Brevet FR2266291A1 — publié le 19751024

L'invention concerne une cartouche de coupe-circuit à fusible, ctest- à-dire une cartouche constituée par au moins un élément fusible disposé au centre d'une enceinte fermée, cette enceinte étant généralement délimitée par un cylindre formé d'un matériau isolant tel que de la céramique, du verre, un produit stratifié verre/époxy, un papier bakélisé..., et fermé à ses extrémités par des capots metalliques assurant le contact électrique entre les extrémités de l'élément fusible ou des éléments fusibles et le circuit électrique dans lequel la cartouche est insérée. Cénéralement l'espace entre les éléments fusibles et la paroi interne du cylindre qui délimite la cartouche est rempli de grains de sable de grosseur appropriée, le rôle de ce remplissage étant d'éteindre l'arc et d'encaisser l'onde de choc, de nature à la fois thermique et mécanique, qui, sans cette précaution, pourrait conduire à une explosion de la cartouche0 Le sable doit être soigneusement séché ; on ne peut l'introduire que lentement dans la cartouche et celle-ci doit être soumise à des vibrations pour assurer un remplissage complet. Il en résulte une fabrication de type artisanal. L'invention se propose de simplifier la fabrication de telles cartouches en rendant possible une automatisation du montage. En même temps, elle assure un positionnement précis des éléments fusibles et une bonne résistance à l'onde de choc "mécano-thermique" qui se produit à la fusion du fusible. L'invention a pour objet une cartouche de coupe-circuit à fusible comprenant une enveloppe constituée d'un cylindre isolant fermé à ses extrémités par des capots, au moins un élément fusible disposé dans l'espace délimité par cette enveloppe et un matériau de remplissage isolant entre cet élément fusible et cette enveloppe, caractérisée en ce que ce matériau de remplissage est alvéolaire et présente, de ltelEment fusible vers l'enveloppe, une succession de cloisons espacées les unes des autres. La dite enveloppe et le matériau de remplissage alvéolaire peuvent être réalisés en une seule pièce On peut aussi fabriquer séparément le matériau de remplissage alvéolaire et l'introduire ensuite dans l'enveloppe de la cartouche0 Lorsque la cartouche comprend un seul élément fusible, celui-ci est placé préférentiellement au centre de la cartouche. Lorsque la cartouche comprend plusieurs éléments fusibles, le matériau de remplissage alvéolaire s'étend avantageusement à tout l'espace délimité par l'enveloppe, et les éléments fusibles sont installés chacun dans un-alvéole de ce matériau de remplissage. De très nombreuses variantes peuvent etre adoptées dans la forme, le nombre, la répartition des alvéoles du matériau de remplissage, ainsi que dans la composition de celui-ci. La fabrication de l'ensemble des cloisons d'un atriau de remplissage pourrait s'effectuer en enfilant des tubes porteurs de nervures longitudinales, les uns dans les autres ou en roulant sur elle-même une bande munie d'espaceurs longitudinalement répartis. L'invention prévoit, préférentiellement, de constituer les cloisons du matériau de remplissage en une seule pièce par extrusion ou moulage. Les cloisons encaissent successivement l'onde "mécano-thermique" lors de la fusion de l'élément fusible ou des éléments fusibles ; elles sont détruites les unes après les autres, et elles libèrent ainsi un espace croissant pour les gaz produits lors de cette fusion ; le nombre de cloisons, leur nature et leur épaisseur sont choisis de manière que l'enveloppe extérieure de la cartouche demeure intacte ; ils sont donc fonction de l'intensité nominale du coupe-circuit à fusible. En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire des exemples donnés à titre non limitatif de mise en oeuvre de l'invention. La figure I représente, en coupe longitudinale, une cartouche de coupecircuit à fusible. Les figures 2 à 6, représentent des coupes transversales de cartouches de