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INTERRUPTEUR ELECTRIQUE.
L'invention se rapporte aux Interrupteurs à positions multiples tels que ceux que l'on utilise pour la connexion des circuits dans les systèmes de chauffage comprenant un certain nombre de résistances branchées de diverses manières suivant l'importance du chauffage que l'on veut obtenir. La présente invention permet de construire un tel interrupteur d'une façon économique et avec des qualités mécaniques et électriques perfectionnées.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et dans lesquels
La Fig.l est une coupe d'un interrupteur électrique à positions multiples construit conformément à l'invention;
La Fig.2 est une vue de face de l'interrupteur de la Fig.1;
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La Fig.3 représente l'arrière de cet interrupteur, certaines parties étant brisées pour la clarté;
La Fig,4 est une coupe semblable à la Fig.l mais représentant l'Interrupteur dans une autre position;
La Fig.5 est une coupe faite par la ligne 5-5 de la Fig.4 et en supposant que l'on regarde dans le sens des flèches;
La Fig.6 est une coupe faite par la ligne 6-6 de la fig.5 et en supposant que l'on regarde dans le sens des flèches;
Les Fig. 7, 8,9 et 10 sont des schémas d'un système de chauffage électrique comprenant deux éléments chauffants;
La Fig.11 est une coupe d'un interrupteur s'inspirant des principes de l'invention.
Se reportant particulièrement aux figures, on a représenté un Interrupteur destiné à contrôler les résistances d'un système de chauffage de manière à les connecter de différentes manières, suivant le degré de chauffage que l'on veut obtenir. chauffage faible, moyen ou fort corespondant aux positions 1, 2 et 3 (fig.2).
L'Interrupteur comprend un bottier isolant 10. Celui-ci est composé de deux pièces 11 et 12 en forme de coupe disposées en sens Inverses. La pièce 12 est plus petite que la pièce 11 dans laquelle elle rentre ainsi qu'on peut le voir aux figures 1 et 4. Les pièces 11 et 12 sont construites en un ma- tériau Isolant présentant une résistance mécanique suffisamment élevée. La paroi antérieure 11a qui constitue la partie de face de l'Interrupteur a des proportions relativement massives. La paroi 12a de la pièce intérieure 12 constitue la face arrière de l'interrupteur.
Un certain nombre de contacts 13, 13a, 13b, 13c sont disposés en arc de cercle du côté intérieur de la paroi 11a. La disposition de ces contacts est représentée schématiquement aux figures 7 à 10. Les contacts 13, 13a, 13b, 13c sont réunis à des conducteurs 14, 14a, 14b, 14c respectivement. Ceux-ci s'adaptent dans des évidements prévus sur la surface Intérieure de la pièce 11. Ils s'étendent depuis l'arrière jusqu'à l'avant de l'interrupteur où Ils sont incur- vés à angle droit ainsi que le montrent les fig. 1 et 4. Les parties recourbées sont placées dans les encoches 16 ménagées à la face de la paroi lla.
On constatera que lorsque la pièce intérieure 12 est insérée dans la pièce extérieure 11, les parois de la pièce 12 servent à maintenir solidement les conducteurs 14, 14a, 14b, 14c.
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Les contacts 13, 13a, 13b, 130 peuvent être réunis à leurs conducteurs respectif)! de n'impprte quelle manière convenable, par exemple par soudure; ils peuvent être fabriques en n'importe quel matériau convenablettel que l'argent* Les extrémités restantes des conducteurs sont munies de vis de fixation 16a serrant à les réunir aux+conducteurs extérieurs.
Des contacts mobiles 17 sont montés dans une pièce en forme de disque 18 dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de la pièce 12, Les contacts 17 sont placés du côté du disque situé en face des contacts fixes 13 à 13c et sont disposés sur une circonférence ainsi qu'on l'a représenté schématiquement aux fig. 7 à 10.
Les contacts 17 sont placés dans des évidements ménagés dans les disques 18. A la fig.6 on peut voir que chaque contact 17 est de forme allongée et possède des extrémités incurvées à angle droit 17a, qui viennent s'engager dans des évidements plus profonds. Dans les encoches 21 sont placés des ressoirts hélicoïdaux qui appliquent les contacts sur la surface de la pièce 11.
Le disque 18 est monté sur un arbre 22, Grâce à une glissière 23 l'arbre 22 peut faire tourner le disque mais peut également se déplacer dans une direction axiale.
