BE444515A

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Publication number: BE444515A
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Description

Dispositif contacteur en particulier pour forts courant.

L'invention concerne un dispositif contacteur, par- ticulièrement pour forts courants, suivant le principe des con- tacteurs à fiches.

Des dispositifs contacteurs amovibles pour forts cou- rants sont connus. Quelle que soit leur forme, plate, de section ronde ou autre quelconque,, ils présentent tous l'inconvénient que le rapport entre leur prix et l'effet réalisé est défavora- ble. La raison en est' que les, surfaces destinées à donner le'''- contact ne stappliquent pas complètement et de la sorte celui- ci ne se fait que par un point ou suivant une ligne. Des obser- vation.s persévérantes,des essais ônt montré que dans des dispo- sitifs contacteurs de forme plane (contacteurs à lame) il suffit d'une inégalité dans les surfaces de contact ou bien d'une bosse

soit sur les arêtes de la lame contactrice, soit sur les bords de la. griffe élastique, pour soustraire toute la surface au con- tact.

Dans les cas où l'élément femelle est constitué par des lames élastiques, il se fait encore que l'élément élastique ne possède pas la même tension élastique sur toute la largeur, ce sorte qu'une face de la surface contactrice est proéminente et que le contact ne se produit que d'un seul côté. Même si on augmente la tension initiale on n'obtient comme résultat, dans la plupart des cas, qu'un contact linéaire. Ces défauts se présentent souvent, déjà, lors de la fabrication; ils apparaissent en tout cas régulièrement après très peu d'usage. Enfin souli- gnons les difficultés de la fabrication de surfaces exactes et en particulier le fait que, lorsque pour constituer ces sur- faces, on emploie une lame ou de la tôle, ces surfaces on'(, tou- jours tendance à adopter une forme convexe ou concave.

Dans tous les cas existe une source supplémentaire d'inexactitude par en- dommagement des bords (bosselage par coups ou par pression).

Les tentatives faites pour remédier aux imprécisions décrites par le recours à une pression de contact plus forte ont échoué, d'autant plus que dans l'emploi d'une plus forte pression de contact, dans de semblables dispositifs contacteurs or arrive très rapidement à une limite. four les dispositifs de contact dans lesquels pour faire le contact on emploie une tige ronde ou de quelque autre forme massive ou rainurée, les conditions d'établissement du contact ne sont pas sensiblement plus favorables. Soulignons simplement le fait que dans ces contacteurs, la surface de con- tact se limite également à une ligne, un cercle ou un point et que la qualité du contact y diminue très rapidement dans une me- sure telle que leur remplacement devient nécessaire.

Dans ces dispositifs l'effet obtenu n'est pas en rapport non plus avec les matériaux mis en oeuvre et les dimensions de l'appareillage.

3i 1'on considère les dispositifs contacteurs courus quant la quantité de matériaux mise en oeuvre, on constate que la section du conducteur du courant est incomparablement plus faible que les éléments constructifs et contacteurs conducteurs des dispositifs eux-mêmes.

Par la présente invention sont évités les inconvénients

ci-dessus décrits qui sont en substance la consommation excessi- de matériaux, les trop grandes dimensions, le mauvais contact et l'insécurité en service.

L'objet de l'invention est un dispositif contacteur dont les surfaces de contact sont constituées par un nombre loi- sible d'éléments contacteurs agissant isolément et disposés l'un à côté de-l'autre. De la sorte les surfaces de, contact se répar- tissent toujours en une pluralité de surfaces de contact élémen- taires (éléments contacteurs) et sont ainsi mises à profit dans la plus large mesure possible. Un avantage supplémentaire par rapport aux dispositifs contacteurs connus se trouve dans le fait qu'en cas de dégradation on de défaillanse d'un élément contac- teur la qualité du contact n'est pas amoindrie de façon sensible, que le contact est toujours intime et que son établissement est toujours aisé.

