Brevet FR2378345A1 — publié le 19780818

L'invention, due à la collaboration de MM. BARBARA Louis, BAUBE Pascal, est relative à un disjoncteur électrique notamment sous bottier moulé comprenant - un contact fixe ; - un équipage mobile à contact mobile porté par un bras de contact et coopérant avec le contact fixe en position F de fermeture ; - un mécanisme de commande de déplacement de l'équipage mobile comprenant une genouillère associée à un levier de déclenchement automatique et à une manette de commande ;; - un bloc d'actionnement manuel à poignée de manoeuvre rotative et à dispositif de transmission associé au mécanisme de commande pour transmettre le mouvement de rotation de la poignée extérieure à ladite manette en cas d'ouverture ou de fermeture manuelle du disjoncteur, et réciproquement le mouvement de pivotement de la manette à ladite poignée actionnée en cas de déclenchement automatique sur défaut vers une position stable D de déclenchement ; - et un organe de verrouillage à butée susceptible de bloquer en cas de soudure des contacts les déplacements dans le sens ouverture de la manette et de la poignée en une position intermédiaire S située entre les positions F et O de fermeture et d'ouverture des contacts. connu Dans un disjoncteur du genre mentionne, la position de cadenassage de la poignée rotative se trouve au voisinage de la position 0 d'ouverture des contacts. A la suite du faible écart angulaire ménagé entre les positions S et O > tout déplacement forcé de la poignée au-delà de la positionSintermédiaire en caS de soudage des contacts risque d'amener la poignée au voisinage de la position 0 malgré l'action antagoniste de organe de ver touillage, par la suite des imperfections et jeux de transmission dans le bloc d'actionnement manuel et le mécanisme de commande. La sécurité assurée par ce dispositif est insuffisant un opérateur pouvant cadenasser la pognée en position 0 d'ouverture sans se rendre compte que les eontacts sont soudés et que ltutilisa- tion reste sous tension. La présente invention a pour but de remédier à cet incon- vénient et de permettre la réalisation d'un bloc d'actionnement manuel empêchant tout déplacement de la poignée vers la position de cadenassage lorsque les contacts sont soudés. Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait que le dispositif de transmission du bloc d'actionnement manuel comprend des moyens d'entratnement autorisant une course morte de la poignée de manoeuvre au-delà de la position 0 d'ouverture des contacts jusqu a une position C de cadenassage de ladite poignée, la manette du mécanisme de commande restant immobile dans la position 0 durant ladite course morte de la poignée. Après rattrapage de la course morte, la poignée vient en engagement avec une butée de fin de course en position R de réarmement du disjoncteur, située au-delà de la position C de cadenassage dans le sens ouverture. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens d'entraînement du dispositif de transmission comportent une came montée à rotation avec la poignée et coopérant avec la manette par l'intermédiaire d'un tiroir de manoeuvre animé d'un mouvement rectiligne alternatif selon le sens d'actionnement de la poknée entre les positions F t et O > puis 6 et R, ledit mouve- ment étant stoppé durant la course morte de la poignée entre les positions 0 et C. Selon une autre caractéristique, le tiroir de manoeuvre coopère avec L'organe de verrouillage à butée pour assurer en cas de soudage des contacts le blocage de la poignée dans la position S intermédiaire située entre la position PMO correspondant au point mort ouverture de la genouillères et la position 0 d'ouverture des contacts. Le tiroir présente avantageusement une structure double mobile à étrier d'actionnement de la manette, et à plaque pourvue d'un doigt de transmission coopérant avec la eame, une coulisse fixe étant intercalée entre lesdits étrier et plaque pour assurer le guidage du tiroir de manoeuvre lors de son mouvement de coulisserment Go autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suîvre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de & cinématique dtun bloc d'actionnement manuel à poignée rotative associée au mécanisme de commande d'un disjoncteur multipolaire en position F de fermeture des contacts ; - la figure 2 est une vue en plan de la figure 1 et montre les différentes positions stables et instables de la poignée; -. la figure 3 est une vue éclatée de la figure 2, le couvercle du coffret étant partiellement enlevé montrant le dispositif de transmission selon l'invention en position R de la poignée correspondant au réarmement du disjoncteur ; - la figure 4 est une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe longitudinale selon la ligne V-V de la figure 3 ; L les figures 6 à 9 sont des vues analogues à la figure 3, respectivement en position F de fermeture, S de soudage, 0 d'ouverture et C de cadenassage de la poignée du bloc d'actionnement manuel. Selon la figure 1, un disjoncteur multipolaire 10 basse tension à bottier 12 moulé standard coopère avec un bloc d'actionnement 14 manuel à poignée 16 rotative muni d'un coffret 18 moulé en matériau isolant à fond ouvert, adaptable sur une ouverture 20 de débattement d'une manette 22 de commande du disjoncteur LO par l'intermédiaire de moyens de fixation 24 traversant des orifices 26, 28 alignés (représentés à la figure 5), ménagés respectivement dans le coffret 18 et le bottier 12. En position assemblée, le coffret 18 sert à la fois de logement au bloc d'actionnement manuel 14 et de couvercle de fermeture au bottier 12 du disjoncteur 10. Chaque pôle du disjoncteur 10 multipolaire, représenté par la figure 1 en position fermé-armé, comporte un contact fixe 30 coopérant en position de fermeture avec un contact mobile 32 porté par l'extrémité d'un bras 34 de contact solidaire d'un barreau 36.Dans le cas d'un disjoncteur tripolaire, les deux autres pâles de structure identique, sont juxtaposés de part et d'autre de ce premier dans des plans parallèles s'étendant perpendiculairement au barreau 36 commun, et une chambre d'extinction d'arc (non représentée) est associée à la paire de contacts de chaque pale. * manette 22 fait partie d'un mécanisme de commande 38 à rupture brusque, commun aux trois pales et avantageusement adapté au pale central, le mouvement étant transmis aux pôles voisins par le barreau 36.Le mécanisme de commande g8 comprend une genouillère à axe de pivotement 40 sur lequel sont articulées deux biellettes 42, 44, dont l'une 44 a son extrémité opposée montée en 46 au bras de contact 34 et dont l'autre 42 est atXcu- lée sur un levier de déclenchement 48 en un point 50. Un ressort de traction 52 est ancré à l'axe 40 et p l'extrémité opposée au support 54 de la manette 22, le support 54 étant articulé sur un pivot fixe 56 formant le point de rotation de la manette 22 lors de son débattement entre les positions F de fermeture et O d'ouverture.Le levier de déclenchement 48 est monté à pivotement sur un axe fixe 58 et comprend un bras terminé par un bec d'accrochage 60 coopérant avec un verrou 62 monté à rotation sur une barre de déclenchement 64 commune aux trois pôles et parallèle au barreau 36. La barre de déclenchement 64 est pilotée par des déclencheurs thermique et électromagnétique (non représentés), et son pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre lors de l'apparition d'un courant de défaut déverrouille le bec d'accro- chage 60 du levier de déclenchement 48 qui pivote autour de l'axe 58 sous l'action du ressort 52 en déplaçant le point d'articulation 50 de la biellette 42 vers la gauche'provoquant un dépassement du point mort d'alignement des axes 46. 