Brevet FR2611081A1 — publié le 19880819

MONTAGE DE BARREAU DE DISJONCTEUR EN BOITIER MOULE Les essais antérieurs pour automatiser complètement la fabrication de disjoncteurs en boîtier moulé de type industriel n'ont pas jusqu'à présent été couronnés de succès. L'un des problèmes associés au montage robotisé des composants du disjonc- teur réside dans la fixation du bras ou support de contact mobile et du ressort de contact à l'ensemble de barreau. Le montage robo- tisé des composants du disjoncteur peut être considérablement simplifié en préassemblant le support et le ressort de contact au barreau avant insertion dans le bottier du disjoncteur. Une diffi- culté qui apparaît quand on assemble le ressort de contact au barreau réside toutefois dans "l'armement" du ressort du contact pour solliciter le support dans une position armée par rapport au barreau. Le "préarmement" du ressort de contact de façon simpli- fiée permettrait de façon bénéfique un montage robotisé de l'ensemble de barreau dans le bottier du disjoncteur. Un objet de la présente invention est en conséquence de prévoir un ensemble de barreau contenant un ressort de contact préchargé qui peut être complètement préassemblé par des moyens automatisés avant inser- tion dans le boîtier du disjoncteur. Un ensemble de barreau fendu en matière plastique moulée de disjoncteur contient un barreau en matière plastique moulée comprenant des prolongements de détente formés solidai- rement dans une structure unitaire. Le support de contact mobile est d'abord assemblé au barreau. Le ressort de contact est ensuite placé sur le barreau, la boucle de passage au point mort du 261108 1 ressort de contact étant positionée dans une rainure dans le support de contact mobile. Une rotation du ressort de contact sur le barreau bloque les extrémités du ressort de contact sous des prolongements de la détente formés dans le barreau et verrouille le support de contact au barreau. La came d'actionnement du support de contact est alors positionnée sur le barreau après que ltensemble de barreau complet a été inséré dans le bottier du disjoncteur. La partie fendue du barreau a une configuration propre & permettre au support bloqué dans le barreau d'être enfi- ché sur l'ensemble récepteur de pivot précédemment agencé dans le bottier du disjoncteur. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une vue de côté, en coupe partielle, d'un boîtier de disjoncteur en bottier moulé contenant l'ensemble de barreau selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus en perspective, en projection isométrique, des composants constituant l'ensemble de barreau; la figure 3 est une vue de côté en perspective, en coupe partielle, de l'ensemble de barreau représenté en figure 1 illustrant le chargement du support de contact sur le barreau; la figure 4 est une vue de côté en perspective de l'ensemble de barreau de la figure 1 illustrant le chargement du ressort de contact sur le support de contact; la figure 5 est une vue de dessus en perspective, en coupe partielle de l'ensemble de barreau de la figure 1 repré- sentant le chargement de la came de support de contact mobile sur le barreau la figure 6 est une vue de côté en perspective de l'ensemble de barreau en projection isométrique à partir du boîtier du disjoncteur, représenté en coupe partielle; la figure 7 est une vue de dessus, partiellement en coupe, de l'ensemble de barreau achevé selon l'invention; et la figure 8 est une vue de côté, partiellement en coupe, du disjoncteur de la figure 1, le support de contact mobile étant représenté dans la position Wdisjoncté-ouvert". Un disjoncteur en bottier moulé utilisé dans des panneaux d'éclairage industriels est désigné par la référence 10 en figure 1. Le bo2tier 11, représenté sans son couvercle, sup- porte une borne de raccordement de charge 12 à une extrémité, qui relie électriquement par l'intermédiaire d'une barrette d'une charge 13 un chauffeur 14 et un conducteur 16 de raccord vers le bras ou support de contact mobile 17. Le circuit est fermé par le contact mobile 18 et le contact fixe 19 vers la barrette de ligne par l'intermédiaire -du support de contact fixe 21. Un ensemble de barreau 22 supporte un ressort de contact 23 sur le barreau en matière plastique moulée 25 et retient les pattes du ressort de contact sous