Ajoutons en outre que par l'utilisation la plus large possible des surfaces de contact disponible, suivant la. présente invention, la consommation de matériaux est réduite jusqu'à une mesure supportable de sorte que les éléments cons- tructifs isolés et l'ensemble des éléments contacteurs se rap- prochent de la section nécessaire au passage du courant. Par la division et la meilleure utilisation des surfaces de contact qui en: résulte , on évite qu'au passage du courant sa densité se répartisse inégalement sur l'ensemble de la surface contactrice ou dépasse par endroits la mesure admissible.

Le dessin représente à titre d'exemple diverses formes de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. l représente en coupe une prise de courant fermée suivant l'invention.

Les fig. 2 et 3 sont des coupes transversales au tra- vers de deux prises de.courant suivant l'invention.

Les fig. 4aet 4b représentent, de profil,. des fragments d'une prise de courant ouverte et de la tige de fiche (élément mâle) correspondant.

La fig. 5 représente de profil, en coupe longitudinale partielle, une tige de fiche (élément mâle) pour la prise de courant suivant la fig. 1.

Les fig. 6 à 9 représentent de profil, des contacteurs -.élastiques pour les prises.

Les fig. 10 et 11 sont deux vues latérales -disant entre allés un angle de 90 , d'un élément mâle d'un contacteur à lames suivant l'invention.

La fig. 1 montre la coupe longitudinale de l'élément femelle d'un dispositif contacteur de forme ronde. Cet élément se compose d'un tube intérieur 1, d'un ou plusieurs tubes gup- plémentaires 2 concentriquesau tube intérieur, d'un tube exté- rieur 3, d'un nombre correspondant de contacteurs élastiques 4 et 5 à deux bras, de ressorts contacteurs 6 à un bras, dont le nombre est déterminé par le diamètre du tube, d'une ou de plu- sieurs douilles intercalaires 7, correspondant au nombre et au diamètre des tubes, d'un noyau avec les boulons de raccordement ou le tenon 8, et d'une pièce de raccordement 9.

Les fige 2 et 3 représentent des coupes de dispositifs contacteurs de même nature de formes carrée et rectangulaire.

La ìs. 4 représente un dispositif contacteur ouvert suivant l'invention et notamment la fig. 4a représente de profil l'élément femelle et la fig. 4b de profil également l'élément mâle. Les ressorts contacteurs sont désignés par 11.

La fig. 5 représente l'élément mâle d'un dispositif contacteur de forme ronde, par exemple suivant la fige 1. Cette partie mâle consiste en une tige centrale 21, un ou plusieurs tubes supplémentaires 22 et 23 concentriques à celle-ci et une piéce de raccordement 24. Four faciliter l'introduction, les tubes 22 et 23 peuvent encore être pourvus, par exemple, d'une ou plusieurs rainures longitudinales.

La fig. 6 représente la coupe longitudinale d'un élé- ment contacteur élastique tel que celui employé pour les sup- ports 1 et 2 (fig. 1).

La fig. 7 représente la coupe longitudinale d'un élément contacteur élastique tel qu'employé pour le support 3 (fig. 1) .

Les éléments contacteurs représentés à la fig. 6 ont la forme d'un V et portent en leur milieu un renflement conve- nable 31. L'ouverture l'endroit du pliage 32 est telle que le support 1 (fig. 1) peut s'y lofer l'endroit le plus étroit du pliage.

Le ressort contacteur représenté à la fig. 7 porte,

à son extrémité repliée, un bras court 34 servant à retenir le ressort dans le support 3 (fig. 1). Les extrémités de fixation 35 (fig. 7); respectivement 33 (fig. 6) de l'élément contacteur portent d'après le mode de fixation, soit un coude 36 (fig. 7) soit une extrémité droite 33 (fig. 6). Les éléments contacteurs peuvent être des éléments simples (fig. 7) ou des éléments ju- mêlés, suivant la fig. 8. Dans ce cas les éléments jumelés sont reliés entre eux, à leur extrémité de fixation 37 (fig . 8).

Pour le surplus, la forme des éléments jumelés est la même que celle de ceux décrits pour la fig. 7.