40, 50 de la genouil lère, et une brisure de cette dernière autorisant le pivotement du bras de contact 34 et l'ouverture automatique rapide des oontacts 30J 32. La genouillère du mécanisme de commande 38 occupe alors la position en pointillé indiquée à la figure 1, et la manette 22 se trouve dans la position stable D de déclenchement située à micourse entre les positions F et 0.Un tel fonctionnement est classique et il suffit de rappeler que le réarmement s'effectue par un déplacement de la manette 22 dans le sens des aiguilles d'une montre depuis la position D jusqu a une position R de réarmement voisine de la position 0, assurant l'accrochage du levier de déclenchement 48 au verrou 62 > la fermeture du disjoncteur intervenant ensuite par une rotation inverse de la manette 22 vers la position F de fermeture. Le mecanisme de commande 38 du disjoncteur 10 est équipé d'autre part dtun organe de verrouillage 66 de la manette 22 com portant une butée 68 agence 8. la base inférieure du support 54 de la manette 22 au voisinage du pivot 56. Lors d'un soudage des contacts 30, 32, le déplacement de la manette 22 par î1actionne- ment manuel de la poignée rotative 16 provoque la venue en butée de l'organe de verrouillage 66 contre la biellette 44 immobile de la genouillère en position alignée, empêchant tout déplacement poursuivi de la manette 22 vers la position 0 résultant de son blocage dans la position S de soudage. Selon une variante (non représentée) une course morte limitée est éventuellement prévue entre la butée 68 et la biellette 44 pour autoriser un déverrouillage du levier de déclenchement 48 et le déclenchement manuel du disjoncteur, toute tentative de déplacement poursuivi de la manette 22 vers la position R de réa rmement étant emp8chée par la butée 68 et le blocage de la manet- te dans la position S. En cas de non soudage des contacts l'ouver- ture du disJoncteur provoque l'effacement de la biellette 44 devant la butée 68 de l'organe de verrouillage 66 et permet le libre déplacement de la manette 22 vers la position 0 d'ouverture. Le bloc d'actionnement 14 manuel à poignée rotative 16 selon l'invention est décrit par la suite comme étant appliqué au disjoncteur 10 précité, mais il est bien entendu qu'il est applicable à tout disjoncteur multipolaire basse tension équipé d'un autre type d'organe de verrouillage 66 de la manette 22 qu'il soit à déclenchement manuel comme celui décrit dans la demande de brevet allemand NO 2 508 220 de la demanderesse, ou encore ceux ayant pour fonction unique le blocage de la manette dans la position S en cas de soudure des contacts sans déclenchement manuel préalable. La figure 2 montre dans un ordre successif les différentes positions dans le sens ouverture selon la flèche f de la poignée rotative 16 du bloc d'actionnement manuel 14 à grand angle de débattement - position F armé-fermé correspondant à la fermeture du disjoncteur - position P M F point mort de fermeture de la genouillère du mécanisme de commande 38 ; - position P M 0 point mort ouverture de la genouillère - position D désarmé-ouvert à la suite d'un déclenchement sur défaut ; - position S de soudage des contacts ; - position 0 d'ouverture manuelle du disjoncteur ; - position C de cadenassage de la poignée rotative 16 ; - position R armé-ouvert correspondant au réarmement du disjoncteur ;; Le verrouillage de la poignée rotative 16 par l'intermédiaire d'une serrure ou d'un cadenas, en position d'ouverture des contacts s'effectue exclusivement en C séparé d'un angle cCde la position 0 pour éviter toute fausse manoeuvre. Un positionnement approprié des organes du mécanisme de commande 38 à genouillère est conçu pour rapprocher la position P M 0 de la position F armé-fermé dans le but de disposer d'un grand angle de débattement de la poignée entre les positions P M 0 et C sans trop aug menter la course totale ente les positions F et R.La position S de soudage se situe entre les positions P M O et 0 > et en cas de soudage des contacts 30, 32, la position S est instable entratnant le rappel de la poignée 16 en position F lorsque l'opérateur la libère. L+ os4.tion D de déclnchement sur défaut est choisie en un endroit prédéterminé de la trajectoire angulaire de la poignée 16 entre les position P M O et S. Le bloc dtactionnement manuel 14, selon l'invention représenté en détail aux figures 5 à 9 est agencé à l'intérieur du coffret 18 et est commandé