FR2555357A1 - Mecanisme de rupture brusque - Google Patents

Abstract

MECANISME POUR LE DECLENCHEMENT BRUSQUE (INSTANTANE) D'UN CONTACT ELECTRIQUE SOUS L'EFFET D'UNE VARIATION LENTE (PROGRESSIVE) DE PRESSION, CARACTERISE EN CE QUE LEDIT CONTACT EST ETABLI PAR UN ELEMENT CONDUCTEUR MOBILE 15 DANS UNE PREMIERE DIRECTION, ENTRE UNE POSITION "OUVERTE" ET UNE POSITION "FERMEE", ET PRESENTANT DEUX RAMPES 16 ET 17 ORIENTEES TRANSVERSALEMENT A LADITE PREMIERE DIRECTION, EN DETERMINANT UN ETRANGLEMENT LE LONG DE LEUR RACCORDEMENT, UNE PIECE AXIALE 8 SOUMISE A LADITE PRESSION ETANT MOBILE PARALLELEMENT A CET ELEMENT CONDUCTEUR, ET CONSTITUANT UNE CAGE POUR AU MOINS UNE BILLE 19-20 MOBILE DANS UNE SECONDE DIRECTION PERPENDICULAIRE A LADITE PREMIERE DIRECTION, LADITE BILLE ETANT SOUMISE A UN ORGANE 21 EXERCANT SUR ELLE UNE FORCE ELASTIQUE DIRIGEE VERS LESDITES RAMPES, LADITE FORCE ELASTIQUE TRANSMISE PAR LADITE BILLE AUXDITES RAMPES SE DECOMPOSANT EN UNE COMPOSANTE VERTICALE S'EXERCANT PARALLELEMENT A LADITE PREMIERE DIRECTION DANS UN SENS SUR LA PREMIERE DESDITES RAMPES, ET DANS LE SENS CONTRAIRE SUR LA SECONDE DESDITES RAMPES, DE MANIERE TELLE QUE LE PASSAGE DE LADITE BILLE D'UN COTE A L'AUTRE DUDIT ETRANGLEMENT DETERMINE LE DEPLACEMENT INSTANTANE DUDIT CONTACT DE L'UNE DE SES POSITIONS A L'AUTRE.

Description

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La présente invention concerne un mécanisme pour le déclenchement brusque ou instantané d'un contact électrique sous l'effet d'une variation faible et progressive de pression d'un fluide quelconque, notamment d'une pression d'huile, par exemple dans un moteur. Les mécanismes actuellement connus pour obtenir un résultat semblable font appel à des lames élastiques cintrées qui, si elles remplissent effectivement leur objectif, sont relativement encombrantes. L'invention permet d'atteindre un résultat encore plus précis avec un encombrement extrêmement

réduit, inférieur à 10 mm.

A cet effet l'invention vise un mécanisme pour le déclenchement brusque (instantané) d'un contact électrique sous l'effet d'une variation lente (progressive) de pression, caractérisé en ce que ledit contact est établi par un élément conducteur mobile dans une première direction entre une position "ouverte" et une position "fermée", et présentant deux rampes orientées transversalement à ladite direction, en déterminant un étranglement le long de leur raccordement, une pièce axiale

ou centrale soumise à ladite pression étant mobile parallèle-

ment à cet élément conducteur, et constituant une cage pour au

moins une bille mobile dans une seconde direction perpendi-

culaire à ladite première direction, ladite bille étant soumise à un organe exerçant sur elle une face élastique dirigée vers lesdites rampes, ladite force élastique transmise par ladite bille auxdites rampes se décomposant en une composante verticale s'exerçant parallèlement à ladite première direction dans un sens sur la première desdites rampes, et dans le sens contraire sur la seconde desdites rampes, de manière telle que le passage de ladite bille d'un côté à l'autre dudit étranglement détermine le déplacement instantané dudit contact de l'une de ses positions

à l'autre.