Afin de réaliser une fabrication simple, en particulier par exemple pour la fabrication en série, dans certaines.circons- tances il peut être convenable de ne pas constituer la surface contactrice par une pluralité d'éléments isolés, non reliés entre eux, comme représenté à la fig. 6. Au lieu de cela on peut de la façon décrite à la fig. 9,fabriquer les éléments contacteurs' de manière qu'ils soient solidaires en les constituant en un seul fil ou similaire, conformé en zigzags. Ce fil en zigzag est alors replié, par exemple le long de la ligne AB, de telle manièrè que les endroits de pliage disposés le long de cette ligne corres- pondent a.u pliage 32 de la fig. 6.

Les. coudes 38 et 39 corres- pondent dès lors aux extrémités 33 (fig. 6) et sont utilisés pour la fixation de l'élément contacteur. Bien entendu en y don- nant une forme appropriée on peut également, dans ce cas, réali- ser, au point 40, un renflement correspondant à 31 dela fig. 6.

Les éléments contacteurs sont reliés aux supports 1, 2 et 3 (fig. 1) par soudure ordinaire ou autogène, par pression ou par le procédé de coulée sous pression. De la même façon on fait la liaison entre le boulon de fixation 8 (fig. 1) avec les éléments contacteurs. Si la prise a une forme carrée, rectangu- laire ou ouverte, telle que représentée aux fig. 2, 3 et 4, les éléments constructifs isolés peuvent également être reliés entre eux, au moyen de vis. Quel que soit le mode de fixation, les douilles ou pièces intercalaires 7 (fig. 1) doivent être de dimension telle que les tubes contacteurs 22 et 23 (fig. 5) ou que les parties de l'élément mâle puissent être introduits fa cilement dans l'élément femelle.

Avant leur fixation sur le support, les éléments con- @

facteurs sont placés sur ce dernier de telle manière qu'à l'état de repos, ils appuient sur lui avec une légère pression agissant vers l'axe longitudinal. Cette pression de suspension est obtenue par le fait que, lors de leur fabrication, les ressorts contac- teurs sont plies un peu plus qu'il n'est nécessaire pour l'intro- duction de là fiche, et sert à réaliser à l'extrémité antérieure du dispositif de la fiche une surface terminale lisse. 'Grâce à la fixation des éléments contacteurs par leur extrémité inférieu- re par où entre le courant, la direction du courant dans le dis- positif contacteur reste inchangée.

Du fait de la conformation préalable ces éléments contacteurs il est possible lors du finis- sage de déterminer la pression de contact et la qualité de fixa- tion de la fiche. Si au lieu d'une section ronde on emploie une autre section fermée, la disposition des ressorts contacteurs et leur fixation restent les mêmes.

Si l'on emploie une forme plane ouverte semblable un contacteur à lame ou dans des dispositifs contacteurs simi- laires, les éléments contacteurs peuvent être disposés soit dans l'élément femelle fixe, soit dans l'élément mâle mobile. Un exemple d'une semblable réalisation est, représenté de face , la fig. 10 et de profil la fige 11. La fixation des éléments con- tacteurs peut alors se faire par exemple sous la forme d'une pince à mordaches 41. Le ressort pare-étincelles nécessaire dans de semblables installations est représenté par 42.

Dans une telle utilisation de l'objet de l'invention on peut évidemment prévoir dans chaque dispositif contacteur autant de supports pour con- tacteurs que l'on veut. :Dans. ce cas, de même que dans des dispo- sitifs contacteurs n'ayant pas une section ronde, il serait con- venable de donner aux éléments contacteurs une section rectangu- laire ou plane.

,; la fixation du dispositif contacteur sert un boulon ou un tenon 8 (fig.1) ou respectivement 26 (fig. 5) qui en émerge. Au lieu de ce boulon on peut toutefois munir le noyau d'un filet intérieur. Si le dispositif contacteur est fabriqué en un matériau soudable, les surfaces 10 (fig. 1) respectivement 25 (fig. 5) peuvent être utilisées comme face ,, souder. Si le dispositif contacteur est en métal léger et si l'on attache de l'importance au fait que son axe longitudinal soit dans le pro-

longement de l'âme du câble, on peut utiliser une pièce de rac- cordement telle que représentée à la fig. 1 par la pièce 9 et à la fig. 5 par la pièce 24.

