Brevet FR2668649A1 — publié le 19920430

INTERRUPTEUR THERMIQUE L'invention se rapporte à un interrupteur thermique comportant un capteur de température, tel que par exemple un disque à déclic en bimétal thermique qui coopère via un élé- ment de transmission avec un système de contact mobile qui présente un support de contact portant au moins un contact mobile, ou formant un contact mobile, le contact mobile étant à l'état de repos appliqué contre au moins un contact fixe. De tels interrupteurs thermiques sont souvent utilisés en tant que coupecircuit thermiques, en vue d'éviter la surchauffe des appareils, au moins dans le but de couper l'alimentation en courant d'un appareil électrique lorsqu'il y a un dépassement d'une température déterminée dans cet appareil. Dans ce cas, on en utilise de différents genres, comme les interrupteurs thermiques travaillant avec des fusibles, avec des disques en bimétal à déclic, etc. Les interrupteurs thermiques fonctionnant au moyen de fusibles, présentent en tant que coupe-circuit thermiques l'inconvénient consistant en ce que le point de coupure ne peut pas être adapté exactement à une température déterminée, et que cette température de coupure ne peut pas être choisie à volonté, car elle dépend de la composition du fusible et de son passage eutectique en phase liquide. Les capteurs de température tels qu'un disque en bi- métal à déclic réagit exactement à la température souhaitée et on peut également donner au disque en bimétal une confor- mation telle que l'on puisse régler à volonté n'importe quelle température de réaction souhaitée La même chose est valable pour les capteurs à tube capillaire comportant un soufflet à plis métallique, et les bandes de bimétal présen- tent aussi des résultats satisfaisants. On connaît également de nombreuses propositions de solution qui assurent qu'un interrupteur, une fois ouvert, soit maintenu en position d'ouverture Une telle solution est décrite par exemple dans le document AT-A-374 619 Dans cette solution connue, on prévoit un rouleau qui roule sous le support de contact lorsque celui-ci passe en position d'ou- U verture, de façon telle qu'il ne puisse plus quitter celle-ci. En outre, dans le document US-A-4 075 594, on décrit un interrupteur dans lequel un cliquet glisse sous un ressort, ce qui a pour conséquence qu'un contact est, après être passé en position d'ouverture, maintenu dans celle-ci. lb On connaît en outre une solution dans laquelle un res- sort glisse sous un disque en bimétal aussitôt que celui-ci est sorti par déclic de sa position de repos. De plus, on connaît aussi des solutions dans lesquelles l'organe de transmission est bloqué après la commutation du zu capteur de température. L'inconvénient de ces solutions connues réside dans le fait que, pour le blocage du capteur de température, du sup- port de contact ou de l'élément de transmission, on doit toujours prévoir une pièce particulière pour pouvoir assurer Z 5 la fonction souhaitée consistant à empêcher le retour de l'interrupteur dans sa position de fermeture. Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients et de proposer un interrupteur thermique du genre cité au début, dans lequel il est assuré que l'interrupteur reste en posi- tion d'ouverture, après la réaction du capteur thermique. Ce but est atteint selon l'invention en raison du fait que le contact mobile est constitué par une pièce de contact en forme de fil, ou de bande, qui peut être déformée plasti- quement par l'élément de transmission actionné par le capteur de température. De cette manière, on a la garantie que les contacts de l'interrupteur restent ouverts après l'actionnement au moyen de l'élément de transmission, car c'est justement la pièce de contact mobile qui, en raison de sa déformation plastique, ne peut plus revenir dans sa position initiale, et de ce fait ne peut plus venir en contact avec le contact fixe Dans ce cas, la mise en place dans le dispositif d'une pièce de structure séparée devient superflue. Si la pièce de contact en matériau en forme de fil, ou de bande, possède elle-même un effet de ressort, la force d'actionnement doit être choisie d'une intensité telle que la limite élastique de flexion de la pièce de contact est dépas- sée, la course d'ouverture de l'emplacement de contact devant être choisie d'une amplitude supérieure à celle de la course de flexion élastique en arrière du matériau en fil ou en bande à effet de ressort, si bien que, dans tous les cas, on a l'assurance que le contact ne se ferme plus. On peut