Brevet FR2497601A1 — publié le 19820709

L'invention concerne un mécanisme de serrure pour disjoncteur à basse tension pourvu d'un déclencheur de court-circuit action rapide et d'au moins un autre déclencheur, comme un déclencheur de surintensité ou un déclencheur de courant de défaut. Pour de nombreux disjoncteurs de protection à basse tension, en particulier des disjoncteurs à basse tension 9 déclenchement automatique, on exige, outre le déclenchement en cas de court-circuit, le déclenchement en cas de surintensité ou de courant de défaut. Par comparaison avec les déclencheurs de court-circuit, les déclencheurs électromagnétiques ou électrothermiques pour ce dernier ne développent qu'une faible énergie qui n'est pas nécessairement suffisante pour ouvrir par action directe le cliquet du mécanisme en raison de la pression exercée au point d'accrochage ; en particulier dans le cas de disjoncteurs multipolaires cette pression devient considérable.La plupart du temps, l'énergie mécanique des déclencheurs est insuffisante pour la transmission des forces et les réservoirs d'énergie intercalés doivent être "reconstitués" après leur fonctionnement, ce qui complique leur mise en place. Ce genre de dispositif intermédiaire ne devrait surtout pas entraver l'ouverture rapide du cliquet en cas de court-circuit, ce qui est difficilement réalisable si d'autres déclencheurs agissent simultanément sur le même cliquet. Le but de l'invention est donc de créer un mécanisme de serrure tel que cité précédemment dont le déclenchement rapide de court-circuit ne se trouve pas compromis par la présence d'un ou de plusieurs déclencheurs a relativement faible énergie tout en garantissant un fonctionnement sur de l'ouverture du disjoncteur dans le cas où ces derniers sont actionnés. Selon l'invention, ce but est atteint grâce 9 un levier flottant à deux branches articulé à un organe d'actionnement ; l'une des extrémités du levier entraîne par l'intermédiaire d'un cliquet le support de contact mobile, cliquet pouvant être débloqué par le déclencheur rapide. En position d'enclenchement, l'autre extrémité du levier trouve appui sur un levier verrouilleur pouvant être débloqué par le ou les autres déclencheurs. Selon l'invention, le mécanisme de serrure présente deux encliquetages le premier constitué par le cliquet de déclenchement qui n'agit qu'en cas de court-circuit, et le deuxième constitué par le levier verrouilleur en cas de surintensité ou de courant de défaut, qui libère le levier flottant à l'extrémité opposée au cliquet ; le dernier levier peut alors pivoter autour de l'orga- ne d'actionnement entraînant ainsi l'ouverture des contacts du disjoncteur. Selon une conception avantageuse de l'invention, l'organe d'actionnement est constitué par l'une des branches d'une genouillère à commande manuelle dont l'axe d'articulation sur le levier est guidé le long d'une rainure fixe. La genouillère est soumise à l'action convenable d'un ressort de façon a entraîner le levier flottant en fin du mouvement contre des butées qui positionnent le levier flottant de telle manière que ses deux extrémités viennent se mettre en place d'un côté derrière le cliquet et de l'autre derrière l'arrêt. Ainsi après le fonctionnement de l'un quelconque des déclencheurs, le réenclenchement de l'appareil est assuré par une genouillère dont l'autre bras du levier peut à cet effet se trouver fixé sur un axe qui passe à l'extérieur du boîtier du disjoncteur y étant muni de l'organe de manoeuvre approprié. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le levier verrouilleur est en prise, en position de blocage, avec un petit cliquet susceptible d'être actionné par le ou les déclencheurs contre la force d'un ressort quand le levier verrouilleur n'agit pas sur ce petit cliquet. Le levier verrouilleur est soumis a la force d'un ressort exercée dans le sens du blocage et est lié à l'extrémité du levier flottant formant ainsi un couple de rotation agissant contre la force du ressort. Quand le petit cliquet est actionné par un déclencheur, le moment d'action exercé sur le levier flottant en position enclenchée du disjoncteur, déplace le levier verrouilleur et libère ainsi l'extrémité du levier flottant, le disjoncteur est ainsi en mesure de déclencher à l'aide d'un ressort d'ouverture connu. Un exemple d'application de l'invention est illustré de façon plus détaillée par le croquis ci-joint qui montre en quatre figures l'intérieur d'un disjoncteur automatique à basse tension avec le mécanisme de verrouillage et deux déclencheurs ainsi que la disposition des contacts qui se trouvent dans la partie supérieure droite derrière une paroi en partie éliminée sur le croquis, en quatre positions différentes, notamment Fig. 1 : en position "déclenchée du disjoncteur Fig. 2 : en position "enclenchée" du