Brevet FR2350680A1 — publié le 19771202

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Guy NOIRAY, Robert RONSEAUX, René THON, est relative à un disjonc- teur électrique basse tension à déclenchement automatique et manuel, logé dans un bottier isolant obturé par un couvercle et comprenant des contacts séparables à élément mobile déplaçable en position d'ouverture et de fermeture du disjoncteur, et une platine métallique disposée au fond du bottier et servant de support à un mécanisme de commande comportant - un bras mobile de coupure associé au contact mobile et coopérant en position de verrouillage avec un organe d'accrochage, - un organe d'actionnement manuel dudit contact mobile, accouplé audit organe d'accrochage par un moyen de connexion, - des éléments de déclenchement automatique sensibles à un courant de défaut et pilotant un levier de déclenchement pour le déverrouillage dudit organe d'accrochage, et le déplacement rapide dudit bras mobile en position d'ouverture. Dans un dispositif connu du genre mentionné, les parties mobiles du mécanisme de commande sont supportées par des prolongements repliés qui s'écartent du plan d'une platine métallique emboutie maintenue bloquée au fond du boîtier moulé. Selon un autre dispositif eonnu, les organes mobiles sont assoeiés à des pivots logés perpendiculairement entre deux platines métalliques espacées par un intervalle servant de logement au mécanisme. L'agencement de ces disposlifs nécessite un temps de montage relativement long. L'invention a pour but de remédier aux difficultés précédentes et de réaliser un disjoncteur utilisant une seule platine de support des organes mobiles du mécanisme à montage très rapide. Le disjoncteur est caractérisé par le fait que ledit mécanisme est supporté par une platine unique, le bras mobile de coupure, 1 1organe d'actionnement manuel, et le levier de déclenchement étant montés à pivotement sur des axes agencés en porte-àfaux sur ladite platine, et que ledit couvercle d'obturation du bottier est conformé pour prendre appui sur ledit moyen de connexion assurant son guidage durant la course dudit organe d'actionnement manuel entre les positions d'ouverture et de fermeture, et facilitant le verrouillage automatique après déclenchement de l'organe d'accrochage sur ledit bras de coupure en position dtou- verture. Selon un développement de l'invention, le déclencheur thermique comporte un bilame monté à pivotement autour d'un axe perpendiculaire à ladite platine au voisinage d'une lumière ménagée dans une aile recourbée de la platine et servant de logement à ltune des extrémités du bilame. Selon un autre développement de l'invention, le déclencheur électromagnétique comprend une bobine à noyau fixe interne s'étendant parallèlement à la platine et supporté en porte-à-faux dans une rainure agencée dans une extension pliée en équerre de la platine. Un fourreau isolant est intercalé entre la bobine et le noyau. Le déclencheur est dépourvu de culasse auxiliaire, la fermeture du flux magnétique s'effectuant par la platine. Selon un dernier développement de l'invention, l'une des tôles d'extrémité de la chambre de coupure, et les joues de la chambre de formation d'arc forment un ensemble monobloc obtenu par découpage et pliage appropriés d'une plaque métallique. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de ltexposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels les figures 1 et 2 montrent une vue schématique en élévation du disjoncteur selon l'invention, respectivement en positions d'ouverture et de fermeture, le couvercle étant enlevé; la figure 3 est une vue en perspective de la platine de support selon l'invention; la figure 4 représente un détail de réalisation en vue éclatée illustrant le contact fixe, et une tôle d'extrémité de la chambre de coupure, associée aux joues de la chambre de formation d'arc. Le disjoncteur, logé dans un bottier moulé 10, en matériau isolant, obturé par un couvercle (non représenté), est divisé en deux compartiments adjacents 12, 