Brevet FR2553569A3 — publié le 19850419

FR 2553569 A3 19850419 FR 8316476 A 19831017 COMMUTATEUR ELECTRIQUE A ACTION RAPIDE La présente invention concerne un commutateur électrique à action rapide, dit également à déclic ou à ressort, comprenant un bras pivotable soutenu à pivotement dans un elément fixe, un bras a contact cooperant à pivotement avec ledit bras pivotable, et un ressort de traction reliant le bras à contact et l'élément fixe. Un commutateur électrique à action rapide de ce type est décrit dans le modèle d'utilité allemand 81 20 659. Ce commutateur à action rapide est introduit en tant qu'organe d'actionnement dans une enceinte commune, en coopérant avec un moteur linéaire réglable en dépendance de la température, laquelle enceinte est fermée à l'une des extrémités par le moteur réglable et à son autre extrémité par le commutateur à action rapide au moyen de sa plaque-support. La plaque-support supporte sur sa face externe au moins une broche de contact et sur sa face interne un bras à contacts d'extrémité monté à pivotement et soutenu par un bras pivotable à entaille. Le bras pivotable est soutenu par un assemblage à entaille à la broche de contact formant l'élément fixe. Un ressort de rappel pour le bras à contacts est prévu entre le bras à contacts et l'élément fixe.En outre, au bras pivotable est associé à un ressort de rappel tel qu'un ressort de compression qui est lié par l'une de ses extrémités à la plaque-support et par son autre extrémité au pied du bras pivotable à une certaine distance de son appui pour le pivotement. Un tel commutateur à action rapide peut être monté séparément comme un élément fini, y compris le ressort de rappel associé au bras pivotable, maintenu dans la plaque-support, et être conservé en magasin comme élément pret à être utilisé, bien qu'on ne puisse cependant prémonté complètement son mécanisme de commutation en dehors du bottier du commutateur et introduire ce mécanisme comme une unité d'assemblage dans le boîtier du commutateur.Ceci présente dans une certaine mesure des difficultés importantes et par conséquent, un coût d'autant plus élevé que le commutateur de ce type est très petit, et un montage du mécanisme de commutation dans le boîtier contribuant étroitement dans les facteurs du coût de fabrication. Un autre inconvénient repose dans la nécessité d'un ressort de rappel séparé pour le bras pivotable. Par ailleurs, la demande de brevet allemand publiée 30 04 665 divulgue un commutateur électrique ayant un bras pivotable et un bras à contact s'étendant suivant des directions opposées, montés à pivotement respectivement dans des appuis d'un élément fixe, ainsi qu'un ressort de traction reliant ces bras. Le bras pivotable et le bras à contact ont chacun au moins un prolongement du genre languette introduit dans une fente de l'élément fixe, chacune des fentes avec le prolongement associé formant un moyen pour limiter le débattement du pivotement.Le bras pivotable et le bras à contact comprennent respectivement deux chants d'appui et deux prolongements du genre languette, et les entailles d'appui ainsi que les fentes du bras pivotable sont disposées en regard de celles du bras à contact suivant la direction longitudinale de l'élément fixe.Dans un tel commutateur à action rapide, aucun autonettoyage entre le contact mobile du bras à contact et le contact stationnaire associé à ce contact n'est cependant produit lors de l'actionnement du commutateur, c'est-à-dire avant le dégagement du contact du bras à contact par rapport au contact stationnaire, le contact du bras à contact ne glisse pas sur le contact stationnaire puisque le ressort de traction est fixé d'une part au bras à contact et d'autre part au bras pivotable.Cependant, le mécanisme de commutation constitué par l'élément fixe, le bras pivotable, le bras à contact et le ressort de traction peut être prémonté complètement en dehors du boltier du commutateur et etre introduit comme une unité d'assemblage dans le bottier du commutateur. Néanmoins, cette unité d'assemblage présente les inconvénients suivants : Le ressort de traction peut être mis à deux états stables de sorte que l'on doit prendre la précaution de régler exactement le ressort de traction avant l'introduction de l'unité d'assemblage. Les prolongements du bras pivotable et notamment ceux du bras à contact peuvent se plier lors du stockage de l'unité d'assemblage en tant que marchandise en vrac et par suite, le fonctionnement du commutateur dans son ensemble est remis en question.Le mécanisme de commutation formé comme une unité d'assemblage est ouvert de toute part, ce qui, lors d'un stockage de celui-ci comme marchandise en vrac, conduit à de sensibles enchevêtrements les unes dans les autres avec des unités d'assemblage voisines et par suite exige