Brevet FR2513006A1 — publié le 19830318

- Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples La présente invention concerne un interrupteur modulaire à pôles multiples et à mécanisme de commande manuelle et indépendante, combinable à des fusibles. Il est connu de réaliser des dispositifs interrupteurs à pôles multiples dont le mécanisme de commande n'est pas indépendant et dont le nombre de pôles est déterminé à l'avance par les dimensions du boîtier incluant les dispositifs. Il est également connu de réaliser des dispositifs interrupteurs combinés avec des fusibles. Toutefois ces dispositifs présentent l'inconvénient de nécessiter le stockage d'un grand nombre de produits pour répondre à la demande. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient et de réaliser un dispositif interrupteur modulaire dont le nombre de pôles est adaptable et combinable ou non à des fusibles. Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif inter- rupteur combiné à des fusibles avec protection contre les risques d'électrocution par accès à des pièces sous tension. Un autre but de l'invention est de diminuer le coût de fabrication en augmentant le nombre de pièces d'un même type à fabriquer. 13006 -2- Suivant l'invention le dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples comprend un premier bloc constitué par un socle compre- nant des premiers moyens de fixation et un mécanisme à rupture brusque commandé par une poignée de manoeuvre, un deuxième bloc, solidaire du premier bloc par des seconds moyens de fixation, constitué par un ensemble modulaire de bottiers interrupteurs solidaires entre eux, comprenant chacun un premier et un deuxième moyens de raccordement à une source d'alimentation électrique et des moyens d'interruption du circuit électrique reliés par une extrémité à un premier moyen de raccordement, ledit mécanisme à rupture brusque actionnant par des moyens de transmission les moyens d'interruption des différents modules. Suivant l'invention, le dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples comprend un ensemble modulaire de bottiers porte- fusibles constituant un troisième 'bloc, monté solidaire du deuxième bloc, des mâchoires porte-fusibles montées sur chaque module et reliées électriquement à l'autre extrémité du moyen d'interruption et au deuxième moyen de raccordement, ledit ensemble de boîtiers comportant une face avant obturable par une porte supportant sur sa surface interne des fusibles qui coopèrent avec les mâchoires porte-fusibles lors de la *fermeture de la porte. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue éclatée en perspective du disposi- tif de l'invention avec le schéma de principe du circuit électrique. La figure 2 est une vue en perspective du bloc de module porte-fusibles lorsque la porte est fermée. La figure 3 est une vue en coupe partielle du dispositif de verrouillage dans sa position de travail. La figure 4 est une vue de face d'un détail de la face avant 13006 -3- des boîtiers porte-fusibles. La figure 5 est une vue du dispositif de verrouillage dans la position de repos, et La figure 6 est une vue en perspective d'une variante de l'invention. La figure 1 représente une vue en perspective du dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples et commande manuelle Ce dispositif comprend un socle 1 de forme parallélépipédique compor- tant une base, des faces latérales et une face supérieure, des ou- vertures 11 formées sur des languettes solidaires de la base permettent le passage de moyens de fixation du socle sur un bâti, coffret ou une platine Des trous 12 permettent le passage de vis de fixation de modules d'interrupteurs, comme nous le verrons dans la suite Ce socle comporte dans son volume intérieur un mécanisme à rupture brusque, connu en soi Ce mécanisme à rupture brusque est commandé par une poignée de manoeuvre 13 solidaire d'une tige 14 passant à travers la face supérieure du socle 1 par un orifice et perpendiculaire à cette face En actionnant la poignée de commande le mécanisme à rupture brusque se déclenchera et permettra à une fourchette 17, dépassant de la face supérieure du socle à travers une ouverture 16 pratiquée dans cette face, de se déplacer brusquement entre deux positions stables Une première position stable, dite de repos, dans laquelle la fourchette se trouve