Brevet FR2137387A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un interrupteur disjoncteur ■ électrique du type comportant un contact fixe, un contact mobile, deux boutons poussoirs respectivement d*enclenciiement et de déclenchement des contacts fixe et mobile, des moyens d'accrochage 5 du porte contact mobile en position enclenchée, des moyens d'accrochage du bouton poussoir d'enclenchement en position enclen- oju chée, et .des moyens électro-thermiques ei/ électro-magnétiques pour actionner,dans le sens du décrochage, les moyens d'accrochage du porte contact mobile et consécutivement libérer le 10 bouton poussoir d'enclenchement et le neutraliser, le porte contact mobile et le bouton poussoir d'enclenchement étant constamment soumis à l'action de moyens à ressort tendant à le maintenir en position déclenchée tandis que les moyens d'accrochage du porte contact mobile et du bouton poussoir d'enclen-15 chement sont constamment soumis à l'action de moyens à ressort tendant à les maintenir en position d'accrochage. Dans les interrupteurs disjoncteurs connus de ce type, notamment par les brevets français 1 072 782 et 1 14-7 076, le bouton poussoir de déclenchement agit sur les moyens d'accrocha-20 ge du porte contact mobile, c'est-à-dire sur les moyens d'accrochage les plus sensibles puisque devant être actionnés, pour la protection du circuit, lors d'une surintensité déterminée. Ces moyens d'accrochage devant répondre à des normes bien définies, il en résulte, par leur usure rapide, une variation des carac-£5 téristiques de ces interrupteurs disjoncteurs, telle qu'une augmentation de leur sensibilité aux chocs. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, A cet effet, dans 1'interrupteur disjoncteur qu'elle concerne, le bouton poussoir de déclenchement agit sur les moyens d'accro-30 chage du bouton poussoir d'enclenchement. Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, le porte contact mobile est articulé, par son extrémité opposée au contact mobile, sur un axe solidaire du bâti et il porte trois axes d'articulation parallèles à celui précité, le premier 35 supportant une came présentant deux becs, l'un destiné à être engagé, dans le sens de l'enclenchement, par un premier cran du bouton poussoir d'enclenchement et l'autre normalement engagé par un volet articulé sur le second axe porté par le porte contact mobile et s1 opposant normalement à la rotation de ladite ^ came, tandis que sur le troisième axe est articulé un levier 71 1895-'* 2 2137387 coudé dont une "branche est à proximité d'une bilame dont le circuit de chauffage est traversé par le courant contrôlé et qui, en cas de surintensité, agit sur ledit bras du levier et le fait pivoter de telle sorte qu'il agit, par son autre "txan-5 che sur le volet précité de manière à le faire basculer dans le sens correspondant au déverrouillage de la came, le bouton poussoir d'enclenchement présentant un second cran apte à recevoir, lorsqu'il est en position enfoncée, le bec d'un cliquet de verrouillage qui présente, d'une part, un talon postérieur apte à 10 être manoeuvré dans le sens du déverrouillage par le bouton poussoir de déclenchement et, d'autre part, des branches antérieures destinées à être actionnées dans le sens du déverrouillage du cliquet par les prolongements, prévus à cet effet, de l'axe d'articulation de la came, lorsque le porte-contact mobile 15 est ramené en position déclenchée par son ressort de rappel. Pour assurer l'application correcte du contact mobile contre le contact fixe, avantageusement les paliers de l'axe d'articulation du porte-contact mobile sont constitués par des lumières ménagées dans le bâti de l'appareil, parallèlement à l'axe de 20 déplacement du bouton poussoir d'enclenchement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour permettre un déclenchement instantané en cas de surintensité importante, le porte-contact mobile porte une bobine électromagnétique traversée par le courant à contrôler et dont les 25 flasques sont en matériau ferro-magnétique, le volet de verrouillage de la came étant lui-même en matériau ferro-magnétique de façon à être attiré dans le sens du déverrouillage de la came lorsque la bobine précitée est traversée par un courant dont l'intensité est supérieure à une valeur prédéterminée. 