Brevet FR2519186A1 — publié le 19830701

Contacteur de faible encombrement à haut niveau d'isolement L'invention se rapporte à un contacteur à haut niveau d'isolement, comportant un corps isolant en matière plastique formé par l'association de deux demi-boîtiers isolants, sensiblement symétriques le long d'un plan de symétrie confondu avec le plan de déplacement d'un porte contact en plastique isolant, fixé sur une armature mobile d'électro-aimant, ce corps comportant dans sa partie supérieure opposée à la face de fixation une multiplicité de paires de contacts fixes séparés par des cloisons parallèles, et ce porte contact présentant une multiplicité de logements prismatiques parallèles qui sont séparés par des parois et contiennent chacun un pont de contact mobile apte à coopérer élastiquement avec les contacts fixes. De tels contacteurs peuvent, moyennant la mise en oeuvre de certaines mesures, être utilisés pour effectuer la coupure de circuits polyphasés pour lesquels est requise une tension d'isolement de l'ordre de 600 V-CSA. Parmi ces mesures, figurent l'utilisation de matériaux thermo-durcissables présentant des propriétés de surface aptes à réduire considérablement le cheminement de courants de fuite et l'augmentation des dimensions afin d'augmenter de façon correspondante les lignes de fuite de ces courants. Lorsque l'on se propose de réduire les dimensions de ces contacteurs, pour les rendre compacts et utilisables dans des équipements modernes, sans changer les tensions maximum d'utilisation, on se trouve exposé à réduire les épaisseurs de matière jusqu'à des valeurs pour lesquelles les matériaux plastiques thermo-durcissables deviennent fragiles. Par ailleurs, la nécessité de conserver aux lignes de fuites des dimensions compatibles avec l'isolement souhaité, oblige à modifier la structure des pièces de l'appareil qui sont voisines des contacts fixes et mobiles ou qui coopèrent avec ceux-ci. L'invention se propose de fournir un contacteur dont laconstitution répond à celle qui est mentionnée ci-dessus, dont les dimensions sont réduites, qui ne soit pas fragile et qui soit apte à effectuer la coupure et la fermeture de circuits pour lesquels une tension de 600 V-CSA est requise. Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait que les parois extérieures opposées des logements du porte-contact réalisé en matière thermoplastique, sont reliées entre elles par des portions de matière placées sensiblement dans le plan de symétrie, et sont séparées, en dehors de ce plan, par des rainures dans lesquelles pénètrent les cloisons jusqu'au voisinage de ces portions, des fonds de ces rainures placés au voisinage de l'armature venant s'appuyer élastiquement contre les bords de ces cloisons lorsque l'électro-aimant n'est pas excité. L'invention, ainsi que d'autres buts annexes et que d'autres mesures visant leur obtention, seront mieux compris à la lecture de la description ci-dessous, à laquelle sont annexées quatre figures, parmi lesquelles la figure 1 représente en élévation une vue en coupe du contacteur par un plan QQ', perpendiculaire au plan PP', dans lequel se déplace l'armature de l'électro-aimant, la figure 2 illustre en vue de dessus une coupe de l'appareil par un plan brisé RR' perpendiculaire au plan PP' et au plan QQ', la figure 3 montre en vue de côté partielle du porte-contact du contacteur associé à l'armature, la figure 4 montre en élévation une coupe partielle supérieure du contacteur par un plan SS' parallèle à QQ'. Un contacteur visible à la figure 1 comporte un boltier ou enveloppe 1 formé par l'association de deux demi-bottiers 2, 3 en matière thermoplastique appartenant à la famille des polyamides qui sont assemblés le long d'un plan de joint PP', représentant également un plan de symétrie pour ces deux demi-bottiers. Cette enveloppe reçoit un électro-aimant 4 dont la culasse fixe 5, la bobine 36 et l'armature mobile 6 ont été représentées, cette dernière étant sollicitée par un ressort de rappel 7, visible également à la figure 3, qui tend à lui donner une position de repos supérieure qui est celle illustrée par la figure. Un porte contact 8 est associé à cette armature et porte une multiplicité de contacts mobiles en pont tels que 9, qui sont montés chacun dans un logement tel que 10 servant de chambre de coupure, et qui s'appuient chacun sous l'effet de ressorts de pression tels que 11 sur une paire de contacts fixes 12, 13 (constituant ainsi un interrupteur ouvert au repos) lorsque l'armature est attirée par la culasse. Chaque contact fixe d'une paire est porté par un conducteur 14 respectivement 15 qui est disposé dans un demi-bottier particulier, et qui reçoit