Brevet FR2344948A1 — publié le 19771014

Ltfivention, due à la collaboration de Messieurs Jules MOUNIER-POULAT, Jean ROUIET-DUBONNET et Francesco SCARPONI, est relative à un déclencheur à accrochage magnétique, notamment d'un dispositif de déclenchement à propre courant d'un disjoncteur électrique, comprenant une armature coopérant avec un organe d'ac- tionnement sollicité en position de déclenchement par un ressort, deux surfaces polaires coplanaires séparées par un entrefer et appartenant à un circuit magnétique comportant un aimant permanent engendrant un champ magnétique dans ledit entrefer, ladite armature étant en position d'accrochage collée sur lesdites surfaces polaires par la force d'attraction de l'aimant permanent d'intensité supérieure à la force antagoniste dudit ressort s'exerçant par l'intermédiaire de 11 organe d'actionnement sur l'armature, et une bobine électromagnétique susceptible de produire un flux magnétique dans ledit circuit magnétique modulant le flux résultant dudit aimant permanent pour libérer ladite armature. L'énergie de déclenchement d'un disjoncteur est déterminée par les caractéristiques de l'appareil et est difficilement modifiable. Cett-e énergie est notablement supérieure à l'énergie d'un signal de déclenchement automatique, par exemple en cas de surcharge, fourni par un détecteur de surintensité. Les solutions conventionnelles amplifient le signal, soit électriquement en faisant appel à des sources auxiliaires, soit mécaniquement par des verrous successifs. La source auxiliaire implique des mesures de sécurité additionnelles et les verrous successifs compliquent l'ensemble de l'installation. Il a déjà été proposé de s'affranchir de ces sujétions en faisant appel à des déclencheurs à propre courant commandés directement par le signal de déclenchement et capables de fournir une énergie suffisante à partir dlun ressort unique.Un déclencheur connu du genre mentionné comporte une série de surfaces polaires imbriquées magnétisées par un aimant permanent, de manière à retenir une armature en forme de palette à l'en- contre de la force du ressort de déclenchement. Un parfait collage de armature implique une surface plane dressée, difficilement réalisable pour des surfaces polaires du genre indiqué. Le facteur d'amplification d'un tel déclencheur est insuffisant et la présente invention a pour but de perfectionner ce déclencheur en améliorant ce facteur d'amplification. Le déclencheur selon l'invention, est caractérisé par le fait que lesdites surfaces polaires sont constituées par des faces annulaires concentriques dressées de deux masses polaires solidarisées par collage. Les surfaces polaires, en un m8me matériau magnétique, sont collées avant l'opération de surfaçage ou de dressage et la planéité de la surface est conservée indéfiniment. Les surfaces polaires ne sont pas constituées par des faces d'un aimant permanent et l'opération de dressage ne risque pas de les démagnétiser. Selon un perfectionnement de l'invention, la palette formant armature est montée flottante, de manière à s'accoler parfaitement aux surfaces polaires. L'ensemble est avantageusement symétrique par rapport à un axe, sur lequel coulisse une tige d'actionnement en matière plastique légère portant la palette ou armature. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un déclencheur sein l'invention, en position armé; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente le déclencheur de la figure 1 en position déclenché. Sur les figures, un bottier métallique 10 en deux élé- ments 12, 14, solidarisés par vissage ou tout autre moyen, contient un mécanisme de déclenchement dont le percuteur 16, agencé en tige coulissante, traver l'un des fonds 17 du bottier 10. La tige coulissante 16 est en deux éléments 18, 20 embottés téléscopiquement, l'élément 20 présentant une butée 22 d'appui d'un ressort de compression 24, s'appuyant par l'extrémité opposée sur le fond 26, opposé au fond 17 du bottier 1D. L'élément 20 de la tige coulissante 16 traverse un fourreau 28 cylindrique en un matériau ferromagnétique et se prolonge par une surface tronconique 30 de raccordement à une tige de section restreinte 32 pénétrant dans un orifice 34 de 11élément 18.Entre les éléments emboîtés 18, 20 de la tige coulissante 16 est intercalée une armature 36 en forme de palette annulaire et en matériau ferromagnétiquerésentant une surface conjuguée d'appui sur la surface