Brevet FR2514196A1 — publié le 19830408

DISPOSITIF DE DECLENCHEMENT D'UN DISJONCTEUR ELECTRIQUE. L'invention est relative à un dispositif de déclenchement d'un disjoncteur électrique ayant un mécanisme à ressort et à crochet, susceptible d'être verrouillé en position armé par un accrochage à rouleaux, dans lequel ledit cro- chet présente une surface d'accrochage coopérant en posi- tion de verrouillage avec l'un des rouleaux d'une paire de rouleaux dudit accrochage à rouleaux, l'autre rouleau co- opérant avec une surface d'appui fixe et dans lequel une- languette d'accrochage est insérée entre les deux rouleaux pour déplacer par roulement lesdits rouleaux en position de libération du crochet par coulissement-de la languette. Un dispositif de déclenchement du genre mentionné utilise des organes ou rouleaux de verrouillage à déplacement par roulement, c'est-à-dire à faible frottement Ces accro- chages à rouleaux sont capables de reprendre des réactions importantes sans nécessiter une force notable de déver- rouillage et conviennent particulièrement aux disjoncteurs de calibre élevé faisant appel à des ressorts de force im- portante La languette insérée entre les deux rouleaux de l'accrochage transmet par coulissement un mouvement de roulement aux rouleaux sans aucun frottement de glissement. Dans les dispositifs de ce type antérieurement connus la languette est commandée positivement-, par exemple par un électro-aimant et pour réduire au maximum la force de com- mande, l'ensemble est agencé de manière que les réactions des rouleaux s'exercent perpendiculairement à la languette. Théoriquement la force de coulissement de la languette est alors indépendante des forces de réaction, ce qui évite en même temps tout déverrouillage intempestif sous l'action de ces forces Les systèmes connus présentent fréquemment des défaillances qui peuvent être attribuées à un collage ou matage des surfaces en contact Ce collage freine ou empêche le déclenchement du disjoncteur avec les consé- quences désastreuses que l'on connaît. La présente invention a pour but de remédier à cet incon- vénient et est caractérisée en ce que ledit accrochage est agencé pour dériver de la force d'accrochage du crochet sur les rouleaux une force de coulissement de la languette d'accrochage en direction de libération du crochet pour réaliser un autodéverrouillage de l'accrochage et que la languette d'accrochage coopère en position verrouillée de l'accrochage, avec un arrêt fixe empêchant le coulissement de la languette d'accrochage, un levier de déclenchement étant susceptible de faire pivoter la languette d'accro- chage pour rompre la coopération entre la languette et l'arrêt et permettre l'autodéverrouillage de l'accrochage. La force de déplacement de la languette n'est plus fournie par le levier ou l'rgane de déclenchement, mais elle est dérivée de la force d'accrochage du crochet et est d'autant plus grande que la force d'appui et de ce fait le risque de collage sont importants Le levier de déclenchement agit transversalement sur la languette et il ressortira de la description ci-dessous que les micro-déplacements dans les zones d'appui des rouleaux, engendrés par ce déplace- ment transversal de la languette, brisent les forces de -collage et amorcent le mouvement de coulissement de la languette. Il convient d'éviter tout déclenchement intempestif, notam- ment sous l'effet de chocs,et selon un développement de l'invention, la languette insérée entre les rouleaux d'ac- crochage est sollicitée en position de verrouillage par la force d'accrochage du-crochet sur les rouleaux Cet auto- verrouillage implique une force de déverrouillage supé- rieure,-qui peut facilement être maintenue dans des limites acceptables. Les rouleaux, qui peuvent être des billes ou tout autre corps de révolution, sont avantageusement montés dans une cage, sollicitée en position de verrouillage par un res- sort Dès la libération du crochet les rouleaux reviennent automatiquement en position de verrouillage, ainsi que la languette soumise également à un ressort de rappel Lors du réarmement du disjoncteur le crochet repousse tempo- rairement les rouleaux pour venir s'accrocher, et au cour de cette manoeuvre les rouleaux déchargés glissent facile ment sur la languette et le support. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res sortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans les- quels la figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un ac- crochage à rouleaux selon l'invention, représenté en posi- tion de verrouillage; les figures 2 et 3 sont des vues analogues à la figure 1, montrant l'accrochage respectivement en cours et en fin de déverrouillage;- la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 est une vue partielle, à échelle agrandie, de la figure 1. Sur les figures, un crochet 10 d'un mécanisme (non repre- senté) d'un disjoncteur électrique coopère avec un accro- chage à rouleaux, désigné par le repère général-12 Le disjoncteur peut être du type à boîtier moulé ayant une poignée de manoeuvre manuelle et un déclencheur automa- tique sur défaut De tels disjoncteurs sont bien connus des spécialistes sous l'appellation commerciale COMPACT, et ils -comprennent un ressort d'acqumulation d'énergie (non représenté) pour l'ouverture des contacts lors de la libération du crochet 10 sous l'action du déclencheur. En position armé ou fermé du disjoncteur, l'extrémité en forme de bec 14 du crochet 10 bute contre un rouleau 16, inférieur sur les figures, d'une paire de rouleaux 16, 18 -superposés montés dans une cage 20 de maintien Le rouleau supérieur 18 s'appuie sur une surface d'appui 22 d'un sup- port fixe 24, et l'ensemble rouleaux 16, 18, cage 20 est monté à coulissement limité dans le support fixe 24 paral- lèlement à la surface d'appui 22 Entre les rouleaux 16,18 est'insérée l'extrémité d'une languette 26 d'accrochage, qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface d'appui 22 en traversant la cage 20 L'extrémité opposée 28 de la languette d'accrochage 26 coopère, en position de ver- rouillage, avec une plaque d'arrêt 30 du support fixe 24, empêchant un coulissement de la languette 26 vers la droite sur les figures Un levier de déclenchement 32, monté à rotation sur un axe 34, frappe; lors d'un déclenchement, l'extrémité 28 pour soulever cette dernière au-dessus du bord de la plaque d'arrêt 30 et déverrouiller la languette 26, qui peut alors coulisser librement. La force d'accrochage du crochet 10 est transmise par le rouleau inférieur 16, la languette 26 et le rouleau supé- rieur 18 au support fixe 24 En se référant plus particu- lièrement à la figure 5, on voit que la surface d'appui 22 est légèrement inclinée pour former avec la surface 36 du bec 14 un coin à faible anale et que la force d'accrochage du crochet 10 tend à chasser les rouleaux 16, 18 à l'exté- rieur de ce coin vers-la droite sur les figures Lorsque la languette 26 est verrouillée, tout déplacement par glissement des rouleaux 16, 18 est rendu impossible par les forces importantes de frottement des rouleaux sur la languette 26 maintenue fixe et sur les surfaces d'appui 22, 36 Lorsque la languette 26 est déverrouillée les rouleaux 16, 18 peuvent rouler en imposant à la languette 26 un déplacement double vers-la droite dans les directions indi- quées' par les flèches sur les figures Les frottements de roulement sont très faibles, même en présence d'une force d'accrochage élevée Il est facile de choisir l'angle des surfaces d'appui 22, 36 pour disposer d'une force de dé- verrouillage, dérivée de la force d'accrochage, suffisan pour déplacer par roulement l'ensemble rouleaux 16, 18, languette 26 pour un autodéverrouillage du crochet 10, mais insuffisante pour un déplacement par glissement Le bec 14 s'échappe après un déplacement prédéterminé des rouleaux 16, 18 vers la droite -et le crochet 10 libéré pivote vers la position de déclenchement, la cage 20 et le support 24 présentant bien entendu une saignée 38 de passage du crochet 10 (figure 4). La languette 26, serrée entre les rouleaux 16, 18, est sollicitée par cette force de serrage vers une position perpendiculaire à la ligne O 0102 des centres des rouleaux 16, 18, qui correspond à la position de verrouillage de languette 26 Sur la figure 5, la languette 26 tend à pi. voter dans le sens des aiguilles d'une montre en appui dt levier de déclenchement 32 et de la plaque d'arrêt 30 Li position de verrouillage est une-position stable évitant tout déclenchement intempestif. Lors d'un déclenchement le levier de déclenchement 32 fat pivoter la languette 26 dans le sens inverse des aiguill E d'une montre sur les figures pour soulever l'extrémité 2 E au-dessus du bord de la plaque d'arrêt 30 et -déverrouill E la languette 26 Au cours de ce pivotement les points B 1, B 2 de contact des rouleaux 16, 18 et de la languette 26 sont modifies, ce qui rompt les forces de collage et amorce l'autodéverrouillage par roulement des rouleaux 16, 18 vers la droite Ces déplacements des points de con tact B 1, B 2 sont très faibles mais suffisants pour élimi- ner tout risque de blocage de l'accrochage Le levier de déclenchement 32 doit vaincre les frottements de glisse- ment de l'extrémité 28 sur la plaque d'arrêt 30 et la force de centrage imposée par les rouleaux 16, 18, mais ces forces sont facilement maltri-sables et peuvent éven- tuellement être réduites. Un ressort de rappel 40 fixé à l'axe 34 et à la languette 26 tire