Plus précisément l'ensemble en dispositif étant de

révolution, l'élément conducteur est une cage cylindrique pré-

sentant intérieurement deux rampes coniques se raccordant le long de leurs grandes bases en déterminant un étranglement circulaire, tandis que la pièce centrale sensible à la pression est coaxiale à cette cage, et comporte un iogement radial pour au moins une bille repoussée par un ressort vers lesdites rampes, le déplacement axial de cette pièce sous l'effet des variations

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de pression amenant ladite bille à passer d'une rampe à l'autre la composante axiale de la force transmise par ladite bille auxdites rampes changement brusque de sens au passage dudit étranglement, et déterminant le déplacement axial instantané dans un sens o dans l'autre de l'élément conducteur, venant ainsi réunir deux contacts électriques ou au contraire les

couper l'un de l'autre.

Outre son faible encombrement, le dispositif selon l'invention est d'une très grande précision. Ainsi, la valeur de la variation de pression pour laquelle la bille passe d'une rampe à l'autre à travers l'étranglement raccordant les deux rampes est déterminé par une vis de tarage par laquelle est modifiée la force avec laquelle la pièce centrale est opposée

aux variations de pression à contrôler.

Au surplus, ce dispositif présente une très grande sécurité. Ainsi, les déplacements de la pièce centrale sont limités de manière à ne la rendre sensible qu'aux faibles

variations de pression et non à des surpressions accidentelles.

Dans la pratique, comme il va être décrit plus en

détail ci-après, la pièce centrale comporte un logement rece-

vant deux billes repoussées radialement vers les rampes par un ressort unique, équilibrant les efforts transversaux et laissan flottante ladite pièce et l'élément conducteur par rapport au

boîtier du dispositif.

On va décrire plus complètement cette dernière réa-

lisation de l'invention en se référant au dessin annexe, sur lequel: - la figure I est une coupe axiale d'un mécanisme selon l'invention, du type normalement ouvert en position de repos, tandis qu'au contraire, - la figure 2 est une vue similaire d'une variante de ce mécanisme dans laquelle le contact est normalement fermé

en position de repos.

Bien entendu, les mêmes références numériques désigner les mêmes éléments, jouant le même rôle dans les deux variantes Ainsi, sur les deux figures, on a représenté, monté dans un carter I en métal tel que de laiton, de l'acier zingué ou du zarmac, dans lequel débouche une source de fluide sous pression désignée schématique par 2, le dispositif selon l'invention, qui dans les deux variantes représentées sur les

deux figures, est de forme générale cylindrique.

Ce dispositif se compose d'un corps 3 en matière

plastique telle qu'une polyamide, situé dans la partie débou-

chant face à l'arrivée de fluide sous pression 2, par une membrane 4 ou 6 pouvant être associée à un joint 5 ou compor- tant elle-même un bourrelet constituant ce joint. C'est cette membrane 4 qui subit la pression du fluide arrivant à la conduite 2. Elle peut être en film mince de polyamide (4) ou en

élastomère fluoré (6).

Cette membrane peut se déformer en entraînant en même temps dans son déplacement un disque de laiton 7 solidaire, par exemple par simple centrage, d'une cage porte-billes 8 également en laiton montée axialement en traversant un orifice dans une

entretoise en matière plastique 9, prenant appui sur un épaule-

ment 10 du corps en plastique 3.

L'ensemble du disque 7 et du porte-billes 8 peut se déplacer axialement sous l'effet des déformations de la membrane 4, d'une distance égale à la profondeur d'une cuvette 1Il pratiquée dans la face supérieure de l'entretoise 9. Ce déplacement s'opère

en opposition à un ressort 12 disposé entre la tête 13 du porte-

billes 8 et une vis de tarage 14 accessible à l'autre extrémité

du dispositif.

A l'intérieur de l'entretoise 9, et coaxialement à l'ensemble, est montée une cage cylindrique métallique, par exemple en laiton argenté 15, présentant la particularité de présenter vers sa partie supérieure deux rampes tronconiques respectivement 16 et 17, et réunies par leurs plus grandes bases

en formant un étranglement désigné par 18.

