Brevet FR2735613A1 — publié le 19961220

La présente invention a trait à un perfectionnement aux contacteurs électriques. Un contacteur électrique est un appareil de tableau d'abonné comprenant classiquement, dans un boîtier, un circuit principal, ou de puissance, susceptible d'être ouvert (ou fermé) par l'actionnement d'un ou plusieurs contacts mobiles, des bornes de raccordement pour les conducteurs du circuit principal, un moteur électromagnétique tel qu'un électro-aimant, un mécanisme actionné par une armature mobile, par exemple une palette d'électro-aimant, et qui est interposé entre le moteur et le ou les contacts mobiles pour fermer (ou ouvrir) le ou les contacts lorsque le moteur est alimenté en courant, et le rouvrir (ou le fermer) en l'absence d'alimentation, un circuit de commande isolé et indépendant du circuit principal pour alimenter le moteur électromagnétique, et un bouton de commande manuelle susceptible d'être amené manuellement dans une position "automatique" dans laquelle le contact peut être fermé (ou ouvert) par l'envoi d'un signal durable d'actionnement et réouvert (ou refermé) à la fin du signal (ou inversement), par exemple par une commande de type "jour-nuit", une position "marche forcée" dans laquelle le bouton poussoir va repousser manuellement, puis maintenir, le mécanisme en position en fermeture (ou ouverture) de contact, et, éventuellement, une position "coupure" dans laquelle le moteur est désactivé. Lorsque le courant passant dans le moteur électromagnétique est un courant alternatif, le passage périodique à la valeur nulle de l'intensité provoque une vibration de la palette ou armature, générant une nuisance sonore. C'est pourquoi on a déjà réalisé des contacteurs dans lesquels le circuit de commande comporte un redresseur afin d'alimenter l'électro-aimant en courant continu. Cependant, dans ces conditions, la puissance nécessaire pour fermer les contacts, et qui reste consommée par la 2 2735613 suite, entraine une dissipation thermique par effet Joule qui ne peut pas être supportée longtemps par le moteur électromagnétique. En conséquence, ces contacteurs comportent une résistance dite "résistance d'économie", qui est insérée par ouverture d'un contact auxiliaire de court- circuit de résistance, dans le circuit de commande de l'organe moteur, peu avant la fermeture complète de l'armature mobile ou palette du moteur électromanétique, c'est-à-dire à un moment o il n'est plus nécessaire d'exercer une force importante pour amener le contact du circuit principal dans la position de fermeture et l'y maintenir. Le moteur électromagnétique est constitué d'un électro-aimant possédant une armature fixe et une palette mobile, généralement pivotante, susceptible d'être rapidement déplacée depuis sa position de repos vers la position de fermeture dans l'entrefer magnétique est annulé, à l'encontre de moyens élastiques tendant à maintenir le mécanisme et la palette en position de repos, o l'entrefer est maximum. Les contacteurs sont conçus pour que, dans la position "marche forcée", le passage de l'impulsion de commande libère le bouton manuel qui est ramené dans sa position "automatique", ce qui permet par exemple de rendre le contacteur ultérieurement sensible à un signal d'arrêt. Dans cette position "marche forcée", la palette a été amenée manuellement, lors de la fermeture manuelle du contact principal, dans une position proche de sa position active, dans laquelle l'entrefer est réduit, par exemple de l'ordre de 0,5 mm. Lors de la survenue d'une impulsion de commande, la palette se ferme complètement et libère le bouton. On comprend que, sauf si on accepte d'utiliser une résistance d'économie relativement faible, avec les inconvénients que cela entraîne pour le dimensionnement du moteur électromagnétique, il est nécessaire d'insérer la résistance d'économie dans le circuit de commande pendant cette faible course provoquée par l'impulsion de commande. Il en résulte que le mécanisme actionné par la palette, et qui provoque, outre l'ouverture ou la fermeture du contact principal, la fermeture ou l'ouverture du contact auxiliaire d'insertion de la résistance d'économie, doit avoir une grande précision de fonctionnement, afin de permettre, à coup sûr, l'actionnement du contact mobile auxiliaire d'insertion de résistance pendant cette très faible course de la palette. Ceci se traduit par des contraintes coûteuses en fabrication et en contrôle. Un objectif de l'invention est donc de perfectionner les contacteurs à circuit de commande alimenté en courant continu en permettant de réduire, dans des proportions importantes, les contraintes de précision pesant sur la fabrication des contacteurs, et donc d'abaisser leur prix de revient. Un autre objectif de l'invention est d'accroître la fiabilité du fonctionnement des contacteurs, notamment