Brevet FR2730856A1 — publié le 19960823

La présente invention concerne un contacteur thermique à déclenchement retardé, pourvu d'un élément électrique chauffant. Dans la technique antérieure, on connaît déjà un contacteur thermique à déclenchement retardé, comportant - un plot de contact fixe - un plot de contact mobile monté à l'extrémité libre d'une lame métallique élastique et pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit plot de contact mobile est en appui contre ledit plot de contact fixe en établissant un contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile, tandis que, pour l'autre desdites positions, ledit plot de contact mobile est écarté dudit plot de contact fixe en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile - un élément déformable sensible à la température, suscepti ble d'agir sur ladite lame élastique pour faire changer ledit plot de contact mobile de position, par l'intermé diaire d'une tige coulissante dont les extrémités sont respectivement en appui contre ledit élément déformable et contre ladite lame élastique ; et - un élément électrique chauffant pour chauffer ledit élément déformable. Dans ces contacteurs connus, l'énergie calorifique apportée audit élément déformable, par l'élément électrique chauffant, entraîne la variation progressive de l'élément déformable qui, à une température déterminée, agit sur ladite tige coulissante pour faire passer le plot de contact mobile de l'une de ses positions, constituant la position de repos, à l'autre de ses positions, constituant la position de travail. Le retard de déclenchement desdits contacteurs correspond donc au temps nécessaire audit élément sensible à la température pour passer de son état de repos à celui correspondant à ladite température déterminée. Grâce à de tels contacteurs thermiques, il est possible, dans la technologie actuelle, d'obtenir des retards au déclenchement compris entre 5 et 120 secondes. Bien entendu, ces contacteurs thermiques connus comportent un boîtier comprenant les plots de contact fixe et mobile, la lame élastique, l'élément déformable sensible à la température, ladite tige coulissante et ledit élément électrique chauffant. Ce dernier est généralement constitué par une résistance électrique calibrée en fonction de l'élément déformable, du courant traversant ladite résistance et du temps de retard désiré. L'élément déformable sensible à la température est principalement un élément bimétallique, par exemple en forme de disque. De tels contacteurs thermiques connus donnent entière satisfaction, mais ils présentent l'inconvénient de compliquer l'agencement des éléments à l'intérieur du boîtier, afin d'y loger ledit élément électrique chauffant. Ce dernier entraîne généralement une augmentation du volume dudit boîtier par rapport aux autres contacteurs thermiques du même type ne comportant pas d'élément électrique chauffant. Enfin, dans ces contacteurs thermiques connus, la disposition des cosses de branchement électrique est également compliquée du fait qu'il y a lieu de prévoir l'alimentation dudit élément électrique chauffant. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un contacteur thermique à déclenchement retardé, de structure simple, de faibles coûts et de faible volume. A cette fin, selon l'invention, le contacteur thermique à déclenchement retardé du type rappelé ci-dessus est remarquable en ce que ladite tige coulissante est formée par une résistance électrique constituant ledit élément électrique chauffant. Ainsi, ladite résistance électrique ne constitue pas un élément rapporté nécessitant un encombrement supplémentaire, mais se loge à la place de la tige coulissante usuelle et remplit, à la fois, la fonction de liaison mécanique entre ladite lame élastique et ledit élément déformable et la fonction de chauffage de ce dernier. Bien que ladite résistance puisse se présenter sous différentes formes, il est avantageux, dans ces conditions, que ladite résistance électrique se présente sous la forme d'un corps électriquement isolant, pourvu de deux embouts électriquement conducteurs aux extrémités dudit corps. Ainsi, l'alimentation électrique de ladite résistance peut s'effectuer, d'un côté, à partir de la cosse destinée à alimenter ledit plot de contact mobile et, de l'autre côté, à partir d'une cosse supplémentaire reliée électriquement audit élément bimétallique. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le boîtier du contacteur thermique conforme à la présente invention comporte - un réceptacle auquel sont liés les plots de contact fixe et mobile ainsi que trois cosses, respectivement destinées à l'alimentation du plot de contact fixe, du plot de contact mobile et d'une extrémité de la résistance, et de l'autre extrémité de ladite résistance ; et - un couvercle susceptible d'obturer ledit réceptacle et aménagé pour y loger l'élément déformable bimétallique et pour permettre le coulissement de ladite résistance électrique. De préférence, afin de minimiser l'énergie électrique fournie par la résistance et chauffant ledit élément déformable bimétallique, ledit boîtier comporte, au moins du côté dudit élément déformable bimétallique et de ladite résistance électrique, une couche d'un produit électriquement et thermiquement isolant, évitant la dissipation thermique à l'extérieur dudit boîtier. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation du contacteur thermique conforme à la présente invention, cette coupe correspondant à la ligne I-I de la figure 2. La figure 2 est une vue en coupe transversale, selon la ligne II-II de la figure 1. L'exemple de réalisation de contacteur thermique conforme à l'invention et illustré par les figures 1 et 2 a été choisi du type à ouverture retardée. On comprendra aisément de ce qui va suivre que le contacteur selon l'invention pourrait être du type à fermeture retardée : il suffirait pour cela de modifier la position relative des plots fixe et mobile. Sur les figures 1 et 2, on peut voir que le contacteur conforme à l'invention comporte un boîtier constitué d'un réceptacle 1 obturable par un couvercle 2 fixé sur ledit réceptacle 1 par une capsule de sertissage 3. Dans le fond du réceptacle 1, sont prévues trois cosses 4.1, 4.2 et 4.3, par exemple disposées à 1200 l'une de l'autre autour de l'axe X-X dudit boîtier. Chacune des cosses 4.1, 4.2 et 4.3 est fixée au fond dudit réceptacle par l'intermédiaire d'un rivet respectif 5.1, 5.2, 5.3. Les rivets 5.1 et 5.3 maintiennent prisonniers respectivement une lame métallique élastique 6 et une plaque métallique rigide 7. A leurs extrémités en regard, la lame 6 porte un plot de contact mobile 8, tandis que la plaque 7 porte un plot de contact fixe 9. En position de repos du contacteur conforme à l'invention, le plot de contact mobile 8 est appliqué élastiquement contre le plot de contact fixe 9 par action de la lame élastique 6. Dans le couvercle 2, est aménagé un moyeu de coulissement 10 dans lequel est logée à coulissement une résistance 11 comportant un corps isolant 12 pourvu d'embouts ou capuchons conducteurs 13 et 14, respectivement. L'embout 13 est en contact mécanique et électrique avec la lame métallique élastique 6. De même, l'embout 14 est en contact mécanique et électrique avec un disque bimétallique 15, disposé dans un évidement 16 pratiqué dans la partie du couvercle 2 opposée au réceptacle 1. Le disque bimétallique 15 est relié à la cosse 4.2 par l'intermédiaire d'une lamelle métallique 17. Enfin, une couche d'un matériau électriquement et thermiquement isolant 18 entoure le couvercle 2 ainsi que la partie du réceptacle 1 dirigée vers ledit couvercle. Comme on l'a mentionné ci-dessus, la position de repos du contacteur est celle représentée sur la figure 1, dans laquelle le plot de contact mobile 8 est en appui élastique contre le plot de contact fixe 9. Bien entendu, le contacteur est destiné à commander le passage du courant entre lesdits plots de contact fixe et mobile, c'est-à-dire entre les cosses 4.1 et 4.3. Si on applique une difference de potentiel entre les cosses 4.1 et 4.2, la résistance 11 est parcourue par un courant passant par la cosse 4.1, le rivet conducteur 5.1, la lame conductrice élastique 6, l'embout 13, ladite résistance 11, l'embout 14, le disque bimétallique 15 et la cosse 4.2. Ce courant, par effet Joule, engendre de la chaleur dans la résistance 11, cette chaleur chauffant le disque bimétallique 15. L'apport progressif de chaleur par la résistance 11 entraîne la déformation progressive du disque bimétallique 15, de sorte que celui-ci, à une température déterminée, subit une déformation telle qu'il repousse la résistance 11 à l'encontre de l'action élastique de la lame 6, de sorte que le plot de contact mobile 8 est écarté du plot de contact fixe 9, ce qui interrompt la liaison électrique entre la cosse 4.1 et la cosse 4.3. Lorsque le courant traversant la résistance 11 cesse, le disque bimétallique 15 se refroidit progressivement, de sorte qu'il reprend sa position initiale de la figure 1, la lame élastique 6 ramenant le plot de contact mobile 8 contre le plot de contact fixe 9 et repoussant la résistance 11 contre le disque bimétallique 15. REVENDICATIONS 1. Contacteur thermique à déclenchement retardé, comportant - un plot de contact fixe (9) - un plot de contact mobile (8) monté à l'extrémité libre d'une lame métallique élastique (6) et pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit plot de contact mobile (8) est en appui contre ledit plot de contact fixe (9) en établissant un contact élec trique entre lesdits plots de contact fixe et mobile, tandis que, pour l'autre desdites positions, ledit plot de contact mobile (8) est écarté dudit plot de contact fixe (9) en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile - un élément déformable (15) sensible à la température, susceptible d'agir sur ladite lame élastique (6) pour faire changer ledit plot de contact mobile (8) de posi tion, par l'intermédiaire d'une tige coulissante dont les extrémités sont respectivement en appui contre ledit élément déformable (15) et contre ladite lame élastique (6) ; et - un élément électrique chauffant pour chauffer ledit élément déformable (15), caractérisé en ce que ladite tige coulissante est formée par une résistance électrique (11) constituant ledit élément électrique chauffant. 2. Contacteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance électrique (11) se présente sous la forme d'un corps électriquement isolant (12), pourvu de deux embouts électriquement conducteurs (13, 14) aux extrémités dudit corps. 3. Contacteur thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alimentation électrique de ladite résistance (11) s'effectue, d'un côté, à partir de la cosse (4.1) destinée à alimenter ledit plot de contact mobile (8) et, de l'autre côté, à partir d'une cosse supplémentaire (4.2) reliée électriquement audit élément bimétallique (15). 4. Contacteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pourvu d'un boîtier, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte - un réceptacle (1) auquel sont liés les plots de contact fixe et mobile (9, 8) ainsi que trois cosses (4.1, 4.2, 4.3), respectivement destinées à l'alimentation du plot de contact fixe (9), du plot de contact mobile (8) et d'une extrémité (13) de la résistance (11), et de l'autre extré mité (14) de ladite résistance (11) ; et - un couvercle (2) susceptible d'obturer ledit réceptacle (1) et aménagé pour y loger l'élément déformable bimétal lique (15) et pour permettre le coulissement de ladite résistance électrique. 5. Contacteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que son boîtier (1,2) comporte, au moins du côté dudit élément déformable bimétallique (15) et de ladite résistance électrique (11), une couche (18) d'un produit électriquement et thermiquement isolant.