Cette partie 16, 17, 18 de la cage 15 représente un

des éléments essentiels du dispositif selon l'invention.

Au niveau de cette zone, la tête 13 de la cage 8 présente un évidement cylindrique dans lequel sont montées deux billes identiques 19 et 20, repoussées vers l'extérieur par un

ressort 21.

L'extrémité inférieure de la cage 15 est destinée à constituer l'élément réunissant deux languettes en laiton 22 et 23, connectées aux conducteurs 25 et 26, et constituant les deux bornes du contact électrique à ouvrir ou fermer. En position de repos du dispositif, la partie inférieure de la cage 15 est, soit séparée des bornes 22 et 23 dans la variante de la figure 1, soit au contraire-au contact de ces bornes

dans la variante de la figure 2.

Le fonctionnement du dispositif est alors le sui-

vant: En position de repos le ressort 12 repousse la cage 8 vers sa partie supérieure, le disque 7 étant hors de la

cuvette 11.

Dans ce cas les billes 19 et 20 prennent appui sous

l'effet du ressort 21 sur la rampe 16.

Dans le cas d'une augmentation progressive de pressi la membrane 4 se déforme progressivement vers le bas, en enfonçant le disque 7, lequel repousse la cage 8 en opposition à la fois au ressort 12 et aux billes 19 et 20, qui, au début de ce déplacement vers le bas, vont se déplacer l'une vers

l'autre en opposition au ressort 21.

Quand cette augmentation progressive de pression est telle que les billes 19 et 20 vont dépasser l'étranglement 18, alors le ressort 21 va repousser brutalement les billes 19 et vers la rampe 17, la composante verticale de la force exercée par le ressort 21 sur chacune des billes 19 et 20 s'exerçant alors vers le haut, en repoussant instantanément la

cage 15 vers le haut.

Dans ce cas, la partie inférieure de la cage 15 jouera le rl81e d'élément conducteur entre les bornes 22 et 23, dans les deux sens différents selon la variante choisie: Dans le cas de la figure 1 les parties constituant le bas de la cage 15 viendront brutalement fermer le contact entre lers bornes 22 et 23, tandis que dans la variante de la figure 2 au contraire, les bases-de la cage- 15 couperont

brutalement le contact entre les bornes 22 et 23.

Dans les deux cas le déclenchement sera d'autant plus instantané que le déplacement de la cage 15 vers le haut, au moment du passage des billes 19 et 20 de la rampe 16 à la rampe 17, par dessus l'étranglement 18, représente un espace

extrêmement étroit, de l'ordre du 1/2 mm seulement.

Dès que la pression dans la conduite 2 redevient inférieure à celle quiprovoque ce déclenchement, le ressort 12 repousse la cage 8 et par- suite les billes 19 et 20 de

l'autre c8té, c'est-à-dire du côté situé au-dessus de l'étran-

glement 18, et la cage 15 remplit à nouveau son r8le de déclen chement brusque, en isolant ou en réunissant, respectivement

selon les variantes des figures 1 et 2, les bornes 22 et 23.

Il convient de noter que la profondeur de la cuvette 11 étant approximativement égale à l'épaisseur du disque 7, en cas de surpression, il n'y a aucun risque que les billes 19 et 20 viennent appuyer sur la partie inférieure de la cage 15 en provoquant la coupure ou la fermeture intempestive du contact

entre les bornes 22 et 23.

Par ailleurs, il convient de noter que le montage coaxial de tous les éléments permet une grande sécurité de fonctionnement. Ainsi le seul guidage de la cage porte-billes 8 est celui résultant de la presence de la vis de tarage 14 et de l'orifice pratiqué dans la face supérieure de l'entretoise 9, de sorte que l'on peut considérer que le centrage de cette cage

résulte uniquement du centrage de sa queue et qu'elle est flot-

tante dans le dispositif de sorte qu'elle joue un r8le d'auto-

centrage assurant la sécurité du fonctionnement, ce qui est important si l'on considère que ce fonctionnement résulte de l'existence de composantes horizontales et verticales de forces

s'exerçant sur des zones obliques par rapport à l'axe du système.

