Brevet FR2567318A1 — publié le 19860110

Disjoncteur à réarmement automatique La présente invention concerne un disjoncteur comportant un bouton-poussoir susceptible d'être manoeuvré manuellement d'une position sortie ou de coupure vers une position rentrée ou d'armement ou vice versa, pour établir ou couper le courant dans un circuit électrique, et revenant automatiquement en position de coupure lors d'une variation anormale de l'intensité ou de la tension du courant. I1 est bien connu que la coupure intempestive des disjoncteurs pendant l'absence des utilisateurs des circuits électriques qu'il commande, peut avoir des conséquences très importantes lorsque ces circuits comportent des appareils tels que réfrigérateur, congélateur, chambre froide, chauffage, etc... Jusqu'à présent, pour se garantir contre ces conséquence, la seule possibilité était, pour les consommateurs, de souscrire à des polices d'assurance très élevées. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un disjoncteur du type classique, décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de réarmement permettant de ramener automatiquement le bouton-poussoir en position d'armement à la suite d'une coupure accidentelle. Un tel dispositif, en plus d'une diminution considérable des risques de perte entraînés par des coupures, des modifications de tension ou de fréquence du réseau, offre l'avantage de permettre une réduction des tarifs d'assurance. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les organes d'armement comportent, d'une part ùn ergot fixé au bouton-poussoir, et d'autre part, un fléau de réarmement monté pivotant autour d'un axe et susceptible, au cours de ce pivotement et à partir de la position de coupure, de venir en prise avec l'ergot pour le pousser vers l'intérieur du disjoncteur, et par suite, ramener le bouton-poussoir en position d'armement, le fléau de réarmement étant associé à des organes d'entrainement susceptibles de commander son pivotement autour de son axe lorsque le bouton-poussoir est en position de coupure. Ce réarmement peut, conformément à l'invention, être réalisé d'une manière particulièrement simple et bon marché, en utilisant un fléau de réarmement constitué par un élément en forme de V renversé monté pivotant autour de son sommet et dont une première branche vient en prise avec l'ergot tandis que la seconde branche coopère avec les organes d'entraînement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes d'entraînement sont constitués par un moteur synchrone associé à un circuit d'alimentation en courant et commandant, lorsqu'il est alimenté, la rotation autour de son axe d'un disque d'entraînement muni sur sa surface d'une came en saillie venant en prise au cours de sa rotation avec la seconde branche du fléau de réarmement pour entraîner son pivotement autour de son axe et, par suite, le retour du bouton-poussoir en position d'armement. I1 est, bien entendu, impératif que le moteur synchrone ne soit pas alimenté en permanence en courant, mais uniquement à des instants prédéterminés. Pour ce, le circuit d'alimentation en courant du moteur synchrone comporte un contacteur dont la fermeture est commandée par des organes de commande et entrasse l'alimentation en courant du moteur synchrone. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, ce contacteur est constitué par deux lames élastiques parallèles, séparées par un bloc isolant, et dont chacune est munie, b chacune de ses extrémités, de points de contact, une première de ces lames étant en permanence reliée au secteur tandis que la seconde lame est reliée au moteur synchrone, et les points de contact de la première lame faisant face aux points de contact de la seconde lame de façon à définir au moins deux couples de contacts placés chacun b l'une des extrémités du contacteur. Donc, le courant dans le circuit d'alimentation est établi en déformant élastiquement i' un-e ou les deux lames du contacteur, pour amener les contacts d'une paire ou des deux paires l'un contre l'autre. A cet effet, les organes de commande sont constitués par une bobine magnétique ainsi que par un barreau magnétique monté mobile en translation à l'intérieur de cette bobine qui est, par ailleurs, alimentée par un courant à impulsion (fréquence 275 Hertz) de manière à créer, à sa partie interne, un champ magnétique entraînant un déplacement du barreau en direction du contacteur, jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre l'une de ces lames dont l'un des contacts est ainsi amené contre le contre correspondant de l'autre lame pour établir l'alimentation en courant du moteur synchrone et par suite, la rotation du disque d'entraînement. Conformément 6 l'invention, l'alimentation de la bobine peut être commandée de manière quelconque, clest- h-dire que les impulsions peuvent être envoyées soit à des instants prédéterminés, directement par le réseau, soit, à partir d'un générateur à pendule Il est, bien entendu, impératif que l'intervalle de tenus séparant l'émission de deux impulsions soit suffisamment court pour ne pas risquer de pertes trop graves dans les congéla-teurs, chambres froides... au cas où la coupure accidentelle du circuit intervient immédiatement après l'émission d'une impulsion. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'une des lames du contacteur est munie à l'une de ses extrémités et notamment à son extrémité opposée à la bobine, d'une patte de frottement venant en permanence élastiquement en appui contre la périphérie du disque d'entraînement pour amener l'un des contacts de cette lame contre le contact correspondant de l'autre lame, de façon à établir l'alimentation en courant du moteur synchrone et par suite, la rotation du disque d'entraînement, et en ce que ce disque d'entraînement est muni, sur sa périphérie, d'une encoche susceptible de recevoir la patte de frottement pour couper le contact entre les deux lames du contacteur et, la position de cette encoche étant choisie de manière telle que la coupure du contact coincide avec l'amenée du bouton-poussoir en position d'armement. Donc, conformément à l'invention, en cas de coupure accidentelle, l'émission d'une impulsion entraîne automatiquement la fermeture du contacteur par suite de l'action du barreau magnétique qui pousse l'un contre l'autre les contacts d'une même paire. Cette opération entraîne immédiatement la mise en rotation du moteur synchrone et donc de la lame d'entraînement pendant un temps suffisant pour faire sortir de l'encoche la patte de frottement, établissant ainsi la fermeture du contacteur à partir des contacts de l'autre paire. Donc, après l'arrêt de l'impulsion, le disque d'entraînement poursuit sa rotation jusqu'à ce que la patte de frottement vienne à nouveau en regard de l'encoche, instant auquel la rotation du moteur est arrêtée.Bien entendu, pendant cette rotation du disque, le fléau de réarmement a pu ramener le boutonpoussoir en position d'armement. Bien entendu, pour que ce dispositif puisse fonctionner de manière convenable, il est nécessaire de prévoir des organes de mise à la terre permettant d'arrêter ou de mettre en marche les organes de réarmement lorsque l'on veut débrancher le circuit, notamment lors d'une absence prolongée de l'utilisateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, ces organes de mise à la terre sont constitués par un bouton-poussoir annexe coopérant avec un basculeur relié en permanence au moteur synchrone pour l'amener ou non en contact avec la terre. I1 suffit donc à l'utilisateur d'agir manuellement sur ce bouton-poussoir annexe pour mettre ou non en service les organes de réarmement. Bien entendu, le disjoncteur- décrit ci-dessus pourrait avoir des caractéristiques différentes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il serait possible d'utiliser un système de chaînette et de poulie relié au disque d'entraînement dans le cas où l'on chercherait à adapter un dispositif de réarmement similaire dans le cas d'un disjoncteur à taquet. Les caractéristiques du disjoncteur qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant au dessin annexé qui est un schéma de ce disjoncteur. Selon la figure, le disjoncteur, objet de l'invention, comporte un fond 1 ainsi qu'un couvercle 2 muni d'un bouton-poussoir 3 qui est susceptible. d'être manoeuvré manuellement entre une position de sortie ou de coupure, représentée sur la figure, et une position rentrée ou d'armement ou vice versa, pour établir le courant dans un circuit électrique, non représenté De manière habituelle, ce disjoncteur revient automatiquement en position de coupure lors d'une variation anormale de l'intensité ou de la tension du courant. Le déplacement du bouton-poussoir entre la position sortie et la position rentrée, est guidé par l'intermédiaire d'une fente de guidage 4. L'objet de l'invention est de permettre un réarmement automatique du disjoncteur, donc un retour du bouton-poussoir en position d'armement à la suite d'une coupure accidentelle. A cet effet, le disjoncteur est muni d'un ergot 5 fixé en saillie sur le bouton-poussoir 3. Pour coopèrer avec l'ergot 5, il est également prévu un fléau de réarmement en forme de V inversé 6 monté pivotant autour d'un axe 7 coincidant avec son sommet. Une première branche 60 du V 6 est destinée à venir en prise avec l'ergot 5 pour le pousser selon la flèche A dans la fente de guidage 4 et par suite ramener le bouton-poussoir 3 en position de réarmement. La seconde branche 61 du fléau de réarmement est, quant à elle, associée à des organes d'entraînement susceptibles de commander son pivotement autour de l'axe 7. Les organes d'entraînement sont constitués par un moteur synchrone 8 représenté schématiquement en hachuré dont l'alimentation en courant entraîne la rotation autour de son axe 90 d'un disque d'entraînement 9 muni, sur sa surface, d'une came en saillie 10 venant au cours de la rotation du disque 9 autour de son axe 90 selon la flèche B en prise avec la seconde branche 61 du fléau de réarmement pour entraîner son pivotement autour de l'axe 7 et par suite le déplacement de l'ergot 5 selon la flèche A et le retour du bouton poussoir 3 en position de réarmement. Selon la figure, la came 10 est représentée par un disque en pointillés placé au-dessous de la surface du disque d'entraînement 9. On pourrait, bien entendu, prévoir une configuration