Brevet FR2786922A1 — publié le 20000609

La présente invention concerne un contacteur électromécanique comportant un corps qui est doté d'éléments de fixation à un support et qui loge un électroaimant doté d'une bobine et un porte-contacts déplaçable en fonction de la sollicitation de la bobine, le contacteur comprenant des bornes de puissance reliées à des con- tacts fixes, séparables de contacts mobiles portés par le porte-contacts, et des bor- nes de commande reliées à la bobine. Les utilisateurs désirent de plus en plus souvent disposer de bornes de puissance de natures diverses, par exemple bornes à vis, bornes à cage élastique, bornes à déplacement d'isolant,..; le contacteur doit donc permettre d'associer au corps des bornes différentes. Il est souhaitable d'agencer le contacteur pour répondre à ce besoin de la manière la plus simple et la moins coûteuse, tout en facilitant le rac- cordement des câbles externes aux bornes. L'invention a pour but de structurer un contacteur de manière à ce qu'il puisse être doté aisément et de manière peu onéreuse de bornes de connexion de puissance de types différents. Elle a pour autre but de structurer un tel contacteur de manière à faciliter son câ- blage de contrôle et de commande. Selon l'invention, le porte-contacts est logé à l'intérieur d'un boîtier invariable, c'est- à-dire indépendant de la nature des bornes de puissance; les bornes de puissance sont disposées dans des logements d'un bornier de puissance qui constitue une partie du corps du contacteur, les dimensions des logements dépendant de la na- ture des bornes considérées, tandis que le bornier de puissance comprend des cloisons interbornes dépendantes de la nature des bornes de puissance et coopé- rant en butée avec des formes correspondantes du boîtier, telles que des rainures de guidage et de butée, indépendantes de la nature des bornes de puissance. Le contacteur peut ainsi être formé par assemblage d'un boîtier d'arc invariable avec des borniers de puissance variables selon la nature des bornes de puissance. Le corps du contacteur peut avantageusement comporter à sa partie arrière un so- cle de fixation logeant la bobine et l'armature fixe de l'électroaimant et à sa partie 2 2786922 avant le bornier de puissance. Ce dernier est assemblé au socle, tandis que le boî- tier invariable est un boîtier spécifique d'arc situé à l'intérieur du corps, et notam- ment emboîté dans le bornier de puissance. Le porte-contacts peut comprendre des contacts de contrôle situés à l'avant des contacts de puissance, un bornier de contrôle étant alors implanté sur le bornier de puissance pour coopérer avec les contacts de contrôle. La description est faite ci-après d'un mode de réalisation préférentiel et non limitatif de l'invention, en regard des dessins annexés. La figure 1 est une vue de côté schématique du contacteur conforme à l'invention. La figure 2 est une vue similaire éclatée du contacteur. La figure 3 est une vue de côté schématique à plus grande échelle du boîtier d'arc et du bornier de puissance. La figure 4 est une vue latérale en coupe du contacteur. La figure 5 est une vue de droite en perspective d'éléments internes du contacteur. La figure 6 est une vue de gauche en perspective du boîtier d'arc. La figure 7 est une vue en perspective éclatée du boîtier d'arc, du porte-contacts, du bornier de puissance et du bornier de contrôle/commande, les contacts fixes et mobiles étant absents. La figure 8 est une vue en perspective de droite du socle et des borniers de puis- sance et de contrôle/commande. Les figures 9 et 10 montrent en vue de face deux formes d'exécution du bornier de puissance. Le contacteur électromécanique multipolaire représenté comporte un corps, c'est-à- dire une enveloppe externe, 10 présentant une partie avant 1 Oa et une partie arrière Ob. La partie avant 10a loge des bornes de puissance A, des bornes de com- mande B et des bornes de contrôle C. La partie arrière 1 Ob est dotée d'éléments usuels 11 de fixation à un support et loge un électroaimant 20. Le corps 10 inclut des lignes de courant de puissance 12 à double coupure; ces lignes 12 présentent des pièces conductrices fixes 13 portant des contacts de puissance fixes 14, ainsi 3 2786922 que des contacts de puissance mobiles 15 situés sur des ponts de contact 16. Les ponts mobiles de contact 16 sont logés dans un porte-contacts 17 déplaçable en fonction de la sollicitation de la bobine 21 de l'électroaimant 20. Dans la partie avant 1 Oa du corps 10, les bornes de puissance A sont situées dans un plan de câblage principal PA pour assurer