Brevet FR2520922A1 — publié le 19830805

La présente invention porte sur un interrupteur électrique à action brusque comportant un levier de contact, que peut faire basculer un organe de commande, sur lequel un ressort à action brusque agit sous un angle déterminant la pression de contact et qui forme avec ce ressort un premier mécanisme à genouillère, et un levier sauteur sur lequel agit le ressort à action brusque, qui est articulé au levier de contact, entraine l'extrémité mobile du ressort à action brusque et forme avec ce ressort un autre mécanisme à genouillère. Des interrupteurs à action brusque de ce type sont connus par exemple par le DE-OS 23 56 989. Dans les interrupteurs connus, le levier sauteur a pour fonction d'accélérer le levier de contact lors de la commutation afin d'éviter la formation d'étincelles à la fermeture ou l'ouverture du contact. Le levier de contact et le levier sauteur font chacun partie d'un mécanisme à genouillère sur lequel agit le ressort et les mécanismes à genouillère, en passant par leur position en ligne droite, font passer le ressort au--delà de son point mort et déclenchent l'action brusque.Un inconvénient des interrupteurs connus est cependant que, lorsque le mécanisme à genouillère comprenant le levier sauteur s'approche de sa position droite, en même temps, le mecanisme à genouillère comprenant le levier de contact est lui aussi amené presque en position droite. De ce fait, la pression de contact tombe à un minimum, de sorte que l'interrupteur arrive dans un état instable qui, s'il dure assez longtemps, peut conduire à la formation d'étincelles et par exemple à d'importantes perturbations radioélectriques. L'invention a pour but de fournir un interrupteur à action brusque dans lequel la pression de contact se maintienne à peu près jusqu'à l'exécution effective de la manoeuvre. Cet interrupteur doit en outre être robuste et non sujet aux pannes et être en particulier apte à l'emploi dans les appareillages dépendant de la température et/ou de la pression. L'invention atteint ce but grâce au fait que les mécanismes à genouillère sont agencés de façon telle que lors du basculement du levier de contact, l'angle de pression de contact subsiste à peu près jusqu'à ce que le levier sauteur et le ressort à action brusque aient franchi leur position droite. Grâce à cet agencement, avec lequel l'angle de pression de contact ne varie que de façon insignifiante jusqu'à la commutation effective, la pression de contact se maintient de façon certaine. C'est seulement par le saut-du levier sauteur que le ressort, dans le mécanisme à genouil 1père comprenant le levier de contact, vient en position droite et, en un temps très court, dépasse cette position, pour venir en position complètement détendue, dans laquelle il agit ensuite en sens opposé sur le levier de contact. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'organe de commande est déplaçable à peu près perpendiculairement au levier de contact et à la direction de la force du ressort, et le levier de contact est monté en double levier sur l'organe de commande et porte sur son bras de contact le levier sauteur articulé, dont l'autre extrémité est attaquée par le ressort et, suivant sa position, transfère la force du ressort au bras opposé au contact du levier de contact dans deux directions différentes par l'intermédiaire de l'une de deux butées. Cette forme de réalisation se distingue par une construction robuste et non sujette aux pannes. Il est opportun que le mécanisme de l'appareil soit agencé de façon telle que le levier sauteur, à peu près à mi-saut, rencontre le bras opposé au contact du levier de contact. Comme le levier sauteur, après la moitié du saut, a acquis une vitesse relativement grande, il donne au levier de contact un coup relativement violent qui produit l'ouver. ture brusque du contact. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la pièce de contact mobile, lors de la fermeture du contact, exécute sur la pièce de contact fixe un mouvement glissant qui produit un nettoyage automatique du contact. Selon l'invention, on peut utiliser comme ressort à action brusque un ressort à lame ou un ressort recourbé en forme d'oméga ou bien un ressort à boudin de compression. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'or-- gane de commande est un ressort à lame qui est placé audessus du ressort à action brusque, présente une partie avant coudée en U qui passe par un trou du levier de contact, et présente à cet endroit un appui en forme de couteau pour le levier de contact. Le levier de contact peut porter à son extrémité arrière un appendice replié vers le haut et pourvu d'un trou par où passe le levier sauteur. Le bord supérieur et le bord inférieur du trou forment alors des butées pour le mouvement relatif du levier de contact et du levier sauteur. Ou bien le levier sauteur peut présenter une fourche qui enchausse, en jouant le role de butées, l'extrémité arrière du levier de contact. Dans le cas d'un commutateur, il est opportun que l'extrémité du levier sauteur dirigée vers le ressort à action brusque soit coudée vers le levier de contact d'environ la moitié de l'angle de saut afin qu'aux deux pièces de con-tact, la pression de contact se maintienne jusqu'à la commutation. Enfin, selon l'invention, l'organe de commande et le levier de contact peuvent être en matériaux différents, par exemple bronze et laiton. L'interrupteur à action brusque de l'invention est décrit en détail ci)après en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation de l'interrupteur de l'invention, le contact étant fermé - la figure 2 montre l'interrupteur de la figure 1, le contact étant ouvert - la figure 3 montre l'interrupteur de la figure 1 dans un état au cours de son retour à la position représentée sur la figure 1 - les figures 4 à 8 sont des schémas qui montrent cinq positions successives de l'interrupteur de la figure 1 - la figure 9 montre l'interrupteur de l'invention sous forme de commutateur dans une position de fermeture - la figure 10 montre le commutateur de la figure 9 dans l'autre position de fermeture, peu avant qu'il la quitte ,. et - les figures 11 et 12 sont des schémas expliquant le fonctionnement du commutateur de la figure 9. Dans un boitier 1, sont montées deux bornes 2 et 3, la borne 3 portant une pièce de contact fixe 4. A la borne 2, est fixé un organe de commande 5, pouvant etre abaissé par exemple par un poussoir et qui est constitué d'un ressort à lame coudé à plusieurs endroits. Ce ressort à lame porte à son extrémité dirigée vers l'intérieur du boitier deux ailes latérales 7 repliées, formant une pièce 6 en U et qui présentent chacune sur leur bord dirigé vers la borne 2 un appui genre couteau 8 en forme d'entaille en V. Les pattes 7 passent par un trou prévu dans un levier de con-tact 9 prenant appui en tant que double levier, en 8 et dont la pièce de contact mobile 10 (sur la figure 1), porte sur la pièce de contact fixe 4. Le levier de contact 9 présente au bout de son bras relativement court, opposé au contact, un appendice 11 replié vers le haut, dans lequel est prévu un trou 12 par où passe un levier sauteur 13 qui est articulé dans un appui 14 à peu près au milieu de la longueur du bras du levier de contact 9 situé du côté du contact. Le pivotement du levier sauteur 13 par rapport au levier de contact 9 est limité par les bords du trou 12, qui jouent le rôle de butées. Sur l'extrémité du levier sauteur 13 qui saille du trou 12 agit un ressort à action brusque 15 en forme d'oméga dont l'autre extrémité prend appui, solidaire du boitier, sur un repli arrière de l'organe de commande 5. Sur la figure 1, le ressort à action brusque 15 agit en sens inverse des aiguilles d'une montre sur le levier de contact 9 basculant autour de l'appui en forme de couteau 8, de sorte qu'il serre la pièce de contact 10 contre la pièce de contact fixe 4. La figure 2 montre l'interrupteur en position d'ouverture, dans laquelle le levier de contact 9 s'appuie contre une contre-butée réglable 16. Dans cette position, le levier sauteur 13 s'appuie sur le bord inférieur du trou 12 et repose ainsi pratiquement à plat sur le levier de contact 9. La figure 3 montre l'appareil dans un état intermédiaire instable pendant son retour. Pour celui--ci, on fait basculer l'élément