Cette pièce de raccordement peut, s'il y a lieu, être faite en métal soudable ou sous la forme d'une pince en métal léger. En outre, en cas de besoin, la pièce de raccordement peut être conformée de telle manière que le bou- lon de fixation du dispositif contacteur soit relié avec elle de manière à être perpendiculaire à son axe longitudinal ou à former un autre angle avec celui-ci. Dans les cas où le dispositif con- tacteur doit être relié avec des éléments constructifs et où le mode de fixation doit se régler d'après les conditions locales, la pièce de raccordement, ayant la forme qui vient d'être décri- te, peut disparaitre; dans ce ca.s, si c'est nécessa.ire, on la remplace par un élément de fixation d'une autre nature, approprié aux conditions locales.

Dans le dispositif contacteur suivant l'invention, il est possible au surplus' de modifier la pression du contact, par le fait que l'espace intercalaire entre les supports 1, 2 et 3 (fig. 1) et les éléments porteurs de courant à parois planes, à y introduire, 21, 22 et 23 (fig..5), soit par exemple par le choix convenable de l'épaisseur de la paroi', soit en faisant plus grand ou plus petit le diamètre.

En outre la surface contactrice totale peut être par des procédés simples, appropriée largement à la charge prévue ou bien, s'il y a lieu,pour éviter des densités inadmissibles de courant, elle peut être augmentée de façon loi- sible comparativement à la section du conducteur, en adaptant convenablement, suivant le but à atteindre, le nombre des surfa- ces partielles disposées concentriquement ou l'une à côté de l'autre ou des éléments contacteurs individuels.

Pour permettre une meilleure introduction à l'établis- sement du contact, la tige centrale 21 ,(fige 5) peut faire sail- lie dans une certaine mesure au délà des tubes 22 et 23. En cas de besoin au lieu de la tige centrale, le tube extérieur 3 (fig. 1) peut être quelque peu plus long que les tubes 1 et 2.

Dans les exemples décrits ci-dessus il a été chaque fois intentionnellement supposé que l'élément femelle est pourvu des éléments contacteurs suivant l'invention et que l'élément mâle est à parois planes. Cependant, suivant l'invention, il est

.possible sans plus, qu'à l'inverse ce soit l'élément mâle qui soit pourvu de semblables éléments contacteurs élastiques tandis que l'élément femelle est à parois planes.

Bien entendu dans les formes de réalisation et d'ap- plication ci-dessus décrites il s'agit simplement d'exemples de mise en oeuvre de la présente invention, qui n'excluent pas d'autres formes de réalisation appropriées aux besoins occurrents.

Claims

R e v e n d i c a t i o n s. l.- Dispositif contacteur pour courant de toutes nature et puissance, composé de deux parties séparables l'une de l'autre, caractérisé par le fait que pour établir le contact,il est prévu dans chacune des deux parties un nombre loisible de surfaces contactrices concentriques ou contigües, que pour l'une des parties ces surfaces concentriques sont fractionnées et constituées par des éléments contacteurs élastiques de section plane, ronde, quadrangulaire ou autre quelconque, agissant individuellement et disposés sur une ou sur les deux -faces de supports appropriés et, qu'enfin, entre ces dernières surfaces contactrices on introduit les éléments de prise du courant de l'autre partie à parois planes appropriées,

dont les deux faces sont pourvues de surfaces frottantes conductrice de cou- ran t .

2.- Dispositif contacteur suivant la revendication 1, caractérisé -par le fait que l'élément femelle aussi bien que l'élément mâle sont constitués de tubes disposés concentriquement ou contigus, de section ronde, rectangulaire, carrée, triangulaire ou autre.

3. - Dispositif contacteur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément femelle aussi bien que l'élément mâle ont une forme ouverte latéralement.

4.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la partie composée par des surfaces planes est constitué de manière à être élastique grâce à des rainures longitudinales prévues dans les organes conduc- teurs (22 et 23). <Desc/Clms Page number 9>

5. Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 3, caractérisé par le fait que les supports (1 et 2) concen- triques ou contigus sont pourvus sur leurs deux faces et le sup- port extérieur (3) sur une face seulement, d'éléments contacteurs élastiques fractionnés qui constituent la surfac'e contactrice.

