Brevet FR2483679A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne un dispositif de commutation électrique comprenant un dispositif in- dicateur d'état de fonctionnement. Les dispositifs de commutation électrique, comme des contacteurs, des relais, des interrupteurs de circuits et des dispositifs analogues, sont souvent équipés d'indicateurs mécaniques permettant au person- nel de surveillance d'apprécier d'un coup d'oeil l'état de fonctionnement momentané du dispositif, c'est-à- dire s'il est actionné, par exemple excité, ou désactivé. Un dispositif de commutation type utilisant ces indica- teurs mécaniques est le contacteur décrit dans le bre- vet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.821.671, par exem- ple, dans lequel des parties du porte-contacts mobile du contacteur traversent des ouvertures ménagées dans une paroi du boîtier du contacteur pour indiquer, par la mesure selon laquelle elles dépassent du boîtier, si le contàcteur est excité ou désexcité. Comme les parties du porte-contacts servant d'indicateurs et tra- versant les ouvertures de la paroi du boîtier sont non seulement visibles, mais aussi facilement accessibles, ce système connu rend le contacteur vulnérable à des manipulations accidentelles ou délibérées ou même à un blocage, ce qui le rend peu adapté à certains domaines d'application. L'invention a pour but principal d'éviter cet inconvénient et elle réside par conséquent dans un dis- positif de commutation électrique comprenant un boî- tier et, dans ce boîtier, des contacts coopérants, un dispositif d'actionnement associé aux contacts et com- prenant un organe mobile qui peut être déplacé en sens opposés entre deux positions pour ouvrir et fermer les contacts, et un dispositif indicateur fournissant, à l'extérieur du boîtier, une indication visuelle de la position réelle occupée par l'organe mobile, caracté- risé en ce que le dispositif indicateur comprend un signe disposé sur une partie de la surface de l'organe mobile qui est tournée vers une partie de la paroi du boîtier et qui est proche de la partie de paroi..lorsque l'organe.mobile se trouve dans une de ses deux posi- tions, et est plus distante de-cette partie de paroi lorsque l'organe mobile se trouve dans son autre posi- tion, et une lentille disposée dans la partie de paroi et orientée vers le signe, ce signe comportant deux parties distinctives d'aspects contrastés et la lentille étant conçue pour transmettre une image de l'une des deux parties distinctives du signe lorsque l'organe mobi- le se trouve dans sa première position et pour trans- mettre une image de l'autre partie distr'incr-ie du signe lorsque l'organe mobile se trouve dans son autre posi- tion. Ce système qui utilise un dispositif indica- teur optique, à savoir la lentille en combinaison avec les signes contrastés, offre des avantages que l'on n'obtient pas avec des indicateurs classiques du type mécanique mentionné plus haut, parmi lesquels le plus important est constitué par l'isolement par rapport à l'extérieur en substance complet des éléments contenus dans le boîtier qui rend le dispositif virtuellement inviolable,tout en protégeant le personnel contre un contact accidentel avec des éléments sous tension con- tenus dans le boîtier. Une forme d'exécution préférée de l'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référen- ce aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en plan d'un dispositif de commutation électrique; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale sui- vant la ligne II-II de la Fig. 1 et illustre le dispo- sitif de commutation dans son état normalement ouvert; la Fig. 3 est une vue fragmentaire d'un dis- positif de commutation électrique semblable à celu- re- présenté sur la Fig. 2, mais qui est du type norrale- ment fermé; la Fig. 4 est une vue en perspective, à plus grande échelle, du dispositif indicateur d'état de fonctionnement conforme à l'invention, et la Fig. 5 est une vue en coupe verticale, à% plus grande échelle, du dispositif indicateur. Comme le montrent en particulier les Fig. 1 et 2, le dispositif de commutation auquel l'invention est représentée appliquée, à titre d'exemple, est un contacteur tripolaire du type général décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.602.850. En bref, le contacteur, désigné d'une manière générale par la référence 7, comprend un socle 9, un boîtier 11 et un