14 séparés par une paroi isolante 16 verticale, moulée dans le bottier. Le compartiment 12 sert de logement à une chambre de coupure 18 supportée par la semelle 17 de fixation et pourvue de tales 20 métalliques de désionisation de l1arc tiré entre une paire de contacts séparables fixe 22 et mobile 24. Un mécanisme de commande, désigné par le repère général 26, agencé dans le compartiment 14 juxtaposé est susceptible de dépla cer le contact mobile 24 en positions d'ouverture et de fermeture du disjoncteur, et est supporté par une platine 28 métallique, notamment en acier, disposée au fond du bottier 10. Le mécanisme 26 comporte un organe d'actionnement manuel ou manette 30 accouplée à un organe d'accrochage 32 ou cliquet par l'lntermédiaire d'un moyen de connexion ou épingle 34 en forme de U. La manette 30 montée à pivotement autour dtun axe 36 est sollicitée par un ressort de torsion vers la position d'ouverture et forme une genouillère avec le moyen de connexion 34. L'organe d'accrochage 32 est monté à rotation sur l'une des branches ou chevilles 38 de l'épingle 34, guidée lors de l'actionnement de la manette 30 dans une boutonnière 40 curviligne ménagée dans la platine 28 et de longueur correspondante à la course de déplacement de la manette 30 entre les positions d'ouverture et de fermeture.Un cran 42 d'encliquetage, agencé dans la gorge de organe d'accrochage 32 en forme de U renversé, coopère en position de verrouillage avec un bras 44 de coupure articulé sur un pivot 46, et associé au contact mobile 24 par un ressort de liaison 47. Des butées 48, 50 constituées par des languettes découpées dans la platine 28, et pliées en équerre, limitent respectivement la course de la manette 30 en position de fermeture, et celle du bras de coupure 44 en position d'ouverture. Un ressort de traction 52 agit entre le bras de coupure 44 et un prolongement 53 de la platine 28 pour provoquer l'ouverture du disjoncteur. Le déclenchement automatique du disjoncteur intervient au moyen d'un levier de déclenchement 54 double qui tourillonne autour d'un axe 56 et coopère avec un ergot 58 du cliquet 32, de manière à solliciter le pivotement du cliquet dans le sens des aiguilles d'une montre, et le déverrouillage du bras de coupure 44 et du cran 42 d'encliquetage entraînant la séparation des contacts 22, 24 sous 11 action du ressort 52 de rappel. Le levier de déclenchement 54 est piloté par des décleneheurs thermique 60 et électromagnétique 62, reliés électriquement en série et logés au voisinage de la semelle 17 dans la partie inférieure du compartiment 14 à l'opposé de la manette 30. Le déclencheur électromagnétique 62 comporte un noyau 64 ferromagnétique fixe, s'étendant parallèlement à la platine 28 et supporté en porte-à-faux dans une rainure 66 semi-ouverte ménagée dans un rebord 68 en équerre de la platine 28. Le noyau 64 est entouré par une bobine 70 coaxiale avec interpositior d'un fourreau 72 cylindrique isolant, et coopère avec une arnature 74 mobile, montée à pivotement sur l'axe 56 et prolongée par un tenon 76 faisant partie du levier de déclenchement 54. Un ressort 78 de traction tend à écarter l'armature 74 de sa positif attirée contre le noyau 64 jusqu'à la venue en butée contre un appui 80 fixe de la platine 28. Le déclencheur électromagnétique 62 est dépourvu de culasse magnétique, le flux se fermant par la platine 28 et le rebord 68. Le déclencheur thermique 60 comprend un bilame 82 situé au-dessus de la bobine 70 sur toute la largeur du compartiment 14 entre la paroi verticale 16 et le bottier 10. Le bilame 82 est monté à pivotement autour dtun axe 84 fixe assujetti à la platine 28 au voisinage d'une lumière 86 ménagée dans une aile 88 recourbée et servant de logement à l'une des extrémités 90 du bilame 82. Un ressort 92 de maintien est intercalé dans la lumière 86 entre ltaile 88 et l'extrémité 90, et une vis de réglage 94, accessible de l'extérieur par une fente 96 est solidaire de l'appui 80 et coopère avec le bilame 82 au voisinage de l'axe 84 de pivotement