Dispositif de connexion électrique On utilise, dans divers appareils ou ma chines, des conducteurs électriques superposés et isolés les uns des autres par des pièces iso lantes entre lesquelles on dispose généralement des intercalaires métalliques. Ces intercalaires métalliques sont normalement prévus pour assurer à l'ensemble une certaine rigidité méca nique et, également, pour réaliser une économie de matière isolante.
Les différents conducteurs forment des ca pacités qui peuvent être la cause de perturba tions dans les circuits utilisant des conducteurs.
Il est bien connu, par exemple, que les capacités existantes entre les lames de contact, utilisées dans les appareils de commutation, tels que commutateurs, relais, multisélecteurs à barres transversales, commutateurs rotatifs, clés, etc., sur lesquels sont raccordés diverses lignes de transmission, sont inégales et que ce dés équilibre est une cause de diaphonie. Une dis position souvent utilisée pour réduire cette diaphonie consiste à porter au potentiel de la masse les intercalaires métalliques utilisés dans ces piles.
Le dispositif de connexion électrique pour mise à un potentiel commun d'intercalaires métalliques d'une pile qui comprend, en outre, des lames de contact et des intercalaires iso- lants, suivant l'invention, est caractérisé en ce qu'il comprend un élément propre à être inséré dans ladite pile par des ouvertures la traversant, ledit élément étant électriquement conducteur et mécaniquement élastique, afin d'être en contact électrique avec les parois desdits inter calaires métalliques.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe d'un en semble de plusieurs lames de contact isolées les unes des autres et superposées avec inter calaires métalliques et des intercalaires isolants.
La fig. 2 est une vue partielle agrandie, en perspective, d'une pile de lames de contact dont les intercalaires métalliques sont mis à la masse.
La fig. 3 est une vue agrandie, coupe sui vant A-A de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en élévation agrandie d'un élément que comprend le dispositif et qui est utilisé dans les fig. 2 et 3 pour la mise à la masse des intercalaires métalliques.
La fig. 5 est une vue, en plan, de l'élément de la fig. 4. La fig. 6 est une vue partielle, en plan, d'un intercalaire isolant montrant une ouverture prévue pour permettre la libre action de l'élé ment élastique de contact.
La fig. 7 est une vue en coupe partielle d'une pile montrant la déformation de l'élément élastique de contact.
La fig. 8 est une vue agrandie en plan, montrant l'élément élastique de contact en posi tion dans la pile.
La fig. 9 est une vue agrandie en plan d'une seconde forme d'exécution de l'élément élas tique de contact.
La fig. 10 est une vue en plan de l'élément représenté à la fig. 9, en position dans la pile. Les fig. 11 et 12 sont les vues en plan d'une autre forme d'exécution de l'élément élastique de contact.
Les fig. 13 et 14 sont les vues respective ment en élévation et en plan d'une autre forme d'exécution de l'élément élastique de contact.
La fig. 15 est une vue en coupe de l'élément élastique de contact, dans la pile, combiné avec une broche.
Les fig. 16 et 17 sont les vues respective ment en élévation et en plan d'une autre forme d'exécution de l'élément élastique de contact associé à une broche.
La fig. 18 est une vue en plan représentant le dispositif des fig. 16 et 17 en position dans la pile.
La fig. 19 est une vue en plan d'une va riante de l'élément élastique de contact.
<B>-</B>La fig. 20 est une vue en élévation d'une autre variante de l'élément élastique de contact. La fig. 21 est une vue partielle en coupe d'urie autre forme d'exécution dans laquelle l'élément élastique de contact est constitué par un ressort à boudin.
On a représenté en coupe, sur la fig. 1, une pile comprenant plusieurs lames de contact c, disposées entre des intercalaires isolants b, des intercalaires métalliques a étant interposés pour donner à cette pile une certaine rigidité méca nique. Lorsque l'une ou plusieurs des lames c sont portées à un potentiel électrique, les capa cités existantes entre ces différentes lames sont une source de perturbations pour les circuits. Pour réduire de façon appréciable ces capacités, il suffit, suivant un procédé connu, de porter les intercalaires métalliques a à un potentiel commun, le potentiel de la masse par exemple.