A la surface Intérieure de la paroi 12a se trouve une paire de contacts de ligne 24. Ceux-ci , de proportions assez importantes, peuvent être fixés au bottier en les coulant dans l'isolant. Les contacts 24 sont munis de vis 25 à l'arrière du bottier (fig.3). Un des contacts 24, celui de droite à la fig.3, est réuni au contact fixe 13c par les conducteurs 14c et 25a.
Une pièce de connexion 26 est en contact avec les bornes 24 et sert à compléter le circuit. La pièce de connexion a la forme d'un disque de diamètre relativement grand et elle est fixée à des disques isolants 27 au moyen de broches 28. L'ensemble de la pièce de connexion et des disques de support 27 est monté, directement sur l'extrémité de l'arbre 22 (voir par exemple fig.l).
Entre le disque 27 et le disque 18 se trouve un ressort à compres- sion 29 dont une extrémité s'engage dans un évidement 30 et l'autre se place contre l'ensemble 27-26. Ce ressort appuie la pièce de connexion 26 contre les contacts de ligne 24 et le disque porteur 18 contre la paroi du boîtier.
On constatera que la tige 22 actionne en même temps le disque 18 et la pièce de connexion 26. Le disque 18 est actionné par la rotation de la tige 22 taudis que la pièce 26 est déplacée axialement. L'extrémité antérieure de la tige traverse la paroi de face du bottier et est manie à l'extérieur de celui-ci d'un
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d'un bouton de manoeuvre 31 qui sert à faire tourner la tige ou à la déplacer axialement.
Il importe que la pièce de connexion 26 eoupe les contacta de ligne 24 avant que la position du disque 18 ne change. En d'autres mots, le bouton 31 doit d'abord être tiré vers l'avant avant de permettre la rotation du disque 18. Ceci est assuré par un système de verrouillage disposé entre la tige 22 et le boîtier. Ce verrouillage comprend une pièce métallique 32 placée dans une encoche 33 (voir fig,1, 4 et 5). Une ouverture centrale permet le passage de la tige 22. A la face extérieure de la pièce 32 se trouve une série de rainures 34 disposées autour de l'ouverture centrale et correspondant aux diverses positions de l'interrupteur. Une clé 35 fixée à la tige 22 s'adapte dans ces rainures.
La profondeur des rainures est telle que lorsque l'interrupteur est à la position "0" la tige est maintenue dans la position représentée à la Fig,l. Dans une des positions 1, 2 ou 3, la tige peut s'avancer vers l'intérieur de manière à fermer le contact 24. Cependant, si l'on veut déplacer l'interrupteur depuis la position 0 jusqu'à. l'une des positions de fonctionnement l, 2 ou 3, il faut tirer le bouton 31 vers l'extérieur de manière à dégager la clé 35 de la rainure dans laquelle elle est maintenue.
Dans les fig.7 à 10, on a représenté l'interrupteur appliqué à un circuit de chauffage comprenant deux éléments chauffants 36 et 37. Ceux-ci sont alimentés par l'intermédiaire des conducteurs 38 et 39. Le conducteur 38 est connecté au conducteur 14a et, par conséquent, au contact fixe 13a tandis que l'autre conducteur 39 est connecté à l'un des contacts de ligne 24 notamment à celui de gauche ainsi qu'on peut le voir aux figures 3 et 7 à 10. L'autre contact de ligne est connecté au contact fixe 13c et en même temps à une extrémité de la résistance chauffante 37, cette même extrémité étant réunie au conducteur 14c. L'autre extrémité de cet élément chauffant 37 est réunie en même temps à une extrémité de l'élément chauffant 38 et, par l'intermédiaire du conducteur 14, au contact fixe 13.
L'extrémité restante de l'élément chauffant 36 est connectée au contact fixe 13b par l'Intermédiaire du conducteur 14b.
Dans la position 0 le circuit est ouvert tvoir figure 7). Si l'on déplace le bouton 31 vers l'extérieur et si on le fait tourner d'un quart de tour dans la direction du mouvement des aiguilles d'une montre, l'interrup- teur est amené dans la position représentée à la Fig. 8. On constatera que, dans cette position, les résistances 36 et 37 sont connectées en parallèle sur la source.
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Pour avoir un chauffage moyen on déplace l'Interrupteur d'un quart de circonférence pour l'amener dans la position de la fig.9. A ce moment la résistance 37 seule est en circuit,
En faisant tourner le bouton d'un nouveau quart de tour on amène l'interrupteur à la position représentée à la fig. 10 et correspondant au chauffa- ge faible. A ce moment, les deux résistances 36 et 37 sont connectées en série avec la source.