tronconique 30. La face en regard de la palette 36 de l'élément 18 présente un rebord 38 d'appui et il est facile de voir que la palette 36 est maintenue entre les deux éléments télescopiques 18, 20 d'une manière flottante. Le fourreau 28 appartient à un circuit magnétique présentant une surface polaire 40 formée par la face frontale du fourreau 28 en regard de la palette 36. Une deuxième surface polaire 42 coplanaire à la surface polaire 40 est espacée de cette dernière par un entrefer annulaire 44, et est formée par un circuit magnétique annulaire 46 en forme de rondelle entourant concentriquement l'extrémité du fourreau 28 avec un jeu constituant l'en- trefer 44. Un aimant permanent 48 de forme annulaire est enflé sur le fourreau 28 et accolé à la face opposée de la surface polaire 42 du circuit magnétique 46, de manière à magnétiser un circuit magnétique formé par le fourreau 28, la palette 36 pontant l'entrefer 44, le circuit magnétique 46 et une culasse 50 en forme de rondelle accolée à la face opposée de l'aimant permanent 48. Une bobine de déclenchement 52, entourant le fourreau 28, est intercalée entre la culasse 50 et une culasse annulaire 54 se raccordant à la paroi du bottier 10. Le flux magnétique de la bobine 52, lorsqu'elle est alimentée, agit dans un circuit magnétique formé par le fourreau 28, l'armature 36, le circuit magnétique 46 et les culasses formées par le bottier 10 et la culasse 54 La polarité du courant d'alimentation de la bobine 52 est déterminée de manière que le champ magnétique résultant dans l'entrefer 44, est opposé à celui du champ permanent dt à l'aimant permanent 48. L'ensemble du déclencheur présente une symétrie axiale et l'équipage mobile, formé par la tige coulissante 16 et la palette 36, est mobile axialement. Les deux éléments 18, 20 de la tige coulissante 16 sont en un matériau amagnétique léger, notamment en une matière plastique, telle qu'un polycarbonate, commercialement dénommé MACROLON. La masse de l'armature 36 en forme de palette est également faible et l'équipage mobile du déclencheur peut ainsi subir des accélérations importantes et fournir un effet de percussion du percuteur 16 sur le système de déclenchement d'un disjoncteur suffisant pour un actionnement fiable. Le circuit magnétique 46 est solidarisé au fourreau 28 par collage à l'aide d'une matière synthétique 56 et les faces polaires 40, 42 sont surfacées et dressées après ledit collage, de manière à constituer une surface parfaitement plane sur laquelle vient se coller la palette 36. Le flux magnétique engendré par aimant permanent 48, exerce sur la palette 36, collée sur les surfaces polaires, une force d'attraction supérieure à la force antagoniste du ressort 24, de manière à maintenir l'équipage mobile dans la position armé, représentée sur la figure. Le montage flottant de la palette 36 pallie de faibles défauts d'ajustage ou de guidage et assure le collage de la palette sur les surfaces polaires.Lors d'une commande de déclenchement par alimentation de la bobine 52 le flux magnétique de cette dernière s'oppose dans entrefer 44 au flux magnétique de l'aimant permanent 48 et affaiblit la force d'attraction de la palette 36. Lorsque la force du ressort 24 devient prépondérante la tige coulissante 16 est libérée en entraînant la palette 36, ce mouvement devenant irréversible. La force du ressort 24 est transmise par l'élément 20 et la palette 36 à l'élément 18 dont le déplacement provoque le déclenchement du disjoncteur par percussion. Le réarmement s'effectue par un mouvement inverse du percuteur 16 par tout moyen approprié, par exemple mécanique ou électromagnétique repoussant la palette 36 et ltélément 20 à l'encontre du ressort de rappel 24 jusqu'à venue en butée en collage de l'armature 36 sur les surfaces polaires 40, 42.L'effort de réarmement est appliqué directement sur l'armature 36. La force d'attraction de ltaimant permanent 48 est suffisante pour maintenir armature 36 dans la position représentée sur la figure prête à un nouveau déclenchement. Le boîtier métallique 10 constitue un blindage de l'appareil. I1 est facile de voir que la structure et l'agencement selon l'invention, permettent la réalisation d'un déclencheur particulièrement simple, ne nécessitant aucune amplification mécanique ou électrique et capable de fournir une force de déclenchement suf fisante. 