Brevet FR2146153A1 — publié le 19730302

La présente invention concerne un combiné interrupteur et fusibles, c'est-à-dire un appareil assurant l'ouverture brusque des circuits et aussi leur ouverture automatique, par fusion des fusibles, en cas de surcharge. Dans l'état actuel de la tecimique connue, la plupart des interrupteurs combinés à cartouches, disponibles actuellement dans le commerce > comportent, outre les organes de coupure et de fermeture des circuits, des dispositifs séparés pour maintenir et connecter les cartouches fusibles. Cette disposition classique nécessite, en général, un temps relativement imortant pour le remplacement d'une ou plusieurs cartouches, et parfois il faut vérifier inutilement plusieurs cartouches en bon état avant d'isoler celle qui est hors d'usage. L'invention a pour objet un ensemble de dispositions permettant une grande rapidité de pose et de dépose simultanée des cartouches et une grande facilité d'examen de l'état de ces derrières. Succinctement, selon l'invention, un jeu de cartouches fusible; en nombre égal au nombre de pôles du combiné, est tenu dans un chargeur qui constitue l'équipage mobile de l'interrupteur, ledit chargeur muni de ses cartouches pouvant être immédiatement mis en place ou remplacé sur l'interrupteur. I1 est évident que, par ces dipositions, l'invention réalise un bloc chargeur interchangeable offrant les avantages suivants - pose et dépose simultanée des cartouches dans l'appareil, - remplacement rapide, le chargeur comportant une cartouche défectueuse étant remplacé immédiatement par un chargeur préparé à l'avance, - remplacement par un opérateur non spécialiste, la détection et le changement de la cartouche défectueuse pouvant être effectué après coup par un électricien qualifié. I1 est certain que dtns tous les cas où il est important que l'interruption du circuit électrique soit d'aussi courte durée que possible, par exemple dans le cas de machines rotatives, à embouteiller, à imprimer, de chaînes de montage ou dans le cas de l'éclairage de secours, etc..., cette disposition permet un gain de temps considérable et, par là même, apporte un élément d'économie et de sécurité. Un mode de réalisation de l'invention sera à présent décrit, à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perfective représentant une exécution triphasée du bloc chargeur selon l'invc-ntion la figure 2 est une vue en ccupc suivant la lime II-II de la figure I la figure 3 est une vue en perspective expksée d'un mode d'exécution particulier de combiné interruptc-ur et fusibles adapté pour recevoir le bloc chargeur de la figure 1 la figure 4 est une vue en coupe montrant l'un des contacts à ressort et son mode d'installation et de guidage dans le socle du combiné la figure 5 montre une vue de dessus d'une borne de raccorde ment etd1uncontact dans le plan de jonction entre deux blocs du combiné la figure 6 est une vue en coupe illustrant le mode d'immobilisation du contact et de la borne dans leur logement respectif; les figures 7 et 8 sont des schémas expliquant le fonctionnement en interrupteur du combiné selon l'invention la figure 9 est une vue en perspective du combiné capoté dans un boîtier ; et les figures 10 à 12 sont des vues de variantes de réalisation d'un contact à ressort et d'une cartouche fusible, particulièrement adaptés au cas où l'appareil est utilisé en régime intense d'ouverture en charge. Avec référence aux figures 1 et 2, les cartouches fusibles 1 sont disposées parallèlement les unes aux autres, dans des cavités 2 aménagées dans un bloc isolant 3 formant chargeur, le nombre de cavités et de cartouches fusibles correspondant au nombre de pôles de l'interrupteur. Ces cavités 2 sont, par exemple des trous cylindriques percés de part en part dans le bloc isolant 3, l'épaisseur du bloc étant dimensionnée de telle sorte que seule une partie des douilles de contact 4 de chacune des cartouches 1 dépasse également de part et d'autre dudit bloc. le positionnement longitudinal des cartouches est assuré par une butée 5 qui, au moment de la mise en place, permet d'assurer une position convenable. Une lame ressort 6 est introduite dans chacune des cavités et est maintenue en place par un rivet cannelé 7.Cette lame ressort a pour but d'empêcher les cartouches 1 de sortir de leur logement, sous l'effet de leur propre poids en cours de manipulation. La lame ressort est suffisamment souple pour permettre l'introduction facile des cartouches et réaliser, suivant le terme consacré, un emmanchement dit "gras". Le bloc chargeur 3 comporte en outre, des nervures isolantes 8 et deux tenons 9 destinés à guider l'introduction du bloc chargeur dans l'appareil qui va être décrit à présent. Avec référence à la figure 3, l'appareil se compose d'un socle 10 composé de blocs Il à 14 qui seront décrits plus loin. Ces blocs sont maintenus solidaires entre eux par deux rivets tubulaires 15. Sous les têtes de ces rivets se trouvent également fi zées, de part et d'autre du socle 14 deux pièces de guidage 16 comportant chacune une lumière 17, un trou 18 et une partie cambrée 19 comportant un trou taraudé, non visible sur le dessin, destiné à recevoir une vis assurant à la