Brevet FR2675626A1 — publié le 19921023

L'invention concerne un interrupteur électromagné- tique à impulsions, constitué par une bobine d'électro- aimant, une culasse fixe d'électro-aimant, un induit mobile, ainsi que par un ressort de rappel, qui ramène l'induit dans sa position de repos. Un interrupteur électromagnétique de ce genre est connu à partir de la demande de brevet DE-A-1 765 694. Comme on le sait dans le cas d'interrupteurs de ce genre, l'induit d'électro-aimant est attiré par une première impulsion de courant à l'encontre de la force de son res- sort de rappel, les contacts d'interrupteur étant fermés par l'intermédiaire d'un tiroir Après la cessation de l'impulsion de courant, l'induit revient immédiatement dans sa position de repos sous l'effet de la force de rappel de son ressort de rappel, tandis que le tiroir reste encli- queté et que les contacts d'interrupteur demeurent fermés. Lors de l'impulsion de courant suivante l'induit est à nouveau attiré, le tiroir se trouve alors déverrouillé et placé par les ressorts de contact dans sa position de repos; en même temps,des contacts d'interrupteurs sont commutés Dans les deux cas d'actionnement, lorsque l'induit est attiré, c'est le ressort de rappel qui fournit la force de rappel, laquelle force est cependant relati- vement faible Pour empêcher ce que l'on appelle le collage de l'induit par le magnétisme rémanent, on connaît égale-e ment le procédé consistant à mettre en place dans la lame- d'air, qui existe entre l'induit et la surface polaire, des tôles, ou feuilles minces jouant le rôle de ressort anti- collage. Pour ménager la longévité des appareils et des pièces d'interrupteur, il faut rechercher en général une faible vitesse d'impact sur les surfaces polaires Aux forces de rémanence magnétiques s'ajoutent dans certains cas, lorsque les surfaces polaires sont bien usinées, l'attraction superficielle, en particulier dans le cas d'électro-aimants sous huile. Des forces de relevage supplémentaires dues à des ressorts de rappel plus puissants exercent naturellement des contraintes sur l'opération d'attraction, si bien que l'on tend à les éviter Des forces de relevage supplémen- taires obtenues au moyen de ressorts supplémentaires ou de tôles ou de tiges anti-collage, augmentent la complexité ainsi que les frais de montage. L'invention a pour objet de garantir, dans un inter- rupteur à impulsions du genre décrit au début, les fonc- tions de rappel de l'induit à sa position de repos, d'amor- tissement de la vitesse d'impact des surfaces polaires et d'empêchement du collage de l'induit, c'est-à-dire d'assu- rer une retombée sûre du système à électro-aimant après l'interruption de l'excitation ou dans le cas d'une excita- tion faible, sans influence défavorable sur le processus d'attraction, en ce sens que ces fonctions peuvent être exécutées de façon plus simple et plus sûre et avec une faible dépense en éléments de construction Ce problème est résolu selon l'invention du fait que l'interrupteur comporte: en tant que moyen de rappel de l'induit à sa posi- tion de repos, en vue de l'amortissement de la vitesse d'impact de l'induit sur la culasse fixe, en vue de l'amortissement du bruit de claquement qui se développe, ainsi qu'en vue d'empêcher le collage de l'induit sur une ou plusieurs surfaces polaires de la culasse, un élément formant ressort à deux branchesdestiné à exercer ces fonctions dont l'emplacement entre la culasse d'électro-aimant et l'induit ou la culasse mobile est choisi de façon telle quepar une branche courte, cet élément maintient l'induit, ou la culasse mobile dans sa position de repostandis qu'au moyen d'une branche longue; l'élément exerce une force de relevage ou d'arrachement supplémentaire sur l'induit ou sur la culasse mobile. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: l'élément formant ressort peut être conformé en un ressort en fil métalliquecomprenant un enroulement au moyen duquel I'élément est monté de façon rotative sur un tou- rillon situé sur la culasse mobile en forme de E, la branche longue de l'élément peut,en son milieu, être repliée vers le haut; son emplacement de pliure peut s'appuyer sur le corps de la bobine d'électro-aimant, et son extrémité arrondie peut correspondre à une butée située sur la culasse mobile immédiatement avant que la culasse mobile rencontre les surfaces polaires de la culasse fixe en forme de E. Des exemples de mise en oeuvre et d'application de l'invention sont expliqués en détail dans ce qui suit, en regard du dessin annexé,sur lequel: la figure 1 représente de façon simplifiée un interrupteur traditionnel à impulsions,du genre que la demande de brevet DE-A-1 765 694 a fait connaître, mais qui est cependant encore amélioré au moyen d'un ressort anti-_ collage destiné à empêcher le collage de l'induit, la figure 2 montre un interrupteur traditionnel à impulsions comportant un élément à ressort selon l'inven- tion, qui garantit l'exécution d'une fonction de rappel de l'induit mobile, y compris sa propriété anti-collage avec une surface polaire d'une pièce polaire de la bobine d'électro-aimant par suite du magnétisme rémanent, la figure 3 présente une autre forme d'exécution de l'élément à ressort selon l'invention, qui s'applique à l'exemple d'un système d'électro-aimant constitué par deux culasses en forme de E, et du fonctionnement d'un inter- rupteur à impulsions, le système étant en position de repos, c'est-à- dire d'ouverture, la figure 4 est une représentation du système cor- respondant à la figure 3, mais en position de fermeture. Sur la figure 1, on peut observer schématiquement la