CA1303169C - Module de protection pour electro-aimant de contacteur - Google Patents

Abstract

DE DIVULGATION Les éléments résistifs et capacitifs d'un circuit RC servant à protéger un contacteur contre les parasites sont disposés dans un module isolant ayant deux réceptacles saillants reliés par un troisième réceptacle plat qui est traversé par des conducteurs de liaison dont deux sont prolongés par des broches aptes a coopérer élastiquement avec des portions libres des bornes de cette bobine. Ce module est particulièrement destiné aux contacteurs possédant, dans leur boîtier, deux cavités externes voisines des bornes de la bobine.

Description

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L'invention concerne un appareil contacteur électrique ayant, d'une part, un boitier de forme générale prismatique à base rectangulaire, qui est apte à recevoir un électro-aimant, et qui comporte des parois latérales épousant le contour de celui-ci en laissant subsister au voisinage d'arêtes parallèles deux cavités externes et, d'autre part, un module électrique amovi-ble dont l'enveloppe est associée au boîtier, et dont deux pièces de liaison électrique sont respectivement reliées à deux bornes de raccordement externes de la bobine de cet électro-10 aimant.

Ces appareils, qui présentent la propriété d'opérer par exempleune protection de la bobine contre les surtensions apparaissant à ses bornes à l'aide d'un réseau RC, bénéficient également d'une sensible réduction du niveau~des parasites qui accompa-gnent l'excitation et/ou la désexcitation de cette bobine ; à
ce titre, leur utilisation est, soit recommandée, soit prescri-te, lorsque des appareils électroniques sensibles à ces parasi-tes se trouvent dans un voisinage immédiat, ou sont exposés à
20 des rayonnements émis par des conducteurs circulant à proximi-té.

L'utilisateur, qui se trouve dans la nécessité de prendre les précautions mentionnées ci-dessus, rencontre généralement des modules qui peuvent être associés à un contacteur standard en s'agrafant à lui, soit sur la portion avant d'une partie du ,' ~

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boîtier, soit encore en se plaçant entre la semelle du boîtier et une platine destinée à sa fixation.

Dans le premier cas, le volume occupé par ce module réduit celui qui peut être consacré à la mise en place de blocs de contacts auxiliaires qui s'accrochent généralement sur cette même face avant.

Dans le second cas, la nécessité de disposer, après coup, un 10 tel module de protection, nécessite un démontage du contacteur pour le désolidariser de sa platine de fixation ; cette opéra-tion est généralement génératrice de perte de temps dans la mesure où des nappes de conducteurs aboutissant aux diverses bornes du contacteur rendent malaisé l'accès aux vis de fixation ou, respectivement, au crochet servant à opérer son accrochage sur un rail profilé normalisé.

Selon une autre mesure, connue par exemple, par le brevet EP 198 099, le boîtier du module de protection est logé, de 20 façon amovible, dans un alvéole débouchant sur une face latéra-le du contacteur, et les liaisons électriques nécessaires sont établies à l'aide de pattes élastiques venant s'appliquer sur des pièces conductrices qui circulent entre les bornes de raccordement de la bobine et d'autres pièces élastiques qui sont, elles, solidaires de la carcasse de cette bobine.

Outre les inconvénients découlant de la nécessité de fabriquer et de monter ces pièces conductrices supplémentaires, on peut encore reprocher à cette disposition l'impossibilité qu'elle entraine de mettre en place un tel module lorsque la nécessité
s'en fait ressentir après le montage et la fixation d'une multiplicité de contacteurs les uns contre les autres ; la seule mesure permettant une telle mise en place amènerait à
laisser systématiquement subsister, entre deux contacteurs voisins, un intervalle supérieur à l'épaisseur de l'enveloppe 10 du module : enfin, les faces latérales voisines de deux appa-reils contacteurs sont celles qui sont généralement choisies pour recevoir un dispositif de verrouillage réciproque lorsque deux contacteurs voisins sont associés dans un montage inver-seur de sens, de sorte qu'une intervention à cet endroit pourrait également nécessiter le démontage de ce dispositif.

On connait également, par exemple par le modèle d'utilité
DE 82 36 682, un appareil contacteur protégé dans lequel la présence d'un dégagement du boitier de ce contacteur est mise à
20 profit pour loger un module de protection ; le fait que le raccordement électrique et la mise en place ultérieure de ce module nécessitent le desserrage des bornes de raccordement de la bobine, peut être ressenti comme une gêne ou un risque lorsque ces bornes ne sont pas voisines car, d'une part, l'introduction simultanée de deux conducteurs ou plus dans une borne de raccordement n'est jamais aisée, tandis que, d'autre part, le maintien mécanique du module peut entrainer, à la longue, une fatigue exagérée de la seule patte de raccordement servant à cette fonction.

L'invention se propose, par suite, d'apporter à un appareil conforme à la constitution mentionnée ci-dessus, des perfec-tionnements susceptibles de remédier aux inconvénients men-tionnes .

Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que10 l'enveloppe du module amovible comporte, d'une part, un premier réceptacle de forme plate dont le volume interne est traversé
par des portions de pièces conductrices coplanaires se trouvant reliées à des composants du module et, d'autre part, deux seconds réceptacles saillants qui sont aptes à recevoir ces composants, et dont les dimensions ainsi que l'écartement permettent une introduction dans deux cavités débouchant sur une même face du boitier du contacteur voisine des bornes.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ;~ 20 ci-dessous et à l'examen des figures annexées, qui illustrent respectivement :

A la figure 1, une vue en perspective avant d'un appa-reil contacteur selon l'invention dans lequel le module de protection a été dissocié du boîtier de celui-ci ;

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13031~9 A la figure 2, une vue en coupe d'un appareil contacteur par le plan P, défini à la figure 1 ;

A la figure 3, une vue partielle en coupe du module de protection et de la région du contacteur à laquelle il est associé, par le plan brisé QQ', visible à la figure l;

A la figure 4, une vue en perspective des pièces conte-nues dans une enveloppe de module de protection, ainsi que des portions de bande métallique qui les relient au cours d'une étape de fabrication ; et A la figure 5, une vue de dessus d'une bande métallique dans laquelle sont découpées, cambrées et maintenues des pièces conductrices du module selon un pas d'avancement - p - avant l'exécution d'une opération de surmoulage.

Un contacteur protégé 1, visible à la figure 1, résulte de 20 l'association mécanique et électrique d'un contacteur tel que 2 et d'un module de protection 3.

L'appareil contacteur comprend, de façon usuelle, un boitier 4 résultant de l'association d'un socle 5 et d'un capot 6 ; le socle sert essentiellement à recevoir un électro-aimant tel que 7, voir figure 2, qui est logé dans un volume interne 8, dont des parois ou cloisons 9, 10, 11, 12 définissent les limites ;

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ces parois épousent les contours d'une culasse fixe 14 et d'une bobine 13 présentant, sur sa carcasse 15, deux bornes de raccordement 16, 17.

Ces bornes qui sont sensiblement placées en reyard de l'une de deux paires de cavités 18, 19 ou, respectivement, 20, 21, résultant de la mesure mentionnée ci-dessus, se trouvent par ailleurs sensiblement au niveau d'un plan de joint P le long duquel sont associés le capot et le socle, de façon que leurs 10 vis de serrage 22, 23 soient accessibles de l'extérieur, voir figure 1.

Ces vis sont engagées chacune dans une pièce métallique conduc-trice telle que 24, voir figure 3, qui présente une région accessible 25 depuis la cavité voisine telle que 18 et qui est ancrée dans la carcasse.

Une semelle 26 du socle présente, par ailleurs, voir figure 1, des pattes telles que 27, 28, 29, 30 qui servent à une fixation 20 directe sur une platine, tandis qu'un dégagement 31 est pourvu de moyens d'accrochage connus en soi pour permettre l'accrocha-ge du contacteur sur un rail normalisé connu sous la désigna-tion de "profilé chapeau".

Une face avant 33 du capot présente, de façon également connue, des crochets 34, 35 pour assurer le maintien de blocs de contacts auxiliaires non représentés.

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Le module de protection 3, qui fait par exemple appel à un circuit comprenant, en série, une résistance R et un conden-sateur C, possède essentiellement une enveloppe 40, voir figure 1, pour recevoir ces éléments, deux pièces conductrices ou broches saillantes 41, 42 et des moyens de rétention 43 qui lui permettent d'être accroché au boîtier du contacteur. A cet effet, la cloison supérieure 12 du socle 5 présente de son côté
des moyens 44 aptes à coopérer avec les précédents 43.

10 Comme on le constate à l'examen de cette figure, l'enveloppe 40 comporte un premier réceptacle 45 de forme plate et deux seconds réceptacles saillants 46, 47 qui sont sensiblement plus volumineux.

L'écartement ou la distance qui séparent ces deux seconds réceptacles, ainsi que leurs longueurs mesurées dans la direc-tion de la flèche F, sont choisio pour correspondre à ceux des deux cavités 18, 19 du socle 5 dans lesquelles ces réceptacles sont destinés à être introduits lors de l'association du module 20 3 avec le contacteur.

Au cours de cette association, les broches viendront en contact électrique élastique avec des pièces de bornes de la bobine, ainsi qu'on peut l'observer à la figure 3 pour l'une de celles-ci et où la flèche F indique le sens où s'exerce une force de pression de contact.

. ... .

13~31~g En se reportant à la figure 4, où le module de protection est présenté dans une position retournée de 180 par rapport à sa position visible à la figure 1, on constate que le volume interne de l'enveloppe 40 reçoit trois pièces conductrices 51, 52, 53 découpées dans une tôle de faible épaisseur.

Deux pièces 51, 52 sont constituées chacune sous la forme d'une équerre ayant des ailes 54, 55, respectivement, 56, 57 ; les premières ailes 54, 56 et les secondes ailes 55, 57 sont pour-10 vues d'ouvertures 58, 59, respectivement, 60, 61 servant, pourla première paire, à recevoir des tétons rivetés 62, 63 appar-tenant aux broches 42, 41 et, pour la seconde paire, à recevoir et à maintenir par soudure des premiers conducteurs de raccor-dement 64, 65 appartenant à la résistance R et, respectivement, au condensateur C. Des seconds conducteurs de raccordement 66, 67 de ces deux éléments sont destinés à être introduits et soudés dans des ouvertures 68, 69 appartenant à une pièce plate conductrice de liaison 70 qui est découpée et s'étend transver-salement par rapport à F.
; 20 Cette pièce 70 ainsi que les secondes ailes 55, 57 sont sensi-blement placées dans un même plan S qui est parallèle aux deux broches ; celles-ci sont, de préférence, parallèles entre elles.

Comme le laisse comprendre le contour en pointillé qui repré-sente, de façon exagérée, la forme générale de l'enveloppe 40, ~303165~

les pièces et portions de pièces coplanaires 70, 55, 57 sont logées dans le premier réceptacle 45 de faible épaisseur, tandis que le condensateur C et l'aile 56 d'une part, et que la résistance R et l'aile 54 d'autre part, sont disposées respec-tivement dans cbacun des deux seconds réceptacles 46 et, respectivement 47.

L'examen de la figure 4 montre, par ailleurs, que la pièce de liaison 70 comporte sensiblement dans sa région centrale un lO arceau 71 se trouvant dans un plan médian TT', perpendiculaire au plan ~ommun.
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Cet arceau, qui est élastique en raison de la nature du maté-riau choisi pour réaliser la pièce 70, est destiné à communi-` quer à un crochet déformable 43 solidaire de l'enveloppe 40 une force de sens opposé à F qui tendra à appliquer les broches~41, 42 contre les pièces de bornes telles que 25 en s'appuyant sur un talon 73 du socIe 5, voir figure 3, ou de la cloison 12. Les vis 22, 23 de ces bornes 17 restent donc parfaitement accessi-20 bles pour le branchement d'autres conducteurs sur les plages de contact correspondantes.
~ - .

Ce talon, qui fait partie des moyens de rétention 44, peut être avantageusement disposé dans un alvéole de forme appropriée 74 qui s'ouvre sur la cloison 12 du socle.

_ g _ ~3~?3~
L'enveloppe 40 du module de protection 3 pourrait etre réalisée à l'aide de deux demi-enveloppes dont le plan de joint passe-rait sensiblement par un plan médian W ' parallèle aux broches du premier réceptacle, l'un de ces éléments jouant alors prati-quement le rôle d'un couvercle.

Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, l'enveloppe est surmoulée sur les conducteurs et sur les compo-sants électriques au cours d'une opération particulière, qui 10 est précédée par une étape où les composants électriques sont mis en place et soudés avec les conducteurs qui les relient.

Pendant cette étape, et pendant cette opération de surmoulage, les différentes pièces conductrices 51, 52, 70 sont maintenues à des distances relatives appropriées grâce à l'existence de prolongements tels que 75, 77, respectivement 81, 82 qui les rattachent à une bande métallique 80 dont la continuité est assurée après le découpage des portions à éliminer entre les pièces d'un même module, par exemple à l'aide de portions 20 longitudinales extérieures au module telles que 84, 85, voir figure 5.

Au cours de cette opération de surmoulage, le crochet 43 sera avantageusement formé autour de l'arceau 71 de façon à bénéfi-cier de l!élasticité de celui-ci ; toutefois, un crochet tel que 43 pourrait venir d'une pièce avec la matière de l'envelop-pe, si celle-ci présente les propriétés requises.

13t~3~6~3 Les portions de prolongements parallèles 77, 75, 84, 85 et 81, 82, voir les régions grisées à la figure 4, seront ensuite détachées au cours d'une ~opération ultérieure de découpage qui ne laissera subsister en surface qu'une tranche conductrice très mince, lors d'un avancement pas à pas de la bande de valeur - p - , voir aussi la figure 5.

En cas de besoin, on peut établir un isolement de ces tranches conductrices par collage d'une portion de bande ou de ruban 10 adhésif sur la paroi de l'enveloppe.

Selon un autre procédé d'isolement, on pourra donner aux por-tions internes des prolongements 75, 77, 81, 82 des sections suffisamment faibles pour que des tractions exercées sur leurs extrémités en sens F et en sens inverse de F provoquent une rupture interne ; les interstices résiduels pourront alors être aisément rebouchés.

Claims (5)

1. Appareil contacteur électrique ayant,d'une part, un boîtier de forme générale prismatique à base rectangulaire logeant un électro-aimant ayant une bobine électriquement reliée à deux bornes de connexion accessibles de l'extérieur, ladite base ayant un fond pourvu de moyens de fixation du boîtier sur un support, une face antérieure opposée au fond et sur laquelle s'assemble un couvercle, quatre parois latérales épousant le contour de l'électro-aimant en laissant subsister, au voisinage d'arêtes parallèles, quatre régions angulaires et deux cavités prismatiques formées dans deux régions angulaires respectives qui sont adjacentes à l'une déterminée des parois latérales, lesdites bornes de connexion comprenant chacune un élément conducteur électrique associé
accessible de l'une desdites cavités et, d'autre part, un module électrique amovible (3) ayant une enveloppe en U (40) qui comporte un réceptacle plat (45) et deux saillies (46, 47) espacées l'une de l'autre et s'étendant respectivement à partir de deux régions latérales opposées du réceptacle plat et dont les dimensions ainsi que l'écartement permettent leur introduction respective dans lesdites cavités (18, 19) dans une position assemblée du module, lesdites saillies logeant des composants électroniques et le réceptacle plat ayant un volume interne logeant une portion de pièces conductrices coplanaires (55, 70, 57) reliées auxdits composants, chacune desdites saillies comprenant en outre un moyen de connexion électrique externe disposé de manière à entrer en contact avec l'élément conducteur électrique de l'une des bornes de connexion dans la position assemblée du module.

2. Appareil contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces conductrices coplanaires logées dans le réceptacle plat comprennent en outre deux portions repliées s'étendant chacune dans une saillie et en appui sur le moyen externe de connexion électrique de ladite saillie.

3. Appareil contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de connexion électrique externe est une broche électrique.

4. Appareil contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites bornes de connexion comprennent chacune une zone de serrage distante de l'élément conducteur associé.

5. Appareil contacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une desdites pièces conductrices coplanaires (70, 55, 57) comprennent une patte courbée élastique (71) située de manière à prendre appui sur un talon (73) du boîtier dans la position assemblée et à exercer sur le module une force provoquant l'application des broches sur les éléments conducteurs électriques.