extérieurement à une paroi 16 respectivement 17 qu'il traverse, une vis 18 respectivement 19 pour constituer une borne de raccordement. Les parois 16, 17 sont sensiblement parallèles. Ainsi qu'on le voit mieux aux figures 2 et 3, plusieurs logements 10, 10', 10" et 10"' sont placés côte à côte parallèlement, chacun de ces logements étant relié à un logement voisin par une portion centrale de matière 20, 21, 22, qui se trouve placée sensiblement dans le plan PP' où se déplace également l'armature mobile. Chaque logement, visible en particulier à la figure 3, présente une section intérieure sensiblement rectangulaire qui est limitée, en ce qui concerne le logement 10, par des parois 23, 24, 25, 26. Entre deux parois de logement voisines, en regard l'une de l'autre, telles que 25 et 27, se trouvent dans un même plan tel que SS' des premières rainures 28, 28', 28"' et des secondes rainures 29, 29', 29''' voir aussi la figure 2. Chaque rainure s'étend jusqu'à la portion centrale correspondante, dans le cas des rainures 28, 29, jusqu'à la portion 20. Dans chacune de ces rainures, voir figure 2 et 4, pénètre une cloison telle que 30 respectivement 31, qui fait partie d'un demi-bottier et dont la racine est solidaire d'une paroi de bottier 16 respectivement 17. Ces cloisons pénètrent latéralement jusqu'au voisinage de la portion centrale correspondante et s'étendent en hauteur sur toute la hauteur (h) des logements 10, 10' lorsque le porte-contact est à la position de repos visible à la figure 4. En se reportant à la figure 4, on remarque que des fonds de ces rainures tels que représentés en 32 et 33 et placés au voisinage de l'armature, viennent s'appuyer au repos sous l'effet du ressort 7, contre les bords inférieurs 34 respectivement 35 des cloisons qui pénètrent ces rainures, ces bords étant eux-mêmes dirigés du côté de l'armature 6. Ces fonds de rainure sont portés par un premier côté 37 d'une paroi 39 du porte contact, voir aussi la figure 3, qui est commune aux parois inférieures des logements telles que 26, et qui est perpendiculaire au plan de symétrie PP' ; un second côté 40 de cette paroi commune 39 opposé au premier et dirigé vers l'armature 6, se trouve placé contre une surface 41 de celle-ci et porte une nervure de raidissement et de fixation 42 perpendiculaire au plan PP', ayant une section sensiblement circulaire et venant s'engager dans une rainure 43 de l'armature qui présente une forme correspondante pour rendre le porte contact solidaire de l'armature. Cette nervure, de longueur p, se prolonge transversalement jusqu'à deux extrémités opposées 44, 45 dont l'une 44, placée en regard d'une ouverture allongée 46 située dans un mur latéral 67 du demi-bottier 2, comporte un trou cylindrique 47 qui s'étend longitudinalement sur une partie de cette nervure. Ce trou est destiné à transmettre les mouvements de l'armature à un sous-ensemble de contacts auxiliaires, non représenté, qui est placé, en cas de besoin, à l'extérieur du bottier. Le porte-contact 8 est réalisé d'une seule pièce par moulage d'une matière thermoplastique qui présente une bonne résistance mécanique et qui est apte à supporter les contraintes thermiques développées au cours d'ouvertures et de fermetures répétées des contacts ; un matériau approprié appartenant par exemple, à la famille des polyamides mais comportant une charge telle que des fibres de verre. Afin de donner aux lignes de fuite une longueur importante, malgré les dimensions réduites du contacteur, on a donné aux fonds 32, 33 du porte-contact des intervalles 28, 29 et donc à la commune 39 une longueur t, séparant deux rebords extérieurs opposés 48, 49 de cette plaque de fond qui est supérieure à la longueur m d'un logement, mesurée parallèlement à t. Cette longueur t qui est elle-même sensiblement supérieure à l'épaisseur b de l'armature, est toutefois inférieure à la longueur p de la nervure 42. Cette augmentation de la longueur des fonds d'intervalles concourt par ailleurs, à augmenter les surfaces des bords 34, 35 des cloisons et des fonds 32, 33 des rainures qui viennent en contact sous l'effet du ressort de rappel, lorsque l'électro-aimant est désexcité, de sorte que des déformations ou fluages de matière dûs aux percussions répétées sont notablement diminués. La présence de la nervure 42 concourt enfin à améliorer la rigidité de la plaque de fond commune 39. Le respect de la longueur des lignes de fuite qui se présentent à l'extérieur du bottier entre les bornes voisines est obtenu à l'aide de cloisons extérieures ou parois 16, 17 telles que 50, 51, 52, 53, 54, 55, voir figure 2 t afin de réduire les dimensions extérieures de ces cloisons, les axes YY' des