Brevet FR2671905A1 — publié le 19920724

La présente invention concerne un commutateur électri- que, notamment un interrupteur d'urgence, comportant un dispositif de contact et un poussoir agissant sur celui-ci, le poussoir présentant une position de repos5 et une position d'actionnement. De tels commutateurs ne peuvent plus remplir leur fonction quand le poussoir fait défaut, ce qui, par exemple dans le cas d'un actionnement brusque involon- taire, peut rester ignoré Dans le cas de commutateurs10 ayant une fonction particulièrement importante, par exemple des interrupteurs d'urgence sur des machines, un risque important peut être lié à cela. De plus, il existe des commutateurs en deux parties, souvent désignés comme commutateurs de commande, comme15 ceux décrits, par exemple, dans les brevets DE-28 44 578 ou DE-35 39 178 Dans ceux-ci, le poussoir et, le cas échéant, un bouton d'urgence actionnant celui-ci, une manette rotative ou un levier basculant ou une platine actionnant le poussoir sont contenus dans un boîtier20 spécial, qui est désigné sous le nom d'actionneur Par ailleurs, le dispositif de contact est logé dans un autre boîtier et forme avec celui-ci un contacteur. L'actionneur et le contacteur sont reliés l'un à l'autre de façon amovible, par exemple par vissage ou verrouil-25 lage. Le caractère amovible est la plupart du temps nécessaire du fait que le commutateur de commande est fixé au moyen de l'actionneur à un tableau de commande ou analogue, en ce que l'on insère l'actionneur à travers un trou relativement petit de ce tableau, on installe une bague de serrage ou analogue, puis on fixe le contacteur à l'actionneur De plus, l'actionneur n'est souvent fixé qu'à une plaque de recouvrement, des portes d'armoires électriques ou analogues, tandis que le contacteur correspondant est fixé, de façon séparée, à l'intérieur de l'armoire ou de l'appareil Dans ce cas, l'actionneur doit être disposé en ayant un axe correct, et doit présenter une distance déterminée par rapport au contac- teur. Quand, pour une raison quelconque, le contacteur est séparé de l'actionneur ou quand ledit écartement n'est pas correctement maintenu parce que, par exemple, une porte d'armoire électrique n'est pas correctement fermée, un tel commutateur peut ne pas fonctionner15 correctement sans que cela soit remarqué en service normal Cela peut entraîner, dans des installations de commande, des dommages imprévisibles. L'invention a pour objet de surveiller l'intégrité d'un commutateur du type décrit ci-dessus, c'est-à-dire de20 prendre des mesures qui permettent que le dispositif de contact fonctionne quand, par actionnement brusque, le poussoir est écarté ou, dans le cas d'un commutateur en deux pièces, quand le contacteur est séparé du poussoir. A cet effet, le commutateur électrique du type décrit ci-dessus est remarquable, selon l'invention, en ce que le dispositif de contact, sous l'action d'un système à ressort, présente une position de relâchement, une position intermédiaire et une position de tension, les positions de tension et de relâchement étant des posi-30 tions de fonctionnement, et en ce que le dispositif de contact monté dans le commutateur, lorsque le poussoir se trouve en position de repos, est maintenu dans la position intermédiaire et peut être amené dans la position de tension par actionnement du poussoir. La particularité du dispositif de contact consiste en ce qu'il présente, en plus des deux positions usuelles,5 c'est-à-dire une position de repos et une position de fonctionnement, qui correspondent, normalement, à la position de repos et à la position d'actionnement du poussoir, une troisième position de fonctionnement Si l'on considère le dispositif de contact démonté ou le10 contacteur séparé de l'actionneur en soi seul, le dispositif de contact retombe sous l'action de son système à ressort dans cette position de fonctionnement supplémentaire Au contraire, si le dispositif de contact est monté dans le commutateur ou si le contac-15 teur est relié, de façon conforme, à l'actionneur, le dispositif de contact est ainsi maintenu dans sa posi- tion intermédiaire, qui correspond à la position de repos du poussoir Si le poussoir est actionné, il amène le dispositif de contact dans la position de tension et,20 ainsi, en fonctionnement En revanche, si le commutateur est endommagé, de sorte que le poussoir tombe de son châssis, ou si l'actionneur et le contacteur sont séparés l'un de l'autre de façon brusque ou non, ou sont non correctement reliés l'un à l'autre, ce qui n'est pas25 