30 Pour permettre de tenir compte de la température ambiante, la bilame est équipée de moyens de réglage de sa position et, par conséquent, de son calibrage et/ou d'un prolongement isolé électriquement et thermiquement de façon à compenser les déformations dûes à la température ambiante. 35 Le bouton poussoir d'enclenchement peut avantageusement être équipé d'au moins un contact auxiliaire mobile entre des contacts fixes portés par le boîtier de l'appareil de façon à ouvrir un premier circuit auxiliaire et à fermer un second circuit auxiliaire à l'enclenchement et inversement. 40 Dans le cas où l'on désire associer plusieurs contacts uni 71- 1895b 3 21373.87 polaires à commande unique et, par conséquent, dont les fonctionnements sont synchronisés, autant d'appareils monopolaires que l'on désire sont disposés côté à côte avec interposition entre chacun d'entre eux d'un coulisseau de section en I apte à cou-5 lisser dans des lumières ménagées dans les boîtiers parallèlement à l'axe de coulissement des boutons poussoirs d'enclenchement, chaque paire d'ailes de ces coulisseaux étant disposée de façon à chevaucher le volet de verrouillage de la came de 1'appareil correspondant. 10 Suivant une autre disposition de cet appareil, les contacts fixe et mobile sont logés dans une chambre de refroidissement à l'intérieur de laquelle sont disposées des chicanes ayant pour effet de refroidir et d'assurer la rupture d'un arc éventuel et, en outre, de s'opposer à la projection de matières en fusion 15 sur le mécanisme et à l'extérieur pendant un court-circuit. De toute façon, 1'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple^ non limitatifs plusieurs formes d'exécution de cet appareil : 20 ligure ^ en est une vue en coupe suivant 1-1 de figure 2 en position déclenchée ; Figure 2 est une vue en coupe suivant 2-2 de figure 1 ; Figure 5 est une vue. en coupe similaire à figure 1 en position enclenchée ; 25 Figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de figure 3 ; Figure 5 est une vue en coupe similaire aux figures 1 et 3» montrant le porte-contact mobile en position enclenchée mais juste à l'instant de la commande du déclenchement consécutif à une surintensité avant l'ouverture des contacts; 30 Figure 6 est une vue en coupe similaire aux figures 1 et 3 montrant le porte-contact mobile en position déclenchée à la suite d'une surintensité, juste avant la remontée du bouton poussoir d'enclenchement ; Figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de figure 5 ; 35 Figures 8, 9 et 10 sont des vues partielles montrant une forme d'exécution particulière de la bilame en différentes positions de compensation ; Figures 11 et 12 sont des vues en.coupe suivant respectivement 11-11 de figure 12 et 12-12 de figure 11 illustrant la 40 possibilité d'adjonction de contacts auxiliaires ; 71 1895k 4 2137387 Figures 13 et 14 sont des vues en coupe suiv^nS^^-^^e^i-gure 14 et 14-14 de figure 13 montrant l'association de deux appareils monopolaires. Les figures 1 à 7 montrent donc un interrupteur disjoncteur 5 monopolaire. Dans les montants parallèles d'un bâti 2 en forme d'étrier sont ménagés les paliers de deux axes parallèles entre eux | et 7- - Sur l'axe £ est articulé, par l'une de ses extrémités, un levier 8 en forme d'étrier portant, à son autre extrémité, le 10 contact mobile 9 de cet interrupteur disjoncteur, dont le contact fixe 21 est porté par une pièce 12 fixée au boîtier 1j5 l'appareil et relié à l'une 14 de ses deux bornes de connexion. Ce porte-contact mobile 8 est normalement maintenu en position de déclenchement par un ressort de rappel 1j? en forme d'é-15 pingle à cheveux. Ce porte-contact mobile porte trois axes 4, £ et 6 parallèles aux axes £ et Sur l'axe 4 est articulée une came 16 présentant deux becs 