fois la fixation d'une barre d'écartement 20 et le capot de l'appareil, non représenté.Sur les deux pièces de guidage 16 sont montées deux glissières 21 comportant un logement 22 et une butée d'arrêt 23 destinés à recevoir et à maintenir le bloc chargeur 3 par l'intermédiaire de ses deux tenons 9. Be maintien des deux glissières 16 est assuré par l'in termédiaire d'un axe épaulé 24,formant entretoise,et et dont les par- ties décolletées débouchent dans les lumières 17 des deux pièces de guidage 16. Sur ces parties décolletées sont articulées deux bielles 25 elles-mêmes articulées en 25a à deux manivelles 26 calées sur un axe carré 27. Chacune des manivelles comporte un talon 28 destiné à limiter l'angle possible de rotation. Un levier de manoeuvre 29 permet d'entraSner en rotation les deux manivelles par l'intermédiaire de l'axe carré 27. les deux manivelles et le levier de manoeuvre comportent des trous carrés s'ajustant sur l'axe carré, les écartements respectifs étant assurés par des entretoises tubulaires non représentées, montées sur l'axe 27. L'axe carré est décolleté rond à chacune de ses extrémités, ces dernières venant déboucher dans les trous 18 des pièces de guidage 16. Bes extrémités décolletées des axes 24 et 27 débordent des pièces de guidage 16 et comportent une gorge permettant l'accrochage de deux ressorts de rappel 30, (un seul étant visible sur le dessin) dont le rôle est évident. Chaque pôle de l'appareil comporte deux contacts 31, 32 et deux bornes de raccordement identiques 33, 34 logés dans des logements aménagés dans les blocs isolants Il à 14. Comme le montrent les figures 4 à 6, les logements 35, 36 des contacts et des bornes sont creusés à demi dans chacun des blocs, de manière que le plan de jonction entre deux blocs assemblés passe exactement par la ligne d'axe des contacts et des bornes de connexion. Chaque contact est constitué par une lamelle comportant une portion élargie 37 faisant saillie à l'extérieur du logement 35 et présentant à son extrémité une encoche en V, et une portion étroite 38 traversant avec jeu un trou 39 reliant le logement 35 et le logement 36. Un ressort 40, installé entre le fond du logement 35 et l'épaulement formé entre les portions 37 et 38 du contact, sollicite normalement le contact vers l'extérieur de son logement. Dans son mouvement de coulissement, le contact est guidé par les parois du logement. D'autre part, chaque borne de raccordement est constituée par une lamelle recourbée comportant également une portion élargie 41 portant deux vis de connexion 42 et 43, et une portion étroite 44. Chaque contact et sa borne associée sont immobilisés dans leur logement au moyen d'une tresse de raccordement 45 introduite dans des trous 46 et 47, respectivement prévus sur le contact et la borne. Le fonctionnement du combiné interrupteur et fusibles qui vient d'être décrit est illustré par la figure 3 combinée aux figures 7 et 8 le bloc chargeur 3 étant muni de ses cartouches fusibles 1, ses tenons 9 sont introduits dans les logements 22 des glissières 21. Be chargeur descend sous l'effet de son propre poids et stim- mobilise en position convenable sur les butées d'arrêt 23. Lorsque le levier 29 est manoeuvré dans le sens de la flèche F, l'ensemble des glissières 21 et du chargeur 3 se déplace dans le sens de la flèche f, sous la poussée du mécanisme à genouillère constitué par les bielles 25 et les manivelles 26.Dans ce mouvement, l'axe 24 s'éloigne dans les lumières 17, tendant de ce fait les ressorts 30, et les douilles de contact 4 des cartouches 1 entrent en contact avec les contacts à ressort 31, 32. En continuant à manoeuvrer le levier 29, le chargeur provoque la compression des cartouches sur les contacts qui s'enfoncent dans leur logement j5 (voir figure 4) et exercent la force nécessaire à l'obtention d'un contact satisfaisant. Peu après que le mécanisme à genouillère 25, a a dépassé son point mort, qui est la position pour laquelle les points 18, 25a et 24 sont alignés, les talons 28 des manivelles vIennent buter sur les bielles 25 (voir figure 8) et la rotation du levier 29 se trouve interrompue de ce fait.Sous l'action des efforts conjugués des ressorts de contact 40 et des ressorts de rappel, l'ensemble se trouve verrouillé dans cette position. L'ouverture de l'interrupteur est obtenue en manoeuvrant le levier 29 en sens inverse. Toutefois, il serait intéressant, pour obtenir une ouverture brusque de prévoir un levier de commande à course morte, bien connu en soi. Un tel levier présente une rotation en partie inactive, de manière à obtenir une rotation "morte" du levier penuant une portion de l'angle de rotation du levier. Dans ces conditions, dès que les genouillères franchissent le point mort, les ressorts de rappel 30 provoquent la rotation de l'axe 27 qui, bénéficiant du jeu relatif du levier, tourne momentanément plus vite que le levier, permettant ainsi aux contacts de se rompre rapidement et indépendamment de la vitesse de commande du levier. Avec référence à la figure 9, l'ensemble de l'appareil est capoté par un boîtier 48 maintenu en place par les vis assemblant la borne d'écartement 20 aux pièces de guidage 16 (voir figure 3). le