un travail supplémentaire pour séparer les unités d'assemblage et augmente le risque de pliage ou courbure indésirable des éléments individuels du mécanisme de commutation. L'invention a pour but de fournir un commutateur électrique à action rapide du type défini dans l'entrée en matière, dont le mécanisme de commutation est prémontable ainsi que stockable sans problème comme marchandise en vrac et qui permet en outre un autonettoyage des contacts associés. A cette fin, un commutateur électrique à action rapide selon l'invention est caractérisé en ce qu'une portion doublement coudée s'étendant en direction du bras pivotable et au-delà du bras pivotable forme partie de l'élément fixe pour recevoir l'une des extrémités du ressort de traction et en ce que la portion doublement coudée est munie d'une butée pour le bras pivotable, et l'élément fixe est muni d'une butée pour le bras à contact. L'avantage essentiel obtenu par l'invention réside dans le fait que le mécanisme de commutation comprenant quatre éléments, à savoir l'élément fixe, le bras pivotable, le bras à contact et le ressort de traction, peut être complètement prémontré rapidement et simplement en une unité d'assemblage en dehors du bottier du commutateur, permet un stockage sans problème en tant que marchandise en vrac et également confère un autonettoyage entre le contact mobile du bras à contact et le contact stationnaire dans le bottier du commutateur après insertion du mécanisme de commutation dans le bottier du commutateur.L'unité d'assemblage formant le mécanisme de commutation selon l'invention permet premièrement de faciliter considérablement le montage du commutateur à action rapide en rapport des dimensions duquel sont prévues celles du bottier de commutation, deuxièmement un autonettoyage des contacts puisque le bras à contact coopère à pivotement avec le bras pivotable, troisièmement une position du bras à contact parfaitement définie dans l'unité d'assemblage avant introduction de celle-ci dans le boîtier du commutateur puisqu'en raison de l'effort exercé par le ressort de traction, le bras à contact est appliqué contre la butée de l'élément fixe et le bras pivotable est appliqué contre la butée de la portion doublement coudée de l'élément fixe, et quatrièmement un stockage sans problème de l'unité d'assemblage comme marchandise en vrac puisque l'élément fixe confère, grâce à la portion doublement coudée, une certaine protection des éléments de l'assemblage qui évite dans une large mesure des engagements des éléments de lrunité d'assemblage avec ceux des unités d'assemblage voisines. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le bras pivotable soutenu par coopération d'entailles dans l'élément fixe comprend à son extrémité libre des branches coudées en forme de fourche entre les dents desquelles passe le ressort de traction. Grâce à l'introduction du ressort entre les branches coudées du bras pivotable, il en résulte une hauteur relativement faible du mécanisme de commutation rassemblé en une unité. Selon une structure particulière du commutateur à action rapide, le bras pivotable présente à son extrémité à l'opposé des branches en forme de fourche, un prolongement sensiblement coudé guidé à travers une fente correspondante de l'élément fixe et muni de deux bords d'entailles qui sont encastrés dans des entailles correspondantes de l'élément fixe. En raison de ce double appui du bras pivotable, une orientation latérale du bras pivotable est exclue. Selon une autre caractéristique du commutateur à accès rapide selon l'invention, le bras pivotable est muni d'une branche d'actionnement coopérant avec un organe d'actionnement du commutateur, et prolongeant le bras pivotable au niveau des coudes des branches coudées. Cette branche d'actionnement du bras ou levier pivotable confère d'une manière simple au bras pivotable un point d'application pour supporter l'organe d'actionnement du commutateur généralement sous la forme d'un poussoir. Pour éviter une orientation latérale du bras à contact, les dents des branches coudées du bras pivotable comprennent respectivement des entailles dans lesquelles sont encastrés des chants correspondants du bras à contact. Un autre mode de réalisation préféré du commutateur à action rapide selon l'invention est caractérisé en ce que le bras à contact a une forme en U dont les extrémités des branches sont sensiblement coudées et terminées par lesdits chants. Dans ces conditions, l'emplacement pour l'appui du bras à contact et le milieu du bras à contact sont disposés exactement sur une ligne de liaison fictive, ce qui assure une commutation sans défaut par le mecanisme de commutation. Pour obtenir une position bien définie du bras à contact dans le mécanisme de commutation non encore introduit dans le boltier du