Brevet FR2018744A1 — publié le 19700626

a présente invention concerne un élément de sécurité pour cartouches fusibles en forme de barres comprenant sur les faces frontales des culots de contact, lesquelles cartouches peuvent être insérées dans un support de cartouches en matière isolante. Bes culots de contact, dans la position de service de passage de courant de la cartouche, sont appliqués contre des contacts à ressort qui sont disposés dans l'élément de sécurité qui est constitué en une matière isolante. Le support de cartouches est constitué dans les éléments de sécurité connus de ce genre, par une pièce amovible qu'on peut retirer à la main~du boitier sans aucun risque en vue du changement dlune cartouche qui y est maintenue.Lorsque le support de cartouches est inséré à nouveau dans le boîtier, les culots de contact de la cartouche s'engagent à force entre des étriers de contact à ressort conducteurs de courant qui sont fixés sur-la pièce de base ou -socle de l'élément de sécurité. Etant donné que la cartouche, dans son engagement dans le-support de cartouche, vient en contact avec les étriers conducteurs de courant, et étant donné que le support de cartouche amovible est constitué en une matière isolante, telle qu'une matière synthétique, il est possible de retirer la cartouche, absolument sans entrer en contact avec elle, hors des étriers de contact. Dans un autre système d'éléments de sécurité avec cartouche fusible pouvant être échangée sans contact, il est prévu un support de cartaflchelen forme de pont avec deux broches ou fiches d'insertion, la cartouche pouvant être montée dans la barrette qui reiie entre elles les fiches d'insertion. Etant donné que les fiches, dans la position de service de la cartouche, ne peuvent pas etre enfoncées assez loin dans les douilles de contact fixes de l'élément de sécurité pour qu'elles disparaissent complètement à 1' intérieur, - certaines parties métalliques conductrices de courant restent dégagées; leur contact lors de l'échange de cartouche n'est donc pas exclu. En outre, ce système d'éléments de sécurité présente, entre les fiches d'insertion et les douilles de contact, une résistance supplémentaire du passage du courant. On connaît, d'autre part, un élément de sécurité fusible multiple, dans les supports de sécurité rotatifs duquel sont disposés. de nombreux fils fusibles parallèles à l'axe de rotation répartis sur une circonférence. En faIsant tourner le support de sécurité, on amène, dans le cas de la fusion d'un des fils, le fil suivant avec ses culotssoudés entredeux ressorts-de contact. Cet élément de sécurité n1 est pas conçu pour des cartouches individuelles interchangeables auxquelles se rapporte la présente invention. L'invention a pour but de réaliser un nouveau dispositif d'éléments de sécurité à ltégard de surtensions électriques, qui ne comporte aucun support de cartouche fusible -amovible,- mais qui, pour sa manipulation, -indépendarrment de 11 échange nécessaire de cartouches- est ccnforme aux éléments fusibles dits automatiques. L'avan tage e 11 échange, sans risque de contact avec les mains, de car- touches/UliLblleSuelles est conserve. L'invention est caractérisée en ce que le support de cartouche est monté de manière à pouvoir tourner dans le boitier de l'élément fusible, le logement de réception de la cartouche étant déplaçable, par-rotation du support de cartouche, hors d'une position de service conductrice de courant, dans une position, librement accessible de l'extérieur et éloignée des pièces de contact d'amenée de courant. Cette disposi-tion signifie que le logement récepteur de cartouche a une forme telle, par rapport à l'axe de rotation, que les culots de contact de la cartouche, lors d'un mouvement de rotation du support. de cartouche, puissent être d'une part, retirés ou amenés dans le domaine d'engagement des contacts d'amenée de courant à l'intérieur du boîtier, et que, d'autre part-, dans une position extrême déterminée de rotation du support, la cartouche soit exempte de courant et puisse être retirée à la main sans danger. -La forme du support de cartouche peut être quelconque, pourvu qu'il possède- un organe permettant de le faire tourner a la main, par exemple une roue à pourtour molleté faisant saillie vers l'extérieur. Mais le support de cartouche doit etre constitué judicieusement comme un corps de rotation avec un logement de-réception sous la~forme d'un évidement pour l'insertion d'une cartouche fusible. Le molletage peut être prévu simplement sur la périphérie du corps rotatif comme dans les éminents fusibles à cartouches multiples antérieurement connus Avantageusement, le support de cartouche est constitué par un disque qui est supporté dans l'élément fusible par deux tourillons de palier estampés dans sa surface. Il suffit alors de prévoir deux paliers correspondants dans l'élément lui-même.Du fait que l'épaisseur du disque peut être égale au diamètre de la cartouche, l'élé- ment fusible est, dans son ensemble, extrêmement mince, de sorte qulun plus grand nombre de ces éléments peut être placé