dans une position qui correspond à l'ouverture des contacts de l'interrupteur lorsque la manette de la poignée de manoeuvre 13 se trouve dans la position horizontale, comme représenté sur la figure 1 Une deuxième position stable, dite position de travail, dans laquelle la fourchette se trouve dans une position qui correspond à la fermeture des contacts de l'interrupteur, cette position correspond à la position de la poignée de manoeuvre dans laquelle cette dernière est verticale et orientée vers le bas comme représenté à la figure 2. Sur ce socle 1 est monté un ensemble de modules interrupteurs 2 de -4- façon à constituer un interrupteur multipolaire. Les modules 2 sont constitués de demi-boîtiers qui, assemblés, ont la forme d'un parallélépipède Ces demi-boitiers comportent sur leur fond une gorge 24 dont la cavité est orientée vers l'extérieur du boîtier et de direction parallèle à la direction de la tige de manoeuvre 14 La gorge d'un demi-boîtier étant destinée à constituer avec la gorge du demiboîtier adjacent appartenant au module adjacent un passage pour la tige 14 Chaque demi-boît Ier comprend sur ses côtés latéraux parallèles à la tige de manoeuvre une échancrure agencée de façon à constituer une ouverture 23 avec le demi-boîtier associé Cette ouverture 23 étant une ouverture d'accès aux moyeux de raccordement de l'interrupteur, au circuit électrique. Le fond de chaque demi-boîtier est percé d'orifices 21 qui permet- tent le passage de barrettes d'assemblage 25 destinées à solidari- ser les modules entre eux et pour les barrettes situées près du socle, à solidariser les modules sur le socle. Pour cela les deux barrettes situées à proximité du socle sont pourvues de deux trous taraudés 251 dans lesquels viennent se visser les vis 18 qui passent dans les trous 12 et dans les trous correspondants prévus sur le côté du boîtier adjacent au socle. Le fond de chaque demi-boîtier est également percé d'un trou circulaire dans lequel est montée une pièce 221, solidaire d'une fourchette basculante 220, constituant un axe de rotation pour un bras de levier 224 solidaire de la fourchette basculante 220. Cette fourchette basculante 220 entraîne en déplacement un contact mobile 270 qui ouvre ou ferme les contacts fixes 271 d'un interrupteur 27 destiné à relier entre elles les bornes de raccor- dement 231. Le circuit électrique du dispositif est complété soit par des fusibles 33 montés sur des mâchoires 26 fixées et reliées électri- quement au circuit par des vis 261, soit, comme représenté à la -5- figure 6, par des barrettes shunt reliées électriquement au circuit par des vis 261 L'extrémité du bras de levier 224 opposée à la fourchette 220 comporte un téton 223 qui est entraîné par la fourchette en saillie 17 L'ensemble levier 224, fourchette 220, interrupteur 27, bornes de raccordement 231 est logé dans le volume interne du module 2 Une barrette 222 de section rectangu- laire est introduite dans les trous de section identique prévus dans chaque pièce 221 de chaque module, de façon à solidariser en rotation les fourchettes basculantes 220 et les bras de levier 224 de chaque module Ainsi la fourchette 17 du socle entraînera un levier basculant 224, qui lui-même entraînera par l'intermédiaire de la barrette 222 les leviers basculant des autres modules. Sur la face du boîtier 2 opposée à celle en contact avec le socle, dite face avant, on monte au moyen de vis de fixation 261 deux mâchoires portefusibles 26 Les vis de fixation 261 servent également à assurer la liaison électrique entre la partie du circuit logé dans le boîtier et relié aux bornes 231 Sur la face avant de ces modules d'interrupteurs viennent se fixer des modules porte-fusibles 3 dont la face arrière comporte des ouvertures per- mettant le passage des mâchoires porte-fusibles et la face avant une ouverture assurant le passage pour le fusible Cette dernière ouverture est obstruée par le panneau avant portant de façon connue les fusibles 33 et qui, par pivotement, amène les fusibles en coopération avec les mâchoires 26 Ce panneau avant est égale- ment constitué d'éléments modulaires comportant une rainure 323 constituant une poignée et dont certains, tels que 32, comportent un bras d'articulation 31 qui pivote autour d'un axe constitué par un téton ou une tige 35, tandis que d'autres, tel que 32 ', ne comportent