commutateur, le bras à contact est de préférence guidé à travers une fente correspondante dans l'élément fixe, laquelle fente présente en partie inférieure des décrochements qui servent de butées d'appui pour le bras à contact lorsque le mécanisme de commutation du commutateur est à l'état de repos. A cet égard, d'une part, le bras à contact possède dans la zone comprise entre son contact et sa portion traversant l'élément fixe, un trou oblong dans lequel est crochetée l'une des extrémités recourbées du ressort de traction, et d'autre part, la portion doublement coudée de l'élément fixe comporte à l'opposé du contact du bras à contact un téton courbé pour recevoir une autre extrémité du ressort de traction. Une mise en place aisée et rapide du ressort de traction est ainsi assurée entre le bras à contact et la portion doublement coudée de l'élément fixe. Afin de stabiliser à une position stationnaire le mécanisme de commutation, tel qu'une unité d'assemblage, dans le boîtier du commutateur, l'élément fixe est de préférence maintenu à son extrémité supérieure dans une fente correspondante pratiquée dans une embase logée dans le boîtier du commutateur et à son extrémité inférieure sous la forme d'un élément de liaison conducteur électrique qui traverse vers l'extérieur une fente correspondante pratiquée dans le fond de l'embase, le chant inférieur de la portion doublement coudée de l'élément fixe reposant sur le fond de l'embase. Grâce à la configuration de l'élément fixe, tel qu'un élément de connexion, sont économisés d'autres frais de fabrication et de montage qui seraient dus à la fabrication et à l'introduction de l'élément de connexion.En outre, non seulement l'élément fixe avec sa portion doublement coudée est en matériau conducteur électrique, mais également le bras pivotable monté dans l'élément fixe ainsi que le bras à contact coopérant avec le bras pivotable. Selon un mode de réalisation de l'invention, le contact du bras à contact est un double contact dont les deux contacts coopèrent respectivement avec deux éléments de liaison à contact stationnaire, traversant le fond de l'embase vers l'extérieur. Ainsi, le commutateur à action rapide selon l'invention peut être utilisé simplement comme inverseur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un commutateur à action rapide selon l'invention ; - la Fig. 2 est une vue en coupe horizontale du commutateur selon la Fig. 1 - la Fig. 3 est une vue verticale de l'unité d'assemblage dans le commutateur selon la Fig. 1, comprenant un bras pivotable, un bras à contact, un élément fixe et un ressort à traction ; et - la Fig. 4 est une vue en coupe de l'unité d'assemblage prise le long de la ligne verticale 4-4 de la Fig. 3 Dans le boltier 1 du commutateur est insérée une embase 2 qui reçoit le mécanisme de commutation 7 comprenant un bras pivotable 3, un élément fixe 4, un bras à contact 5 et un ressort de traction 6.L'élément fixe 4 sous forme d'une plaque découpée de liaison conductrice électrique 8 traverse à son extrémité inférieure une fente correspondante 9 pratiquée dans le fond 10 de l'embase 2 pour deboucher vers l'extérieur. t'extrémité supérieure 11 de l'élément fixe 4 est logé dans une fente correspondante 12 de l'embase 2. Le bras pivotable 3 est guidé à travers une fente 13 de l'élément fixe 4 et comporte un prolongement 14 sensiblement coudé vers le haut qui est plus large que la portion centrale du bras 3. Les bords du prolongement 14 tournés vers la portion centrale du bras pivotable forment ainsi des bords 15 de deux entailles opposées qui sont encastrés dans des entailles correspondantes de part et d'autre de la fente 13 dans l'élément fixe 4.La portion centrale du bras pivotable 3 s'élargit symétriquement vers l'extrémité du bras 3 à l'opposé du prolongement 14 et se termine par des branches symetriques 17 pliées à 900 vers le bas. Entre les zones de coude des branches 17, la portion centrale du bras pivotable 3 est prolongée par une branche d'actionnement 18. Cette branche d'actionnement 18 soutient un organe d'actionnement 19 tel qu'un poussoir, guidé dans l'embase 2 du boîtier 1. L'organe 19 peut etre autoajustable sur sa longueur. Les branches coudées 17 du bras 3 forment des dents de fourche 20 qui sont disposées latéralement de part et d'autre du ressort de traction 6, tel qu'un ressort hélicoïdal 6.Les dents 20 des branches 17 possèdent respectivement dans leurs faces tournées vers l'élément fixe 4, des entailles 21 dans lesquelles sont encastrés des chants extrêmes d'appui correspondants 22 du bras à contact 5. Les chants 22 sont ceux des extrémités sensiblement coudées vers le haut de deux branches 23 du bras à contact 5 en forme d'U. A l'extrémité du bras 5 à l'opposé des chants 22 se trouve un contact tel qu'un double contact 24 dont