Au surplus, la cage 15 ne comporte pas d'organe de guida: propre, autre que l'action des billes 19 et 20, qui est symét ique; il en résulte que cette cage]5 se trouve en fait constamment en porte à faux, de sorte que, au moment ou elle vient au contact des deux bornes 22 et 23, si ces deux bornes ne sont pas rigoureusement à la même hauteur, le contact sera quand même établi entre elles, la cage pouvant prendre la légère

inclinaison compensant cette différence de hauteur.

Comme il a été indiqué dans le début, ce système peut être réalisé au moyen d'éléments de très petites dimensions: ainsi, dans le cas représenté d'un système cylindrique, le diamètre total du dispositif peut être ramené à moins de 10 mm ce qui est beaucoup moins encombrant que des systèmes à lames

cintrées déjà existants.

Bien entendu les différents éléments de ce dispositif pourront prendre des formes légèrement différentes, dès lors qu'ils rempliront les mêmes fonctions, étant entendu que les caractéristiques essentielles de ce mécanisme sont celles

résultant des revendications ci-après.

Claims (5)

REVENDICATIONS.

1. Mécanisme pour le déclenchement brusque (instanta-

né) d'un contact électrique sous l'effet d'une variation lente (progressive) de pression, caractérisé en ce que ledit contact

est établi par un élément conducteur mobile (15) dans une pre-

mière direction, entre une position "ouverte" et une position

"fermée", et présentant deux rampes (16) et (17) orientées trans-

versalement à ladite première direction, en déterminant un étranglement le long de leur raccordement, une pièce axiale (8) soumise à ladite pression étant mobile parallèlement à cet élément conducteur, et constituant une cage pour au moins une

bille (19) - (20) mobile dans une seconde direction perpendicu-

laire à ladite première direction, ladite bille étant soumise à un organe (21) exerçant sur elle une force élastique dirigée vers lesdites rampes, ladite force élastique transmise par ladite bille auxdites rampes se décomposant en une composante verticale s'exerçant parallèlement à ladite première direction dans un sens sur la première desdites rampes, et dans le sens contraire sur la seconde desdites rampes, de manière telle que

le passage de ladite bille d'un côté à l'autre dudit étrangle-

ment détermine le déplacement instantané dudit contact de l'une

de ses positions à l'autre.

2. Mécanisme selon 1, caractérisé en ce que, l'ensem-

ble du dispositif étant de révolution, l'élément conducteur est

une cage cylindrique présentant intérieurement deux rampes coni-

ques se raccordant le long de leurs grandes bases en déterminant un étranglement circulaire, tandis que la pièce axiale sensible à la pression est coaxiale à cette cage, et comporte un logement radial pour au moins une bille repoussée par un ressort vers

lesdites rampes, le déplacement axial de cette pièce sous l'ef-

fet des variations de pression amenant ladite bille à passer

d'une rampe à l'autre, la composante axiale de la force trans-

mise par ladite bille auxdites rampes changement brusque de sens au passage dudit étranglement, et déterminant le déplacement

axial instantané dans un sens ou dans l'autre de l'élément con-

ducteur, venant ainsi réunir deux contacts électriques ou au

contraire les couper l'un de l'autre.

3. Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que la valeur de la variation de pression pour laquelle la bille passe d'une rampe à l'autre à travers l'étranglement raccordant les deux rampes est déterminé par une vis de tarage par laquelle est modifiée la force avec laquelle la pièce non conductrice est opposée aux variations de pression à contrôler.

4. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications

I à 3, caractérisé en ce que les déplacements de la pièce isolée sont limités de manière à ne la rendre sensible qu'aux faibles

variations de pression et non à des surpression accidentelles.

5. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que la pièce isolée comporte un logement recevant deux billes repoussées radialement vers les

rampes par un ressort unique équilibrant les efforts transver-

saux et laissant flottante ladite pièce et l'élément conducteur par rapport au boîtier-du dispositif