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Corps tubulaire élastique à diamètre variable.
La présente invention a pour objet un corps tubu- laire élastique, à diamètre variable, destiné à être utilisé en combinaison soit avec un élément mâle en vue de provoquer son expansion à un diamètre supérieur, soit avec un élément femelle en vue de provoquer sa rétraction à un diamètre infé- rieur, ces organes étant applicables tant dans le domaine élec- 'trique que mécanique ou électro-mécanique.
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La présente invention a également pour objet un con- tacteur à bagues élastiques simples ou multiples, entrant dans la composition d'un appareillage mécanique ou électrique auquel il s'approprie parfaitement, par suite de son élasticité durable due à son principe d'expansion ou de compression homogène où toute molécule du métal employé intervient, répartissant ses effets sur l'intégralité des surfaces en contact.
Le but est d'augmenter, à parité de volume et de poids, la capacité de contact mécanique et électrique permet- tant, dans ce dernier cas, à égalité de section du métal, un passage de flux plus important que dans les contacteurs ha- bituels. Cette conception annulaire extensible assure d'une part, un contact intégral et, d'autre part, des ruptures dont les étincelles en fonction de l'intensité de passage se révè- lent sur des points essentiellement variables selon le prin- cipe de l'arc tournant, permettant au surplus de les situer, non plus sur les parois en contact gravées de leur passage, mais sur les lèvres à angle aigu des bagues, desquelles elles se dégagent.
Le corps tubulaire élastique à diamètre variable selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est pourvu d'in- cisions alternées, intéressant l'une puis l'autre de ses ex- trémités.
Le corps tubulaire peut être combiné avec une broche de diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du corps tubulaire, ou avec un élément femelle de diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe du corps tubulaire.
On peut disposer, à l'intérieur du corps tubulaire, @
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un corps élastique compressible renforçant sa résistance à la com pression.
Le corps tubulaire peut aussi être fendu sur toute sa longueur et il peut comporter à l'une de ses extrémités une section axiale de forme angulaire.
La broche peut présenter une extrémité tronconique et l'élément femelle peut présenter à l'une de ses extrémités une section axiale de forme angulaire.
Les incisions peuvent être disposées en escalier ou être de forme curviligne.
Dans une application à un interrupteur unipolaire, on peut prévoir en combinaison, deux bornes tubulaires concentri- ques, convenablement isolées et pourvues de moyens permettant de les réunir respectivement à chacune des extrémités des câbles à relier, deux corps tubulaires élastiques du type décrit, soli- daires respectivement de chacune des dites bornes, un axe con- centrique solidaire du support des bornes et s'étendant dans le prolongement des dits corps tubulaires élastiques, un cha- riot monté coulissant sur le dit axe et pourvu de deux éléments conjugués des dits corps tubulaires,
des moyens de commande permettant de faire coulisser le dit chariot sur le dit axe pour amener les dits éléments conjugués en contact étroit avec les dits corps tubulaires et pour les en éloigner et des moyens élastiques pour amortir les déplacements du chariot dans les deux sens.
Dans une application à un interrupteur multipolaire, on peut prévoir en combinaison, deux couples de corps tubulaires @ élastiques du type décrit comportant des contacts multipolaires @
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isolés sur chaque corps, des moyens permettant de réunir chaque contact à la borne correspondante, un axe concentrique solidai- re du support des dits corps tubulaires élastiques, un chariot monté coulissant sur le dit axe et comportant des contacts iso- lés disposés de façon à pouvoir venir en contact étroitavec les contacts correspondants portés par les dits corps tubulai- res ;
des moyens de commande permettant de faire coulisser le dit chariot sur le dit axe pour amener les dits éléments con- jugués en contact étroit avec les dits corps tubulaires et pour les en éloigner et¯des moyens élastiques pour amortir les dé- placements du chariot dans les deux sens.
On conçoit que, par introduction à l'intérieur du dit oorps tubulaire d'une broche d'un diamètre légèrement su- périeur à son diamètre interne, on provoque son expansion à un diamètre égal à celui de la broche en réalisant un contact intime sous pression de toutes les surfaces en présence. Il en est de même en inversant les fonctions, c'est-à-dire en comprimant le corps tubulaire élastique à l'aide d'un corps formant femelle, lui-même éventuellement élastique, de façon à provoquer sa rétraction pour l'amener au diamètre interne du corps femelle, réalisant ainsi un contact intime sous pres- sion de toutes les surfaces en présence.
