Brevet FR2350679A1 — publié le 19771202

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Robert RONSEAUX, est relative à un disJoncteur électrique basse tension à déclenchement automatique et manuel, logé dans un bottier isolant obturé par un couvercle et comprenant des contacts fixe et mobile dépiaçables en position d'ouverture et de fermeture au moyen d'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'aetionnement 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 t accrochage, et le déplacement rapide dudit bras mobile en position d'ouverture. Dans un dispositif connu du genre mentionné, l'organe d'accrochage et le bras mobile de coupure sont tous deux en métal et obtenus par exemple par emboutissage d'une plaque d'acier. Le bras mobile subit ensuite un traitement de cémentation indispensable pour le fonctionnement sans usure du mécanisme. Le coût élevé de fabrication de ces pièces se répercute sur celui du disjoncteur. L'invention a pour but de remédier aux difficultés précédentes, et de réaliser un disjoncteur simple, fiable, peu onéreux ne nécessitant aucune opération additionnelle d'usinage ou de traitement métallurgique des pièces précitées. Le disjoncteur est caractérisé par le fait que ledit bras mobile est en acier non cémenté et que ledit organe d'accrochage coopérant avec ledit bras est en un matériau plastique de carac téristiques mécaniques compatibles avec celles de l'acier non cémenté dudit bras. Le matériau plastique est à base de résine acétal, commercialement connue sous la dénomination DELRIN, qui possède les qualités mécaniques requises à l'emploi avec une pièce en acier non traité. Selon un développement de l'invention, un moyen élastique coopère avec ledit organe d'accrochage en assurant d'une part son placage contre le fond du bottier et son rappel automatique, après déclenchement du disjoncteur, en position verrouillée sur ledit bras de coupure en position d'ouverture. Selon un autre développement de l'invention, le moyen élastique comporte une languette intégrée à organe d'accrochage, et munie dlun moyen de retenue associé audit moyen de connexion. Trois pièces distinctes sont ainsi remplacées par une pièce unioue en matière plastique. Selon un autre caractéristique de l'invention, l'organe d'accrochage est muni d'épaulements obtenus de moulage et traversés par ledit moyen de connexion. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé 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, couvercle enlevé, du disjoncteur selon l'invention, respectivement en positions d'ouverture et de fermeture; la figure 3 est une vue partielle illustrant un détail de réalisation du mécanisme de commande; la figure 4 représente à échelle agrandie et en perspective une variante de réalisation de l'organe d'accrochage. 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 tôles métalliques 20 de désionisation de l'arc 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 déplacer 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'intermédiaire d'un moyen de connexion ou épingle 34 en forme de U. La manette 30 montée à pivotement autour d'un 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 pia- tine 28 et de longueur correspondante a 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 l'organe d'accrochage 32 en forme de V 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. Des butées 48, 50 constituées par des languettes découpées dans la platine 28, et pliées en équerre, limitant 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 dlun levier de déclenchement 54 double qui tourillonne autour d1un 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 entratnant la séparation des contacts 22, 24 sous l'action du ressort 52 de rappel. Le levier de déclenchement 54 est piloté par des déclencheurs 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 interposition d'un fourreau 72 cylindrique isolant, et coopère avec une armature 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 position 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 declencheur thermique 60 comprend un bilame 82 situé au-dessus de la bobine 70 sur toute la largeur du compartiment 14 entre la paroi verticale 15 et le bottier 10. Le bilame 82 est monté à pivotement autour d'un 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'extremité libre 98 séparée du doigt 100 du levier de déclenchement 54 par un intervalle "d prédéterminé. 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 11C. Les tales 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 de soufflage parallèles et métalliques, est agencée au-dessus de la chambre de coupure 18 et assure la propulsion rapide de l'arc vers les tôles 20 de désionisation. La plaque 114 d'extrémité et la chambre de formation d'arc 118 formant un ensemble monobloc obtenu par découpage et pliage appropriés d'une bande en acier. L'organe d'accrochage 32 est en matériau plastique, notamment à base de résine acétal, commercialement connue sous la dénomination DELRIN, et coopère avec le bras 44 de coupure en acier non cémenté. L'absence d'usinage de l'organe 32 moulé, et la suppression du traitement métallurgique additionnel du bras 44, après découpe d'une tale d'acier, permettent d'obtenir un mécanisme de commande précis et peu onéreux. Selon la figure 3, un moyen élastique comprenant un ressort de torsion 120 enfilé sur la cheville 38 de l'épingle 34, assure d'une part le placage de l'organe d'accrochage 32 contre la platine 28, et autre part son rappel automatique après déclenchement en position verrouillée sur le bras 44 de coupure en position d'ouverture. Selon la variante d'exécution illustrée par la figure 4, le ressort de rappel en acier est remplacé par une languette 122 élastique, en matériau plastique, formant un ensemble monobloc avec l'organe d'accrochage 32. La languette 122 est solidarisée à l'organe 32 au voisinage du cran 42 d'encliquetage, à l'extérieur du V, et son extrémité opposée présente une fourche 124, à parois élastiques, clipsée sur ltépingle 34. L'organe 32 comporte deux épaulements 126, 128 obtenus de moulage et traversés par l'épingle 34, remplaçant ainsi avantageusement des rondelles en acier de part et d'autre de 1 t épingle 34. 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 11111 est ménagé entre le contact mobile 24 et le bras 44. L'ouverture manuelle du disjoncteur s'opère -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 nul". 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'encliquetage 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 ln. 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 ltaction de son ressort de rappel (120 ou 122). L'ouverture est rapide grâce au faible coefficient de frottement du matériau plastique de l'or- gane d'accrochage 32. 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'agencement 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 fixe et mobile, déplaçables en positions d'ouverture et de fermeture au moyen d'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 bras mobile est en acier non cémenté et que ledit organe d'accrochage coopérant avec ledit bras est en un matériau plastique de caractéristiques mécaniques compatibles avec celles de l'acier non cémenté dudit bras 2. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau plastique est à base de ré- sine acétal. 3. Disjoncteur électrique selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait qu'un moyen élastique coopère avec ledit organe d'accrochage en assurant d'une part son placage contre le fond du bottier et son rappel automatique, après déclenchement du disjoncteur, en position verrouillée sur ledit bras de coupure en position d'ouverture. 4. Disjoncteur électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit moyen élastique comporte une languette intégrée audit organe d'accrochage. 5. Disjoncteur électrique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite languette comprend un moyen de retenue associé audit moyen de connexion. 6. Disjoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit organe d'accrochage comporte des épaulements obtenus de moulage et traversés par ledit moyen de connexion. 7. Disjoncteur électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau plastique présente un faible coefficient de frottement approprié à un déverrouillage rapide dudit organe d'accrochage,