Dispositif mobile multi contacts à balancier

Description

[0001] 1 vention concerne un dispositif de cc iutation mobile dans deux directions cerant avec une voie de contact continue. Ce casitif de commutation comporte un étrier le duquel coulisse une pièce isolante portant axe sur lequel s'articule un balancier à chaque _"émité duquel sont disposés des galets de itacts enfilés sur des axes libres d'un ₃uvement d'oscillation par rapport au balancier. : dispositif s'utilise notamment pour assurer le antact électrique sur la couronne de sélecteur es changeurs de prises en charge.

[0002] Parmi les différents essais imposés à l'appareillage électrique pour vérifier le bon comportement des contacts électriques mobiles, l'essai de court-circuit est souvent considéré comme le plus sévère. En effet, pour éviter la fusion, il faut que les divers éléments, à travers lesquels passe un courant intense, restent jointifs malgré les forces de répulsion très importantes qui apparaissent aux points de contact sous l'effet de la constriction des lignes de courant à l'aval et à l'amont du point de contact. Pour vaincre cette difficulté, on multiplie le nombre de points de contacts. Mais dans ce cas le problème réside à donner à chacun de ces points de contacts une charge mécanique également répartie pour obtenir des échauf fements modérés.

[0003] On connait déjà par le brevet US-A- 1570933, un étrier télescopique sur lequel s'articule un balancier à chaque extrémité duquel pivotent des galets en forme de poulies dont les gorges maintiennent l'engagement du conducteur principal sur lequel se déplacent ces galets.

[0004] Le brevet US-A- 2824911 montre un dispositif de commutation constitué d'un patin en matériau bon conducteur d'électricité, muni d'une rainure à l'intérieur de laquelle glisse un conducteur principal d'arrivée de courant, prenant appui cn son centre sur un ergot à tête sphérique pour s'articuler à la manière d'une rotule et connecté à des conducteurs flexibles qui véhiculent le courant vers un conducteur principal de départ.

[0005] Le brevet EP-A-0029467 décrit un étrier bon conducteur d' électricité sur lequel coulisse une pièce isolante portant un axe sur lequel sont enfilés plusieurs galets coopérant avec des pistes de contacts fixes.

[0006] L'invention ci-dessous mentionnée se rapporte à un dispositif mobile à points de contacts multiples dont l'agencement mécanique equilibre la charge sur chaque contact.

[0007] Ce dispositif comporte un balancier, chargé en son milieu par un ressort, libre de se déplacer dans un plan perpendicul aire à l'axe autour duquel il pivote. Ce balancier est muni à chaque extrémité d'un axe, portant deux galets, apte à se déplacer dans un plan perpendiculaire au plan de déplacement du balancier. Par rotation des divers constituants du dispositif multicontacts selon des axes orthogonaux, la charge appliquée au centre du balancier se répartit égalemment sur chacun des quatre galets, quelque soit l'état de la surface de roulement.

[0008] L'invention est exposée plus en détails à l'aide des figures 1, 2 3 et 4 qui montrent un exemple de réalisation du dispositif multicontacts se déplaçant selon un axe vertical sur une couronne concentrique.

La figure 1 représente une coupe partielle selon un plan vertical du dispositif multicontacts

La figure 2 est la vue en plan du dispositif se déplaçant selon un axe vertical.

La figure 3 est une coupe transversale faite au niveau de l'axe du balancier.

La figure 4 est une coupe transversale faite au niveau de l'axe des galets.

