EP0645792A1 - Pièce délimitant les chambres de coupure d'arc - Google Patents

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EP0645792A1
EP0645792A1 EP93440080A EP93440080A EP0645792A1 EP 0645792 A1 EP0645792 A1 EP 0645792A1 EP 93440080 A EP93440080 A EP 93440080A EP 93440080 A EP93440080 A EP 93440080A EP 0645792 A1 EP0645792 A1 EP 0645792A1
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movable
contacts
electromagnet
base
contact carrier
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Denis Deckert
Philippe Donnenwirth
Fabien Filipozzi
Guy Lehning
Silvio Maninchedda
Pierre Steiner
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Hager Electro SAS
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Hager Electro SAS
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Definitions

  • the present invention relates to a multipolar switch device with electromagnetic control of the contactor type. It relates more particularly to a part intended to cooperate with the movable contact carrier of such a device, as well as with the housing, so as on the one hand to ensure a fixed support for the springs urging the movable contacts and on the other share, to define arc breaking chambers for each pole.
  • a second spring also opposes the action of the electromagnet, that is to say that it repels the movable armature when the coil is not energized.
  • the contactor is of the opening type, the actions of the two springs are added, and the electromagnet must therefore be more powerful to overcome them, thus raising the moving assembly and opening the contacts.
  • the closing force of the contacts, exerted by the first spring, exhibits a reaction absorbed by the housing by means of auxiliary parts interposed between the housing and said spring.
  • the principle thus disclosed proves to be inconvenient to implement, because the auxiliary parts are in number equal to the number of poles with opening, and they have to be mounted manually one by one in the recesses of the contact carrier.
  • the assembly time is relatively long, because it is necessary to install said auxiliary parts, then the contact pressure springs and finally the bridges of the movable contacts in the prismatic housings of the contact carrier. This repetitive operation proves to be difficult to perform due to the nature of the parts.
  • This plate is pierced with cells to allow the passage of the isolation partitions of the contact carrier, during movement of the latter when the movable frame of the electromagnet is returned to the fixed frame.
  • the present invention goes much further.
  • Its object is to present, in a single piece, a structure allowing firstly to ensure a fixed support for the contact pressure springs of the opening poles and, secondly, to partition the arc breaking chambers for all the poles.
  • the second function consists in protecting the breaking chambers which are subjected to intense stresses due to the repeated electric arcs which occur there. These arcs cause erosion of the partitions between the breaking chambers, and sudden changes in temperature which ultimately weaken the material of the partitions.
  • the bases are made of thermoplastic material, which is easy to work, but whose resistance to erosion and to high temperatures is poor.
  • the ideal would be to use a thermosetting material, very resistant and whose endurance tests prove that the resistance to sudden temperature changes and arc erosion is excellent.
  • such a material is difficult to transform. Manufacturing costs are therefore higher.
  • the objective of the invention is to solve this problem by proposing a single piece of enduring material, which simultaneously performs lateral partitioning and of the face opposite the base of each interrupting chamber. As said, this part also allows a fixed support for the contact pressure springs of the opening poles.
  • said recesses of the movable contact carriers have only one housing per pole for the movable contact bridges, which are identical, as are the blades of the fixed contacts and the movable contact carrier, for both pole versions with closing and opening.
  • This configuration is particularly advantageous since only one reference is necessary for each product, the assembly being slightly different, essentially because of the orientation which one gives to the parts to be assembled and to the order of assembly of the pressure spring of contact and the bridge of movable contacts, which is reversed depending on whether we are dealing with an opening pole or a closing pole.
  • the auxiliary part is fixed relative to the base, which allows it to perform its two functions. It is provided with an opening made in a central zone of the plate, allowing the passage of a member for holding the movable contact carrier in the movable armature of the electromagnet. This mechanical connection only becomes efficient when there is a deflection of said movable contact carrier under the effect of the forces of the springs or, exceptionally, during bonding of the contacts.
  • connection between this holding member and the movable part of the electromagnet is a dovetail connection.
  • the central position is explained by the holding function. It is not a binding, and the tolerance of the bond is therefore very wide.
  • the central support resulting from this connection compensates for said bending and maintains as much as possible the relative arrangement of the parts despite the mechanical constraints.
  • the assembly of the contactor is all the easier since the mobile contact carrier, secured at its two longitudinal ends remote from the base of the base to the manual control arms of the device, constitutes, in association with the latter as well as with the auxiliary part forming the arc breaking chambers and with the movable armature of the electromagnet, a complete sub-assembly which is placed for mounting in the reliefs provided for this purpose in the base.
  • the arms in question also provide the main mechanical connection between the contact carrier and the movable frame, by means of vertical dovetail connections.
  • the auxiliary object of the invention then fits into housings in the base provided for this purpose, and becomes integral with the housing.
