Brevet FR2504311A1 — publié le 19821022

L'invention se rapporte à un interrupteur électrique opérant la fermeture et l'ouverture répétées d'un circuit électrique sous tension, comportant au moins un couple de surfaces de contact, mobiles l'une par rapport à l'autre et sensiblement perpendiculaires à la direction du déplacement relatif, chaque couple de surfaces comprenant une première surface de contact à forte teneur en argent reliée à une première borne, et une seconde surface de contact bombée à forte teneur en argent reliée à une seconde borne. On connaît déjà des dispositifs d'interrupteurs présentant la constitution mentionnée ci-dessus et dans lesquels la surface bombée du contact mobile et celle du contact fixe sont formées par les surfaces extérieures de deux pastilles de contact à forte teneur en argent, fixées sur un support de contact mobile et respectivement sur un support de contact fixe. A de tels dispositifs connus, qui sont très utilisés pour établir et couper des courants industriels, on peut essentiellement reprocher la quantité importante d'argent qu'ils nécessitent pour leur réalisation, ainsi que le coût des opérations nécessaires à la fixation des pastilles sur les supports. Ces désavantages prennent une importance relative croissante lorsque les coupures et les fermetures concernent des circuits auxiliaires de commande ou des circuits de puissance où l'intensité ne dépassera pas une dizaine d'ampères. L'invention se propose par suite de fournir un dispositif interrupteur dont la constitution générale et l'application correspondent à celles mentionnées ci-dessus, mais où des mesures seront prises pour diminuer de façon importante les quantités d'argent nécessaires sans pour autant altérer les propriétés avantageuses fournies par des interrupteurs équipés de contacts connus antérieurement. Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait que : la première surface de contact est portée par une pastille de contact à forte teneur en argent fixée sur un premier support conducteur, et que la seconde surface de contact bombée est formée par une mince couche d'argent pur, déposée sur une surface bombée formée sur un second support conducteur en tôle mince. On connaît déjà des supports de contact constitués par une feuille métallique emboutie et dans lesquels la surface de contact bombée est recouverte d'une couche d'argent. Ces pièces de contact sont toutefois réservées à ce jour soit à des appareils disjoncteurs, où le nombre de fermetures et d'ouvertures du circuit électrique est faible, soit à des appareils tels que, par exemple, les blocs de jonction de barres omnibus ou les connecteurs, où ces fermetures et ouvertures sont effectuées par glissement avant la mise sous tension ; dans ces derniers cas les surfaces argentées coopèrent avec d'autres surfaces argentées. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale par un plan PP' d'un dispositif interrupteur La figure 2 représente une vue agrandie d'une région du dispositif selon la figure 1 coupée par le plan QQ' ; La figure 3 montre une vue de dessous agrandie de la région de contact illustrée à la figure 2 La figure 4 illustre une vue de côté de la pièce de contact mobile coupée par le plan QQ' ; La figure 5 représente un second mode de réalisa tion du dispositif interrupteur ; et, La figure 6 représente un troisième mode de réalisation du dispositif interrupteur. Un dispositif interrupteur (1) conforme à l'invention et visible à la figure 1 comprend un corps ou boîtier (2) sur lequel sont disposés par exemple deux supports conducteurs (3, 4), reliés à deux bornes non représentées et équipés chacun d'une pastille de contact fixe (5) respectivement (6). Ces pastilles de contact fixe à forte teneur en argent sont, de façon connue, constituées soit par un mélange comprenant de 70% à 95% d'argent et de 30% à 5% d'oxyde de cadmium, soit par un mélange comprenant au moins 85% d'argent et de 0,1% à 15% de nickel. L'épaisseur (h) de la pastille sera de préférence comprise entre 0,1 et 1 mm, la surface de contact (19) de la pastille étant de préférence lisse et pouvant prendre une forme plane ou légèrement convexe, voir figure 2. Le contact mobile est constitué à la figure 1 par un pont de contact (7) qui est associé dans sa région centrale (8) à un porte contact (9), mobile en