Brevet FR2575591A1 — publié le 19860704

INTERRUPTEURS ELECTRIQUES AYANT DES FERMETURES SUCCESSIVES ET DES OUVERTURES SIMULTANEES. L'invention concerne un appareil interrupteur électrique comprenant dans un bottier : un poussoir manuel, mobile longitudinalement, qui est soumis à l'action antagoniste d'un ressort de rappel en position de repos, et qui est lié à un tiroir mobile commun portant deux rampes d'actionnement, et deux interrupteurs qui sont actionnés successivement par ces rampes lorsque ce poussoir effectue une course d'enfoncement déterminée, au cours de laquelle la coopération entre ces rampes et ces interrupteurs est rendue sensible à l'opérateur de façon tactile par des augmentations successives et non progressives de forces résistantes. De tels interrupteurs, qui sont par exemple connus par le brevet FR 2 232 061 de la Demanderesse, présentent généralement un fonctionnement mécanique, et communiquent à l'opérateur des sensations tactiles qui sont identiques tant au cours de l'enfoncement, qu'au cours du relâchement du poussoir t par suite, l'arrêt d'un moteur tournant à grande vitesse ne peut se faire qu'en passant par une courte période au cours de laquelle le moteur tourne lentement. L'invention se propose, par suite, d'apporter à un interrupteur de type connu, et dont la constitution générale répond à celle qui est mentionnée ci-dessus, des perfectionnements susceptibles de rendre dissymétriques les résistances qui sont opposées au doigt de l'opérateur au cours de l'enfoncement, respectivement du relâchement du poussoir, de façon que cet enfoncement produise un enclenchement étagé des interrupteurs, et que ce relâchement produise des déclenchements pratiquement simultanés de ces interrupteurs. Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait qu'un ressort de compensation qui est armé par un bouton pendant l'enfoncement du poussoir communique à ce dernier et au tiroir soldaire, au terme de la course, une force qui est dirigée dans un sens où elle s'oppose à la force du ressort de rappel, de façon qu'une décompression progressive de ce ressort de compensation apparaissant lors d'un premier trajet de relâchement de ce bouton, n'empêche pas le poussoir d'être immobilisé par la force résistante de sens qui résulte de l'antagonisme de cette force et de celle du ressort de rappel. D'autres particularités de l'invention, ainsi qu'une mise en oeuvre avantageuse de celle-ci, apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-dessous, qui est àccompagnée par sept figures parmi lesquelles La figure 1 représente, de façon schématique, un appareil interrupteur conforme à l'invention et en position de repos dans une vue en élévation coupée par un plan longitudinal PP' ;; La figure 2 montre une vue en coupe de la figure 1 par le plan brisé QQ' La figure 3 illustre un détail de la figure 1, lorsque l'appareil est dans une position de travail où les deux interrupteurs sont actionnés La figure 4 représente, dans une vue en coupe analogue à celle de la figure, une variante de réalisation La figure 5 et la figure 6 montrent, dans une vue en élévation coupée par le plan gS:: et, respectivement, dans une vue de dessus coupée par le plan UU', un exemple de mise en oeuvre de l'invention à un appareil interrupteur double pourvu de moyens de verrouillage réciproque ; et La figure 7 représente, dans une vue en élévation coupée par un plan médian SS' passant par l'axe longi tudinal, un mode de réalisation avantageux de l'inven tison, qui peut être appliqué tant a un appareil interrupteur simple qu'à un appareil interrupteur double. Un interrupteur 1 au repos, visible à la figure 1, comporte dans un bottier 2 un organa de commande 3 lié à un poussoir 4 qui permet de lu. communiquer un mouvement longitudinal d'axe XX', le long de surfaces de guidage internes non représentées et contre l'action d'un ressort 5, qui sert au rappel vers la position de repos, et qui est comprimé entre un fond 6 du bottier et une extrtêmité 7 de l'organe de commande. La position de repos est définie par l'appui en sens F d'un épaulement 8 contre une butée 9 du bottier. L'organe de commande 3 présente deux rampes 10 et ll qui se trouvent placées à des distances longitudinales différentes -a-, respectivement -b-, d'un premier interrupteur 12 et respectivement d'un second interrupteur 13, de façon à les actionner successivement lorsque cet organe est déplacé en sens G inverse de F. Ces rampes sont