  • shock absorbers preferably located at its corners, and it is also slightly movable so as to absorb the shocks caused by the sudden arrival of the movable frame.
  • dampers make it possible to attenuate the wear of the contacts, caused inter alia by the few ms of separation of the contacts during each shock on closing, for the closing poles. This brief separation and the resulting vibrations create abnormal wear that the dampers decrease.
  • the switch device of the invention comprises, in the vicinity of the cover, a manual control part provided with an operating button, and connected to the two manual control arms by means of cams having at their ends two zones. of rest for said arms in which the armatures of the electromagnet are respectively in close or distant position.
  • the rest areas are interconnected by a ramp inclined to transform the movement parallel to the base of the button base into a perpendicular movement performed by the movable assembly formed of the movable frame, the contact carrier and the manual control arms.
  • the inclined ramp has an extreme point shortly before the close armature rest point, at which the two armatures are in contact, while they are at a short distance from each other in the close rest position.
  • Said part provided with an operating button additionally comprises at least one spring member intended to exert a restoring force towards the resting point of distant armatures, which is exerted when a voltage pulse in the coil of the electro- magnet puts the two armatures in contact.
  • Figure 1 shows an auxiliary part (A) according to the invention. It consists of a plate (1) on which bear the springs of the movable contact bridges of the opening poles, and partitions (2) separating the breaking chambers.
  • an opening (3) allows the connection between the movable contact carrier and the movable armature of the electromagnet.
  • This opening (3) is located between a partition (2) and a portion (2 ') which, from the plate (1), develops in the same direction as the partitions (2), but over a much longer length. limited.
  • the partitions include ribs (4) for reinforcement, and recesses (5) intended to cooperate with the base of the movable contact carrier.
  • the auxiliary part (A) is fixed to the frame, in this case the base (S) of the housing, by means of supports (6) which come to fit into housings provided for this purpose in said base (S ), and are locked when the cover (C) is put on.
  • Figure 2 shows the positioning of said auxiliary part in the housing.
  • the supports (6) are located at the joint between the base (S) and the cover (C).
  • two movable contact bridges (7) are open, the other two (7 ') being closed. They are therefore respectively in contact and separated from the blades of the fixed contacts (8) at rest, that is to say when the movable armature (9) of the electromagnet is distant from its fixed armature (10).
  • the auxiliary part (A) is not only secured to the base (S) by the supports (6), but it is also positioned using grooved reliefs (13), which provide the lower partitioning of the breaking chambers.
  • connection terminals (14, 14 ′) located at the ends of the device.
  • Figure 5 shows the interpenetration between the different parts, and in particular the movable contact carrier (16) and the auxiliary part (A).
  • the part (A) has recesses (5) which adjust in width around the constrictions (17) of the base of the contact carrier (16) (see FIG. 6).
  • the height of these recesses (5) is greater than that of the base at the location of the interpenetration, so that the contact carrier (16) retains its mobility in translation.
  • the dovetail connection (20) between the movable armature (9) of the electromagnet and the contact carrier (16) is located on a central branch of the latter which passes through the plate (1) via the opening (3). It should be noted that when the cover (C) is put on, there is no contact between the auxiliary part (A) and the movable frame (9).
  • the mechanical connections (20 ', 20' ') armatures (9) / arms (19, 19') in vertical dovetails perform the joining function of these two elements, and therefore of the contact carrier assembly ( 16) / movable frame (9).
  • the dovetail connection (20) does not have the function of joining the two elements that it connects. It only serves when the contact carrier (16) is subjected to deflection during operation, due to the forces of the springs (11) or when the contacts are bonded. It then prevents internal deformation which can affect operation, or even cause the contact holder (16) to break.
  • the contact pressure springs (11) When the contact pressure springs (11) are in the opening configuration, they are positioned on the plate (1) by a stud (18), while they simply rest at the bottom of the housing (15) in the reverse configuration .
  • Figures 6 to 9 illustrate the steps of mounting the sub-assembly that is placed in the grooves (13) of the base (S) provided for this purpose.
  • the movable contact carrier (16) takes the form of an inverted E, the outer branches (18, 18 ') of which cooperate with the manual control arms (19, 19'), while the central branch (20) cooperates, as we have seen, with the movable armature (9) of the electromagnet.
  • Figure 6 shows particularly clearly the constrictions (17) around which adjust the recesses (5) of the auxiliary part (A).
  • the manual control arms (19, 19 '), known per se, include the aforementioned dovetail connections (20', 20 '') intended to adapt to corresponding housings formed in the sides of the frame mobile (9) of the electromagnet.
  • the sub-assembly is then compact enough to be assembled with the rest of a single piece, as it appears in Figure 10 where it is placed in the base (S).
  • the movable contact carrier (16) is made of thermosetting material, like the auxiliary part (A).
  • FIG 11 shows the coil (21) and its carcass (22) which is placed around the central branch of the movable frame (9).