direction F, à l'aide d'un ressort de pression de contact (10). La direction G du mouvement relatif des contacts est parallèle à F et sensiblement perpendiculaire à la surface (19). Ce pont de contact est obtenu par déformation à froid par exemple par emboutissage d'une feuille mince constituée par un matériau conducteur suffisamment rigide, tel que l'un de ceux qui appartiennent à la famille des métaux et alliages cuivreux, en particulier ceux de ces matériaux aptes à présenter un durcissement structural. La région centrale de ce pont de contact peut également présenter des bords repliés (11, 12) qui en améliorent la rigidité, voir aussi figure 4. Les extrémités opposées (13, 14) de ce pont de contact présentent des formes bombées (15) respectivement (16), dont les surfaces convexes (17 et 18) sont dirigées vers les pastilles de contact fixes et sont placées en regard de celles-ci. Ces surfaces convexes qui peuvent ne présenter qu'une simple courbure R1, comportent de préférence une double courbure R1, R2, ainsi qu'on le voit à la figure 2, et sont recouvertes par une mince couche d'argent pur (20) déposée, par exemple, par voie électrolytique; si ce procédé de dépôt de la couche a été choisi, l'ensemble du pont sera éventuellement argenté, mais on peut également ne déposer que des couches d'argent localisées sur les surfaces bombées. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, les surfaces convexes (17, 18) sont lisses, mais des surfaces bombées (18) comportant des stries (21) et recouvertes ensuite d'une mince couche d'argent (20) telles que celle montrée en (21) aux figures 2 et 3 seront de préférence utilisées. L'épaisseur (e) de la couche d'argent sera avantageusement comprise entre 10 pm et 70 Um et de préférence voisine de 20 Um ; toutefois des épaisseurs variant de 1 tim à iQO pm peuvent être justifiées par des applications particulières. Le mode de mise en oeuvre de l'invention représenté à la figure 1, porte sur un dispositif interrupteur à double coupure, mais peut également être appliqué à un interrupteur à simple coupure. Dans ce dernier cas (voir figure 5) la surface de contact mobile argentée (22), de la surface bombée (34) analogue à la précédente (21) est portée par un bras (23) monté de préférence sur un pivot (24) et est reliée à l'une des bornes, soit par le pivot lui-même, soit par une tresse ou une lame souple telle que (25). Ce contact mobile coopère ici encore avec la surface (26) d'une pastille de contact fixe (27), analogue à la pastille précédente (19). Dans les deux modes de mise en oeuvre qui viennent d'être présentés, le contact mobile, représenté par la couche d'argent déposée sur la surface convexe, effectuera au moins, au moment du contact, un mouvement de fermeture (G) ou (J) sensiblement perpendiculaire à la surface de contact (19) respectivement (26) de la pastille de contact fixe (5) respectivement (27). Les essais effectués sur des contacteurs équipés d'interrupteurs tels que ceux qui viennent d'être décrits ont montré que des courants d'une intensité nominale inférieure à 10 A pouvaient être établis et coupés un grand nombre de fois sans altération notable de la qualité des contacts. En particulier, lorsque la surface du contact mobile est striée, une certaine quantité de métal de la pastille de contact est transportée en cours de travail dans ces stries, et compense la perte d'argent subie par la couche déposée. Les dimensions de ces stries et leur écartement sont déterminés par voie expérimentale. Dans les dispositifs décrits précédemment, les surfaces bombées et argentées sont portées par un support mobile, mais l'interrupteur, objet de l'invention, peut être mis en oeuvre lorsque cette surface bombée argentée constitue au contraire la surface de contact fixe, ainsi qu'on le voit à la figure 6, où le contact fixe est représenté par une surface d'argent pur (33) déposée sur une surface bombée (35) appartenant à un support fixe (32) formé par emboutissage d'une tôle mince, tandis que la surface de contact mobile (31) est portée par une pastille de contact mobile (30), à forte teneur en argent, fixée sur un levier mobile (29), l'ensemble représentant un interrupteur à simple coupure ; un interrupteur à double coupure utilisant un pont de contact mobile équipé de pastilles de contact peut également coopérer