visible dans le cas d'un commutateur monté sur l'action- neur externe, le commutateur fonctionne encore grâce à sa troisième position Il peut par exemple arrêter la machine en fonctionnant comme interrupteur de celle-ci, ou mettre en circuit une lampe d'alarme, une alarme30 acoustique ou analogue. Dans le cas particulier d'un interrupteur d'urgence, on propose que le dispositif de contact, dans la position intermédiaire, c'est-à-dire dans l'état de repos de l'interrupteur, ferme un circuit, et ouvre le circuit dans les deux positions de fonctionnement. Tandis que l'on a supposé ci-dessus, de façon implicite, que seul le poussoir agissait sur le dispositif de5 contact, on propose de plus que, pour un commutateur de commande, dont le dispositif de contact est constitué de plusieurs organes de contact actionnables individuelle- ment, le dispositif de contact soit maintenu dans la position intermédiaire par appui du contacteur contre10 l'actionneur Dans ce cas, on surveille seulement la séparation du contacteur de l'actionneur. Cependant, cela peut amener également une augmentation significative de la sécurité de fonctionnement. Le fonctionnement non conforme d'un commutateur de commande lors de la séparation du contacteur et de l'actionneur ne se limite pas au cas simple pour lequel le dispositif de contact lors de l'actionnement ne fonctionne pas Dans le cas de commutateurs à clé ou à manette ou dans le cas de commutateurs à touche compor-20 tant un mécanisme d'encliquetage monté dans l'action- neur, un processus de commutation peut être mis en oeuvre par la séparation involontaire du contacteur de l'actionneur, processus qui peut avoir des conséquences tout à fait inattendues et dangereuses. Un autre problème peut se produire dans le cas d'un commutateur de commande de construction modulaire, en particulier un interrupteur d'urgence, en ce que, dans celui-ci, le contacteur présente la conformation d'un support, dans lequel les modules de commutation indivi-30 duels sont enfichés Dans ce cas, on doit non seulement surveiller un écartement du poussoir et une séparation du support de l'actionneur, mais également le cas d'un détachement ou d'une séparation d'un module de commuta- tion du support Pour cela, on propose de prévoir un double module, constitué de deux modules solidaires l'un de l'autre, à savoir un contact d'ouverture et un5 contact de fermeture à poussoir prolongé et surcourse, les deux étant couplés électriquement. Dans le cadre de l'invention, on peut utiliser des dispositifs de contact de chaque construction connue, par exemple, comme indiqué, de construction modulaire10 comportant plusieurs organes de contact individuels et des organes d'actionnement séparés, ou des ponts de contact qui sont déplacés par un organe d'actionnement commun En particulier, un coulisseau de contact à trois positions est également avantageux. Ainsi, l'invention, dans des installations de commande électriques, peut contribuer à rendre perceptibles, à temps, des problèmes de fonctionnement et des défaillan- ces humaines, et à éviter des dommages. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue de côté d'un commutateur modu- laire utilisé en tant que bouton-poussoir d'urgence, partiellement en coupe. La figure 2 est une-vue de côté du bouton-pouissoir vu dans la direction perpendiculaire à la représentation de la figure 1, de même partiellement en coupe. La figure 3 est une vue de la partie inférieure du boîtier de l'actionneur, comme sur la figure 2, et du contacteur séparé de celui-ci, ce dernier étant partiel-30 lement en coupe. La figure 4 est une coupe longitudinale de la partie inférieure de l'actionneur, comme sur la figure 2, et une vue d'un autre contacteur partiellement en coupe et séparé de celui-ci, installé différemment. La figure 5 est une coupe longitudinale schématique d'un autre boutonpoussoir de commande. La figure 6 est une coupe longitudinale d'un autre dispositif de contact pour le bouton-poussoir de com- mande selon la figure 5. Le bouton-poussoir d'urgence selon les figures 1 à 3 est monté dans un tableau de commande 1 L'actionneur 3 comporte un boîtier 4, un poussoir 5 avec un capuchon rouge vissé 6, un collet jaune 7 et une bague filetée 8, qui est vissée sur un filetage externe du boîtier 4 Le15 tableau de commande 1 et le collet 7 sont serrés entre une bride conique du boîtier 4 et la bague filetée 8. Dans la position de repos montrée du poussoir, sa face frontale 9 s'achève à peu près à la même hauteur que le filetage externe Le tronçon inférieur 10 du boîtier20 