La pile représentée sur les fig. 2 et 3 est constituée par un certain nombre de lames de contact 1, interposée entre des intercalaires isolants 2 de part et d'autre desquels sont disposés des intercalaires métalliques 3. La pile ainsi constituée est serrée entre deux pla ques métalliques 4 et 5 par des vis 6, 7, vissées dans. la plaque inférieure 5. La pile n'a été représentée que partiellement ; notamment, les lames de contact ont été coupées, leur entière représentation n'étant pas nécessaire à la com préhension.
La pile est traversée par des ouvertures 8 et 9 dans lesquelles est inséré un élément 10, élastique et conducteur de l'électricité.
Les intercalaires métalliques 3 remplissent plusieurs rôles. Ils assurent, tout d'abord, l'écartement convenable des lames de contact tout en permettant la réalisation d'une écono mie de matière isolante plus chère. Ils donnent à l'ensemble une rigidité convenable. Enfin, reliés électriquement à un potentiel électrique commun, le potentiel de la masse, par exemple, ils jouent le rôle d'écrans apportant une dimi nution appréciable des capacités existantes entre les lames de contact.
La mise à la masse des intercalaires métal liques est assurée par l'élément élastique de contact 10. Dans une première forme d'exécu tion représentée aux fig. 4 et 5, l'élément 10 se présente sous la forme d'un tube métallique comportant une large fente longitudinale 11. La longueur de cet élément élastique est sensible ment égale à la hauteur de la pile et sa section est plus grande que celle des ouvertures 8 et 9.
Lors de l'introduction de l'élëment élas tique 10 dans l'une des ouvertures 8 ou 9, les deux branches de 1'U de cet élément se refer ment en exerçant par ses arêtes 12 et 13 des bords de la fente 11, un effort important contre les parois 14 des intercalaires métalliques. De plus, par le glissement exercé lors de l'introduc tion de l'élément élastique 10, les arêtes 12 et 13 mordent légèrement, mais suffisamment, les parois des intercalaires métalliques 3 assu rant ainsi un excellent contact électrique à l'abri des oxydations ou autres altérations pos sibles.
D'autre part, les faibles défauts d'aligne ment des ouvertures superposées 8 sont com pensés par l'élasticité de l'élément de contact 10 dont les arêtes prennent une forme légèrement ondulée telle qu'on peut le voir sur les fig. 3 et 7. Afin de ne pas gêner cette détente élas tique de l'élément 10, on donne aux ouvertures 8, 9 des intercalaires isolants 2, un dégagement tel que représenté sur les fig. 6 et 8.
L'élément élastique peut être connecté élec triquement à la masse par tout moyen appro prié. Cependant, la plaque métallique supé rieure 4 de la pile de ressorts de contact est reliée électriquement à la plaque inférieure 5 par les vis d'assemblage 6 et 7, la plaque 5 se trouvant elle-même au potentiel de la masse par le montage.
Les intercalaires métalliques 3 se trouvent raccordés à la masse indépendamment les uns des autres de telle façon que si, pour une raison accidentelle quelconque, un contact imparfait existe entre l'un d'eux et l'élément élastique 10, ce défaut n'influe pas sur les autres contacts.
On remarquera qu'un seul élément élastique de contact 10 est suffisant pour assurer la mise à la masse de tous les intercalaires métalliques d'une même pile. On peut cependant prévoir plus d'un élément 10 par pile, ce qui élimine pratiquement tout risque de mauvais contact. Comme on peut le voir sur la fig. 2, on a prévu deux éléments 10 pour lesquels on a utilisé les deux ouvertures 8 et 9 prévues pour le passage des broches de guidage utilisées au montage. Les éléments élastiques de contact 10 peu vent être réalisés suivant des profils variés. Sur les fig. 9 à 12, on a représenté deux de ces variantes possibles.