Il est bien entendu que l'invention porte non sur l'élasticité dans le sens radial bien connue en soi et diver- sement appliquée, mais sur les moyens utilisés pour l'obten- tion de corps tubulaires possédant une élasticité assurant une continuité parfaitement homogène de contact entre parties mé- talliques en présence.
En dehors de l'application envisagée aux appareilla-
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ges électriques, le dispositif selon l'invention trouvera uti- lement son application dans les liaisons d'ordre mécanique. Dans ce domaine son emploi se révèlera particulièrement avantageux par suite de la rapidité d'utilisation à points fixes ou va- riables d'organes à relier, par l'économie de temps, d.e poids et d'encombrement qu'il permet de réaliser et par suite de l'interchangeabilité des organes qui en sont munis. Son prix de revient est particulièrement économique et il pourra se substituer avantageusement aux autres moyens habituels de fixa- tion tels que rivets, boulons, vis ou soudure détériorant les organes au voisinage de leur point de fixation. Son emploi ap- paraît recommandable dans le domaine de la ferronnerie.
Quelques modes d'exécution de l'invention sont repré- sentés à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel : la fig. 1 représente le développement d'un corps tubulaire conforme à l'invention représenté en coupe axiale à la fig. 2, les figures 3 et 4 montrent, en coupe axiale, untel corps tubulaire isolé et en prise avec une broche, la figure 5 représente semblablement un corps tubu- laire conforme à l'invention en prise avec un élément femelle, les figures 6 et 7 montrent respectivement en coupe axiale et en plan une adaptation mécanique du dispositif selon l'invention, et la figure 8 représente en coupe axiale un inter- rupteur unipolaire à manoeuvre axiale selon le principe de l'invention.
Le corps tubulaire cylindrique 1 (fig. 2) est remar-
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quable en ce qu'il comporte des incisions radiales alternées
2 et 3 intéressant respectivement chacune de ses extrémités et situées à des écartements angulaires égaux.
Il est bien entendu que ces incisions qui sont rec- tilignes et parallèles à l'axe dans l'exemple, peuvent affecter des formes différentes, telles que curvilignes ou mixtilignes pourvu qu'elles s'étendent parallèlement entre elles et qu'el- les débouchent alternativement sur l'une puis sur l'autre des extrémités du corps tubulaire. En particulier des incisions en forme d'hélice à pas allongé pourront utilement être adoptées. L'invention s'applique également à tout corps tubu- laire comportant un sectionnement sur toute sa hauteur.
Le diamètre intérieur du corps tubulaire (femelle) est sensiblement inférieur à celui de la broche 4 (fig. 4) utilisée, l'écart des diamètres adoptés déterminant le degré d'élasticité et de pression exercée sur les surfaces.
Les lèvres périphériques comportent de préférence une section angulaire non représentée ayant pour but de faciliter l'entrée de la broche et également, dans le cas des applica- tions électriques, de localiser les étincelles de rupture e t de protéger les parois de contact, prolongeant ainsi la durée du dispositif.
La variation d'écartement angulaire des incisions per- mettra de faire varier l'élasticité en fonction du diamètre utilisé.
Le dispositif selon l'invention permet de réaliser un contact intégral sur tous les points de la surface, chaque
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molécule de la matière constitutive participant à l'expansion et à la modification de diamètre de la bague.
La figure 5 représente une réalisation inverse concouran au même résultat en faisant travailler la bague 1 à la compression par utilisation d'un élément femelle 9.
Dans certains cas l'invention prévoit la présence, à l'intérieur de la bague élastique, d'un corps élastique com- pressible qui s'entremet dans le couple pour renforcer l'ac- tion de résistance à la compression dans certains cas où il ne serait ni.nécessaire ni possible d'utiliser une section plus forte de métal. Cette bague constitue alors un corps com- posé dont chaque élément constitutif joue un rôle complémen- taire de l'autre; cette bague peut atteindre un très faible diamètre de l'ordre du millimètre ou même d'une fraction de millimètre.
Les figures 6 et 7 représentent schématiquement et à titre d'exemple l'une des adaptations mécaniques conformes à l'invention. La colonne 5 sert de guide à une bague 6 réu- nie à un support 7 par exemple par l'intermédiaire d'un as- semblage 8 à queue d'aronde ; disposition, qui permet au support de se déplacer par rapport à la tige 5 sans inter- vention d'autre moyen de serrage, peut en particulier être utilisée peur les articles d'étalage et d'exposition.
Bien entendu la disposition inverse représentée à la figure 5 peut être utilisée.
La figure 8 représente un interrupteur unipolaire pourvu de dispositifs de contact conformes à l'invention ; comporte une commande axiale impérative aisément motorisable
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ou à commande automatique, pouvant être combinée, pour de for- tes intensités, avec des dispositifs à soufflage magnétique ou à bain d'huile connus ou non.
Plusieurs interrupteurs de ce type peuvent être réu- nis au moyen d'une commande unique dans le but de former des appareils multipolaires.
Le corps cylindrique de l'interrupteur, qui sera dé- crit ci-après-, est monté sur un tableau de service a unique- ment au moyen des écrous de serrage b de connexions électri- ques du circuit contrôlé serrant des rondelles isolées d, d', dit dont les arrivées de câblures sont représentées par b", c"; le boulon c"' fixe l'attache c".
Le corps cylindrique de l'interrupteur comporte les éléments suivants assemblés concentriquement : un anneau iso- lant c, une bague support f, un anneau isolant g, une bague support h, un corps isolant i, un axe central j, une rondelle 1 et un écrou de serrage k d'axe concentrique.
Les différents éléments ci-dessus indiqués sont so- lidarisés par injection sous pression de matière isolante dans diverses- lumières latérales m, n.
Les bagues élastiques o, p conformes à l'invention sont montées sur leurs supports respectifs f, h et immobili- sées par des ergots vissés c' et h'; une membrane circulaire prolongeant l'anneau se situe entre les deux bagues et fait fonction de pare-étincelles.
L'appareil fonctionne au moyen d'un chariot en for- me de doubles cuvettes concentriques coulissant sur un cous- sinet r comprimant un ressort s amorti par un ressort t re-
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posant sur la paroi u sur laquelle est fixé le chapeau cache- poussière v, v'.
La manoeuvre alternative est assurée au moyen d'un levier non représenté accouplé sur un arbre w entraînant deux engrenages superposés w" dont l'un seul est visible, engrè- nant avec deux crémaillères jumelles x, x'.
La remontée et la descente du chariot entraînant dans sa course le cache-poussière v, v' sont obtenues par les différentes positions du levier de commande de l'axe w.
Le chariot représenté à fond de course, réunit le circuit c", b" par les bagues c, p coulissant sur leurs parois.
L'invention prévoit également l'extension des dispo- sitions qui viennent d'être décrites à un contacteur multipo- laire.
Les deux bagues concentriques et leurs supports ex- tensibles sont alors remplacés par deux couples de bagues à contacts multipolaires isolés sur chaque bague, tandis que le chariot comporte deux contacts isolés.
Ces bagues en métal dont l'élasticité est obtenue par les incisions conformes à l'invention sont coupées en deux fractions (ou davantage) entre chacune desquelles un corps neu- tre assure leur maintien en position et leur isolement élec- trique. Une bague médane flexible en matière isolante recou- vre la bague à contacts multiples.
Une bague en acier par exemple également élastique, recouvre les deux autres bagues de sorte que chacun des dia- mètres intervient peur assurer entre les bagues un contact , intime formant un couple élastique homogène.
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La bague élastique excentrique de la figure 8 est remplacée par un couple de bagues multipolaires à l'instar du couple concentrique. Les supports de courant de chaque cou- ple de bagues sont pareillement formés de secteurs polaires correspondants isolés.
Le chariot est réalisé sur les mêmes principes, en sorte que chaque secteur polaire composant les bagues se trouve réuni par une partie correspondante isolée des autres par- ties et de l'axe, permettant en une seule manoeuvre de proje- ter ou de rejeter le chariot, contactant ou interrompant si- multanément plusieurs circuits électriques.
Cette réalisation présente le grand avantage de grouper en un espace restreint tous les éléments multipolai- res à un prix de revient réduit.
Les principes qui viennent d'être énoncés s'étendent dans toutes les applications à l'usage des appareillages élec- triques et notamment pour prises de courant uni ou multipolai- res, lampes électriques, radio, téléphone, télégraphe, coupe- circuits électriques à fusible, supports de lampe simples ou à commutateurs, interrupteurs et commutateurs simples, multi- ples ou combinés. Ils s'appliquent, d'une façon générale, à tout appareillage électrique, électro-mécanique et mécanique, à air libre, en vase clos, en bain d'huile avec souffleurs ma- gnétiques à commandes impératives ou automatiques ou auto- commandées.