forme une partie d'un emboîtement à baïonnette encliquetable. Le contacteur Il est constitué d'un porte-module 12 en forme de U et de deux modules de commutation 13 et 14 montés dans celui-ci, et collés l'un à l'autre pour25 former un module double Ceux-ci contiennent le dispositif de contact Le porte-module 12 présente trois emplacements d'enfichage, desquels, cependant, seulement deux sont occupés par le module double Les modules 13 et 14 présentent une forme de plaque rectangulaire30 aplatie et sont guidés, à l'aide de baguettes latérales , dans des gorges correspondantes sur le côté interne des branches du porte-module 12, et maintenus par des ergots 16 qui s'engagent dans des fenêtres correspondan- tes 17 des branches Lors de l'enfichage, les branches s'écartent un peu et s'engagent alors à nouveau derrière les ergots 16 Les figures 2 et 3 montrent également les5 ouvertures 18 à travers lesquelles les fils de raccorde- ment peuvent être introduits dans les dispositifs de serrage. Le module de commutation 13 est réalisé en tant que contact d'ouverture, et le module de commutation 14 en10 tant que contact de fermeture Les deux sont montés en série Chaque module présente un organe de contact mobile et un poussoir pour l'actionnement, la tête de poussoir 19 du module 13, dans la direction de la représentation des figures 2 et 3, étant cependant plus15 étroite que la tête de poussoir 20 du module 14 Les deux têtes de poussoir, représentées en vue de côté sur la figure 1, pénètrent dans une ouverture de réception 21, indiquée de façon simplifiée, dans l'âme du porte- module 12 (figure 3). Du fait de l'épaisseur et de l'agencement de la tête de poussoir 20, on obtient l'effet suivant Tout d'abord, le dispositif de contact du contacteur séparé 11 selon la figure 3 se trouve dans sa position de relâchement. Le module de commutation 14 est ouvert Le circuit est25 interrompu La liaison de l'actionneur 3 au contacteur il a lieu en ce que le tronçon inférieur 10 du carter de l'actionneur est introduit dans l'ouverture de réception 21 du porte-module 12 et est verrouillé par rotation. Cela est montré sur la figure 2 On voit que, dans cette position, la tête de poussoir 19 pénètre dans le tronçon du boîtier 4, tandis que la tête de poussoir 20 se trouve sur le bord frontal du boîtier et, ainsi, est pressée lors de l'assemblage. De ce fait, le dispositif de contact se trouve dans sa position intermédiaire Les modules de commutation 13 et 14 réunis sont tous les deux fermés Le circuit dans son ensemble est fermé et la machine correspondante peut être mise en service Le poussoir 5 se trouve dans sa position de repos. Lors de la séparation du porte-module 12 du carter 4 ou lors de l'enlèvement du module double du porte-module 12, le poussoir avec la tête élargie 20 revient dans la position selon la figure 3 Cela signifie que le module de commutation 14 s'ouvre, de sorte que la machine commandée ne peut pas tourner En conséquence, la séparation du contacteur 11 de l'actionneur 3 ou le fait que le contacteur 11 ne soit pas amené contre l'action-15 neur 3 est signalé. Pour l'actionnement normal du bouton-poussoir d'urgence, on presse sur le capuchon 6, grâce à quoi le poussoir 5 presse, par sa face frontale, la tête de poussoir 19 et, ainsi, ouvre le module de commutation 13 Cela repré-20 sente la position de tension du dispositif de contact. Le circuit est de même interrompu Le poussoir 5 est verrouillé dans la position pressée et peut être à nouveau déverrouillé par rotation. Dans le second exemple de réalisation selon la figure 4, un autre module double est monté dans le porte-module 12 A la place du module de commutation 14, on utilise un autre module de commutation 14 a Sa tête de poussoir 22 est plus étroite que la tête de poussoir 20 du premier exemple et quelques millimètres plus longue que les têtes de poussoir 19 et 20 Cette tête de poussoir 22 s'engage également, comme la tête de poussoir 19, lors de l'assemblage de l'actionneur 3 avec le contac- teur 11, dans l'ouverture inférieure du carter 4, et vient de plus en contact avec la face frontale 9 du poussoir 5 Quand ainsi le processus d'assemblage est terminé, la tête de poussoir 22 a déjà effectué une course qui est égale à sa surlongueur De plus, le5 module de commutation 14 a est fermé Le dispositif de contact se trouve dans sa position intermédiaire Le circuit est également fermé dans son ensemble. Si le poussoir 5 effectue maintenant sa course d'action- nement, l'état de commutation du module 14 a persiste.10 Son poussoir et l'organe