[0009] La figure 1 montre un balancier 1, en matériau bon conducteur, portant un coussinet central 2 lui permettant d'osciller autour d'un axe 3, appelé axe de balancier. A chaque extrémité du balancier 1, un axe 4, appelé axe de galets, supporte deux galets 5, en matériau bon conducteur, pouvant tourner librement autour de l'axe de galet 4, à l'aide des coussinets 6. Ces galets 5 sont pressés contre le balancier 1 par des ressorts 7 disposés aux extrémités de l'axe de galets 4 et maintenus en placé par des guide-ressorts 8. Chaque axe de galets 4 peut coulisser dans un trou 9 du balancier 1 pour équilibrer la charge des ressorts antagonistes 7 et ainsi obtenir une pression égale des galets 5 sur le balancier 1. De part et d'autre de chaque trou 9, des chanfreins 10 ont été faits pour donner il chaque axe de galets 4 un déplacement angulaire limité. L'axe de balancier 3 est soutenu par ses extrémités par une pièce isolante 11 pouvant coulisser sur des branches 12 d'un étrier 13 en matériau bon conducteur.

[0010] La coupe transversale reprise en figure 3 fait apparaître que l'axe de balancier 3 est limité dans sa course par deux boutonnières 14 faites en bout de chaque branche 12 de l'étrier 13.

[0011] La figure 3 montre encore le ressort 15 qui agit sur la pièce isolante 11 pour assurer le mouvement télescopique du balancier 1 par rapport à l'étrier 13.

[0012] Deux ressorts 16 enfilés sur l'axe de balancier 3, de part et d'autre du balancier 1 appliquent des pièces de jonction 17 contre les faces intérieures des branches 12 de l'étrier 13. Les pièces de jonction 17 sont solidarisées à chaque bout d'un conducteur souple 18 qui forme une boucle dont la partie médiane est elle-même solidarisée au balancier 1 sur toute son épaisseur.

[0013] Dans l'exemple de réalisation montré en figure 3, le conducteur souple 18 conduisant le courant entre le balancier 1 et l'étrier 13 est formé d'un empilage de clinquants brasé en son milieu sur le balancier 1 et brasé à chaque extrémité sur les pièces de jonction 17 enfilées sur l'axe de balancier 3.

[0014] La même fonction peut être assurée par une tresse souple brasée en son milieu sur le balancier 1 et portant à chaque extrémité un manchon serti, percé d'un trou et enfilé sur l'axe de balancier 3.

[0015] Dans ce dispositif mobile multi-contacts, le transfert de courant se fait depuis une couronne 19, montrée en coupe sur la figure 4, jusqu'à la prise de courant 20 solidaire de l'étrier 13. Le trajet suivi par les lignes de courant trouve son point de départ sur la couronne 19, passe par les poînts de contacts des galets 5 et se transmet par leurs faces latérales aux flancs du balancier 1. Le balancier 1 véhicule alors le courant jusqu'au conducteur souple 18 qui depuis sa partie centrale conduit le courant jusqu'à ses deux extrémités solidarisées aux pièces de jonction 17. Le courant passe ensuite des pièces de jonction 17 à l'étrier 13 par les faces internes des branches 12 de celui-ci.

[0016] La figure 4 montre que dans ce dispositif multi- contacts, les galets 5 sont maintenus sur la couronne 19 par l'action du ressort 15 qui pousse sur la pièce isolante 11 pour transmettre l'effort aux extrémités de l'axe de balancier 3, puis au balancier 1 lui-même par l'intermédiaire du coussinet 2 et enf in à chacun des galets 5 par l'intermédiaire des axes de galets 5 et des coussinets 6.

[0017] L'effort exercé par le ressort 15 se répartit entre les galets 5 par rotation des éléments constitutifs du dispositif multi-contacts selon des axes orthogonaux. Dans la réalisation donnée à titre d'exemple en figure 1, la rotation du balancier 1 autour de l'axe de balancier 3 équilibre les charges entre l'axe de galets 4a et l'axe de galets 4b. La liberté donnée à chaque axe de galets 4 par les chanfreins 10, f aits dans le balancier 1 à chaque bord du trou de passage 9, permet d'équilibrer la charge transmise à l'axe de galets 4 entre chaque galet 5. Par exemple la charge communiquée à l'axe 4a sera répartie à part égale entre les galets 5a et 5a' représentés en figure 1.