précédées et suivies de surfaces parallèles à la direction de déplacement XX'. Sur une extrémité 14 du poussoir 4, par exemple à surface cylindrique 14b, est disposé coaxialement et avec un jeu longitudinal -j- placé entre les surfaces 14at 15a, un bouton-poussoir 15 qui traverse une ouverture 16 du bottier et qui ne peut sgen échapper grâce à une collerette 17. Le poussoir présente également deux surfaces opposées 18, 19 sensiblement paralleles à XX', et deux échancrures, ou encoches, ou rainures 20, 21 qui sont en retrait par rapport aux surfaces 18, 19 et sont placées longitudinalement entre ces dernières et l'extrémité 14. Deux leviers 22, 23 qui sont pivotés en 24, 25 dans le boitier le long d'axes YY', ZZ', parallèles sensiblement entre eux, voir figure 2, présentent des extrémités mobiles 26, 27 qui s appuient dans la position de repos illustrée sur les surfaces 18, 19 grace à l'action d'un ressort de compression hélicoïdal 23 qui est placé entre la collerette et les extrémités ; ce ressort communique des forces -f- aux leviers. Ces leviers prennent tous deux au repos des inclinaisons "phi" (mesurées par rapport à l'axe XX'), qui sont telles que le pincement transversal qui en résulte communique une force axiale de frottement globale f2 qui s'oppose à la progression du poussoir lorsque celui-ci se déplace en sens G inverse de F. Par inclinaisons wphiw des leviers, on désigne l'angle que fait avec l'axe XX' un plan moyen de levier, qui passe par l'axe de rotation YY', respectivement ZZ', et par un point de contact avec la surface 18, respectivement 19. Lorsque pour actionner l'appareil, le bouton 1S est enfoncé en sens G, on opère sabord une compression du ressort 28 qui se prolonge jusqu'au moment où le jeu -j- devient nul, et qui communique aux leviers des forces de pincement faibles. La poursuite du mouvement donné au bouton se communique maintenant au poussoir 4, donc à l'organe de commande 3 qui effectue un déplacement de meme sens au cours duquel la rampe 10 actionne d'abord l'interrupteur 12, et la rampe 11 actionne ensuite l'interrupteur 13. Les actionnements successifs de ces interrupteurs sont rendus perceptibles à l'opérateur de façon tactile en raison de l'apparition de variations brusques de la résistance mécanique lorsque les rampes repoussent puis maintiennent les pièces mobiles élastiques des interrupteurs. Au terme de la course -c- qu'effectuent le poussoir et l'organe de commande, les échancrures 20, 21 viennent se présenter en regard des extrémités des leviers et celles-ci y pénètrent brusquement sous l'effet du ressort 28 en opérant un changement d'inclinaison, celle-ci prenant alors une valeur "alpha", voir figure 3. Une force f'2, longitudinale dé sens G, différente de la valeur instantanée de la force f2, est maintenant appliquée au poussoir et donc au tiroir de commande, par exemple et, de préférence, par appui des extrémités 26, 27 sur des épaulements 21a, 20a des échancrures 20, 21 ; dans un autre mode de réalisation plus délicat, en raison du respect d'étroites tolérances qu'il nécessite, ce changement d'inclinaison pourrait produire un pincement plus accentué du poussoir par appui des extrémités contre les surfaces parallèles des échancrures 20, 21 avec un angle voisin de 900. Dans les deux cas, il doit se produire un renversement du sens de la force appliquée au poussoir par le dispositif de pincement 33, ce dernier étant constitué par les deux leviers 22, 23, leurs pivots et le ressort 28 qui leur communique la force axiale. Au cours de la phase d'enfoncement, on observe donc qu'une force de freinage f de sens F, est opposée à'la progression du poussoir et que cette force change brusquement de sens et de valeur au terme de la course -c-, en prenant un sens G et une valeur f'2. Lorsque l'on relâche l'action f3 sur le bouton-poussoir 15, le bilan des forces en présence montre que le poussoir n'est plus soumis qu'à une force de sens F, dont l'intensité est la différence entre la force fl développée alors par le ressort 5, et la force f'2 ; il en résulte que lors de la diminution de la force f3, le ressort 28 commence à se détendre et qu'un jeu -j- réapparaît progressivement entre le bouton et le poussoir. La croissance de ce jeu continue jusqu'au moment où sa valeur est -j'- et où la force f'2 ayant suffisamment diminuée, la force fl du ressort 5 dépasse celle-ci, ce qui provoque une remontée instantanée du tiroir lorsque les épaulements