  • the coil carcass (22) is held on the base (S) by means of clips to ensure mounting despite the spring (12).
  • it includes shock absorbers intended to absorb the shock caused by the movable frame (9) when it strikes the fixed frame (10) when closed.
  • the carcass (22) is slightly movable to increase the damping effect.
  • the central position represents automatic operation (it is illustrated in Figure 15). In one direction (see arrow F in Figures 13 and 14), the contacts are controlled, while in the other direction, action is taken on the coil which is cut.
  • the contact control implies the proximity of the armatures (9, 10) of the electromagnet.
  • the button (26) By pushing the button (26) so that the shaft (31), coming from a rest position (R1), climbs the inclined plane (32), the frames (9, 10) are brought closer.
  • the shaft (31) passes through a vertex (P), then shims in a rest position (R2).
  • the spring members (27, 27 ') are then applied against an inner surface of the cover (C).
  • the existence of the top (P) keeps the tree in the rest position (R2).
  • the contacts are closed.
  • the shaft (31) being slightly lowered, there is a small air gap between the frames.

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Abstract

Dispositif interrupteur multipolaires à commande électromagnétique du type contacteur, comprenant un boîtier constitué d'un socle (S) et d'un capot (C), à l'intérieur duquel se trouve un électro-aimant composé d'une bobine (21) et d'un circuit magnétique formé d'une armature fixe (10) et d'une armature mobile (9) solidarisée à un porte-contacts mobiles (16) comprenant pour chaque pôle : Un ressort (11) sollicitant un pont de contacts mobiles (7, 7') dans le but d'assurer une pression de contact avec des contacts fixes (8) correspondants, soit au repos pour des contacts mobiles à ouverture, soit à la mise sous tension de la bobine (21) de l'électro-aimant (9, 10) pour des contacts mobiles à fermeture, et Un évidement assurant le guidage des contacts mobiles, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce auxiliaire (A) solidarisée au socle (S) du boîtier et constituée essentiellement : d'une plaquette (1) parallèle à la base dudit socle (S), sur laquelle reposent les ressorts (11) des contacts mobiles à ouverture (7), et de cloisons (2) perpendiculaires à la plaquette (1), coopérant avec les parois des évidements de guidage du porte-contacts (16) et avec celles du socle (S) pour délimiter une chambre de coupure d'arc par pôle. <IMAGE>

Description

  • La présente invention est relative à un dispositif interrupteur multipolaire à commande électromagnétique du type contacteur. Elle concerne plus particulièrement une pièce destinée à coopérer avec le porte-contacts mobiles d'un tel dispositif, ainsi qu'avec le boîtier, de manière d'une part à assurer un appui fixe aux ressorts sollicitant les contacts mobiles et, d'autre part, à délimiter des chambres de coupure d'arc pour chaque pôle.
  • Les contacteurs comprennent généralement, à l'intérieur d'un boîtier constitué d'un socle et d'un capot, un électro-aimant comportant une bobine de commande associée à un circuit magnétique constitué d'une armature mobile et d'une armature fixe. L'armature mobile est solidarisée à un porte-contacts mobiles comprenant pour chaque pôle :
    • Un ressort sollicitant un pont de contacts mobiles dans le but d'assurer une pression de contact avec des contacts fixes correspondants. Selon un premier mode de fonctionnement, les contacts mobiles sont en pression contre les contacts fixes en position de repos, c'est à dire lorsque la bobine de l'électro-aimant n'est pas sous tension. Les contacts mobiles sont alors dits à ouverture. Selon un second mode de fonctionnement, les contacts sont à fermeture, et sont par conséquent ouverts au repos.
    • Un évidement assurant le guidage des contacts mobiles au cours de leurs mouvements provoqués par un changement d'état de la bobine électromagnétique. Il s'agit d'un guidage en translation suivant une direction parallèle à celle du déplacement de l'armature mobile.
  • Un second ressort s'oppose de surcroît à l'action de l'électro-aimant, c'est à dire qu'il repousse l'armature mobile lorsque la bobine n'est pas sous tension. Lorsque le contacteur est du type à ouverture, les actions des deux ressorts s'ajoutent, et l'électro-aimant doit par conséquent être plus puissant pour les surmonter, faire ainsi remonter l'équipage mobile et ouvrir les contacts.
  • Des solutions ont été proposées pour éliminer cet inconvénient. Ainsi, il a été proposé d'interposer une pièce fixe par rapport au boîtier du contacteur, qui constitue un appui fixe pour les ressorts réalisant la pression de contact entre contacts fixes et mobiles, et annihile de ce fait les efforts résistants dus à ces derniers au départ du mouvement de l'équipage mobile sous l'action de l'électro-aimant et avant ouverture des contacts.