17 et 18. Cette came 16 est normalement maintenue dans la posi-20 tion qu'elle occupe sur la figure 1 par un ressort de rappel 19 exerçant sur elle un couple dans le sens de la flèche 21. Sur l'axe ^ est articulé un volet 22 dont une extrémité est soumise à l'action d'un ressort 23 agissant sur lui dans le sens de la flèche 24 et dont l'autre extrémité, normalement appliquée 25 contre la came 16, s'oppose à la rotation de cette dernière dans le sens opposé à la flèche 21, par suite de son engagement dans le bec 18 de la came 16. Sur l'axe 6 est articulé un levier 2£ de profil en L dont la branche 25a est destinée à être actionnée à 1'encontre de son 50 ressort de rappel 20 dans le sens de la flèche 26 par une bilame 27 dont le circuit de chauffage est connecté,d'une part, à la seconde borne 28 de l'appareil et d'autre part, au porte-contact mobile 8. La seconde branche 25b de ce levier 2£ est destinée à actionner le volet 22 dans le sens opposé à la flèche 24 lorsque 35 sa branche 25a est elle-même soumise à l'action de la bilame 27 dans le sens dë la flèche 26. On conçoit que l'action du levier 25 sur le volet 22 a pour, èffet de libérer le bec de la came 16 et de permettre sa rotation dans le sens opposé à celui illustré par la flèche 21_, c'est-à-dire à l'encontre de l'action 40 du ressort 19» 71 1895A 5 2137387 Le boîtier 15 porte, en outre, un bouton poussoir d'enclenciiement 22. et un bouton poussoir de déclenchement 52 déplaçables axialement dans une direction sensiblement orthogonale à la position moyenne du porte-contact mobile 8. 5 Le bouton poussoir d'enclenchement 29 normalement maintenu en position de déclenchement par un ressort hélicoïdal 52, présente deux crans respectivement ^ et ^4. Le cran £2. es't norma-lement engagé sur le bec 1£ de la came 16 de sorte que lorsque ce bouton poussoir 22 est enfoncé dans le sens de la flèche 55,, 10 il entraîne, par l'intermédiaire de la came 16 et de l'axe 4, le porte-contact mobile 8. Pendant une première partie de la course du, bouton poussoir 29, le porte-contact mobile 8 pivote autour de son axe £ dans le sens de la flèche ^6 jusqu'à ce que le contact mobile 2 soit en appui contre le contact fixe 11. 15 Pendant la seconde partie de la course du bouton poussoir 29, le porte-contact mobile 8 pivote dans le sens de la flèche 57 autour de son point d'appui sur le contact fixe V\.-> ce pivotement étant autorisé par le fait que les paliers de l'axe ^ sont constitués par des lumières 58 dont l'axe longitudinal est parallèle 20 à celui du bouton poussoir 29» Sur l'axe 2 es"fc articulé tua cliquet ^2 soumis à l'action d'un ressort 41 tendant à le faire pivoter dans le sens de la flèche 42. Le beq 59a de ce cliquet 39 est destiné à s'engager sur le cran ^4 du bouton poussoir 29 pour le maintenir en posi-25 tion enclenchée, après le double basculement du porte-contact mobile 8. Comme on le conçoit aisément, puisque le maintien du porte-eontact 8 en position enclenchée résulte de l'accrochage du cran ^4 du poussoir 22 par le bec 59a du cliquet 52, l'obtention d'une pression d'application constante, malgré l'usure, en-50 tre les contacts fixe 11, et mobile 9 imposait la présence des lumières 58 ou leur remplacement par un montage élastique de l'un des contacts 2 ou Le cliquet ^9 présente un talon 59b et des branches antérieures 39c. Le talon 59b est destiné à être actionné par le 55 bouton poussoir de déclenchement ^1_ de façon à provoquer la libération du poussoir 22 par suite du basculement du cliquet 52 dans le sens opposé à la flèche Il permet donc la commande manuelle du déclenchement en agissant directement sur l'accrochage du bouton poussoir d'enclenchement 22 et sans agir sur l'ac-40 crochage sensible du porte-contact mobile 8 constitué par le bec 71 18954 6 2137387 18 de la came 16 et le volet 22. Les prolongements antérieurs 39c du cliquet 32. sont destinés à être actionnés par les extrémités de l'axe 4 lorsque le porte-contact mobile 8 arrive en position de déclenchement en 5 vue de provoquer le "basculement du