de commande 5 vers le haut jusqu a ce que le levier sauteur et le levier de contact aient la position instable représentée sur la figure 3, et quand il bascule encore un peu vers le haut, ces deux leviers sautent et referment le contact 10-4. Le fonctionnement de l'interrupteur représente sur les figures 1 à 3 est expliqué plus en détail ci-après à l'aide des schémas des figures 4 à 8. Le levier sauteur 13 et le ressort à action brusque 15, qui agit sur lui, forment un mécanisme à genouilAère Al, A2, A3, qui, sur la figure 4, est légèrement coudé par rapport à sa position droite. En outre, la partie du levier de contact 9, située à droite de l'appui en forme de couteau 8, forme, avec le levier sauteur 13 appuyé sur le bord supérieur du trou 12 et le ressort 15, un deuxième mécanisme à genouillère B1, B2, B3, qui fait au point B2 un net coude qui détermine la pression de contact. Quand on abaisse l'organe de commande 5, le levier de contact 9 et le levier sauteur 13 basculent vers le bas autour de la pièce de contact fixe 4 et le mécanisme à genouillère Al, A2, A3 comprenant le levier sauteur arrive alors assez vite dans la position droite représentée sur la figure 5, dans laquelle l'angle du coude du mécanisme à ge nouillère B1, B2, B3 comprenant le levier de contact a encore presque la même grandeur que dans le cas de la position re présentée sur la figure 4.Sur la figure 5, la ligne d'action du ressort 15 est encore nettement au-dessus de l'articulation 8 du levier de contact, de sorte que la pression de contact se maintient, pratiquement sans changer, jusqu'à ce que le mécanisme à genouillère Al, A2; A3 comprenant le levier sauteur arrive en position droite. Quand l'organe de commande descend encore un peu, le mécanisme à genouillère Al, A2, A3 comprenant le levier sauteur se détend complètement brusquement, de la manière représentée sur la figure 6; à ce moment-là, le levier sauteur 13 rencontre le bord inférieur du trou 12 et met brusquement le ressort 15 dans une nouvelle orientation dans laquelle sa ligne d'action est très au-dessous de l'appui 8 du levier de contact 9. Par suite, la position intermédiaire représentée sur la figure 6 est franchie en un temps extrêmement court et l'interrupteur passe dans la position d'ouverture représentée sur la figure 7. Pour rappeler l'interrupteur, on lève l'organe de commande 5 au-delà de sa position normale représentée sur la figure 4 en tirant le poussoir en ar rière; les deux mécanismes à genouillère passent alors par la position droite représentée sur la figure 8.Au franchissement de la position instable représentée sur la figure 8 en direction de la position normale 5a représentée en trait interrompu sur la figure 3 de l'organe de commande élastique, les deux mécanismes à genouillère reviennent brusquement dans la position représentée sur la figure 4 et le contact 10-4 se referme brusquement. La figure 9 montre une forme de réalisation modifiée dans laquelle le ressort en oméga 15 s'appuie du côté de son pied sur un couteau 17 sorti de la borne 2. Le levier sauteur 18 forme à son extrémité dirigée vers le ressort à action brusque 15 une fourche 19 qui reçoit dans son ouverture le bras opposé au contact du levier de contact 20, lequel, là encore, bascule autour d'un appui en forme de couteau 8 de l'organe de commande 5. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 9, le levier de contact 20 porte de chaque côté une pièce de contact mobile 10, 10', et, à la place de la contre-butée 16, est prévue une autre pièce de contact fixe 21 (commutateur). Le ressort en oméga 15 attaque dans ce cas une extrémité coudée vers le bas 22 du levier sauteur 18.Le degré de coudage est choisi de façon que, lorsque le levier sauteur 18 et le levier de contact 20 sont écartés, cette extrémité 22 se trouve dans l'angle 05 (angle de saut) que forment ces deux leviers et de préférence sur la bissectrice de cet angle. La figure 11 montre schématiquement cette position, qui correspond fonctionnellement à la position représentée sur la figure 4 du premier exemple de réalisation. Quand on appuie sur le poussoir, les élé- ments passent par des positions analogues à