en outre prévoir que la pièce de contact en matériau en forme de fil, ou de bande, s'applique avec effet de ressort sur le contact fixe, à l'état de repos Dans une autre conformation de l'invention, la pièce de contact en forme de fil, ou de bande, peut être maintenue comprimée par un ressort sur un contact fixe. Grâce à ces mesures, un contact sûr est garanti, ceci étant également assuré dans le cas de l'utilisation d'un ressort pour exercer une poussée, également lorsque l'effet de ressort de la pièce de contact en forme de fil, ou de bande, se dégrade nettement déjà à des températures qui se situent en-dessous de la température de réponse Dans le cas o l'on met en place un ressort séparé, la course de flexion élastique en arrière de celui-ci doit être inférieure à la JO course d'ouverture de l'emplacement de contact de la pièce déformée plastiquement. On peut, en outre, prévoir que la pièce de contact en fil, ou en bande, comporte au moins une zone d'affaiblisse- ment; dans un développement de l'invention, le ressort peut également comporter au moins une zone d'affaiblissement. On obtient ainsi que la contrainte de flexion suffi- sante pour une déformation plastique soit atteinte même avec de faibles forces de flexion, et ceci dans un domaine étroitement limité En outre, on peut ainsi déterminer l'emplacement de pliure de la pièce de contact en forme de fil, ou de bande. A la température de réponse, la force du disque à dé- clic doit simplement suffire pour provoquer la pliure cor- respondante de la pièce de contact mobile, ou du ressort, le déplacement de l'élément de transmission devant suffire pour déformer plastiquement de façon sûre la pièce de contact t O mobile et, le cas échéant, également le ressort. En tant que matériau pour la pièce de contact mobile, ou susceptible d'être déformée plastiquement, sont concernés en particulier l'argent, mais également le cuivre et le lai- ton. L'argent pur présente lravantage d'être doté d'une conductibilité très élevée et il est approprié en pratique, en particulier aux températures élevées, par exemple à une température d'environ 5000 C Si le contact mobile est par exemple réalisé en argent pur, l'argent pur perd, à des tem- zu pératures relativement basses, par exemple 1000 C, en raison des processus de recristallisation, et après un certain temps, ses propriétés de ressort propres, si bien que pour maintenir la pression de contact, on peut de préférence prévoir un ressort séparé en vue de pousser la pièce de contact contre le contact fixe. Au lieu d'argent pur, on peut employer avantageusement également des alliages d'argent, du laiton, des alliages de béryllium-cuivre, ou des matériaux composites, tels que par exemple des alliages de nickel-béryllium plaqués d'argent. Ju L'invention et maintenant expliquée plus en détail en correspondance avec le dessin Dans celui-ci: la figure 1 représente une forme d'exécution d'un interrupteur selon l'invention, en coupe longitudinale; la figure 2 représente un détail, conformé selon une variante de la forme d'exécution selon la figure 1, en partie en coupe; la figure 3 représente le détail selon la figure 2, en vue par le dessus; et la figure 4 représente une autre forme d'exécution d'un interrupteur selon l'invention, éga- lement en coupe. Dans la forme d'exécution selon la figure 1, un disque 4 en bimétal est mis en place dans un évidement 1 pratiqué dans une plaque de base 2 Sur ce disque à déclic 4 en bi- métal s'appuie un élément de transmission 5 qui est maintenu l U dans un élément de guidage 6 relié à la plaque de base 2, de façon à pouvoir être déplacé axialement, en 3. Sur la partie supérieure de l'élément de guidage 6, est fixé un contact 7 qui sert au raccordement d'un conducteur non représenté En outre, une pièce de contact mobile 10, qui ú 5 est formée par un fil ou par une bande, ainsi qu'un ressort 14, sont bloqués au moyen de la vis de fixation 8 qui sert à la fixation du contact 7, et d'une pièce de blocage 9 Cette pièce de contact mobile 10 est de préférence en argent, le ressort étant fabriqué, par exemple, en alliage nickel- béryllium. Cette pièce de contact mobile 10 repose, à l'état de repos de l'interrupteur, sur le deuxième contact 11 prévu pour la connexion d'un conducteur non représenté, grâce à quoi une liaison conductrice entre les deux contacts 7 et 11 servant au raccordement de conducteurs est établie par l'in- termédiaire de la pièce de contact mobile 10. -Ce contact 11 est également fixé au moyen d'une vis 12 sur une pièce isolante 13 reliée