totalement différente sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, le moteur synchrone 8 est associé à un circuit d'alimentation en courant 11 comportant un contacteur 12 dont la fermeture est commandée par des organes de commande qui seront décrits plus en détail dans la suite de cet exposé, et entraîne l'alimentation en courant du moteur synchrone. Ce contacteur est constitué par deux lames élastiques parallèles 13 et 14 séparées par un bloc isolant 15. La première lame 13 est munie, à chacune de ses extrémités de contacts 130 et 131 et est en permanence reliée au secteur par un élément 110 du circuit 11. La seconde lame 14 est, quant à elle, munie de contacts 140 et 141 respectivement placés en regard des contacts 130 et 131 de la première lame 13 et est reliée par un élément 111 du circuit 11 au moteur synchrone 8.Il est ainsi prévu deux paires de contacts 130 et 140 d'une part, et 131 et 141 d'autre part. I1 est clair que tout déplacement de l'une des lames 13 ou 14 amenant l'un contre l'autre les contacts 130 et 140 ou 131 et 141 permet le passage du courant dans 1 dlé- ment de circuit 111, et donc, commande l'alimentation du moteur synchrone 8, et par suite, la rotation du disque d'entraînement 9. La seconde lame )4 est, en outre, munie, à son extrémité voisine du contact 141, d'une patte de frottement 16 venant en permanence élastiquement en contact contre la périphérie du disque d'entraînement 9 de manière à déformer la lame 14 et à amener le contact 141 contre le contact 131, établissant ainsi le courant d'alimentation du moteur synchrone 8. Pour permettre la coupure de ce courant, le disque d'entraînement 9 est muni, sur sa périphérie, d'une encoche 17. Lorsque, au cours de la rotation du disque selon la flèche B, la patte de frottement 16 pénètre dans l'encoche 17 (position représentéê sur la figure), les contacts 131 et 141 se trouvent dissociée et donc le courant coupé. Par ailleurs, les organes de commande permettant la mise en service du dispositif en cas de coupure ccl dentelle du disJoncteur, sont constitués par une bobine magniéique 18 ainsi que par un barreau magnétique 19 monté mobile en translation à l'intérieur de cette bobine, la translation de ce barreau selon la flèche C étant limitée par suite de la présence de bagues d'arrêt 20. La bobine 18 est, par ailleurs, susceptible de recevoir des impulsions transmises par un circuit d'excitation 21 et émises à des instants déterminés et pendant un disque déterminé par l'intermédiaire d'un émetteur à pendule ou bien directement par le réseau. En présence d'une impulsion transmise par le circuit 21, il se crée, à l'intérieur de la bobine 18, un champ magnétique entraînant un déplacement selon la flèche C du barreau 19.La configuration du dispositif est telle que, par suite de cette translation, le barreau 19 vient s'appuyer contre la lame 13 du contacteur 12, au niveau du contact 130 qutil amène contre lé contact 140 de manière à établir l'alimentation du moteur synchrone 8. A partir de la position d'arrêt intempestif représentée sur la figure, le fonctionnement du dispositif est le suivant : lorsqu'une impulsion est émise par le circuit d'excitation 21, le champ magnétique créé à la partie interne de la bobine 18, entraîne un déplacement par translation selon la flèche C du barreau 19. Simultanément, la lame 13 qui est en permanence reliée au réseau, est amenée par son contact 130 contre le contact 140 de la lame 14 qui est reliée par l'élément de circuit 111 au moteur synchrone 8. Cette déformation de la lame 13 entraîne donc, automatiquement, l'alimentation en courant du moteur synchrone 8 et le début de la rotation selon la flèche B du disque d'entraînement 9. La durée de l'impulsion et donc du champ magnétique est suffisante pour permettre à la patte 16 de sortir de l'encoche 17 Donc, lorsque l'impulsion est stoppée, le contact entre les lames 130 et 140 est maintenu grâce à la seconde paire de contacts 131 et 141, le moteur est toujours alimenté et le disque d)entraî- nement peut continuer sa rotation selon la flèche B. AU cours de cette rotation, la came 10 vient en contact avec la branche 61 du fléau 6 en forme de V inversé. Ce fléau pivote donc autour de son axe 7, et sa branche 60 vient en prise avec l'ergot 5 pour entraîner le réarmement du boutonpoussoir 3 selon la flèche A. Ensuite, la rotation selon la flèche B du disque d'entraînement 9 est maintenue jusqu'à ce que la patte de frottement 16 pénètre à nouveau dans l'encoche 17.A ce moment, les contacts 131 et 141 se séparent, et le moteur 8 n'est plus alimenté. En cas de nouvelle coupure du disjoncteur, le même processus est répété lors de l'émission suivante d'une impulsion à partir du circuit d'excitation 21. Pour que le disjoncteur décrit ci-dessus puisse réellement fonctionner en permettant néanmoins de couper le circuit, il est prévu, sur le couvercle 2, un bouton-poussoir annexe 22 à commande manuelle, dont le déplacement suivant la flèche D entraîne la rotation autour d'un axe 23 d'un basculeur 24 en forme de came, par l'intermédiaire d'un ressort 25 et d'une tige-poussoir 26. Pour permettre une mise à la terre, le basculeur 24 est relié, d'une