cliquet 32 dans le sens opposé à la flèche 42, c'est-à-dire du déverrouillage du bouton poussoir 22 dans le cas où le retour du porte-contact mobile 8 en position de déclenchement n'est pas dû à la manoeuvre du bouton poussoir 31 « 10 Le fonctioxmement de cet interrupteur disjoncteur est le suivant : La figure 1 montre l'appareil prêt à être enclenché. Comme indiqué précédemment, l'enfoncement du "bouton poussoir 29 dans le sens de la flèche 3£ a pour effet, d'amener, après un double 15 basculement, le porte-contact mobile 8 dans le position enclenchée telle qu'illustrée sur la figuïe 3« Comme indiqué précédemment, en cas de surintensité, la oilame 2£ dont le circuit de chauffage est traversé par le courant contrôlé, bascule dans le sens de la flèche 26, entraînant avec elle le levier 2£. Un 20 isolant électrique 43 est interposé entre les extrémités libres de la bilame 22 et de la branche 25a du levier 25. Il en résulte, par suite de l'action de la branche 25b du levier 25 sur le volet 22, un basculement de ce dernier dans le sens opposé à la flèche 24, comme illustré sur la figure 5* La 25 came 16 étant alors libre de pivoter dans le sens opposé à la flèche 21_, à l'encontre de l'action du ressort 12* ne peut s'opposer au retour du porte-contact mobile 8 en position déclenchée, comme illustré sur la figure 6, l'action du ressort 1£ sur le porte-contact mobile 8 étant prépondérante. 30 En fin de course de déclenchement du porte-contact mobile 8, c'est-à-dire lorsque ce dernier arrive dans la position illustrée sur la figure 6, l'axe 4 agit sur les branches antérieures 39c du cliquet ^2 et provoque le basculement de ce dernier dans le sens opposé à la flèche 42 et, par conséquent, la libération du 35 bouton poussoir 29. On constate donc qu'en cas de défaut sur le circuit contrôlé une pression exercée sur le bouton poussoir 22 ne peut pas s'opposer au déclenchement. Une vis £0 permet de régler la position de la bilame 22 ^ en fonction de l'intensité maximale à laquelle l'appareil doit 71 18,95^ 7 2137387 disjoncter. Dans la forme d'exécution représentée sur les figures 1 à 7 le porte-contact mobile 8 porte, en outre, une bobine é-ïectro-ifiagnétique 44 dont l'enroulement assure la liaison entre 5 le circuit de chauffage de la bilame 2£ et le porte-contact mobile 8. A cette bobine électro-magnétique 44 est associé un circuit magnétique comportant un noyau et deux flasques 4j5 visibles sur la figure 7* Cette disposition implique que le volet 22 10 est en matériau ferro-magnétique. Comme on le conçoit aisément, en cas de très forte surintensité, le champ magnétique engendré par la bobine 44 provoque, par l'attraction immédiate du volet 22 entre les flasques 46, le~ déclenchement de l'appareil. Cette disposition a l'avantage 15 de fournir une réponse immédiate grâce au phénomène électromagnétique et de compenser ainsi le temps de réponse de la bila-me 27 qui risquerait de permettre la détérioration du circuit à protéger. Il ressort en outre du dessin que le boîtier est prati-20 quement divisé en deux compartiments l'un contenant le mécanisme précédemment décrit et l'autre 13b contenant, outre les contacts mobile 2 fixe 11_, des déflecteurs 4£ ayant pour effet d'assurer la rupture d'un arc éventuel entre les contacts ^ et 21 de diminuer 1'échauffement, et d'éviter une projection 25 éventuelle de matériau en fusion sur le mécanisme. Les figures 8 à 10 montrent une première variante d'exécution de la bilame 2£ qui, dans cet exemple, est munie d'un prolongement 48 isolé d'elle électriquement et thermiquement et ayant pour effet de compenser ses déformations dues à la tempé-30 rature ambiante. Les figures 8 à 10 illustrent les positions de la bilame 27 et de son prolongement 48 à, respectivement, + 20° C, - 4-0° C + 80° C. La figure 10 montre, en outre, que le prolongement ftô vient 35 buter contre la branche 25a du levier 2£ pour ne plus compenser la température ambiante et assurer, un déclenchement immédiat dans le cas d'une élévation de température supérieure à + de 80° C. Les figures 11 et 12 montrent une variante d'exécution de 40 cet appareil dans le cas où sont prévus des contacts auxiliaires 71- 1895k s 2137387 fixes respectivement 49, 51» 52, 55 et mobile £4. Le contact mobile £4 est monté élastiquement entre des ressorts 55 et 56 sur une tige solidaire du bouton-poussoir 2^ et contribuant à son guidage. 