Brevet FR2530862A1 — publié le 19840127

MICRO-INTERRUPTEUR ELECTRIQUE A PLOT DE CONTACT MOBILE. La présente invention concerne un miere-interrupteur électrique T'invention est avantageusement applicable aux sustèmes autematisés de signalisation, de commande et de @rotection des dispositifs électriques pour l'eptreinement des machines et des mécanismes, les interrupteurs selon l'invention étant utilisésen tant qu'interrupteurs de position (de fin de course). Ia fidélité de fonctionnement des channes de fab-riea- tion automatiques et 17exactitude opératoire des systèmes de commande des processus technoleiques sont dans une grande mesure fonction de la sensibilité des micro-inter rupteurs utilisés, auxquels est imposées l'exactitude des renseignements tournis les erreurs dues au fonctionnmeent des miero-interupteure sont eratiquement difficiles à diminuer. Pour animer les contacts mobiles des miere-interrue- teurs, on utilise de préférence des lamelles métellioles sensibles as la température ou à la pression qui, sous l'effet des phénomèmesd suementionnées, ne répondent que par un fléchissement insignifiant. De ce fait, une des ca ractéristiques urincipales des miore-interrupteurs est leur sensibilité oui dépend de la course de l'élément en traîneur , en a'autres termes, nlus faible est la course indispensable à manoeuvrer le contact mobile, alus sensible est le miere-interrupteur. On connaît, comme montré sur les figures 1 et 2 des dessins ci-annexés, un micro-interrupeur (brevet US n 2729714), qui est du type comportant un support isolant 1', des plots de contact immobiles 2', 3' fixés sur ce support isolant 1', un plot de con+:act mobile 4' venant s6lectivement en con tact de@dite plots impmobiles 2' et 3' et un mécanieme de commutation du plet mobile 4' à l'aide d'un 6lément entraî neur. de mécanisme de cammutation du plot de contact me bile 4' comprend des éléments reliés entre eux, tels que:: levier entraîneur 5', levier intermédiaire 6', ressort à lampe plate 7' et levier contacteur 81, de levier entrai neur 5' et le levfier contacteur 8' ent chacun une extrémité fixee sur le support isolent 1' a un même point. l'extrémité opposée du levier contacteur 8' porte ledit plct de contaet mobile 4' pendant que sa partie médiane est reliée è une des extrémités du ressort à lame plate 7'. I'avtre extrémité de ce ressort 7' est reliée à une des extrémités du levier intermédiaire 6' et, en positions extrêmes, vient en butée d'un limiteur de déplacement 9' qui est réalisé dans le support isolant 1'. I'autre extrémité du levier intermédiaire 6' est reliée à cette extrémité du levier entraîneur 5', qui est opposée à celle ou'on voit fixée au support isolant 1'. En pesition de départ, le ressort à lame plate 7', qui est mis au préalable sous tension, transmet un effort P (voir la figure 1) au levier contacteur 8t relié à ce ressort. La pression de contact Pk est alors la suivante PK = P.Sin ss, où ss est l'angle d'inelinaison du levier intermédiaire 6' muni du ressort lame plate 7'. Iersqu'une force extérieurs F vient s'applieuer, le levier entraîneur 5' s'anime d'un mouvement don-t le résultat se traduit en ce que le levier intermédiaire 6' prend une autre position par rapport au ressort 7'. Pendant que le levier entraîneur est en meuvement vers la @esition de déelanebement (peinte A et A1 se confondent) le ressort 7' se veit comprimé de plus, l'effert P acceroît et devient P1 et la @ression de contact PK augmente pour devenir PK1 = P1. Sin ss (voir la figure 2). Iorsoue le point A dépasse le niveau de la linge I-Iligne d'instabilité du ressort 7'), on assiste à la commutation des plots de contact mobiles 4' à leur propre vitesse de mouvement. lers du mouvement ultérieur du devier entreîneru 5', le point A atteint la position terminele A2 figure 1). La force F étant supprimée, tous les éléments cons tituant le mecanisme de commutation des plots de contact mebiles 4' oberchent à reprendre leurs positions initiales. lersque le peint A dr levier antraîneur 5' traverse la ligne II-II (dite ligne d'instabilité du ressort 7' en état commuté), c9est-è-dire lersque le noient A arrive en position A3, on assiste à la commutation inverse des plots de contact mobiles 4'. Comme il ressort de la description f-.ita ci-dessus, la pression de contact dans ce miere-interrupteur de di mince pas lers du mouvement du levier entraîneur 5' vers la position de déclanchement et est même ent augmentation quelconque par rappcrt à la valeur nominale. Pour obtenir da commutation des plots de contact 4', les surfaces limitant le déplacement du levier intermé diaire entre les butée du limiteur 9' doivent se trouver hors de la zone délimitée par les lignes marquant la position initiale