Brevet FR2184435A1 — publié le 19731228

La présente invention concerne d'une manière générale un interrupteur limiteur d'intensité du genre disjoncteur destiné à protéger un quelconque organe d'utilisation, un moteur par exemple, des conséquences d'un dépassement momentané d'intensité. Les disjoncteurs usuellement mis en oeuvre dans ce but sont en général conçus de manière à pouvoir résister à un court-circuit franc, voire même à une répétition de tels courts-circuits. I1 en résulte que ces disjoncteurs relèvent d'une conception assez massive, et donc conteuse, et que dans nombre de cas d'utilisation, leur prix étant alors une fraction non négligeable du prix de l'organe d'utilisation correspondant, leur mise en oeuvre est relativement dispendieuse. C'est le cas en particulier de la protection des moteurs électriques de petite puissance, inférieure à 2 kW par exemple, dont il suffit en pratique d'éviter le grillage lors d'un blocage du couple. En effet pour les autres incidents de fonctionnement susceptibles d'advenir à de tels moteurs, ceux-ci sont en général de toute façon détériorés et éliminés, meme lorsqu'un disjoncteur est prévu pour leur protection. I1 suffit donc d'assurer la protection de tel moteur à l'aide d'un disjoncteur relativement simple susceptible d'intervenir en réponse au dépassement d'intensité résultant du blocage du couple de ce moteur. I1 est connu par ailleurs de mettre en oeuvre dans des interrupteurs un contact mobile à mouvements d'ouverture et de fermeture brusques. Ainsi qu'on le sait, un tel contact mobile comporte deux positions stables, une d'ouverture, l'autre de fermeture, de part et d'autre d'une position médiane de point mort, et est sollicité vers l'une ou l'autre de ces positions d'ouverture et de fermeture par un meme moyen élastique dont un déplacement de la ligne d'action correspondante permet précisément, par le franchissement de la position de point mort, de commander brusquement le passage du contact mobile de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, ou le passage inverse. De tels mouvements brusques d'ouverture et de fermeture permettent de couper des intensités relativement importantes, sans que se forme entre les contacts un arc entretenu suffisamment longtemps pour en provoquer une détérioration. Cependant il y a lors de la position de point mort une phase intermédiaire au cours de laquelle le contact mobile, qui est en quelque sorte en équilibre, vibre au contact du contact fixe, ce qui entraine une surchauffe momentanée de ces contacts susceptibles d'en provoquer une usure non négligeable. Cet inconvénient est d'autant plus important que cette position de point mort ou d'équilibre se prolonge. La présente invention a pour objet un interrupteur-disjoncteur de construction simple et économique, mettant en oeuvre un contact mobile à mouvement de fermeture et d'ouverture brusque, et dépourvu des inconvénients ci-dessus. L'interrupteur suivant l'invention est du genre comportant au moins deux bornes, un premier contact fixe électrique relié à l'une de ces bornes, et un deuxième contact, dit mobile, électriquement relié à l'autre de ces bornes, ledit contact mobile étant susceptible de passer d'une position enclenchée, où il est en application contre ledit contact fixe, à une position déclenchée où il est à distance de ce dernier, sous la dépendance d'un organe de déclenchement, tel que par exemple une bilame insérée dans le circuit reliant l'une des bornes de l'interrupteur à l'autre à travers lesdits contacts en position enclenchée, et est d'une manière générale caractérisé en ce que le contact mobile forme un organe à mouvement d'ouverture et de fermeture brusque, et est asservi en ouverture et fermeture à un autre organe à mouvement d'ouverture et de fermeture brusque, dit organe d'entrainement, lui-meme asservi à l'organe de déclenchement. L'interrupteur suivant l'invention comporte donc en quelque sorte deux étages d'organes à mouvements d'ouverture et de fermeture brusques en cascade, l'un commandant l'autre. La conséquence en est que le deuxième de ces organes, à savoir le contact mobile, franchit très rapidement sa position de point mort, sous la sollicitation du premier de ces organes qui l'a, lui, franchi préalablement. Autrement dit, c'est le premier de ces organes, à savoir l'organe d'entrainement qui franchit le premier la position de point mort, et qui contraint ensuite le contact mobile à franchir à son tour cette position, mais de manière accélérée par rapport à son propre franchissement, et il est sans importance que le franchissement de la position de point mort de cet organe d'entrainement se prolonge de manière usuelle un temps relativement plus important, puisque cet organe d'entrainement n'a pas une fonction de coupure d'intensité. Ainsi l'interrupteur suivant l'invention est à même de couper des intensités relativement importantes sans détérioration rapide de ses contacts, et est ainsi apte à protéger de quelconques organes d'utilisation de surintensités momentanées, tout en présentant une construction simple et donc économique. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation avec coupes locales de l'ensemble d'un interrupteur-disjoncteur suivant l'invention les figures 2A et 2B sont des vues en perspective des principaux organes constitutifs de cet interrupteur les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des schémas illustrant le fonctionnement de celui-ci les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 1 et illustrent respectivement l'enclenchement et le déclenchement mécaniques de cet interrupteur-disjoncteur. De manière connue en soi l'interrupteur-disjoncteur suivant l'invention comporte un corps ou bottier isolant 10, réalisé par exemple en deux coquilles, et de préférence adapté à être enclipsé dans un quelconque logement, ce corps ou boitier ne sera pas détaillé ci-après ; on se bornera à décrire le mécanisme qu'il contient. Ce mécanisme comporte tout d'abord un contact fixe 11 dont l'une des extrémités est encastrée dans le boîtier 10 et fait saillie hors de celui-ci pour former une broche 12 constituant l'une des bornes de l'interrupteur. Dans la forme de réalisation représentée, l'autre extrémité du contact fixe 11 est élastiquement déformable et est ainsi appliquée élastiquement contre une butée réglable 13, une simple vis par exemple. Le mécanisme de l'interrupteur-disjoncteur selon l'invention met en outre en oeuvre un organe de déclenchement qui, dans l'exem- ple représenté, est une bilame 15. L'une des extrémités de cette bilame est encastrée dans le boîtier 10 dont elle fait saillie pour former une broche 16 constituant la deuxième borne de l'interrupteur. A partir de cette extrémité encastrée la bilame 15 présente un premier coude à angle droit 17, puis un deuxième coude à angle droit 18 dirigé en sens inverse du précédent ; au niveau du coude 18, la bilame 15 comporte latéralement deux pattes 19 par lesquelles elle est montée rotative dans le support 10. A son extrémité libre, la bilame 15 présente deux retours en équerre 20 qui s'éloignent du contact fixe 11, sensiblement per pendiculairement à celui-ci. Chacun de ces retours présente sur ses deux bords opposés une échancrure en V, respectivement 21, 22, et les échancrures 21 des bords supérieurs sont décalées par rapport aux échancrures 22 des bords inférieurs, ces dernières étant plus proches du contact fixe 11 que les précédentes. Sur les échancrures 21 des retours 20 de la bilame 15 est montée à pivotement une plaquette 25, dite ci-après plaquette de contact, formant le contact mobile associé au contact fixe 11. Sur les échancrures 22 des retours 20 de la bilame 15 est engagée à pivotement une plaquette 26, dite ci-après plaquette d'entraînement, et un ressort 27 est établi d'une de ces plaquettes à l'autre. Les retours 20 de la bilame 15 constituent ainsi pour les plaquettes 25 et 26 des supports de rotation qui, dans l'exemple représenté, constituent une même pièce portée par la bilame 15, les plaquettes de contact et de manoeuvre s'étendant de part et d'autre de cette pièce à partir de deux faces opposées de celle-ci, et ces supports de rotation sont disposés entre les extrémités du ressort 27. A la plaquette de contact 25 est associée une butée fixe 30, qui en définit la position déclenchée, tel que décrit ci-après. A la plaquette d'entraînement 26 est également associée une butée fixe 32 qui, dans l'exemple représenté, résulte de la découpe dans la bilame 15 d'une ouverture 33. Une telle ouverture 33 permet par ailleurs de définir la section de passage de la bilame 15, et dans ce but il est prévu, dans l'exemple représenté, une autre ouverture semblable 34 dans la bilame. En position enclenchée, figures 1 et 3A, la plaquette de contact 25 est en appui contre le contact fixe 11, sous la sollicitation du ressort 27, et la plaquette d'entraînement 26, également sollicitée par ce ressort, est en appui contre la bilame 15. Une liaison électrique est établie entre les bornes 12 et 16 à travers successivement le contact fixe 11, la plaquette de contact 25 et la bilame 15, qui est insérée dans le circuit ainsi constitué. Si ce circuit est e siège d'une intensité excessive, il en résulte un échauffement qui provoque la déformation de la bilame. Ainsi qu'il