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, notamment à celle dans laquelle la structure ne serait pas cylindrique, ou celle encore dans laquelle ltélément 18 de la tige coulissante 16 serait en un matériau lourd et résistant, notamment métallique, la résistance aux chocs du déclencheur n1 étant pas affectée par cette pièce mobile lourde, liée unidirectionnellement à la palette 36 de manière à transmettre à cette dernière que des forces d'application sur les surfaces polaires 40, 42. REVENDICATIONS 1. Déclencheur à accrochage magnétique, notamment d'un dispositif de déclenchement à propre courant d'un disjoncteur électrique, comprenant une armature coopérant avec un organe d'actionnement sollicité en position de déclenchement par un ressort, deux surfaces polaires coplanaires séparées par un entrefer et appartenant à un circuit magnétique comportant un aimant permanent engendrant un champ magnétique dans ledit entrefer, ladite armature étant en position d'accrochåge collée sur lesdites surfaces polaires par la force dtattraction de l'aimant permanent d'intensité supérieure à la force antagoniste dudit ressort s'exerçant par l'intermédiaire de l'organe d'actionnement sur l'armature, et une bobine électromagnétique susceptible de produire un flux magnétique dans ledit circuit magnétique modulant le flux résultant dudit aimant permanent pour libérer ladite armature, caractérisé par le fait que lesdites surfaces polaires sont constituées par des faces concentriques dressées de deux masses polaires solidarisées par collage. 2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe d'actionnement en forme de tige est monté à coulissement suivant une direction perpendiculaire auxdites surfaces polaires, ladite armature agencée en palette étant montée flottante sur ladite tige pour permettre un bon placage sur les surfaces polaires dressées. 3. Déclencheur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite tige d'actionnement est montée à coulissement dans un tube ferromagnétique appartenant audit circuit magnétique et dont la face frontale constitue la surface polaire interne. 4. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que circonférentiellement audit tube ferromagnétique est disposée ladite bobine et un aimant permanent annulaire. 5. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit organe d'actionnement est en un matériau plastique coopérant avec une armature en forme de palette mince de manière à constituer un équipage mobile de faible masse. 6. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il présente une symétrie axiale, lesdites faces concentriques étant annulaires et l'organe d'actionnement en forme de tige étant mobile axialement. 7. Déclencheur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit aimant permanent est accolé à la masse polaire portant la surface polaire externe et séparé de ladite bobine par une culasse annulaire appartenant à un circuit magnétique auxiliaire comprenant ledit aimant et lesdites surfaces polaires. 8. Déclencheur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite tige d'actionnement porte une butée susceptible de coopérer avec l'armature pour transmettre à cette dernière une force de réarmement exercée sur la tige à l'encontre de la force dudit ressort. 9. Déclencheur à accrochage magnétique, notamment d'un dispositif de déclenchement à propre courant d'un disjoncteur électrique, comprenant une armature, un aimant permanent de maintien en position attirée de l'armature, une bobine électromagnétique susceptible dtengendrer un flux magnétique antagoniste à celui de l'aimant permanent pour libérer ladite armature et un organe d'actionnement coopérant avec ladite armature et sollicité en position de déclenchement par un ressort de force inférieure à la force d'attraction de l'aimant permanent sur l'armature attirée, caractérisé par le fait que ledit organe d1actionnement est subdivisé en deux éléments, chacun terminé par une surface de butée, ladite armature en forme de palette étant intercalée et maintenue élas tiquement entre les deux surfaces de butée. 10. Déclencheur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'un desdits éléments est agencé pour transmettre la force du ressort à ladite armature et présente ainsi que cette dernière une faible masse et que l'autre élément de transmission extrinsèque est relié unidirectionnellement à ladite armature de manière à transmettre à cette dernière que des forces susceptibles d'amener l'armature en position attirée.