Brevet FR2488037A1 — publié le 19820205

La présente invention concerne la réalisation de lames de contact pour commutateur électrique, et plus particuliè- ment un procédé de réalisation de lames de contact selon lequel on fixe à une lame des rivets de contact bimétalliques, un appareil pour sa mise en oeuvre, ainsi que les lames de contact réalisées selon ce procédé. De façon traditionnelle, les lames de contact des commutateurs électriques sont munies de contact(s) pouvant être réalisé(s) à partir d'un rivet entièrement en argent ; si les deux faces extrêmes sont en argent, le contact est double et permet un fonctionnement en va et vient. Les contacts peuvent également être réalisés à partir d'un fil d'argent fixé par rivetage double de part et d'autre de la lame portecontact ; là encore, le contact est double et permet un fonctionnement en va et vient. Afin de réduire la quantité d'argent utilisée, sans pour autant nuire à la qualité des contacts, on a également réalisé des contacts à l'aide d'un rivet bimétallique cuivre-argent, fixé par simple rivetage ; le contact est simple et convient pour un interrupteur ; bien entendu, on peut envisager des rivets dont les deux extrémités sont en argent, ce qui donne un rivet pouvant être utilisé en va et vient, également bimétallique (cuivre-et argent), que l'on dit parfois aussi trimétallique du fait qu'il est en trois parties. Dans tous ces cas, la fabrication d'une lame d'interrupteur munie de tels contacts est relativement longue, notamment à cause du temps de fabrication des rivets, et du temps du rivetage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé de réalisation de lames de contact pour commutateur électrique du type selon lequel on fixe à une lame des rivets de contact bimétalliques, procédé caractérisé en ce qu'on fait progresser pas à pas d'une part une première bande comportant une âme en un premier métal et au moins une aile en un second métal bon conducteur de l'électricité et d'autre part une seconde bande dans laquelle on réalise une succession de trous, puis on découpe transversalement la première bande en lopins prismatique s ayant une partie centrale constituée du premier métal et au moins une extrémité constituée du second métal, on introduit lesdits lopins dans lesdits trous de la seconde bande lesquels ont été réalisés d'une forme adaptée à cette introduction, on effectue le rivetage des lopins dans les trous pour former des rivets ayant un corps constitué du premier métal et au moins une tête de contact constituée au moins partiellement du second métal, et on découpe ladite seconde bande afin de constituer lesdites lames de contact comportant chacune au moins un contact constitué par une tête de rivet. Grâce au fait que pour constituer des rivets on découpe des lopins prismatiques, la cadence de fabrication de ces rivets peut être très élevée, ce qui est mis à profit par le procédé selon l'invention. La présente invention concerne également un appareil pour réaliser des lames de contact pour commutateur électrique caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement pas à pas d'une bande munie d'une succession de trous, des moyens d'actionnement pas à pas d'une bande comportant une âme en un premier métal et au moins une aile en un second métal bon conducteur de l'électricité, le plan de cette bande étant perpendiculaire à celui de la bande à trous, des moyens de découpage transversal de la bande bimétallique en lopins prismatiques à l'issue de chaque pas ae sa progression, et des moyens d'introduction de ces lopins dans les trous de la bande à trous à l'issue de chaque pas de la progression de celle-ci, les moyens d'actionnement de la bande bimétallique, les moyens de découpage, et les moyens d'introduction des lopins dans la bande à trous étant commandés pour effectuer successivement ces opérations par des organes de commande se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient perpendiculairement au sens de déplacement des moyens d'actionnemenS La structure et l'agencement de cet appareil permettent d'obtenir, avec une cadence de fabrication élevée, toute la précision désirée dans la synchronisation des opérations pour la fabrication de lames de contact répondant à des spécifications rigoureuses. L'invention concerne également une lame de contact caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un trou adapté à re cevoir un rivet comportant un corps prismatique en un premier métal et au moins une tête au moins partiellement en un second métal. Cette structure permet un abaissement sensible du prix de revient, dû aussi bien au côut modéré en matières premières qu'au faible coût de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre se rapportant à une forme de réalisation préférentielle donnée à titre d' exemple non limitatif et représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels - les figures 1A et 1B montrent respectivement un contact et une lame dans une première forme de réalisation selon 1' art antérieur, - la figure 2 est une coupe d'une lame avec son contact, pour la forme de réalisation des figures 1A et 1B, - les figures 3A et 3B montrent respectivement un contact et une lame dans une deuxième forme de réalisation selon 1' art antérieur, - la figure 4 est une coupe d'une lame avec son contact, pour la forme de réalisation des figures 3A et 3B, - les figures 5A et 5B montrent respectivement un contact et une lame dans une troisième forme de réalisation selon l'art antérieur, - la figure 6 est une coupe d'une lame avec son contact, pour la forme de réalisation des figures 5A et 5B, - les figures 7A et 7B montrent respectivement en perspective un contact et une lame selon l'invention, - la figure 8 est une vue en coupe d'une lame avec son contact, pour la forme de réalisation des figures 7A et 7B, - la figure 9 est une vue schématique en perspective d'un appareil selon l'invention, destiné à la fabrication des lames de contact selon les figures 7A, 7B et 8. La forme de réalisation de l'art antérieur selon les figures lA, 1A et 2 est constituée d'us rivet 1 pouvant être entièrement en argent, muni d'un corps Il et d'une tête 12, que l'on insère dans un trou 21 d'une lame 2, puis sur lequel on effectue un rivetage du c6té opposé à la tête 12, pour constituer une seconde tête 13. La forme de réalisation de l'art antérieur selon les figures 3A, 3B et 4 est constituée d'un segment de fil d'argent 3, que l'on insère dans un trou 41 d'une lame 4, puis sur lequel on effectue deux rivetages respectivement de part et d' autre de la lame 4 afin de constituer un rivet muni d'un corps 31 et de deux tête 32, 33. La forme de réalisation de l'art antérieur selon les figures 5A, 53 et 6 est constituée d'un rivet bimétallique cuivre-argent 5, muni d'un corps 51 et d'une tête 52, la tête 52 étant partiellement en argent ; on insère ce rivet 5 dans un trou 61 d'une lame 6, puis on effectue sur lui un rivetage du c8té opposé à la tête 52, pour constituer une seconde tête 53. Compte tenu des inconvénients de ces formes de réalisation, mentionnés dans le préambule de la demande, la forme de réalisation de l'invention selon les figures 7A, 7B et 8, est constituée d'un lopin prismatique 7, à section transversale carrée, et par conséquent parallèlépipédique, comportant une partie centrale 71 en un premier métal, ici en cuivre, ses deux extrémités 72, 73 étant en un second métal, bon conducteur de l'électricité, ici en argent ; la lame 8 est munie de trous 81 de forme adaptée à celle du lopin prismatique 7, donc ici de forme carrée. Pour obtenir les lopins 7, on fait progresser pas à pas une bande 70 comportant une âme 701 en cuivre ou un autre métal bon conducteur de l'électricité, et une ou deux ailes 702, 703 opposées par rapport à l'âme 701, en argent ou un autre métal connu pour ses qualités de contact électrique, selon que l'on veut constituer une lame d'interrupteur ou une lame pouvant être utilisée en va-et-vient ; à l'issue de chaque pas de progression de cette bande70, on la découpe transversalement, ce qui constitue des lopins 7 à section carrée ayant une partie centrale 71 constituée du premier métal et au moins une extrémité 72, 73 constituée du second métal. En vue de constituer les lames 8, on fait défiler pas à pas une seconde bande 80 dans laquelle est réalisée une succession de trous 81 adaptés à la forme des lopins 7, ici des trous carrés ; à l'issue de chaque pas de progression de cet te bande 8C, on insère le lopin 7 qui vient d'être découpé dans le premier trou 81 libre de la succession ; puis on effectue le rivetage du lopin 7 dans le trou 81 ; il en résulte donc dans la seconde bande 80 une succession de rivets 9 ayant un corps 91 constitué du premier métal et au moins une tête 92, 93 constituée au moins partiellement du second métal chaque tête constituée au moins partiellement du second mé- tal forme donc l'un des contacts électriques de la bande, laquelle est enfin découpée en lames 8 comportant chacune au moins un contact constitué par une tête 92, 93 de rivet. Un appareil particulièrement bien adapté à la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit dans ses grandes lignes, est représenté sur la figure 9. Cet appareil (figure 9) comporte des moyens non représentés pour actionner horizontalement pas à pas la bande 80 représentée schématiquement munie de trous successifs 81 de