apparat sur les figures 3B et 3C, sur lesquelles on a représenté en traits pleins la configuration de la bilame après déformation, et en traits interrompus la configuration initiale de cette bilame, sa déformation qui affecte la partie de cette bilame qui est comprise entre ses coudés 17 et 18 conduit à un pivotement de la partie libre de la bilame, pivotement auquel s'ajoute la déformation propre de cette partie libre. Du fait de ces déformations, les retours 20 qui portent les plaquettes 25 et 26 sont entraînés suivant un trajet qui recoupe sensiblement la ligne d'action du ressort 27, de part et d'autre de celui-ci. Initialement, figure 3A, les encoches 21 et 22 de ces retours 20 sont à gauche de la ligne d'action du ressort 27. Au cours du déplacement de ces retours 20 les échancrures 22 de ces retours viennent à être confondues avec la ligne d'action du ressort 27, figure 3B, puis à la franchir. Le franchissement de cette ligne d'action par les échancrures 22 des retours 20 correspond pour la plaquette d'entraînement 26 à une position d'équilibre ou de point mort, pour laquelle le ressort 27 la sollicite dans son plan, en direction de son axe de pi pivotement Au-delà de cette position de point mort, la plaquette d'entraînement 26 est donc sollicitée brusquement vers sa position déclenchée, figure 3C, pour laquelle elle est en appui contre la butée fixe 32 prévue à cet effet. Du fait de son basculement en position déclenchée, la plaquette 32 modifie l'implantation du point d'attache correspondant du ressort 27 ; la ligne d'action de celui-ci franchit alors brusquement les échancrures 21 des retours 20 à la faveur desquelles la plaquette de contact 25 est montée pivotante. Celle-ci est alors commandée brusquement en ouverture, et bascule en position déclenchée, figure 3C, position pour laquelle elle est en appui contre la butée fixe 30 prévue à cet effet. Au cours de ce basculement, la plaquette de contact 25 fran- chit très rapidement sa position d'équilibre ou de point mort, ce qui est favorable à une bonne coupure, sans risque d'usure pour les contacts. Le circuit formé par l'interrupteur-disjoncteur suivant l'invention étant ainsi ouvert, la bilame 15 reprend sa configuration initiale, figure 3D, mais les plaquettes 25 et 26 restent en position déclenchée, la ligne d'action du ressort 27 ne franchissant pas, lors de ce retour, les échancrures de pivotement 21, 22 de ces plaquettes. Il faut alors commander mécaniquement la fermeture de l'interrupteur et cela se fait à l'aide d'un organe d'enclenchement et de déclenchement qui, dans l'exemple représenté, est formé par un bouton 50 monté pivotant en 51 dans le boîtier 10. Ce bouton a globalement la forme d'un T, sur chacune des ailes 52, 53 duquel il est possible d'agir en basculement, dans un sens ou dans l'autre, et dont la barre centrale 54 se prolonge jusqu'au niveau de la plaquette d'entraînement 26. Par basculement dA à une action d'enfoncement exercée sur l'aile 52 de ce bouton, la barre centrale 54 de celui-ci vient agir sur la plaquette d'entraînement 26, figure 4, et repousse celle-ci d'une quantité suffisante pour que, la ligne d'action du ressort 27 franchissant les échancrures de pivotement 21, 22 des plaquettes 25, 26, il y ait basculement brusque de ces plaquettes en position enclenchée. Ce franchissement est illustré en traits interrompus sur'la figure 4. On notera que dans le cas où la bilame 15 n'a pas retrouvé sa configuration initiale, ce franchissement est impossible, les retours 20 portés par cette bilame se trouvant alors trop éloignés du ressort 27. Ainsi tout enclenchement mécanique prématuré et intempestif de l'interrupteur-disjoncteur selon l'invention après déclenchement automatique de celui-ci est avantageusement impossible. Le bouton 50 permet également le déclenchement mécanique de cet interrupteur-disjoncteur. I1 suffit pour cela d'agir sur l'aile 53 de ce bouton, ce qui, figure 5, conduit cette aile à repousser élastiquement le contact fixe 11, et par celui-ci la plaquette de contact 25, d'une quantité suffisante pour assurer le franchissement des encoches de pivotement 21, 22 par la ligne d'action du ressort 27 attelé à cette plaquette de contact 25, et donc le basculement brusque en position déclenchée de cette plaquette de contact 25 et de la plaquette d 'entraînement 26. Le bouton 50 une fois relâché revenant à sa position de point mort (non détaillé), il en est de même pour le contact fixe 11 qui, ainsi qu'on l'a vu, est par son élasticité même élastiquement sollicité contre la vis 13. Une action sur celle-ci permet de régler la position normale de repos de ce contact fixe et donc