Brevet FR2559946A1 — publié le 19850823

DECLENCHEUR THERMIQUE A BILAME CHAUFFEE INDIRECTEMENT. L'invention est relative à un déclencheur thermique d'un appareil de coupure de courant à bilame chauffée indirectement par une résistance électrique en forme de bande fixée sur la bilame. Un déclencheur thermique du genre mentionné assure une protection temporisée contre les surcharges, l'échauffement de la bilame étant représentatif de l'échauffement de l'appareil ou du circuit protégé, de façon à déclencher l'appareil de coupure lorsque cet échauffement dépasse un seuil prédéterminé. L'échauffement de la bilame peut être réalisé directement par le passage du courant à travers la bilame ou indirectement par passage du courant dans une résistance électrique en contact thermique avec la bilame. I1 est possible de combiner le chauffage direct et le chauffage indirect de la bilame, mais cette combinaison complique la mise en oeuvre industrielle. Le déclencheur thermique selon la présente invention appartient à la famille des bilames chauffées indirectement permettant une adaptation aisée à des appareils de calibres différents. Dans un déclencheur thermique connu, la résistance chauffante est disposée à proximité de la bilame, mais sans liaison mécanique susceptible de modifier la courbe de réponse de la bilame. La transmission de chaleur peut etre affectée par des facteurs externes et les pertes inévitables nécessitent un corps chauffant important dont les dimensions ne sont pas toujours compatibles avec l'encom- brement disponible. Les déclencheurs connus,ayant un fil résistant bobiné sur la bilame, ne présentent pas cet inconvénient de perte calorifique, mais sont d'une réalisation compliquée et coûteuse. I1 a été également proposé de réaliser la résistance de chauffage a' partir de plaques minces ou de bandes plaquées contre la surface de la bilame et solidarisées mécanique ment à cette dernière. La liaison thermique est très bonne et indépendante de la flexion de la bilame, mais la liaison mécanique augmente la rigidité de l'ensemble bilame, résistance chauffante en modifiant la courbe de réponse. Cette rigidité peut être incompatible avec certaines caractéristiques du déclencheur thermique. Pour des appareils de coupure à faible intensité nominale, par exemple inférieure à 10 Ampères, l'épaisseur ou la section de passage du courant dans la résistance électrique est extrêmement faible, ce qui risque de provoquer une fusion de la résistance sous l'effet de courants de court-circuit. La présente invention a pour but de réaliser un déclencheur thermique de fabrication simple et susceptible d'être adapté à différentes valeurs de courant. Le déclencheur thermique selon la présente invention est caractérisé en ce que la bande présente des entailles pratiquées alternativement à partir de l'un et de l'autres des bords latéraux pour assouplir la bande et former un circuit résistant en méandres. Les entailles successives augmentent la longueur de la résistance électrique et assurent une grande flexibilité permettant à la résistance d'accompagner la bilame dans sa flexion sans augmenter la rigidité de l'ensemble. La valeur de la résistance peut être facilement adaptée aux caractéristiques de l'appareil de coupure, soit par variation de la profondeur des entailles, soit par variation du nombre de méandres. La bande chauffante est isolée électriquement de la bilame, par exemple par interposition d'une feuille isolante ou par un revêtement isolant appliqué soit sur la bilame, soit sur la bande. La liaison mécanique entre la bande chauffante et la bilame peut être réalisée de différentes manières, un mode de mise en oeuvre préférentiel consistant à utiliser une bande d'une largeur supérieure à celle de la bilame et à rabattre les bords de la bande dépassant la bilame sur la face opposée de cette dernière. La présence des entailles facilite ce pliage et permet de conserver une souplesse suffisante. Selon une variante de réalisation, la largeur de la bande est sensiblement égale au double de la largeur de la bilame pour envelopper cette dernière sur au moins trois de ses faces après pliage en deux de la bande. Cette gaine chauffe efficacement la bilame et elle peut être verrouillée par un repli sur la tranche de la bilame. La bande chauffante peut également être appliquée sur l'une des faces de la bilame en étant maintenue simplement par des clips ou des agrafes isolants enfilés sur l'une des tranches de la bilame. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un déclencheur thermique selon l'invention avant pliage des bords de la bande chauffante; - la figure 2 représente le déclencheur selon la fig. 1, après pliage des bords de fixation de la bande sur la bilame; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la fig. 2, illustrant une variante de réalisation d'un déclencheur thermique; - les figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 2 et 3, représentant une autre variante de réalisation;; - les figures 7 et 8 sont des vues analogues aux figures 2 et 3, illustrant une quatrième variante de réalisation du déclencheur thermique; - la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 8, illustrant le mode de verrouillage de la bande chauffante. Sur les figures, un déclencheur thermique, par exemple d'un disjoncteur électrique de distribution terminale, comporte une b-ilame 10 mince de forme rectangulaire allongée et une résistance chauffante 12 appliquée sur l'une des faces large de la bilame 10. La résistance chauffante 12,en forme de bande, est réalisée à partir d'une tôle estampée et présente des entailles successives 14 pratiquées alternativement à partir d'un bord 16 de la bande, puis à partir de l'autre bord 18 suivant une direction transversale de la bande. Les entailles 14 s'étendent jusqu'au voisinage du bord opposé de la bande, de façon à définir une résistance en méandres d'une longueur notablement supérieure à la longueur de la bande 12.Dans l'exemple selon les figures 1 à 3, la largeur de la bande 12 est supérieure à celle de la bilame 10 et cette bande 12 est disposée sur la bilame de façon à faire déborder les bords 16, 18 de part et d'autre de la bilame 10. La fixation de la bande sur la bilame est réalisée en rabattant les bords 16, 18 contre la face opposée de la bilame 10, opération facilitée par la présence des entailles 14, qui découpent les bords 16, 18 en languettes ou pattes 20 de fixation. Des plages de connexion 22 venant de découpage avec la bande 12 sont ménagées aux deux extrémités de la bande résistante, ces plages n'étant pas repliées pour faciliter la connexion. L'isolation électrique entre la bande résistante 12 et la bilame 10 peut être assurée par tout moyen approprié, par exemple par interposition d'une feuille isolante (non représentée) ou par un revêtement isolant appliqué sur la bilame 10 et/ou la bande résistante 12. Il n'est pas indispensable de replier toutes les languettes 20 pour réaliser une bonne fixation mécanique, un nombre limité de pattes 20 repliées aumentant moins la rigidité du déclencheur. L'épaisseur de la bande 12 ainsi que la largeur des lamelles délimitées par deux entailles successives 14 sont déterminées en fonction de la gamme des calibres des déclencheurs thermiques, ces derniers étant adaptés à ces différents calibres par un choix approprié de la longueur de la bande 12, c'est-à-dire du nombre de méandres et de la profondeur des entailles 14. La fabrication de la bilame selon les figures 1 -à 3 est simple et economique, et elle peut être facilement automatisée. Le mode de réalisation selon la figure 4 fait usage d'une bilame 10- et d'une bande résistance 12 analogues à celles décrites en référence aux figures 1 à 3. La différence porte sur le mode de fixation de la bande 12 sur la bilame 10, cette dernière étant enfilée dans les entailles 14 de manière que les lamelles délimitées par les entailles 14 soient alternativement au contact de l'une et de l'autre des grandes faces de la bilame 10. La bande 12 constitue un véritable bobinage plat entourant la bilame 10. La profondeur des entailles 14 doit bien entendu être suffisante au passage de la bilame 10. Sur les figures 5 et 6, la largeur de la bande 12 est légèrement inférieure à la largeur de la bilame 10, la bande 12 étant appliquée sur l'une des grandes faces de la bilame 10.Des agrafes ou clips 24, en forme d'épingles à cheveux, sont enfilés à partir de l'un des bords de la bilame 10 sur l'ensemble bilame 10, bande 12 pour fixer la bande 12 sur la bilame 10. Les deux jambes des agrafes 24 s'étendent transversalement à la bilame 10 en enserrant élastiquement l'ensemble bande 12, bilame 10 inséré entre elles. L'extrémité 26 de l'une des jambes de l'agrafe 24 peut être repliée sur le bord opposé pour verrouiller l'agrafe sur la bilame 10. Ce mode de