et celle de commutation que le leviers contacteur prend à tour de rôle. Dans cet état des chosse la course différentielle minimale du levier entraîneur 5' ne s'obtient que lcrs- que le ressort 7' est fixé à la nartie médiane du levier contacteur 8' et le limiteur de déplaement 9' est aussi proche que possible des plots de contact mobiles 4'. Ia course différentielle du levier entreîneur 5', de son point A notamment, est ale: IA = F + 24b, où : F -est la distance sépanant les position de commuta tion du plot de contact mobile '; Ah est la course du levier entraineur 5' la vlaeur Ab est déduite de l'éguation: d'où résulte que: où:: I est la projection horizontale de la distance sé parant l'axe tracé nar les plots de contact 2' et 3' et Je point 0 de fixation du ressort 7' au levier contacteur 8'; tI est la nrojection horizontale du chemin à parcourir par le point A à partir du point de fixation O nour obtenir la commutation momentanée des plots 4'. Ia course différentielle du levier entraîneur 5' , mesurée par rapport au point d'application de la force F, est ale: ou: I1 et L2 sont les projections herizontales du levier entraîneur 5'et de son tronçon compris entre le point d'application de la force F et le point 01 de sa fixation sur le support isolant 1', respectivement. Dans un autre mode de réalisation d'un micro-interrup- teur conforme au brevet U S n 2729714, il y a aussi un support isolant 1" (voir la figure 3), des plotsd e contact immebiles 2" et 3" fixés sur ce sup'-'oort isolant 1", un plot de contact mobile 4" pouvant venir sélectivement en contact desdits plots immobiles 2" et 3" et un mécanisme de comation du plot de contact mobile 4" à l'aide d'un élément entraîneur. Ce mécanisme de commutation du plot de contact mobile 4" comprend, reliés entre eux en série, un levier entral- neur 5", t un levier intermédiaire 6", un ressort à lame plate 7", et un levier contecteur 8", ainsi qu'un limiteur de déplacement 9" réalisé dans le support isolent 1" et disposé hore de la zone délimitée par les lignes marquant, respectivement la position initiale et celle de commutation du levier contacteur 8". Dans ce miere-in- terrspteur, le ressort à lame plate 7" est cependant relie à 11 extrémité du levier contacteur, qui porte le plots de contact mobile 4" et non pas à la partie médiane de ce levier, comme c'est le cas du miere-interrupteur précédent.Ia longueur de levier contecteur 8" est en l'occurrence égale à J2 + al et la entrse différentielle du levier entraîneur 5", @ar @appelt au peint A et au peint d'applicatior de la force F, est respectivement: On connaît un attre micro-interrupteur (voir le brevet U s n 2228523 et la figure 4) qui comprend, tout comme Ies dispositifs précédents, un support isolant 1" ' et des plots de contact immobiles 29" et 3"', oui sont fixés sur ce support isolant 1"', un plots de contact mobile 4"' et un mécanis@e de com- mutation dudit plots mobile 4"', dans lequel un levier entraîneur 5"', un levier intermédiaire 6" ' , un ressor 7" ' et levier contacteur 8" ' sont reliés entre eux en série. Dans ce miere-interrupteur, le limiteur de dé placement 9"' est disposé au voiainage de l'axe de rotation des leviers entraîneur 5" ' et contacteur 2" '. ia distance P1 séparant les butées du limiteur 9" ', entre lesquelles va et vient le levier intermédiaire, neut être inférieure à celle r qui sépare les plots de contact 2" et 3" ce qui constitue le point distinetif de ce miero-interrupteur. La valeur H1 dépend de l'angle ss et de la rigidité du ressort 7" (voir l'effort P), dont est fonction a pression de contact du fait que Pk = P2. Sin ss La course différentielle du levier entraîneur 5"', par rapport à son peint A, est égale : IA = H + 2#h1. Ia valeur #h1 est déduite de l'équation: d'où résulte que et que: La course différentielle du levier entraînetr 5", par rapport au pont d'application de la force F, est comme suit: Comme il ressort de la comparaison des formules (2) et (3), la course différentielle du levier entraîneur 5"' est inférieure à celle de l'organe analogue du miere -interrupteur précédent, du fait que P + H1 3H. Si l'on admet que H1 = H/2, alers 3/2 3H. Genendant les treis miere-interrapteurs ent un désavantage commun qui se traduit an une cotrse différentielle de laurs leviers entraîneurs considérable par rapport au peint A, ce qui nuit à leur senaibilité. L'invention a donc pour objet un micro - interrupteur dont les éléments conatituant le mécanisme de commutation des plots de contaet mebiles seraient reliés entre eux d'une manière nouvelle, ce qui permettrait d.e réduire considérablement la course différentielle dc l'él6ment entraîneir en présence d'une pression de contact constante et, par lè même, d'élever