structure de base d'un interrupteur à impulsions connu, en liaison avec ce que l'on appelle un ressort anti-collage Selon celle-ci, une culasse 2 occupée par une bobine d'électro-aimant, et l'induit 3 mobile par rapport à celle- ci>sont commandés alternativement dans le sens de la ferme- ture et dans le sens de l'ouverture au moyen d'un ressort 4, dans la mesure o la bobine 1 d'électro-aimant est sol- licitée par une impulsion Un ressort anti-collage 15 de forme particulièremonté sur l'induit 3,empêche le collage de l'induit par suite du magnétisme rémanent Dans le cas o une impulsion de courant est appliquée à la bobine 1 d'électro-aimant, l'interrupteur à impulsions fonctionne de la manière connue Après la fin de l'impulsion de courant, le ressort anti-collage 15 a pour effet que l'exercice de la force produite sur l'induit 3 par le magnétisme rémanent présent dans la culasse 2 et dans la pièce polaire de la bobine d'électro-aimant est interrompu, si bien que l'induit peut retomber La force mécanique de ressort de relevage exercée par le ressort anti-collage provoque ainsi quasiment une surcompensation de la force produite par le magnétisme rémanent La figure 2 représente un interrupteur électromagnétique traditionnel à impulsionscomportant un nouvel élément 7 à ressort/qui garantit l'exécution de la fonction de rappel de l'induit 3 et celle d'anti-collage de l'induit Dans ce but, l'élément à ressort 7 comporte une branche longue 9, au moyen de laquelle il est fixé à l'induit 3, alors qu'il s'appuie au moyen d'une branche courte 8 sur le corps de la bobine d'électro-aimant En cas d'actionnement, la branche courte 8 agit dans le sens du fonctionnement décrit à propos de la figure 1. Comme le montre la figure 3, on représente, au lieu de la structure connue d'un interrupteur à impulsions com- portant une culasse fixe 2 et un induit mobile 3, un sys- tème d'électro-aimant qui est constitué par deux culasses en forme de E La culasse fixe en forme de E est référencée 2 a, de manière analogue à la culasse des figures 1 et 2, référencée 2, tandis que la culasse mobile 3 a en forme de E correspond à l'induit des figures 1 et 2, référencé 3 La bobine d'électro-aimant connue est référencée 1 En tant que ressort, le système comporte à nouveau un élément à ressort 7 à deux branches qui, dans cette forme d'exécu- tion, dispose de manière adéquate d'un enroulement 10 au moyen duquel il est monté de façon à pouvoir tourner sur un tourillon 11 réalisé sur le côté de la culasse mobile 3 a. Ainsiune branche courte 8 s'appuie sur un prolongement 14 a disposé sur le côté de la culasse mobile 3 a Dans le cas de cette forme de ressort, la branche longue 9 est en son milieu, pliée vers le haut de la pliure 12 sur le corps de la bobine 1 d'électro-aimant A son extrémité, la branche longue 9 comporte en outre une extrémité 13 arrondie, qui correspond à une butée 16 située sur la culasse mobile 3 a, avant que la culasse mobile 3 a rencontre les surfaces polaires 6 de la culasse fixe en forme de E Egalement dans le cas de cette forme d'exécution d'un élément à ressort(s) les deux fonctions sont à nouveau remplies, à savoir le rappel de l'induit ou de la culasse, et son comportement anti- collage. Liste de références 1 Bobine d'électro-aimant 2 Culasse fixe 2 a Culasse fixe en forme de E 3 Induit 4 Ressort de 3 Ressort anti-collage de 3 6 Surfaces polaires de 2 et de 2 a 7 Elément à ressort à deux branches 8 Branche courte de l'élément 7 9 Branche longue de l'élément 7 Enroulement de l'élément 7 il Tourillon 12 Emplacement de pliure de l'élément 7 13 Extrémité arrondie de 9 14 Prolongement de 3 et de 3 a Ressort anti-collage 16 Butée REVENDICATIONS 1 Interrupteur électromagnétique à impulsions, constitué par une bobine ( 1) d'électro-aimant, une culasse fixe ( 2, 2 a) d'électro- aimant, un induit mobile ( 3, 3 a) ainsi que par un ressort ( 15, 7) qui ramène l'induit dans sa position de repos, interrupteur caractérisé en ce qu'il comporte en tant que moyen de rappel de l'induit ( 3, 3 a) en position de repos, en vue de l'amortissement de la vitesse d'impact de l'induit sur la culasse fixe ( 2, 2 a) en vue de l'amortissement du bruit de claquement qui se développe, ainsi qu'en vue d'empêcher le collage de l'induit sur une ou plusieurs surfaces polaires ( 6) de la culasse, un élément ( 7) formant ressort à deux branches, des- tiné à exercer ces fonctions, eat dont l'emplacement entre la culasse ( 2, 2 a) d'électro-aimant et l'induit ( 3) ou la culasse ( 3 a) mobile est choisi de façon telle qu'au moyen d'une branche courte ( 8) il maintient l'induit ( 3), ou la culasse mobile ( 3 a),dans sa position de repos,tandis qu'au moyen d'une branche longue ( 9) il exerce une force de re- levage supplémentaire sur l'induit ( 3) ou sur la culasse mobile ( 3 a). 2 Interrupteur électromagnétique à impulsions selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément ( 7) formant ressort est conformé en un ressort en fil métal- liquecomprenant un enroulement ( 10) au moyen duquel il est monté de façon rotative sur un tourillon ( 11) situé sur la culasse mobile ( 3 a) en forme de E. 3 Interrupteur électromagnétique à impulsions selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la branche longue ( 9) esten son milieurepliée vers le haut; en ce que son emplacement de pliure ( 12) s'appuie sur le corps de la bobine ( 1) d'électro-aimant et en ce que son extrémité arrondie ( 13) correspond à une butée ( 16) située sur la culasse mobile ( 3 a) immédiatement avant que mobile ( 3 a) rencontre les surfaces polaires culasse fixe ( 2 a) en forme de E. la culasse ( 6) de la