5 On conçoit aisément qu'en position enclenchée, le contact mobile ^4 assure la liaison entre les contacts mobiles 52 et 53 tandis qu'en position déclenchée, il assure la liaison électrique entre les contacts 4^ et 51• Les figures 13 et 14 illustrent une variante de cet appa-10 reil montrant la possibilité d'accouplement de plusieurs tels appareils à commande unique pour former un appareil multipolaire. L'exemple illustré sur le dessin montre l'accouplement de deux interrupteurs. Dans ce cas, ceux-ci sont placés, avec leurs bâtis 2 disposés côte à côte a l'intérieur d'un boîtier unique 58. 15 Dans les montants en regard l'un de l'autre des bâtis 2, sont ménagées des lumières ^ parallèles aux lumières £8 et entre ces deux montants est disposé un coulisseau 61_ de section en I dont les ailes engagées dans les lumières £2 sont placées à cheval sur les volets 22 des deux appareils. En outre, les deux 20 cliquets 3^ sont solidarisés l'un de l'autre par une traverse 62. Dans le cas du déclenchement de l'un des pôles c'est-à-dire du retour en position dë repos de l'un des porte-contacts mobiles 8, le coulisseau 61_ est entraîné dans le sens de la flèche 6^5 par le volet 22 associé au porte-contact mobile 8 qui a déclenché 25 provoquant par suite de son action sur le volet 22 de l'autre appareil, le déclenchement de ce dernier. La disposition du mécanisme précédemment décrit permet d'obtenir un ensemble très compact grâce auquel peut être ménagée, sans augmentation de volume de l'appareil, une chambre 30 de refroidissement dë grande dimension, cé qui améliore son pouvoir de coupure. En outre, l'appareil décrit ci-dessus comporte un bouton poussoir d'enclenchement et un bouton poussoir de déclenchement Bien entendu, si l'on veut en faire un disjoncteur" seulement, 35 il est. possible de supprimer le bouton poussoir de déclenchement. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cet appareil qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. 71 1895^ 9 2137387 REVENDICATIONS - 1.- Interrupteur disjoncteur électrique du type comportant un contact fixe, un contact mobile, deux boutons poussoirs respectivement d'enclenchement et de déclenchement des contacts 5 fixe et mobile, des moyens d'accrochage du porte-contact mobile en position enclenchée, des moyens d'accrochage du bouton poussoir d'enclenchement en position enclenchée, et des moyens électro-thermiques et électro-magnétiques pour actionner dans le sens du décrochage les moyens d'accrochage du porte-contact mobile 10 et, consécutivement, libérer le bouton poussoir d'enclenchement et le neutraliser, le porte-contact mobile et le bouton poussoir d'enclenchement étant constamment soumis à l'action de moyens à ressort tendant à les maintenir en position déclenchée tandis que les moyens d'accrochage du porte-contact mobile et du bouton 15 poussoir d'enclenchement sont constamment soumis à l'action de moyens à ressort,tendant à les maintenir en position d'accrochage, caractérisé en ce que le bouton poussoir de déclenchement a-git sur les moyens d'accrochage du bouton poussoir d'enclenchement. 20 , 2.