Commutateur-combinateur électrique à contacts pivotants. La présente invention a pour objet un commutateur-combinateur à contacts pivo tants, ayant pour but de permettre diffé rentes combinaisons de circuits électriques telles qu'elles sont utilisées pour le réglage automatique de la puissance absorbée par des appareils, par exemple de chauffage ou dans d'autres buts, et d'une manière générale dans tous les cas où l'on désire obtenir, successi vement ou simultanément, la mise en paral lèle ou en série de différents circuits.
Pour le réglage des appareils de chauf fage, on a, jusqu'à, présent, utilisé de préfé rence des commutateurs à contacts rotatifs, soit du type à couteau et mâchoires, soit du type à segments et contacts à pression. Les inconvénients de ces commutateurs sont con nus: dans le premier cas, il peut se produire une diminution de l'élasticité des mâchoires, d'où échauffement anormal et usure préma turée des contacts; dans le deuxième cas, l'usure des segments due aux ruptures mul- tiples peut amener des grippages pouvant entraîner la détérioration de l'appareil.
Dans tous les cas, le remplacement de contacts usés est pratiquement impossible ou exige pour le moins un démontage presque complet des appareils et un nouveau réglage.
Dans le commutateur faisant l'objet de la présente invention, on a cherché à éviter tous ces défauts.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'objet de l'invention et des variantes d'un combi- nateur à quatre contacts.
La fig. 1 en représente une coupe trans versale montrant un contact dans la position fermée; La fig. 2 en représente une coupe trans versale partielle montrant un contact dans la position ouverte; La fig. 3 en représente une vue en élé vation côté contacts; La fig. 4 représente une vue de face de l'appareil côté mécanisme de commande; La fig. 5 représente une vue de côté d'un contact fige muni d'un dispositif -de soufflage magnétique, et La fig. 6 représente une vue de face du même contact;
La fig. 7 représente une vue de côté d'un doigt de contact articulé dans la position ouverte, et La fig. 8 représente une vue de côté de ce même doigt de contact articulé dans la position fermée; La fig. 9 représente une vue de face d'un mécanisme de commande réalisant la rupture brusque, et La fig. 10 en représente une vué de côté. Le commutateur représenté comprend un socle isolant 1 contre les faces latérales du quel sont fixées, par des tiges 4, deux pla tines 2 et 3.
Des feuilles 5, en matière iso lante, ayant pour but d'isoler les platines 2 et 3 par rapport aux contacts et d'éviter un serrage direct de ces platines métalliques sur le socle 1. qui peut être en matière cé ramique, sont intercalés entre ce dernier et les premières.
Les platines 2 et 3 sont en outre reliées par une tige .6 revêtue d'un canon isolant 7 servant d'entretoise; elles sont munies de tiges épaulées 8 qui sont figées par rivetage ou par un autre procédé approprié, et qui servent d'éléments de fixation de l'ensemble du commutateur. L'assemblage ainsi consti tué sert,de support à tous les éléments élec triques et mécaniques .de l'appareil.
La forme du socle 1 est choisie de telle sorte qu'il puisse être fabriqué par tréfilage avec un simpla usinage supplémentaire. Ce procédé permet de réaliser, d'une manière facile et avec un minimum d'outillage, des socles pouvant recevoir un nombre -quelcon que de contacts.
Ce socle 1 supporte deux rangées de bor nes 9 et 10, fixées. à lui par -des vis 27, et dont les premières. sont reliées par des la melles conductrices flexibles 11 aux contacts mobiles.
Dans le commutateur représenté par les fig. 1, 2 et 3, quatre contacts figes 12 sont groupés par paires, munies chacune d'une borne 10; mais il est bien évident que les contacts figes peuvent recevoir chacun une borne 10 individuelle.
La forme des contacts figes 12 repré sentée est telle que ces derniers peuvent être équipés avec un dispositif de soufflage ma gnétique qui sera décrit plus loin.