celles des figures 5 à 8. Cependant, alors que dans le premier exemple de réalisation, les genouillères Al, A2, A3, et B1, B2 , B3, au moment du retour, passent en meme temps par leur position droite avoir figure 8), dans le cas du commutateur, le mécanisme à genouillère Al, A2, A3 comprenant le levier sauteur est amené le premier en position droite (voir figures 10 et 12). En raison du coudage de l'extrémité 22, il subsiste jusqu'au moment de la commutation un net angle de pression de contact dans le mécanisme à genouillère Bî, B2, B3, comprenant le levier de contact. Dans les exemples de réalisation représentés sur les figures 1 et 9, l'appui en forme de couteau 8, lors du basculement de l'organe de commande 5 ou 5', se déplace un peu vers la droite vers la borne 2, de sorte que les pièces de contact mobiles exécutent un mouvement glissant sur les pièces de contact fixes. Revendications 1. Interrupteur à action brusque comportant un levier de contact que peut faire basculer un organe de commande, sur lequel un ressort à action brusque agit sous un angle déterminant la pression de contact et qui forme avec ce ressort un premier mécanisme à genouillère, et un levier sauteur, sur lequel agit le ressort à action brusque, qui est articulé au levier de contact, entraine l'extrémité mobile de ce ressort et forme avec ce ressort un autre mécanisme à genouillère, caractérisé par le fait que les mécanismes à genouillère (Al, A2, A3, et B1, B2, B3) sont agencés de fa çon telle que, lors du basculement du levier de contact (9), l'angle de pression de contact subsiste à peu près jusqu'à ce que le levier sauteur (13) et le ressort à action brusque (15) aient franchi leur position droite. 2. Interrupteur à action brusque selon la revendication 1, dans lequel l'organe de commande (5) est déplaçable à peu près perpendiculairement au levier de contact (9) et à la direction de la force du ressort à action brusque (15), et le levier de contact (9) est monté, sous forme de double levier, sur l'organe de commande (5) et porte sur son bras de contact le levier sauteur articulé (13), dont l'autre extrémité est attaquée par le ressort à action brusque (15) et, suivant sa position, transfère la force de ce ressort (15) au bras opposé au contact du levier de contact (9) dans deux directions différentes par l'intermédiaire de l'une de deux butées. 3. Interrupteur selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le levier sauteur (13), à peu près à misaut1 rencontre le bras opposé au contact du levier de contact (9). 4. Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la pièce de contact mobile (10), lors de la fer--meture du contact, exécute un mouvement glissant sur la pièce de contact fixe t4). 5. Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le ressort à action brusque (15) est un ressort à lame ou un ressort recourbé en forme d'oméga. 6. Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le ressort à action brusque est un ressort à boudin de compression. 7. Interrupteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de commande (5) est un ressort à lame qui est placé au-dessus du ressort à action brusque (15), présente une partie avant (6) coudée en U qui passe par un trou du levier de contact (9), et présente à cet endroit un appui en forme de couteau (8) pour le levier de contact. 8. Interrupteur selon la revendication 7, dans lequel le levier de contact (9) porte à son extrémité arrière un appendice (11) replié vers le haut et pourvu d'un trou (12) par où passe le levier sauteur (13). 9. Interrupteur selon la revendication 7, dans lequel le levier sauteur (18) présente une fourche (19) qui enchasse en jouant le rôle de butées l'extrémité arrière du levier de contact (20). 10. Interrupteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de commande (5) et le levier de contact (9) sont en matériaux différents, par exemple bronze et laiton. 11. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le cas d'un commutateur, l'extrémité (22) du levier sauteur (18) dirigée vers le ressort à action brusque (15) est coude vers le levier de contact (20) dlen- viron la moitié de l'angle de saut (0; ).