proportionnellement la sensibilité dudit miere-interrupteur. Selon l'invention , le micro -interrupteur, comporte un support isolant, des plots.de contact immobiles fixés sur ce support iso- lant, un nlot de contact mobile nouvant venir sélectivement en contact desdits plo-ts immobiles, un élément entraineur et un mécanisme de commutation du plot de contact mobile à l'aide de cet élément emtraîneur, ledit mécais comprenant reliés entre eux en série, un levier entraîneur, un levier intermédiaire, un ressort à lame plate et un levier contacteur, les leviers entraînetr et contacteur étant fixés à articulation sur ledit support isolant, les extrémités du levier intermédiaire et du ressort à lame plate étant reliées entre elles et venant en butée::sur un limiteur de déplacement et le levier contacteur ayant une extrémité libre portant ledit n-lot d.e contact mobile, et il est caractérisé en ee que le rcssort à leme plate est relié à 1 ' extrémité du levier contacteur qui est eposée à celle portent le plot dé coptact mobile et le limitear de déplacement et en ce que le levier contac teur est relié au support isolant on sa partie médiane comprise entre le plot de contact mobile et l'endreit de connexion de sextrémités dudit levier conteotour et du ressort à lame plate. Ce mode de liaisen du rassort à leme plate avec le levier contacteur, du levier contacteur avec le suport isolant, de même que la disposition du limi teur de déplacement sur ledit levier contacteur, permet de diminuer considérablement la co@rse différentielle de l'élément entraîneur et, par là même, d'elever la seneibilité du miero-interrupteur. I'invention sera mieux cemprise et d'@@tres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de Je desoription explicative qui va suivre de lusievrs modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence au; dessins non limitatifs annexés dans lesquels:: la la figure 1, de meme que la figure 2, représentent le schéme einématique d'un des miore-interrupteurs con nus, cas des der-x positions extrêmes du levier entrei neur; la figure 3 renrésente le schéme cinématique d'un autre miore-interrupteur connu; la figure 4 renrésente le sch6ma cinématique du troisième miore-interrupteur connu; la figure 5, de même que la figure 6, représentant le schéma cinématigue du miore-interrupteur conforme à invention, et montrent les deux positions extrêmes deu levier entraîneur; la figure 7 représente un des modes de réalisation du micro-interrupteur conforme a l'invention, vue d'en semble; ; la figure 8 représente les pièces constituant le mioro-interrupteur de la fis ure 7, vue en axenométrie; la figure 9 représente un sutre mode de réalisa tion du miero-interrupteur conforme à l'invention, vue d'ensemble; la figure 10 représente les pie ces constituant le mioro-interrupteur de la figure 9, vue en axonométrie; la figue 11 représente un autre mode de réalisa tion du mioro-interrupteur conforme à l'intention, vue d'ensemble; la figure 12 représente le mécasiame de c@@utation des plate de- contact mobiles, vue de dessus. Comme il ressort dee figures de 5 àf 12, le miere interrupteur comporte un support inolant 1, des elets de contact immobiles 2 et 3 fixés sur ce supaort iselant 1, un alet de contaet mobile 4 penvant venir aélectivement en contact desdits plots imoebiles 2 et 3, un élément entraîneur 5 et un mécanisme de comatiation du plot da contact mobile 4 à- l'aide dudit élément entraîneur 5 Ie mecanieme de comeutation du tlot de contact mo- bile 4 comnrend un levier entraîneur 6, un levier intermédiaire 7, un ressort lame plate 8 et un levier contacteur 9, l'extrémité 10 du levier estraîneur 6 et fixée à articulation sur le support isolant 1. L'autre extrémité du levier entraîneur 6, celle qui est désignée en 11, est reliée au levier intermédiaire 7. I'extrémité 12 libre du levier contacteur 9 porte ledit plot de contact mobile 4. les extrémités 13 et 14 du le vier intermédiaire 7 et du ressort à lame elate 8, res nectivement, sont reliées entre elles. le levier contac- teur 9 est relié à articulation au support isolant 1 et à l'extrémité 15 du ressort 8. Selon l'invention, l'extrémité 15 du ressort a lame plate 8 est reliée à l'extrémité 16 du levier contacteur 9, qui est opposée à celle portant le plot de contact mobile 4. I'extrémité libre dudit lvier contacteur 9 porte aussi un limiteur de déplacement 17 qui intervient au déplacement de l'extrémità 13 du le vier intermédiaire 7. le levier contacteur 9 a se par- tie médiane reliée au support isolant 1.Cette partie médiape est comprise entre le plot de contact mobile 4 et l'endreit de connexion des extréeités 18 et 15, resnectivement, du levier contacteur 9 et du ressort lame plate 7. Ce mode de