Brevet FR2530861A1 — publié le 19840127

MICRO-INTERRUPTEUR A PLOTS DE CONTACT La présente invention concerne un micro-interrup tueur L'invention est oarticulièrement avantageuse pour les systèmes automatisés de signalisation, de commande et de protection des dispositifs électriques d'entraîne- ment servant à animer de différents machines et méca- nisines, où elle peut s'appliquer en tant qu'interru- pteurs de position (de fin de course) opérant direc tement. I-a commutation des plots de contact des inter rupteurs de position (de fin de course) se produit normalement sous l'effet dune butée mobile (d'une came) des machines, que celle-ci exerce sur l'élément en traîneur de l'interrupteur En cas de faibles vitesses de déplacement de la bu tée mobile et lorsque la vitesse de commutation des plots de contact est fonction de la vitesse de déplace- ment de cette butée9 comme c'est le cas des interrup- tours opérant directement, l'inventervalle de temps, entre le moment où les plots se mettent en contact l'un avec l'autre en présence d'une charge électrique et celui où la pression de contact devient auffisante, ost rela tivement grand. Du fait que les plots de contact se trouvent un temps prolongé sous la.charge électrique et en présence d'une Dression de contact insuffisante, ce qui résulte de leur commutation lente, ils peuvent subir de graves endommagements, tels que fusion, brulage et parfois même soudage. Pour palier k ces défauts en cas de faibles vites ses de déplacement de la butée mobile des machine, on a recours à des micro-interrupteurs munis de moyens ac célérateurs de la commutation des plots de contact mo biles On contact par exemple un micro-interrupteur (voir le brevet U S n 2728826) qui est du type comportant des plots de contact immobiles fixés sur un support isolant, un plot de contact mobile venant séléctivement en contact des plots immobiles et un moyen de commutation du plot mobile. Ce moyen de tommutation du plot mobile comprend un levier entraîneur, un levier contacter et un ressort qui sont reliés ensemble en série. le levier entraaneur et le ressort sont fixes sur le support isolant. le jIOt mobile est fixé sur cette extrémité du levier contacteur, qui est reliée au ressort. tans le micro-interrupteur qui viens d'etre décrit, la-pression de contact varie de sa valeur nominale jusqu'à zéro, lors du déplacement du levier entraîneur jusqu'au point de déclanchement, ce qui rend peu fiable le fonctionnement du micro-interrupteur à de faibles vitesses de déplacement du levier ei1traRneur et, par là même, pose des limites à l'application de ce -nicro-in- terrupteur. On contact aussi un micro-interrupteur décrit dans le brevet ALLEMAGNE ne 1916956, lequel micro -interrupteur comporte lui aussi un support isolant 1' (voir les figures de 1 a-4), des plots immobiles 2' et 3' fixés sur ce support isolant 1', un plot mobile 4' venant sélectivement en contact des plots immobiles 2' et 3' et un mécanisme (moyen) de commutation du plot mobile. Le mécanisme de commutation du plot mobile 4' est, dans ce micro-interrupteur, du type comprenant des leviers ent raseur contacteur et intermédiaire, respectivement 5',6'et 7' et un élément d'appui 8' qui est un ressort de traction. Le levier entraîner 5' et le ressort de traction 8' sont fixés à-articulation sur le support isolant 1'. Le levier contacteur 6' a une extrémité reliée à l'extrémité libre du levier entraîneur 5' (point 0) pendant que son autre extrémité porte le plot mobile 4' et un limiteur de dé placement 9'. le levier intermédiaire 7' a une de ses extrémités articulée au milieu du levier contacteur 6' (point 01) pendant que son autre extrémité est reliée 2 l'extrémité libre du ressort 8t de traction et vient an butée du limiteur de déplacement 9'. En position initial, le ressort 8' préalablement mis en extension agit sur l'extrémité du levier intermédiaire 7', à laquelle il est relié, en lui transmettant une force P. la pression de contact Pk résultante est égale en l'occurrence à P Sin &alpha; (figure 1) où &alpha; est l'angle d'inclinaison du levier contacteur 6' au ressort 8'. Lorsqu'une force F vient s'appliquer au levier ent ralneur 5' son extrémité, celle qui est reliée au le- vier contacteur 6t (au point 0), se déplace dans le sens lui imposé par la force F et, dès que le point 0 vient au niveau de la ligne d'instabilité I-I (figure 2) du levier contacteur 6', le ressort 8' se met en extension, le levier intermédiaire 7' et le levier contacteur 6' se confondent, la force P accrolt en prenant une valeur P2 pendant que la pression de contact Pk devient égale à zaro (Pk = O) du fait que l'angle &alpha; =0l. lorsque le point 0 dépasse le niveau de la ligne I-I, on assista à la commutation du plot mobile 4'. Si la vitesse de déplacement du levier entraîneur 5' en position de déclanchement est faible, le fait de voir, pendant un temps prolongé les plots de contact 2s, 4' ou 7', 4' sous charge électrique en présence d'une pression de contact insuffisante peut devenir la cause de leur fusion ou brulage et des fois meme de leur soudage. En cas de soudage des plots de contact imsobiles et mobile, lorsque le levier entraîneur 5' se