Brevet FR2591030A1 — publié le 19870605

La présente invention a trait aux cartouches à fusibles utilisées dans l'industrie de l'appareillage électrique à titre de limiteurs d'intensité d'alimentation. On sait qu'on a déjà songé à doter les cartouches à fusibles d'un dispositif de contrôle propre à assurer la détection automatique du fonctionnement éventuel d'une telle cartouche, en avertissant ainsi l'usager de la nécessité de procéder au remplacement de la cartoucne sectionnée. Les dispositifs connus font le plus souvent appel à un bouton mobile appelé "percuteur" qui est agencé pour faire saillie sur le corps de la cartouche, mais qui est retenu, à l'encontre de moyens élastiques de rappel, à une position éclipsée par un fil conducteur qui fond lorsque le ou les fusibles principaux de la cartouche ont été eux-mêmes sectionnés à la suite d'un excès d'intensité. Le brevet français N" 1 549 230 déposé le 28 Juin 1967 au nom de LUCIEN FERRAZ & BR CIE illustre bien cette technique connue. Toutefois, s'il est relativement aisé de faire comporter à une cartouche isolée un simple indicateur visuel, les choses se compliquent lorsqu'on désire obtenir l'enission automatique d'un signal électrique d'alarme, notamment à l'occasion du fonctionnement de l'une seule d'une série de cartouches appartenant à la même installation. Effectivement en pareil cas l'on doit avoir recours à des systèmes sophistiqués comportant un prix de revient élevé sans cependant présenter une fiabilité totale. C'est à cet inconvénient qu'entend principalement remédier la présente invention, laquelle consiste essentiellement à associer au percuteur usuel de la cartouche un organe disposé, vis-à-vis des extrémités adjacentes d'une fibre optique primaire reliée à un émetteur de faisceau lumineux et une fibre optique secondaire reliée à un récepteur, de façon telle que le déplacement de cet organe consécutif à celui du percuteur assure la rupture du passage du faisceau lumineux d'une fibre à l'autre. Les extrémités des deux fibres optiques sont susceptibles d'être orientées axialement dans le prolongement l'une de l'autre, auquel cas l'élément de rupture de faisceau est constitué par un ecran opaque percé d'une ouverture, éventuellement dotée d'une lentille convergente ; en variante ltélément précité peut être formé par un poussoir apte à dévier l'extrémité de l'une des fibres optiques. Conformément à un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, les extrémités adjacentes des deux fibres optiques sont disposées côte à côte suivant des axes parallèles ou convergents, tandis que i'élément de rupture est constitué par un miroir ou prisme de réflexion qui assure ainsi le passage du faisceau lumineux d'une fibre à l'autre. On comprend que dans tous les cas l'on peut faire en sorte que la fibre optique secondaire d'une cartouche forme la fibre optique primaire d'une autre cartouche, toutes les cartouches d'une même installation étant ainsi susceptibles d'être liées les unes des autres en permettant de la sorte leur contrôle individuel à l'aide d'un seul émetteur et d'un seul récepteur, associé à un signal d'alarme unique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle pressente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe schématique montrant un dispositif de contrôle suivant l'invention associé à une cartouche à fusibles représentée avant fusion. Fig. 2 reproduit fig. 1 après fonctionnement de la cartouche. Fig. 3 illustre l'agencement d'un dispositif suivant l'invention destiné au contrôle d'une série de cartouches appartenant à la même installation d'alimentation. Fig. 4 et 5 sont deux coupes analogues à celles de fig. 1 et 2, montrant une variante de réalisation du dispositif. Fig. 6 représente une autre variante. Fig. 7 et 8 sont des coupes illustrant deux formes de réalisation d'un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. En fig. 1 et 2 la référence 1 désigne le corps isolant d'une cartouche à fusibles du type à percuteur, sensiblement conforme à celle décrite et représentée au brevet français NO 1 549 230 mentionné dans le préambule de la présente description. Le corps 1 est pourvu de deux têtes métalliques opposées 2, chacune de ces têtes 2 étant solidaire d'un couteau 3 propre à coopérer avec les contacts 4 d'un porte-cartouche 5 de type classique. Les têtes 2 sont reliées l'une à