liaison des éléments constituant le mécanisme de commutation du plot de contact mobilc parmet de diminter considérablement la course différen tielle de l'élément entraîneur et, pr conséquent, d'é- lever la sensibilité du miere-interrupteur. De différnts modes de réalisation et d'er@ablsation des levier et du ressort à lame plate font objet des figures de 7 à 12. le miere-interrupteur conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. En position de départ, le ressort 8 préalablement mis en tension trensmet un effort P au levier intormé- diaire (voir les figures 5-6). la pression de contact est alors-Ja somme de deux composantes: Pk + P1 + P3 ### où : P1 = P Sin &alpha; ; P3 = P2 Sin ss; &alpha; est l'angle d'inclinaison du levier intermédiaire 7 au ressort 8; est l'angle d'inelineison du ressort 8 muni du levier ceptacteur 9; est la projection horizontale du tronçon du levier contacteur 9, compris entre le ceint @ de sa fixation au support isolant 1 et le point de connexion dudit levier c et du. res sort 8;; I est la projection horizontale du tronçon du le vier contacteur c, comaris entre le point O et l'extrémité 12 portant le nlo de contact mobile 4. Iersqu'une force F vient s'appliquer au levier entralneur 6, celui-ci s'anime d'un mouvement dans le sens lui imposé par cotte force F pendent que le levier in termédisire 7 prend une autre pesition par rapeort au ressort 8 de manière à Je comprimere Dorsque les points A et A1 se confondent, la @res- sion de contact Pk augmente d'une manière ou d'autre du fait que l'effort P accreît en erenant une valeur P' (voir la figure 6) sous l'effet de la compression du ressort 8; Si le levier enraîneur continue de se déplacer et son point A traverse la ligne I-I dite ligne d'instabilité, on assiste à la commutation du plot de contact mobile 4 qui s'opère à sa propre vitesse. Ia course différentiele du levier entraîneur 6, par rapport au point A (qui est le peint de connexien des leviers entraîneur et intermédiaire 6 et 7, respae- tivement), est égale à la distance séparant les points A1 et A3 (voir la figure 5). IA = #h2 = 2#b3. Ia vlaeur # h2 est déduite de l'équation d'où il résulte que où : #I2 est la projection berizentale du chemin par ciouru par le peint A. La voleur #h3 pert être déduite de l'équation d'où il résulte que le course différentielle du levier entreîneur C, par rapport au point d'application de la force F, sera egale: où: I et 11. sont les projections horizontales, res pectiveent, du levier entraînetr 6 et du tronçon de celui-ci compris entre le poont d'application de la force F et le point de sa fixation sur le support isolant 1. Mais pratiquement #I1 # 0,1I #I2 # 0,0@@ et H1 # 2,5P, d'où vient que LA # 0,1H En résumé, disons que, les formules (7) et (4) étant confrontées, on peut voit que la course diffé- rentielle de l'élément entraîneur est dans le micro -interrtptour conforme à l'invention presque dix feis inférieure a celle du miere-interspteur conau, doat la représentation est-faite dans la figure 4. Bien entendu, l'invention n'est nullerent limitée aux modes de réalisation déerite et représentés qui a'ont été donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. En partioulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées dans son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendication qui suit. REVENDICATION Miere-interrapteur comportant un support isolant (1), des plots de contact immobiles (2) et (3) fixés à ce support isolant (1), un plot de contact me- bile (4) pouvant venir sélectivement en contact desdits plots immobiles (2) et (3), un élément entraîneur (5) et un mécanisme de commutation du plot de contact mobile (4) à l'aide'dudit élément entraîneur (5) , ledit mécanisme comprenant, reliés entre eux en série, un levier entraï- peur (6), un levier intermédieire (7) , un ressort à lame plate (8) et un levier contacteur (9), les leviers entraîneur (6) et contacteur (9) étant fixés à ar- tioulation sur ledit support isolant (1), les extrémités (13) et (14) du levier intermédiaire (7) et du ressort à lame plate (8), étant reliées entre elles et venant en butée sur un limiteur de dé- placement (17) et le levier contacteur (9) ayant une extrémité libre (12) portant ledit plot de contact mobile (4), c a r a c t é r i s é en ce que le ressort à lame plate (8) est renié à l'extrémité (16) du levier contacteur (9) qui est opposée à'celle (12) portant le limiteur dé déplece- ment (17) et le plot de contact mobile (4), et en ce que le levier contacteur (9) est relié au support isolant (1) en sa partie médiane comprise entre le plot de contact mobile (4) et l'endroit de jenction des extrémités (16) et (15) dudit levier contacteur (O) et du ressort à lame plate (8)