dans la position "marche forcée". Un autre objectif encore de l'invention est de diminuer les contraintes de précision relatives aux moyens de blocage et de libération du bouton manuel en position "marche forcée". L'invention a pour objet un contacteur électrique à circuit de commande à courant continu tel que défini dans le préambule, caractérisé en ce que le mécanisme de contact principal est agencé pour être directement sensible au bouton de commande manuel lorsque celui-ci est déplacé vers sa position "marche forcée", alors que l'armature mobile ou palette du moteur électromagnétique, n'est que peu ou pas sensible audit bouton manuel se déplaçant vers cette position. La fonction de cet agencement est de permettre la fermeture (ou l'ouverture) du ou des contacts principaux à l'aide du bouton manuel lorsque l'utilisateur amène celui- ci dans la position "marche forcée" sans insérer la résistance d'économie dans le circuit de commande, et ceci sans agir sur la palette mobile du moteur électromagnétique, de sorte qu'en cas de survenue de l'impulsion de commande, et ceci sans agir sur la palette mobile du moteur électromagnétique, de sorte qu'en cas de survenue de l'impulsion de commande, celle-ci est actionnée sur une partie notable, et de préférence sur l'intégralité de sa course pour pouvoir venir se mettre en position de fermeture totale, dans laquelle le ou les contacts principaux restent maintenus en position fermée (ou ouverte), en ayant assuré avec certitude le déplacement du contact auxiliaire permettant l'insertion de la résistance d'économie dans le circuit de commande à courant continu. Dans une forme de réalisation préférée, le contacteur comprend un poussoir, de préférence pivotant, susceptible d'être actionné par le bouton manuel lorsqu'il est mis en position "marche forcée" pour actionner le mécanisme de fermeture (ou d'ouverture) du ou des contacts principaux. Eventuellement, la palette peut être agencée pour agir sur le poussoir lorsque le moteur électromagnétique est actionné. Lorsque, le bouton étant en position "automatique", le contacteur est ouvert et le moteur en position de repos, palette ouverte, le poussoir a été ramené par le mécanisme en position de repos, et si à ce moment l'impulsion de commande est envoyée, la palette, qui se déplace, entraîne le mécanisme d'une façon habituelle. Au contraire, en position "marche forcée", la palette reste au repos et le poussoir a été amené en position active, éloignée de la palette. Lorsque la palette est actionnée, elle pivote rapidement depuis sa position de repos et, après une certaine course, elle actionne avec certitude le contact auxiliaire d'insertion de la résistance d'économie. Le poussoir présente des moyens, tels qu'une rampe permettant son déplacement sous l'effet du déplacement manuel du bouton. Il peut comporter, également, un relief maintenant le bouton dans la position "marche forcée" tant que la palette n'est pas venue buter sur le poussoir pour le déplacer d'une faible course et libérer le bouton. 2735613 Cependant, dans une forme de réalisation perfectionnée, on préfère que la palette présente un relief d'accrochage du bouton manuel et c'est alors le mouvement de la palette qui libère le bouton manuel, pour le ramener dans sa position "automatique" par un moyen élastique. On peut bénéficier d'une longueur importante de course de palette pour libérer le bouton manuel et, ainsi, s'affranchir des contraintes de précision extrêmement grandes nécessaires pour libérer le bouton par une très faible course. Dans ce cas, le poussoir et la palette peuvent être totalement indépendants l'un de l'autre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel: Les figures 1 à 4 représentent des vues schématiques en section en élévation d'un contacteur selon l'invention dans les positions: Fig 1. "marche automatique", moteur non alimenté. Fig 2. bouton manuel en mouvement vers la position "marche forcée". Fig 3. "marche forcée", moteur non alimenté. Fig 4. "marche automatique", moteur alimenté. La figure 5 représente une vue en perspective de la palette et du poussoir pivotant de ce contacteur. Les figures 6 et 7 représentent des vues schématiques en perspective du contacteur dans les positions de contacteur ouvert, respectivement fermé. En se référant à la figure 1, on voit un contacteur selon l'invention, avec un boîtier 1 usuel muni de logement pour une pluralité de bornes 2 destinées à être raccordées aux conducteur du circuit principal dans un tableau d'abonné. Ces deux bornes sont reliées, à l'intérieur du boîtier, à des contacts mobiles 4 de circuit principal. Le circuit de commande, indépendant et isolé du circuit de puissance, comprend, de façon usuelle, un circuit de redressement du courant, une bobine d'électro- aimant 5 enroulée sur une armature magnétisable fixe 6 et, dans le