pas de bras d'articulation Chaque panneau 32, 32 ' comporte un bossage 322 qui, lors de la fermeture de la porte, vient se loger dans l'encoche 34 correspondante, prévue dans la face avant du boîtier porte-fusibles Les panneaux 32, 32 ' consti- tuant la porte d'un ensemble de modules sont solidaires entre eux par une tige 321 La tige 35 peut également servir à solidariser les boîtiers porte-fusibles entre eux Ces boîtiers porte-fusibles 3 comportent également sur chaque face latérale une -6- gorge 36 appelée à constituer avec la gorge du boitier=adjacent, un passage pour la tige -de commande 14 On pratiquera sur les faces latérales en regard des deux boîtiers adjacents 3 qui entou- rent l'arbre de commande 14, des ouvertures non représentées per- mettant le pivotement d'un canon de verrouillage 141 représenté à la figure 3 solidaire en rotation, par des moyens connus, de l'arbre de commande 14 et monté sur cet arbre Le rôle du canon de verrouillage sera expliqué lors de la description relative aux figures 3 à 5. On a donc constitué un dispositif comprenant plusieurs blocs: un premier bloc servant à la fixation de l'appareil et comportant un mécanisme à rupture brusque que l'on appellera bloc serrure; un deuxième bloc constitué par un ensemble de modules de commutation actionné par le mécanisme à rupture brusque et de raccordement et enfin un troisième bloc constitué par un ensemble de modules porte-fusibles. Sur la figure 1 on a représenté le schéma de principe de la commu- tation et on on a figuré un interrupteur à double coupure avec un contact double, mobile en translation, mais on pourrait également utiliser un interrupteur à simple coupure à contact pivotant. Sur la figure 1 on a représenté des fusibles à couteaux mais il est bien évident que l'invention est indépendante du type de fusibles utilisés En particulier on pourrait également utiliser des fusibles à cartouche cylindrique. La porte qui a été représentée sous forme modulaire pourrait être également constituée d'un seul élément et la poignée de manoeuvre de façon autre que par la rainure 323 De même les moyens utilisés pour réaliser la liaison mécanique entre la fourchette de la serrure et les contacts mobiles des interrupteurs ne sont qu'un exemple de réalisation et pourraient être modifiés sans changer l'esprit de l'invention. La figure 2 représente un ensemble de modules porte-fusibles -7- lorsque la porte avant 32 est fermée, la poignée de manoeuvre 13 venant empêcher l'ouverture intempestive de la porte, les contacts électriques étant fermés. La figure 3 représente l'organe de verrouillage constitué par un canon de verrouillage cylindrique monté solidaire de l'arbre de commande 14 et ayant le même axe que la poignée 13 Ce canon comporte, à proximité des extrémités du cylindre, deux bras 142 perpendiculaires à l'axe du cylindre Ces deux bras sont percés de trous 145, 146 constituant des surfaces de guidage pour un axe de verrouillage 143 poussé dans la position de verrouillage par un ressort 144 qui prend appui d'une part sur le bras 142 le plus éloigné de la porte 32 et d'autre part sur une rondelle frein ou une goupille 147 comme représenté à la figure 5. Sur la figure 3 'l'axe de verrouillage 1143 est représenté dans sa position de verrouillage, c'est-à-dire dans la position dans laquelle il s'engage dans l'encoche 34 prévue dans les boîtiers porte-fusibles Dans cette position la rotation du canon de ver- rouillage est bloquée et la manoeuvre de la poignée de commande est évitée. La poignée de commande est ainsi maintenue dans la position hori- zontale représentée à la figure 4, position qui correspond à l'ouverture des contacts de l'interrupteur Ainsi, lorsque la porte 32 est ouverte il est impossible de manoeuvrer accidentelle- ment le mécanisme de commande de la fermeture des contacts et d'avoir accès à des parties sous tension Toutefois, il est possi- ble de déverrouiller la poignée en agissant volontairement avec un outil. Lorsque l'on referme la porte, un des bossages 322 vient escamoter l'axe de verrouillage 143 qui s'était logé dans l'encoche 34 et déverrouille ainsi la poignée de manoeuvre qui peut tourner et être amenée dans la position représentée à la figure 5 Dans cette position, l'axe de verrouillage 143 est maintenu en appui contre la paroi de la face avant du boîtier