de régler les intensités de déclenchement. Dans l'exemple représenté le contact fixe 1l est ainsi dépla çable sous la commande du bouton 50. Suivant des variantes non représentées, ce contact fixe 11 est déplaçable mécaniquement sous la commande d'un quelconque organe de déclenchement. Dans tous les cas, le pivotement de la plaquette de contact 25, lors de ses mouvements d'ouverture et de fermeture, assure avantageusement un frottement du grain porté par cette plaquette au contact du grain porté par le contact fixe 11, ce qui assure un auto-nettoyage de ses grains. Suivant un développement de l'invention, non représenté, un voyant lumineux est prévu, qui est mis sous tension pour la position déclenchée des plaquettes 25, 26, par l'intervention de l'une quelconque de celles-ci, et permet ainsi de signaler que l'interrupteur-disjoncteur est en position déclenchée. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, l'organe de déclenchement mis en oeuvre pourrait être différent de la bilame prévue à cet effet, et par exemple comporter un organe à action électromagnétique. De même, il n'est pas obligatoire que les supports de rotation des plaquettes de contact et d'entraînement forment une même pièce; il suffit en effet que le support de rotation de la plaquette d'entraînement soit mobile sous la commande de l'organe de déclenchement. REVENDICATIONS 1 Interrupteur du genre disjoncteur, comportant au moins deux bornes, un premier contact dit fixe électriquement relié à l'une de ces bornes, et un deuxième contact dit mobile électriquement relié a l'autre de ces bornes, ledit contact mobile étant susceptible de passer d'une position enclenchée, où il est en application contre ledit contact fixe, à une position déclenchée où il est à distance de ce dernier, sous la dépendance d'un organe de déclenchement, un tel interrupteur caractérisé en ce que le contact mobile forme un organe à mouvement d'ouverture et de fermeture brusque et est asservi en ouverture et fermeture à un autre organe à mouvement d'ouverture et de fermeture brusque, dit organe d'entraînement, lui-même asservi à l'organe de déclenchement. 2 Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contact mobile est une plaquette de contact montée pivotante sur un support de rotation, entre une position enclenchée et une position déclenchée, l'organe d'entraînement est lui aussi une plaquette montée pivotante sur un support de rotation entre une position enclenchée et une position déclenchée, un ressort est établi d'une de ces plaquettes à l'autre, lesdits supports de ro talon sont disposés entre les extrémités dudit ressort, et l'un au moins desdits supports de rotation est mobile sous la commande de l'organe de déclenchement, suivant un trajet qui recoupe la ligne d'action dudit ressort. 3. Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les supports de rotation forment une même pièce et, de préférence, les plaquettes de contact et de manoeuvre s'étendent de part et d'autre de cette pièce, -à partir de deux faces opposées de celle-ci, l'axe de rotation sur cette pièce de la plaquette de'manoeu- vre étant plus proche du contact fixe que celui de la plaquette de contact. 4. Interrupteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement est une bilame qui porte la pièce formant supports de rotation et qui est insérée dans le circuit reliant l'une des bornes de l'interrupteur à l'autre à travers les contacts fixe et mobile, en position enclenchée. 5. Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que cette bilame présente un coude et est articulée à un support fixe au niveau de ce coude. 6. Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que cette bilame est ajourée d'au moins une ouverture. 7. Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que cette bilame présente à son extrémité libre deux retours en équerre ayant chacun deux bords opposés munis d'une échancrure, lesdits retours constituant les supports de rotation des plaquettes de contact et d'entraînement. 8. Interrupteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu a son extrémité fixe cette bilame forme une broche constituant l'une des bornes de l'interrupteur. 9. Interrupteur estivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact fixe est déplaçable, en coopération avec une butée de préference réglable vers laquelle il est sollicité élastiquement. 10. Interrupteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'enclenchement et de déclenchement, tel que bouton monté pivotant, adapté à pouvoir agir, pour déclenchement, sur le contact fixe déplaçable, et pour enclenchement, sur l'organe d'entraînement du contact mobile.