Brevet FR2633442A1 — publié le 19891229

Procédé de fabrication d'une lame bistable, destinée à un interrupteur instantané, et lame bistable réalisée suivant ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une lame bistable destinée à un interrupteur instantané. L'invention concerne, en particulier, un procédé comprenant une opération de décou- page d'une lame allongée en métal, présentant deux fentes longitudinales adjacentes qui la subdivisent en deux bras latéraux et en un bras central, de manière que la lame soit susceptible de prendre deux conditions stables différentes. Selon l'état de la technique, la précontrainte d'une lame bistable du type précité peut être réalisée de différentes façons. Par exemple, suivant la ' demande de brevet italien 671 11-A/73, cette précontrainte est réalisée par pliage des deux bras latéraux de la lame, ce qui provoque son raccourcissement, à la suite de quoi le bras central s'incurve pour se placer de l'un ou de l'autre côté du plan des bras latéraux. Suivant le brevet allemand 2919795, le bras central de la lame bistable ainsi réalisée, est interrompu dans sa zone médiane, et les extré- mités des deux branches restantes de ce bras central, sont soudées à un élément de support, apres écartement axial. Quelle que soit la technique utilisée pour réaliser l'allongement du bras central par rapport aux bras latéraux, il se pose toujours le pro- blème de pouvoir tarer de manière précise la précontrainte de la lame dont dépend sa détente brusque et celle de l'interrupteur dans lequel est incorporée la lame. La présente invention a pour but de réaliser un procédé permettant un tarage facile et précis de la précontrainte d'une lame du type précité. Ce but est atteint suivant l'invention grâce au procédé du type précité par le fait qu'après précontrainte de la lame, pour le tarage précis de la précontrainte, on mesure la force nécessaire pour provoquer le pas- sage de la lame de l'une de ses conditions stables à l'autre, et si cette force est inférieure à une valeur fixée, on provoque un allongement du bras central par striction locale en compression d'au moins une portion du bras central, cet allongement étant déterminé en fonction de la valeur mesurée de la force, tandis que si cette force est supérieure à la valeur fixée, on provoque un allongement des deux bras latéraux de la lame par striction locale en compression d'au moins une de leurs portions respectives, cet allongement étant déterminé en fonction de la valeur mesurée de la force. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit en référence au dessin annexé representant, à titre d'exemple non limitatif, une lame bistable conforme à l'invention. Figure I en est une vue de dessus dans le cas o elle est destinée à un interrupteur ou à un commutateur instantané; Figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, de la lame bistable de figure 1; Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de figure 1; Figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 2, montrant la lame bistable des figures I et 2 dans son autre configuration stable, au cours de la mesure de la force nécessaire pour en provoquer la commu- tation Figure 5 est une vue semblable à celle de figure 3, dans laquelle est indiquée une portion du bras central de la lame, sur laquelle on agit afin de tarer précisément la précontramnte de la lame; Figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail indiqué par la flèche 6 de figure 5. Sur la figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble une lame bistable destinée à un interrupteur instantané. utilisé par exemple dans un interrupteur à pression. Cette lame qui a une forme allongée, est obtenue, par exemple. par découpage dans un feuillard métallique et présente deux fentes longitudinales 2 et 3 qui la subdivisent en deux bras latéraux c, 5 et en un bras central 6. La lame est précontrainte de manière connue en soi, par exemple de l'une des deux façons précédemment décrites, par un allongement du bras central 6par rapport aux bras latéraux 4 et 5. La lame devient ainsi susceptible de piendre deux conditions stables différentes, le bras central 6 étant incurvé de l'un ou de l'autre côté par rapport au plan contenant les bras latéraux 4 et 5. Les deux positions stables de la lame sont visibles en particulier sur les figures 2 et 4. A une extrémité de la lame 1, un élément de contact électrique 7 est fixé de manière connue en soi. Uln élément métallique de support et de branchement électrique, désigné dans son ensemble par 8. est. fixé sur la partie intermédiaire de la branche centrale 6. Cet élément comprend une lame profilée ayant une première extrémité 8a, en forme de fiche lamellaire, et l'extrémité opposée 8b repliée et soudée au bras central 6 de la lame 1 (figures 2 et 3). Dans le mode de réalisation representé, la. portion intermédiaire du bras central 6 est placée entre l'extrémité 8b de l'élément de support et de branchement 8, et une contre-plaque 9; le "sandwich" ainsi forme est ensuite bloqué par des points de soudure électrique, désignés par 10 sur la figure I. Pour le tarage précis de la précontrainte de la lame, on procède à la mesure de la force necessaire pour en provoquer le passage de l'une de ces conditions stables à l'autre. Ceci peut se faire, par exemple, de la maniere illustrée sur la figure 4: l'élément de support et de branche- ment 8 est serré dans un dispositif de blocage 1, dans une position telle que l'extrémité de la lame qui porte la lame de contact 7, s'étend entre deux éléments fixes 12, qui en limitent la course possible. La lame I est initialement placée dans sa configuration stable, représentée sur la figure 4, par exemple sous l'action d'un ressort 13 qui tend à pousser vers le haut l'extrémité la de la lame opposée à l'extrémité qui porte le contact 7 (figure 4). On exerce ensuite une force dirigée vers le bas, selon la flèche F de la figure 4, sur l'extrémité de la lame 1, au moyen d'un dispo- sitif pousseur dynamométrlque de type connu en soi, qui permet, en parti- culier, de déterminer l'intensité de la force nécessaire pour provoquer la commutation de la lame