- Interrupteur disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-contact mobile est articulé, par son.extrémité opposée au contact mobile, sur un axe solidaire du b^iti et porte trois axes d'articulation parallèles à celui précité, le premier supportant une came présentant deux 25 becs, l'un destiné à être engagé, dans le sens de l'enclenchement par un premier cran du bouton poussoir d'enclenchement et l'autre normalement engagé par un volet articulé sur le second axe porté par le porte-contact mobile et s'opposant normalement à la rotation de ladite came, tandis quelle troisième axe est articulé 50 un levier coudé dont une branche est à proximité d'une bilame dont le circuit de chauffage est traversé par le courant contrôlé et qui, en cas de surintensité, agit sur ledit bras du levier et le fait pivoter, de telle sorte qu'il agit, par son autre branche sur le volet précité de manière à le faire basculer dans le 55 sens correspondant au déverrouillage de la came, le bouton poussoir d'enclenchement présentant, un second cran apte à recevoir, . lorsqu'il est en position enfoncée» le bec d'un cliquet de verrouillage qui présente, d'une part, un talon postérieur apte à être manoeuvré dans le sens du. déverrouillage par le bouton pous-40 soir de déclenchement et, d'autre part, des branches antérieures 71 1895^ no 2137387 destinées à être actionnées dans le sens du déverrouillage du cliquet par les prolongements, prévus à cet effet, de l'axe d' articulation de la came, lorsque le porte-contact mobile est ramené en position déclenchée par son ressort de rappel. 5 3«- Interrupteur disjoncteur électrique selon la revendica tion 2, caractérisé en ce que les paliers de l'axe d'articulation du porte-contact mobile sont constitués par des lumières ménagées dans le bâti de l'appareil, parallèlement à l'axe de déplacement du bouton poussoir d'enclenchement. 10 4.- Interruptëur disjoncteur électrique selon la revendica tion 2 ou la revendication 3» caractérisé en ce que pour permettre un déclenchement instantané en cas de surintensité importante, le porte-contact mobile porte une bobine électro-magnétique traversée par le courant à contrôler ët dont les flasques sont 15 en matériau ferro-magnétique, le volet de verrouillage de la came étant lui-même en matériau ferro-magnétique de façon à être attiré dans le sens du déverrouillage de la came lorsque la bobine précitée est traversée par un courant dont l'intensité est supérieure à une valeur prédéterminée. 20 5«- Interrupteur disjoncteur électrique selon l'une quelcon que des revendications précédentes caractérisé en ce que la bilame est équipée de moyens de réglage de sa position et, par conséquent, de son calibrage. 6.- Interrupteur disjoncteur électrique selon l'une quelcon-25 que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bilame est équipée d'un prolongement isolé électriquement et thermiquement de façon à compenser les déformations dues à la température ambiante. 7«- Interrupteur disjoncteur électrique selon l'une quelcon-30 que des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouton poussoir d'enclenchement est équipé d'au moins un contact auxiliaire mobile entre des contacts fixes portés par le boîtier de l'appareil de façon à ouvrir un premier circuit auxiliaire et à fermer un second circuit auxiliaire à l'enclenchement et 35 inversement. 8.- Interrupteur disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas où l'on désire associer plusieurs contacts unipolaires à commande unique et, par conséquent, dont les fonctionnements 40 sont synchronisés, autant d'appareils monopolaires que l'on 71 1895'', ' 11 2137387 désire sont disposés côte à côte avec interposition entre chacun d'entre eux d'un coulisseau de section en I apte à coulisser dans des lumières ménagées dans les boîtiers parallèlement à l'axe de coulissement des boutons poussoirs d'enclenchement, chaque paire 5 d'ailes de ces coulisseaux étant disposée de façon à chevaucher le volet de verrouillage de la came de l'appareil correspondant. 9.- Interrupteur disjoncteur électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce tous les cliquets qu'il comporte sont solidarisés entre eux par une entretoise unique. 10 10.-Interrupteur disjoncteur électrique selon l'une quel conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts fixe, et mobile sont logés dans une chambre de refroidissement à l'intérieur de laquelle sont disposées des chicanes ayant pour effet de refroidir et d'assurer la rupture d'un arc 15 éventuel et, en outre, de s'opposer à la projection de matières en fusion sur le mécanisme pendant un court-circuit.