Brevet FR2582442A1 — publié le 19861128

- 1 - INTERRUPTEUR DE SECURITE A OUVERTURE FORCEE DE SES CONTACTS REPOS. L'invention concerne un appareil interrupteur électrique de sécurité comportant, dans un boîtier isolant équipé de deux paires de contacts fixes longitudinalement séparées, un pont de contact repos et un pont de contact travail qui coopèrent respectivement avec chacune de ces paires et sont simultané- ment déplacées d'une position inactive vers une position active par des moyens élastiques placés en compression instable entre eux et un poussoir longitudinal, dont une extrémité interne opère une ouverture forcée du circuit passant par le pont de contact repos, grâce à un déplacement longitudinal de la paire de contacts pseudo-fixes correspon- dante. De tels interrupteurs qui sont largement utilisés dans les circuits de commande gouvernant les déplacements ou les arrêts de course de pièces mobiles avec une garantie de fonctionnement, peuvent être illustrés par la demande de brevet allemand No 26 18 312. La réalisation d'un tel inteL- rupteur nécessite que l'on porte une attention particulière non seulement à la qualité du guidage d'un support isolant mobile sur lequel sont placés les contacts pseudo-fixes concernés, mais encore à la résistance de contact supplémen- taire qui est introduite entre ces contacts pseudo-fixes et des pièces de raccordement dont ils ne sont pas solidaires. - 2 - L'invention se propose par suite d'apporter à un appareil interrupteur électrique présentant la constitution générale mentionnée cidessus des améliorations qui soient en mesure d'écarter les inconvénients mentionnés ci-dessus. Selon i'invention, le but visé est atteint grâce au fait que les pastilles de contacts pseudo-fixes sont chacune mécani- quement et électriquement solidaires d'une première extré- mité de lame élastique dont une région cambrée assure l'application contre une butée fixe du boîtier avec une force supérieure à celle que ces pastilles reçoivent du pont de contact repos correspondant, et dont une seconde extrémi- té est reliée à une pièce de raccordement électrique. On connaît déjà par le brevet français No 2 317 860, un appareil interrupteur de sécurité dans lequel une extrémité interne d'un poussoir opère la séparation des contacts d'un interrupteur auxiliaire placé en série avec les contacts principaux d'un pont de contact repos; dans cet appareil, o la séparation des contacts auxiliaires est accompagnée d'une diminution progressive de leur pression de contact qui constitue un inconvénient lorsque cette séparation s'effec- tue en présence de courant, il a été nécessaire d'associer à cet interrupteur auxiliaire un ressort de transmission de force, un ressort de rappel et une lame très souple pour opérer le raccordement électrique. La présence de cet inter- rupteur auxiliaire supplémentaire et de celle des ressorts, constitue une complication et entraîne une augmentation du coût technique de l'appareil qui ne sont pas compensées par des avantages clairement visibles. L'invention, ainsi que deux modes de réalisation auxquels elle peut notamment conduire, seront mieux compris à la lecture de la description qui est accompagnée par cinq figu- res annexées, parmi lesquelles: La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'appareil interrupteur selon l'invention, dans -3- une vue en élévation coupée par un plan longitudinal et comportant à gauche une demi-vue à l'état inactif, et à droite, une demi-vue à l'état actif de l'équipage mobile; Les figures 2 et 3 montrent avec plus de détail, d'une part, la forme d'une lame élastique portant un contact pseudo-fixe tel que mis en oeuvre à la figure 1 et, d'autre part, les courses qui sont opérées par ie poussoir de commande relativement à l'extrémité de cette lame; La figure 4 illustre un second mode de réalisation de l'appareil interrupteur dans une vue en élévation coupée par un plan longitudinal et comportant à gauche une demi-vue à l'état inactif, et à droite, une demi- vue à l'état actif de l'équipage mobile; et La figure 5 détaille la constitution des pièces élec- triquement et mécaniquement concernées par le fonc- tionnement d'un contact pseudo-fixe