l'insertion de câbles conduisant à une source d'alimentation et à une charge, pour mettre sous tension les lignes de cou- rant 13; de plus, dans la partie avant 10a sont situées des bornes de commande B définissant un plan de câblage de commande PB situé à l'avant du plan PA, pour l'insertion de câbles reliés à un circuit de commande, ces bornes étant reliées à l'intérieur du contacteur à la bobine 21 de l'électroaimant 20. Dans la partie avant 1 Oa sont enfin situées des bornes de contrôle C définissant un plan de câblage PC situé à l'avant du plan PA et par exemple confondu avec le plan PB, ces bornes étant reliées par des câbles ou un bus à un circuit de contrôle, signalisation, ou 1 5 analogue. Plus en détail, le corps ou boîtier 10 du contacteur comprend un socle 30 en ma- tière isolante à forme générale de cuvette parallélépipédique; ce socle constitue l'essentiel de la partie arrière précitée 10Ob et il est donc doté des éléments de fixa- tion 11 et loge la bobine 21 de l'électroaimant 20, ainsi que l'armature fixe 22 en E avec l'âme du E disposée verticalement. Dans le corps 10 est situé un boîtier d'arc 40 en matière isolante appropriée logeant une partie de l'armature mobile 23 en E de l'électroaimant 20 et le porte-contacts 17. Le porte-contacts 17 (voir figures 4, 5 et 7) loge les ponts de contact 16 portant chacun les deux contacts mobiles 15 du pôle respectif. En regard des contacts mo- biles sont situés des contacts fixes 14 respectifs, reliés par les pièces conductrices 13 aux bornes de puissance A, les pièces 13 étant à cet effet munies de plages de fixation taraudées 13a. Le porte-contacts 17 comprend une partie arrière 17a lo- geant les ponts de puissance 16 et une partie avant 17b logeant des contacts mo- biles de contrôle 18 destinés à coopérer avec des contacts fixes de contrôle 19 comme on le verra plus loin. Le porte-contacts 17 présente des formes d'emboîte- ment 17c prévues pour l'actionnement de contacts propres à un additif accroché à l'avant du contacteur. 4 2786922 La bobine 21 présente une carcasse isolante 24 portant le bobinage 25 et munie de deux bornes de bobine 26 destinées à être reliées aux bornes de commande B. La liaison précitée s'effectue au moyen de barrettes conductrices respectives 27 orientées sensiblement perpendiculairement à la face avant du contacteur, ces bar- rettes étant logées dans des rainures transversales 28 prévues à l'extérieur du boî- tier d'arc 40. Le boîtier d'arc 40 a une forme étagée, à savoir un étage définissant le plan de câ- blage PA, consacré à la liaison contacts de puissance - bornes de puissance et coiffé par un bornier de puissance 50, et un étage définissant le plan de câblage PB,PC, consacré à la liaison contacts de contrôle/commande -bornes de con- trôle/commande et coiffé par un bornier de contrôle/commande 60. Le boîtier d'arc est constitué par assemblage de deux demi-boîtiers 40a,40b selon un plan hori- zontal qui peut être le plan médian Q du contacteur ou un plan parallèle à Q. Cha- que demi-boîtier 40a,40b comprend des cloisons internes 41 destinées à assurer un isolement convenable entre les contacts de puissance des divers pôles, mais est par contre dépourvu de cloisons externes d'isolement entre les bornes de puis- sance; chaque demi-boîtier comporte des guidages et rainures 42 permettant de mettre en place et positionner des cloisons d'isolement inter-bornes 51 prévues dans le bornier de puissance 50. A l'avant du boîtier d'arc 40 sont prévus des élé- ments de forme 44 permettant l'accrochage d'un additif frontal au contacteur. Comme on le voit figure 3, et accessoirement figures 6,7, chaque cloison 51 pré- sente une partie arrière 51a qui pénètre dans une rainure 42a correspondante si- tuée derrière les plages de fixation 13 adjacentes; la cloison 51 offre aussi une partie en retrait 51b qui pénètre dans une rainure 42b correspondante située au niveau de la pièce active ( vis-étrier, cage élastique,..) de la borne de puissance A. La partie de la cloison située vers le plan médian Q du contacteur comprend deux glissières 51c qui coopèrent avec des rainures horizontales 42c (voir aussi figures 9, 10). On constate que les rainures 42a,42b,42c déterminent, avec les éléments associés des cloisons 51, des chicanes augmentant la distance d'isolement entre pièces conductrices de puissance. Le bornier de puissance présente une paroi 52 de plan Q' parallèle au plan médian Q du contacteur et servant de plan de base pour la borne. 