  • La première mention de cette solution se trouve dans le brevet FR 1 523 839, dans lequel est décrit un interrupteur comportant des contacts mobiles appliqués par un premier ressort à des contacts fixes. Un second ressort exerce son action entre un coulisseau monté fixe dans le boîtier de l'interrupteur et une barre transversale coulissant dans une ouverture du boîtier, ladite barre étant de surcroît soumise à l'action de l'électro-aimant de l'interrupteur.
  • La force de fermeture des contacts, exercée par le premier ressort, présente une réaction absorbée par le boîtier par l'intermédiaire de pièces auxiliaires interposées entre le boîtier et ledit ressort.
  • Toutefois, le principe ainsi divulgué s'avère mal commode à mettre en oeuvre, car les pièces auxiliaires sont en nombre égal au nombre de pôles à ouverture, et il faut les monter manuellement une à une dans les évidements du porte-contacts. Le temps de montage est relativement long, parce qu'il est nécessaire d'installer lesdites pièces auxiliaires, puis les ressorts de pression de contact et enfin les ponts des contacts mobiles dans les logements prismatiques du porte-contacts. Cette opération répétitive s'avère difficile à exécuter du fait de la nature des pièces.
  • C'est pourquoi le brevet français FR 2 652 947, tirant parti de la position du problème et de sa résolution de principe, a fait progresser cette technique en proposant de constituer un appui fixe unique pour les ressorts de pression de contact, appui en forme de plaquette rectangulaire solidarisée au boîtier.
  • Cette plaquette est percée d'alvéoles pour permettre le passage des cloisons d'isolement du porte-contacts, lors du déplacement de ce dernier lorsque l'armature mobile de l'électro-aimant est rappelée vers l'armature fixe.
  • La contribution de ce brevet est donc uniquement de proposer une structure simple commune à tous les pôles à ouverture, et qui permet - par sa conception et celle du porte-contacts - un montage facile et automatisable, notamment des ponts des contacts à ouverture et de leurs ressorts respectifs dans les ouvertures prévues à cet effet dans le porte-contacts.
  • La présente invention va beaucoup plus loin.
  • Son objet est de présenter, en une seule pièce, une structure permettant en premier lieu d'assurer un appui fixe pour les ressorts de pression de contact des pôles à ouverture et, en second lieu, de cloisonner les chambres de coupure d'arc pour tous les pôles.
  • La seconde fonction consiste à protéger les chambres de coupure qui sont soumises à des sollicitations intenses du fait des arcs électriques répétés qui s'y produisent. Ces arcs provoquent une érosion des cloisons entre chambres de coupure, et des changements brutaux de temperature qui fragilisent à terme le matériau des cloisons.
  • Jusqu'ici, ces cloisons faisaient partie intégrante du socle des contacteurs, parmi d'autres reliefs de la base dudit socle permettant la fixation et/ou le positionnement des organes internes du contacteur.
  • Cependant, pour des raisons essentiellement pratiques, les socles sont fabriqués en matériau thermoplastique, qui est facile à travailler, mais dont la tenue à l'érosion et aux températures élevées est mauvaise. Pour les cloisons, l'idéal serait d'utiliser un matériau thermodurcissable, très résistant et dont les essais d'endurance prouvent que la tenue aux changements brusques de température et aux érosions d'arcs est excellente. Un tel matériau est toutefois difficile à transformer. Les coûts de fabrication sont par conséquent plus élevés.
  • La nécessité d'aboutir à un compromis coût/performance raisonnable a entraîné le maintien de l'utilisation des boîtiers en matériaux thermoplastiques, qui ne résistent pourtant pas de la meilleure manière aux conditions extrêmes générées dans les chambres de coupure d'arc, avec pour résultats des percements de cloisons entre pôles qui limitent la durée de vie du produit.
  • L'objectif de l'invention est de résoudre ce problème en proposant une unique pièce en un matériau endurant, qui réalise simultanément un cloisonnement latéral et de la face opposée au socle de chaque chambre de coupure. Comme on l'a dit, cette pièce permet également un appui fixe pour les ressorts de pression de contact des pôles à ouverture.
  • A cet effet, cette pièce dite auxiliaire est solidarisée au socle du boîtier, et elle comporte essentiellement :
    • Une plaquette parallèle à la base dudit socle, sur laquelle reposent les ressorts des contacts mobiles à ouverture.
    • Des cloisons perpendiculaires coopérant avec les parois des évidements de guidage des porte-contacts et avec celles du socle pour délimiter une chambre de coupure d'arc par pôle.
  • Selon une configuration préférentielle, lesdits évidements des porte-contacts mobiles ne comportent qu'un seul logement par pôle pour les ponts de contacts mobiles, lesquels sont identiques, de même que les lames des contacts fixes et le porte-contacts mobiles, pour les deux versions à pôles à fermeture et à ouverture.