conforme à celui qui est mis en oeuvre à la figure 4. Un interrupteur de sécurité 1 visible à la figure-1 compor- te, dans un boîtier isolant 2, un poussoir 3 déplaçable longitudinalement le long de l'axe XXI entre, d'une part, une position inactive R qui est illustrée sur la moitié gauche de la figure et qui lui est conférée par un ressort de rappel non représenté et, d'autre part, une position active T qui lui est donnée par une action externe de sens G, exercée sur l'extrémité externe du poussoir 4. Deux paires 5, 6, de contacts fixes 7, 8 respectivement 9, , sont placées dans le boîtier dans des positions longitu- dinalement décalées de façon à pouvoir coopérer: la premiè- re, avec un pont de contact transversal de travail 11 qui se fermera lorsque le poussoir sera en position T et s'ouvrira inversement et, la seconde, avec un pont de contact trans- - 4 - versai de repos 12 qui s'ouvrira lorsque le poussoir sera en position T et inversement. Ces commutations s'opèrent simultanément grace à la présence de moyens d'association isolants ou d'un cadre 13 qui rendent solidaires les deux ponts de contact. Ces deux ponts de contact et ce cadre constituent un équipage mobile 14, qui est traversé par le poussoir, chaque pont 11, 12 ayant sa portion centrale évidée. Entre cet équipage et le poussoir se trouvent placés, de façon symétrique par rapport à l'axe XX', deux dispositifs élastiques 15, 16 s'appuyant en compression sur des premiers couteaux opposés 17, 18 appartenant au poussoir et sur des seconds couteaux 19, 20 de l'équipage qui sont placés en vis-à-vis. Ces dispositifs élastiques qui utilisent ici des ressorts hélicoidaux 21, 22 pourraient aussi mettre en oeuvre des lames élastiques s'appuyant dans des gorges placées aux mêmes endroits que les couteaux. Les pastilles de contacts fixes travail 23, 24 sont solidai- res de pièces conductrices fixes 25, 26 aboutissant à une première paire de bornes de raccordement non visibles. Les pastilles de contacts fixes repos 27, 28 sont, elles, portées par des lames élastiques 29, 30 ce qui leur donne la faculté de s'escamoter et de jouer le rôle de pastilles de contacts pseudo-fixes. Ces lames élastiques comportent chacune une première extré- mité libre 31, respectivement 32, une seconde extrémité fixe 33, respectivement 34, qui est mécaniquement solidaire d'une pièce de raccordement 35, respectivement 36, à laquelle elle se trouve électriquement reliée, et une portion intermédiai- re 37, respectivement 38, qui présente une forme cambrée, voir aussi figure 2. - 5 - Les pastilles 27, 28 sont fixées dans des régions planes 39, respectivement 40, qui sont voisines des premières extrémi- tés, tandis que des portions ou surfaces d'appui 43, 44 de ces régions également voisines des contacts mais opposées aux extrémités, sont plaquées contre des butées 41, 42 soli- daires du boîtier, ce qui définit leur position axiale, voir la figure 2. On comprend qu'un tel appui élastique sur les butées est obtenu grâce à un cambrage préalable de ces lames élasti- ques, qui leur confère avant montage, un rayon de courbure plus faible, pour que les lames ne fléchissent pas lorsque le pont de contact repos 12 s'appuie sur elles. En se reportant à la figure 1, on constate que les premières extrémités 31, 32 se trouvent respectivement placées dans les chemins suivis par deux cornes 45, 46 appartenant à l'extrémité interne 47 du poussoir lorsque celui-ci se déplace vers la position T, et de façon telle que, pour la position inactive R du poussoir, une certaine distance -d- les sépare, tandis qu'au terme d'une telle course de valeur -d-, ces cornes viennent s'appuyer sur les premières extré- mités pour éloigner les lames des butées. A l'état inactif R du poussoir, les pastilles de contacts du pont 12 sont appliquées par l'équipage mobile et donc par les dispositifs élastiques contre les pastilles pseudo- fixes 27, 28 et l'équipage 14 est dans une position inactive -I-: une telle application est faite avec une force qui n'est pas suffisante pour séparer les lames élastiques des butées 41, 42, de sorte que les positions des pastilles pseudo-fixes sont parfaitement déterminées. Dans un mode de