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Interrupteur-coupleur fonctionnant par la force centrifuge.
La présente invention concerne les dispositifs jouant le rôle d'interrupteurs ou de coupleurs commandés mécaniquement par un mécanisme actionné par la force centrifuge.
Ces dispositifs trouvent leur application dans certains moteurs où le moment de la fermeture ou de l'ouverture du courant électrique doit se faire lorsque le moteur a atteint une certaine vitesse.
C'est ainsi par exemple que les moteurs monophasés à démarrage automatique comportent un enroulement supplémentaire dit auxiliaire qui n'est mis en circuit que pendant la période de démarrage. Cet enroulement doit être coupé par un interrupteur dès que le rotor acquiert une certaine vitesse.
Cet interrupteur est ordinairement automatique et commandé par un mécanisme à force,centrifuge. Or, le dispositif centrifuge et l'interrupteur doivent avoir certaines qualités pour obtenir un fonctionnement parfait.
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En effet, lorsque le rotor, par suite de charge importante, accélère très lentement, la coupure du circuit auxiliaire doit se faire sans hésitation, sinon les contacts ne peuvent résister à des coupures et des fermetures répétées d'un courant assez important.
Un autre type de moteur monophasé est celui à lancer à la main. Celuieci ne comporte qu'un seul enroulement. Certains de ces moteurs sont montés avec un dispositif centrifuge et inter- rupteur afin de protéger les enroulements ; lecourant, en effet, n'est établi automatiquement sur l'enroulement du moteur que lors que le rotor lança à la ;nain, est arrivé à une vitesse suffisamment élevée. Là égalemeht, les dispositifs à force centrifuge s'appliquent pour fermer cette fois le courant sur le moteur, l'ouverture du courant n'ayant lieu que dans le cas de surcharge.
La présente invention a pour but de procurer un interrupteur-coupleur fonctionhant par la force centrifuge, mais conçu de telle sorte que la fermeture ou l'ouverture du courant ait lieu sans aucune hésitation etcela pour des vitesses de rotation qui diffèrent dans un même appareil, suivant que celui-ci ferme ou ouvre le circuit électrique.
Dans ce but, l'interrupteur-coupleur, objet de ltinven- tion, est caractérisé en ce qu'il comporte un coulisseau dont le déplace.aent linéaire, en vue de fermer ou ouvrir un circuit électrique, est provoqué sur une partie de sa course par un mé- canisme de commande actionné par la force centrifuge.
Dans la réalisation pratique de l'invention, le coulisseau est soumis à l'action de deux ressorts à lames qui prennent appui sur le bâti servant de guide au coulisseau, de telle sorte que les deux points d'appui sur le bâti et les deux points d'appui aur le coulisseau forment les extrémités d'un trapèze lorsque le coulisseau est à fond de course dans l'une ou l'autre position. hfinde pouvoir régler l'effort de déplacement du coulisseau, le bmâti et le coulisseau présentent chacun plusieurs en-
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coches dans lesquelles les extrémités des ressorts à lame peuvent être engagées.
La position de ces ressorts peut ainsi être déterminée pour obtenir par exemple un effort de déplacement plus marqué du coulisseau dans le sens où il y a fermeture des contacte
Le mécanisme de commande de ce coulisseau, est constitué par des masses dont les déplacements sont conjugués par des ergots se déplaçant dans des boutonnières de forme appropriée. Ces .nasse; sont établies de manière à être inscrites dans une circonférence lorsque le mécanisme est au repos et être circonscrites à une circonférence, lorsque les masses ont été écartées sous l'effet de la force centrifuge.
Les masses provoquent par leur déplacement celui du coulisseau jusqu'à la moitié de sa course, c'est à dire jusqu'au moment où les quatre points d'appui des ressorts se trouvent en ligne droite, le restant de la course s'effectuant uniquement sous l'action automatique de ces ressorts.
Afin de bien faire comprendre l'inventioh, on en donnera ciaprès un exemple de réalisation.
La figure I est une gue de face du .nécanisme de commande par force centrifuge à l'état de repos.
La figure 2 est une vue en plan correspondante du mécanisme montré à la fig. 1.
La figure 3 montre le mécanisme de la fig. I dans sa position ouverte par la force centrifuge.
La figure 4 est une vue de face de l'interrupteur-coupleur non pourvu de son mécanisme de commande.
La figure 5 représente une vue en élévation de côté de l'interrupteur-coupleur montré fig. 4.
Comme le montrent les figures I à 3, le mécanisme de comman- de actionné par la force centrifuge ; constitué par trois mas- ses I constituées par des pièces métalliques incurvées dont le contour extérieur 2 et le contour intérieur 3 sont déterminés de manière que l'ensemble des masses s'inscrivent dans une circonférence (fig. I) à l'état de repos et soient circonscrites à
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une ee circonférence (fig. 3) lorsqu'elles sont écartées par la force centrifuge.
Chaque masse présente une première partie plane 4 pourvue d'une ouverture 5 destinée à la fixer à un pivot 6 fixé sur un support 7 qui fait corps avec une buselure 8 de calage sur l'arbre d'un moteur, puis un repli 9 auquel s'attache un ressort 10 fixé d'autre part à un ergot II du support 7, suivi d'une seconde partie plane 12 pourvue d'une boutonnière 13; un second repli 14 permet à la Nasse 1 de recouvrir la masse suivante et est suivi d'une troisième partie plane 15 terminée en 16 qui porte un rivet limiteur 17 engagé dans la boutonnière I3 de la masse suivante. Les trois pivots 6 sont placés sur le support 7 aux sommets d'un triangle équilatéral.
