Interrupteur de position à ouverture forcée des contacts repos

Abstract

 Un porte-contacts (9) est déplacé en sens inverse d'un poussoir (1) sous l'effet de ressorts de compression (3) montés de façon bistable entre les arêtes (2) et (4). Dans chaque position extrême du porte-contacts, l'un des ponts (10, 11) est sur des contacts fixes associés (90) et l'autre est écarté d'autres contacts fixes qui lui sont associés. Un levier (24) force l'ouverture du pont inférieur (11) si celle-ci ne s'opère par normalement sous l'effet des ressorts (3) quand on enfonce le poussoir (1).
Le levier (24) est supporté par le boîtier (31) au voisinage du plan (R) des contacts fixes associés au pont à ouverture forcée (11). L'une de ses extrémités (17, 18) coulisse dans une fourchette (35ʹ) du poussoir (1). Son autre extrémité coopère avec l'équipage (9), sans multiplication du mouvement.
Utilisation pour réduire les imprécisions cumulatives dans l'action du levier.

Description

[0001] L'invention concerne un interrupteur de position comprenant dans un boîtier :
- un poussoir de commande isolant ;
- un pont de contact mobile entre une position de repos dans laquelle il s'appuie sur deux contacts fixes et une position de travail dans laquelle il est écarté de ces deux contacts, le pont de contact étant déplaçable brusquement entre les deux positions précitées sous l'effet de moyens élastiques bistables agissant entre le poussoir isolant et une cage portant le pont de contact ;
- tandis qu'un levier d'ouverture, destiné à casser des soudures éventuelles entre le pont de contact et les contacts fixes, et apte à pivoter autour d'un axe sensiblement parallèle au pont de contact, est mis en mouvement par le poussoir lorsque ce dernier atteint une position particulière de façon à faire coopérer, dans le sens de la séparation entre pont de contact et contacts fixes, l'une des extrémités de ce levier avec une région centrale du pont de contact.

[0002] Par interrupteur de position, on désigne un interrupteur du genre détecteur de fin de course ou plus généralement sensible à la position d'un mobile.

[0003] De tels interrupteurs, qui trouvent de nom­breuses applications dans les installations néces­sitant une garantie de l'ouverture d'un pont de contact qui s'est éventuellement soudé avec les contacts fixes à la suite par exemple d'un court-­circuit accidentel, peuvent être illustrés par le brevet français 2 241 132, où un pont de contact unique fait l'objet du déplacement brusque mentionné ci-dessus ; dans cet interrupteur connu, le levier d'ouverture forcée est porté par un pivot du poussoir autour duquel il peut basculer, et rencontre, avant que cette position particulière soit atteinte, une surface inclinée appartenant au boîtier de façon à transformer son mouvement de translation en mouve­ment de rotation ; l'angle de rotation effectué par le levier est ici relativement réduit, et celui-ci doit avoir une propriété d'amplification de mouvement qui augmente l'amplitude des forces excédentaires devant être appliquées au poussoir pour opérer l'ouverture forcée et augmente dans une même propor­tion les inévitables tolérances géométriques résultant de la rencontre d'une pièce mobile avec une rampe inclinée fixe.

[0004] L'invention se propose de modifier cet appareil connu pour conférer au levier d'ouverture forcée une meilleure précision de mouvement et diminuer les forces excédentaires nécessaires à l'exécution de cette séparation forcée, tout en bénéficiant d'une localisation du levier permettant de lui donner des dimensions relativement importantes et donc une relativement bonne précision.

[0005] Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que ce levier est monté à pivotement dans un palier placé dans une région fixe du boîtier qui est voisine d'un plan passant sensiblement par les surfaces des contacts fixes, et présente d'une part une première extrémité qui est accouplée au poussoir de façon à accompagner le mouvement de celui-ci pendant toute sa course, et comporte d'autre part une seconde extrémité qui se déplace en regard du pont de contact sans multiplication sensible du mouvement.

[0006] On connaît déjà des interrupteurs à ouver­ture forcée du pont de contact dans lesquels des premières extrémités de deux leviers, disposés de part et d'autre du poussoir, retransmettent à celui-ci des efforts grâce à des poussées latérales communi­ quées aux secondes extrémités ; dans ce dispositif connu, les volumes restreints dans lesquels sont disposés les leviers, et par suite la taille réduite que ces derniers doivent prendre, contribuent à une certaine fragilité des leviers et à une imprécision de la position où le poussoir doit produire l'effet attendu.

