Brevet FR2516700A1 — publié le 19830520

L'invention est relative aux mécanismes à dé clenchement libre, du type à genouillère, pour disjoncteurs différentiels et analogues. Par "mécanisme à déclenchement libre", on entend d'une façon générale un mécanisme conçu de façon que le dispositif différentiel du disjoncteur, c'est-à-dire un dispositif provoquant l'ouverture du disjoncteur lorsqu'un courant différentiel dépasse une valeur prédéterminée, puiss déclencher même si l'on maintient l'organe de manoeuvre du mécanisme à la position "fermé" ou à toute autre position intermédiaire postérieure à celle o les contacts mobiles du disjoncteur commencent à toucher ses contacts fixes Par "mécanisme à déclenchement libre du type à genouillère" on entend plus particulièrement un mécanisme à déclenchement libre qui comprend une genouillère de transmission entre l'organe de manoeuvre, rotatif ou coulissant, et un organe actionnant les contacts mobiles. On sait qu'un disjoncteur différentiel est e général équipé d'un boutontest permettant de créer à volonté t courant différentiel, ce qui permet de vérifier que le dis- joncteur différentiel est en bon état de marche. Lorsqu'un électricien effectue une intervent sur l'installation située en aval d'un disjoncteur différent il agit sur l'organe de manoeuvre de celui-ci afin de mettre cette installation hors tension Afin d'éviter que l'install tion ne soit alors remise par mégarde sous tension par une tierce personne, il a déjà été proposé, dans un mécanisme à déclenchement libre de type non précisé, d'agencer le bouton test de façon telle qu'on puisse non seulement l'enfoncer ai d'effectuer la vérification du disjoncteur, mais encore le faire tourner à l'aide d'un tournevis afin de "condamner" l E mécanisme, c'est-à-dire bloquer celui-ci en position d'ouve 2 ture (voir le FR-A-2 301 912). L'invention a pour but de créer un mécanisme à déclenchement libre, du type à genouillère, qui dispose de deux organes nettement séparés pour permettre d'une part d'effectuer les tests et d'autre part de le condamner momen- tanément L'invention a également pour but d'agencer un méci nisme à déclenchement libre de façon telle que, par une opé- ration simple, il permette d'effectuer une "précondamnation", c'est-àdire une opération telle que le disjoncteur reste fermé, mais se trouve automatiquement condamné dès que le mécanisme a déclenché à l'apparition d'un courant différentiel réel ou artificiellement créé par le boutontest. Pour atteindre ce but, l'invention a pour objet un mécanisme à déclenchement libre, pour disjoncteurs différen- tiels et analogues, qui comprend, d'une part une genouillère de transmission entre un organe de manoeuvre mobile et un or- gane d'entratnement actionnantcontre l'action de moyens de rappel, au moins un contact mobile qui coopère avec au moins un contact fixe, et d'autre part un système électromagnétique sensible à un courant différentiel ou autre et capable, lors de l'apparition d'un tel courant en position de fermeture, de détendre la genouillère, ce qui provoque la séparation des contacts sous l'action des susdits moyens de rappel, ce sys- tème électromagnétique étant équipé d'un bouton-test, carac- térisé en ce qu'il comprend un organe de condamnation mobile, indépendamment du bouton-test, entre une position de repos, pour laquelle il est situé à l'écart de la trajectoire suivie par la genouillère armée ou tendue, et une position de tra- vail pour laquelle non seulement il détend la genouillère en position d'ouverture du disjoncteur mais encore il se place sur la trajectoire suivie par la genouillère détendue en cas de déclenchement, en maintenant cette genouillère détendue. L'invention a également pour objet un disjoncteur différentiel ou analogue, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un tel mécanisme à déclenchement libre. L'invention va maintenant être décrite plus en dé- tail à l'aide des dessins annexés. La figure 1 représente schématiquement un mécanisme à déclenchement libre qui comporte les perfectionnements de l'invention. Les figures 2 à 5 représentent schématiquement les éléments mécaniques essentiels du mécanisme de la figure 1, en autant de positions différentes de fonctionnement, la posi- tion de la figure 4 étant identique à celle de la figure 1. La figure 6 représente schématiquement les éléments mécaniques essentiels d'un mécanisme à déclenchement libre établi conformément à une variante. La figure 1 représente schématiquement un mécanisme à déclenchement libre à genouillère, de construction connue, mis à part les perfectionnements de l'invention qui seront définis ci-après. Un tel mécanisme comprend une genouillère de trans- mission 1 entre un organe de manoeuvre 2 et un organe d'en- trainement 3 actionnant, contre l'action de moyens de rap- pel 4, au moins un contact mobile 5 qui coopère avec au moins un contact fixe 6 Selon