vis de serrage 18, 19 de ces bornes ont été placés parallèlement au plan PP', dans un voisinage immédiat des parois 16, 17 compatible avec le diamètre de la tête d'une telle vis, respectivement avec la dimension transversale d'un étrier 56 tel que celui qui est placé'sous cette tête de vis 18. Un écrou tel que 57 coopérant avec un conducteur tel que 14 et avec une vis 18 est placé dans un logement 58 qui présente vers l'intérieur du bottier, une ouverture représentée en 59 pour permettre le passage du conducteur 14, voir figure 1. Lorsqu'un tel contacteur doit être équipé de contacts à ouverture, et non à fermeture comme représenté sur les figures, un pont de contact tel que 9' vient se placer après r-etournsment et de façon connue dans une région inférieure 69 d'un logement tel que 10''' qui est séparé d'une région supérieure 70 de ce logement par une traverse 68 servant d'appui à l'état de repos, soit à un pont de contact tel que 9, soit à un pont de contact tel que 9', voir figure 3. On constate à l'examen de la figure 3 que le porte contact 8 n'est pas disposé de façon symétrique par rapport à un axe de symétrie ZZ' de l'armature passant par la rainure 43, le long duquel se déplace celle-ci ; cette disposition permet d'utiliser un volume résiduel 60 compris entre le boîtier 1 et le porte-contact 8, en y plaçant des organes de contact par pression, qui transmettent à la bobine de l'électro-aimant 4 la tension de commande appliquée à des bornes de bobine situées dans des alvéoles 61, 62 extérieures, voir figure 2, qui sont semblables aux alvéoles 63, 64, 65 placées entre des cloisons 50, 51, 52, 53 pour recevoir les vis des bornes de circuit de puissance telles que 18, 19. La réduction des dimensions qui est obtenue à l'aide des mesures décrites est telle qu'un contacteur de puissance nominale égale à 2,2 KW et de tension d'isolement 600 V-CSA. peut être fixé directement sur un profilé chapeau normalisé 66 dont la dimension transversale entre les ailes opposées est de 35 mm, cette dimension donnant à la figure 1 une échelle de référence. Revendications de brevet. 1. Contacteur à haut niveau d'isolement, comportant un corps creux en matière plastique formé par l'association de deux demi-bottiers isolants, sensiblement symétriques le long d'un plan de symétrie confondu avec le plan de déplacement d'un porte-contact isolant, fixé sur une armature mobile d'électro-aimant, ce corps comportant dans sa partie supérieure opposée à la face de fixation, une multiplicité de paires de contacts fixes séparés par des cloisons parallèles, et ce porte-contact présentant une multiplicité de logements prismatiques parallèles qui sont séparés par des parois et contiennent chacun un pont de contact mobile apte à coopérer élastiquement avec les contacts fixes, caractérisé en ce que des parois extérieures opposées (25, 27) de ces logements (10, 10', 10") du porte-contact, réalisé en matière thermoplastique, sont reliées entre elles par des portions de matière (20, 21, 22) placées sensiblement dans ledit plan de symétrie (PP'), et sont séparées en dehors de ce plan par des rainures (28, 29) dans lesquelles pénètrent des cloisons internes (30, 31) appartenant au bottier (1) jusqu'au voisinage de ces portions, des fonds (32, 33) de ces rainures placées au voisinage de l'armature (-6) venant s'appuyer élastiquement contre des bords (34, 35) de ces cloisons lorsque l'électro-aimant (4) est au repos. 2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur (m) d'un logement (10) mesurée perpendiculairement au plan de symétrie PP' est inférieure à la longueur (t) qui sépare les rebords extérieurs opposés (48, 49) de deux fonds d'intervalles (32, 33) placés en alignement, des parois opposées (25, 27) de deux logements voisins étant reliées sur toute leur hauteur (h) par une portion de matière (20). 3. Contacteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fonds (32, 33) des logements (10) sont portés par un premier côté (37) d'une plaque de fond (39) du porte-contact (8) perpendiculaire au plan de symétrie (PP') et de longueur égale à (t), un second côté (40) de cette plaque de fond opposé et parallèle au premier, présentant une nervure de fixation et de raidissement (42) sensiblement cylindrique, de longueur (p) supérieure à l'épaisseur (b) de l'armature (6) et à la longueur (t) de la plaque, cette nervure étant associée avec une rainure correspondante (43) de l'armature (6) et ayant une extrémité (44) qui vient au voisinage d'une ouverture (46) d'un demi-bottier (2, 67) pour communiquer à travers celle-ci, un mouvement vers l'extérieur, destiné à actionner en particulier un sous-ensemble de contacts auxilaires.