manuellement de l'extérieur par la poignée 15 montée à pivotement sur un axe 70 creux tournant dans un palier 73 ménagé dans le coffret 18 et perpendiculaire à la paroi interne 72 du coffret 18 opposé } ltouverture 20 de débattement de la manette 22. Un dispositif de transmission 74 in tercalé entre l'axe 70 et le mécanisme de commande 38 coopère avec l'organe de verrouillage 66 de la manette 22 pour stopper en cas de soudage des contacts 30, 32 le déplacement curviligne de la poignée rotative 16 dans la position S lors de l'ouverture manuelle du disjoncteur. I1 comporte une came 76 assujettie à l'axe 70, et munie d'une encoche 78 à flancs recourbés formant un bossage 79 avec une decoupe en dent de scie 80 délimitée par deux arêtes 84 82 respectivement active et inactive à angle rentrant. Un tiroir de manoeuvre 86, monté à coulissement dans un plan parallèle à la paroi 72 du coffret 18, comporte une structure dou double pourvue d'une part d'un étrier 88 d'actionnement de la manette 22 par l'intermédiaire d'une tige de liaison 90 calée dans des entailles 92 alignées des branches 94, 96 perpendiculaires à une âme 98 de l'étrier 88 et d'autre part d'une plaque 100 assujettie à l'âme 98 par des rivets 102, et doté d'un ergot 104 de transmission coopérant avec la partie active de commande de la came 76. Une coulisse 106 fixe, interposée entre l'étrier 88 et la plaque 100, est fixée à la paroi interne 72 du coffret 18 par des moyens de fixation 108, et présente une rainure 110 de guidage du tiroir de manoeuvre 86 animé d'un mouvement rectiligne alternatif selon le sens d'actionnement de la poignée 16 vers les positions d'ouverture ou de fermeture.Un ressort de torsion 112, logé dans une douille 114 calée sur la came 76, prend appui' sur un tenon 116 assujetti à la came 76 et sur l'étrier 88 du tiroir de manoeuvre 86 de manière à assurer d'une part le maintien de la poignée 16 dans la position 0 stable correspondant à l'ouverture manuelle, et d'autre part le rappel automatique de la poignée 16 vers la position C lorsque l'opérateur la libère dans la position C. Une vis 118 de serrage traverse la douille 114 et bloque la came 76 contre l'axe 70de pivotement de la poignée rotative 16. Le fonctionnement du bloc d'actionnement manuel 1 asso-' clé au disjoncteur 10 multipolaire est le suivant en position F armé-fermé de la poignée 16, représentée aux figures 1, 2 et 6 correpondant à la fermeture des contacts 30, 32 du disJoncteur, le levier de déclenchement 48 et le verrou 62 sont en position accrochée, la tige de liaison 90 sollicitant la manette 22 dans la position F due à l'alignement des axes de la genouillère du mécanisme de commande 38. L'ergot 104 du tiroir de manoeuvre 86 est logé au fond de l'encoche 78 de la came 76 qui maintient le tiroir de manoeuvre 86 dans une position médiane par rapport à la longueur de la coulisse 106, l'ergot 104 et l'axe 70 de pivotement de la poignée 16 s'étendant sensiblement dans un mEme plan longitudinal, perpendiculaire à l'étrier 88 et à deux faces opposées du coffret 18. En cas d'apparition d'un courant de défaut, le déclenchement automatique du disjoncteur 10 par le déverrcuillage du levier de déclenchement 48 piloté par l'un des déclencheurs thermique ou électromagnétique provoque l'ouverture rapide des contacts 30 > 32 due à la brisure de la genouillère du mécanisme de commande 38 (position en pointillée figure 1). La manette 22 est actionnée par pivotement en position D assurant simultanément le coulissement du tiroir de manoeuvre 86 le long de la rainure 110 de guidage de la coulisse 106 selon le sens de la flèche X par ltinter- médiaire de la tige de liaison 90.Le déplacement correspondant de l'ergot 104 dans l'encoche 78 provoque la rotation dans le même sens des aiguilles d'une montre de la came 76 et de la poignée 16 actionnée automatiquement en position D par le dispositif de transmission 74. L'ouverture manuelle du disjoncteur 10 initialement en position armé-rermé s'effectue par un déplacement dans le sens de la flèche f de la