forme carrée, cette bande progressant à plat ; il comporte également, pour actionner horizontalement pas à pas la bande bimétallique 70, un dispositif de serrage 10 à coins muni d'un chariot d'avance 101 et d'un bloc anti-retour 102 sur un support 103 ; la bande 70 est disposée sur chant dans ce dispositif, de sorte que le plan de la bande 70 soit perpendiculaire à celui de la bande 80 ; de plus, les directions de progression des deux bandes sont ici perpendiculaires et la bande bimétallique 70 progresse à un niveau inférieur à celui de la bande 80 à trous.Le chariot d'avance 101 est mobile en translation sur le support 103 grâce à des glissières 104 dans un mouvement de va-et-vient dans la direction de progression de la bande 70, et est placé en avant du bloc anti-retour 102 qui est fixe ; à cet effet, il est muni de galets 105 à axe horizontal coopérant avec une came d'avance 106 se dépla çant dans un mouvement de va-et-vient vertical et munie d'une rampe inclinée 107 entre deux pistes verticales 108, 109 ainsi le chariot d'avance 101 est immobile lorsque les galets 105 sont en contact avec les pistes verticales 108, 109, mais en mouvement lorsqu'ils sont en contact avec la rampe inclinée 107 ; les galets 105 sont maintenus en contact avec la came 106 grace à un ressort de compression interne relié d'une part au support 103 et d'autre part au chariot 101 ; la bande 70 est insérée sur chant entre les coins 110 disposés de telle sorte qu'elle soit serrée entre les coins du chariot d'avance 101 lors de la progression de celui-ci en direction de la bande 80 à trous 81 (donc de la came 106), mais que les coins du bloc anti-retoQr 102 soient alors desserrés, tandis que les coins du chariot 101 sont desserrés et ceux du bloc anti-retour 102 serrés lorsque le chariot 101 s'éloigne de la bande 80 et de la came 106. L'appareil comporte aussi, pour découper la bande 70 en lopins prismatiques 7 à l'issue de chaque pas de sa progression, un dispositif de cisaillage 20, et plus précisément un chariot de cisaillage 201 porté par un support 202 et mobile en translation sur ce support 202 grâce à des glissières 203 à cet effet, il est muni d'un galet 204 coopérant avec une came de cisaillage 205 se déplaçant dans un mouvement de vaet-vient vertical et munie d'une rampe inclinée 206 entre deux pistes verticales ; ainsi, le chariot de cisaillage 201 est immobile lorsque le galet 204 est en contact avec les pistes verticales, mais en mouvement lorsqu'il est en contact avec la rampe inclinée 206 ; le galet 204 est maintenu en contact avec la came 205 par un ressort ici de traction 207 relié d' une part à un point fixe de l'appareil et d'autre part au chariot 201 ; le mouvement de va-et-vient du chariot 201 par rapport au support 202 s'effectue dans une direction perpendiculaire à la direction de progression de la bande 80 à trous et située dans le même plan que celle-ci, par conséquent parallèlement au mouvement de la bande bimétallique 70 ; pour cisailler latéralement des lopins verticaux, on transforme ce mouvement du chariot 201, longitudinal à la bande bimétalli que 70, en un mouvement transversal d'une cisaille 208, grâ- ce à la coopération de rampes ou de plans inclinés 209 prévus respectivement dans le chariot 201 ou dans un guide 201 A qui en est solidaire, et sur la cisaille 208 ; ainsi, à chaque mouvement du chariot 201 en direction de la bande 80 à trous, les plans inclinés 209 permettent le déplacement de la cisaille 208 latéralement en direction de la bande 70 bimétallique, c'est à dire dans la même direction et le même sens que ceux du mouvement de la bande 80 à trous ; à l'issue de chacun de ces mouvements pas à pas, lorsque la bande bimétal lique 70 est immobile, un lopin 7 est donc découpé par la cisaille 208, et amené en dessous du premier trou 81 qui est libre ; sur le plan pratique, le découpage de chaque lopin 7 est réalisé grâce à un logement 208 A prévu dans la cisaille 208. Pour introduire verticalement les lopins 7 dans les trous 81 de la bande 80 à l'issue de chaque pas de la progression de celle-ci (elle est donc alors immobile), l'appareil comporte également un dispositif poussoir à levier 30, muni d' un poussoir de commande 301 actionnant un levier 302 dont est solidaire un poussoir d'introduction 303 poussant ici par en dessous chaque lopin 7 dans un trou 81.A cette fin, le levier 302 est mobile en rotation autour d'un axe 304, et actionné d'un c6té de cet axe par le poussoir de commande 301 mobile en translation dans un mouvement de va-et-vient vertical, tandis qu'il actionne de l'autre côté de l'axe 304 le poussoir d'introduction 303 ; le poussoir de commande 301 est muni d'une fente 305 pour