le mode de réalisation représenté, l'organe de manoeuvre 2 est un organe rotatif comprenant un axe 7 sur lequel sont calés un bouton ou manette de commande (non montré) et un bras 8; un ressort de rappel 9 tend d faire tourner l'organe de manoeuvre 2 dans le sens inverse des aiguilles d'urmmontre La genouillère 1 est faite d'un levier primaire Il et d'un levier secondaire 12 reliés en- semble par un axe 10 Lorsque la genouillère 1 est tendue, des moyens de butée 13, de tout type connu, empèchent les deux leviers 11, 12 de dépasser la position angulaire repré- sentée à la figure I o ces deux leviers ont juste franchi leur point mort ou d'équilibre instable, c'est-à-dire ont franchi la disposition mutuelle pour laquelle les deux le- viers sont alignés de part et d'autre de leur axe commun 10. Le levier primaire 11 est relié par un axe 14 au bras de manoeuvre 8 et est soumis à l'action d'un ressort de réarme- ment 15 L'organe d'entraînement 3 est constitué par un bras rotatif 16, monté sur un axe 17 en sens opposé au bras 8, si bien que les bras 8 et 16 peuvent former un "Z" avec la ge- nouillère 1 tendue (figure 2) Un ressort de rappel 18 tend à faire tourner le bras 16 dans le sens des aiguilles d'une montre Le levier secondaire 12 est relié par un axe 19 au bras 16 Ce dernier agit, par l'intermédiaire d'un poussoir 40, sur un porte-contact articulé 41 dont l'une des extrémités porte le contact mobile 5 et dont l'autre extrémité est sol- licitée par un ressort de compression qui constitue en partie les susdits moyens de rappel 4 et assure la pression du con- tact mobile 5 sur le contact 6. Le disjoncteur connu coprend encore un svstèe électromagnétique 20, sensible à un courant différentiel et capable, lors de l'apparition d'un courant différentiel, de faire tourner une came 21 de façon qu'elle laisse échapper un bras 22 d'un levier 23, monté sur un axe 24 et sollicité par un ressort 25 dans le sens des aiguilles d'une montre Ce levier 23 comporte un deuxième bras 26 (représenté seulement en partie) qui, lorsque le levier 23 est libéré par la came 21, vient détendre la genouillère 1, c'est-à-dire faire tourner les leviers 11 et 12 autour de leur axe 10 dans le sens qui tend à faire passer le mécanisme de la position de la figure 1 à celle de la figure 5. Si l'on part de la position d'ouverture repré- sentée à la figure 2 et' que l'on fasse tourner l'organe de ma- noeuvre 2 dans le sens des aiguilles d'une montre en l'absence de courant différentiel dans le système électromagnétique 20, la genouillère 1 se présente comme une bielle rigide et fait tourner le bras 16 en sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le contact mobile 5 vienne en appui contre le contact fixe 6, comme montré aux-figures 1 et 4 Si l'on part de la susdite position d'ouverture représentée à la figure 2 et que l'on fasse aussi tourner l'organe de manoeuvre 2 dans le sens des aiguilles d'une montre mais en présence d'un courant différentiel dans le système électromagnétique 20, celui-ci dé- tend la genouillère 1 (figures 3 et 5) par l'intermédiaire du levier 23, si bien que le contact mobile 5 se trouve écarté du contact fixe 6. Si dans la position de fermeture représentée aux figures 1 et 4, il apparaît un courant différentiel dans le système électromagnétique 20, le disjoncteur déclenche par détente de la genouillère 1, même si on maintient l'organe de manoeuvre 2 à sa position de fermeture, la genouillère se trouvant réarmée en fin de course par le ressort 15 Si l'on part enfin de la position de fermeture représentée aux figures 1 et 4, il est possible d'ouvrir les contacts 5, 6 du disjoncteur en faisant tourner l'organe de manoeuvre 2 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le disjoncteur de construction connue comprend de plus un bouton-test (non représenté) permettant de créer à volonté un courant différentiel dans le système électromagné- tique 20. Ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus, l'in- vention a pour but d'adapter un système de condamnation au mécanisme à déclenchement libre qui vient d'être décrit. A cet effet, le mécanisme à déclenchement libre comprend un organe de condamnation 27, mobile indé- pendamment du bouton-test, entre une position de repos (fi- gure 2), pour laquelle il est situé à l'écart de la trajec- toire suivie par la genouillère armée ou tendue, et une posi- tion de travail (figures 1, 3 à 5) pour laquelle non seule- ment il détend la genouillère 1 en position d'ouverture du disjoncteur (figure 3) mais encore il se place sur la trajec- toire suivie par la genouillère 1 détendue en cas de dêclen- chement, en maintenant cette genouillère détendue comme à la figure 3. Comme représenté sur les figures, on consti- tue avantageusement l'organe de condamnation 27 par un cliquet rotatif, monté sur un axe 28 et déplaçable à l aide par exem- ple d'un tournevis ou d'une