cas d'un contacteur à circuit de commande à courant continu, une résistance d'économie 7 normalement court- circuitée par des moyens de contact mobile auxiliaires 8. Les contacts mobiles principaux 4 peuvent être actionnés par un mécanisme représenté sous forme d'un poussoir coulissant 9 dont l'extrémité inférieure 10 actionne les contacts avec un montage à ressort de pression de contact 11 classique. Le poussoir est normalement rappelé vers le haut par un ressort de poussoir 12, dans une position de repos, dans laquelle les contacts principaux sont ouverts et le contact auxiliaire fermé. L'extrémité supérieure 13 du poussoir coulissant 9 est ainsi repoussée vers un poussoir pivotant 14 ayant une forme de fourche et articulé autour d'un axe 15. Montée pivotante sur le même axe 15, et s'étendant entre les deux bras du poussoir 14, se trouve une palette 16 en matériau magnétisable sous laquelle s'étend un bras ou entretoise du poussoir 14, de sorte que, bien que le poussoir 14 soit libre par rapport à la palette 16, celle-ci entraîne le poussoir en sens anti-horaire lorsqu'elle est déplacée dans ce sens. Un faible ressort de rappel séparé 17 a tendance à rappeler la palette dans sa position de repos, représentée sur la figure 1. Lorsque la palette 16 est attirée par le moteur électromagnétique formé par la bobine 5 et l'armature en forme de E 6, elle entraîne le poussoir pivotant 14 et repousse le poussoir coulissant 9 vers le bas en position de fermeture des contacts principaux 4. Par ailleurs, et après une certaine course initiale, la palette 16 vient, par son extrémité 23 libre, actionner le contact auxiliaire 8 qui s'ouvre (voir figure 7). On comprend que pendant la première partie de la course du poussoir 9 et de la palette 16, le contact auxiliaire 8 reste fermé et la bobine est alimentée directement, et la palette ainsi que le mécanisme sont déplacés rapidement et surmontent le couple résistif opposé par les ressorts. Lorsque le contact auxiliaire 8 s'ouvre, la résistance est mise en série et la puissance électromagnétique chute mais le mouvement de pièces mobiles se poursuit et le courant limité par la résistance, qui parvient à la bobine, est suffisant pour maintenir la palette appliquée contre l'armature fixe et, par conséquent, les contacts 4 en position de fermeture (ou d'ouverture s'il s'agit d'un contacteur à ouverture). A travers une fenêtre de l'extrémité supérieure du boîtier 1 émerge la manette d'un bouton coulissant 18 rappelé vers la gauche par un ressort 19. Ce bouton présente deux reliefs 19, 20, orientés vers le bas et décalés latéralement pour que le premier relief 19 se trouve disposé au-dessus du poussoir 14 et le second relief au-dessus de la palette 16. Le premier relief 19 coopère avec une rampe 21 du poussoir 14, de sorte que lorsque, partant de la position "marche automatique" du bouton 18, représentée sur la figure 1, on déplace le bouton vers la droite, le relief 19 déplace le poussoir 14 en sens anti- horaire, comme on le voit sur la figure 2, tandis que la palette 16 reste immobile. Vers la fin du mouvement, le relief 19 quitte la rampe 21 et se trouve en contact avec la face supérieure du poussoir 14. Dans cette position, le second relief 20, en forme de bec d'accrochage est venu dépasser un ergot 22 présenté par la face supérieure de la palette 16, de sorte que le bouton 18 se trouve bloqué dans la position "marche forcée", dans laquelle il maintient le poussoir coulissant 9 dans une position abaissée fermant les contacts principaux 4 (Figure 3). Si, dans cette position "marche forcée", le signal de commande est envoyé sur le réseau, par exemple un signal "nuit", la palette 16 est brutalement déplacée sur toute sa course et vient, après une certaine course, appuyer sur le contact auxiliaire 8, qui s'ouvre et met en circuit la résistance auxiliaire pendant que la palette finit de descendre et reste appliquée contre l'armature 6 par le courant résiduel qui circule dans la bobine mise en série avec la résistance d'économie 7. Par ailleurs, la rotation anti-horaire de la palette 16 a libéré le bec 20 du bouton 18 qui se trouve alors repoussé par son ressort vers la position "marche automatique" dans laquelle il reste maintenu en ayant libéré le poussoir 14 (figure 4). On comprend que l'on a ainsi obtenu un contacteur dans lequel l'ouverture du contact auxiliaire est toujours assurée par un déplacement, sur une partie importante de sa course, de la palette électromagnétique 16. Par ailleurs, le bouton manuel 18 est facilement libéré par la descente de la palette tout en étant parfaitement maintenu, en position haute de la palette par un cran 22 auquel on peut donnner une grande hauteur. Bien entendu, l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes. Ainsi, au lieu d'être disposés l'un à côté de l'autre, le poussoir 14 et la palette 16 peuvent être disposés l'un au-dessus de l'autre. De même, au lieu d'agir sur le poussoir coulissant 9 par l'intermédiaire du poussoir 14, la palette pourrait agir directement sur le poussoir 9. Il est aussi possible de supprimer le poussoir 14 et de donner au bouton 18 une forme lui permettant d'entraîner directement le pouvoir coulissant 9 depuis la position de la figure 1 jusqu'à la position de la figure 3. Enfin, au lieu d'une palette pivotante, l'armature mobile de l'électro-aimant peut être du type coulissant. De même, le poussoir peut être coulissant au lieu d'être pivotant. 