disjoncteur Fig. 3 : le disjoncteur à l'instant de déclenchement par court-circuit Fig. 4 : le disjoncteur à l'instant de déclenchement par déclencheur à surintensité ou autre. Le croquis montre sous 10 le boîtier du disjoncteur à basse tension bipolaire qui présente une paroi 12 séparant la partie 14 réservée au mécanisme de disjonction de la partie 16 vers l'arrière réservée aux contacts. La partie contact 16 comporte deux contacts fixes 18 et deux contacts mobiles 22 montés sur un support de contacts mobiles dont l'un d'eux seulement est visible. Le déplacement du support 20 entre le fond du boîtier et la paroi 12 permet, contre l'effet d'un ressort d'ouverture de contact 24, de mettre en appui les contacts mobiles 22 et les contacts fixes 18. La partie contact 16 comporte en outre des chambres de coupure (non montées) qui permettent de désamorcer selon un principe connu les arcs électriques pendant l'ouverture des contacts. Une rainure longitudinale 26 dans la paroi 12 permet de sortir, vers la partie 14, un axe 28 disposé à l'extrémité inférieure du support 20 ainsi qu'une butée 30 formée par le support 20. Dans la partie 14, l'axe 28 est lié à un cliquet 32 dont l'angle de rotation est limité par les épaulements de ce cliquet vers la butée 30. Un ressort hélicoïdal 34, sur l'axe 28, actionne le cliquet 32 contre la butée 30 pour le maintenir en position encliquetée. Sur un autre épaulement 36 du cliquet, est articulée une tige 38 dont le bout inférieur, coudé vers l'arrière, est en prise avec l'armature mobile 40 d'un déclencheur rapide électromagnétiqueà court-circuit selon un principe expliqué ultérieurement. Un arbre 44 vient se loger dans un palier (non représenté) au dos de la paroi 12. A l'intérieur de la partie 14, l'arbre 44 supporte un levier 46 sur lequel est articulée l'une des branches d'une bielle 48 en forme d'U.L'autre branche du levier 48 porte un levier flottant 50 et est guidée en son extrémité dans une rainure 52 dans la paroi 12. Les deux leviers 46 et 48 forment ainsi une genouillere maintenue dans le sens d'ouverture par un ressort de traction 54 accroché à un épaulement du levier 46 ; le levier flottant 50 s'appuie sur des butées 56, 58 formées sur la paroi 12 du boîtier et est verrouillé avec le cliquet de déclenchement 32 (fig. 1). L'autre extrémité du levier flottant 50 vient se loger sous le bout replié. du rebord 60 d'un levier verrouilleur 62, articulé sur un axe 64 solidaire de la paroi 12. Un ressort de tension 66 sur l'axe 64 vient trouver appui entre la butée 56 et le levier verrouilleur 62 et tend à faire pivoter celui-ci vers le levier flottant 50. Dans cette position (fig. 1), le bout supérieur du levier verrouilleur est en prise avec un petit cliquet 68 articulé sur un axe fixé à la paroi 12 et maintenu en position encliquetée par un ressort de torsion 72. Un déclencheur 74, par exemple un déclencheur fonctionnant en cas de courant de défaut, entraîne par l'intermédiaire de son organe d'actionnement 76 un percuteur placé der rière le levier verrouilleur 68 et coulissant vers le haut ; ce déclencheur actionne directement le taquet 80 du petit cliquet 68. te principe de fonctionnement du mécanisme décrit est le suivant En position d'ouverture du disjoncteur (fig. 1), la genouillère 46, 48 est repliée, comme décrit ci-dessus, sous l'effet d'un ressort de traction 54 et le levier flottant 50 repose sur les butées 56, 58, son bout droit est en prise avec le cliquet de déclenchement 32 tandis que son bout gauche est en prise avec le rebord recourbé 60 sur le levier verrouilleur 62. Les contacts 18, 22 sont en position d'ouverture sous l'effet d'un ressort d'ouverture de contact 24. Si par l'intermédiaire de l'organe de manoeuvre placé à l'extérieur du disjoncteur, l'arbre 44 est tourné dans le sens des aiguilles de montre, la genouillere 46, 48 est tendue contre l'effet du ressort de traction 54 ; le levier flottant 50 pivote vers le haut autour de son extrémité gauche dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et amène ainsi, contre la force du ressort d'ouverture de contact 20, le support de contact 20 avec les contacts mobiles 22 en position enclenchée. En fin de rotation du levier 46, la genouillère 46, 48 a dépassé légere- ment son point d'équilibre, comme déjà connu, jusqu'à une butée non représentée, ce- qui provoque, sous l'effet du ressort d'ouverture de contact 20 et de la pression des contacts, une position d'équilibre verrouillée (fig. 2). tors de l'enclenchement décrit précédemment, le cliquet 32 entraîne également la tige 38 dont l'extrémité inférieure se trouve directement sous l'armature mobile 40 du déclencheur rapide à court-circuit 42. En cas de court-circuit dans le circuit ainsi fermé par le disjoncteur, le courant de court-circuit traversant le déclencheur provoque