  • Cette configuration est particulièrement avantageuse puisqu'une seule référence est nécessaire pour chaque produit, le montage étant légèrement différent, essentiellement à cause de l'orientation que l'on donne aux pièces à assembler et à l'ordre de montage du ressort de pression de contact et du pont de contacts mobiles, qui est inversé selon que l'on a affaire à un pôle à ouverture ou à un pôle à fermeture.
  • La pièce auxiliaire est fixe par rapport au socle, ce qui lui permet d'assurer ses deux fonctions. Elle est munie d'une ouverture pratiquée dans une zone centrale de la plaquette, permettant le passage d'un organe de maintien du porte-contacts mobiles dans l'armature mobile de l'électro-aimant. Cette liaison mécanique ne devient efficiente que lorsqu'il y a fléchissement dudit porte-contacts mobiles sous l'effet des forces des ressorts ou, exceptionnellement, lors du collage des contacts.
  • Selon une solution préférentielle, la liaison entre cet organe de maintien et la partie mobile de l'électro-aimant est une liaison en queue d'aronde. La position centrale s'explique par la fonction de maintien. Il ne s'agit pas d'une fixation, et la tolérance de la liaison est par conséquent très large. Lorsque le porte-contacts mobiles subit une flexion, l'appui central résultant de cette liaison compense ladite flexion et maintient autant que possible l'agencement relatif des pièces malgré les contraintes mécaniques.
  • L'assemblage du contacteur est d'autant plus aisé que le porte-contacts mobiles, solidarisé à ses deux extrémités longitudinales éloignées de la base du socle à des bras de commande manuelle du dispositif, constitue, en association avec ces derniers ainsi qu'avec la pièce auxiliaire formant les chambres de coupure d'arc et avec l'armature mobile de l'électro-aimant, un sous-ensemble complet que l'on pose au montage dans les reliefs prévus à cet effet dans le socle. Les bras en question réalisent par ailleurs la liaison mécanique principale entre le porte-contacts et l'armature mobile, au moyen de liaisons à queues d'aronde verticales.
  • La pièce auxiliaire objet de l'invention vient alors s'emboîter dans des logements du socle prévus à cet effet, et devient solidaire du boîtier.
  • Au cours du fonctionnement, lorsque l'armature mobile de l'électro-aimant heurte l'armature fixe légèrement libre, celle-ci se soulève et l'armature mobile heurte la carcasse du bobinage. Celle-ci comporte des amortisseurs, préférentiellement localisés à ses coins, et elle est au surplus légèrement mobile de façon à amortir les chocs provoqués par l'arrivée brutale de l'armature mobile.
  • Ces amortisseurs permettent d'atténuer l'usure des contacts, provoquée entre autres par les quelques ms de séparation des contacts lors de chaque choc à la fermeture, pour les pôles à fermeture. Cette séparation brève et les vibrations résultantes créent une usure anormale que les amortisseurs diminuent.
  • Pour les versions à pôles à ouverture, lorsque les armatures s'écartent, le mouvement est inverse : l'équipage mobile vient heurter le socle et provoque des vibrations. Celles-ci ne sont pas retransmises aux contacts grâce à la course d'usure et à l'appui fixe des ressorts de contact.
  • Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif interrupteur de l'invention comporte au voisinage du couvercle une pièce de commande manuelle dotée d'un bouton de manoeuvre, et reliée aux deux bras de commande manuelle par l'intermédiaire de cames comportant à leurs extrémités deux zones de repos pour lesdits bras dans lesquelles les armatures de l'électro-aimant sont respectivement en position rapprochée ou éloignée. Les zones de repos sont raccordées entre elles par une rampe inclinée permettant de transformer le mouvement parallèle à la base du socle du bouton en un mouvement perpendiculaire réalisé par l'équipage mobile formé de l'armature mobile, du porte-contacts et des bras de commande manuelle. La rampe inclinée comporte un point extrême peu avant le point de repos armatures rapprochées, au niveau duquel les deux armatures sont au contact, alors qu'elles sont à faible distance l'une de l'autre en position de repos rapprochée. Ladite pièce dotée d'un bouton de manoeuvre comporte au surplus au moins un organe ressort destiné à exercer une force de rappel vers le point de repos armatures éloignées, qui s'exerce lorsqu'une impulsion de tension dans la bobine de l'électro-aimant met les deux armatures en contact.
  • En d'autres termes, il y a un rappel mécanique lorsque l'entrefer entre les armatures est réduit à zéro, après mise sous tension de la bobine. La réinitialisation du contacteur en position automatique s'effectue donc électromagnétiquement.
  • Cette possibilité s'avère intéressante par exemple pour une réinitialisation de la commande d'un chauffe-eau en réglage jour/nuit, par l'impulsion véhiculée sur le secteur, après un fonctionnement en manuel.
  • A présent, l'invention va être décrite plus en détail, à l'aide des dessins annexés, pour lesquels :
    • La figure 1 représente une pièce auxiliaire selon l'invention, vue en perspective.