une paire de prolongements formés d'une seule pièce dans le barreau, dont l'un est désigné par la référence 24. L'agen- cement du support de contact avec l'ensemble de barreau est appelé ici "ensemble. de support de contact" 73. Bien que l'ensemble de barreau 22 soit décrit pour un disjoncteur à un seul pôle, on notera qu'un agencement similaire est utilisé dans des disjonc- teurs multipolaires avec des composants d'actionnement supplémen- taires pour chaque pôle supplémentaire. L'ensemble de barreau 22 est relié à une biellette de déclencheur d'actionnement 28 au moyen d'une came d'actionnement de contact mobile 26 qui coopère avec un rouleau 27 fixé en bas de la biellette. Une paire de ressorts d'actionnement 29 est disposée sur les côtés opposés du déclencheur d'actionnement 32 et établit une liaison entre le bas de la biellette 28 et l'étrier de manette 30. L'un des ressorts est enlevé pour montrer plus clairement le montage entre la came d'actionnement de contact mobile et le rouleau. Les ressorts d'actionnement sont déplacés au delà de l'état de point mort vers l'état fermé ("ON") par déplacement de la manette d'actionnement 31 à partir de sa position ouverte ("OFF"), comme cela est indiqué. La biellette de déclencheur 28, actionnant les ressorts 29 et le déclencheur d'actionnement 32 forment ce qui est appelé ici le "mécanisme d'actionnement" et qui fournit la force requise pour soulever le support de contact mobile et séparer le contact mobile 18 du contact fixe 19 pour interrompre le courant dans le circuit au moyen du disjoncteur. Le déclencheur d'actionnement 32 empêche les ressorts d'actionnement de soulever brutalement le bras mobile par engagement du bec de déclencheur 33 avec un verrou primaire 34, comme cela est indiqué. Le verrou primaire est lui- même retenu par un verrou secondaire 35 à proximité étroite de la barre de déclenchement 36. Par suite d'un état de surintensité à court retard, un aimant 37 entralne une armature montée à pivo- tement 38 en contact avec la barre de déclenchement 36 amenant le verrou secondaire à s'écarter et permet ainsi au verrou primaire de libérer le bec de déclencheur. Par suite de l'apparition de conditions de surintensité de long retard, le bilame 15 s'écarte du chauffeur 14 et entre en contact avec la barre de déclencheur 36 de façon similaire. Quand les contacts 18 et 19 sont séparés dans de tels états de surintensité, un arc apparaît et est immédia- tement él-iminé dans la chambre de coupure 39 et est éteint par contact avec des tôles de désionisation 40. Les éléments constituants de l'ensemble de barreau sont représentés en figure 2 avant assemblage. Le support de contact mobile 17 comprend une tige de pivotement 55 qui s'étend d'un côté à l'autre du support à une extrémité du support opposé au contact mobile 18. Une rainure de dégagement 63 est formée dans la surface supérieure du support en même temps qu'une rainure de maintien de ressort de contact 56, et une ouverture 52 est formée à l'arrière de la surface supérieure dans des buts qui seront exposés ci- après. Le barreau est constitué d'un moulage unique en plastique injecté, mais est dessiné avec une séparation en pointillés comme comprenant des pièces 25A et 25B dans le seul but de simplifier la description. Le support est d'abord inséré dans le barreau 25 en plaçant la rainure de dégagement 63 du support dans la fente de dégagement 53 formée en bas du barreau. En même temps, la tige de pivotement 55 s'adapte dans la fente de pivotement 61, comme on le voit mieux en figure 3. Une fente de pivotement opposée et complé- mentaire, également non représentée, est formée dans l'autre surface opposée de la pièce de barreau opposée 25B. En revenant à la figure 2, le, support étant inséré dans la fente du barreau, le ressort de contact 23 est alors chargé vers le bas sur le barreau en plaçant d'abord le bras recourbé 46 du ressort, formé entre les premier et second enroulements de ressort 44 et 45, dans la rainure de ressort de contact 56 formée dans le support et en étendant alors les pates de ressort 42 et 43 vers l'extérieur en les écartant l'une de l'autre et en les plaçant sous les détentes complémentaires 50, 51 sur les bras 57, 58 du barreau pour "armer" le ressort de contact. Ces détentes peuvent être constituées par une paire de prolongements