couvercle de boîtier 13, le boitier et le couvercle étant tous deux faits d'une matière isolante électri- que adéquate. Le contacteur 7 comprend également un dispositif de contact fixe et un dispositif de contact mobile 21 dans chacun de ses trois pôles, chaque dis- positif de contact fixe comprenant deux contacts fixes et 17 sur des conducteurs de bornes 39 et 41, respec- tivement, et chaque dispositif de contact mobile 21 comprenant deux contacts mobiles 23 et 25 sur un con- tact de pontage 19. Les conducteurs de bornes 39 et 41 dans chaque pôle portent des connecteurs de bornes 37 et 43, respectivement. Le contacteur 7 comprend, en outre, un méca- nisme d'actionnement de contacts comprenant un porte- contacts mobile 27 fait d'une matière isolante, et un dispositif d'actionnement électromagnétique comprenant un noyau magnétique 29 et une bobine électrique 31 mon- tés tous deux dans la partie inférieure du boîtier 11, ainsi qu'une armature magnétique 35 montée et retenue dans le porte-contacts isolant 27 de manière à l'accom- pagner. Trois ouvertures du genre fenêtre 55, une pour chaque pôle, sont ménagées dans le porte-contacts 27 et les dispositifs de contact mobiles 21 respectifs y sont logés et retenus par des ressorts de pression 59. Le porte-contacts mobiles 27 est rappelé élastique- ment vers sa position normale non actionnée représen- tée sur la Fig. 2 par des ressorts 33 logés dans la partie inférieure du boitier 11 et appuyant sur le porte-contacts, et il peut être déplacé de sa position normale vers une position actionnée par l'excitation de la bobine 31 qui a pour effet d'attirer l'armature magnétiquement vers le noyau 29. Le contcteur 7 est représenté sur la Fig. 2 comme étant un dispositif nor- malement ouvert dont les contacts sont ouverts dans la position normale du porte-contacts 27, mais on compren- dra évidemment qu'elle peut tout aussi bien être appli- quée à des dispositifs normalement fermés, tels que celui représenté sur la Fig. 3 dont les contacts mobi- les 23, 25 sont engagés avec les contacts fixes 47, 49 dans la position normale du porte-contacts 27, les con- tacts fixes étant, dans ce cas, disposés sur des con- ducteurs de bornes 51 portant des connecteurs de bornes 53. Cependant, il convient de noter que, dans les deux cas, une partie d'extrémité 45 du porte-contacts 27 est proche du couvercle 13 du boitier lorsque le por- te-contacts se trouve dans sa position normale et en est plus éloignée lorsque le porte-contacts est dans sa position actionnée. Le contacteur 7 conforme à l'invention com- prend également un dispositif optique fournissant une indication visuelle de l'état de fonctionnement réel du contacteur, c'est-à-dire indiquant si le porte-contacts 27 se trouve dans sa position normale ou dans sa posi- tion actionnée. Le dispositif indicateur optique com- prend un signe 63 sur la partie 45 du porte-contacts et une lentille 61 dans une partie de paroi adjacente, telle que le couvercle 13, du boîtier isolant 11. D'une manière plus spécifique et comme le montrent en particulier les Fig. iF et 5,' la lentille 61 est montée dans une ouverture 65 ménagéé dans le couvercle 13 et est fixée en place dans cette ouverture d'une manière appropriée, de préférence au moyen d'un adhésif adéquat 67 tel qu'une colle. La lentille 61 est une lentille concavo-convexe divergente comportant une surface coni- que concave 69 représentée ici inclinée sous un angle 71 d'environ 40 par rapport à l'axe 73 de la lentille et comportant une surface conique convexe 75 représen- tée inclinée sous un angle 77 d'environ 80 par rap- port à l'axe 73 de la lentille. Evidemment, ces an- gles 71 et 77 sont déterminés par la longueur de la- course du porte-contacts entre la position normale et la position actionnée, qui peut varier pour différents dispositifs et qui, dans chaque cas, doit être choisie compte tenu de ce fait pour obtenir l'effet optique souhaité décrit ci-après. Comme le montrent les Fig. 4 et 5, le signe 63, formé de préférence par une marque imprimée ou au moyen d'une décalcomanie produisant une image ou un dessin décoratif, est disposé sur la surface supérieu- re de la partie d'extrémité 45 du porte-contacts 27, et l'agencement est tel qu'un observateur 87 qui re- garde la lentille 61 y verra une image d'une partie extérieure annulaire du signe 63, délimitée par la zone 83, lorsque le porte-contacts 87 se trouve