l'autre par au moins un fusible principal 6, calibré de manière à fondre lorsqu'il est traversé par un courant d'une intensité donnée. tes deux têtes 2 sont également réunies par un fil fusible 7 à très faible section, agencé de façon à présenter dans sa partie centrale une boucle 7a propre à assurer la retenue en place d'un bouton ou percuteur 8 qu'un ressort de compression 9 tend à repousser en dehors du logement la pratiqué dans le corps 1 pour le recevoir. A ce percuteur est associé un doigt 10 monté à coulissement dans une ouverture pratiquéé dans une console isolante ll rendue solidaire de la cartouche ; un ressort 12 tend à déplacer axialement ce doigt 10 en direction du percuteur 8. Le dispositif suivant l'invention comprend un corps isolant 13 fixé à la console 11 et à la cartouche. Dans ce corps 13 est ménagée une cavité débouchante 13a à l'intérieur de laquelle est monté à coulissement axial un écran opaque 14 porté par un poussoir 15 ; un ressort 16 tend à rappeler le poussoir 15 en direction du doigt 10. On observe par ailleurs que dans la cavité 13a débouchent axialement en vis-à-vis les extrémités d'une fibre optique primaire 17 reliée à un émetteur de flux lumineux, et d'une fibre optique secondaire 18 qui aboutit à un récepteur lié à une alarme. On comprend que si l'écran mobile 14 est percé d'une ouverture 14a qui à la position représentée en fig. 1 se trouve disposée au niveau des extrémités en vis-à-vis des fibres 17 et 18, le faisceau lumineux qui parcourt la fibre 17 est transmis à la fibre 18 et parvient au récepteur. Cette position suivant fig. 1 correspond à la traversée normale du courant d'alimentation entre les deux couteaux 3 de la cartouche représentée avant fusion. En cas de surintensité dans le courant d'alimentation, le ou les fusibles principaux 6 de la cartouche fondent (fig. 2), de telle sorte que le fusible secondaire 7 fond lui-même puisqu'il est parcouru par tout le courant précité. Le percuteur 8 est libéré, si bien que sous l'action de son ressort 9 il repousse axialement le doigt 10 et le poussoir 15 en direction de l'extérieur. L'écran 14 est lui-même déplacé, de sorte que l'ouverture 14a ne se trouve plus au niveau des extrémités des fibres 17 et 18 et que le faisceau lumineux est ainsi occulté. Le récepteur associé à la fibre secondaire 18 ne reçoit donc plus le faisceau lumineux, et l'alarme visuelle, sonore ou autre émet alors le signal avertissant l'utilisateur que la cartouche considérée a fonctionné et qu'il y a lieu de procéder à son remplacement et, éventuellement, à la vérification de l'installation. Fig. 3 illustre l'application du dispositif de contrôle suivant l'invention aux trois cartouches à fusibles 1, 1' et 1" d'une même installation d'alimentation. On prevoit un appareil unique 19 comprenant d'une part un émetteur de faisceau lumineux 19a et un récepteur 19b associé à un circuit d'alarme (non représenté). L'émetteur 19a est relié par une fibre optique primaire 17 au système 13 monte sur la première cartouche 1, tandis que la fibre secondaire 18 dudit système constitue à son tour fibre primaire pour le système 13 de la seconde cartouche 1' reliée à la troisième 1" par une fibre optique 18'.La fibre secondaire 18" de cette troisième cartouche 1" aboutit au récepteur 19b de l'appareil 19, si bien que celui-ci detecte automatiquement le fonctionnement de l'une quelconque des trois cartouches du fait que toute occultation du faisceau lumineux au niveau de l'une desdites cartouches est révélée par ledit récepteur l9b. Le dispositif de contrôle ainsi obtenu est de conception beaucoup plus simple que les systèmes classiques et il offre une fiabilité totale. Dans la variante suivant fig. 4, l'écran mobile 14 est remplacé par un poussoir 20 dont la tête élargie 20a coulisse verticalement à jeu réduit à l'intérieur de la cavité 13a du corps 13 du dispositif. L'extrémité de l'une des deux fibres 17 ou 18, celle de la fibre secondaire 18 dans l'exemple de réalisation considéré, dépasse transversalement en porte-à-faux dans cette cavité 13a et reçoit l'action d'un poussoir opposé 21 associé à un ressort 22 et dont la tige 21a coulisse dans ladite cavité 13a. On comprend qu'aussi longtemps que le percuteur 8 est retenu axialement par le fusible secondaire 7, les deux poussoirs 20 et 21 maintiennent la fibre secondaire 18 en alignement avec la