sont franchis t celle-ci ne peut pas être sensiblement contre-carrée ou freinée par une action résiduelle sur le bouton en raison de la présence du jeu -jl- qui s'annule au cours de cette remontée ; un désactionnement pratiquement simultané des deux interrupteurs, qui résulte alors de ce mouvement, évite la mise en service de la vitesse lente lorsqu'un tel appareil interrupteur est associé à la commande d'un moteur. Le dispositif de freinage qui vient d'être illustré aux figures 1 à 4 peut connaître des variantes dont l'une est représentée-à la figure 4, où l'on constate que l'extrémité 30a d'un seul levier 30 coopère d'abord avec la surface cylindrique externe 31a d'un poussoir 31 présentant un méplat longitudinal opposé 32 et, ensuite, avec une gorge 33 de celui-ci, ayant la même fonction que l'une des échancrures précédentes 20, 21. Le méplat 32 glisse ici le long d'une surface parallèle 34 du boîtier 35 sur laquelle il peut s'appuyer, de sorte que le léger pincement mentionné ci-dessus est ici encore présent , un ressort 36, qui s'appuie sur le levier 30 et qui joue le même rôle que le ressort 28 précédent, ne pourra pas dans cette variante être placé coaxialement au poussoir, et s'appuiera néanmoins sur une région excentrique 37 dlune collerette 38 du bouton qui sera suffisamment large. Dans un exemple d'application de l'invention à un appareil interrupteur visible aux figures 5 et 6, qui est utilisé pour la commande en sens direct et en sens inverse d'un moteur à deux vitesses et à changement de sens (par exemple d'un moteur utilisé pour le levage), deux paires d'interrupteurs 40, respectivement 41, du typ&commat; décrit ci-dessus, sont associées dans un mcme boîtier 42. Ces interrupteurs tels que 75, 76 pour la paire 40 sont placés respectivement audessous et au-dessus du plan de la figure et coopèrent avec des rampes telles que 77, 78 qui sont placées sur deux faces opposées d'un organe de commande ou tiroir tel que 43. Comme dans ce genre d'appareil interrupteur connu, il est nécessaire d'interdire mécaniquement à l'aide d'un moyen de verrouillage réciproque, un actionnement simultané des deux interrupteurs, les axes longitudinaux VV', wW' des tiroirs de commande 43, 44 (dont les râles correspondent à ceux d'organes de commande tels que 3) et qui sont associés aux poussoirs parallèles 45 respectivement 46, sont inclinés l'un par rapport à l'autre dans un même plan SS', et leurs extrémités sont conformées de façon que le déplacement de l'une empêche le déplacement de l'autre en se plaçant sur son chemin. Pour que le doigt de l'opérateur n'ait pas à changer l'inclinaison de son action en passant d'un bouton à l'autre, les poussoirs 45, 46 sont orientés parallèlement entre eux. Il en résulte que leur enfoncement produit un léger déplacement latéral de sens H, respectivement J. La mise en oeuvre de l'invention qui peut être faite dans le cadre de ce genre d'appareil interrupteur, nécessite donc que les actions de pincement et d'appui sur les poussoirs puissent être exercées malgré l'existence de tels déplacements latéraux. La solution apportée pour que cette mise en oeuvre soit possible, consiste à placer le ou les leviers de pincement de façon que leurs axes de pivotement RR' et TT' soient paralléles au plan médian SS', contenant les axes de déplacement W' et WW' des tiroirs, et que ces axes fassent un angle non nul et, de préférence, sensiblement droit avec les directions générales des poussoirs ; il est évident que les extrémités des leviers 47, 48, 49, 50 qui opèrent le pincement doivent être d'une largeur -d- suffisante pour se présenter en regard des poussoirs, quelles que soient les positions latérales de ces derniers. Dans un mode- de réalisation avantageux de cette mise en oeuvre, visible à la figure 7, où l'appareil est au repos, une semelle 51 est pourvue d'un couvercle 53 percé en 53', qui est placé contre la surface supérieure 52 d'un boîtier d'interrupteurs 54, 75, 76 à travers l'ouverture 55, de laquelle dépassent les poussoirs tels que 56. Chacun des leviers tels que 57 est placé dans un logement 58 de la semelle, fermé par le couvercle, et sur une paroi 59 duquel il s'appuie par une- surface de portée arrondie 60 faisant, avec le couvercle, office de pivot. Dans un logement cylindrique 61, concentrique ou légèrement excentré par rapport au poussoir, est vissée une douille 62 de diamètre sensiblement plus important comportant dans sa partie supérieure