    • La figure 2 est une coupe parallèle aux armatures, montrant l'implantation de ladite pièce auxiliaire,
    • Les figures 3 et 4 sont des vues coupées transversalement des deux versions possibles de dispositifs interrupteurs, à pôles à ouverture et à pôles à fermeture.
    • La figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2, coupée à hauteur de l'armature magnétique.
    • La figure 6 montre un porte-contacts mobiles, vu en perspective avec deux pôles à ouverture et deux pôles à fermeture.
    • La figure 7 illustre la coopération entre la pièce auxiliaire de l'invention et le porte-contacts de la figure précédente.
    • En figure 8 et 9 se rajoutent au dispositif de la figure 7 respectivement les bras de commande manuelle et l'armature magnétique de l'électro-aimant.
    • La figure 10 est une vue en perspective du socle dans lequel est installé l'assemblage apparaissant en figure 9.
    • Les figures 11, 12 et 13 complètent le montage de la figure 10 respectivement avec le bobinage magnétique sur sa carcasse, l'armature fixe et la pièce de commande manuelle.
    • La figure 14 schématise la came de la pièce de commande manuelle, et
    • La figure 15 montre une vue en plongée d'un dispositif selon l'invention complètement assemblé et fermé par un capot.
  • La figure 1 montre une pièce auxiliaire (A) selon l'invention. Elle est constituée d'une plaquette (1) sur laquelle prennent appui les ressorts des ponts de contacts mobiles des pôles à ouverture, et de cloisons (2) séparant les chambres de coupure.
  • Dans la zone centrale de la plaquette (1) une ouverture (3) permet la liaison entre le porte-contacts mobiles et l'armature mobile de l'électro-aimant. Cette ouverture (3) se situe entre une cloison (2) et une portion (2') qui, à partir de la plaquette (1), se développe dans la même direction que les cloisons (2), mais sur une longueur beaucoup plus limitée.
  • Les cloisons comportent des nervures (4) de renforcement, et des évidements (5) destinés à coopérer avec la base du porte-contacts mobiles. La pièce auxiliaire (A) est fixée au bâti, en l'espèce le socle (S) du boîtier, par l'intermédiaire d'appuis (6) qui viennent s'emboîter dans des logements prévus à cet effet dans ledit socle (S), et sont verrouillés lorsqu'on met le couvercle (C).
  • La figure 2 montre le positionnement de ladite pièce auxiliaire dans le boîtier. Les appuis (6) sont situés à la jointure entre le socle (S) et le couvercle (C). Dans cette configuration, deux ponts de contacts mobiles (7) sont à ouverture, les deux autres (7') étant à fermeture. Ils sont par conséquent respectivement au contact et écartés des lames des contacts fixes (8) au repos, c'est à dire lorsque l'armature mobile (9) de l'électro-aimant est éloignée de son armature fixe (10).
  • Sur cette vue, on distingue les ressorts de pression de contact (11) des ponts de contacts mobiles (7, 7'), ainsi que le ressort de rappel (12) de l'armature mobile (9) en position de repos.
  • La pièce auxiliaire (A) est non seulement solidarisée au socle (S) par les appuis (6), mais elle est également positionnée à l'aide des reliefs rainurés (13), qui assurent le cloisonnement inférieur des chambres de coupure.
  • Les différences de montage qui existent entre les pôles à ouverture et les pôles à fermeture apparaissent en figures 3 et 4. Dans le premier cas, le pont de contacts mobiles (7) est orienté vers le bas, face aux pastilles de contact des lames des contacts fixes (8), et le ressort de pression de contact (11) est monté après ledit pont (7), entre celui-ci et la pièce auxiliaire (A).
  • Cette vue longitudinale permet également de voir les bornes de raccordement (14,14') situées aux extrémités du dispositif.
  • Pour les pôles à fermeture, on place en premier le ressort (11) dans le logement (15) du porte-contacts (16). Les pastilles de contact des ponts de contacts mobiles (7') sont tournées vers le haut, vers les lames de contact fixe (8), comme cela apparaît en figure 4. Les mêmes lames de contact fixe (8) que pour les pôles à ouverture sont utilisées, mais elles sont retournées. La succession de ces deux vues montre clairement que les pièces sont conçues pour servir dans les deux cas de figure. Seul, l'ordre de montage change et s inverse, ainsi que la position des contacts.
  • La figure 5 montre l'interpénétration entre les différentes pièces, et notamment le porte-contacts mobiles (16) et la pièce auxiliaire (A). La pièce (A) comporte des évidements (5) qui s'ajustent en largeur autour des resserrements (17) de la base du porte-contacts (16) (voir figure 6). La hauteur de ces évidements (5) est supérieure à celle de la base à l'endroit de l'interpénétration, afin que le porte-contacts (16) conserve sa mobilité en translation.