2786922 Il convient d'observer que le bornier de puissance 50 peut être adapté à des types de connectique différents sans que le boîtier d'arc ne doive être modifié. Il est indi- qué à titre d'exemple sur les figures 9 et 10 I'adjonction au boîtier d'arc d'un bornier -1 à bornes élastiques A1 et respectivement d'un bornier 50-2 à bornes à vis A2. Comme on le voit sur les figures 3, 9 et 10, I'espace 53 dévolu à la partie active ou déplaçable de la borne A entre la paroi 52 et la paroi extérieure adjacente 54 de plan Q" du bornier a un volume variable en hauteur (direction Y) et en profondeur (direction X) alors que le boîtier d'arc reste identique. Le bornier présente des ou- vertures frontales 55 permettant l'accès d'un outil de manoeuvre des bornes et des ouvertures supérieures ou inférieures 56 situées dans le plan de câblage PA et ser- vant à l'introduction de câbles de puissance, les ouvertures 55,56 débouchant dans l'espace 53. Un espace de décompression 57 est formé entre la paroi 52 du bornier et une paroi parallèle 43, dotée de trous d'évent, du boîtier d'arc. Le bornier 50 offre à l'avant une fenêtre 58 traversée par la partie avant du boîtier d'arc 40. Un bornier de commande/contrôle 60 est assemblé à l'avant du corps de contac- teur, ce bornier présentant des ouvertures frontales 61 permettant l'accès d'un outil de manoeuvre des bornes et des ouvertures supérieures ou inférieures 62 situées dans le plan de câblage PB,PC et servant à l'introduction de câbles de commande et de contrôle. Le bornier 60 a un gabarit qui permet de l'encastrer dans la fenêtre 58 du bornier de puissance 50 et il est doté d'une ouverture frontale 63 de passage pour la partie avant du boîtier d'arc 40. Il convient de remarquer que le corps du contacteur est constitué par l'assemblage du bornier de puissance et du socle, de sorte que ces deux éléments forment la paraison externe du contacteur et enveloppent complètement le boîtier d'arc. Le bornier de puissance 50 est fixé par tous moyens usuels au socle 30 et le bornier de commande/contrôle 60 est fixé par tous moyens usuels au bornier 50 et/ou au boîtier d'arc 40. 6 2786922 Revendications 1. Contacteur électromécanique comportant un corps (10) qui est doté d'éléments de fixation à un support et qui loge un électroaimant (20) doté d'une bobine et un porte-contacts (17) déplaçable en fonction de la sollicitation de la bobine, le con- tacteur comprenant des bornes de puissance (A) reliées à des contacts fixes, sépa- rables de contacts mobiles portés par le porte-contacts, et des bornes de com- mande (B) reliées à la bobine, caractérisé par le fait que: - le portecontacts (17) est logé à l'intérieur d'un boîtier (40) indépendant de la nature des bornes de puissance (A), - les bornes de puissance (A) sont disposées dans des logements (53) d'un bornier de puissance (50) qui forme une partie du corps (10) du contacteur, les dimensions de ces logements dépendant de la nature des bornes de puissance, - le bornier de puissance (50) comprend des cloisons interbornes (51) dé- pendantes du type des bornes de puissance (A) et coopérant en butée avec des formes correspondantes (42) du boîtier (40) indépendantes de la nature des bornes de puissance. 2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que: les formes (42) du boîtier (40) qui coopèrent avec les cloisons (51) du bornier de puissance (50) sont des rainures de guidage et de butée. 3. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que: le corps (10) du contacteur comporte à sa partie arrière un socle (30) logeant la bobine (21) et I'armature fixe (22) de l'électroaimant (20) et à sa partie avant le bornier de puis- sance (50), celui-ci étant assemblé au socle, tandis que le boîtier (40) est un boîtier spécifique d'arc situé à l'intérieur du corps (10). 4. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé parle fait que: le boîtier (40) est emboîté dans le bornier de puissance (50), le corps du contacteur étant constitué 7 2786922 par l'assemblage du bornier de puissance à un socle (30) logeant la bobine (21) et l'armature fixe (22) de l'électroaimant (20). 5. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que: le porte-contacts (17) comprend des contacts de contrôle situés à l'avant des contacts de puissance, et qu'un bornier de contrôle (60) est implanté sur le bornier de puissance (50) pour coopérer avec les contacts de contrôle. 6. Contacteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que: le boîtier (40) se compose de deux demi-boîtiers (40a,40b) assemblés entre eux et présentant quand ils sont joints une face de séparation parallèle à la face avant du contacteur pour séparer les contacts de contrôle des contacts de puissance.