Sur les fig. 9 et 11, les deux éléments élas tiques de contact 16 et 17 ont respectivement un profil en forme d'oméga et de S. Aux fig. 10 et 12, on a représenté la déformation que ces éléments subissent lorsqu'ils sont in sérés dans l'une des ouvertures 8 et 9.
Leurs arêtes 18, 19, 20 et 21 assurent un excellent contact avec les intercalaires métal liques 3 et les plaques métalliques 4 et 5.
Pour donner aux éléments élastiques de contact une plus grande indépendance de dé formation aux divers points de contact, on peut prévoir pour ces éléments 10, 16 et 17, des fentes transversales 22 déterminant des la melles 23, comme représenté sur la fig. 13. Les fentes sont disposées à des niveaux intermé diaires entre les intercalaires métalliques 3. De cette façon, les contacts entre les lamelles 23 et les parois des intercalaires métalliques 3, sont réalisés par déformation des lamelles. On réduit ainsi l'importance des défauts notables d'alignement des intercalaires.
Pour forcer l'élément élastique 10, 16 ou 17 en contact avec les intercalaires 3, on peut prévoir, comme représenté en coupe sur la fig. 15, une broche 15, introduite à l'intérieur de l'élément après sa mise en place.
On a représenté, aux fig. 16 et 17, une autre forme d'exécution du dispositif. L'élément élastique de contact 24 est cons titué par une croix de métal élastique mince dont les bras 25 sont pliés de manière à être parallèles entre eux. Le cercle circonscrit, pas sant par les arêtes 26 et 27 a un diamètre égal à celui des ouvertures 8 et 9. Entre les bras 25 est placé une broche 28 destinée à forcer les arêtes 26 et 27 en contact électrique avec les intercalaires métalliques.
Les bras 25 peuvent être plats comme prévu dans l'exemple des fig. 16, 17 et 18 ou incurvés comme représenté en plan sur la fig. 19. Dans ce dernier exemple, on donne ainsi aux arêtes vives 26' et 27' des bras 25' une meilleure position de contact. Suivant une autre variante représentée sur la fig. 20, les bras 30 de l'élément élastique de contact 29 peuvent être ondulés au lieu d'être rectilignes, les saillies extérieures 31 des ondulations étant destinées à faire contact avec les intercalaires métalliques 3. Une broche 32, de section convenable, placée à l'intérieur des bras 30, sert de point d'appui aux saillies inté rieures 33.
Suivant une autre forme d'exécution repré sentée à la fig 21, l'élément élastique de contact 34 a la forme d'un ressort hélicoïdal dont le diamètre extérieur est égal au diamètre des ouvertures 8 et 9. Cet élément peut être introduit dans les ouvertures par vissage. On peut également concevoir un outil spécial qui réduise momentanément le diamètre du res sort, par exemple par allongement ou par tor sion. Le ressort 34 est ainsi introduit sans effort ; libéré, il tend à reprendre son diamètre initial en assurant un contact efficace avec les intercalaires métalliques 3. Ce dispositif permet également de négliger de notables défauts d'ali gnement des ouvertures 8 et 9.
On a utilisé, dans les différents exemples précédemment décrits, pour la mise en place de l'élément élastique de contact, les ouver tures 8 et 9 prévues pour le passage des broches de guidage utilisées au montage. Ce pendant, il est possible d'utiliser d'autres ouver tures prévues pour le passage des vis d'assem blage 6, 7 ; la longueur de l'élément élastique de contact est, dans ce cas, diminuée de l'épaisseur de la plaque inférieur 5. Dans ce cas, les vis d'assemblage 6, 7 peuvent remplir le rôle des broches 15.
Electrical connection device In various devices or machines, electrical conductors superimposed and insulated from each other by insulating parts are used, between which metal spacers are generally available. These metal spacers are normally provided to provide the assembly with a certain mechanical rigidity and also to achieve savings in insulating material.
The different conductors form capacitances which can be the cause of disturbances in circuits using conductors.