  • La liaison en queue d'aronde (20) entre l'armature mobile (9) de l'électro-aimant et le porte-contacts (16) se trouve sur une branche centrale de celui-ci qui traverse la plaquette (1) via l'ouverture (3). Il est à noter que lorsqu'on met le capot (C), il n'y a pas de contact entre la pièce auxiliaire (A) et l'armature mobile (9). Les liaisons mécaniques (20', 20'') armatures (9) / bras (19, 19') en queues d'aronde verticales réalisent la fonction de solidarisation de ces deux éléments, et par conséquent de l'ensemble porte-contacts (16) / armature mobile (9).
  • Comme on l'a déjà mentionné, la liaison en queue d'aronde (20) n'a pas pour fonction de solidariser les deux éléments qu'elle relie. Elle ne sert que lorsque le porte-contacts (16) est soumis à un fléchissement au cours du fonctionnement, à cause des forces des ressorts (11) ou au moment d'un collage des contacts. Elle empêche alors une déformation interne pouvant nuire au fonctionnement, ou même provoquer une rupture du porte-contact (16).
  • Lorsque les ressorts (11) de pression de contact sont dans la configuration à ouverture, ils sont positionnés sur la plaquette (1) par un téton (18), alors qu'ils reposent simplement au fond du logement (15) dans la configuration inverse.
  • Les figures 6 à 9 illustrent les étapes du montage du sous-ensemble que l'on pose dans les rainures (13) du socle (S) prévues à cet effet. Le porte contacts mobile (16) prend la forme d'un E renversé, dont les branches extérieures (18, 18') coopèrent avec les bras de commande manuelle (19, 19'), alors que la branche centrale (20) coopère, comme on l'a vu, avec l'armature mobile (9) de l'électro-aimant.
  • La figure 6 montre particulièrement clairement les resserrements (17) autour desquels s'ajustent les évidements (5) de la pièce auxiliaire (A).
  • Les bras de commande manuelle (19, 19'), connus en soi, comportent les liaisons en queue d'aronde (20', 20'') précitées destinées à s'adapter à des logements correspondants pratiqués dans les côtés de l'armature mobile (9) de l'électro-aimant. Le sous-ensemble est alors suffisamment compact pour être assemblé au reste d'une seule pièce, comme cela apparaît en figure 10 où il est posé dans le socle (S).
  • Ces bras sont en matériau thermoplastique, qui s'avère résistant à l'usure mécanique et au choc. A l'inverse, le porte-contacts mobiles (16) est en matériau thermodurcissable, comme la pièce auxiliaire (A).
  • La figure 11 fait apparaître la bobine (21) et sa carcasse (22) que l'on pose autour de la branche centrale de l'armature mobile (9). La carcasse (22) de la bobine est maintenue sur le socle (S) au moyen de clips pour assurer le montage malgré le ressort (12). A chaque coin, elle comporte des amortisseurs destinés à amortir le choc que provoque l'armature mobile (9) lorsqu'elle heurte l'armature fixe (10) à la fermeture. La carcasse (22) est légèrement mobile pour accroître l'effet d'amortissement.
  • Des lames souples (23, 23') sont reliées à des bornes de connexion (24, 24') pour l'alimentation de la bobine (21).
  • Le montage est complété par l'armature fixe (10) de l'électro-aimant (voir figure 12), et la pièce de commande manuelle (25) qui apparaît en figure 13, munie de son bouton de manoeuvre (26) et des organes ressorts (27, 27'). Comme on l'a dit, cette pièce coopère avec les bras de commande manuelle au moyen d'un trajet-came (30) (voir figure 14) sur lequel se déplace l'arbre (31) reliant des deux branches desdits bras (19, 19').
  • Il y a trois positions possibles du bouton (26). La position centrale représente le fonctionnement automatique (elle est illustrée en figure 15). Dans un sens (voir la flèche F en figures 13 et 14), on commande les contacts, alors que dans l'autre sens, on agit sur la bobine que l'on coupe.
  • La commande des contacts implique la proximité des armatures (9, 10) de l'électro-aimant. En poussant le bouton (26) de sorte que l'arbre (31), venant d'une position de repos (R1), gravisse le plan incliné (32), on rapproche les armatures (9, 10). L'arbre (31) passe par un sommet (P), puis se cale dans une position de repos (R2). Les organes ressort (27, 27') sont alors appliqués contre une surface intérieure du capot (C). L'existence du sommet (P) permet de maintenir l'arbre en position de repos (R2). Les contacts sont fermés. L'arbre (31) étant légèrement redescendu, il existe un faible entrefer entre les armatures.
  • Dès qu'une impulsion de courant survient dans la bobine (21), les armatures (9, 10) se collent, l'arbre (31) remonte au niveau (P) et les organes ressorts (27, 27') le renvoient en position centrale.