un coté inférieur est appliqué à l'état de repos sur un contact stationnaire 25 reposant sur le fond 10 de l'embase 2, lequel contact 25 constitue l'extrémité d'un élément de liaison conducteur électrique 26 traversant le fond 10 de l'embase 2 et débouchant ers l'extérieur. L'autre côté supérieur du double contact 24 est destiné à coopérer avec un autre contact stationnaire 27 maintenu par l'embase 2, lequel contact 27 constitue également 11 extrémité d'un elément de liaison conducteur électrique 28 traversant le fond 10 de l'embase 2 et débouchant vers l'extérieur. Le bras à contact 5 s'retend à travers une fente 29 de l'élément fixe 4, la fente 29 étant plus large que la fente 13 et étant immédiatement contiguë à la fente 13 de l'élément fixe 4 et en dessous de celle-ci. Dans ces conditions, il est possible de plonger le prolongement large 14 du bras pivotable à travers la fente large 29, de l'introduire dans la fente associée 13 et d'encastrer les bords 15 dans les entailles 16 de l'élément fixe 4. Le bras conducteur électrique à contact 5 possède dans la zone comprise entre son double contact 24 et sa portion traversant l'élément fixe 4, un trou oblong 30 dans lequel est crochetée l'une des extrémités recourbées 31 du ressort de traction 6. L'autre extrémité recourbée 32 du ressort de traction 6 est crochetée à l'extrémité formant téton 33 d'une portion verticale doublement coudée 34 de l'élément fixe 4. Le téton 33 est courbé en direction opposée au ressort 6 afin d'éviter un dégagement du ressort 6 du téton 33.Une première partie de la portion doublement coudée 34 est coudée à angle droit à partir de la portion verticale transversale d'élément fixe 4 contenant les fentes 13 et 29 et s'détend verticalement en direction du bras pivotable 3 et au-delà des branches 17 de celui-ci, tandis qu'une seconde partie verticale de la portion coudée 34 est également coudée à angle droit par rapport à la première partie et s'étend parallèlement à la portion verticale transversale à fentes de l'élément fixe 4 sur une longueur plus courte devant l'interstice entre les branches coudées 17 du bras pivotable 3 pour se terminer à l'avant par le téton 33. Le chant inférieur de la portion doublement coudée verticale 34 repose stationnairement sur le fond 10 de l'embase 2. Comme montré particulièrement à la Fig. 3, les éléments individuels constituant le mécanisme de commutation, à savoir le bras pivotable 3, l'élément fixe 4, le bras à contact 5 et le ressort de traction 6 peuvent etre prémontés simplement et sans difficulté en une unité d'assemblage 35. Afin de limiter la course de pivotement du bras à contact 5 et du bras pivotable 3 en raison de l'effort exercé par le ressort de traction 3, lorsque le mécanisme de commutation n'est pas encore installé, d'une part une saillie horizontale formant butée 36 pour le bras pivotable 3 est prévue dans la première partie de la portion doublement coudée 34 et d'autre part, une autre butée 37 pour le bras à contact 5 est prévue dans l'élément fixe 4.La fente 29 dans l'élément fixe 4 à travers laquelle passe le bras à contact 5, comporte vers le bas deux décrochements en regard dans l'élément fixe 4 qui servent de butées d'appui 37 pour le bras à contact 5. Les butées 36, 37, établissent ainsi en permanence une position définie du bras pivotable 3 et du bras à contact 5 grâce à laquelle un coulissement, un basculement latéral ou analogue des éléments individuels du mécanisme de commutation est évité lors d'un stockage de l'unité d'assemblage 35 comme marchandise en vrac. Lorsque le commutateur à action rapide est actionné à partir de sa position de repos montrée à la Fig. 1 par poussée vers le bas exercée sur le poussoir 19, le bras pivotable 3 pivote suivant le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre dans les entailles 16 de l'élément fixe 4. En même temps, le bras à contact 5 engagé dans les branches pliées vers le bas 17 du bras pivotable 3 est soumis à une translation par laquelle le contact mobile 24 du bras 5 glisse sur le contact stationnaire 25 et effectue ainsi un autonettoyage de ce contact. Par poussée ultérieure vers le bas sur le poussoir 19, le plan neutre du bras à contact se rapproche de plus en plus de la ligne d'action du ressort de traction.Lorsque le plan neutre du bras à contact bascule au-dessus de la ligne d'action du ressort de traction, le bras à contact 5 saute brusquement vers le haut suivant le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre et effectue une connexion du double contact 24 avec le contact stationnaire 27. Puisque le ressort de traction 6 exerce également à cette position inverse encore un moment agissant suivant le sens des aiguilles d'une montre, le mécanisme de commutation retourne automatiquement et brusquement à la position de