clé. Lorsque ce cliquet est dans la position repré sentée à la figure 2, le mécanisme fonctionne comme celui de la construction connue. Lorsqu'un électricien veut travailler sur l'installation située en avaldu disjoncteur, il met en gé- néral l'organe de manoeuvre 2 à la position d'ouverture de la figure 3, puis fait passer le cliquet 27 de la position de la figure 2 à celle des figures 1, 3, 4 et 5 Lors de son dépla- cement, le cliquet 27 entraîne une saillie 29 portée par l'axe 10 ou par l'un des leviers 11 et 12 au voisinage de cet axe , dans le sens qui fait passer la genouillère 1 par son poin mort, c'est-à-dire dans le sens qui tend à abaisser l'axe 10. Ceci a pour effet de détendre la genouillère 1, comme le montre la figure 3 Il est donc impossible de refermer le disjoncteur, sans remettre le cliquet 27 à la position de la figure 2. D'autres hypothèses peuvent se présenter, par exemple celle o le disjoncteur déclenche fréquemment et que l'électricien veuille que soient maintenues jusqu'à son inter- 16700 vention les conditions qui ont provéoqué le déclenchement et qu'il peut ainsi mieux analyser Dans ce cas, le disjoncteur étant fermé (figures 1 et 4), l'électricien met le cliquet 27 en position de précondamnation Le courant peut ainsi passer. En cas de déclenchement, le mécanisme passe par la position- de la figure 5 mais, au lieu de revenir à la position d'ou- verture de la figure 2, arrive à la position de la figure 3 ou le cliquet 27 bloque la genouillère 1 en position détendue. Si l'on agit alors sur l'organe de manoeuvre 2 dans le sens de la fermeture,sans que le cliquet 27 ait été remis à sa position de repos par un électricien ou toute autre personne autorisée, atteint à nouveau la position-de la figure 5 sans fermeture des contacts 5, 6 Au contraire, si le cliquet 27 était resté à la position de la figure 2, la manoeuvre de fermeture jusqu'à la position des figures 1 et 4 serait possible. La figure 6 représente une variante dans laquelle le levier secondaire 12 agit directement sur le pous- soir 40, et non pas par l'intermédiaire d'un bras rotatif démultiplicateur 16 Dans ce cas, le levier secondaire 12 est relié au poussoir 40 par un axe 39, lequel est maintenu sur une trajectoire rectiligne par un guide 30 Selon cette varian- te, les moyens de butée 13, au lieu d'être portés par le levier 12 et de coopérer avec l'extrémité du levier 11, ont la dis- position inverse Il va de soi que ces moyens de butée pour- raient également être disposés au niveau de l'axe 10 de la genouillère 1. Quant àl'organe de manoeuvre 2, au lieu d'être mobile en rotation, il pourrait tout aussi bien être mobile en translation en agissant sur l'axe 14, en l'absence du bras 8 De même, l'organe de condamnation 27, au lieu d'être constitué par un cliquet rotatif, pourrait être cons- titué par un organe coulissant coopérant lui aussi avec la saillie 29 de la genouillère 1. Bien que l'invention s'applique de préférence aux disjoncteurs ou interrupteurs différentiels, elle peut s'appliquer aussi aux disjoncteurs thermiques et analogues. R E V EN D I C A T I 0 N S 1 Mécanisme à déclenchement libre, pour dis- joncteurs différentiels et analogues, qui comprend, d'une part une genouillère de transmission ( 1) entre un organe de manoeuvre mobile ( 2) et un organe d'entra Inement ( 3, 40) ac- tionnant, contre l'action de moyens de rappel ( 4), au moins S un contact mobile ( 5) qui coopère avec au moins un contact fixe ( 6), et d'autre part un système électromagnétique ( 20) sensible à un courant différentiel ou autre et capable, lors de l'apparition d'un tel courant en position de fermeture, de détendre la genouillère ( 1),ce qui provoque la séparation lo des contacts ( 5,6) sous l'action des susdits moyens de rap- pel ( 4), ce système électromagnétique ( 20) étant équipé d'un boutontest, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de condamnation ( 27) mobile, indépendamment du bouton-test, en- tre une position de repos, pour laquelle il est situé l'16- cart de la trajectoire suivie par la genouillère ( 1) armée ou tendue, et une position de travail, pour laquelle non set lement il détend la genouillère ( 1) en position d'ouverture du disjoncteur mais encore il se place sur la trajectoire suivie par la genouillère ( 1) détendue en cas de déclenche- ment, en maintenant cette genouillère ( 1) détendue, 2. Mécanisme selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe de condamnation ( 27) est constitu par un cliquet rotatif coopérant avec une saillie ( 29) port par la genouillère ( 1). 3 Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'organe de condamnation ( 27) est un organe coulissant coopérant avec une saillie ( 29) portée par la genouillère ( 1). 4. Disjoncteur différentiel ou analogue, ca- ractérisé en ce qu'il est équipé d'un mécanisme à déclencha ment libre conforme à l'une quelconque des revendications à 3.