poignée 16 rotative du bloc d'actionnement manuel 14 jusqu'à la position 0. Un tel pivotement est transmis à la manette 22 du mécanisme de commande 38 par l'intermédiaire du dispositif de transmission 74 à tiroir de manoeuvre 86 actionné dans le sens de coulissement X jusqu'aux posions 0 de ergot 104 et de la tige de liaison 90 de la manette 22 indiquées à la figure 8. La brisure de la genouillère s'effectue après la position P MO et l'effacement de la biellette 44 en regard de la butée 68 du dispositif de verrouillage 66 autorise le libre déplacement de la poignée 16 et de la manette 22 vers la position 0. A partir de la position 0, l'actionnement poursuivi de la poignée 16 dans le sens de la flèche f assure la rotation de même sens de la came 76 à l'encontre de l'action antagoniste du ressort de torsion 112, jusqu a la position C de cadenassage séparée de la position 0 d'un angle c . Durant cette course morte de la poignée 16 (voir figure 9) l'ergot 104 de transmission du tiroir de manoeuvre 86 coopère à glissement avec l'arête 82 inactive de la découpe en dent de scie 80 de manière à stopper le coulissement du tiroir de manoeuvre 86 qui reste dans la position 0 ainsi que la manette 22 du mécanisme de commande 38.Le verrouillage de la poignée rotative 16 en position d'ouverture des contacts au moyen d'un cadenas ou d'un verrou dans la position C fournit une indication positive du bon fonctionnement du disjoncteur et assure une sécurité absolue. Le déverrouillage de la poignée 16 produit son rappel automatique sur la position 0 dû à la force du ressort de torsion 112. Le réarmement du disjoncteur (figure 3 b 5) à la suite dtun déclenchement automatique sur défaut s t opère par le pivotement de la poignée 16 depuis la position D jusqu'a la position R située au-delà de la position C de cadenassage. A partir de cette dernière position, la rotation poursuivie de la came 76 dans le sens des aiguilles d'une montre met l'ergot 104 en engagement avec l'arête 'active 84 de la découpe en dent de scie 80 de manière à entrainer le tiroir de manoeuvre 86 et la manette 22 jusqu'à la position R de réarmement dans laquelle le levier de déclenchement 48 s'accroche au verrou 62 en position ouverte des contacts. La fermeture manuelle du disjoncteur est ensuitte-effectuée par le basculement de la poignée 16 dans le sens trigonétrique à partir de la position F (figure 6) > le tiroir de manoeuvre 86 étant alors animé d'un mouvement de translation dans le sens de la flèche Y On remarque que le débattement à grand angle ê de la poignée rotative 16 entre les positions F et R du bloc d'actionnement manuel 14 est nettement supérieur à la trajectoire curviligne d'angle P (voir figures 1 et 4) de la manette 22 du mécanisme de commande 38. essentiellement dû à l'adjonction de la course morte d'ange ot entre les positions 0 et C de la poignée 16. En cas de soudage des contacts 30, 32 du disjoncteur 10, le dispositif de verrouillage 66 vient en butée contre la biellette 44 de la genouillère en position alignée, et le déplacement de la poignée rotative 16 à partir de la position F est stoppé dans la position S (figure 7) dû au blocage de l'ensemble manette 22, tige de liaison90 et tiroir de manoeuvre 86. L'ergot vient en butée avec le bossage 79 de la came 76 empêchant toute rotation poursuivie de la poignée 16 au-delà de la position S. Le débattement important entre les positions S et C empêche toute fausse manoeuvre, notamment toute tentative de cadenassage par déplacement forcé de la poignée 16. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques notamment celle dans laquelle le dispositif de transmission 74, intercalé entre la poignée 16 du bloc d'actionnement manuel 14 et îqmécanisme de commande 38 du disjoncteur 10 comporterait des moyens équivalents procurant la course morte d'angle cc de la poignée 16 entre les positions O d'ouverture et C de cadenassage. REVENDICATIONS 1. Disjoncteur électrique notamment snus bottier moulé, comprenant - un contact fixe - ~ un équipage mobile à contact mobile porté par un bras de contact et coopérant avec le contact fixe en position F de fermeture ; - un mécanise de commande de déplacement de équipage mobile comprenant une genouillère associée à un levier de déclenchement automatique et à une manette de commande - un bloc d'actionnement manuel à poignée de manoeuvre rotative et à dispositif de transmission associé au mécanisme de commande pour transmettre le mouvement de rotation deAa poignée extérieure à ladite manette en cas d'ouverture ou de fermeture manuelle du disjoncteur, et réciproquement le mouvement de pivotement de la manette à ladite poignée actionnée en cas de déelenchement automatique sur défaut vers une position stable D de dé clenchemenb ; - et un organe de verrouillage à butée susceptible de bloquer en cas de soudure des contacts les déplacements dans le sens ouverture de la manette et de la poignée en une position intermédiaire S située entre les positions F et O de fermeture et d'ouverture des contacts, caractérisé par le fait que le dispo sitif de transmission du bloc d'actionnement manuel comprend des moyens d'entratnement autorisant une course morte de la poignée de manoeuvre au-delà de la position O d'ouverture des contacts jusqu'à une position C de cadenassage de ladite poignée, la manette du mécanisme de commande restant immobile dans la position 0 durant ladite course morte de la poignée. 2. Disjoncteur électrique selon la-revendication 1, caractérisé par le fait que la poignée du bloc d'actionnement manuel vient en engagement après rattrapage de ladite course morte avec une butée de fin de course, dans la position R de réarmement du disjoncteur, située au-delà de la position C de cadenassage dans le sens ouverture. 3. Disjoncteur électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'entratnement du dispositif de transmission comportent une came montée à rotation avec la poignée et coopérant avec la manette par l'intermédiaire. d'un tiroir de manoeuvre animé d'un mouvement rectiligne alternatif selon le sens d'actionnement de la poignée entre les positions F et 0, puis C et R, ledit mouvement étant stoppé durant la course morte de la poignée entre les positions 0 et C. 4. Disjoncteur électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le tiroir de manoeuvre coopère avec ltor- gane de verrouillage à butée pour assurer en cas de soudage des contacts le blocage de la poignée dans la positionSintermédiaire située entre la position P M 0 correspondant au point mort ouverture de la genouillère, et la position s d'ouverture des contacts. 5. Disjoncteur électrique selon la revendication 3 ou 4 caractérisé par le fait que le tiroir de manoeuvre présente une structure double mobile à étrier d'actionnement de la manette, et à plaque pourvue d'un doigt de trànsmission coopérant avec la came, une coulisse fixe étant intercalée entre lesdits étrier et plaque pour assurer le guidage du tiroir de manoeuvre lors de son mouvement de coulissement. 6. Disjoncteur électrique selon la revendication 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait que le tiroir de manoeuvre coopère avec une zone active de commande de la came comportant une encoche prolongée par une découpe en dent de scie délimitée par deux a retes active et inactive à angle rentrant, tel que la venue engagement du tiroir de manoeuvre avec l'encoche et l'arAtivde la came est assurée respectivement lors de l'actionnement manuel de la poignée entre les positions F, O puis C > R > 1'arêInactive étant associée à glissement au tiroir immobilisé durant la course morte de la poignée et de la came entre les positions 0 et C. 7. Disjoncteur électrique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'ergot de tranemission du tiroir de manoeuvre sert de butée à la came dans la position S de la poignée en cas de soudage des contacts. 8..DisJoncteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que le mécanisme de commande est agencé pour positionner la position D de déclenchement sur défaut de la poignée entre lesdites positions P M O et S.