boitier comporte une trappe 49 s'ouvrant dans le sens de la flèche f' et permettant la pose et la dépose du chargeur. Il est à noter que pour un calibre identique, un appareil de ce type présente une surface frontale sur tableau, très sensiblement plus faible qu'un appareil classique. On notera également sur la figure 3 que les blocs isolants 71 à 14 sont pratiquement identiques ; seuls les blocs extrêmes 11 et 14 comportent des pattes 50 et 51 permettant la fixation de l'ensemble. il est donc possible de construire des appareils ayant un nombre quelconque de pôles avec seulement deux pièces de base. Si l'on prend soin de construire le bloc chargeur suivant ce procédé, et de l'assembler également avec deux rivets traversants, la réduction de l'outillage en fonction du nombre de pôles est considérable. Seulsle capot et la pièce d'écartement nécessitent un outil particuli selon le nombre de pôles.Les axes étant décolletés, ils ne provoquent qu'une très faible charge d'outillage. Dans le cas où l'appareil est utilisé en régime intense d'ouverture en charge, il faut prendre les dispositions suivantes les contacts à ressort, réalisés normalement en alliage cuivreux, seront garnis, dans leur partie découpée en V, d'un placage 52 (voir figure 10), par exemple en alliage argent/cadmium. Comme le montrent les figures Il et 12, le bloc chargeur sera muni de pièces complémentaires 55 entourant l'extrémité des cartouches fusibles, et montées folles dans des logements aménagés dans le bloc chargeur ; ces pièces sont prises en sandwich entre les cartouches et les contacts au moment de la compression. D'autre part, les parties entrant en contact avec les contacts à ressort seront également garnies de plaquettes en alliage spécial. REVENDICATIONS 1.- Combiné interrupteur et fusibles, caractérisé en ce qu'il comporte un jeu de cartouches fusibles tenu dans un bloc chargeur isolant qui constitue l'équipage mobile de l'interrupteur, ledit chargeur muni de ses cartouches pouvant être itmédiatement mis en place ou remplacé sur l'interrupteur. 2.- Combiné selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cartouches sont disposées parallèlement les unes aux autres dans des cavités aménagées dans le bloc chargeur et comportent des douilles de contact qui dépassent de part et d'autre dudit bloc. 3.- Combiné selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le positionnement longitudinal des cartouches le long de leur cavité respective, est assuré par une butée faisant saillie à la partie inférieure de la cavité. 4.- Combiné selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cartouche est maintenue en place à l'intérieur de sa cavité, au moyen d'un élément ressort, par exemple une lame ressort logée dans la cavité et sollicitant 43. cartouche contre la paroi de la cavité. 5.- Combiné selon l'une des revendications précédentes, carac térisé en ce que le bloc chargeur comporte des moyens de fixation conçus pour solidariser en mouvement le chargeur de deux glissières montées coulissantes sur des tiges de guidage par rapport à des contacts fixes de l'interrupteur. 6.- Combiné selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation sont constitués par des tenons latéraux destinés à être introduits dans des logements complémentaires prévus sur les glissières, lesdits logements comportant chacun à sa base une butée destinée à immobiliser le chargeur en position convenable. 7.- Combiné selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les glissières sont déplacées par rapport aux contacts, sous l'action d'un mécanisme à genouillère à dépassement de point mort, ledit mécanisme étant actionné par un levier de manoeuvre à l'encontre de moyens élastiques de rappel. 8.- Combiné selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme à genouillère comprend, montés sur un axe carré reliant les deux tiges de guidage, un levier de manoeuvre et, de chaque côté de l'axe carré, deux manivelles, lesdites manivelles étant articulées sur des bielles elles-mêmes articulées aux extrémités d'un axe solidaire des glissières et connecté à l'axe carré par des moyens de rappel, lesdites manivelles portant un ergot d'arrêt susceptible de venir en butée sur la bielle correspondante après que le mécanisme à genouillère a aépassé son point mort, c'est-à- dire la position pour laquelle la genouillère est alignée. 9.- Combiné selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme à ouverture brusque d'un type connu en soi, par exemple dans lequel l'axe sur lequel est monté le levier de manoeuvre se désolidarise de ce dernier aussitôt que les genouillères franchissent le point mort, de sorte que le chargeur est brusquement écarté des contacts par les moyens de rappel, indépen dairiment de la vitesse avec laquelle le levier de commande est ouvert. 10.- Combiné selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts sont montés sur ressorts dans des blocs porte-bornes, tous identiques et connectés entre eux, par exemple au moyen de rivets traversants, chacun des contacts étant relié à la borne correspondante au moyen d'une tresse qui a également pour rôle d'immobiliser la borne et le contact dans leur logement respectif.