dans une enceinte. te logement de réception de la cartouche peut être réalisé sous la forme d'un perçage radial, qui est ouvert dans la partie correspondant aux culots de contact de la cartouche pour s'engager avec les contacts conducteurs de courant.Dans cette disposition du logement de réception, les culots de contact pivotent lorsqu'on fait tourner le support de cartouche de 180ou de sorte que les contacts à l'intérieur de l'élément doivent être disposés l'un en face de l'autre. La position de rotation sans courant, pour l'enlèvement de la cartouche, peut n'être décalée que de 900 par rapport à la position de rotation de service de la cartouche. Dans le cas où le logement de réception de la cartouche est un perçage radial borgne, la cartouche est également positionnée en direction radiale à l'intérieur du support de cartouche par son propre poids, une fois parvenue en|position service verticale. Autrement, le disque ou le corps as révolution devrait être entouré, dans sa portion de pourtour qui se trouve à l'intérieur de l'élément par une enveloppe en forme d'arc de protection de la cartouche. Pour que la cartouche soit positionnée de manière positive précise dans le perçage de réception, de telle sorte- que les culots de contact se trouvent dans le domaine des ressorts de contact, il est prévu, suivant l'invention, que le support de cartouche en forme de disque est pourvu d'une fente, partant- de son pourtour, reliée au logement récepteur de cartouche, et dans laquelle s'engage une pièce profilée en forme de came, montée dans l'élément fusible, et qui, lorsqu'on fait tourner le support de cartouche jusqu'à la position de service de la cartouche avec amenée de courant, s'engage avec le culot extérieur de la cartouche et pousse celle-ci, contre la force dtun ressort, suffisavment loin à l'intérieur de l'organe récepteur, pour que les culots de contact de la cartouche parviennent obligatoirement dans le domaine des contacts à ressort. En adaptant la longueur de course de la pièce profilée à la longueur éventuelle de la cartouche, on peut, grâce à cette disposition, mettre en place n'importe quel type de cartouche dans la position correcte de service correspondant au passage de courant. Dans le cas où le support de cartouche a la forme d2un disque, ayant une épaisseur égale au diamètre de la cartouche, il est également possible de prévoir le logement récepteur en position excentrique par rapport à l'axe de rotation disposé horizontalement, de sorte qu'il s'étende suivant une sécante de la circonférence de pourtour du disque. Dans ce cas, le disque doit être tourné de 180O pour amener dans le domaine des contacts d'amenée de courant une cartouche insérée dans le logement récepteur vertical librement accessible.Cette forme de réalisation permet de prévoir deux logements récepteurs parallèles, décalés entre eux de 1800, de telle sorte que, lorsqu'une cartouche nouvellement introduite est pivotée dans sa position de service, simultanément la cartouche défectueuse est amenée à l'extérieur et tombe latéralement hors du logement récepteur ainsi libéré. Bien que le support de cartouche-en forme de disque procure l'économie d'encombrement maximale, il n'est cependant pas exclu de pouvoir donner au support de cartouche une forme de cylindre, et dans ce cas le logement récepteur de cartouche s'étend parallèlement à l'axe de rotation et est excentré par rapport à celui-ci. La cartouche est alors tournée autour de l'axe de rotation en restant parallèle- à elle-même, lorsqu'on fait tourner le support de cartouche. Avec ce mode de réalisation, il est possible de prévoir plus de deux logements récepteurs de cartouche, de sorte que l'élément fusible constitue en même temps un magasin pour cartouches de réserve.Si les logements récepteurs sont constitués par des gorges ouvertes en direction du pourtour du support de cartouches, il est nécessaire que le cylindre soit entouré, dans la partie de son pourtour 1intérieure à l'élément fusible, d'une barre ou bande d'appui qui maintient les cartouches dans leurs gorges respectives. tes culots de contact des cartouches restent libres pour pouvoir s'engager avec les contacts d'amenée de courant. La barre ou bande d'ap- pui n'est pas nécessaire dans le cas où les logements récepteurs de cartouches sont constipés par des perçages, analogues à ceux d'un tambour de révolver. Mais, dans ce cas, les perçages doivent être ouverts dans la zone des culots de contact pour permettre leur engagement avec les contacts d'amenée de courant. Un tel élément fusible de sécurité, conforme à l'invention, avec un support de cartouches en forme de tambour à révolver comportant plusieurs logements récepteurs, offre presque les mêmes avantages qu'un élément automatique du type connu, car il suffit de faire tourner le support de cartouches sur un angle partiel pour amener une cartouche neuve en position de service. Ce n'est que lorsque toutes les cartouches ont été utilisées qu'il est nécessaire de remplir l'élément. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation du dispositif de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en plan d'un élement fusible de sécurité avec un support de cartouches en forme de disque la figure 2 est une vue en coupe iILongitudinale par la ligne II-II de la figure 1, avec une cartouche se trouvant dans sa position de service conductrice de courant la figure 3 est une vue en coupe par la ligne III-III as la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe partielle analogue à la figure 2 dans laquelle le support de cartouches est dans sa position de rotation permettant l'enlèvement la figure 5 est une vue d'un support de cartouches pour cartouches de petite longueur correspondant aux figures 1 à 4, dans une représentation en perspective, et la figure 6 montre un support de cartouches pour cartouches de grande dimension. t'élément de sécurité représenté comprend une enveloppe 1 avec un évidement la dans sa partie de socle, pour son montage sur un rail de support du boîtier de sécurité. L'enveloppe 1 est partagée dans sa longueur pour recevoir par parties le support de cartouches 2 en forme de disque. Elle présente sur ses parois longitudinales un emplacement de palier lb pour deux tourillons ou axes de palier 2a formés sur les faces frontales du support de cartouches 2. te support de cartouches 2 en forme de disque qui est monté dans ces paliers lb est recouvert en partie par la partie supérieure 1c de l'enveloppe i. te support de cartouches 2 présente un perçage radial 4, qui est ouvert à une seule de ses extrémités, c'est-à-dire qui est un perçage borgne, et qui constitue un logement récepteur pour une cartouche fusible 6 qui porte à chacune de ses extrémités un culot -de contact 6a. te diamètre du support de cartouche 2 en forme de disque est plus grand que la longueur de la cartouche 6, de sorte que celle-ci est complètement insérée dans le perçage 4, lorsqu'elle se trouve dans la position de rotation du support de cartouche 2 représenté dans la figure 2. te perçage 4 est ouvert, dans le domaine correspondant aux culots de contact 6a de la cartouche 6, en direction des faces frontales du support de cartouche, comme le montrent mieux les figures 5 et 6. Dans la position de rotation du support de cartouche 2 représentée à la figure 4, la cartouche ne reçoit pas de courant, de sorte qu'on peut la saisir sans danger par son culot de contact 6a qui est libre vers llextérieur. C'est seulement après une rotation de 90 du support de cartouche 2 que les culots de contact 6a parviennent dans le domaine des étriers de contact 7 en forme de U, qui possèdent des languettes 7a dirigées vers l'extérieur pour le raccordement des conducteurs de courant. Les branches verticales des étriers de contact 7 sont soumises à l'arrière à l'action de. ressorts d'appui 8, afin que leur pression d'application sur les culots ne se relâche pas avec le temps. ta pièce de socle 1 alnsi que le support de cartouche 2, en forme de disque, sont constitués en une matière isolante, par exemple une matière synthétique. C'est une condition pour que la cartouche insérée 6 ne reçoive pas de courant dans la position de rotation de la figure 4, d'autant que les étriers de contact 7 sont appliqués, dans cette position de rotation, contre les faces frontales du support de cartouche. Pour rotation du support de cartouche 2, celui-ci est pourvu, sur uné partie de son pourtour d'un bord molleté 2b. Des bossages de butée 2c sur le support de cartouche servent à immobiliser celùi-ci dans ses positions de rotation. Dans ce qui précède, il a été supposé qu'unsupport de cart touche suivant la figure 6 était utilisé pour les cartouches de longueur maximale, qui remplissent complètement le perçage de réception 4. Pour des cartouches plus courtes, l'invention prévoit certaines particularités qui sont représentées dans les figures a et 4. Dans ce cas, le support de cartouches 2, en forme de disque, prévu pour des cartouches plus courtes 6, est pourvu d'une fente 10 partant de son pourtour, qui est en communication avec le perçage 4 de réception de' cartouche, et dans laquelle est engagée une pièce profilée en forme de came 11 montée dans le boîtier de l'élément. Cette pièce profilée 11 présente une surface d'entrée lita, laquelle, lorsqu'on tourne le support de cartouche 2 hors de sa position correspondant a la possibilité d'enlèvement de la cartouche (figure 4) pour l'amener dans la position de service (figure 2),- s'engage avec le culot extérieur 6a de la cartouche et pousse celle-ci, contre la force d'un ressort en boucle 12, vers l'intérieur du perçage 4, jusqu'à ce que les culots de contact 6a arrivent dans la zone dlen- gagement des ressorts de contact 1, Lors d'une rotation en sens opposé du support de cartouche 2, le ressort 12 à grande course se détend et pousse la cartouche 6 assez loin vers l'extérieur pour qu'elle puisse facilement être saisie et retirée (figure 4). te ressort en forme de boucle 12 est monté dans une fente radiale 13 du support de cartouches 2 qui soppose au basculement du ressort, et qui, pour-des raisons de fabrication, s'étend sur la totalité