Brevet FR2601496A1 — publié le 19880115

La présente invention concerne un commutateur à cames pour montage encastré sur un panneau frontal présentant une ouvertu re comprenant un élément d'actionnement prenant appui extbrieu- rement sur le bord de l'ouverture du panneau frontal et prolongé par un appendice en forme de douille traversant l'ouverture, ainsi qu'un bottier de contacts pouvant etre monté sur l'appen- dice en forme de douille et dont l'arbre å cames actionnant un nombre choisi de contacts peut etre accouplé mécaniquement a l'élément de transmission rotatif prévu a l'intérieur de l'appendice en forme de douille prolongeant l'élément d'actionnement, le bottier de contacts étant muni d'un mécanisme de positionnement constitué d'une came de positionnement pourvue de rampes å sa périphérie et liée en rotation avec l'arbre a cames actionnant les contacts, ainsi que d'au moins un poussoir de positionnement coulissant radialement et soumis å la pression d'un ressort. Dans les commutateurs a cames connus de ce genre, l'arbre å cames porte un dispositif d'accouplement mécanique rigide avec l'élément de transmission de l'organe d'actionnement, et la came de positionnement est disposée derrière le dispositif d'aecou- plement, sur l'arbre a cames. Dans de nombreux cas, l'espace disponible derrière le panneau frontal n'a qu'une profondeur limitée, ce qui peut amener des difficultés lors de l'encastrement de tels commutateurs a cames, en particulier lorsque ceux-ci possèdent plusieurs élé- ments de contacts rangés axialement l'un derrière l'autre. Pour cette raison, il a déj & été proposé de disposer l'arbre à cames transversalement derrière le panneau frontal et de l'accoupler a l'élément de transmission de l'organe d'actionnement par l'in termédiaire d'un engrenage conique, la came de positionnement étant prévue sur l'arbre d'entrée de l'engrenage conique couple mécaniquement à l'élément de transmission.Dans ce cas également, il arrive dans des montages particuliers, que la profon- deur de l'espace disponible derrière le panneau frontal soit insuffisante pour encastrer le commutateur a cames. En conséquence, l'objet de l'invention est de réaliser un commutateur å cames du genre mentionné au début d'une façon telle, qu'en vue de réduire la profondeur d'encastrement, lten- combrement prévu pour la came de positionnement soit réduit a une valeur aussi faible que possible. ConformEment a l'invention, cet objectif est atteint par le fait que l'ensemble des contacts consiste en un bottier dont la paroi avant proche du panneau frontal comporte une ouverture prolongée vers l'arrière par un col annulaire servant a la réception et fixation de l'appendice en forme de douille de 1'6 ment d'actionnemment, que d'autre part, l'élément cames de positionnement est conçu sous forme de cuvette dont la paroi munie des rampes de positionnement entoure le col annulaire, et que le ou les poussoirs de positionnement sont disposés directement derrière la paroi avant du bottier. Ainsi l'invention met a profit l'espace disponible der rière le panneau frontal, autour de l'appendice en forme de douille de l'élément d'actionnement, pour loger le dispositif de positionnement, et permet de cette façon une réduction notable de la profondeur d'encastrement nécessaire derrière le panneau frontal Selon une première caractéristique d'exécution avantageu se de l'invention, l'élément came de positionnement sert de pièce d'accouplement entre l'élément de transmission de l'orga- ne d'actionnement et l'arbre à cames.Dans le cas d'un commuta teur a cames avec arbre a cames transversal par rapport a l'axe de rotation de l'élément de transmission, logé dans le boftier de contacts et commande a partir de l'élément de transmission par l'intermédiaire d'un engrenage conique, cette configuration peut être obtenue par le fait que l'élément came de position nement présente un appendice axial ayant la forme d'un pignon conique. Selon une autre caractéristique d'exécution avantageuse de l'invention, les poussoirs de positionnement sont conçus sous forme de coulisseaux mobiles sur des embouts de guidage