voit en position de déclanchement, le devier entermédiaire 7' s'anime de manière à augmenter brusquement la force dsarrache- ment Lorsque le plot mobile 4' est commuté (figure 4), le levier contacteur subit l'effet de deux forces P'1 = P' Sin ss , Où: ss est l'angle sous lequel le vier intermédiaire 7' est incliné au ressort 8', et P'3 = P'2 Sin # = P'Sin où g est l'angle d'inclinaison du levier intermédiaire 7' au levier contacteur 6'. I-a pression de contact est en l'occurrence égale à où L et #L sont respectivement la projection horizontale de la longueur du levier contacteur 6' et la. projection horizontale de la longueur corres pondant à son tronçon compris entre les oints 0 et 01. la force F, sollicitant le levier entraîneur 5', étant supprimée, le levier contacteur 6' et le levier entraîneur 5' cherchent à repréndre la position initiale sous lteffet de la force P' du ressort. I'angle ss étant minimal, on est en présence de l'équilibra des forces et d'une pression de contact égale à zéro. Ainsi, la pression de contect varie, dans Je micro- -interrupteur connu, à partir de la valeur nominale à celle minimale, à la vitesse de déplacenent du levier entraîneur et, lorsque ce levier entraîneur se retrouve en position de déclanchement direct oc bien en une certaine position précédant le déclanchement inverse, elle devient égale à zéro. L'invention vise donc un micro-interrupteur à dimension et poids faibles dans lequel les éléments formant mécanisme de commutation des plots mobiles seraient reliés entre eux de manière à assurer une pression de contact cons- tante lors du éplacement du levier entraîneur vers la position de déclanchement, ce qui permettrait d'élever sa fiabilité en fonctionnement Selon. l'invention , le micro - interrupteur c o m P o r t e un support isolant, au moins une paire de plots immobiles fixés sur ledit support isolant, au moins un plot mobile venant sélectivement en contact desdits plots immobiles, un élément entraîneur et un mécanisme de commutation des plots mobiles à l'aide de cet elément entrai ne r9 lequel mécanisme comprend un levier entraîneur ayant une de ses extrémités articulée au support isolant 9 un levier contacteur relié à articulation à l'autre extrémité dudit levier entraîneur, l'extrémité opposée libre dudit levier contacteur portant le plot mobile et un limiteur de déplacement, un levier intermédiaire dont une extrémité est reliée à articulation audit levier contacteur au voisinage du point de connexion de celui-ci au levier entraîneur et l'autre extrémité vient en butée du limiteur de déplacement et est reliée n une extrémité d'un élément d'appui don-t l'extrémité opposée est articulée au Support isolant, et il est c a r a c t é r i s é en ce que l'extrémité du levier contacteur, opposée à celle qui porte le plot mobile et le limiteur de déplacement9 est reliée au levier intermédiaire et que le levier entraîneur est relié au levier contacteur en sa partie médiane comprise entre le plot mobile et l'endroit de connexion des leviers contacteur et intermédiaire. Ce mode de connexion des leviers entraîneur, intcrmé- diaire et contacteur permet de prévenir la panne du micro -interrupteur du fait d'une pressien de contact constante et, par là même, de rendre le micro-interrupteur très fiable en fonctionnement. Ces avanteges du mierc-interrupteur de l'invention s'obtiennent par les moyens très simples sans affecter le volume ni le neds de celui-ci. l'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détaile et avantage de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes OC réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins annexés dans lesquels : les figures 1-4 représentent le micro-interrupteur connu et illustrent les stades de déclanchement direct et inverse du mécanisme de commutation des plots de contact mobiles; la figure 5 représente schématiquement un mode de réalisation du micro-interrupteur conforme à l'invention, vue d'ensemble ; la figure 6 représente des éléments constituant le micro-interrupteur de la figure 5, vue en axonométrie :: la figure 7 représente un autre mode de réalisation du micro-interrupteur conforme à l'invention, vue d'ensemble ; la figure 8 représente des éléments constituant le micro-interrupteur de la figure 7, vue en axonométrie; la figure 9 représente un autre mode de réplisetion du micro-interrupteur conforme à l'invention, vue d'ensemble; la figure 10 représente des éléments constituant le micro-interrupteur de la figure 9, vue en axonométrie; les figures 11 et 12 représentent les schémas cinématiques du micro-interrupteur conforme à l'invention; la figure 13 donne un graphique de variation de la préssion de contact dans le micro-interrupteur établi en conformité avec l'invention. Corne il ressort des figures de 5 à 12, le micro- interrupteur comporte un support isolant 1, au moins une paire de plots immobiles 2, 3 fixés sur ce support isolant 1 (figures 5, 6, 9, 10), au moins un plot mobile 4 viennt sélectisement en contact desdits plots immobiles 2 et 3, un élément entraîneur 5 et un mécsnisme de commutation des plots mobiles à l'aide dudit élément entraîneur 5. Dans les figures 7 et 8 sont