9 2735613 REVENDICATIONS 1. Contacteur électrique comprenant, dans un boîtier (1), un circuit principal avec un ou plusieurs contacts mobiles (4), des bornes de raccordement pour le circuit principal, un moteur électromagnétique (5, 6), un mécanisme (9) actionné par une armature ou palette mobile (16) du moteur et qui et interposée entre le moteur et le ou les contacts mobiles (4) pour actionner ces derniers lorsque le moteur est alimenté par l'envoi d'un signal sur le réseau et les relâcher en l'absence d'alimentation, un circuit de commande pour alimenter le moteur électromagnétique, avec une résistance d'économie (7) normalement court-circuitée par un contact mobile auxiliaire (8) et qui est mise en série avec le moteur électromagnétique lorsque ledit contact auxiliaire est actionné, et un bouton de commande manuel (18) susceptible d'être amené manuellement dans une position "marche automatique" dans laquelle les contacts principaux peuvent être actionnés par l'envoi d'un signal et relâchés à la fin du signal, et une position "marche forcée" dans laquelle le bouton va repousser manuellement, puis maintenir, le mécanisme dans la position d'actionnement des contacts principaux (4), de sorte qu'en cas de survenue du signal de commande pendant que le bouton est dans la position "marche forcée", l'actionnement du moteur électromagnétique provoque l'actionnement du contact auxiliaire (8) pour mettre la résistance d'économie (7) en série avec le moteur électromagnétique, ainsi que la libération du bouton de commande (18) qui est ramené en position "marche automatique" par un moyen de rappel, caractérisé en ce que le mécanisme (9) de contact principal est agencé pour être directement sensible au bouton de commande manuel (18) lorsque celui-ci est déplacé vers sa position "marche forcée", alors que l'armature ou palette mobile (16) du moteur électromagnétique n'est que peu ou pas sensible audit bouton manuel se déplaçant vers cette position. 2. Contacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un poussoir (14) susceptible d'être actionné par le bouton de commande manuelle (18) lorsqu'il est déplacé en position "marche forcée" pour actionner le mécanisme d'actionnement de contact principal (4), de sorte qu'en cas d'envoi du signal de commande, la palette se déplace sur l'intégralité de sa course, quelle que soit la position "marche forcée" ou "automatique" du bouton de commande manuelle (18). 3. Contacteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit poussoir (14) est pivotant, de préférence autour du même axe que la palette (14). 4. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la palette actionne directement le contact auxiliaire (8). 5. Contacteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que la palette (16) est ramenée en position de repos avec un ressort de rappel (17) qui lui est propre. 6. Contacteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le poussoir et la palette sont disposés côte à côte. 7. Contacteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le poussoir comporte un relief maintenant le bouton de commande manuelle (18) dans la position "marche forcée" tant que la palette n'est pas venue buter sur le poussoir pour le déplacer d'une faible course et libérer le bouton. 8. Contacteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la palette (16) présente un relief (22) d'accrochage du bouton de commande manuel permettant de maintenir le bouton en position "marche forcée" et de le libérer pour être rappelé en position "marche automatique" lorsque la palette est actionnée. 9. Contacteur selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le poussoir rotatif (14) et la palette (16) sont disposés côte à côte en étant articulés autour d'un axe commun (15), le poussoir présentant une rampe (21) pour coopérer avec un premier relief (19) du il 2735613 bouton de commande manuel (18) alors que la palette présente un relief ou ergot (22) coopérant avec un deuxième relief (20), en forme de bec, du bouton de commande manuelle (18) pour immobiliser le bouton dans sa position "marche forcée" lorsque le premier relief (19), coopérant avec la rampe, a repoussé le poussoir (14) dans sa position d'actionnement du mécanisme (9).