prévus derrière la paroi avant du bottier. fi cet effet, il est particulibrement utile de prévoir ces guidages sur la paroi avant du bottier, et recouverts par une autre paroi parallèle a la paroi avant du bottiers présentant un alésage destiné a servir de palier a une partie cylindrique de l'élément came de positionnement. De cette manière on bénéficie simultanément d'un palier efficace et peu encombrant de l'élément came de positionnement. Une autre caractéristique d'exécution prévoit en outre que cha que poussoir de positionnement est appuyé contre l'élément came de positionnement a l'aide de deux ressorts de compression disposés de part et d'autre de l'embout de guidage. Une caractéristique d'exécution avantageuse supplémentaire de l'invention consiste dans le fait qu'une des rampes de positionnement porte å son extrémité du coté de la paroi avant du bottier, une butée saillante, et que la paroi avant du bottier présente un grand nombre de trous répartis autour de l'ouverture, pour la mise en place selon les besoins de goupilles coopé- rant avec la butée. Selon une caractéristique d'exécution spéciale de l'invention, le bottier de contacts est fixé sur l'appendice en forme de douille de l'élément d'actionnement par une liaison a griffes du type assemblage a baionnette, et l'élément d'actionnement est immobilisé contre la surface avant du panneau frontal a l'aide de vis de serrage prises dans des trous filetés dans la paroi avant du bottier de contacts, et serrés ensuite contre la face arrière du panneau frontal. De cette manière, il est possible de renoncer a tout autre système de fixation de l'élément d'actionnement sur le panneau frontal, et tout l'espace autour de l'appendice en forme de douille derrière le panneau frontal est disponible pour l'implantation du dispositif de positionnement. En outre, ce mode de fixation s'adapte a des épaisseurs différentes du panneau frontal. Un exemple de réalisation avantageuse va être décrit en détail, a l'aide des dessins annexés dont Figure i est une coupe axiale d'un commutateur a cames conforme å l'invention, avec un arbre å cames orienté transversalement, et encastré dans un panneau frontal, Figure 2 est une coupe transversale suivant les lignes II-II de la figure l, et Figure 3 est une coupe transversale suivant les lignes III-III de la figure l. Sur la figure l, le repère 10 désigne un panneau frontal, par e. la paroi frontale d'une armoire ou d'un pupitre de commande d'une installation électrique, ce panneau présentant de façon usuelle des ouvertures pour le montage des appareils de commande et de signalisation les plus divers. Une telle ouvertu est repérée par 12 et sert a encastrer un commutateur à cames conforme à l'invention et consistant essentiellement en un 6 ment d'actionnement 14 et en un bottier de contacts 16. L'élément d'actionnement 14 est introduit de l'extérieur par son appendice en forme de douille 18 dans l'ouverture 12 du panneau frontal 10 et s'appuie par un épaulement 20 et un joint 22 contre le bord de l'ouverture 12. Sur l'appendice en forme de douille 18 est emboftée une paroi 24 portant un col annulaire 26 du cOté de la paroi avant du bottier de contacts 16, ce col annulaire aboutissant derrière une ouverture 28 de la paroi avant 24. Le col annulaire 26 est garni a l'intérieur de rainures logeant des griffes 30 prévues sur l'appendice en forme de douille 18, grace auxquelles le boftier d'interrupteurs 16 peut être verrouillé, après embottement sur l'appendice en forme de douille 18, par une rotation du type assemblage a baïonnette. Des vis de serrage 32 prises dans des trous filetés 34 dans la paroi avant 24, sont ensuite serres contre le dos du panneau frontal 10 et appuient ainsi l'élément d'actionnement 14 contre le panneau frontal 10 en éliminant le jeu axial des griffes 30 dans les rainures du col annulaire 26. La paroi avant 24 présente la forme visible en figure 2 et porte au dos un rebord périphérique extérieur 36 avec des brides 38 auxquelles est fixée la paroi 40 du boftier d'interrupteurs 42 au moyen de vis (non fiqurbes). Entre la paroi avant 24 et la paroi 40 du bottier, une enceinte creuse 44 est formée, qui loge une série de pièces diverses qui seront décrites en détail dans ce qui suit. Tout d'abord, l'enceinte creuse 44 loge un élément en forme de cuvette 46 dont une partie de paroi cylindrique 48 est centrée et pivote dans l'orifice central 50 de la paroi 40 du bottier, et dont l'épaulement 52 bute contre la surface extérieure de la paroi 40 du bottier. Le restant de la paroi péri phérique de la cuvette 46 porte, comme visible sur la figure 2, des rampes de positionnement 54 entre lesquelles se présentent des encoches 56.Au fond de la cuvette 46 se dresse axialement un arbre d'entratnement 58 de section cruciforme, qui se solidarise mécaniquement avec une cavité correspondante prévue sur la face frontale d'un élément de transmission 60 se trouvant à l'intérieur de l'appendice en forme de douille 18 de l'élément d'actionnement 14, et qui peut etre tourné par une manette (non figurée) sur l'élément d'actionnement, en vue de la commande du commutateur à cames.Enfin, a l'extérieur du fond de la cuvette 46 est moulé un pignon conique 62 qui est en prise avec un pignon conique 64 cranté sur l'arbre a cames 66, pivotant dans le bottier de contacts 42 transversalement a l'axe de rotation de l'élément de transmission 60, et entratnant un nombre choisi de cames de commande 68 coopérant de façon connue avec des éléments de contacts 70, par l'intermédiaire de poussoirs (non figures). L'élément en forme de cuvette 46 constitue, avec ses rampes 54 et les encoches formées entre elles 56, un système de positionnement par verrouillage -assurant a l'arbre a cames 66 des positions angulaires définies, grâce a la poussée de deux poussoirs de positionnement 72 soumis å l'action de ressorts. Chacun des poussoirs de positionnement 72 consiste en un coulisseau 76 porté par un embout de guidage 74 orienté radialement vers l'intérieur de l'espace creux 44 å partir du rebord péri phérique 36, perpendiculairement a l'axe de pivotement delta cuvette 46.Le coulisseau présente une saillie galbée 78 en forme de cylindre partiel, et des ressorts de compression 82 logés dans des cavités latérales 80 du coulisseau 76 et butant contre les surfaces d'appui 84 du rebord périphérique 36, maintiennent la saillie 78 en contact avec la cuvette 46 dans la zone des rampes 54, en exercent un couple de rotation sur la cuvette 46 et par conséquent sur l'arbre a cames 66 par l'intermédiaire des pignons coniques 62, 64 jusqu'a ce que la saillie 78 s'insère dans l'une des encoches 56 entre les rampes 54. De cette façon, dans le cas d'exécution de l'exemple basé sur un nombre prévu de quatre paires de rampes 54 et avec quatre encoches d'arret, on obtient quatre positions de commutation décalées de 90. Lors de la commande -du commutateur a cames, les saillies 78 sont repoussées par les rampes de positionnement 54 hors du crantage dans les encoches 56, et les coulisseaux 76 sont repoussés, en opposition a lå force exercée par les ressorts de compression 82, jusqu'a ce que les saillies 78 aient dépassé le sommet des rampes de positionnement 54 concernées, puis retombent dans l'encoche suivante 56 lorsque la rotation de la cuvette 46 et de l'arbre a cames 66-se poursuit. Avec le commutateur à cames décrit plus haut, un indexage sans limitation angulaire est possible dans les deux sens de rotation. Dans bien des cas, il est souhaitable de limiter l'am plitude de rotation a moins de 360D, avec par ex. seulement trois positions de commutation. Dans de tels cas, on prévoit usuellement des butées sur l'arbre a cames, destinées a limiter le pivotement.Dans l'exécution avantageuse de l'invention, ces éléments de limitation sont également inclus dans l'espace creux 44, et comprennent une butée 86 portée par l'extremité d'une rampe de positionnement du coté dirigé vers la paroi avant 24 du bottier, ainsi qu'une ou plusieurs goupilles de butée 88 insérées dans certains des nombreux trous 90 répartis autour de l'ouverture 28 de la paroi avant 24 du bottier et pouvant coopé- rer avec la butée 86. Grâce a ce dispositif, l'amplitude de rotation du commutateur à cames peut