représentés un micro -interrupteur et les éléments les constituant en versicn où il possède deux paires de plots immobiles et deux plots mobiles. Le mécanisme de commutation des plots mobiles 4 comp rend- un levier entraîneur 6, un levier contacteur 7 si qu'un levier intermédiaire 8 et un élément d'appui 9. l'extrémité 10 du levier entraîneur 6 est fixée à articulation sur le support isolant 7 (ici et les loin 9 l'articulation est due à des supports à couteaux, cas particulier). l'autre extrémité du levier entraîneur 8, celle qui est désignée en 11, est reliée, elle aussi par l'intermédiaire de supports à corteaux, au levier contactour 7. l'extrémité libre 12 du levier contacteur 7 porte ledit plot mobile 4 et un limiteur de déplacement 13. le levier intermédiaire 8 et l'élément d'appui 9 ont des extrémités, respectivement 14 et 15, reliées l'une à l'autre et venant en butée du limiteur de déplacement 13. le levier intermédiaire 8 (voir la figure 7), de même que l'élément d'appui 9 (voir la figure 5a), peut se présenter en forme d'un ressort. l'autre extrémité 16 du levier intermédiaire 8 est reliée à articulation au le vier contacteur 7 au voisinage de l'endroit de connexion de celui-ci au levier entraîneur 6. l'extrémité 17 de l'élément d'appui 9 est fixée à articulation sur le sup port isolant 1. Selon l'invention, l'extrémité 16 du levier intermédiaire 8 est relié à l'extrémité 18 du levier contacteur 7, celle- qui est opposée à l'extrémité 12 portant le plot mobile 6 et le limiteur de déplacement 13. Le levier entraîneur 6 est, à sen tour, relié au levier contacteur 7 en sa partie médiane comprise entre le plot mobile 4 et l'endreit de connexion des leviers contacteur t inter- médiaire 7 et 8. Ceci permet d'obtenir une pression de contact constante dans le micro-interrupteur et, par là même, de rendre celui-ci très fiable en fonctionnement sans effectuer ses dimensions ni son poids. les figures de 5 à 10 représentent plusieurs modes de réalisation des leviers 6, 7, 8 dits respectivement entraînerr, contacteur et intermédiaire et de l'élément d'appui 9, de même que leur assemblage en sein du micro -interrupteur conforme à l'invention. le micro-interrupteur décrit fonctionne de la ma- nière suivante. En position initiale, le ressort t (élément d'appui), qui est mis au préalable en extension, transme un ef- fort P à l'extrémité 14 du levier intermédiaire 8 (figure 11). La pression de contact qui se fait alors sentir est la somme des deux composantes ou P1 = Sin &alpha; ; P3 = P2Sinss = PSinss Cos&alpha; ; &alpha; est l'angle d'inclinaison du levier intermédiaire 8 au ressort 9; ss est l'angle d'inclinaison du levier intermédiaire 8 au levier contacteur 7; #L $est la projection borizontale du tronçon du levier contacteur 7, compris entre le noint de fixation du levier intermédiaire 8 et le point de fixation du levier entraîneur 6; I est la projection horizontale du levier contac teur 7. Sous l'effet d'une force F, qui atteint une valeur F1 (voir la figure 12), le levier entraîneur 6 se déplace dans le sens imposé par cette force et, de ce fait, le levier intermédiaire 8 prend une autre position par rapport au ressort 9. lorsque le point A arrive en position A1, c'est-à- -dire lorsqu'il atteint le niveau de la ligne I-I cui est celle d'instabilité du levier intermédiaire 8, le pression de contact Le graphique de variation de la pression de contact, lors du déplacement du levier entraîneur 6, est donné dans la figure 13. Pien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. En parti culier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivent son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATION Micro-interrupteur du type comportant un support isolant (1), au moins une paire de plots immobiles (2), (3) fixés sur ce support isolant (1), au moins un plot mobile (4) venant sélectivement en contact desdits plots immobiles (2), (3,), un élément entraîneur (5) et un mécanisme de commutation des plots mobiles (4) à l'aide dudit élément entraîneur (5) lequel mécanisme comprend un levier entraîneur (6) ayant une de ses extrémités (10) fixée à articulation sur le support isolant (1), un levier contacteur (7) relié à articulation à l'autre extrémité (11) dudit levier entraîneur (6), l'extrémité opposée libre (12) portant ledit plot mobile (4) et un limiteur de déplacement (13), une levier intermédiaire (8) dont une extrémité (16) est reliée à articulation au levier contacteur (7) au voisinage de l'endroit de connexion de celui-ci au levier entraî- neur (6) et l'autre extrémité (14) vient en butée du limiteur de déplacement (13) et est reliée à une extrémité (15) d'un élément d'appui (9) dont l'autre extrémité (17) est fixée à articulation sur le support isolant (1), le cuel micro-interrQtteur est c e r a c t e r i s é en ce que l'extrémité (18) du levier contacteur (7) ? opposée à celle qui, porte le plot mobile (4) et le limiteur de déplacement (13), est reliée au levier intermédiaire (8) et que le levier entraîneur (6) est relié audit levier contacteur (7) en sa partie médiane comprise entre le plot mobile (4) et l'endroit de connexion des leviers contacteur (7) et intermédiaire (8).