rectangu- laires. Le barreau est formé d'une seule pièce par un processus de moulage de matière plastique par injection dans lequel une paire de cylindres 48, 49 s'étend vers l'extérieur du barreau pour s'adapter dans des rainures complémentaires 65, 66 formées d'une seule pièce dans le bottier du disjoncteur, et qui permettent à l'ensemble de bar- reau de tourner en un tout, comme on le voit en figure 7. En se réfé- rant maintenant aux figures 3 et 5, les bras 57, 58. s'étendent à partir d'une surface avant du barreau, une butée de support de contact avant 54 s'étendant entre leurs surfaces internes, comme cela est indiqué. Un prolongement de surface 59 est formé à l'arrière du barreau, servant de butée arrière pour la surface d'appui 64 formée sur la surface arrière du support. Bien que cela ne soit pas représenté, une partie en saillie de surface similaire est formée sur la surface arrière opposée de la pièce de barreau opposée 25B. La butée avant 54 limite le déplac ent dans le sens des aiguilles d'une montre du support, qui est déterminé par le rayon de la rainure de dégagement 63 tandis que le prolongement de surface 59 limite le déplacement dans le sens inverse des aiguil- les d'une montre du support. Comme cela est représenté en figure 4, le ressort de contact 23 est représenté en pointillés avant de positionner les première et seconde pattes de ressort 42, 43 sous les détentes respectives 50, 51 comme cela est indiqué en traits pleins quand les pattes de ressort sont disposées en dessous des détentes. Le positionnement des pattes de ressort sous les détentes fait tour- ner le support dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de la façon indiquée, et tend ou "arme" le ressort de contact et maintient le bras et le contact dans un état "armé" par rapport au barreau. Le vecteur de force produit par l'action du ressort de contact sur le support, quand le support est à sa postion "fermé" est indiqué dans la direction A en figure 1. Quand le support se déplace vers sa position "disjoncté-ouvert", comme cela est indi- qué en figure 8, le vecteur de force agissant sur le support se déplace dans la direction B qui est la position au delà du point mort pour le ressort de contact. Le passage au delà du point mort du ressort de contact maintient le support contre la butée 54 comme cela a été décrit précédemment. Ceci constitue une caracté- ristique importante de l'invention, puisque le contact mobile se sépare du contact fixe par suite de la survenance d'un état de surintensité courte dans le circuit, et devient repoussé électro- dynamiquement, entrainant le support vers la position "disjoncté- ouvert" avant que le mécanisme d'actionnement puisse répondre. L'état de dépassement du point mort du ressort de contact inhibe le retour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du support et empêche ainsi le support de rebondir vers l'arrière de façon néfaste à l'écart de la butée. Ceci permet au module déclencheur magnétique du disjoncteur de répondre alors, comme cela a été décrit précédemment en relation avec la figure 1, et de faire tourner le disjoncteur vers son état "OUVERT". L'état dit "disjoncté-ouvert" du disjoncteur est représenté en figure 8 dans laquelle le support 17 se déplace vers sa position "OUVERT" avant que l'aimant 37 ait eu suffisamment de temps pour attirer l'arma- ture 38 contre la barre de déclenchement 36 amenant le mécanisme d'actionnement à répondre en articulant le déclencheur d'action- nement 32 et en déplaçant ainsi le barreau vers son état "OUVERT". La came d'actionnement 26 représentée en figures 2 et 5 est constituée d'une pièce moulée unique d'acier. Une fente curvi- ligne allongée 41 est formée dans la came et s'étend vers l'inté- rieur à partir de l'une de ses extrémités. Un étrier courbe 47 est formé du même côté que l'ouverture de la fente curviligne et sert à monter à pivotement la came sur le barreau. Le positionnement de la came sur le barreau se voit mieux en figure 5 o la came est indiquée en pointillés dans le cas o l'étrier s'emboîte d'abord avec le barreau 54 formé de la façon représentée dans la pièce A, après quoi la came est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le bas de la came s'appuie sur une surface d'appui 62 formée d'une seule pièce dans le barreau. La came est alors