etre adaptée de façon simple à chaque cas particulier d'application, et en outre il est possible a tout moment de procéder a des modifications qui ntexi- gent que la séparation entre le bottier de contacts 16 et l'élé- ment d'actionnement 14, sans nécessiter l'ouverture du bottier de contacts 16. REVENDICATIONS 1. Commutateur a cames pour montage encastré sur panneau frontal présentant une ouverture, comprenant un élément d'ac tionnement prenant appui sur la face avant du panneau frontal au bord de l'ouverture de montage et dont un appendice en forme de douille traverse cette ouverture, ainsi qu'un bottier de con tacts pouvant s'accoupler a l'appendice en forme de douille et dont l'arbre a cames, actionnant un nombre choisi de contacts, est entratné par un élément de transmission solidaire mécanique- ment de l'appendice en forme de douille de l'élément d'actionne ment, étant précisé que le bottier de contacts est prévu avec un dispositif de positionnement comportant un élément came de posi tionnement relié solidairement en rotation à l'arbre 9 cames et présentant à sa périphérie des rampes de positionnement, ainsi qu'au moins un poussoir de positionnement coulissant radialement et soumis à la pression d'un ressort, caractérisé par le fait que l'ensemble bottier de contacts comprend une enceinte (36) dont la paroi avant (24) proche du panneau frontal (10) comporte une ouverture (28) prolongée au dos par un col annulaire (26) servant à loger et fixer l'appendice en forme de douille (18) de l'élément d'actionnement (14), que d'autre part l'élément came de positionnement (46) est réalisé sous forme de cuvette dont la périphérie comportant les rampes de positionnement (54) entoure le col annulaire (26), et que le ou les poussoirs de positionne ment (72) sont disposés directement derrière la paroi avant (24) du bottier. 2. Commutateur a cames selon revendication 1, caractérisé en ce que l'élément came de positionnement (46) d'une part entratne l'arbre à cames (66) et d'autre part est accouplé mécani quement a ment de transmission (60) de l'élément d'action nement (14 > . 3. Commutateur a cames selon revendication 2 dont le bot- tier de contacts (42) comporte un arbre a cames perpendiculaire à l'axe de rotation de l'élément de transmission (60) et entrat né par l'intermédiaire dlun engrenage conique, caractérisé-en ce que l'élément came de positionnement (46) présente un prolonge ment axial sous forme de pignon conique (62). 4. Commutateur a cames selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les poussoirs de positionnement (72) sont réalisés sous forme de coulisseaux (76) mobiles sur des embouts de guidage (74) prévus derrière la paroi avant t24) du boîtier. 5. Commutateur a cames selon revendication 4, caractérisé en ce que les embouts de guidage (74 > sont moulés avec la paroi avant (24) du bottier et sont recouverts par une autre paroi parallèle (40) qui présente un alésage (50) destiné à loger une partie cylindrique (48) de l'élément came de positionnement (46). 6. Commutateur à cames selon revendications 4 ou 5, carac térisé en ce que chaque coulisseau (76) est appuyé contre la cuvette came de positionnement (46) par deux ressorts de compression (82). 7. Commutateur à cames selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce qu'une rampe de positionnement (54) porte à son extrémité face à la paroi avant du bottier (24), une butée saillante (86), et que la paroi avant du bottier comporte un grand nombre de trous (90 > répartis autour de l'ouverture (28), pour la mise en place selon les besoins de goupilles coo pérant avec la butée (86). 8. Commutateur à cames selon l'une des revendications pré édentes caractérisé en ce que le bottier de contacts (16) est fixé sur l'appendice en forme de douille (18) de l'élément d'actionnement (14) par une liaison à griffe (30) du genre assemblage a batonnette, et que l'élément d'actionnement (14) est appli cué contre la surface avant du panneau frontal (10) a l'aide de vis de serrage (32) prises dans des trous filetés (34) de la paroi avant (24) et visses ensuite contre la face arrière du panneau frontal.