de contact effectuent une surcourse Le poussoir du module de commutation 13 effectue cependant une course d'actionnement Le dispo- sitif de contact dans son ensemble parvient dans sa position de tension Le circuit est interrompu. L'avantage par rapport à l'exemple précédent consiste en ce que le circuit est également interrompu lorsque, par exemple, le capuchon 6 est enlevé et que le poussoir 5 tombe. Le bouton-poussoir de commande représenté sur la figure 5 ne présente qu'un boîtier 23, qui est enfiché, par devant, dans une ouverture d'un tableau de commande 1 et est fixé, de l'arrière, au moyen d'une bague filetée 24. Ce boîtier 23 forme, d'une part, un guide pour le poussoir 25 et contient, d'autre part, un dispositif de25 contact 26 Celui-ci est constitué d'un coulisseau de contact 27, sur lequel est formée une saillie d'action- nement 28 Un ressort 29 presse le coulisseau de contact 27 vers le haut et l'amène au contact de la face f ron- tale du poussoir 25 Deux ressorts de contact 30 munis de connexions coopèrent avec un pont de contact 31, lequel est prévu dans la face externe du coulisseau de contact 27 constitué sinon d'une pièce isolante. Si, dans le cas de ce bouton-poussoir de commande utilisable de même en tant qu'interrupteur d'urgence, le boîtier est endommagé, de sorte que le poussoir 25 tombe ou que la partie du boîtier contenant le dispositif de5 contact soit brisée, le ressort 29 presse le coulisseau de contact 27 vers le haut dans une position d'ouver- ture Si l'on presse sur le poussoir 25, le coulisseau de contact 27 est déplacé vers le bas à l'encontre de la force du ressort 29 et, ainsi, le circuit est de même interrompu. La figure 6 montre, en tant qu'autre forme de réalisa- tion, un dispositif de contact 32, utilisable dans le cas du bouton-poussoir de commande selon la figure 5. Celui-ci présente deux ponts de contact mobiles 33 et 34 coopérant avec des points de contact fixes, ponts qui sont actionnés par un coulisseau commun 35 Ce coulis- seau présente deux évidements pour les ponts de contact 33 et 34, qui sont pressés, dans la position intermé- diaire montrée, par des ressorts 36 et 37 sur leurs points de contact correspondants Les deux ponts de contact 33 et 34 sont montés en série. Un ressort 38, lequel surmonte la force du ressort 37 agissant en sens contraire, presse le coulisseau 35 vers le haut Sans le poussoir 25 agissant en sens inverse, simplement indiqué sur la figure 6, le circuit est interrompu, car le coulisseau 35 soulève le pont de contact 33 de ses points de contact Si, par ailleurs, le poussoir 25 est actionné, le pont de contact 34 est soulevé et, ainsi, le circuit est de même interrompu. il REVENDI CATIONS 1 Commutateur électrique, notamment interrupteur d'urgence, comportant un dispositif de contact -et un poussoir agissant sur celui- ci, le poussoir présentant une position de repos et une position d'actionnement,5 caractérisé en ce que le dispositif de contact ( 26; 32), sous l'action d'un système à ressort ( 29; 38), présente une position de relâchement, une position intermédiaire et une position de tension, les positions de tension et de relâchement étant des positions de10 fonctionnement, et en ce que le dispositif de contact monté dans le commutateur, lorsque le poussoir ( 5; 25) se trouve en position de repos, est maintenu dans la position intermédiaire, et peut être amené dans la position de tension par actionnement du poussoir. 2 Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contact ( 26; 32), dans la position intermédiaire, ferme un circuit, et ouvre le circuit dans les positions de fonctionne- ment. 3 Commutateur selon la revendication 1, comportant un poussoir ( 5) guidé dans un boîtier ( 4) et un contacteur ( 11) associé à un actionneur ( 3), dont le boîtier contient le dispositif de contact, caractérisé en ce que le dispositif de contact est25 maintenu dans la position intermédiaire par appui du contacteur ( 11) contre l'actionneur ( 3). 4 Commutateur selon la revendication 1, de construction modulaire, comportant un actionneur ( 3) et un contacteur ( 11) sous forme d'un support ( 12), dans lequel sont enfichés des modules de commutation, caractérisé en ce qu'un module double est prévu, consti- tué de deux modules ( 13,14 a) solidaires l'un de l'autre, à savoir un contact d'ouverture et un contact de ferme- ture à poussoir prolongé ( 22) et surcourse, les deux étant couplés électriquement. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contact comporte un coulisseau de contact ( 27) à trois positions.