  • Lorsqu'on est en fonctionnement automatique, donc en position centrale, la manoeuvre du bouton en sens inverse déconnecte la bobine et stoppe le fonctionnement automatisé, par déconnexion d'une des lames souples (23, 23').

Claims (7)

  1. Dispositif interrupteur multipolaires à commande électromagnétique du type contacteur, comprenant un boîtier constitué d'un socle (S) et d'un capot (C), à l'intérieur duquel se trouve un électro-aimant composé d'une bobine (21) et d'un circuit magnétique formé d'une armature fixe (10) et d'une armature mobile (9) solidarisée à un porte-contacts mobiles (16) comprenant pour chaque pôle :
    - Un ressort (11) sollicitant un pont de contacts mobiles (7, 7') dans le but d'assurer une pression de contact avec des contacts fixes (8) correspondants, soit au repos pour des contacts mobiles à ouverture, soit à la mise sous tension de la bobine (21) de l'électro-aimant (9, 10) pour des contacts mobiles à fermeture, et
    - Un évidement assurant le guidage des contacts mobiles,
       caractérisé en ce qu'il comporte une pièce auxiliaire (A) solidarisée au socle (S) du boîtier et constituée essentiellement :
    · d'une plaquette (1) parallèle à la base dudit socle (S), sur laquelle reposent les ressorts (11) des contacts mobiles à ouverture (7), et
    · de cloisons (2) perpendiculaires à la plaquette (1), coopérant avec les parois des évidements de guidage du porte-contacts (16) et avec celles du socle (S) pour délimiter une chambre de coupure d'arc par pôle.
  2. Dispositif interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque évidement du porte-contacts mobiles (16) ne comporte qu'un seul logement (15) pour les ponts de contacts mobiles (7, 7'), lesquels sont identiques, ainsi que les lames des contacts fixes (18) et le porte-contacts mobiles (16), pour les deux versions à contacts mobiles à fermeture et à ouverture.
  3. Dispositif interrupteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce auxiliaire (A) formant les chambres de coupure d'arc comprend une ouverture (3) dans la zone centrale de la plaquette (1) permettant le passage d'un organe de maintien (20) du porte-contacts mobiles (16) dans l'armature mobile (9) de l'électro-aimant, et dont la liaison mécanique ne devient efficiente que lorsqu'il y a fléchissement dudit porte-contacts mobiles (16) sous l'effet des forces des ressorts (11) ou au moment d'un éventuel collage des contacts (7, 8).
  4. Dispositif interrupteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de maintien (20) du porte-contacts mobiles (16) prend la forme d'une queue d'aronde qui coopère avec un logement correspondant dans l'armature mobile (9) de l'électro-aimant.
  5. Dispositif interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-contacts mobiles (16), solidarisé à ses deux extrémités longitudinales (18, 18') éloignées de la base du socle (S) à des bras de commande manuelle (19, 19') du dispositif, constitue, en association avec ces derniers ainsi qu'avec la pièce auxiliaire (A) délimitant les chambres de coupure d'arc et l'armature mobile (9) de l'électro-aimant, un sous-ensemble complet que l'on pose au montage dans les reliefs (13) prévus à cet effet dans le socle (S).
  6. Dispositif interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carcasse (22) du bobinage (21) de l'électro-aimant comporte des systèmes amortisseurs destinés à amortir les chocs provoqués par l'armature mobile (9) de l'électro-aimant lorsqu'elle arrive en bout de course après contact avec l'armature fixe (10).
  7. Dispositif interrupteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au voisinage du capot (C) une pièce de commande manuelle (25) dotée d'un bouton de manoeuvre (26), reliée aux deux bras (19, 19') de commande manuelle par l'intermédiaire de cames (30) comportant à leurs extrémités deux zones de repos (R1, R2) pour lesdits bras (19, 19') pour lesquelles les armatures (9, 10) de l'électro-aimant sont respectivement en position rapprochée ou éloignée, lesdites zones de repos (R1, R2) étant reliées par une rampe inclinée (32) permettant de transformer le mouvement parallèlement à la base du socle (S) du bouton (26) en un mouvement perpendiculaire réalisé par l'équipage mobile formé de la culasse mobile (9), du porte-contacts (16) et des bras de commande manuelle (19, 19'), ladite rampe (32) inclinée comportant un point extrême (P) peu avant le point de repos (R2), au niveau duquel les deux armatures (9, 10) sont au contact, alors qu'elles sont à faible distance l'une de l'autre en position de repos (R2), et en ce que ladite pièce (25) dotée d'un bouton de manoeuvre (26) comporte au moins un organe ressort (27, 27') destiné à exercer une force de rappel vers le point de repos (R1), qui s'exerce lorsqu'une impulsion de tension dans la bobine (21) de l'électro-aimant met les deux armatures (9, 10) en contact.
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