fibre primaire 17, de telle sorte que le faisceau lumineux trouve passage à travers le dispositif et que le récepteur n'émet aucun signal d'alarme. Par contre la libération du percuteur 8 qui intervient à la suite du sectionnement des fusibles 6 et 7 provoque le déplacement axial du poussoir 20 et la déformation de l'extremite dépassante de la fibre 18 à la manière illustree en fig. 5 ; le faisceau lumineux est donc occulté et le récepteur émet le signal d'alarme. Fig. 6 illustre une autre variante de réalisation du dispositif suivant fig. 1 et 2, dans laquelle l'écran mobile 14 monté dans la cavité 13a est équipé d'une lentille 23 sertie dans l'ouverture 14a dudit écran. Cette lentille 23 assure la concentration du faisceau lumineux et améliore ainsi le fonctionnement de l'ensemble. Dans le mode de mise en oeuvre de l'invention suivant fig. 7 et 8, les deux fibres optiques 17 et 18 sont disposées, non plus en alignement, mais côte à côte en superposition. En fig. 7 ces fibres sont parallèles, de telle sorte que le faisceau lumineux peut être transmis de la fibre 17 à la fibre 18 par un réflecteur susceptible d'être constitué par un miroir concave 24 ou par un prisme, porté par l'écran 14. En fig. 8 les deux fibres 17 et 18 convergent en direction d'un miroir plan 25 fixé de la même manière sur l'écran 14. Dans les deux cas le déplacement de cet écran 14 provoque la rupture de la transmission du faisceau lumineux et l'émission du signal d'alarme par le récepteur associé à la fibre secondaire 18. On observera que dans tous les cas il est avantageux d'établir l'organe mobile 14 à une longueur telle que lorsqu'il a été déplacé par le percuteur 8, son extrémité libre dépasse en dehors de la cavité 13a en formant ainsi indicateur visuel, comme illustré en 14b en fig. 2, 6, 7 et 8. En fig. 4 et 5 cette fonction d'indicateur est assurée par l'extrémité de la tige 21a du poussoir 21. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle du fonctionnement des cartouches à fusibles, du genre comportant un percuteur (8) retenu à l'encontre de moyens élastiques (9) par un fil fusible secondaire (7) monté en parallèle avec le ou les fusibles principaux (6) de la cartouche, caractérisé en ce qu'au percuteur (8) est associé un organe mobile (14, 20) qui est disposé, vis-à-vis des extrémités adjacentes d'une fibre optique primaire (17) reliée à un émetteur de faisceau lumineux et d'une fibre optique secondaire (18) reliée à un récepteur pourvu d'une alarme, de façon telle que le déplacement de cet organe qui fait suite à celui du percuteur assure la rupture du passage du faisceau lumineux d'une fibre à l'autre et l'démission du signal d'alarme. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fibres (17, 18) sont orientées en alignement tandis que l'organe mobile est formé par un écran opaque (14) perce d'une ouverture (14a) pour le passage du faisceau lumineux. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture (14a) de l'écran (14) est équipée d'une lentille convergente (23). 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fibres (17, 18) sont orientées en alignement tandis que l'organe mobile est constitué par un poussoir (20) agencé de manière à porter contre l'extrémité en porte-à-faux de l'une desdites fibres et a déformer ladite extrémité pour interdire le passage du faisceau lumineux lorsque ledit poussoir reçoit l'action du percuteur (8). 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fibres optiques (17, 18) sont disposes côte à côte tandis que l'organe mobile (14) porte un réflecteur (24, 25) propre à assurer par réflexion le passage du faisceaux lumineux d'une fibre à l'autre. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe mobile (14) est établi à une longueur telle qu'à la position de rupture du faisceau lumineux, son extrémité libre (14b) opposée à celle tournée en direction du percuteur (8) dépasse sur le corps (13) du dispositif en formant ainsi indicateur visuel de fonctionnement. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la fibre optique secondaire (18, 18') associée à une première cartouche (1) forme fibre optique primaire pour une autre cartouche (1', 2") en permettant ainsi le contrôle de fonctionnement d'une série de cartouches à l'aide d'un appareil unique de détection (19) pourvu d'un émetteur de faisceau lumineux (19a) et d'un récepteur (19b).