à la plaque de base 2. Si la température de réponse du disque à déclic 4 en bimétal se trouve dépassée, celui-ci passe de sa position concave par rapport à l'élément de transmission 5, à une position convexe, ce qui provoque le déplacement de l'élément de transmission 5 vers le haut et qui plie vers le haut la pièce de contact mobile 10 et également le ressort 14, l'aré- te de pliure s'étendant approximativement à l'emplacement de pincement. La déviation de la pièce de contact mobile 10 a, dans ce cas, une dimension telle que la pièce de contact 10 et le ressort 14 sont déformés plastiquement, de façon sûre, et de ce fait ne reviennent en arrière par effet de ressort que dans une mesure négligeable, après un refroidissement cor- respondant du disque en bimétal 4 et du retour en arrière de celui-ci, lié à ce refroidissement On assure ainsi que la liaison conductrice entre les deux contacts 7 et 11 reste interrompue. Dans le détail, représenté sur la figure 2, de l'in- terrupteur selon la figure 1, la pièce de contact 10 en forme de bande, ou de fil, comporte une zone d'affaiblissement 15, sous forme d'un étranglement Cet étranglement garantit l'existence d'une zone de pliure obligée Comme le montrent les figures 2 et 3, le ressort 14 peut également être muni d'une zone d'affaiblissement, par exemple d'une découpe 16 qui crée également une zone de pliure obligée Le nombre et la forme des zones affaiblies peuvent être adaptés aux néces- sités des différents cas d'utilisation. Un autre exemple d'exécution d'un interrupteur thermi- que selon l'invention illustré sur la figure 4 se distingue 0 de la forme d'exécution selon la figure 1, en particulier par le fait que les pièces de contact sont disposées à l'intérieur d'un corps 17, constitué par un matériau isolant Dans cette forme d'exécution, l'élément de transmission 5 est guidé dans des gorges latérales 18, qui sont formées sur la paroi inté- Z 5 rieure du corps La pièce de contact susceptible d'être défor- mée plastiquement sous l'action de l'élément de transmission est désignée par la référence 10, le ressort par la référen- ce 14 D'autres pièces qui sont en correspondance exacte avec la forme d'exécution selon la figure 1, sont munies des mêmes ou références. Dans ce qui précède, on a décrit des interrupteurs ther- miques selon l'invention, dans lesquels la pièce de contact en forme de fil ou de bande est maintenue par un ressort contre le contact fixe Il faut expressément attirer l'atten- tion sur le fait que l'invention ne se limite pas à une telle forme d'exécution avec utilisation d'un ressort L'invention concerne également les modes de réalisation sans ressort, la pièce de contact en forme de fil, ou de bande, pouvant être dotée elle-même de propriétés de ressort, en conséquence desquelles celle-ci est maintenue poussée contre la pièce de contact fixe et, de ce fait, crée elle-même la pression de contact nécessaire. u su Z 5 REVENDICATIONS 1. Interrupteur électrique comportant un capteur de température, tel que par exemple un disque à déclic en bi- métal thermique qui coopère par l'intermédiaire d'un élément de transmission avec un système de contact mobile et qui présente un support de contact portant au moins un contact mobile, ou formant un contact mobile, le contact mobile étant, à l'état de repos, appliqué contre au moins un contact fixe, caractérisé en ce que le contact mobile est constitué par une pièce de contact ( 10) en forme de fil, ou de bande, qui peut être déformée plastiquement par l'élément de trans- mission ( 5) actionné par le capteur de température. 2. Interrupteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de contact ( 10) en forme de fil ou de bande est, à l'état de repos, appliquée avec effet de ressort contre le contact fixe ( 11). 3. Interrupteur thermique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de contact ( 10) en forme de fil ou de bande est maintenue poussée par un ressort ( 14) contre le contact fixe ( 11). 4. Interrupteur thermique selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la pièce de contact ( 10) en forme de fil ou de bande comporte au moins une zone d'affai- blissement ( 15). 5 Interrupteur thermique selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le ressort ( 14) comporte au moins une zone d'affaiblissement ( 16). 6. Interrupteur thermique selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que le ressort ( 14) peut être déformé plastiquement du fait de l'actionnement de l'élément de transmission ( 5) par le capteur de température.