pour assurer le positionnement initial de l'extrémité libre 98 séparée du doigt 100 du levier de déclenchement 54 par un intervalle non prédéterminé. Les axes 36, 56, 84 de pivotement de la manette 30, du levier de déclenchement 54, du bilame 82, et le pivot 46 du bras de coupure 44 sont montés en porte-à-faux et assujettis par rivetage à la platine 28. La paroi interne du couvercle d'obturation du bottier 10 est conformée pour prendre appui sur l'épingle 34 assurant d'une part le guidage de la cheville 38 le long de la boutonnière 40 curviligne durant la course entre les positions d'ouverture et de fermeture, et d'autre part le maintien de l'or- gane d'accrochage 32 contre la platine 28. Un ressort de rappel 120 intercalé entre l'épingle 34 et l'organe d'accrochage 32 provoque après déclenchement le verrouillage automatique de ce dernier sur le bras de coupure 44 en position d'ouverture. En position de fermeture du disjoncteur, le courant traverse le circuit électrique comprenant une borne d'entrée 104 reliée aux déclencheurs électromagnétique 62 et thermique 60 connectés en série par une tresse 108, puis traverse les contacts mobile 24 et fixe 22 en direction de la borne de sortie 110. Les tôles 20 de désionisation de la chambre de coupure 18 sont encadrées par des plaques ou cornes d'extrémités 112, 114, la corne 112, adjacente à la paroi 16 du bottier, étant reliée électriquement par une tresse au point de jonction 116 de la bobine 70 et du bilame 82. Une chambre de formation d'arc 118, délimitée par deux joues 120, 122 de soufflage (figure 4) parallèles et métalliques, coiffées par des capuchons (non représentés) en matériau gazogène, notamment de polyamide, est agencée au-dessus de la chambre de coupure 18 et assure la propulsion rapide de ltarc vers les taules 20 de désionisation. La plaque 114 d'extrémité et la chambre de formation d'arc 118 forment un ensemble monobloc obtenu par découpage et pliage appropriés d'une bande en acier.Le contact fixe 22 en cuivre, en forme de boucle, est enfilé sur I'arête transversale 124 de bison des joues 120, 122 et est positonné dans des rainures conformées dans le compartiment 12 du bottier moulé 10. Le fonctionnement unipolaire du disjoncteur est classique et découle de la description précédente. En position de fermeture (figure 2), la genouillère constituée par la manette 30 et le moyen de connexion 34 est au voisinage du point mort, en appui contre la butée 48, maintenant le cliquet 32 en position armée du ressort 52 de traction. Le bras de coupure 44 est verrouillé dans le cran 42 d'encliquetage du cliquet, et un jeu prédéterminé 1 est ménagé entre le contact mobile 24 et le bras 44. L'ouverture manuelle du disjoncteur coopère par un mouvement de la manette 30 dans le sens des aiguilles d'une montre, provoquant successivement la brisure de la genouillère, le déplacement de la cheville 38 le long de la boutonnière 40, et le pivotement du bras de coupure 44 dans le sens trigonométrique entratnant l'ouverture des contacts après rattrapage du jeu "1". Durant cette opération, le bras 44 et le cliquet 32 restent toujours en position de verrouillage. L'ouverture automatique du disjoncteur est effectuée par une rotation dans le sens trigonométrique du levier de déclenchement 54 en réponse à un courant de défaut détecté soit par le déclencheur thermique 60, soit par le déclencheur électromagnétique 62. Le levier 54 s'appuie sur l'ergot 58 et provoque dans une première phase le pivotement du cliquet 32 autour de la cheville 38, le déverrouillage du bras de coupure 44 et du cran 42 d'encliquetarge, et le rappel du ressort 52 entratnant la rotation dans le sens trigonométrique du bras 44 et l'ouverture rapide du contact mobile 24 après rattrapage du jeu "1". Dans une deuxième phase, la manette 30 est actionnée en position d'ouverture par brisure de la genouillère, et le cliquet 32 revient ensuite automatiquement en position de verrouillage sur le bras 44 sous l'action de son ressort de rappel 120. Après déclenchement du disjoncteur, le réenclenchement s'opère par un déplacement dans le sens trigonométrique de la manette 30 vers la position de fermeture, de manière à réarmer le ressort 52 et à maintenir la genouillère en position allongée en appui contre la butée 48. Dans le cas d'un déclenchement multipolaire de plusieurs disjoncteurs unipolaires juxtaposés, une ouverture est prévue dans la platine 28 et le bottier 10 de chaque pôle pour l'agen- cement d'une barre de déclenchement commune. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur électrique basse tension à déclenchement automatique et manuel, logé dans un bottier isolant obturé par un couvercle et comprenant des contacts séparables à élément mobile déplaçable en position d'ouverture et de fermeture du disjoncteur, et une platine métallique disposée au fond du bottier et servant de support à un mécanisme de commande comportant - un bras mobile de coupure associé au contact mobile et coopérant en position de verrouillage avec un organe d'accrochage, - un organe d'actionnement manuel dudit contact mobile, accouplé audit organe d'accrochage par un moyen de connexion, - des éléments de déclenchement automatique sensibles à un courant de défaut et pilotant un levier de déclenchement pour le déverrouillage dudit organe d'accrochage, et le déplacement rapide dudit bras mobile en position d'ouverture, caractérisé par le fait que ledit mécanisme est supporté par une platine unique, le bras mobile de coupure, l'organe d'actionnement manuel, et le levier de déclenchement étant montés à pivotement sur des axes agencés en porte-à-faux sur ladite platine, et que ledit couvercle d'obturation du bottier est conformé pour prendre appui sur ledit moyen de connexion assurant -son guidage durant la course dudit organe d'actionnement manuel entre les positions d'ouverture et de fermeture, et facilitant le verrouillage automatique après déclenchement de l'organe d'accrochage sur ledit bras de coupure en position dtouverture. 2. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un premier desdits éléments de déclenchement automatique, à réponse thermique, comprend un bilame monté à pivotement autour d'un axe assujetti à ladite platine au voisinage d'une lumière ménagée dans une aile recourbée de la platine et servant de logement à l'une des extrémités du bilame. 3. Disjoncteur électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des moyens de réglage, solidaires de ladite platine, coopèrent avec le bilame au voisinage dudit axe pour assurer le positionnement initial de l'extrémité libre dudit bilame. 4. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un deuxième élément de déclenchement automatique, à réponse électromagnétique comporte une bobine à noyau interne coaxial, parallèle à ladite platine, et supporté en porte à-faux dans une rainure agencée dans une extension pliée en équerre de la platine. 5. DisJoncteur électrique selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'un fourreau en matériau isolant est intercalé entre la bobine et le noyau. 6. Disjoncteur électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le déclencheur électromagnétique est dépourvu de culasse magnétique auxiliaire, la fermeture du flux magnétique s1 effectuant par ladite platine. 7. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des butées de limitation de course dudit bras de coupure dudit organe d'ac tionnement manuel, dudit levier de déclenchement et de l'armature mobile dudit déclencheur électromagnétique comportent des découpes de formes appropriées de ladite platine. 8. Disjoncteur électrique basse tension comportant une chambre de coupure pourvue de tôles de désionisation de l'arc tiré entre des contacts séparables, et une chambre de formation d'arc délimitée par deux joues espacées et parallèles, caractérisé par le fait que l'une des tôles d'extrémité de la chambre de coupure, et lesdites joues de la chambre de formation d'arc forment un ensemble monobloc obtenu par découpage et pliage appropriés d'une plaque métallique.