coupe-circuit à fusible, illustrant diverses variantes de réalisation dans le cas d'un élément fusible placé au centre de la cartouche. La figure 7 représente une coupe transversale, d'une cartouche de coupecircuit à plusieurs éléments fusibles. Sur la figure 1, une lame fusible 1, en cuivre par exemple, qui porte en son centre une portion 2 calibrée, éventuellement revêtue d'un alliage fusible, est disposée à l'intérieur d'un tube 3, en céramique, en matière plastique synthétique ou en verre par exemple, fermé à ses extrémités par deux capots métalliques 4 et 5 qui sont en contact electrique avec les extrémités recourbées 6 et 7 de la lame 1. Dans cet exemple, le matériau de remplissage 8 forme une seule pièce avec le tube 3, comme on peut le voir sur la figure 2 qui correspond au même matériau de remplissage alvéolaire que celui de la figure 1. Ce matériau de remplissage laisse en son centre un logement 9 dans lequel est introduite la lame fusible I qui s' applique sur les parois de ce logement 9 par des pcrtions 10 et 11 en forme de demi-gouttières.Le logement 9 peut être rempli, outre la lame fusible 1, par un matériau granulaire éventuellement aggloméré par un liant. On peut aussi utiliser un noyau support sur lequel on dispose l'élément fusible ou les éléments fusibles et enfiler ce noyau support dans le logement 9. La pièce constituant à la fois le tube 3 et le matériau de remplissage 8 peut être obtenue par extrusion et tronçonnage à la longueur désirée. Les modes de réalisation peuvent hêtre variés ainsi que le nombre et l'épaisseur des cloisons. Dans l'exemple de la figure 2, les alvéoles 12 du matériau de remplissage 8 ont une section en forme de secteur Dans L'exemple de la figure 3, ces alvéoles 12 ont une section grossièrement triangulaire et, dans l'exemple de la figure 4, une section circulaire. Dans ces exemples, le tube 3 et le materiau de remplissage 8 constituent une seule pièce, tandis que, dans les exemples des figures 5 et 6, le tube 3 et le-materiau de remplissage alvéolaire 8 constituent des pièces distinctes, ce qui peut permettre de choisir librement les matériaux respectivement les plus aptes à remplir l'une ou l'autre des deux fonctions dévolues au tube 3 et au reiplissage 8. La figure 7 représente un cas ou plusieurs laies fusibles 1 sont installées chacune dans un alveole distinct du matériau de remplissage. L'ensemble des cloisons séparant les alvéoles 12 constitue une succession de barrieres qui s'opposent à l'onde de choc lors de la fusion du fusible et cavent, au fur et à mesure de leur destruction, un espace d'expansion croissant aux gaz produits lors de cette fusion en protégeant, ainsi l'enveloppe exterieure constituée par le tube 3. L'invention s'applique aussi bien à une cartouche obtenue par embottement des capots 4 et 5 sur le tube 3 qu'à un ensemble classique de tube 3, capots 4 et 5 et lame fusible 1, réunis par soudure. REVENDICATIONS 1/ Cartouche de coupe-circuit à fusible comprenant une enveloppe constituée d'un cylindre isolant fermé à ses extrémités par des capots1 au moins un élément fusible disposé dans l'espace délimité par cette enveloppe et un matériau de remplissage isolant entre cet élément fusible et cette enveloppe, caractérisée en ce que ce matériau de remplissage (8) est alvéolaire et présente de l'élément fusible (1) vers l'enveloppe (3) une succession de cloisons espacées les unes des autres. 2/ Cartouche selon la revendication 1 caractérisée en ce que le matériau de remplissage-alveolaire (8) et l'enveloppe (3) constituent une seule pièce. 3/ Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de remplissage alvéolaire (8) constitue une pièce séparée introduite dans l'enveloppe (3). 4/ Cartouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau de remplissage alvéolaire est un produit extrudé. 5/ Cartouche selon l'une des revendications 1 à 3, caracterisée en ce que le matériau de remplissage alvéolaire est un produit moulé.