fonctionnement normal de l'appareil, il suffit que le poussoir effectue à partir de la position R en sens G, une course -a- inférieure à -d- pour que les dispo- sitifs élastiques 15, 16 passent par des stades de compres- sion maximum instable qui sont immédiatement suivis par des -6basculements brusques dont l'action amène l'équipage mobile dans la position active -A- illustrée sur la moitié droite de la figure 1, ce qui provoque la fermeture de l'interrup- teur travail 11, 5 et l'ouverture de l'interrupteur repos 12, 6. La poursuite du mouvement du poussoir jusqu'à l'exécution d'une course limite -1- provoque une déflexion des lames qui ne fait alors qu'augmenter la distance d'isolement entre des pastilles de contacts déjà séparées. Si, par contre, les pastilles de pont de contact 12 ont été accidentellement soudées avec les pastilles 27, 28 et que, par suite, l'équipage mobile 14 n'est pas en mesure de prendre une position active A-, la rencontre des cornes 45, 46 et des extrémités 31, 32 va provoquer un entraînement de cet équipage dans le même sens G que celui suivi par le poussoir jusqu'à une position o pour une course -s- l'équi- page mobile 14 vient en butée par le pont de contact 11 contre des traverses 48, 49 du boîtier, voir figure 2 et figure 3. La poursuite du mouvement du poussoir dans le même sens provoque alors une séparation mécanique forcée des pastilles soudées, et le déplacement de l'équipage en sens inverse de G, voir figure 1 à droite. L'enfoncement du poussoir amène, par suite, dans tous les cas une disposition respective des pièces qui correspond à l'état T, représenté dans la demi-figure 1, à droite, tandis que le relâchement d'un effort extérieur sur l'extrémité 4 provoque, grâce au ressort de rappel qui n'est pas représen- té pour faciliter l'examen du dessin et, accessoirement grâce à l'élasticité des lames, la réapparition de l'état de repos R. Dans la disposition préférée qui est représentée à la figure 1, le pont de contact 12 qui s'étend transversalement et parallèlement au pont 11 est plus court que celui-ci, ce qui permet de loger les portions cambrées des lames dans un -7- espace intermédiaire du boîtier 50, sensiblement compris entre les butées 41, 42 et les traverses 48, 49. Cette disposition confère à cet appareil interrupteur une hauteur -h1faible qui est intéressante pour de nombreuses applications; on peut aussi porter au crédit de cette disposition l'amélioration de la séparation galvanique qui est opérée par la présence de l'extrémité interne 47 entre les extrémités 31, 32 des lames élastiques 29, 30. Dans un second mode de réalisation de l'invention, voir la figure 4, o les organes ayant les mêmes fonctions portent les mêmes repères munis d'accents, les pastilles de contacts pseudo-fixes 27', 28' sont fixées chacune sur une face 61, 62 appartenant à une pièce métallique plate transversale faisant support de contact 63, 64 qui sont toutes deux placées transversalement dans le boîtier 2'. Chaque support possède une extrémité libre 65, 66 placée dans le chemin des cornes 67, 68 et une arête 70, 71 qui est opposée à cette extrémité et qui s'appuie dans une gorge du boîtier 72, respectivement 73. Chaque support tel que 63, voir figure 5, est solidaire par une face 74 opposée à la pastille 27' d'une première portion plane 75 voisine d'une première extrémité plane 76 d'une lame élastique 77, tandis qu'une seconde extrémité 78 de cette lame, qui est raccordée par une portion intermédiaire cambrée 79 est mécaniquement et électriquement reliée à une pièce de raccordement 80 représentant un point d'accrochage -P-. La position de ce point d'accrochage dans le fond transver- sal 82 du boîtier et de la gorge dans la paroi latérale longitudinale 81 de ce boîtier 2', ainsi que l'étendue angulaire de la portion cambrée de la lame non encore installée dans l'appareil, sont choisies pour que le support de contact 63 soit soumis une fois installé avec la lame et pour l'état inactif R du poussoir 3', à une force F présen- -8- tant, d'une part, une composante transversale fl qui appli- que l'arête dans la gorge et, d'autre part, une composante longitudinale f2 qui applique la face 61 contre une