bloquée en position en insérant une tige (non représentée) ou autre moyen de fixation dans l'ouverture 52 formée dans le barreau pour s'engager avec la surface d'appui 26' formée dans la surface arrière de la came, comme on le voit mieux en figure 2. Le rouleau 27 de la figure 1, bloqué dans la fente curvi- ligne allongée 41, entraîne le barreau du support vers des posi- tions "OUVERT" et "FERME" par déplacement du mécanisme d'action- nement en réponse au déplacement de la manette d'actionnement, comme cela a été décrit précédemment. Une fois que les composants de l'ensemble de barreau sont complètement assemblés, l'ensemble de barreau complet 22 est aumatiquement chargé sur le support de contact 67 pour former l'ensemble de support de contact complet 73 de la façon décrite en figure 6. Par souci de clarté, seule la partie du bottier de disjoncteur 11 qui soutient le support de contact fixe 21 et le support de support de contact 67 avec le conducteur 16 et le chauffeur 14 qui lui est fixé sont représentés ici. L'arrière 17' du support de contact est inséré dans une ouver- ture 70 définie entre deux bras dirigés vers le haut 68 et 69 du support de support. Le chargement vers le bas de l'ensemble de barreau par les moyens de montage automatique constitue une carac- téristique importante de la présente invention. L'ensemble support de contact complet 73 est représenté en figure 7 dans laquelle le support 17 est maintenu dans le barreau 25 en bloquant les pattes de ressort 42, 43 sous les déten- tes 50, 51 formées d'une seule pièce dans le barreau, le ressort de contact 23 étant dans son état "armé" et les premier et second enroulements de ressort 44, 45 s'étendant au dessus de la surface supérieure du barreau. Ceci permet à l'ensemble de barreau 22 d'être monté vers le bas dans le bottier du disjoncteur en insé- rant automatiquement les cylindres 48, 49 formés solidairement du barreau dans des rainures 65, 66 formées solidairement dans le bottier de la façon précédemment décrite. On a ainsi montré qu'un ensemble de barreau en matière plastique d'une seule pièce maintient le support de contact mobile, le ressort de contact et la came d'actionnement en un tout. L'agencement spécifique du ressort de contact dans l'ensem- ble de barreau permet au support de contact de rester dans l'état "OUVERT" dans des états de court-circuit sans rebonds et endomma- gements des contacts de disjoncteur. REVENDICATIONS 1. Montage de barreau (22) de disjoncteur (10) en boîtier moulé (11), caractérisé en ce qu'il comprend: un élément de corps de barreau en matière plastique (25) comprenant une paire de bras parallèles dirigés vers le haut (50, 51) formés solidairement de ce barreau; un élément de butée (54) s'étendant en travers d'une extrémité de chacun des bras du barreau; un moyen de détente (50, 51) formé solidairement sur chacun des bras du barreau vers l'extérieur par rapport à l'élé- ment de butée; un premier moyen de fente (53) formé sur une surface inférieure de l'élément de barreau; un support de contact mobile (17) comprenant un contact mobile (18) à une extrémité et une tige de pivotement (55) s'éten- dant en travers du support à une extrémité opposée, ce support de contact étant inséré dans le premier moyen de fente (53); un ressort de contact '(23) monté sur une surface supé:- rieure de l'élément de barreau et comprenant une paire de ressorts hélicoïdaux (44, 45) reliés par un bras de liaison (46), ce ressort comprenant en outre une paire de pattes (42,.43), chacune des pattes du ressort s'étendant à partir de l'un des enroulements du ressort, un mécanisme d'actionnement du disjoncteur pour soule- ver le support de contact mobile (17) dans des états de surinten- sité au travers de ce contact mobile; et une came d'actionnement (26) supportée sur l'élément de barreau et entrant en contact avec un rouleau (27) relié au méca- nisme d'actionnement. 2. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de butée (54) comprend un cylindre. 3. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les détentes (50, 51) comprennent une paire de prolongements rectangulaires. 4. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de contact (17) comprend une rainure de dégagement (63) formée dans une surface supérieure. 5. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rainure de maintien de ressort (56) formée dans la sur- face supérieure du support de contact. 6. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras (46) de liaison de ressort de contact est maintenu dans la rainure (56) de maintien du support de contact. 7. Montage de barreau de disjoncteur en boltier moulé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pattes (42, 43) du ressort sont maintenues par les prolongements rectangu- laires (50, 51). 8. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'action- nement (26) comprend un élément métallique conformé définissant à la fois une fente curviligne allongée (41) et un étrier courbe (47) à une extrémité. 9. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon -la revendication 8, caractérisé en ce que la fente allongée (41) de la came d'actionnement reçoit le rouleau (27) du mécanisme d'actionnement. 10. Montage de barreau du disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étrier courbe (47) de la came d'actionnement embrasse une partie de l'élément de butée (54). 11. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras de liaison (46) du ressort empêche le support de contact de se déplacer en dehors de la première fente (53) du barreau. 12. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde fente (61) formée dans le barreau, ladite tige de pivo- tement (55) étant insérée dans la seconde fente. 13. Montage de barreau de disjoncteur en boîtier moulé selon la revendication 1, comprenant un support de support de contact métallique (67) dans le bottier du disjoncteur, l'élément de barreau étant inséré sur le support de support de contact en recevant le support de support de contact dans la première fente (53) du barreau. 14. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le support de support de contact (67> comprend une paire de plaques parallèles espacées (68, 69) et en ce que le support de contact (17) est inséré entre les plaques parallèle espacées. 15. Montage de barreau de disjoncteur en-boîtier moulé, caractérisé en ce qu'il comprend: un barreau (25) fendu en matière plastique moulée comprenant des moyens de prolongement cylindrique (48, 49) pour un déplacement à pivotement dans une enceinte de disjoncteur un support de contact mobile (17) disposé à pivotement dans la fente (53) du barreau et portant un contact mobile (18) à l'une de ses extrémités; un ressort de contact (23) comprenant une paire d'enroulements de ressort (44, 45) reliés par un bras de liaison (46) et une paire de pattes de ressort (42, 43) chacune des pattes s'étendant à partir de l'un des enroulements de ressort; une paire de moyens de détente (50, 51) formés sur une paire de pattes (57, 58) s'étendant à partir du barreau; et une rainure de maintien (56) dans une surface supé- rieure du support de contact, le bras de liaison (46) du ressort étant supporté dans la rainure de maintien et les bras (42, 43) du ressort étant maintenus par les moyens de détente (50, 51); d'o il résulte que le ressort de contact se déplace à partir d'une première position o le support de contact mobile est dans un état de contact fermé et que le ressort de contact se déplace vers une seconde position quand le support de contact mobile est dans une position de contact ouvert. 16. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la seconde posi- tion du ressort du contact est au delà du point mort. 17. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le barreau comprend une paire de bras solidaires (57, 58) s'étendant parallè- lement l'un à l'autre. 18. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 16, comprenant un moyen de butée cylindrique (54) s'étendant entre la paire de bras (57, 58>, le support de contact mobile frappant l'élément de butée quand le support de contact mobile se déplace vers sa position de contact ouvert. 19. Montage de barreau de disjoncteur en boltier moulé selon la revendication 15, comprenant une came d'actionnement (26) montée sur le barreau, cette came d'actionnement comprenant un élément métallique conformé muni d'une fente curviligne allongée (41) et d'un étrier courbe (47) formé à l'une de ses extrémités. 20. Montage de barreau de disjoncteur en bottier moulé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étrier de came (47) embrasse une partie dudit élément de butée (54).