6.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 5, caractérisé par le fait que deux éléments contacteurs (1 et -2) quelconques, situés de part et d'autre d'un même support, sont solidaires l'un de l'autre, à l'extrémité d'entrée du dis- positif contacteur et constitués d'une seule et même pièce (32).

7. - Dispositif contacteur.suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'à leurs deux bras, les éléments contac- teurs présentent une courbure ou un renflement (31) proéminent vers le milieu et une partie .droite (33) servant à leur fixation.

8.---;Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 5, caractérisé par le fait que les éléments contacteurs qui se trouvent soit sur une face, soit sur les deux faces du support, sont retenus, dans ou tout autour de la face frontale, à l'ex- trémité d'entrée du dispositif contacteur grâce à une partie re- pliée en forme de crochet (34), mobile dans une rainure prévue dans cette face frontale du support et que au surplus le long des surfaces de contact ils comportent.une courbure ou renflement qui se prolonge immédiatement ou par l'entremise d'un coude (36) par une partie rectiligne (35) pour la fixation.

9. - Dispositif contacteur suivant la revendication 8, caractérisé par le fait'que deux éléments contacteurs contigus sont solidarisés deux à deux l'un à l'autre, par leurs extrémités de fixation et constitués en une seule pièce repliée en forme de V.

10.- Dispositif contacteur suivant les revendications 6 - 9, caractérisé par le fait que les éléments contacteurs sont constitués par un fil unique conformé 'comme un ruban en zigzag ou autrement, de telle manière que le ruban résultant, grâce à la conformation appropriée des bras individuels (40) du fil, pré- sente une section (C-D) correspondant à la forme désirée pour chacun des éléments contacteurs.

Il.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 10, caractérisé par le fait qu'entre les supports individuels <Desc/Clms Page number 10> sont places des pièces ou tubes intercalaires (7).

12. - Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 10 caractérisé par le fait que les pièces intercalaires sont supprimées etque les supports etla pièce de raccordement (8) sont reliés entre eux par un procédé sous pression ou par injec- tion 13.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 12, caractérisé par le fait que, pour/la fixation, on prévoit un boulon fileté ou un tenon (8).

14.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 12, caractérisé par le rait que, pour la fixation, le support extérieur (3) est prolongé son extrémité postérieure ou qu'il est relié au conducteur de courant au moyen d'un collier qui l'en- serre.

15.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 13 caractérisé par le 'Lait qu'on emploie pour la fixation un élémenten forme de douille (9) présentant une surface d'appui (10) perpendiculaire ?, son axe ou formant un autre angle avec celui-ci, et qui est fermé, rainuré, ou disposé en ferme de col- lier.

16. - Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 15, caractérisé par le fait que la pièce mâle est constituée par un certain nombre d'éléments conducteurs de courant (22 et 23) dont la quantité dépend du nombre et de la forme des supports.

17.- Dispositif contacteur suivant la revendication 16, caractérisé par le fait que le noyau (21) est constitué d'une seule pièce avec le boulon ou pivot (26) et sert égalementà con- duire le courant.

18. - Dispositif contacteur suivant les revendications 16 - 17, caractérisé par le fait que la pression de contact est déterminée par l'intervalle entre les organes conducteurs de cou- rant (21,22, 23), par leur diamètre, ou par l'épaisseur de leurs parois.

19.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 18, caractérisé par le fait que le noyau (21) ou la partie extérieure du support (3) dépaase d'une certaine longueur les autres organes.

20. - Dispositif contacteur suivant la revendication 3, <Desc/Clms Page number 11> caractérisé par le fait qu'il est prévu un frotteur élastique supplémentaire (42).

21.- Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 20, caractérisé par le fait que la surface totale de contact, ou le nombre des surfaces de contact individuelles disposer contigües ou concentriques l'une à l'autre, ou celui des éléments contacteurs, sont dans chaque cas appropriés à la densité de cou- rant prévue pour le dispositif contacteur.

22. - Dispositif contacteur suivant les revendications 1 - 20, caractérisé par le fait que, pour éviter des densités de courant inadmissibles, le dispositif contacteur présente une plus grande surface au passage du courant que la section du conducteur.