[0007] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-dessous et à l'examen des figures annexées, qui représentent :

- à la figure 1, une vue en perspective éclatée des principaux éléments qui déterminent le fonctionnement de l'interrupteur, et à l'exclusion du boîtier qui les reçoit ;

- à la figure 2, une perspective éclatée locale d'un second mode de réalisation des moyens d'accouplement entre un poussoir d'interrupteur et un levier d'ouverture forcée ;

- à la figure 3, une vue en coupe d'un dispositif élastique à compression bistable pouvant être utilisé avec l'un des appareils selon les figures 1 ou 5 ;

- à la figure 4, une vue de côté de l'inter­rupteur, le boîtier étant coupé selon un plan de symétrie PPʹ défini à la figure 2 ;

- à la figure 5, une vue en perspective éclatée d'une variante de réalisation de l'inven­tion ; et

- à la figure 6, une vue de côté de l'inter­rupteur selon la figure 5, le boîtier et la cage étant coupés selon le plan de symétrie PPʹ de cette figure.

[0008] Un interrupteur selon l'invention comporte dans un boîtier 31, représenté généralement par des pointillés, un poussoir 1 dont une extrémité 32 traverse une ouverture supérieure 33 du boîtier 31 et qui reçoit d'un mobile extérieur des déplacements longitudinaux de sens F et G et d'axe XXʹ qui l'aménent d'une position inactive I vers une position active A, ou inversement en comprimant ou détendant un ressort de rappel 26 placé entre un fond 34 du boîtier et l'extrémité opposée 35.

[0009] Des premiers organes d'appui transversaux tels que 2 qui sont portés par le poussoir symétrique­ment par rapport à un plan central et longitudinal PPʹ du poussoir, transmettent des compressions à des extrémités de dispositifs tels que 3 dont l'une des lignes d'action est représentée en trait mixte ; ces dispositifs qui sont bien connus en soi, et peuvent prendre des formes variées telles que le vérin à ressort illustré à la figure 3, possèdent tous la propriété de se détendre brusquement en resti­tuant l'énergie qu'ils ont accumulée dans un ressort 84 au cours d'une compression instable préalable. Les appuis 2 peuvent alors être constitués par des arêtes parallèles qui reçoivent des encoches telles que 82 prévues à l'une des extrémités du dispositif 3 de façon que chaque appui 2 constitue un pivot pour le dispositif 3 associé.

[0010] Des seconds organes d'appui 4 tels que des arêtes parallèles, qui reçoivent des extrémités opposées de ces dispositifs, et qui sont disposés symétriquement par rapport au plan PPʹ, font partie d'un équipage isolant ou cage mobile 9 comportant une cloison 5 parallèle à XXʹ et perpendiculaire au plan PPʹ et deux ailes parallèles 6, 7 perpendiculaires à l'axe XXʹ ; ces ailes comportent des retours 8_a, 8_b dirigés l'un vers l'autre dans un même plan, qui forment des logements ouverts aptes à recevoir chacun un pont de contact conducteur 10, respecti­ tivement 11. La cloison 5 est élargie pour porter les organes 4 sur sa face dorsale opposée aux ailes 6 et 7.

[0011] Chaque pont porte à ses extrémités des pastilles de contact qui sont dirigées à l'opposé de l'autre pont. Les pastilles du pont 10 peuvent s'appuyer contre deux surfaces de contact fixes placées dans un plan Q. Lorsque les pastilles du pont 10 sont écartées du plan Q, les pastilles du pont 11 peuvent s'appuyer contre deux autres surfaces de contact fixes, dont l'une est représentée avec la référence 90, placées dans un plan R. Ces deux plans parallèles sont perpendiculaires à XXʹ.

[0012] Des pièces intermédiaires isolantes 12, 13 qui sont appliquées contre les ponts de contact en sens F et G et qui sont guidées le long de la cage (par exemple le long des rertours 8_a, 8_b), communi­quent aux ponts des poussées de sens opposé dévelop­pées par un même ressort de compression 14 placé entre elles.