[0018] Le dispositif multi-contacts est mobile et se déplace, dans l'exemple présenté, selon un axe vertical, entraîné par un système, non représenté, auquel l'étrier 13 est fixé. L'étrier 13 se déplace donc selonun rayon constant. Les boutonnières 14 faites en bout des branches 12 de l'étrier 13 permettent à l'axe de l'étrier de se mouvoir selon un mouvement télescopique pour appliquer constamment les galets 5 contre la couronne 19.

[0019] Toutefois, si pour des raisons de fabrication ou de montage, la couronne 19 n'est pas tout à fait concentrique à l'axe se Ion lequel se déplace l'étrier 13, le mouvement télescopique communiqué au balancier 1 par l'intermédiaire de la pièce isolante 11 d'une part et la mobilité au niveau de l'axe de balancier 3 et des axes de galets 4 d'autre part permettent au dispositif multicontacts de garder, à tout instant, une charge également répartie sur chaque galet 5.

[0020] Dans les systèmes connus, il arrive qu'en cours de déplacement certains galets ne gardent pas constamment le contact avec la surface sur laquqlle ils se déplacent.

[0021] Pour éviter que par exemple une aspérité incrustée dans la couronne favorise le basculement du dispositif multi-contacts dans le sens du déplacement par blocage de galets situés à l'avant et soulèvement des galets à l'arrière, l'axe de balancier 3 du dispositif mobile se déplace, dans l'exemple de réalisation repris en figure 2, selon une trajectoire de rayon plus grand que le rayon de la trajectoire des axes de galets 4.

[0022] Si le dispositif multi-contacts doit se déplacer sur une surface plane, on peut simplement, au départ de l'exemple de réalisation montré dans les figures 1, 2, 3 et 4 adapter ce dispositif, en augmentant le diamètre des galets 5.

[0023] D'ailleurs, il est évident que le balancier 1 peut présenter un tout autre prof il pour autant que l'axe de balancier 3 reste au moins aussi proche de la surface de roulement que les axes de galets 4 et que la poussée du ressort 15 soit exercée dans la partie centrale du balancier 1, si le ressort de charge 15 est unique. par contre, on peut obtenir le même résultat avec deux ressorts de charge appliqué chacun à chaque extrémite du balancier 1. Dans une autre réalisation, le balancier 1 porte à chaque extrémité une fourche supportant un axe 4 avec un ou plusieurs galets 5 enfilés sur cet axe et appliqués contre le bras de la fourche par des ressorts hélicoïdaux ou par des rondelles élastiques. Ces rondelles elastiques peuvent être en matériau bon conducteur d'electricitè pour assurer le passage du courant des flancs des galets 5 au bras de la fourche.

[0024] Quant à la mobilité donnée à chaque axe de galet 4 dans un plan perpendiculaire au plan du balancier 1, elle peut être obtenue par un équivalent technique tel que par exemple une rotule ou une disposition par emboitement de profils appropriés.

Revendications

1. Dispositif mobile multi-contacts comprenant un étrier (13), en matériau bon conducteur, rendu solidaire des moyens d'entrainement du dispositif, un support d'étrier (11), en matériau isolant, un ressort (15) agissant sur le support d' étrier (11), une rangée de galets (5) tournant autour d'un axe (4), et des ressorts (7) agissant axialement sur les galets (5)

caractérisé en ce qu'au moins un balancier (1 en matériau bon conducteur, est libre d'osciller autour d'un axe (3) solidarisé au support d'étrier (11) coulissant sur l'étrier (13), rendu solidaire des moyens d'entraînement du dispositif,

en ce que le balancier (1) porte à chaque extrémité, un axe (4), appelé axe de galets, approximativement parallèle à l'axe de balancier (3) et éventuellement libre de se déplacer d'un mouvement angulaire dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du dispositif, porte un ou plusieurs galets (5) poussés contre le balancier (1) par un ou plusieurs ressorts (7) agissant axialement et en ce qu' au moins un conducteur souple (18) est disposé entre l'étrier (13) et le balancier (1 ).