porte-fusibles par le ressort 144 et la poignée de manoeuvre 13 bloque l'ouverture intempestive de la porte La position verticale 13 de la poignée de manoeuvre -8- correspond également à la fermeture des contacts de l'interrupteur par l'intermédiaire du mécanisme à rupture brusque et de la fourchette basculante. La figure 6 représente une variante de l'invention dans laquelle le bloc formé par l'ensemble des modules porte-fusibles avec leur système de verrouillage a été supprimé Dans cette variante les mâchoires portefusibles ont été remplacées par des barrettes shunt 37 montées sur les modules interrupteurs au moyen de vis 261 Ces barrettes sont logées dans la partie creuse de boîtiers cache-barrettes 38 monté sur la face avant du module interrupteur, ces boîtiers cache-barrettes comportant sur leurs faces latérales des gorges comme pour les boîtiers porte-fusibles. Les moyens d'assemblage des modules d'un même bloc et des blocs entre eux pourraient être tout moyen d'assemblage tel que fixation par vis, barrettes, ou encliquetage. L'invention n'est donc nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple En particulier toutes les modifications à la portée de l'homme de l'art font partie de l'esprit de l'invention - -9- Revendications de brevet. 1 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples, caractérisé en ce qu'il comprend un premier bloc constitué par un socle ( 1) comprenant des premiers moyens de fixation et un mécanisme à rupture brusque commandé par une poignée de manoeuvre ( 13), un deuxième bloc, solidaire du premier bloc par des seconds moyens de fixation, constitué par un ensemble modulaire de boîtiers interrupteurs ( 2) solidarisés entre eux par des moyens d'assemblage, comprenant chacun un premier et un deuxième moyens de raccordement à une source d'alimentation électrique et des moyens d'interruption ( 270, 271) du circuit électrique reliés par une extrémité à un premier moyen de raccordement, ledit mécanisme à rupture brusque actionnant par des moyens de transmission ( 223, 224, 220) les moyens d'interruption des différents modules. 2 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre extrémité du moyen d'interruption est raccordée par une barrette shunt ( 37) et des vis ( 261) au deuxième moyen de raccordement de chaque module. 3 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ensemble modulaire ou non de boîtiers porte-fusibles ( 3) constituant un troisième bloc est monté solidaire du deuxième bloc, des mâchoires porte-fusibles ( 26) sont montées sur chaque module et reliées électriquement à l'autre extrémité du moyen d'interruption et au deuxième moyen de raccor- dement, ledit ensemble de boîtiers comportant une face avant obturable par une porte supportant sur sa surface interne des fusibles qui coopèrent avec les mâchoires porte-fusibles lors de la fermeture de la porte. 4 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque face latérale de chaque boîtier - comporte une gorge ( 24, 36), la poignée de manoeuvre est frontale et reliée au mécanisme à rupture par un arbre de commande ( 14) passant dans un logement constitué par deux gorges situées sur les faces latérales en regard des deux boîtiers adjacents à l'arbre de raccordement. Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon la revendication 4, caractérisé en ce que la poignée de manoeuvre condamne l'ouverture de la porte lorsque le circuit électrique est fermé, et un dispo- sitif de verrouillage ( 141, 143, 144) solidaire de l'arbre de commande empêche la poignée de manoeuvre d'être actionnée lorsque le circuit électrique est ouvert, la porte étant ouverte permet- tant le remplacement des fusibles hors tension 6 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage sont constitués par des barrettes ( 25) et le deuxième moyen de fixation des vis ( 18) qui viennent se fixer sur les taraudages prévus sur ces barrettes. 7 Dispositif interrupteur modulaire à pôles multiples selon l'une des revendications précédentes, - caractérisé en ce que les moyens de transmission sont constitués par une fourchette basculante actionnant chaque contact mobile par une de ses extrémités et dont l'autre extrémité de la fourchette est en prise avec la fourchette du mécanisme à rupture rapide, les fourchettes basculantes étant liées entre elles, en rotation, par une barrette.