[0013] La cage mobile 9 peut se déplacer parallè­lement à XXʹ dans un plan T, entre une position inférieure stable de repos J et une position supé­rieure stable de travail H. Grâce à la présence des dispositifs bistables 3 ces déplacements sont opérés brusquement en sens G et F, lorsque le poussoir se déplace, même progressivement, en sens F et respecti­vement G de la position I vers la position A et inversement ; dans le sens F correspondant à l'enfon­cement du poussoir à partir de la position repos, le déplacement brusque se produit pour une position particulière E du poussoir.

[0014] Au terme de ces déplacements, les ponts de contact 11 et 10 sont appliqués contre les contacts fixes pour des positions de repos J et respectivement de travail H de la cage 9, qui sont elles-mêmes déterminées lorsque celle-ci rencontre des butées fixes 28, respectivement 27 du boîtier 31.

[0015] Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, la course d₃ du poussoir est supérieure à la course d₂ de la cage.

[0016] On notera par ailleurs que l'amplitude des déplacements d₂ de la cage, ainsi que les distances plus faibles d₁ séparant les contacts fixes et mobiles ouverts, sont choisies pour qu'une pression de contact soit développée par une compression supplé­mentaire du ressort 14.

[0017] On aura, par exemple :
d₁ = 1 mm, d₂ = 2,3 mm, d₃ = 6,75 mm.

[0018] S'il advenait que les contacts mobiles du pont de contact 11 soient soudés contre les pastilles de contact fixes correspondantes lorsque la cage est dans la position J, le mouvement brusque de commuta­tion de la cage en sens G ne pourrait s'opérer lorsque le poussoire atteint la position particulière d'équilibre E, pour laquelle l'alignement des saillies ou arêtes 2 et 4 vient juste d'être dépassé en sens F ; cette impossibilité résulte du fait que les dispositifs 3 ne peuvent eux-mêmes développer des forces suffi­santes pour casser les points de soudure.

[0019] Afin d'opérer un soulèvement forcé de la cage 9, et donc une cassure de ces éventuelles soudures, un levier 24 reçoit de l'extrémité 35 du poussoir 1 une poussée qu'il communique dans le sens convenable à cette cage si celle-ci est restée stationnaire.

[0020] Ce levier, dont deux tourillons 21, 22 sont reçus dans des paliers tels que 29, 29ʹ d'axe YYʹ parallèle au/et voisin du plan R appartenant à une cloison voisine 36 du boîtier, voir aussi figure 3, comprend un bras de commande central 19 qui est engagé entre deux ailes parallèles 35ʹ de l'extrémité 35 et dont deux bossages cylindriques transversaux opposés 17, 18 sont accouplés avec deux rainures d'entraîne­ ment transversales parallèles 15, 16 des ailes 35ʹ.

[0021] Le levier 24 comprend en outre à l'opposé du bras 19 un bras de soulèvement central 20 qui présente une surface active ou arête 23 placée en regard de la face inférieure 38 de la cage ; les longueurs b₂ et b₁ de ces bras de leviers sont choi­sies pour que les efforts nécessaires à la cassure de la soudure soient supérieurs ou sensiblement égaux à ceux qu'il sera nécessaire de communiquer au poussoir pour les produire.

[0022] En d'autres termes, le levier 24 n'opère pas d'amplification du mouvement reçu du poussoir 1.

[0023] La faible distance entre la butée 28 et le plan R, de même qu'entre l'axe YYʹ et la plan R confère au dispositif décrit, une grande précision au point particulier de fonctionnement K qui est situé juste en dessous du point E et pour lequel s'opère le soulè­vement forcé de la cage.

[0024] Selon un autre mode d'exécution visible à la figure 2, l'extrémité 35_a du poussoir 1_a présente deux rainures transversales parallèles 15_a, 16 _a qui sont placées extérieurement au corps du poussoir de part et d'autre du plan PPʹ, et le levier 24_a présente deux bras de commande latéraux 19_a, 19_b dont les extrémités portent des tétons d'accouplement cylindriques 17_a, respectivement 18_a se faisant face ; la position centrale du bras 20_a procure comme précé­demment une poussée équilibrée à une cage inchangée par rapport à celle de l'exemple précédent. Ce mode de réalisation qui laisse libre le volume interne de l'extrémité 35_a permet d'utiliser celui-ci pour disposer un logement 39 ouvert vers la paroi 34 du boîtier pour recevoir et guider le ressort de rappel 26_a.