repos en effectuant un autonettoyage correspondant des contacts 24 et 27 après suppression de l'effort de poussée exercé sur le poussoir 19 ; ainsi le commutateur à action rapide est monostable et fonctionne comme un inverseur. L'exemple de réalisation décrit révèle particulièrement un agencement simple et pratique ainsi qu'un montage du commutateur à action rapide selon l'invention dont le mecanisme de commutation relativement simple est pourtant stockable sans difficulté en tant qu'unité d'assemblage sous la forme de marchandise en vrac et offre un autonettoyage des contacts associés à chaque actionnement. Bien que l'invention a été décrite seulement en référence à un exemple de réalisation, des modifications apportées à cet exemple de réalisation peuvent etre conçues par l'homme du métier dans le cadre de l'objet de l'invention détermine ci-après. REVENDICATIONS 1- Commutateur électrique à action rapide comprenant un bras pivotable (3) soutenu à pivotement dans un élément fixe (4), un bras à contact (5) coopérant à pivotement avec ledit bras pivotable (3), et un ressort de traction (6) reliant le bras à contact (5) et l'seulement fixe (4), caractérisé en ce qu'une portion doublement coudée (34) s'étendant en direction du bras pivotable (3) et au-delà du bras pivotable (3) forme partie de l'élément fixe (4) pour recevoir l'une des extrémités (32) du ressort de traction (6) et en ce que la portion doublement coudée (34) est munie d'une butée (36) pour le bras pivotable (3), et l'élément fixe (4) est muni d'une butée (37) pour le bras à contact (5). 2 - Commutateur électrique à action rapide conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le bras pivotable (3) soutenu par coopération d'entailles dans l'élément fixe comprend à son extrémité libre des branches coudées en forme de fourche (17) entre les dents (20) desquelles passe le ressort de traction (6). 3 - Commutateur électrique à action rapide conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu a son extrémité à l'opposé de des branches en forme de fourche (17), le bras pivotable (3) présente un prolongement sensiblement coudé (14) guidé à travers une fente correspondante (13) de l'élément fixe (4) et muni de bords d'entaille (15) qui sont encastrés dans des entailles correspondantes (16) de l'élément fixe (4). 4 - Commutateur électrique à action rapide conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le bras pivotable (3) est muni d'une branche d'actionnement (18) coopérant avec un organe d'actionnement (19) du commutateur, et prolongeant le bras pivotable au niveau des coudes des branches coudées (17). 5 - Commutateur électrique à action rapide conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les dents (20) des branches coudées (17) du bras pivotable (3) comprennent respectivement des entailles (21) dans lesquelles sont encastrés des chants correspondants (22) du bras à contact (5). 6 - Commutateur électrique à action rapide conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le bras à contact (5) a une forme en U dont les extrémités des branches (23) sont sensiblement coudées et terminées par lesdits chants (22). 7 - Commutateur électrique à action rapide conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bras à contact (5) est guidé à travers une fente correspondante (29) dans l'élément fixe (4), laquelle fente (29) présente en partie inférieure des décrochements qui servent de butées d'appui (37) pour le bras à contact (5) lorsque le mécanisme de commutation (7) du commutateur est à l'état de repos. 8 - Commutateur électrique à action rapide conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que le bras à contact (5) possède dans la zone comprise entre son contact (24) et sa portion traversant l'élément fixe (4) un trou oblong (30) dans lequel est crochetée l'une des extrémités recourbées (31) du ressort de traction (6). 9 - Commutateur électrique à action rapide conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la portion doublement coudée (34) de l'élément fixe (4) comporte à l'opposé du contact (24) du bras à contact (5) un téton courbé (33) pour recevoir une autre extrémité (32) du ressort de traction (6). 10 - Commutateur électrique à action rapide conforme à l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce que l'élément fixe (4) est maintenu à son extrémité supérieure (11) dans une fente correspondante (12) pratiquée dans une embase (2) logée dans le boîtier (1) du commutateur et a son extrémité inférieure sous la forme d'un élément de liaison conducteur électrique (8) qui traverse vers l'extérieur une fente correspondante (9) pratiquée dans le fond (10) de l'embase (2), et en ce que le chant inférieur de la portion doublement coudée (34) de 1 élément fixe (4) repose sur le fond (10) de l'embase (2).