avec deux surfaces bombées argentées fixes telles que (33). Dans les exemples représentés aux figures 1, 5 et 6 les surfaces bombées peuvent également être striées pour bénéficier des avantages mentionnés ci-dessus. Le transport d'argent qui a été mentionné cidessus peut avantageusement être amélioré en communiquant aux surfaces qui viennent d'entrer en contact au moment de la fermeture, un léger déplacement relatif parallèlement à elles-mêmes; un tel mouvement peut être communiqué soit de façon connue en soi par la coopération de portions de surfaces placées sur le porte-contact (9) et respectivement dans la région centrale (8) du pont (7), soit encore grâce au fait que le pont de contact présente une flexibilité telle, que la pression de contact provoque ce léger mouvement relatif entre les surfaces en contact lorsque le pont de contact se déforme légèrement. REVENDICATIONS 1- Interrupteur électrique opérant la fermeture et l'ouverture répétées d'un circuit électrique sous tension comportant au moins un couple de surfaces de contact, mobiles l'une par rapport à l'autre et sensiblement perpendiculaires à la direction du déplacement relatif, chaque couple de surfaces comprenant une première surface de contact à forte teneur en argent reliée à une première borne et une seconde surface de contact bombée à forte teneur en argent reliée à une seconde borne, caractérisé en ce que la première surface de contact (19) respectivement (26) r-espectivement (31) est portée par une pastille de contact (5) respectivement (27) respectivement (30) fixée sur un premier support conducteur (3) respectivement (28) respectivement (29), et que la seconde surface de contact bombée est constituée par une mince couche d'argent pur (20, 22, 33) déposée sur une surface bombée (18) respectivement (34) respectivement (35) formée sur un second support conducteur en tôle mince (7) respectivement (23) respectivement (32). 2- Interrupteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface bombée (18) porte des stries (21), la couche d'argent (20) étant déposée sur cette surface striée. 3- Interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier support conducteur (7) respectivement (23) est mobile. 4- Interrupteur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le premier support conducteur (32) est fixe. 5- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le support de contact mobile (7) est un pont de contact à double coupure. 6- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le support de contact mobile est un levier (23) de contact à simple coupure. 7- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la couche d'argent (20) possède une épaisseur comprise entre 1 pm et 100 pm et plus avantageuse ment comprise entre 10 pm et 70 ijm 8- Interrupteur selon la revendication 7 caractérisé en ce que la couche d'argent possède de préférence une épaisseur voisine de 20 pm. 9- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la pastille de contact (5) respectivement .27) respectivement (30) comprend au moins 85% d'argent et de 0,1% à 15% de nickel. 10- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la pastille de contact (5) respectivement (27) respectivement (30) comprend au moins de 70% à 95% d'argent et de 30% à 5% d'oxyde de cadmium. 11- Interrupteur selon l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que la pastille de contact (5) respectivement (27) respectivement (30), possède une épaisseur (h) comprise entre 0,1 mm et 1 mm. 12- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que la couche d'argent pur (20) est déposée sur la surface bombée par voie électrolytique. 13- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que celui-ci est disposé dans un contacteur, relais ou appareil de coupure à commande manuelle établissant et coupant des courants inférieurs à 10 A. 14- Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que des moyens, indifféremment placés sur le pont de contact, ou aptes à conférer à celuici une certaine flexibilité, sont prévus pour donner aux surfaces qui viennent d'entrer en contact un faible mouvement relatif parallèlement à elles-mêmes, ce mouvement favorisant un transport d'une certaine quantité d'argent de la pastille de contact vers la surface argentée, en particulier dans la région des stries qu'elle peut présenter.