[0025] Le maintien et le pivotement du levier 24_a autour de l'axe YYʹ peuvent également être assurés soit à l'aide de deux dégagements annulaires 22_a, 21_a qui sont ménagés dans un corps cylindrique du levier 24_a entre le bras 20_a et chacun des bras 19_a, 19_b et qui viennent se placer dans deux paliers ouverts 29_a, 29_b appartenant à deux nervures paral­lèles solidaires de la cloison 36, soit à l'aide de tourillons analogues à ceux de la figure 1 et reçus dans des demi-paliers ouverts solidaires de la cloison 36.

[0026] Dans les exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, les pièces et organes 1, 2, 3 4 se déplacent dans un même plan S passant par l'axe XXʹ qui est parallèle au plan T, dans lequel se déplacent l'équipage mobile 9 et l'ensemble mobile 30.

[0027] Selon une variante d'exécution 60 visible à la figure 5, le poussoir 50 possède un bossage transversal 51 portant des arêtes latérales 52, 53 ayant les mêmes fonctions que les arêtes 2 de l'exemple précédent. Les organes élastiques à compression instable et détente bistable 54, 55 se trouvent placés dans un même plan Tʹ que celui recevant la cage isolante 56 et ses arêtes correspondantes 58, 59.

[0028] Cette cage, qui prend par suite ici une forme échancrée pour permettre la circulation du bossage 51 dans un dégagement central 57, porte des ponts de contact opposés 61, 62 qui sont fixés sur les faces extérieures de cloisons transversales opposées supérieure et inférieure 63, 64 de la cage.

[0029] Le levier d'ouverture forcée 65 dont la fonction et les propriétés sont analogues à celles du levier 24 respectivement 24_a fait ici appel à ds moyens de pivotement différents.

[0030] Les deux bras de soulèvement 66, 67 sont ici constitués par deux cames parallèles 68, 69 qui sont placées de part et d'autre d'un tourillon central 70 engagé dans un palier ouvert 71 d'une nervure 72 du boîtier 73.

[0031] La présence de ces deux bras 66, 67 qui, lorsqu'une soudure s'est formée, reçoivent du pont de contact 62 deux forces résistantes symétriques de sens F, présente l'avantage de mettre en jeu un système de forces équilibré par rapport à l'unique palier. Les tétons 78,79 portés l'un vers l'autre par deux bras de commande 76, 77 coopèrent ici encore avec des rainures transversales 80, 81 du poussoir dans lesquelles ils restent constamment engagés.

[0032] Dans cette variante de réalisation, les positions H et J de la cage sont déterminées par l'appui des ponts de contact contre les contacts fixes, non représentés, et l'axe YYʹ est ici également disposé au voisinage du plan R passant par les surfaces de contact fixes qui coopèrent avec le pont de contact 62 adjacent au bras d'ouverture forcée.

[0033] On remarquera que dans les deux variantes de réalisation, une portion de surface ou arête 23 ou 23_a respectivement 66, 67 qui représente l'extré­mité du bras de soulèvement, est prolongée par une surface sensiblement cylindrique 74 respectivement 74_a, 75, coaxiale à YYʹ, voir figures 1, 2 et 5, de façon que cette surface cylindrique puisse glisser sous la cage lorsque le poussoir s'enfonce au-delà de la position où l'arête 23, 23_a, 66, 67 entre en contact avec la cage. Un rapport de réduction r2/r1 est établi ici entre la course du poussoir et celle communiquée au pont de contact 62, r2 représentant la longueur nominale des bras 76, 77 et r1 la distance entre l'arête 66, 67 et l'axe YYʹ. Le maintien positif des cages en position H a l'avantage particulier d'empêcher une refermeture des ponts de contact 11 respectivement 62 si des organes ou dispositifs bistables viennent à casser dans cette position. A la figure 4, la surface inférieure 38_a de la cage 9 présente à cet effet une surface concave 86 qui coopère avec la surface arrondie 74_a après que le bossage 85, qui précède la surface 86, aura été franchi par l'arête 23_a.