Ce mécanisme de commande fixé sur l'arbre d'un moteur, est placé contre l'interrupteur-coupleur de manière que celuici soit actionné par les masses soumises à l'actiond la force centrifuge. L'interrupteur-coupleur est constitué lui-même par un bâti fixe I8 qui présente des guides 19 d'un coulisseau 20.
Ce dernier présente, à sa partie inférieure, une partie 2I découpée et repliée vers l'arrière, de manière à se placer dans le plan du bâti 18. Le déplacement du coulisseau 20 vers le haut est limité par le bord inférieur 22 du bâti qui sert de butée à la partie repliée 21 du coulisseau, tandis que le déplacement vers le bas est limité par des butées 23 du bâti qui arrêtent le coulisseau 20, lorsque des épaulements 24 de celuici viennent en contact avec les butées 23.
Le coulisseau 20 est maintenu appuyé contre les butées par l'action des deux ressorts à lames 25 qui prennent appui, d'une part en deux points 26 du bâti et, d'autre part, en deux points 27 du coulisseau. Les quatre points d'appui sont réalisés de façon à déterminer entre eux la forme d'un trapèze, lorsque le coulisseau est à fond de course dans l'une ou l'autre position.
Ce trapèze se réduit à une droite lorsque le coulisseau est sensiblement à la moitié de sa course. En pratique, plusieurs
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encoches 26 et 27 sont prévues dans le bâti et le coulisseau afin de permettre de placer les ressorts 25 dans des positions différentes dans le but d'obtenir un effort de déplacement plus marqué du coulisseau 20 dans le sens de la fermeture des contacts électriques.
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Le coulisseau/présente enfin une fourche 28 qui embrasse la couronne formée par les masses I, et qui est constituée par deux branches 29 et 30.
Ce coulisseau peut être monté pour fermer ou ouvrir un cir- cuit électrique sous l'action de la force centrifuge. En vue de montrer les deux réalisations possibles, la partie gauche de la figure 4 représente le coulisseau monté pour ouvrir le circuit par la force centrifuge et la partie droite de cette figure 4 le montre monté pour fermer ce circuit.
Le coulisseau 20 porte à sa partie supérieure, une plaque isolante 31 sur laquelle sont fixées deux lames 32 et 33 dont l'une, la lame 32 porte un contact en métal 34 qui peut prendre appui contre une borne 35, tandis que l'autre lame 33 porte un contact secondaire en charbon 36 jouant le rôle de pare-étincelle, -qui prend appui également sur la borne 35 mais ne quitte cette borne qu'après le contact 34 ; on réalise ainsi une double rupture et une double fermeture.
La borne 35 est fixée sur une plaque isolante 37 à la partie supérieure du bâti 18.
Le dispositif ainsi construit fonctionne de la manière sui- vante.
Lorsque le mécanisme de commande se met en rotation, les mas- ses 1 sollicitées par la force centrifuge, s'écartent de l'axe de rotation. Par ce mouvement, la fourche 28 est repoussée vers le bas jusqu'au moment où les points d'appui 26-27 sont en li- gne droite c'est à dire où les deux ressorts 25 se trouvent dans le prolongement l'un de l'autre.
A ce moment précis, le coulisseau n'est sollicité à se dé- placer dans aucune direction. Dès que par un déplacement très
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petit, la ligne droite, formée par les points d'appui, est brisée, le coulisseau sous l'action des ressorts, est projeté contre les butées du bâti limitant sa course.
Afin de pouvoir régler l'effort de déplacement du coulisseau, plusieurs encoches sont prévues dans le bâti et le coulisseau c e e manière à pouvoir modifier la position des ressorts. Celle-ci peut ainsi être choisie pour obtenir par exemple un effort de déplacement plus marqué du coulisseau dans le sens où il y a fermeture des contacts.
Comme le coulisseau porte les contacts, ceux-ci, dans la partie gauche de la figure 4, quittent la borne 35 et le courant se trouve coupé, tandis que, dans la partie droite de cette figure 4, les contacts ferment le circuit électrique.
Grâce à cette disposition, d'une part, la fermeture ou l'ouverture des contacts se fait brusquement sans aucune hésitation, et d'autre part, la vitesse qui produit par exemple la fermeture du contact, est différente de celle qui produit l'ouverture, ce qui ne permet aucune hésitation quant au fonctionnement.
Dès que la vitesse qui produit le déclenchement dans un sens, est dépassée, le mécanisme fonctionne et le contact se ferme par exemple. Mais pour obtenir le déclenchement en sens inverse, c'est à dire l'ouverture du contact, la vitesse doit être assez bien différente de la précédente. Lorsque le déplacement du coulisseau est obtenu dans l'un ou l'autre sens, le mécanisme à masse actionné par la force centrifuge, tourne sans venir en contact avec le coulisseau. Il ny a, en réalité, frottement que pendant le court moment pendant lequel le coulisseau est déplacé depuis sa position initiale de départ jusqu'au moment où il arrive approximativement à demi-course, le reste de la course s'effectuant sous l'action des ressorts.
Les deux circonférences déformables du mécanisme de commande ont pour but de permettre la commande de l'interrupteur en augmentant ou en diminuant progressivement le diamètre suivant le sens de la variation de vitesse, lorsque les différences de vi-
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tesses se produisent.
Il y a lieu de remarquer que, à fin de course du coulisseau, les masses en rotation ne sont pas en contact avec la fourche qui actionne le coulisseau. Le sens de rotationde ces masses peut donc être indifférent pour le mécanisme de commande.