butée 84, respectivement 86 du boîtier, voir figure 5. Cette butée 84 est ici portée par une nervure transversale jouant par ailleurs pour le pont de contact 12' le même rôle que celui joué antérieurement par la cloison 48 pour le pont de contact 11. Ce second mode de réalisation qui occupe un volume total légèrement supérieur au précédent permet, d'une part, de donner plus aisément aux lames élastiques des dimensions susceptibles d'abaisser le niveau des contraintes mécani- ques et permet, d'autre part, de conférer aux pastilles pseudo-fixes 27', 28', lorsque celles-ci s'appuient sur les butées 84, 86, des positions qui ne dépendent pas des tolérances de fabrication des lames élastiques. -9- Revendications de brevet 1. Appareil interrupteur électrique de sécurité comportant, dans un boîtier isolant équipé de deux paires de contacts fixes longitudinalement séparées, un pont de contact repos et un pont de contact travail qui coopèrent respectivement avec chacune de ces paires et sont simultanément déplacées d'une position inactive vers une position active par des moyens élastiques placés en compression instable entre eux et un poussoir longitudinal, dont une extrémité interne opère une ouverture forcée du circuit passant par le pont de contact repos, grâce à un déplacement longitudinal de la paire de contacts pseudo-fixes correspon- dante, caractérisé en ce que les pastilles de contacts pseudo-fixes (27, 28) sont chacune mécaniquement et électriquement soli- daires d'une première extrémité (31, 32) de lame élastique (30, 40), dont une région cambrée (37, 38) assure l'applica- tion contre une butée fixe (48, 49) du boîtier (2) avec une force supérieure à celle que ces pastilles reçoivent du pont de contact repos correspondant (12), et dont une seconde extrémité (33, 34) est reliée à une pièce de raccordement électrique (35, 36). 2. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des pastilles de contacts pseudo-fixes (27, 28) est placée dans une région non cambrée (39, 40) de la lame élastique (30, 29) qui est comprise entre une surface d'appui (43, 44) coopérant avec la surface de butée (41, 42) et une extrémité libre (31, 32) qui reçoit l'action d'une corne (45, 46) portée par le poussoir (3). 3. Appareil interrupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lames élastiques (29, 30) sont disposées symétriquement dans une région (50) du boîtier (2) se trouvant sensiblement entre les butées (41, 42) et des traverses (48, 49) du boîtier servant d'appui au pont de contact travail (11), deux extrémités opposées (31, 32) de 258244i - 10 - ces lames étant isolées par l'extrémité (47) du'oussoir (3) qui est placée entre elles. 4. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des pastilles de contacts (27', 28') est placée sur l'une des faces (61) d'une plaquette métallique (63, 64) rigide transversale qui pivote autour d'une arête (70) appuyée dans une gorge (72) voisine d'une paroi (81) éloignée de l'axe longitudinal XX', l'autre face (74) opposée de cette plaquette étant solidaire de l'extrémité libre (76) de la lame élastique (77}. 5. Appareil interrupteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lames élastiques (77, 87) sont disposées dans une région (50') du boîtier (2') opposée à celle contenant l'équipage mobile (14') formé par les deux ponts de contact (11, 12), par rapport aux butées (85, 86) recevant alternativement en appui les plaquettes (63, 64) ou cet équipage. 6. Appareil interrupteur selon l'une des revendica- tions 4 ou 5, - caractérisé en ce que les lames élastiques (77, 87) sont cambrées de façon telle qu'une force F, ayant une composante fl perpendiculaire à l'axe XX', et une composante f2 paral- lèle à cet axe est appliquée à chacune des plaquettes (63, 64). 7. Appareil interrupteur selon l'une des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité interne (47, 47') du pous- soir (3) respectivement (3') présente des cornes opposées (45, 46, 67, 68) pour l'actionnement forcé simultané des deux contacts pseudo-fixes (27, 28), respectivement (27', 28') et établit un isolement entre deux extrémités libres (31, 32), respectivement (65, 66) de lames élastiques se faisant face.