On constatera qu'à chacune de ces manoeuvres, avant de faire tourner l'interrupteur d'un quart de tour, le bouton doit d'abord être amené vers l'extérieur avant de pouvoir effectuer la rotation.
Pour pouvoir monter le boîtier de l'interrupteur dans un panneau
40, par exemple le panneau de face d'une cuisinière électrique, le panneau com- prend une ouverture circulaire 41 dont le diamètre est sensiblement égal au dia- mètre extérieur du boîtier. La pièce extérieure 11 de celui-ci comprend un rebord
42 appliqué contre la paroi du panneau (figures 1 et 5). A l'arrière du panneau se trouvent un certain nombre de languettes 43 disposées sur la périphérie da bottier et Insérées dans des entailles 44 ; celles-ci en% le même espacement que les languettes 43 et sont déplacées angulairement par rapport aux languettes.
Pour monter l'interrupteur on le fait passer par l'ouverture 41 du panneau en faisant passer les languettes 43 par les entailles 44; ensuite, on fait tourner cout l'interrupteur d'un angle convenable. Dans cette position, le bottier est maintenu par le rebord 42 et les languettes 43. Pour empêcher la rotation du bottier une fois mis en place, on prévoit un ressort 45 placé dans une entaille
46 qui est ménagée dans le fond du boîtier; le ressort est maintenu au moyen des rivets 47. Lorsque le bottier est amené par rotation dans sa position normale, le ressort s'engage dans une entaille 48 prévue dans le panneau.
Une des caractéristiques importantes de l'invention réside dans le disque Isolant 18 qui sépare d'Une part, les contacts fixes 13 à 13c et leur contact mobile correspondant 17 et d'autre part, les contacts de ligne 24 et 26.
En effet, le disque 18 partage le boîtier en deux chambres isolées l'une de l'au- tre. En outre, le circuit n'est interrompu que par une série de contacts,notam- ment les contacts 24 et la pièce de connexion 26.
Une autre caractéristique importante réside dans le fait que le contact entre 24 et 26 se fait par pression et non par frottement ; d'autre part, ces contacta sont de dimensions assez importantes, ce qui est nécessaire pour les
Installations de puissance relativement élevée : systèmes de chauffage importants,
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cuisinières électriques, etc.. La puissance peut atteindre 2 à 4.000 isatis et la tension peut s'élever jusqu'à 250 Toits.
Le système décrit empêche la production d'un arc au contacts de ligne; l'énergie d'un arc qui pourrait se former est négligeable, Ceci est vrai, que le bouton soit tiré vers l'extérieur lentement ou rapidement car la longueur de l'arc pouvant se former est limitée par la distancé qui peut exister entre les contacts 24 et la pièce de connexion. Cette distance est déterminée par la clé 35; elle ne doit pas dépasser 0,8 à 1,6 mm., même pour des tensions de 250 Volts. On a trouvé que cette faible distance suffit pour éviter toute détérioration par production d'arc, ce qui augmente évidemment la lon- gévité de l'appareil.
Toutes les parties mobiles du mécanisme d'Interruption sont renfermées à l'intérieur du boîtier, ce qui empêche la poussière d'atteindre le mé- canisme. Aucun graissage n'est donc nécessaire. En outre, il n'existe pas de contact par frottement. Le prix de fabrication est peu élevé. Enfin, l'Interrupteur peut aisément être retiré et replacé sur le panneau.
Certaines des caractéristiques de l'invention peuvent être appliquées à un interrupteur à deux pôles. Par exemple, l'interrupteur représenté à la figure 11 comprend un bottier en forme de coupe 50 dent fermé par une paroi 51.
Deux contacts relativement grands 52 sont montés dans cette paroi. A ces contacts est associée une pièce de connexion en forme de disque 53 montée sur un arbre 54.
La pièce de connexion est maintenue contre les contacts 52 au moyen d'un ressort 55. La tige 54 porte une clé 56 s'engageant dans une entaille 57 ménagée dans la paroi de face du boîtier. Pour mettre l'interrupteur dans la position ouverte, on tire la tige 84 vers l'extérieur pour dégager la clé de l'entaille 57; ensuite, on peut tourner la tige et la maintenir dans la position ouverte en comprimant le ressort 55. Cette manoeuvre est effectuée au moyen du bouton 58 fixé à la tige 54, Ici encore, les contacts sont relativement grands et la distance parcourue par la pièce de connexion 53 est limitée par une partie en saillie 59 prévue dans la paroi du boîtier.
Bien que l'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières données simplement à titre d'exemples et sans aucun caractère res- trictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même prinoipe et même objet renfilent comme elles dans le cadre de l'invention.