It is well known, for example, that the existing capacitances between the contact blades, used in switching devices, such as switches, relays, multi-selector with crossbars, rotary switches, keys, etc., to which various lines are connected transmission, are unequal and that this dice balance is a cause of crosstalk. One arrangement often used to reduce this crosstalk consists in bringing the metal spacers used in these cells to ground potential.
The electrical connection device for setting a common potential of metal spacers of a battery which further comprises contact blades and insulating spacers, according to the invention, is characterized in that it comprises a element suitable for being inserted into said battery by openings passing therethrough, said element being electrically conductive and mechanically elastic, in order to be in electrical contact with the walls of said metal spacers.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the device forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a sectional view of a whole of several contact blades isolated from one another and superimposed with metal spacers and insulating spacers.
Fig. 2 is an enlarged partial view, in perspective, of a stack of contact blades, the metal spacers of which are grounded.
Fig. 3 is an enlarged view, section along A-A of FIG. 2.
Fig. 4 is an enlarged elevational view of an element which the device comprises and which is used in FIGS. 2 and 3 for earthing the metal spacers.
Fig. 5 is a plan view of the element of FIG. 4. FIG. 6 is a partial plan view of an insulating insert showing an opening provided to allow the free action of the elastic contact element.
Fig. 7 is a partial sectional view of a cell showing the deformation of the elastic contact element.
Fig. 8 is an enlarged plan view showing the elastic contact element in position in the stack.
Fig. 9 is an enlarged plan view of a second embodiment of the elastic contact element.
Fig. 10 is a plan view of the element shown in FIG. 9, in position in the stack. Figs. 11 and 12 are plan views of another embodiment of the elastic contact element.
Figs. 13 and 14 are respectively elevation and plan views of another embodiment of the elastic contact element.
Fig. 15 is a sectional view of the elastic contact element, in the stack, combined with a pin.
Figs. 16 and 17 are elevation and plan views respectively of another embodiment of the elastic contact element associated with a pin.
Fig. 18 is a plan view showing the device of FIGS. 16 and 17 in position in the stack.
Fig. 19 is a plan view of a variant of the elastic contact element.
<B> - </B> Fig. 20 is an elevational view of another variant of the elastic contact element. Fig. 21 is a partial sectional view of another embodiment in which the elastic contact element is constituted by a coil spring.
There is shown in section, in FIG. 1, a cell comprising several contact blades c, arranged between insulating spacers b, metal spacers a being interposed to give this stack a certain mechanical rigidity. When one or more of the blades c are brought to an electric potential, the capacities existing between these different blades are a source of disturbance for the circuits. In order to appreciably reduce these capacities, it suffices, according to a known method, to bring the metal spacers a to a common potential, the ground potential for example.
The battery shown in Figs. 2 and 3 consists of a number of contact blades 1, interposed between insulating spacers 2 on either side of which are arranged metal spacers 3. The stack thus formed is clamped between two metal plates 4 and 5 by screws 6, 7, screwed into. the lower plate 5. The stack has been shown only partially; in particular, the contact blades have been cut, their entire representation not being necessary for understanding.
The cell is crossed by openings 8 and 9 in which is inserted an element 10, elastic and electrically conductive.
The metal spacers 3 fulfill several roles. They ensure, first of all, the proper spacing of the contact blades while allowing the achievement of savings in more expensive insulating material. They give the whole a suitable rigidity. Finally, electrically connected to a common electric potential, the ground potential, for example, they play the role of screens providing an appreciable reduction in the capacities existing between the contact blades.
The grounding of the metal spacers is ensured by the elastic contact element 10. In a first embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the element 10 is in the form of a metal tube comprising a wide longitudinal slot 11. The length of this elastic element is substantially equal to the height of the stack and its section is greater than that of the openings 8 and 9.
When the elastic element 10 is introduced into one of the openings 8 or 9, the two branches of the U of this element are closed by exerting through its edges 12 and 13 the edges of the slot 11, a significant force against the walls 14 of the metal spacers. In addition, by the sliding exerted during the introduction of the elastic element 10, the edges 12 and 13 bite slightly, but sufficiently, the walls of the metal spacers 3 thus ensuring excellent electrical contact protected from oxidation. or other possible alterations.