réalisation nécessite des pièces additionnelles de fixation, mais présente l'avantage de ne chauffer qu'une seule face de la bilame 10. Les figures 7 et 8 illustrent une troisième variante de réalisation selon l'invention, dans laquelle la largeur de la bande résistance 12 est notablement supérieure à celle de la bilame 10. La bande résistante 12 à entailles 14 est pliée en deux suivant son axe longitudinal de façon à appliquer l'une des moitiés de la bande 12 sur la face supérieure de la bilame 10 et l'autre moitié sur la face opposée inférieure de la bilame 10. Ce mode de fixation est comparable à celui des figures 1 à 3, mais il n'assure pas le maintien des bords de la bande 12, qui risquent de se décoller de la lame bimétallique 10.D'autre part, la bande 12 peut glisser latéralement et se dégager au moins partiellement de la bilame 10, cet inconvénient pouvant être remédié par un pliage additionnel de l'extrémité 28 de la bande 12 sur le chant opposé de la lame bimétallique 10 de la manière représentée sur la figure 9. Il est inutile de décrire le disjoncteur ou relais thermique utilisant un déclencheur selon l'invention, la bilame 10 étant fixée rigidement par sa base et coopérant par son extrémité libre opposée avec un verrou de déclenchement d'une manière bien connue des spécialistes. Le déclencheur permet de satisfaire aux condition-s de déclenchement de ces appareils, notamment des disjoncteurs miniatures pour des faibles courants nominaux, par exemple inférieurs à 10 Ampères. Le nombre de pièces constitutives du déclencheur est limité au maximum, et les opérations de fabrication et de montage sont particulièrement simples. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits. REVENDICATIONS 1. Déclencheur thermique d'un appareil de coupure de courant à bilame (10) chauffée indirectement par une résistance électrique en forme de bande (12) fixée sur la bilame, caractérisé en ce que la bande (12) présente des entailles (14) pratiquées altérnativement à partir de l'un (16) et de l'autre (18) des bords latéraux pour assouplir la bande et former un circuit résistant en méandres. 2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entailles (14) s'étendent jusqu'à une faible distance du bord (16, 18) opposé pour définir entre deux entailles successives des lamelles conductrices parcourues en série par le courant. 3. Déclencheur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la largeur de la bande (12), plaquée sur l'une des grandes faces de. la bilame, est supérieure à celle de la bilame (10), les bords (16, 18) de la bande dépassant la bilame étant repliés sur la face opposée de la bilame pour fixer la bande au contact de la bilame avec interposition d'un isolant. 4. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bilame (10) est disposée au milieu de la bande (12), les bords (16, 18) de la bande dépassant symétriquement de part et d'autre de la bilame étant repliés sur la face opposée de la bilame pour fixer la bande. 5. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la largeur de la bande (12) est sensiblement le double de celle de la bilame (10), la bande étant plie en deux autour de la bilame pour gainer cette dernière sur au moins trois de ses faces. 6. Déclencheur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un (28) des bords de la bande (12) est replié sur la quatrième face de la bilame (10) pour verrouiller la bande sur la bilame. 7. Déclencheur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la largeur de la bande (12) est supérieure à celle de la bilame (10), les entailles (14) s'étendant audelà des bords de la bilame (10), enfilée à travers les entailles (14) successives pour faire passer certaines des lamelles, définies par les entailles dans la bande, sur l'une des faces et les autres sur l'autre des faces de la bilame. 8. Déclencheur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bande (12) est fixée au contact de l'une des faces de la bilame par des agrafes (24) isolantes s'étendant transversalement'à l-a bande. 9. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande (12) est une tôle découpée, la profondeur des entailles (14) et/ou le nombre de méandres étant adaptés au calibre de l'appareil de coupure. 10. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une feuille isolante est intercalée entre la bande (12) et la bilame (10) pour isoler électriquement la bilame de la bande.