Les doigts pivotants sont constitués par un levier 13, qui peut être en tôle découpée et cambrée en forme d'U par exemple, lors qu'il s'agit .d'appareils à faible intensité, ou être une pièce de fonderie, lorsqu'il s'agit de combinateurs à forte intensité. Ce levier 13 comporte à une extrémité une anse 14 permettant de le monter sur un axe 15 muni d'une gaine isolante 16 et figé dans les pla tines 2 et 3, Les leviers 13 peuvent donc pivoter autour de l'axe 15.
Chaque levier 13 est muni d'un galet 17 pouvant tourner au tour d'un axe 18 et porte à son extrémité un doigt de contact 19 figé par rivetage ou par tout autre procéd'e approprié. Les lamelles conductrices flexibles 11 sont prolongées jus qu'à l'extrémité du levier 13 portant le doigt de contact 19 et recourbées de manière à éta blir une liaison électrique directe entre ce dernier et les bornes 9.
Un ressort à boudin 20 est prévu pour chaque contact mobile, comprenant les pièces 11, 13, 17, 18, 19, et sollicite ce, dernier dans le sens de la ferme ture. Ces ressorts sont logés dans -des canaux 21 prévus à cet effet dans le socle 1 et accrochés par une anse 22 à une tige 23 logée dans une encoche 24 de ce socle 1.
La commande des contacts mobiles est obtenue d'une manière très simple par un arbre central carré 2,5 sur lequel on cale des cames profilées, en matière isolante 26. La forme de ces cames peut être différente pour chaque contact et permet, par conséquent, de réaliser les combinaisons les plus variées.
Le couple nécessaire au déplacement de l'ar bre à cames d'une position à une autre est faible du fait que tout frottement de glisse ment entre les cames et les contacts est évité par l'action des galets 17., Ces derniers, en roulant sur les cames, empêchent en outre que les surfaces de ces dernières soient mé tallisées comme cela se produirait au cas où les contacts glisseraient directement sur les cames.
Les fig. 7 et 8 représentent une variante des contacts pivotants permettant de dimi nuer l'usure desdits contacts due aux effets des ares.
A cet effet, le doigt de contact 19 n'est pas fixé rigidement sur le levier 13, mais sur un petit pont basculant 44 pouvant pivo ter autour d'un axe 45 logé dans le levier 13. L'une des extrémités du ressort 20 est attachée à ce pont 44. La connexion flexible 11 formant boucle est rivée sur le pont 44 entre ce dernier et le contact mobile 19.
La fig. 7 représente les contacts dans la position ouverte. Sous l'action du ressort 20, le pont 44 vient buter contre le levier 13 au point 46. Si l'on tourne la came 26 dans le sens de la fermeture, les contacts 12-19 viennent toucher aux points 47; le pont 44 pivote autour de son axe 45 au fur et à mesure que la came 26 s'efface, le contact 19 glisse et roule sur le contact 12 jusqu'à ce que le pont 44 bute sur le levier 13 au point 49.A ce moment, le point de contact entre 12 et 19 se trouve en 48, c'est-à-dire éloigné des points 47 où se produit la rupture.
Les différents avantages du commutateur décrit sont les suivants: Accessibilité et, par conséquent, inter changeabilité facile des contacts usés. Il suf fit en effet -de retirer les axes 15 et les tiges 23 pour pouvoir enlever les contacts pivo- tants. Les contacts fixes 12 sont toujours accessibles et peuvent être contrôlés et même retouchés sans démontage aucun.
Possibilité .de construire les appareils les plus divers par simple adjonction ou sup pression de contacts; le socle 1 et les cames 26 peuvent être fabriqués par tréfilage, et leurs longueurs axiales peuvent par consé quent être choisies à volonté.
La pression entre contacts fixes et mo biles est donnée par des. ressorts à raison d'un par contact. Les pièces parcourues par le courant ne servent que de conducteurs et la pression entre contacts est indépendante de l'usure éventuelle de ces derniers.