2. Dispositif mobile multi-contacts selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque extrémité du balancier (1), l'axe de galet (4) coulisse dans un trou (9) ayant un chanfrein (10) à chaque bord et en ce que sur le dit axe de galet (4) sont enfilés, de part et d'autre du balacier (1) un nombre paire de galets (5) poussés contre le balancier (1) par des ressorts (7) agissant à chaque extrémité de l'axe de galet (4)

3. Dispositif mobile multi-contacts selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur souple assurant la liaison entre l'étrier (13) et le balancier (1) est un empilage de clinquants brasé en son milieu sur le balancier (1) et brasé à chaque extrémité sur des pieces de jonction (17) enfilées sur l'axe du balancier (3) et poussés contre les faces internes des branches (12) de l'étrier (13) par des ressorts (16) enfilés sur l'axe de balancier (3).

4. Dispositif mobile multi-contacts selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur souple assurant la liaison entre l'étrier (13) et le balancier (1) est une tresse souple brasée en son milieu sur le balancier (1) et portant à chaque extrémité un manchon serti, percé d'un trou pour être enfilé sur l'axe du balancier (3) et poussé contre la face interne d'une branche (12) de l'étrier (13) par un ressort (16).

5. Dispositif mobile multi-contacts selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que la distance entre l'axe de balancier (3) et la surface de roulement (19) est plus petite ou égale à la distance entre les axes de galets (4) et cette même surface de roulement (19).

6) Dispositif mobile multi-contacts selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un coussinet (2) solidaire du balancier (1) et dans lequel pivote l'axe de balancier (3) a une dimension axiale qui dépasse l'épaisseur, du balancier (1).

Ansprüche

1. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung, aus einem Bügel (13) aus gut leitendem Material, der mit den Antriebsmitteln der Vorrichtung fest verbunden ist, einer Bügelhalterung (11) aus isolierendem Material, einer Feder (15), die auf die Bügelhalterung (11) wirkt, einer Reihe von Rollen (5), die sich um eine Achse (4) drehen, und Federn (7), die in axialer Richtung auf die Rollen (5) wirken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wippe (1) aus gut leitendem Material frei um eine Achse (3) schwingen kann, die mit der Bügelhalterung (L1) fest verbunden ist, die auf dem Bügel (13) gleitet, der mit den Antriebsmitteln der Vorrichtung iest verbunden ist,daß die Wippe (1) an jedem Ende eine Rollenachse genannte Achse (4) trägt, die ungefähr parallel zu der Wippenachse (3) ist, und eventuell eine Winkelbewegung in einer zu der Verschieberichtung der Vorrichtung senkrechten Ebene ausführen kann, wobei diese Achse (4) eine oder mehrere Rollen (5) trägt, die durch eine oder mehrere, in axialer Richtung wirkende Federn gegen die Wippe (1) gedrückt werden, und daß mindestens ein flexibler Leiter (18) zwischen dem Bügel (13) und der Wippe 1 angeordnet ist.

2. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende der Wippe (1) die Rollenachse (4) in einer Bohrung (9) gleitet, die an jedem Rand eine Schrägkante (10) aufweist, und daß auf die besagte Rollenachse (4) zu beiden Seiten der Wippe (1) eine gerade Anzahl von Rollen (5) aufgeschoben ist, die durch an jedem Ende der Rollenachse (4) wirkende Federn (7) gegen die Wippe (1) gedrückt werden.

3. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Leiter, der die Verbindung zwischen dem Bügel (13) und der Wippe (1) sicherstellt, aus einer Stapelung von Metallfolien besteht, die in ihrer Mitte auf die Wippe (1) aufgelötet ist, und an beiden Enden auf Verbindungsstücke (17) aufgelötet ist, die auf die Achse der Wippe (3) aufgeschoben sind, und durch Federn (16), die auf die Wippenachse (3) aufgeschoben sind, gegen die inneren Flächen der Schenkel (12) des Bügels (13) gedrückt werden.

4. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Leiter, der die Verbindung zwischen dem Bügel (13) und der Wippe (1) sicherstellt, aus einer flexiblen Litze besteht, die in ihrer Mitte auf die Wippe (1) aufgelötet ist, und an jedem Ende einen Kerbverbinder trägt, der eine Bohrung aufweist, damit er auf die Wippenachse (3) aufgeschoben werden kann, und der durch eine Feder (16) gegen die innere Fläche eines Schenkels (12) des Bügels (13) gedrückt wird.

5. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Wippenachse (3) und der Lauffläche (19) kleiner als der Abstand, oder gleich dem Abstand zwischen den Rollenachsen (4) und dieser Lauffläche (19) ist.

6. Bewegliche Mehrkontaktvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerbuchse (2), die mit der Wippe (1) fest verbunden ist, und in der sich die Wippenachse (3) dreht, eine axiale Abmessung aufweist, die größer als die Dicke der Wippe (1) ist.

Claims

1. Multiple contact mobile device comprising a stirrup (13) made of material which is a good conductor, rendered fast with the drive means of the device, a stirrup support (11) of insultating material, a spring (15) acting on the stirrup support (11), a row of rollers (5) rotatable about an axis (14), and springs (7) acting axially on the rollers (5), characterised in that at least one rocker arm (1) made of a highly conductive material is free to oscillate about an axis (3) made fast with the stirrup support (11) sliding on the stirrup (13) rendered fast with the drive means of the device, and in that the rocker arm (1) comprises at each end a pivot pin (4) called the roller pin, approximately parallel to the rocker arm pivot pin (3) and possibly free to be displaced with an angular movement in a plane perpendicular to the direction of displacement of the device, and carrying one or more rollers (5) pusched against the rocker arm (1) by one or more springs (7) acting axially, and in that at least one flexible conductor (18) is arranged between the stirrup (13) and the rocker arm (1).

2. Multiple contact mobile device according to claim 1, characterised in that at each end of the rocker arm (1) the roller pivot pin (4) slides in a hole (9) formed with a chamfer (10) at each side, and in that on to the said roller pivot pin (4) there are fitted, at the two sides of the rocker arm (1), an even number of rollers (5) pusched against the rocker arm (1) by spring (7) acting on each end of the roller pivot pin (4).

3. Multiple contact mobile device according to claim 1, characterised in that the flexible conductor providing the connection between the stirrup (13) and the rocker arm (1) is a stack of metal foils which is brazed at its centre to the rocker arm (1) and brazed at each end to junction pieces (17) fitted on to the rocker arm pivot pin (3) and pushed against the inner faces of the arms (12) of the stirrup (13) by springs (16) fitted on to the rocker arm pivot pin (3).

4. Multiple contact mobile device according to claim 1, characterised in that the flexible conductor providing the connection between the stirrup (13) and the rocker arm (I) is a flexible strand brazed at its centre to the rocker arm (I) and bearing at each end a crimped sleeve pierced with a hole to allow fitting on to the rocker arm pivot pin (3) and pushed against the inner face of an arm (12) of the stirrup (13) by a spring (16).

5. Multiple contact mobile device according to one of the preceding claims, characterised in that the distance between the rocker arm pivot pin (3) and the rolling contact surface (19) is smaller than or equal to the distance between the roller pivot pins (4) and this same rolling contact surface (19).

6. Multiple contact mobile device according to one of the preceding claims, characterised in that a bushing (2) which is fast with the rocker arm (I) and in which the rocker arm pivot pin (3) pivots has an axial dimension which is greater than the thickness of the rocker arm (1).

Dessins