On the other hand, the slight misalignments of the superimposed openings 8 are compensated for by the elasticity of the contact element 10, the edges of which take on a slightly wavy shape as can be seen in FIGS. 3 and 7. In order not to hamper this elastic relaxation of the element 10, the openings 8, 9 are given insulating spacers 2, a clearance as shown in FIGS. 6 and 8.
The elastic element can be electrically connected to ground by any suitable means. However, the upper metal plate 4 of the stack of contact springs is electrically connected to the lower plate 5 by the cap screws 6 and 7, the plate 5 itself being at ground potential through the assembly.
The metal spacers 3 are connected to ground independently of each other in such a way that if, for any accidental reason, imperfect contact exists between one of them and the elastic element 10, this defect does not influence not on other contacts.
It will be noted that a single elastic contact element 10 is sufficient to ensure the grounding of all the metal spacers of the same battery. However, more than one element 10 can be provided per cell, which practically eliminates any risk of poor contact. As can be seen in fig. 2, two elements 10 are provided for which the two openings 8 and 9 provided for the passage of the guide pins used during assembly have been used. The elastic contact elements 10 can be made according to various profiles. In fig. 9 to 12, two of these possible variants have been shown.
In fig. 9 and 11, the two elastic contact elements 16 and 17 respectively have an omega-shaped profile and an S-shaped profile. In FIGS. 10 and 12, the deformation that these elements undergo when they are inserted into one of the openings 8 and 9 has been shown.
Their edges 18, 19, 20 and 21 ensure excellent contact with the metal spacers 3 and the metal plates 4 and 5.
In order to give the elastic contact elements greater independence of deformation at the various points of contact, transverse slots 22 can be provided for these elements 10, 16 and 17 determining the melles 23, as shown in FIG. 13. The slots are arranged at intermediate levels between the metal spacers 3. In this way, the contacts between the lamellae 23 and the walls of the metal spacers 3 are made by deformation of the lamellae. This reduces the importance of notable alignment defects of the spacers.
To force the elastic element 10, 16 or 17 into contact with the spacers 3, it is possible to provide, as shown in section in FIG. 15, a pin 15, inserted inside the element after it has been put in place.
There is shown, in FIGS. 16 and 17, another embodiment of the device. The elastic contact element 24 is constituted by a cross of thin elastic metal, the arms 25 of which are bent so as to be parallel to each other. The circumscribed circle, not sant by the edges 26 and 27, has a diameter equal to that of the openings 8 and 9. Between the arms 25 is placed a pin 28 intended to force the edges 26 and 27 into electrical contact with the metal spacers.
The arms 25 can be flat as provided in the example of FIGS. 16, 17 and 18 or curved as shown in plan in FIG. 19. In this last example, the sharp edges 26 'and 27' of the arms 25 'are thus given a better contact position. According to another variant shown in FIG. 20, the arms 30 of the elastic contact element 29 may be corrugated instead of being rectilinear, the outer projections 31 of the corrugations being intended to make contact with the metal spacers 3. A pin 32, of suitable section, placed at the inside of the arms 30, serves as a fulcrum for the internal projections 33.
According to another embodiment shown in FIG 21, the elastic contact element 34 has the form of a helical spring, the outside diameter of which is equal to the diameter of the openings 8 and 9. This element can be introduced into the screw openings. It is also possible to design a special tool which momentarily reduces the diameter of the spring, for example by elongation or by tor sion. The spring 34 is thus introduced effortlessly; released, it tends to return to its initial diameter while ensuring effective contact with the metal spacers 3. This device also makes it possible to neglect notable defects in the alignment of the openings 8 and 9.
In the various examples described above, the openings 8 and 9 provided for the passage of the guide pins used during assembly were used for the positioning of the elastic contact element. However, it is possible to use other openings provided for the passage of the assembly screws 6, 7; the length of the elastic contact element is, in this case, reduced by the thickness of the lower plate 5. In this case, the assembly screws 6, 7 can fulfill the role of the pins 15.