Les circuits électriques constitués par les bornes 9, les vis 27, les lamelles 11, les doigts 19 et 12 et la borne 10, sont disposés en forme de boucle d'où résulte un soufflage magnétique de l'arc de rupture formé lors de la séparation des doigts 19 et 12.
La forme en, crochet de ces derniers est d'ail leurs choisie telle qu'elle permet l'adjonction de petits aimants de soufflage en U 30 (voir fig. 5 et 6) garnis de part et d'autre d'écrans isolants 28 et 29 dont le premier sert à ren forcer l'isolement entre contacts voisins, le deuxième à éviter que l'arc touche l'aimant 30. L'extrémité inférieure des contacts 12 entoure l'aimant 30 à la manière d'une spire et produit entre les ailes latérales -de ce der nier un champ transversal.
Ce perfectionne ment est particulièrement utile pour les ap pareils destinés à couper des courants con tinus ou des courants d'intensité élevée.
Ainsi que le montre la fig. 10, le com mutateur décrit est équipé avec une manette de commande 31 solidaire de l'arbre 25.
Pour maintenir dans des positions déter minées les cames 256 solidaires de l'arbre 25, celui-ci est muni -d'un tambour 32 (fig. 4) à encoches 33 auxquelles correspondent des galets 34 pouvant tourner autour d'axes 35 solidaires de leviers 36. Ces derniers peuvent pivoter autour d'axes 37 fixés par rivetage ou un autre procédé approprié dans la platine 2.
Sous l'action d'un ressort 38 accroché de part et d'autre sur les extrémités des leviers pivotants 36, les galets 34 viennent se loger dans les encoches 33 du tambour 32 et main tiennent par conséquent l'arbre 25 dans une position déterminée.
Le mécanisme représenté à titre d'exem ple sur la fig. 4 permet -de réaliser quatre positions par tour de manette complet et ceci dans les deux sens. Il est évident que ce nombre peut être changé en prévoyant sur le tambour 32 la quantité d'encoches .désirée et en décalant ou en supprimant l'un des éléments d'arrêt constitués par les pièces 34, 35, 3-6 et 37. Une -des attaches du ressort serait alors réalisée au moyen d'un pivot fixé sur la platine 2.
Par l'adjonction d'un dispositif supplé mentaire, le mécanisme peut être complété de manière à rendre le mouvement d'ouver- ture des contacts indépendant du mouvement de la manette 31.
D'après les fig. 9 et 10, la manette 31 est folle sur l'arbre 25 et ne peut agir que par l'intermédiaire d'un entraîneur<B>58</B> sur un secteur 39 solidaire de l'arbre 25. Dans la position de repos, cet entraîneur et, par con séquent, la manette 31, sont maintenus dans le plan de symétrie du secteur 39 par un ressort de torsion 40 disposé sur l'arbre 25 et dont les extrémités butent, d'une part, sur un cran du secteur 39 et maintiennent, de l'autre part, l'entraîneur 58 au moyen d'un. cran 41 prévu sur ce dernier.
En tournant la manette 31, on bande le ressort 40 et, après avoir effectué la moitié de la course angulaire entre deux positions de repos voisines de l'arbre 25, le cran 41 vient buter contre un bec 42 du secteur 39.
En continuant le mouvement, on entraîne ce dernier et en même temps le tambour 32 qui, en écartant les galets 34, bande le res sort 38. Dès que la pointe 43 dépasse la droite reliant le centre du galet 34 avec celui de l'arbre 25, c'est-à-dire après avoir entraîné ce dernier de la demi-course angulaire entre deux positions de repos voisines, le mouve ment de l'arbre est achevé par l'action du ressort 38 sur les galets 34 qui, en roulant dans l'encoche suivante du tambour 32, com muniquent à ce dernier un mouvement rotatif.
Les cames 26 étant conçues de manière à ce qu'elles soulèvent les contacts pivotants dans la deuxième moitié de la course angu laire seulement, la rupture des circuits se produit brusquement et indépendamment du mouvement de la manette 31.