dans sa position actionnée dans laquelle sa partie d'extrémité est plus éloignée de la lentille 61, comme indiqué en trait plein sur la Fig. 5, et y verra une image d'upe partie centrale du signe, délimitée par la zone circulaire 85 dans la zone annulaire 83, lorsque-le: porte-contacts 87 se trouve dans sa position normale dans laquelle sa partie d'extrémité 45 portant le signe est proche de la lentille 61, comme indiqué en 45a et 63a sur la Fig. 5. Lorsque le porte-contacts 27 se trouve dans sa position actionnée, des rayons lumineux provenant de la zone périphérique ou annulaire 83 s'é- tendent jusqu'à la surface 75 de la lentille, comme indiqué sur la Fig. 5 par les lignes 79 et 81, et comme les rayons représentés par les lignes 81 sont focalisés virtuellement sur le centre de la surface 75 de la len- tille, les-rayons provenant de la zone circulaire 85 ne peuvent pas être vus par l'observateur 87. Ainsi, seuls les rayons incidents provenant de la zone péri- phérique 83 sont réfractés au niveau de la surface 75 de la lentille, comme indiqué par les lignes 79a et 81a, et sortent de la surface concave 69 de-la lentil- le sous la forme d'une image visible pour l'observa- teur 87, comme indiqué par les lignes 79b et 81b. D'autre part, lorsque le porte-contacts 27 se trouve dans sa position normale et que sa partie d'ex- trémité, de même que le signe qu'elle porte, est proche de la lentille 61, la zone centrale 85 correspond en substance à l'ouverture 65 prévue dans le couvercle 13 et est suffisamment proche de la lentille 61 pour que tous les rayons lumineux provenant de la zone centrale frappent la surface 75 de la lentille et soient transmis à travers la lentille 61 sous la forme d'une image distincte de la zone centrale 65, tandis que la lumière provenant de la zone annulaire périphérique 83 est bloquée. Les deux parties du signe 63 représentées par les zones 83 et 85 diffèrent l'une de l'autre par leur aspect, la zone extérieure ou périphérique 83 étant, par exemple, d'une couleur franche telle que de l'orange clair, et la zone centrale 85 étant d'une couleur franche différente.telle que du vert clair. Ceci permet à l'observateur 87 d'apprécier facilement par l'aspect, par exemple la couleur, de l'image transmise par la lentille 61, si le contacteur 7 est dans son état normal ou dans son état actionné. 7 2483679 JUREEND]CA'r]ONS 1. Dispositif de commutation électrique comprenant un boîtier et, dans ce boîtier, des contacts coopérants, un dispositif d'actionnement associé aux contacts et comprenant un organe mobile qui peut sp déplacer en sens opposes entre deux positions pour ouvrir et fermer les contacts, et un dis- positif indicateur fournissant, à l'extérieur du boîtier, une indication visuelle de la position.réelle occupée par l'or- gane mobile, caractérisé en. ce que-le dispositif indicateur comprend un signe (63) disposé sur une partie (45) de la surface de l'organe mobile'(27) qui est orientée vers une partie de la paroi (13) du boîtier, cette partie de surface étant proche de la partie de paroi lorsque l'organe mobile se trouve dans une de ses deux positions,et étant plus éloignéc. de la partie de paroi lorsque l'organe mobile se trouve dans son autre position,et une lentille ('61) disposée dans la partie de paroi et orientée vers le signe, ce signe comportant deux parties distinctives (83,85) d'aspects contrastés et la lentil- le étant conçue pour transmettre une image del'une (85) des deux parties distinctives du signe lorsque l'organe mobile se trouve dans sa première position et pour transmettre une image de l'autre partie (83) distinctive du signe lorsque l'organe mobile se trouve dans son autre position. 2. Dispositif de commutation électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille est une lentille concavo-convexe (61) divergente comportant une surface convexe (75) orientée vers le signe et une surface conique (69) concave orientée vers l'extérieur du boîtier. 3. Dispositif de commutation électrique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie distinctive (85) du signe est sensiblement circulaire et con- centrique à un prolongement de l'axe (73)de la lentille et est entourée par l'autre partie distinctive (83) du signe. 4. Dispositif de commutation électrique suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux parties distinctives (83,85) du signe (63) sont de couleurs différentes.