de la configuration de la figure 4 à la configu- ration représentée sur la figure 2. Si la valeur mesuree de l'intensité de cette force est inférieure à une valeur fixée, une portion 6a du bras central 6 de la lame (figure ) est soumise a une striction en compression, de maniere a en reduire en permanence l'épaisseur et à en augmenter en permanence la longueur. L'allongement du bras central, au moment du tarage, est déterminé en ' fonction de la valeur précédemment mesurée de la force nécessaire pour provoquer la commutation de la lame. Suivant la géométrie de la lame, le rapport entre la valeur mesurée de la force et l'allongement nécessaire du bras central de la lame, peut être déterminé de manière empirique, par une serie d'essais. Si par contre, l'intensité de la force mesuree est supérieure à la valeur fixée, pour le tarage précis de la précontrainte de la lame, on provoque un allongement des deux bras latéraux 4 et 5, par striction locale en compression d'au moins une de leurs portions, de manière tout à fait semblable à ce qui a été précédemment décrit, pour l'allongement du bras central. Dans le cas aussi o l'on procède à la striction des bras latéraux, l'importance de l'allongement de ces bras, est déterminée en fonction de la valeur mesurée de la force nécessaire pour la détente de la lame. Grâce au procédé décrit ci-dessus, on peut tarer la précontrainte de la lame de manière extrêmement précise, quelle que soit la façon par laquelle la précontrainte a été initialement obtenue. D'une manière avantageuse, la précontrainte initiale de la lame peut s'obtenir par striction locale en compression d'au moins une portion du bras central 6, de manière a en provoquer un allongement permanent. Ce mode de réalisation de la précontrainte présente des avantages très importants par rapport à l'art antérieur décrit ci-dessus. En effet, la précontrainte réalisée par raccourcissement par pliage des branches laté- rales de la lame, est inconstante dans le temps: les branches latérales raccourcies sont soumises en permanence à unetraction et cette traction tend à provoquer une relaxation des pliures. ce qui se traduit par une modification de la précontrainte. Une série d'essais du comportement à la fatigue sur des lames précontraintes par la méthode de découpe du bras central et d'écartement et soudure des branches restantes de ce bras central, on révélé, de maniere surprenante, que la précontrainte ainsi réalisée, es: moins constante, dans le temps, que la précontramnte réalisée par striction des bras de la lame. Ceci est probablement dû à des micro-déformations plastiques des soudures. D'une maniere avantageuse, la précontrainte initiale de la lame est réalisée par striction et compression d'une portion d'extrémité du bras central 6 adjacent au contact électrique 7, comme représenté sur les dessins. En variante, on pourrait aussi soumettre à striction la portion intermédiaire du bras central 6 à laquelle est ensuite soudé l'élément de support et de branchement 8. Il est bien entendu que tout en maintenant le principe de l'in- vention, les formes et les détails de réalisation pourront être largement modifiés par rapport à ce qui a été décrit et illustré à titre d'exemple non limitatif, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Revendications I - Procédé de fabrication d'une lame bistable (1) destinee a un interrupteur instantané, comprenant l'opération de découpage d'une lame (1) allongée en métal, présentant deux fentes longitudinales adjacentes (2,3) qui la subdivisent en deux bras latéraux (4,5) et en un bras central (6), de manière que la lame (1) soit susceptible de prendre deux conditions stables différentes., caractérisé en ce qu'après précontrainte de la lame (1), pour le tarage précis de la précontrainte, on mesure la force (F) nécessaire pour provoquer le passage de la lame (1) de l'une de ses conditions stables à l'autre, et si cette force (F) est inférieure à une valeur fixée, on provoque un allongement du bras central (6) par striction locale en compression d'au moins une portion (6a) du bras central (6), cet allongement étant déterminé en fonction de la valeur mesurée de la force (F), tandis que si cette force est supérieure à la valeur fixée, on provoque un allongement des deux bras latéraux (4,5) de la lame (1) par striction locale en compression d'au moins une de leurs portions respectives, cet allonge- ment etant déterminé en fonction de la valeur mesuree de la force (F). 2 - Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précontrainte de la lame (1) est obtenue par striction locale en compression d'au moins une portion de son bras central (6), de manière à provoquer une réduction permanente de l'épaisseur et un allongement permanent de cette portion du bras central (6). 3 - Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que, pour mesurer la force nécessaire à la commutation d'une condition stable de la lame (I1) à l'autre condition stable, une portion intermédiaire du bras central (6) est reliée à une structure de support (8, 11.) et on ap- plique une charge (F) de force mesurable à une extrémité (la) de la lame (1) dans la direction o la lame peut changer de direction. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la précontrainte de la lame (1) est réalisée par striction locale en compression d'une portion d'extrémité de son bras central (6), de préférence de la portion d'extrémité adjacente à celle o la lame (1) est pourvue d'un organe de contact électrique (7). - Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérise en ce que la precontrainte de la lame (I) est réalisée par striction locale en compression d'une portion intermédiaire de son bras central (6) qui est ensuite soudée à un élément de support et de branche- ment (8). 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élé- ment de support et de branchement (8) est soudé aux portions du bras central (6) de la lame adjacentes à la portion soumise à striction. 7 - Lame bistable destinée à un interrupteur instantané, caracte- risée en ce qu'elle est réalisée par le procédé suivant l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes.