EP0551777B1 - Appareils interrupteurs à commande électromagnétique et manuelle - Google Patents

Appareils interrupteurs à commande électromagnétique et manuelle Download PDF

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EP0551777B1
EP0551777B1 EP92403335A EP92403335A EP0551777B1 EP 0551777 B1 EP0551777 B1 EP 0551777B1 EP 92403335 A EP92403335 A EP 92403335A EP 92403335 A EP92403335 A EP 92403335A EP 0551777 B1 EP0551777 B1 EP 0551777B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
button
circuit
electromagnet
auxiliary
contact
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92403335A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0551777A1 (fr
Inventor
Lucien Dinckel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hager Electro SAS filed Critical Hager Electro SAS
Publication of EP0551777A1 publication Critical patent/EP0551777A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0551777B1 publication Critical patent/EP0551777B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/60—Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
    • H01H50/326—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
    • H01H50/326—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection
    • H01H2050/328—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection with manual locking means having three positions, e.g. on-off-automatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/04—Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • H01H50/041—Details concerning assembly of relays
    • H01H50/042—Different parts are assembled by insertion without extra mounting facilities like screws, in an isolated mounting part, e.g. stack mounting on a coil-support

Definitions

  • Second elastic return means can be arranged to return the override button from its "Manual” position to its "Automatic” position when the button retaining means in the "Manual” position are put out of action by the displacement of the movable armature due to energization of the electromagnet.
  • FR-A-2 383 480, FR-A-2 484 694 and FR-A-2 533 068 the closest prior art
  • closure and the opening of the contact bridges are carried out by a complex mechanism comprising on the one hand a pallet or yoke integral with the armature of the electromagnet, which describes an angular movement under the action of the latter, and on the other share a slide on which the pallet or the cylinder head acts to transmit the movement of the frame to a contact bridge support integral with said slide.
  • the kinematics of known devices is complicated and is all the more perfectible as it requires a certain number of articulations, axes of rotation, bearings, snap-on parts, asymmetries and door false, which, in addition to the costs associated with the large number of parts and their assembly, not only penalizes the transmission of the action of the electromagnet, or resulting force, but also is a source of breakdowns.
  • the invention therefore aims to provide a new arrangement of this type of device, improving the operation and efficiency of these devices, with a reduced number of parts.
  • Another objective of the invention is to reduce the manufacturing costs of these devices, while making them more reliable and less bulky.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus which can be declined in various variants corresponding to different control voltages and / or to different numbers and positions of the contacts of the working circuit (s).
  • Another object of the invention is to provide an apparatus which can be easily adapted to control several working circuits.
  • the frame can be arranged so as to be braked in its active limit switch, by the elastic contact blades of the auxiliary circuit which thus act as a shock absorber.
  • the lower part of the slide has substantially the shape of a plate parallel to the median plane of the carcass, which comprises, on each of its two flat faces, a central projecting part coming from molding and delimiting a housing for a bridge. contact and its pressure spring, and which is designed to be able to slide in a bottom part of the housing, while the support carcass rests on said bottom part, the maintenance of the magnetic circuit and slide assembly being completed by the complementarity of form between the device housing and this assembly.
  • the means for guiding the override button can form two parallel slides in which snap guide projections provided on the sides of the override button. In the vicinity of their central part, these slides can each have a relief intended to cooperate with said guide projections to determine a forced crossing zone between the zones corresponding to the "Stop" and "Automatic" positions of the override button. In the vicinity of the end of the slides, opposite the zone corresponding to the "Stop" position, the carcass may carry support means for a spring acting as second elastic return means.
  • each sectioning contact blade of an auxiliary circuit Preferably, for each sectioning contact blade of an auxiliary circuit, one can provide a pusher guided by one end in a hole made in the top of the carcass, this end of the pusher being biased by a ramp profile formed in the part lower of the override button, and the other end of which is engaged with the elastic contact blade which acts as an elastic return means.
  • the elastic contact blades can have substantially the shape of a U and can be clipped to the base of the carcass by their bent end, so as to have a lower branch parallel to, and located on the side of, the bottom of the housing and an upper branch parallel to the previous one and more distant from said bottom, the two branches tending to move away from one of the 'other and the end of the upper branch applying elastically against an auxiliary fixed contact connected to an auxiliary terminal.
  • the pusher is engaged with the upper branch.
  • the elastic contact blades are electrically connected to the electromagnet by their bent part or by a tab extending therefrom.
  • At least two elastic contact blades are provided, arranged on the same side, or diagonally on either side, of the median plane of the housing.
  • the switching device can comprise means for rectifying the alternating current supplying the electromagnet.
  • the lower and upper branches of the elastic U-shaped contact blades can be used very advantageously for bridging the rectifying means, by simple elastic contact, for example with the conductors of the electronic components or with contact tracks of a printed circuit.
  • the switching device may include, for example, inserted in the auxiliary circuit, components or printed circuits intended to supply the electromagnet with rectified current.
  • the bottom of the housing comprises means for receiving the printed circuit boards, arranged so as to ensure the aforesaid bridging by the contact blades; this bridging is notably ensured by the lower branches of the U-shaped blades, but can also be provided by branches if necessary.
  • upper of these blades which can then advantageously include an extension directed towards the bottom of the housing and / or by a contact tab of an auxiliary terminal, while certain elastic contact blades can have a lateral tab to ensure an electrical connection with a juxtaposed blade.
  • the slide is made in one piece, in particular by molding, and can even incorporate a means of indicating its actuation position visible from the outside of the housing.
  • the switch device shown in Figure 1 comprises a modular housing formed by a cover 1 and a base or bottom 2 comprising conventional clip means 3 and 4 to secure the device to a common support rail, not shown.
  • the switch device has four power terminals or main terminals 5 mounted by fitting into the bottom 2.
  • the main terminals 5 face each other in pairs on either side of the longitudinal median plane of the housing and extend inwards of the housing by blades 6, the free ends of which each form a fixed contact member 7, and which fit by sliding in a groove 8 in the bottom 2.
  • blades 6 the free ends of which each form a fixed contact member 7, and which fit by sliding in a groove 8 in the bottom 2.
  • it can of course only be provided for a single set of terminals and fixed contacts or more than two sets, the housing being in the latter case wider.
  • the blades 6 can be arranged to form upper contacts 7 (FIG. 6), normally in contact with the movable contact (described below) at rest or alternatively, as shown in FIG. 1, lower contacts 7 normally distant from the contact mobile at rest.
  • the short sides 9 and 10 perpendicular to said median plane, of the cover 1 have successive shoulders 11 and 12.
  • the shoulders 11 cover the power terminals 5 while ensuring access thereto, while each shoulders 12 receives an auxiliary terminal 13, also accessible from the outside, with one or more fixed contact tabs 13a or 13b directed towards the bottom of the housing (towards the bottom of the figures).
  • the cover 1 and the bottom or base 2 are assembled by elastic interlocking 14 and 15, possibly completed by bonding or welding.
  • FIGS. 2 and 3 Reference is now mainly made to FIGS. 2 and 3 for the description of the active part of the switch device of FIG. 1.
  • This first comprises a magnetic circuit with fixed electromagnet 16 and fixed armatures 17 and mobile 18.
  • the electromagnet 16 is mounted on a support carcass 19 formed of two separate plastic parts, a base 19a and a top 19b.
  • the movable frame 18 can move in translation parallel to the median plane connecting the top and the base of this carcass 19, which plane coincides with the median plane of the housing.
  • auxiliary control circuit mainly comprising elastic contact blades 20 clipped onto the base 19a of the carcass 19.
  • two blades 20 are shown mounted on the base 19a, two others being shown separately. They essentially have a U shape with a solder tab 21 in the vicinity of their bent part 22 for the electrical connection with the coil of the electromagnet and two upper 23 and lower 24 branches, the upper branches 23 being in elastic contact. contact tabs 13a of the auxiliary terminals 13. Different models of contact blades will be described later.
  • a movable contact carrier intended to open or close one or more internal working circuits or power circuits (2 in the case shown) established between the main terminals 5 and notably comprising the fixed contacts 7.
  • the contact carrier or mobile support is a slide 25 in the form of a plastic frame, which substantially surrounds the carcass-magnetic circuit assembly and which is capable of moving in translation under the action of the mobile armature 18 of which it is secured by a connection by interlocking by tenon 26 and mortise 27, against the action of a return spring 58.
  • the slide 25 has two uprights 28 parallel to the short sides of the housing and joined in the vicinity of their upper ends (this is that is to say on the top side of the case) by a flat cross member 29 parallel to the bottom of the case and having on its lower face the tenon 26.
  • the frame At its base (that is to say on the bottom side 12 of the housing), the frame is closed by a part 30 in the form of a plate which is parallel to the median plane and which carries on each of its vertical faces a central projecting part 31 having a housing 32 for conductive parts acting as contacts mobile or contact bridges 33. These are held in their housing 32 by a pressure spring 34 which is placed in the housing 32 above the contact bridge 33, before the establishment of the bridge.
  • the central projecting part 31 is surmounted by a mortise 35 provided for mounting a part carrying one or more additional contact bridges (case not shown) in the case where more than two power circuits are provided as mentioned more high.
  • an override button 36 is provided which is guided in translation (in the median plane of the housing and transversely to the direction of movement of the slide 25) relative to the housing from which it emerges through a window 37.
  • This button 36 is capable of occupying three positions in which it is held by retaining means, namely a central "Automatic" position (case shown in the figures) and two lateral positions “Stop” and “Manual".
  • the button 36 In the “Automatic” position, the button 36 has no action either on the auxiliary circuit or on the slide 25 which can thus be brought from a rest position to an active end-of-travel position by the movable armature 18 when the electromagnet 16 is energized.
  • the button 36 In the "Stop” position, the button 36 causes the auxiliary circuit to be cut in a manner which will be detailed below and thus neutralizes the magnetic circuit.
  • the button 36 mechanically causes the contact bridges 33 to press on the fixed contacts 7.
  • a return spring 38 is provided, which is arranged to bring the button 36 back from its “Manual” position. in its “Automatic” position when means for retaining the button in the “Automatic” position are put out of action by the movement of the movable armature 18 due to the energization of the electromagnet 16.
  • the override button 36 is maintained and guided in translation in two bridges 39 forming slides provided at the top 19b of the support carcass 19 on either side of the median plane thereof and in which the button 36 is snapped into place by guide projections 40 provided on its sides.
  • the bridges 39 each have a relief 41 directed downward from the upper branch of the trigger guard.
  • the reliefs 41 form a forced crossing point and an elastic retaining means between the "Stop" and "Automatic" positions.
  • the slide 25 has in the center of its cross 29 a relief 42 provided with a ramp 43 intended to cooperate with a relief with complementary ramp 72 of the button 36 when the latter is brought into the "Manual" position, such so that the slide is directly biased towards the closed position of the working circuit.
  • the button 36 compresses the return spring 38 placed between a projection 44 of the button and a spoiler 45 carried by a stock 46 secured to the top 19b of the support carcass 19.
  • the opening of the auxiliary circuit when the button 36 is in the "Stop" position is ensured by a pusher 47 which is mounted between the top 19b of the support carcass 19 in which it can slide by an end 48 of smaller diameter, a hole 49 being provided for this purpose in the carcass, and the upper branch 23 of a contact blade 20.
  • the contact between the pusher 47 and the contact blade 20 is ensured by the other end 50, of smaller diameter , pusher 47, which is engaged in a hole 51 made in the branch upper 23 of the contact blade 20.
  • the override button has a ramp 52 designed to move the pusher 47 in the direction of separation of the upper branch 23 from its contact, by action on the end 48 of the pusher 47.
  • the slide 25 also incorporates an indication means 53 visible from the outside through a porthole 54 placed in a cavity 55 formed in the top of the cover 1.
  • This indication means 53 has two different colors to indicate respectively the closing. and the opening of the internal working circuit.
  • the base 2 of the case mainly comprises a double bottom 56 interrupted in the middle part of the bottom to allow passage to the movable contacts 33.
  • the double bottom 56 On either side of this central part, the double bottom 56 has a groove 57 parallel to said bottom 2, into which the lower part 30 of the slide 25 is inserted during assembly of the assembly.
  • the slider 25 can slide in this groove against or by the action of its return spring 58 which is held by a finger 59 provided on the bottom 2 of the housing.
  • Additional positioning means can be provided, for example positioning plates 60 and / or a relief 61 of the slide 25 fitting in a T-shaped part 62 of the groove 57.
  • the magnetic carcass-circuit assembly rests on stops 63 of the bottom 2 which can also have positioning means 64.
  • various models of contact blades can be used, namely U-shaped blades with simple branch ends, with a bent extension at right angles to the upper or lower branch and / or with a lateral tab 71 for connection with a juxtaposed blade.

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Description

  • La présente invention concerne des appareils interrupteurs à commande électromagnétigue et manuelle, tels que relais, contacteur ou contacteur jour-nuit, comprenant, à l'intérieur d'un boîtier :
    • un circuit magnétique à électro-aimant fixe et armature mobile ;
    • au moins un circuit auxiliaire de commande destiné à alimenter ce circuit magnétique et établi entre des bornes auxiliaires ;
    • au moins un circuit intérieur de travail qui est établi entre deux bornes principales et sur lequel sont intercalés au moins un organe de contact fixe et un organe de contact mobile, lequel organe de contact mobile est porté par un support mobile et est propre à coopérer avec l'organe de contact fixe, sous l'effet de l'actionnement du support mobile par l'armature mobile du circuit magnétique lorsque l'electro-aimant est mis sous tension par l'intermédiaire du circuit auxiliaire, des premiers moyens de rappel élastique étant prévus pour le retour du support mobile lorsque l'électro-aimant n'est plus sous tension;
    • un bouton dit "de dérogation" capable d'occuper trois positions, dans chacune desquelles il est maintenu par des moyens de retenue, à savoir une position "Automatique" où ce bouton est sans action aussi bien sur le circuit auxiliaire que sur le support mobile qui peut ainsi être amené d'une position de repos à une position active de fin de course par l'armature mobile du circuit magnétique lorsque l'électro-aimant est mis sous tension, une position "Arrêt" où le bouton provoque l'interruption du circuit auxiliaire de commande et neutralise ainsi le circuit magnétique, et une position "Manuelle" où le bouton provoque mécaniquement le déplacement de l'organe de contact mobile vers la même position que celle qui serait obtenue par l'actionnement de l'électro-aimant.
  • Des seconds moyens élastiques de rappel, optionnels, peuvent être agencés pour ramener le bouton de dérogation de sa position "Manuelle" à sa position "Automatique" lorsque les moyens de retenue du bouton en position "Manuelle" sont mis hors d'action par le déplacement de l'armature mobile dû à la mise sous tension de l'électro-aimant.
  • On connaît déjà des appareils de ce type (FR-A-2 383 480, FR-A-2 484 694 et FR-A-2 533 068 (l'art antérieur le plus proche)), dans lesquels la fermeture et l'ouverture des ponts de contact sont effectuées par un mécanisme complexe comprenant d'une part une palette ou une culasse solidaire de l'armature de l'électro-aimant, qui décrit un mouvement angulaire sous l'action de ce dernier, et d'autre part un coulisseau sur lequel agit la palette ou la culasse pour transmettre le mouvement de l'armature à un support de pont de contact solidaire dudit coulisseau.
  • D'une manière générale, la cinématique des appareils connus est compliquée et est d'autant plus perfectible qu'elle nécessite un certain nombre d'articulations, d'axes de rotation, de paliers, de pièces encliquetables, d'asymétries et de porte-à-faux, ce qui, outre les coûts liés au grand nombre de pièces et à leur montage, non seulement pénalise la transmission de l'action de l'électro-aimant, ou force résultante, mais aussi est une source de pannes.
  • L'invention a donc pour objectif de proposer un nouvel agencement de ce type d'appareils, améliorant le fonctionnement et l'efficacité de ces appareils, avec un nombre de pièces réduit. Un autre objectif de l'invention est de diminuer les coûts de fabrication de ces appareils, tout en les rendant plus fiables et moins volumineux.
  • Un autre objectif de l'invention est de fournir un appareil qui puisse être décliné en diverses variantes correspondant à des tensions de commande différentes et/ou à des nombres et positions différents des contacts du ou des circuits de travail.
  • Un autre objectif de l'invention est de fournir un appareil qui puisse être aisément adapté à la commande de plusieurs circuits de travail.
  • A cette fin, l'appareil interrupteur tel que défini au début est caractérisé en ce que :
    • l'électro-aimant, avec son armature fixe, est solidaire d'une carcasse de support en matériau isolant électriquement, ayant une base et un sommet, l'armature mobile de l'électro-aimant étant située, de préférence, du côté du sommet de la carcasse de support, et agencée de manière à pouvoir décrire un mouvement rectiligne parallèle au plan médian reliant la base au sommet de la carcasse, lequel plan est sensiblement confondu avec le plan médian du boîtier de l'appareil ;
    • à son sommet, la carcasse de support comporte des moyens de guidage du bouton de dérogation qui sont agencés de manière à permettre au bouton d'être déplacé dans ledit plan transversalement à la direction de déplacement de l'armature mobile pour atteindre les trois positions susdites ;
    • à sa base, la carcasse de support comporte des lames de contact élastiques destinées à assurer le raccordement du circuit auxiliaire de commande aux bornes auxiliaires, l'une au moins de ces lames de contact étant sollicitable dans le sens du sectionnement du circuit auxiliaire, par un organe ou poussoir de commande, qui est déplacé sous l'action directe du bouton de dérogation lorsque ce dernier est amené en position "Arrêt" ;
    • le susdit support mobile est un coulisseau, en matériau électriquement isolant, formant, avec l'armature mobile, un cadre, entourant sensiblement l'ensemble formé par la carcasse de support et le circuit magnétique, de façon à présenter des parties supérieure et inférieure parallèles à la direction de déplacement du bouton de dérogation, la partie supérieure, qui peut être formée par le coulisseau ou l'armature mobile, étant située sous le bouton de dérogation, tandis que sa partie inférieure porte un ou plusieurs ponts de contact, le coulisseau et la carcasse étant conformés de façon que le coulisseau puisse se déplacer en translation par rapport à la carcasse ;
    • à sa partie tournée vers la partie supérieure du cadre coulissant, le bouton de dérogation présente un relief à rampe destiné à coopérer avec un relief à rampe correspondant prévu sur ladite partie supérieure, lorsque le bouton est amené en position "Manuelle", de façon à déplacer le cadre dans le sens de la fermeture du circuit magnétique et à le maintenir dans cette position.
  • On obtient ainsi un dispositif très avantageux ne recourant qu'à des mouvements de translation dans deux directions, une direction parallèle au plan médian de l'appareil pour l'actionnement des contacts principaux et auxiliaires et une direction transversale à la précédente pour le déplacement du bouton de dérogation.
  • De préférence, le cadre peut être agencé de façon à être freiné dans sa fin de course active, par les lames de contact élastiques du circuit auxiliaire qui font ainsi office d'amortisseur.
  • De préférence, la partie inférieure du coulisseau a sensiblement la forme d'une plaque parallèle au plan médian de la carcasse, qui comporte, sur chacune de ses deux faces planes, une partie centrale en saillie venant de moulage et délimitant un logement pour un pont de contact et son ressort de pression, et qui est conçue pour pouvoir coulisser dans une partie de fond du boîtier, tandis que la carcasse de support s'appuie sur ladite partie de fond, le maintien de l'ensemble circuit magnétique et coulisseau étant complété par la complémentarité de forme entre le boitier d'appareil et cet ensemble.
  • Suivant l'invention, les moyens de guidage du bouton de dérogation peuvent former deux glissières parallèles dans lesquelles viennent s'encliqueter des saillies de guidage prévues sur les côtés du bouton de dérogation. Au voisinage de leur partie centrale, ces glissières peuvent présenter chacune un relief destiné à coopérer avec lesdites saillies de guidage pour déterminer une zone de franchissement forcé entre les zones correspondant aux positions "Arrêt" et "Automatique" du bouton de dérogation. Au voisinage de l'extrémité des glissières, opposée à la zone correspondant à la position "Arrêt", la carcasse peut porter des moyens d'appui pour un ressort faisant office de deuxièmes moyens élastiques de rappel.
  • De préférence, pour chaque lame de contact sectionneuse d'un circuit auxiliaire, on peut prévoir un poussoir guidé par une extrémité dans un trou pratiqué dans le sommet de la carcasse, cette extrémité du poussoir étant sollicitable par un profil de rampe ménagé à la partie inférieure du bouton de dérogation, et dont l'autre extrémité est en prise avec la lame de contact élastique qui fait office de moyen élastique de rappel.
  • De manière particulièrement judicieuse, les lames de contact élastiques peuvent avoir sensiblement la forme d'un U et être enclipsées à la base de la carcasse par leur extrémité coudée, de façon à présenter une branche inférieure parallèle au, et située du côté du, fond du boîtier et une branche supérieure parallèle à la précédente et plus éloignée dudit fond, les deux branches ayant tendance à s'éloigner l'une de l'autre et l'extrémité de la branche supérieure s'appliquant élastiquement contre un contact fixe auxiliaire relié à une borne auxiliaire. Dans le cas d'une lame sectionneuse de circuit que le poussoir doit éloigner de son contact fixe pour ouvrir le circuit auxiliaire, le poussoir est en prise avec la branche supérieure. Les lames de contact élastiques sont reliées électriquement à l'électro-aimant par leur partie coudée ou par une patte prolongeant celle-ci.
  • De préférence, on prévoit au moins deux lames de contact élastiques disposées d'un même côté, ou en diagonale de part et d'autre, du plan médian du boîtier.
  • Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'appareil interrupteur peut comprendre des moyens de redressement du courant alternatif d'alimentation de l'électro-aimant. Dans ce cas, les branches inférieures et supérieures des lames de contact élastiques en forme de U peuvent servir très avantageusement au pontage des moyens de redressement, par simple contact élastique, par exemple avec les conducteurs des composants électroniques ou avec des pistes de contact d'un circuit imprimé.
  • Pour le redressement du courant, l'appareil interrupteur peut inclure par exemple, intercalés dans le circuit auxiliaire, des composants ou des circuits imprimés destinés à assurer l'alimentation de l'électro-aimant en courant redressé. De préférence alors, le fond du boîtier comporte des moyens pour recevoir les plaques de circuit imprimé, disposées de façon à assurer le susdit pontage par les lames de contact ; ce pontage est notamment assuré par les branches inférieures des lames en forme de U, mais peut en cas de besoin être également assuré par des branches supérieures de ces lames qui peuvent alors comporter avantageusement un prolongement dirigé vers le fond du boîtier et/ou par une patte de contact d'une borne auxiliaire, tandis que certaines lames de contact élastiques peuvent présenter une patte latérale pour assurer une liaison électrique avec une lame juxtaposée.
  • De façon avantageuse, le coulisseau est réalisé d'une seule pièce, notamment par moulage, et peut même incorporer un moyen d'indication de sa position d'actionnement visible de l'extérieur du boîtier.
  • L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et se référant au dessin annexé, dans lequel :
    • la figure 1 est une représentation schématique en éclaté de ce mode de réalisation, montrant les éléments constitutifs en perspective,
    • la figure 2 est une représentation schématique en éclaté de l'ensemble circuit magnétique-coulisseau de la figure 1, également en perspective ;
    • la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 2 une fois monté ;
    • la figure 4 montre en perspective l'ensemble de la figure 3 en place dans le fond du boîtier de la figure 1, avec cependant des lames de contact élastiques de modèles différents ;
    • la figure 5 est une vue en perspective du socle du boîtier de l'appareil selon l'invention, avec représentation partielle en traits interrompus ; et
    • la figure 6 représente une vue en coupe par le plan médian de l'appareil monté avec une variante de contacts fixes.
  • L'appareil interrupteur représenté à la figure 1 comprend un boîtier modulaire formé d'un capot 1 et d'un socle ou fond 2 comportant des moyens de clipsage usuels 3 et 4 pour assurer la fixation de l'appareil sur un rail de support usuel non représenté.
  • L'appareil interrupteur comporte quatre bornes de puissance ou bornes principales 5 montées par emboîtement dans le fond 2. Les bornes principales 5 se font face deux à deux de part et d'autre du plan médian longitudinal du boîtier et se prolongent vers l'intérieur du boîtier par des lames 6 dont les extrémités libres forment chacune un organe de contact fixe 7, et qui s'emboîtent par coulissement dans une rainure 8 du fond 2. Selon la destination de l'appareil, on peut bien entendu ne prévoir qu'un seul jeu de bornes et contacts fixes ou plus de deux jeux, le boîtier étant dans ce dernier cas plus large.
  • Les lames 6 peuvent être agencées pour former des contacts 7 supérieurs (figure 6), normalement en contact avec le contact mobile (décrit ci-après) au repos ou bien, comme représenté sur la figure 1, des contacts 7 inférieurs normalement éloignés du contact mobile au repos.
  • On peut voir que les petits côtés 9 et 10 perpendiculaires audit plan médian, du capot 1, présentent des épaulements successifs 11 et 12. Les épaulements 11 viennent recouvrir les bornes de puissance 5 tout en assurant un accès à celles-ci, tandis que chacun des épaulements 12 reçoit une borne auxiliaire 13, également accessible de l'extérieur, avec une ou des pattes de contact fixes 13a ou 13b dirigées vers le fond du boîtier (vers le bas des figures).
  • Le capot 1 et le fond ou socle 2 s'assemblent par emboîtement élastique 14 et 15, éventuellement complété par collage ou soudage.
  • On se réfère maintenant principalement aux figures 2 et 3 pour la description de la partie active de l'appareil interrupteur de la figure 1.
  • Celle-ci comprend en premier lieu un circuit magnétique à électro-aimant fixe 16 et armatures fixe 17 et mobile 18. L'électro-aimant 16 est monté sur une carcasse de support 19 formée de deux parties distinctes en matière plastique, une base 19a et un sommet 19b. L'armature mobile 18 peut se déplacer en translation parallèlement au plan médian reliant le sommet et la base de cette carcasse 19, lequel plan est confondu avec le plan médian du boîtier.
  • Elle comprend en second lieu un circuit auxiliaire de commande comportant principalement des lames de contact élastiques 20 enclipsées sur la base 19a de la carcasse 19. A la figure 2, deux lames 20 sont représentées montées sur la base 19a, deux autres étant représentées séparément. Elles ont essentiellement une forme en U avec une patte de soudure 21 au voisinage de leur partie coudée 22 pour la liaison électrique avec la bobine de l'électro-aimant et deux branches supérieure 23 et inférieure 24, les branches supérieures 23 étant élastiquement au contact des pattes de contact 13a des bornes auxiliaires 13. Différents modèles de lames de contact seront décrits plus loin.
  • En troisième lieu, il est prévu un porte-contacts mobile destiné à ouvrir ou fermer un ou des circuits intérieurs de travail ou circuits de puissance (2 dans le cas représenté) établis entre les bornes principales 5 et comprenant notamment les contacts fixes 7. Le porte-contacts ou support mobile est un coulisseau 25 en forme de cadre en matière plastique, qui entoure sensiblement l'ensemble carcasse-circuit magnétique et qui est capable de se déplacer en translation sous l'action de l'armature mobile 18 dont il est solidarisé par une liaison par emboîtement par tenon 26 et mortaise 27, contre l'action d'un ressort de rappel 58. Le coulisseau 25 comporte deux montants 28 parallèles aux petits côtés du boîtier et réunis au voisinage de leurs extrémités supérieures (c'est-à-dire côté sommet du boîtier) par une traverse plane 29 parallèle au fond du boîtier et présentant à sa face inférieure le tenon 26. A sa base (c'est-à-dire côté fond 12 du boîtier), le cadre est fermé par une partie 30 en forme de plaque qui est parallèle au plan médian et qui porte sur chacune de ses faces verticales une partie centrale en saillie 31 présentant un logement 32 pour des pièces conductrices faisant office de contacts mobiles ou ponts de contact 33. Ceux-ci sont maintenus dans leur logement 32 par un ressort de pression 34 que l'on place dans le logement 32 au-dessus du pont de contact 33, avant la mise en place du pont.
  • La partie centrale en saillie 31 est surmontée d'une mortaise 35 prévue pour le montage d'une pièce portant un ou des ponts de contact supplémentaires (cas non représenté) dans le cas où il est prévu plus de deux circuits de puissance comme mentionné plus haut.
  • En quatrième lieu, il est prévu un bouton de dérogation 36 qui est guidé en translation (dans le plan médian du boîtier et transversalement à la direction de déplacement du coulisseau 25) par rapport au boîtier dont il émerge par une fenêtre 37. Ce bouton 36 est capable d'occuper trois positions dans lesquelles il est maintenu par des moyens de retenue, à savoir une position centrale "Automatique" (cas représenté sur les figures) et deux positions latérales "Arrêt" et "Manuelle". Dans la position "Automatique", le bouton 36 est sans action aussi bien sur le circuit auxiliaire que sur le coulisseau 25 qui peut ainsi être amené d'une position de repos à une position active de fin de course par l'armature mobile 18 lorsque l'électro-aimant 16 est mis sous tension. Dans la position "Arrêt", le bouton 36 provoque la coupure du circuit auxiliaire d'une façon qui va être détaillée ci-après et neutralise ainsi le circuit magnétique. Dans la position "Manuelle", le bouton 36 provoque mécaniquement l'appui des ponts de contact 33 sur les contacts fixes 7.
  • Il est prévu enfin un ressort de rappel 38 qui est agencé pour ramener le bouton 36 de sa position "Manuelle" à sa position "Automatique" lorsque des moyens de retenue du bouton à la position "Automatique" sont mis hors d'action par le déplacement de l'armature mobile 18 dû à la mise sous tension de l'électro-aimant 16.
  • Suivant l'invention, le bouton de dérogation 36 est maintenu et guidé en translation dans deux pontets 39 formant glissières prévus au sommet 19b de la carcasse de support 19 de part et d'autre du plan médian de celle-ci et dans lesquels le bouton 36 est encliqueté par des saillies de guidage 40 prévues sur ses côtés. En leur centre, les pontets 39 présentent chacun un relief 41 dirigé vers le bas à partir de la branche supérieure du pontet. Les reliefs 41 forment un point de franchissement forcé et un moyen de retenue élastique entre les positions "Arrêt" et "Automatique".
  • Pour sa part, le coulisseau 25 présente au centre de sa traverse 29 un relief 42 muni d'une rampe 43 destinée à coopérer avec un relief à rampe complémentaire 72 du bouton 36 lorsque celui-ci est amené en position "Manuelle", de telle façon que le coulisseau soit directement sollicité vers la position de fermeture du circuit de travail. Dans cette position, le bouton 36 comprime le ressort de rappel 38 placé entre une saillie 44 du bouton et un béquet 45 porté par une crosse 46 solidaire du sommet 19b de la carcasse de support 19.
  • Enfin, l'ouverture du circuit auxiliaire lorsque le bouton 36 est en position "Arrêt" est assurée par un poussoir 47 qui est monté entre le sommet 19b de la carcasse de support 19 dans lequel il peut coulisser par une extrémité 48 de moindre diamètre, un trou 49 étant prévu à cet effet dans la carcasse, et la branche supérieure 23 d'une lame de contact 20. Le contact entre le poussoir 47 et la lame de contact 20 est assuré grâce à l'autre extrémité 50, de moindre diamètre, du poussoir 47, qui est en prise dans un trou 51 pratiqué dans la branche supérieure 23 de la lame de contact 20. Le bouton de dérogation présente quant à lui une rampe 52 conçue pour déplacer le poussoir 47 dans le sens de l'écartement de la branche supérieure 23 de son contact, par action sur l'extrémité 48 du poussoir 47.
  • Dans le cas représenté, on a aussi prévu un actionnement analogue par poussoir lorsque le bouton de dérogation 36 est en position "Manuelle".
  • Le coulisseau 25 intègre en outre un moyen d'indication 53 visible de l'extérieur à travers un hublot 54 placé dans une cavité 55 pratiquée dans le sommet du capot 1. Ce moyen d'indication 53 présente deux couleurs différentes pour indiquer respectivement la fermeture et l'ouverture du circuit intérieur de travail.
  • Comme on le voit plus particulièrement à la figure 5, le socle 2 du boitier comprend principalement un double fond 56 interrompu dans la partie médiane du fond pour laisser le passage aux contacts mobiles 33. De part et d'autre de cette partie centrale, le double fond 56 présente une rainure 57 parallèle audit fond 2, dans laquelle s'insère la partie inférieure 30 du coulisseau 25 lors du montage de l'ensemble. Le coulisseau 25 peut coulisser dans cette rainure contre ou par l'action de son ressort de rappel 58 qui est maintenu par un doigt 59 prévu sur le fond 2 du boîtier. Des moyens de positionnement supplémentaires peuvent être prévus, par exemple des plaques de positionnement 60 et/ou un relief 61 du coulisseau 25 s'adaptant dans une partie en T 62 de la rainure 57.
  • De son côté, l'ensemble carcasse-circuit magnétique repose sur des butées 63 du fond 2 qui peut aussi présenter des moyens de positionnement 64.
  • On obtient ainsi un dispositif très avantageux ne recourant qu'à des mouvements de translation dans deux directions, une direction parallèle au plan médian de l'appareil pour l'actionnement des contacts principaux et auxiliaires et une direction transversale à la précédente pour le déplacement du bouton de dérogation.
  • Selon les besoins, on peut utiliser divers modèles de lames de contact, à savoir lames en U à extrémités de branche simples, à prolongement coudé à angle droit 70 sur la branche supérieure ou inférieure et/ou encore à patte latérale 71 pour une liaison avec une lame juxtaposée.
  • On comprend qu'en modifiant la tension de commande de l'électro-aimant par un bobinage adapté, en modifiant le nombre ou la forme des contacts du ou des circuits auxiliaires, ou en modifiant le nombre, le type ou la forme des contacts fixes ou mobiles du ou des circuits principaux, on peut réaliser une gamme complète d'appareils sur la base de l'invention, défini dans la revendication 1.

Claims (7)

  1. Appareil interrupteur à commande électromagnétique et manuelle, tel que relais, contacteur ou contacteur journuit, comprenant, à l'intérieur d'un boîtier (1,2) :
    - un circuit magnétique à électro-aimant fixe (16) et armature mobile (18) ;
    - au moins un circuit auxiliaire de commande destiné à alimenter ce circuit magnétique et établi entre des bornes auxiliaires (13) ;
    - au moins un circuit intérieur de travail qui est établi entre deux bornes principales (5) et sur lequel sont intercalés au moins un organe de contact fixe (7) et un organe de contact mobile (33), lequel organe de contact mobile est porté par un support mobile (25) et est propre à coopérer avec l'organe de contact fixe (7), sous l'effet de l'actionnement du support mobile (25) par l'armature mobile (18) du circuit magnétique lorsque l'électro-aimant (16) est mis sous tension par l'intermédiaire du circuit auxillaire ;
    - des premiers moyens de rappel élastique (58) étant prévus pour le retour du support mobile (25) lorsque l'électro-aimant (16) n'est plus sous tension ;
    - un bouton (36) dit "de dérogation" capable d'occuper trois positions, dans chacune desquelles il est maintenu par des moyens de retenue, à savoir une position "Automatique" où ce bouton (36) est sans action aussi bien sur le circuit auxiliaire que sur le support mobile (25) qui peut ainsi être amené d'une position de repos à une position active de fin de course par l'armature mobile (18) du circuit magnétique lorsque l'électro-aimant (16) est mis sous tension, une position "Arrêt" où le bouton (36) provoque l'interruption du circuit auxiliaire de commande et neutralise ainsi le circuit magnétique, et une position "Manuelle" où le bouton (36) provoque mécaniquement le déplacement de l'organe de contact mobile (35) vers la même position, par rapport à l'organe de contact fixe (7), que celle qui serait obtenue par l'actionnement de l'électro-aimant (16);
       caractérisé en ce que :
    - l'électro-aimant (16), avec son armature fixe (17), est solidaire d'une carcasse de support (19) en matériau isolant électriquement, ayant une base et un sommet, l'armature mobile (18) de l'électro-aimant (16) étant agencée de manière à pouvoir décrire un mouvement rectiligne parallèle au plan médian reliant la base au sommet de la carcasse (19), lequel plan est sensiblement confondu avec le plan médian du boîtier de l'appareil ;
    - à son sommet, la carcasse de support (19) comporte des moyens de guidage (39) du bouton de dérogation (36) qui sont agencés de manière à permettre au bouton (36) d'être déplacé dans ledit plan transversalement à la direction de déplacement de l'armature mobile (18) pour atteindre les trois positions susdites ;
    - à sa base, la carcasse de support (19) comporte des lames de contact élastiques (20) destinées à assurer le raccordement du circuit auxiliaire de commande aux bornes auxiliaires (13), l'une au moins de ces lames de contact (20) étant sollicitable dans le sens du sectionnement du circuit auxiliaire, par un organe ou poussoir de commande (47), qui est déplacé sous l'action directe du bouton de dérogation (36) lorsque ce dernier est amené en position "Arrêt" ;
    - le susdit support mobile (25) est un coulisseau, en matériau électriquement isolant, formant, avec l'armature mobile (18), un cadre, entourant sensiblement l'ensemble formé par la carcasse de support (19) et le circuit magnétique, de façon à présenter des parties supérieure et inférieure (29, 30) parallèles à la direction de déplacement du bouton de dérogation (36), la partie supérieure (29) étant située sous le bouton de dérogation (36), tandis que la partie inférieure (30) porte un ou plusieurs ponts de contact (33), le coulisseau (25) et la carcasse (19) étant conformés de façon que le coulisseau puisse se déplacer en translation par rapport à la carcasse;
    - à sa partie tournée vers la partie supérieure (29), le bouton de dérogation (36) présente un relief à rampe (72) destiné à coopérer avec un relief à rampe (43) correspondant prévu sur ladite partie supérieure (29), lorsque le bouton (36) est amené en position "Manuelle", de façon à déplacer le coulisseau (25) dans le sens de la fermeture du circuit intérieur de travail, puis à le maintenir dans cette position.
  2. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure (30) du coulisseau (25) a sensiblement la forme d'une plaque parallèle au plan médian de la carcasse (19), qui comporte, sur chacune de ses deux faces planes, une partie centrale (31) en saillie venant de moulage et délimitant un logement (32) pour un pont de contact (33) et son ressort de pression (34) et qui est conçue pour pouvoir coulisser dans une partie de fond du boîtier, tandis que la carcasse de support (19) s'appuie sur ladite partie de fond, le maintien de l'ensemble circuit magnétique et coulisseau étant complété par la complémentarité de forme entre le boîtier d'appareil et cet ensemble.
  3. Appareil interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage (39) du bouton de dérogation (36) forment deux glissières parallèles dans lesquelles viennent s'encliqueter des saillies de guidage (40) prévues sur les côtés du bouton de dérogation (36), en ce qu'au voisinage de leur partie centrale, les glissières (39) présentent chacune un relief (41) destiné à coopérer avec lesdites saillies de guidage (40) pour déterminer une zone de transition à force mais élastique entre les zones correspondant aux positions "Arrêt" et "Automatique" du bouton de dérogation (36) et en ce qu'au voisinage de l'extrémité des glissières (39) opposée à la zone correspondant à la position "Arrêt", la carcasse (19) porte des moyens d'appui pour un ressort (38) faisant office de deuxièmes moyens élastiques de rappel pour ramener le bouton de dérogation (36) de sa position "Manuelle" à sa position "Automatique" lorsque les moyens de retenue du bouton en position "Manuelle" sont mis hors d'action par le déplacement de l'armature mobile (18) dû à la mise sous tension de l'électro-aimant (16).
  4. Appareil interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour chaque lame de contact (20) sectionneuse d'un circuit auxiliaire, il est prévu un poussoir (47) guidé par une extrémité (48) dans un trou (49) pratiqué dans le sommet de la carcasse (19), cette extrémité du poussoir étant sollicitable par un profil de rampe (52) ménagé à la partie inférieure du bouton de dérogation (36), et dont l'autre extrémité (50) est en prise avec la lame de contact élastique (20) qui fait office de moyen élastique de rappel.
  5. Appareil interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les lames de contact élastiques (20) ont sensiblement la forme d'un U et sont enclipsées à la base de la carcasse (19) par leur extrémité coudée de façon a présenter une branche inférieure (24) parallèle au, et située du côté du, fond (2) du boîtier et une branche supérieure (23) parallèle à la précédente et plus éloignée dudit fond (2), les deux branches (23, 24) ayant tendance à s'éloigner l'une de l'autre, en ce que l'extrémité de la branche supérieure (23) s'applique élastiquement contre un contact fixe auxiliaire relié à une borne auxiliaire (13), en ce que, dans le cas d'une lame sectionneuse de circuit, une extrémité (50) de poussoir (47) est en prise avec la branche supérieure (23) et en ce que la lame de contact (20) est reliée électriquement à l'électro-aimant (16) au voisinage de sa partie coudée (22).
  6. Appareil interrupteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lames de contact élastiques (20) sont agencées pour assurer un freinage du coulisseau (25) formant le support mobile.
  7. Appareil interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le coulisseau (25) est réalisé d'une seule pièce, notamment par moulage, et incorpore un moyen (53) d'indication de sa position, visible de l'extérieur du boîtier.
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