part en permanence grâce à un élément de circuit 27, au moteur synchrone 8, et d'autre part, lors dé son déplacement selon la flèche D, à un contact de mise à la terre 28 relié en permanence à la masse. Donc, lorsque le bouton-poussoir annexe 22 est poussé selon la flèche D, le moteur synchrone 8 est relié à la masse et le système de réenclenchement ne peut plus fonctionner. REVENDICATIONS 10) Disjoncteur comportant un bouton-poussoir susceptible d'être manoeuvré manuellement d'une position sortie ou de coupure vers une position rentrée ou d'armement ou vice versa pour établir ou couper le courant dans un circuit électrique et revenant automatiquement en position de coupure lors d'une variation anormale de l'intensité ou de la tension du courant, disjoncteur caractérisé en ce qu'il comporte des organes de réarmement (5, 6, 8, 10) permettant de ramener automatiquement le bouton-poussoir (3) en position d'armement à la suite d'une coupure accidentelle. 20) Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'armement comportent, d'une part, un ergot (5) fixé au bouton-poussoir (3) et d'autre part, un fléau de réarmement (6) monté pivotant autour d'un axe (7) et susceptible, au cours de cette rotation et à partir de la position de coupure, de venir en prise avec l'ergot (5) pour le pousser vers l'intérieur du disjoncteur et par suite ramener le bouton-poussoir (3) en position d'armement, le fléau de réarmement (6) étant associé à des organes d'entraînement (8, 10) susceptibles de commander son pivotement autour de son axe lorsque le bouton-poussoir est en position de coupure. 30) Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fléau de réarmement (6) est constitué par un élément en forme de V renversé monté pivotant autour de son sommet et dont une première branche (60) vient en prise avec l'ergot tandis que la seconde branche (61) coopère avec les organes d'entraînement. 40) Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes d'entraînement sont constitués par un moteur synchrone (8) associé à un circuit d'alimentation en courant et commandant, lorsqu'il est alimenté, la rotation autour de son axe d'un disque d'entraînement (9) muni sur sa surface d'une came en saillie (10) venant en prise, au cours de sa rotation, avec la seconde branche (61) du fléau de réarmement (6) pour entrainer son pivotement autour de son axe (7) et par suite le retour du bouton-poussoir en position d'armement. 50) Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en courant du moteur synchrone (8) comporte un contacteur et entraîne l'alimentation en courant du moteur synchrone. 60) Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contacteur (12) est constitué par deux lames élastiques parallèles (13, 14) séparées par un bloc isolant (15) et dont chacune est munie à chacune de ses extrémi & s, de points de contact (130, 140, 131, 141) une première (13) de ces lames étant en permanence reliée au secteur tandis que la seconde (14) lame est reliée au moteur synchrone, et les points de contact de la première lame faisant face au point de contact de la seconde lame, de façon à définir deux couples de contact placés chacun à l'une des extrémités du contacteur 7 ) Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les organes de commande sont constitués par une bobine magnétique (18) ainsi que par un barreau magnétique (19) monté mobile en translation à l'intérieur de cette bobine qui est, par ailleurs, alimentée par un courant à impulsion, de manière à créer, à sa partie interne, un champ magnétique entraînant un déplacement du barreau en direction du contacteur jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre l'une de ses lames (13, 14) dont l'un des contacts est ainsi amené contre le contact correspondant de l'autre lame pour établir l'alimentation en courant du moteur synchrone et par suite la rotation du disque zZ n entraInementç 89) Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'une des lames du contacteur est munie à l'une de ses extrémités et notamment à son extrémité oppose à la bobine, d'une patte de frottement (16) venant en permanence élastiquement en appui contre la périphérie du disque d'entrainement (9) pour amener l'un (141) des contacts de cette lame contre le contact correspondant (131) de autre lame de façon à établir l'alimentation en courant du moteur synchrone (8) et par suite, la rotation du disque d'entraînement (9) et en ce que ce disque d'entraînement est muni, sur sa périphérie, d'une encoche (17) susceptible de recevoir la patte de frottement pour couper le contact entre les deux lames du contacteur, la position de cette encoche étant choisie de manière telle que la coupure du contact coincide avec l'ame- née du bouton-poussoir en position d'armement. 90) Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de mise à la terre (27, 28) permettant d'arrêter ou de mettre en marche les organes de réarmement. 100) Disjoneteur-selon la revendication 9, caractérisé en ce que les organes de mise à la terre sont constitués par un bouton-poussoir annexe (22) coopérant avec un basculeur (23) relié en permanence au moteur synchrone pour l'amener ou non en contact avec la terre.