cette dernière en position de verrouillage et un ressort 42, intercalé entre une butée 44 portée par la lan- guette 26 et la cage 20, sollicite cette dernière en posi- tion d'accrochage. Le dispositif fonctionne de la manière suivante En position d'accrochage représentée à la figure 1, la force d'accrochage du crochet 10 est reprise par le support fixe 24 par l'intermédiaire des rouleaux 16, 18 Tout dé- placement par roulement des rouleaux 16, 18 est empêché par la languette 26 en butée de la plaque d'arrêt 30 La faible inclinaison de la surface 36 du bec 14 du crochet 10 engendre une composante dans le sens-de coulissement de la languette 26 vers la position de déverrouillage, qui est reprise par la plaque d'arrêt 30 Lors d'un défaut le déclencheur provoque un pivotement dans le sens trigonomé- trique du levier de déclenchement 32, qui vient frapper l'extrémité 28 de la languette 26 En une première phase la languette 26 pivote (figure 2) et dès que l'extrémité 28 échappe de la plaque d'arrêt 30, la languette 26 cou- lisse, en une deuxième phase, vers la position de déver- rouillage sous l'action-de la composante précitée Au cours de cette deuxième phase les rouleaux 16, 18 roulent en se déplaçant dans la direction de la languette 26 pour libé- rer le crochet 10 (figure 3) -Dès la libération du crochet les ressorts 40, 42 rappellent la languette 26 et les rouleaux 16, 18 en position d'accrochage (figure 1). Lors du réarmement le crochet 10 pivote en sens inverse et au passage repousse les rouleaux 16, 18, qui sont déchargés, vers la droite, avant de venir s'accrocher dans la posi- tion représentée à la figure 1. ensemble est simple et fiable et permet une maîtrise de forces importantes d'accrochage indispensables dans les disjoncteurs de calibre élevé. 7: L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux dé- tails de réalisation décrits ci-dessus, mais elle s'étend à toutes les variantes - -14196 Revendications 1 Dispositif de déclenchement d'un disjoncteur électrique ayant un mécanisme a ressort et à crochet ( 10), suscepti- ble d'être verrouillé en position armé par un accrochage ( 12) à rouleaux ( 16, 18 Y, dans lequel ledit crochet ( 10) présente une surface d'accrochage ( 36), coopérant en posi- tion de verrouillage avec l'un des rouleaux ( 16) d'une paire de rouleaux ( 16, 18) dudit accrochage ( 12) à rou- leaux, l'autre rouleau ( 18) coopérant avec une surface d'appui ( 22) fixe et dans lequel une languette d'accrochage ( 26) est insérée entre les deux rouleaux ( 16, 18) pour dé- placer par roulement lesdits rouleaux ( 16, 18) en position de libération du crochet ( 10) par coulissement de la lan- guette ( 26), caractérisé en ce que ledit accrochage est agencé pour dériver de la force d'accrochage du crochet ( 10) sur les rouleaux ( 16, 18) une force de coulissement de la languette ( 26) d'accrochage en direction-de libéra- tion du crochet ( 10) pour réaliser un autodéverrouillage de l'accrochage ( 12) et que la languette ( 26) d'accrochage coopère en position verrouillée de l'accrochage avec un arrêt ( 30) fixe empêchant-le coulissement de la languette ( 26) d'accrochage, un levier de déclenchement ( 32) étant susceptible de faire pivoter la languette ( 26) d'accrochage pour rompre la coopération entre la languette ( 26) et l'arrêt ( 30) et permettre l'autodéverrouillage de l'accro- chage ( 12). 2 Dispositif de déclenchement selon-la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'accrochage ( 36) du crochet ( 10) et la surface ( 22) d'appui fixe forment un angle aigu tendant à chasser la paire de rouleaux ( 16, 18), intercalés entre les deux surfaces, en position de déver- rouillage. 3 Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le levier de déclenchement ( 32) impose un mouvement de pivotement de la languette ( 26) d'accrochage faisant échapper la languette à l'arrêt ( 30). 4 Dispositif de déclenchement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rouleaux ( 16, 18) et la languett ( 26) de l'accrochage ( 12) sont agencés pour dériver de la force d'accrochage du crochet ( 10) une force de maintien de la languette ( 26) en position verrouillée susceptible d'être vaincue par une force antagoniste exercée par le levier de déclenchement ( 32) sur la languette ( 26). Dispositif de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paire de rouleaux ( 16, 18) est montée dans une cage ( 20) traver- sée par l'extrémité de la languette ( 26) et sollicitée en position d'accrochage par un ressort ( 42) et que ladite languette ( 26) d'accrochage est sollicitée en position ver rouillée par un ressort de rappel ( 40) pour ramener tous les éléments de l'accrochage ( 12) à rouleaux en position active dès la libération-du crochet.