la fermeture de l'armature mobile 40 et le déplacement de la tige 38 vers le bas. Dans ce cas, le cliquet 32 pivote vers la droite et libère ainsi l'extrémité droite du levier flottant 50, ceci a pour conséquence que le ressort d'ouverture de contact 24, soutenu par l'armature mobile 40, actionne rapidement le support de contact 20 vers le bas en séparant ainsi les contacts 18, 22 (fig. 3). Suite à l'ouverture du cliquet 32, la genouillère 46, 48 ne peut plus se maintenir dans la position tendue et le ressort de traction 54 est en mesure de ramener la genouillère 46, 48 à sa position initiale selon fig. 1 où l'extrémi- té droite du levier flottant 20 se réarme à nouveau avec le cliquet 32. Par contre, dans le cas d'un courant de défaut dans le circuit fermé d'une puissance telle que le disjoncteur doit disjoncter, le déclencheur à courant de défaut 74 pousse à l'aide de son poussoir 76 le percuteur 78 vers le haut, fait pivoter le petit cliquet 68, le liberant ainsi de l'extrémité supérieure du levier verrouilleur 62. Des déclencheurs d'un autre type, par exemple déclencheurs à surintensite, peuvent agir sur le petit cliquet 68. Etant donne que le levier flottant 50 agit sur le levier verrouilleur 62 en un point à une certaine distance de l'axe 64, ce levier flottant 50 exerce, sous l'effet du ressort d'ouverture de contact 54 dont la force est transmise à la partie droite du levier 50 par l'intermédiaire du support de contacts 20 et du cliquet 32, un moment de rotation sur le levier verrouilleur 62 orienté dans le sens contraire des aiguilles de montre et le fait basculer de façon telle que l'extrémité gauche du levier flottant 50 s'échappe de l'extrémité repliée du rebord 60. Ceci fait également basculer le levier flottant 50 autour de la branche supérieure de la bielle 48 dans le sens des aiguilles de montre ; de cette façon, par l'ouverture de contacts 18, 22, l'extrémité droite du levier 50 est ramenée contre une butée 58 par le cliquet 32. Ainsi, la force exercée sur la genouillere 46, 48 est éliminée et de manière analogue à celle décrite précédemment dans le cas de court-circuit, le ressort de traction 54 ramène la genouillère en position repliée selon fig. 1 dans laquelle l'extrémité décliquetée du levier 50 se trouve contre la butée 56 prête à se verrouiller à nouveau avec le levier verrouilleur 62 et permet une nouvelle manoeuvre du disjoncteur. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de serrure pour disjoncteur à basse tension pourvu d'un déclencheur de court-circuit à action rapide et d'au moins un autre déclencheur tel qu'un déclencheur de surintensité ou un déclencheur de courant de défaut, caractérisé par un levier flottant à deux branches (50) articulé dans une bielle (48) ; l'une des extrémités de ce levier (50) est en prise avec un cliquet de déclenchement (32) disposé sur le support de contacts mobiles (20) du disjoncteur et entraîne en position enclenchée ce cliquet (32) muni du ressort de rappel (34), cliquet que le déclencheur à courtcircuit à action rapide peut faire pivoter en libérant le levier flottant (50) ; l'autre extrémité du levier flottant trouve appui en position enclenchée contre un levier verrouilleur (62) qui peut être déverrouillé par le ou les autres déclencheurs. 2. Mécanisme de serrure selon revendication 1 caractérisé en ce que l'organe d'actionnement est constitué par une des branches de la bielle (48) d'une genouillère à commande manuelle (46, 48) formant l'axe d'articulation du levier et guidé dans une rainure fixe (52). 3. Mécanisme de serrure selon revendication 2 caractérisé en ce que la genouillère (46, 48) est soumise à la force d'un ressort (54) dans le sens d'ouverture de la genouillère et en ce qu'elle entraîne dans cette position le levier flottant (50) contre des butées fixes de façon telle qu'il soit en prise avec ses extrémités,d'une part avec le cliquet de déclenchement (32),d'autre part avec le levier verrouilleur (62). 4. Mécanisme de serrure selon revendication 3 caractérisé en ce que l'autre branche (46) de la genouillère est fixée sur un axe (44) qui traverse le boîtier du disjoncteur vers l'extérieur où il est pourvu selon un principe connu d'un organe de manoeuvre. 5. Mécanisme de serrure selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le levier verrouilleur (62) est en prise en position verrouillée avec un petit cliquet (68) actionné par le ou les déclencheurs et contre la force d'un ressort (ressort 72) quand le levier verrouilleur (62) n'est plus en prise avec le petit cliquet. 6. Mécanisme de serrure selon revendication 5 caractérisé en ce que le levier verrouilleur (62) est soumis à la force d'un ressort (66) de façon à ce qu'en position d'ouverture de la genouillère, ltextremite du levier flottant se remette en prise sur le levier verrouilleur.