du diamètre du support de cartouches, en étant formée seulement de deux fentes diamètrales dans la zone du perçage 4 de réception de cartouche. te nouvel élément de sécurité est recouvert par un capot, non représenté, qui s'applique contre des nez 14 de l'enveloppe 1 (figure 4), en réservant un espacement entre le capot et les vis des bornes JI d'amenée de courant. L'élément de sécurité de l'invention-est de préférence monté en position horizontale, de telle sorte que sa faible dimension en largeur s'étende en direction du support dans lequel plusieurs éléments analogues sont habituellement placés. Pour faire tourner le support de cartouches 2, il suffit simpRement d'agir avec le pouce sur la roue à bord molleté 2b de la partie de support qui fait saillie hors du capot de pmt;ection, en déplaçant cette roue vers le haut ou vers le bas. Etant donné que, pour procéder à un échange de cartouche, il n'est pas nécessaire de dévisser de partie mobile, ni de retirer de supports à ressort, la manipulation de l'élément de l'invention se caractérise par la même facilité que celle d'un dispositif de sécurité automatique bien qu'il soit de construction beaucoup plus simple. -REVENDICBTIONS- 1.- Elément de sécurité électrique contre les surtensions pour cartouche fusible en forme de barre, comportant un support de cartouche en matière isolante pour recevoir une cartouche fusible de sécurité avec des culots de contact stétendant sur ses faces d'extrémité, qui, dans le. position de service, conductrice de courant et hors de contact manuel, de la cartouche, sont appliqués contre des contacts à ressort du boîtier de l'élément, constitué en une matiè- re isolante, élément caractérisé en ce que le support de cartouches est supporté à rotation dans l'éléent de sécurité, le logement de réception de la cartouche étant déplaçable, par rotation du support de cartouche, hors d'une position de service conductrice de courant dans une position librement accessible de l'extérieur et éloignée des pièces de contact d'amenée de courant. 2.- Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support de cartouche est constitué par un corps de rotation pourvu d'un évidement pour recevoir la cartolx:heO 3.- Elément suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le support de cartouche est constitué par un disque qui est supporté dans le boîtier de l'élément au moyen de deux tourillons formés sur le disque. 4.- Elément suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le logement de réception de la cartouche est constitué par un perçage radial qui est ouvert dans la zone correspondant aux culots de contact de la cartouche pour permettre l'engagement de ceuxeci avec les pièces de contact d'amenée de courant. 5.- Elément suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le perçage est un trou borgne. 6.- Elément suivant les revendications 1, 2, 3, 4 et 5, carat térisé en ce que le support de cartouches en forme de disque est pourvu d'une fente qui part de son pourtour et qui est en communi- cation avec le logement récepteur de cartouche, fente dans laquelle s'engage une pièce à profil de came montée dans le bqitier, qui lorsqu'on tourne le support de cartouches dans la position conductrice de courant, de la cartouclie,s'engage avec le culot extérieur de la cartouche et enfonce celle-ci, contre l'action d'un ressort, suffisamment loin dans le logement récepteur pour que les culots de contact de la cartouche parviennent dans le domaine des contacts à ressort. 7.- Elément suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la longueur de course de commande de la pièce à profil de came est adaptée à la longueur éventuelle de la cartouche en question. 8.- Elément suivant la reaendication 6, caractérisé en ce que le ressort de pression est constitué par une boucle de fil qui est montée et maintenue dans une fente radiale du support de cartouches. 9.- Elément suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le logement récepteur de cartouche s'étend excentriquement à l'axe de rotation disposé horizontalement, ctest-à-dire suivant une sécante à la circonférence de pourtour du disque. 10.- Elément suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le support de cartouche a une forme de cylindre, dans lequel le logement récepteur de cartouche s'étend en position excentrique, parallèlement à l'axe de rotation. 11.- Elément suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le logement récepteur de cartouche est constitué par une gouttière ouverte vers le pourtour du support de cartouche cylindrique. 12.- Elément suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le logement récepteur de cartouche est constitué par un perçage qui est ouvert dans le domaine des culots de contact de la cartouche pour permettre leur engagement avec les contacts à ressort. 13.-- Elément suivant les revendications 10, 11 et 12, caractérisé en ce que le support de cartouche est constitué par un tambour du genre de celui d'un révolver à tambour, avec au moins detix évidements servant de logement pour plusieurs cartouches.