opposée un bord annulaire 63 qui sert à retenir, avec un jeu latéral en sens J ou H perpendiculaire au plan de la figure, un bouton 64 sur un fond 65 duquel s'appuie le ressort 66 ayant la même fonction que le ressort 28 décrit précédemment. La tige du poussoir 56 comporte une gorge 67 analogue à la gorge 20 précédemment décrite, et guide dans un alésage 68 un prolongement 69 du bouton 64 avec un jeu longitudinal -j-, dont la fonction a été précisée ci-dessus. L'extrémité du ressort opposée au bouton est guidée dans des encoches annulaires des leviers, telles que 70. La distance -m- mesure la course qu'-il est nécessaire de faire accomplir au poussoir pour actionner successivement les deux interrupteurs de petite et grande vitesses. Ce mode de réalisation permet de faire bénéficier à volonté des avantages de l'invention des appareils interrupteurs qui n'avaient pas été prévus à l'avance pour cela. Revendications de brevet 1. Appareil interrupteur électrique comprenant dans un boîtier : un poussoir manuel, mobile longitudinalement, qui est soumis à l'action antagoniste d'un ressort de rappel en position de repos, et qui est lié à un tiroir mobile commun portant deux rampes d'actionnement, et deux interrupteurs qui sont actionnés successivement par ces rampes lorsque ce poussoir effectue une course d'enfoncement déterminée, au cours de laquelle la coopération entre ces rampes et ces interrupteurs est rendue sensible à l'opérateur de façon tactile par des augmentations successives et non progressives de forces résistantes, caractérisé en ce qu'un ressort de compensation (28) qui est armé par un bouton (15) pendant l'enfoncement du poussoir (4) communique à ce dernier et au tiroir (3) solidaire, au terme de la course -c-, une force -f'2- qui est dirigée dans un sens G où elle s'oppose à la force F du ressort de rappel (5), de façon qu'une décompression progressive de ce ressort de compensation apparaissant lors d'un premier trajet de relâchement -j'- de ce bouton, n'empêche pas le poussoir d'être immobilisé par la force résistante de sens G qui résulte de l'antagonisme de cette force -f'2- et de celle du ressort de rappel. 2. Interrupteur selon la revendication 1; caractérisé en ce que la force -f'2- est communiquée par un dispositif de pincement (33) qui comporte au moins un levier (22, 23, 30) dont l'extrémité mobile (26) s'appuye latéralement sur le poussoir et est pivotée autour d'un axe YY' fixe et non parallèle à la direction XX' de mouvement du poussoir (4), une force élastique -f- lui étant communiquée par un ressort (28) d'axe longitudinal parallèle à XX', qui reçoit une compression limitée du bouton-poussoir (15) et qui est placé entre ce dernier et ledit levier. 3. Interrupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une modification brusque des forces -f'2- est produite par un changement d'inclinaison -phi -alpha- du ou des leviers (22, 23, 30) qui-se produit lorsque le poussoir atteint l'extrémité de la course -c-. 4. interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le changement d'inclinaison -phi -alpha- résulte de la présence'sur le poussoir (4, 31) d'une gorge (20, 21, 33) qui vient en regard de l'extrémité (26, 27, 30a > du levier (22, 23, 30). 5. Interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité (26) du levier (22) s'appuie sur un épaulement 6. Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bouton (15) coulisse, parallèlement à la direction de déplacement XX' du poussoir (4), le long de celui-ci avec un jeu longitudinal -j-. 7. Interrupteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la limitation de compression du ressort de compensation (28) est obtenue par appui d'une surface du bouton - 8. Interrupteur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le bouton (15) coulisse le long d'une surface cylindrique 9. Interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que deux leviers de pincement 122) respectivement (23) sont placés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal XX' du poussoir (4). 10. Appareil interrupteur comportant deux interrupteurs dans un même boîtier selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les axes de pivotement de deux paires de leviers (47, 48) respectivement (49, 50) coopérant par paires avec un poussoir (45) respectivement (46) sont paral lèves à un plan QQ' commun aux axes longitudinaux XX', W' concourants de deux tiroirs de commande (43) respectivement