[0034] Dans les deux variantes, on remarque égale­ment que les cages mobiles sont supportées et guidées transversalement par les composantes symétriques et opposées des organes ou dispositifs élastiques bistables, les parois de boîtier telles que 36 ou le poussoir ne procurant qu'un appoint de guidage lors de chocs importants.

Revendications

1. Interrupteur de position comprenant dans un boîtier :
- un poussoir de commande isolant (1, 1_a, 50),
- un pont de contact (11, 62) mobile entre une position de repos dans laquelle il s'appuie sur deux contacts fixes (90) et une position de travail dans laquelle il est écarté de ces deux contacts, le pont de contact étant déplaçable brusquement entre ces deux positions sous l'effet de moyens élastiques bistables (3) agissant entre le poussoir isolant et un équipage mobile (9, 56) portant le pont de contact,
- tandis qu'un levier d'ouverture (24, 24_a, 65) destiné à casser des soudures éventuelles entre le pont de contact et les contacts fixes, et apte à pivoter autour d'un axe sensiblement parallèle au pont de contact, est mis en mouvement par le poussoir lorsque ce dernier atteint une position particulière (K) de façon à faire coopérer, dans le sens de la sépara­tion entre pont de contact et contacts fixes, une des extrémités de ce levier avec une région centrale du pont de contact, caractérisé en ce que ce levier (24 ; 24_a ; 65) est monté à pivotement dans un palier (29, 29ʹ ; 29_a, 29_b ; 71) placé dans une région fixe du boîtier qui est voisine d'un plan R passant sensi­blement par les surfaces des contacts fixes, et présente d'une part une première extrémité (17, 18 ; 17_a, 18_a ; 78, 79) qui est accouplée au poussoir (1 ; 1_a ; 50) de façon à accompagner le mouvement de celui-ci pendant toute sa course, et comporte d'autre part une seconde extrémité (20 ; 20_a ; 68, 69) qui se déplace en regard du pont de contact (11, 62) sans multiplication sensible du mouvement.

2. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pont de contact (11) ainsi qu'un second pont de contact (10) sont portés par l'équipage mobile (9) déplaçable dans un plan T et présentant des prolongements (4) aptes à se déplacer dans un plan parallèle (S) contenant le poussoir (1, 1_a) ainsi que les moyens élastiques bistables (3).

3. Interrupteur selon la revendication 2, caractérisé´en ce que les ponts de contacts (11, 10) reçoivent en sens opposés les poussées d'un ressort de pression de contact commun (14).

4. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pont de contact (62) ainsi qu'un second pont de contact (61) sont portés par l'équipage mobile (56) déplaçable dans un plan Tʹ, et recevant à travers une échancrure (57) un prolon­gement latéral (51) du poussoir (50) qui est mobile dans ce même plan en même temps que les moyens élastiques bistables (54, 55).

5. Interrupteur selon la revendi­cation 1 , caractérisé en ce que le levier d'ouverture (24_a) présente d'une part un second bras (20_a) unique qui est placé dans un plan central (PPʹ) recevant le poussoir (1_a) et l'équipage mobile (9), et d'autre part deux premiers bras parallèles (19_a, 19_b) placés symétriquement par rapport à ce plan.

6. Interrupteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le levier (24, 24_a) est monté à pivotement dans deux paliers (29, 29ʹ ; 29_a, 29_b), qui sont portés par une paroi de boîtier (36) voisine de l'équipage mobile (9).

7. Interrupteur selon la revendi­cation 5 , caractérisé en ce que le second bras (20, 20_a ; 68) présente une arête ou bord actif (23, 23_a, 66) qui est prolongé par une surface cylindrique (74, 75) concentrique à l'axe(YYʹ) des paliers, venant effectuer un blocage longitudinal de l'équipage mobile (9, 56) lorsque le poussoir est en position active (A).

8. Interrupteur selon la revendi­cation 1 , caractérisé en ce que la première extrémité (17, 18 ; 17_a, 18_a ; 78, 79) du levier d'ouverture (24 ; 24_a ; 65) est engagée dans au moins une rainure transversale (15, 16 ; 15_a, 16_a ; 80, 81) du poussoir.

Dessins