permettre le passage de la bande bimétallique 70, et d'une extrémité d'appui arrondie 306 assurant le contact avec le levier 302, ce contact étant maintenu grâce à un ressort 307 rappelant le levier 302 vers ledit poussoir de commande 301 c'est-à-dire vers le haut ; afin que, quelque soit la position du levier 302, l'axe longitude nal du poussoir d'introduction 303 soit sur la même verticale, ledit poussoir d'introduction 303 peut être articulé au levier 302 dans un trou oblong ; son réglage peut être effectué par un dispositif vis-écrou non représenté. Des dispositifs appropriés sont prévus pour, à l'issue de l'introduction des lopins 7 dans les trous 81, effectuer le rivetage desdits lopins et le découpage de la bande 80 de contacts en lames de contact comportant chacune au moins un rivet, de telle sorte que les rivets soient constitués d'un corps du premier métal et de têtes dont au moins l'une est au moins partiellement du second métal afin de constituer un contact électrique. Cette structure et cet agencement permettent de commander à la fois le mouvement de va-et-vient en translation verticale de la came d'avance 106, de la came disaiîîage 205, et du poussoir de commande 301. Le décalage des mouvements et des arrêts du dispositif de serrage 10, du dispositif de cisaillage 20, et du dispositif poussoir à levier 30 est obtenu grâce aux différences des courses que doivent effectuer les cames 106, 205 et le poussoir 301 avant d'actionner respectivement les galets 105, le galet 204, et le levier 302 ces différences doivent ainsi permettre successivement l'art rêt de la bande bimétallique 70, le découpage d'un lopin 7, et l'introduction du lopin 7 venant d'être découpé dans un trou 81 de la bande 80 à trous lorsque celle-ci est immobile. Le fonctionnement est donc le suivant : tandis que la bande 80 à trous progresse pas à pas, la bande bimétallique 70 est actionnée également pas à pas grâce au serrage des coins du chariot d'avance 101 se déplaçant avec ce dernier vers la bande à trous sous l'action de la rampe 107 de la came d'avance 106 tandis que les coins du bloc anti-retour 102 sont déserrés, les coins du chariot 101 étant déserrés et ceux du bloc serrés lors du retour du chariot.Lorsque la bande bimétalliqueest immobile, la cisaille 208 est actionnée pour la cisailler dans le sens de progression de la bande à trous de manière à constituer un lopin vertical 7, grâce au mouvement du chariot de cisaillage 201 sous l'action de la rampe 206 de la came de cisaillage 205. Quand le lopin 7 est en regard d'un trou 81 de la bande 80, il est inséré à l'inté- rieur sous l'action du poussoir d'introduction 303 commandé par le mouvement du poussoir de commande 301, puis riveté. Enfin la bande 80 est découpée en lames. Ce type de fonctionnement en continu permet une cadence de fabrication de plusieurs centaines de contacts par minute. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation ci-dessus décrite et representée, à partir de laquelle on pourra prévoir d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention, en particulier les positions relatives des bandes 70 et 80 et leurs sens d'avancement peuvent être quelconques dans la mesure où le lopin 7 peut être amené facilement dans une position perpendiculaire à la bande 80, au droit d'un trou 81 de ladite bande, et les moyens d'actionnement peuvent être d'autres moyens d'actionnement connus, à base de cames, renvois, vérins, etc. REVENDICATIONS i. Procédé de réalisation de lames de contact pour commutateur électrique du type selon lequel on fixe à une lame des rivets de contact bimétalliques, procédé caractérisé en ce qu'on fait progresser pas à pas d'une part une première bande (70) comportant une âme (701) en un premier métal et au moins une aile (702,703) en un second métal bon conducteur de l'électricité et d'autre part une seconde bande (80) dans laquelle on réalise une succession de trous (81), -puis on découpe transversalement la première bande (70) en lopins prismatiques (7) ayant une partie centrale (71) constituée du premier métal et au moins une extrémité (72,73) constituée du second métal, on introduit lesdits lopins (7) dans lesdits trous (81) de la seconde bande lesquels ont été réalisés d' une forme adaptée à cette introduction, on effectue le rivetage des lopins (7) dans les trous (81) pour former des rivets (9) ayant un corps (91) constitué du premier métal et au moins une tête de contact (92,93) constituée au moins partiellement du second métal, et on découpe ladite seconde bande (80) afin de constituer lesdites lames de contact comportant chacune au moins un contact constitué par une tête (92, 93) de rivet. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait progresser pas à pas deux bandes (70,80) relativement l'une par rapport à l'autre, et après chaque pas de progression de la première bande (70) alors que celle-ci est immobile, on actionne une cisaille (208) dans la direction et dans le sens de la progression de la seconde bande (80) de manière à découper un lopin (7), tandis qu'après chaque pas de progression de la seconde bande (80) alors que celleci est immobile, on introduit le lopin (7) qui vient d'être découpé dans un trou (81) de ladite seconde bande (80). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que la première bande (70) est dispos "sur chant" par rapport à la seconde bande (80) de manière à ce que le lopin (7) se présente perpendiculairement par rapport à ladite seconde bande (80). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on fait progresser la seconde ban de (80) au-dessus ou au-dessous de la première bande (70) et on introduit chaque lopin (7) dans un trou (81) de ladite seconde bande (80) par en dessous ou par en dessus de celleci. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on découpe la première bande (70) en lopins (7) parallèlépipédiques à section transversale carrée. 6. Procédé- selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on réalise dans la seconde bande (80) des trous (81) de forme carrée. 7. Appareil pour réaliser des lames de contacts pour commutateur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement pas à pas d'une bande (80) munie d'une succession de trous (81), des moyens d'actionnement pas à pas (10) d'une bande (70) comportant une âme (701) en un premier métal et au moins une aile (702,703) en un second métal bon conducteur de l'électricité, le plan de cette bande (70) étant perpendiculaire à celui de la bande (80) à trous, des moyens de découpage transversal (20) de la bande bimétallique (70) en lopins (7) prismatiques à l'issue de chaque pas de sa progression, et des moyens d'introduction (30) de ces lopins (7) dans les trous (81) de la bande (80) à trous à l'issue de chaque pas de la progression de celle-ci, les moyens d'actionnement (10) de la bande bimétallique, les moyens de découpage (20), et les moyens d'introduction (30) des lopins (7) dans la bande (80) à trous étant commandés pour effectuer successivement ces opérations par des organes de commande (106,205,301) se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient perpendiculairement au sens de déplacement des moyens d'actionnement (1C; 8.Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement pas à pas (10) de la bande bimétallique (70) sont constitués d'un dispositif de serrage, à coins (110), muni d'un chariot d'avance mobile (101) et d'un bloc anti-retour (102), ledit chariot d'avance (101) comportant des galets (105) coopérant avec un organe de commande constitué par une came d'avance (106) se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient et munie d'une rampe inclinée (107) entre deux pistes (lu8,109) parallèles au sens du mouvement de Ladite came (106) 9.Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les moyens de découpage transversal (20) dans la bande bimétallique (70) des lopins prismatiques (7) sont constitués par un dispositif de cisaillage dont au moins un organe (201) se déplace dans un mouvement de va-et-vient parallèle à celui de la bande bimétallique (70) pour actionner une cisaille (208) munie d'au moins une rampe inclinée (209) de telle sorte que ledit mouvement parallèle à celui de la bande bimétallique (70) provoque un mouvement perpendiculaire de la cisaille (208) amenant le lopin (7) découpé en regard d'un trou (81) de la bande (80) à trous, le dispositif de cisaillage (20) comportant au moins un galet (204) coopérant avec un organe de commande constitué par une came de cisaillage (205) se déplaçant dans un mouvement de va-etcvient et munie d'une rampe inclinée (206) entre deux pistes parallèles au sens du mouvement de ladite came (205). 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé ence que les moyens d'introduction (30) des lopins dans les trous (81) de la bande (80) sont constitués par un dispositif poussoir à levier, ledit levier (302) actionnant d'un c6té de son axe de rotation (304) le poussoir d'introduction (303) sous l'action, de l'autre c8té de cet axe de rotation(304), d'un organe de commande constitué par un poussoir de commande (301) se déplaçant dans un mouvement de va-et-vient. 11. Lame de contact caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un trou (81) adapté à recevoir un rivet (9) comportant un corps prismatique (91) en un premier métal et au moins une tête (92,93) au moins partiellement en un second métal.