Brevet FR2642568A1 — publié le 19900803

La présente invention concerne un ensemble à commuta- teur auxiliaire pour disjoncteur électrique en boîtier moulé. La tendance dans l'industrie de la protection des circuits est actuellement axée sur une protection complète, laquelle est obtenue par l'adjonction d'un dispositif sup- plémentaire de protection aux dispositifs de protection standards contre les surcharges, tels que les disjoncteurs en bottier moulé. Dans la technique antérieure, lorsqu'on combine un tel dispositif auxiliaire de protection ou autre accessoire de disjoncteur à un disjoncteur standard, on installe généralement à la demande les accessoires sur le lieu de fabrication. Le dispositif combiné de protection, lorsqu'on le monte ultérieurement sur place, peut s'avérer d'un accès difficile à des fins d'inspection, de remplacement ou de réparation sans détruire l'intégrité de l'intérieur du disjoncteur. On trouvera un exemple d'un tel accesoire de disjoncteur monté en usine dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 297 663, qu'on incorpore ici à titre de référence. On trouvera un exemple plus récent de disjoncteur comportant des accessoires supplémentaires dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 622 444 qui permet de monter sur place les accessoires à l'intérieur du disjoncteur sans compromettre l'intégrité de ses composants internes. On y parvient en montant les accessoires dans un évidement ménagé dans le couvercle de l'enceinte du disjoncteur. - 2 - 2642568 On décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 679 019 un dispositif électronique de commande du déclen- chement qui est monté dans l'enceinte du disjoncteur. Ce dispositif de commande répond à des signaux de déclenchement produits par un ensemble électronique de déclenchement entièrement enfermé dans une puce à semiconducteur telle que celle décrite dans le Etats-Unis d'Amérique n 4 589 052. La mise au point d'un dispositif combiné de commande du déclenchement tant pour la protection contre les surcharges que pour assurer une fonction auxiliaire est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 700 161. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique qu'on vient de mentionner représen- tent l'état de pointe de la technique des dispositifs de protection des circuits et sont incorporés ici à titre de référence. Un ensemble intégré de protection comportant une protection contre les surcharges ainsi qu'un ensemble auxi- liaire de déclenchement en dérivation est décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique n 4 786 885 ainsi que dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 788 621, brevets qu'on incorpore ici à titre de référence. Lorsque l'ensemble intégré de protection se trouve à distance de l'équipement industriel protégé, il est important que l'opérateur de l'équipement s'assure de l'état de l'alimentation énergétique fournie à l'équipement. Un commu- tateur auxiliaire, monté dans l'enceinte du disjoncteur, interagit avec le mécanisme de manoeuvre du disjoncteur pour fournir une indication électronique de l'état "marche-arrêt" des contacts du disjoncteur, en général au moyen de voyants indicateurs codés en couleur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 831 221 décrit un commutateur auxiliaire de ce type qu'on peut monter sur place. On incorpore ici cette demande de brevet à titre de référence et on doit l'examiner pour y trouver la description de l'interaction entre les composants du commutateur auxiliaire et le mécani- - 3 - sme de manoeuvre du disjoncteur de manière à assurer la fonction de déclenchement auxiliaire. Lorsqu'un tel commuta- teur auxiliaire est branché au moyen de fils extérieurs, il faut un certain moyen pour éviter son endommagement lorsque les fils sont soumis à une traction exagérée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 742 321 décrit des dispositifs supplémentaires de libération des contraintes auxquelles les fils sont soumis, dispositifs qui sont incorporés dans les ensembles auxiliaires afin de les protéger contre les endommagements provoqués par les contraintes auxquelles les fils sont soumis. On incorpore ici ce brevet à titre de référence. La présente invention a pour objet un ensemble à commutateur auxiliaire qui puisse être monté sur place et soit capable d'indiquer l'état des contacts du disjoncteur à un endroit situé à distance de ce dernier et qui soit protégé contre les endommagements provoqués par les contraintes auxquelles les fils sont soumis sans nécessiter un dispositif supplémentaire permettant de libérer de telles contraintes. Selon la présente invention, un ensemble intégré de protection qui comprend une protection contre les surcharges ainsi qu'une fonction auxiliaire, contient un couvercle d'accès pour les composants auxiliaires sélectionnés de manière à permettre le montage sur place de ces composants avant de. brancher l'ensemble intégré de protection à un circuit électrique. Un tel ensemble auxiliaire comporte un commutateur pouvant être monté sur place qui est installé dans le couvercle du disjoncteur. Lorsqu'on met le disjonc- teur en marche ou hors marche, l'ensemble à commutateur auxiliaire agit avec la traverse en matériau plastique du mécanisme de manoeuvre du disjoncteur pour fournir un signal de sortie représentatif de l'état "marche-arrêt" des contacts du disjoncteur. L'enceinte de l'ensemble à commutateur auxiliaire renferme un moyen de libération des contraintes, solidaire de l'enceinte, pour protéger le commutateur contre - 4 - les endommagements provoqués par la soumission à une traction excessive des conducteurs des fils extérieurs reliés à l'ensemble à commutateur. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue en perspective de dessus d'un ensemble intégré de protection contenant l'ensemble à commu- tateur auxiliaire selon la présente invention, figure 2, une vue en perspective éclatée de dessus de l'ensemble à commutateur auxiliaire que contient l'ensemble intégré de protection de la figure 1, et figure 3, une vue en perspective de dessus de l'ensemble à commutateur auxiliaire de la figure 2, le couvercle êtang enlevé pour montrer les composants intérieurs du commutateur. En figure 1, on a représenté un disjoncteur intégré 10 comportant un boitier 11 en matériau plastique moulé et un couvercle 12 en matériau plastique moulé, le couvercle auxiliaire 13 étant fixé au couvercle du disjoncteur. La poignée 14 de manoeuvre du disjoncteur s'étend vers le haut du couvercle 12 à proximité d'un bouchon d'étalonnage 17. Deux portes auxiliaires 15, 16 sont formées dans le couvercle auxiliaire pour permettre l'accès à un dispositif électromagénticue de commande 22 et à un ensemble 18 à commutateur auxiliaire, comme représenté en figure 2. Le bouchon d'étalonnage 17 est monté dans un évidement 17A ménagé dans le couvercle auxiliaire. Toujours en liaison avec la figure 2, le dispositif électromagnétique de commande 22 contient une bobine de décalage du flux (non représentée) comme cela est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nc 4 679 019 et 4 700 161 mentionnés ci-dessus, et est équipé d'un levier 23 pour interrompre le mécanisme de manoeuvre (non représenté) du disjoncteur. Le mécanisme de manoeuvre est semblable à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amerique n0 4 789 848 qu'on incorpore ici à - 5 - titre de référence. Le dispositif électromagnétique de commande 22 se trouvant dans l'évidement 22A est relié à un ensemble électronique de déclenchement 9 par des conducteurs 24A, 24B et à une source extérieure de tension ou à un commutateur (non représenté) au moyen d'une paire séparée de conducteurs 25A, 25B. L'ensemble de déclenchement 9 est relié électriquement au bouchon d'étalonnage 17 par des broches 8 dressées sur une plaquette à circuits imprimés et des douilles 7 formées dans la partie inférieure du bouchon d'étalonnage. On décrit le bouchon d'étalonnage dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 4 728 914, qu'on incorpore ici à titre de référence. Une ouverture d'accès 6 ménagée dans la partie supérieure du bouchon d'étalonnage 17 permet de vérifier les caractéristiques de déclenchement de l'ensemble électronique 9. L'ensemble électronique de déclen- chement est relié électriquement à un transformateur de courant (non représenté) que contient le boîtier 11 du disjoncteur intégré, transformateur qu'on décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 591 942, incorporé ici à titre de référence. Le disjoncteur intégré 10 de la figure 1 comporte trois pôles, un transformateur de courant étant prévu pour chacun des pôles. Selon la présente invention, l'ensemble 18 à commutateur auxiliaire est inséré dans un évidement 18A formé à cet effet dans le couvercle 12 du disjoncteur et est mis en place de façon que la pointe 19A d'un levier solidaire agisse avec le mécanisme de manoeuvre du disjoncteur selon une manière qu'on décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 229 674 mentionnée ci- dessus. Trois conducteurs 20A, 20B, 20C par exemple, ou davantage, sont reliés électriquement à un dispositif à distance (non représenté) d'indication de signal, tel qu'une paire de voyants codés en couleur afin d'indiquer l'état des contacts du disjoncteur lorsque la poignée de manoeuvre 14 se trouve dans la position "marche" et dans la position "arrêt". Le couvercle auxiliaire 13 est fixé au couvercle 12 du -6- disjoncteur intégré par des vis 26, des trous traversants 27 ménagés dans le couvercle auxiliaire et des ouvertures 28 taraudées dans le couvercle 12. On trouvera une bonne description du couvercle auxiliaire 13 dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 254 247, qu'on incorpore ici à titre de référence. Les conducteurs 20A, 20B, 20C sortent de l'évidement 18A de l'ensemble à commutateur auxiliaire au moyen d'une fente de câblage ou canal 21 formé dans le côté du boîtier 11 du disjoncteur. En figure 3, on a représenté les composants se trouvant à l'intérieur de l'ensemble 18 à commutateur auxiliaire. Cet ensemble est constitué d'un boîtier 29 en matériau plastique moulé et d'un couvercle complémentaire 30 également en matériau plastique moulé. Un commutateur élec- trique 34 placé dans le boîtier comporte trois lames de contact 40A, 40B, 40C s'étendant à partir de son côté, qui sont reliées au dispositif extérieur d'émission de signaux, décrit précédemment, au moyen des conducteurs 20A, 20B et 20C sortant du boîtier 29 par l'intermédiaire d'une fente 39 ménagée dans sa partie inférieure. Le commutateur auxiliaire est différent de celui décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nc 229 674 mentionnée ci-dessus, en ce sens que le levier 19 comprend une plaque plate angulée 38 qui s'étend au-dessus bouton 35 du commutateur, et son extrémité solidaire 19A qui agit mutuellement avec l'ensemble de manoeuvre du disjoncteur. La plaque peut être façonnée de manière à être en contact direct avec le bouton du commuta- teur, le cas échéant. Le commutateur 34 est amené à sa position "marche" ou à sa position "arrêt" au moyen d'un ressort de rappel 36 qui s'étend entre une patte 46 du levier et un pilier 37 comportant un écrou 37A sur la surface supérieure du commutateur. L'écrou sert à fixer le commuta- teur 34 au logement 29. Pour éviter que les conducteurs 20A- C ne soient arrachés des lames de contact 40A-40C lorsqu'il y a application d'une force aux conducteurs provenant de - 7 - l'extérieur du boîtier 29 et agissant vers le bas, une fonction de libération des contraintes est exercée dans le boîtier de la façon suivante. Une paroi intérieure 43 est formée dans le bottier entre le commutateur électrique 34 et la paroi latérale continue 42 du boîtier. 29. Une saillie 45 est formée sur la surface intérieure de la paroi latérale continue qui est opposée à une fente correspondante 44 ménagée dans la paroi intérieure 43. Lorsqu'une force de traction est appliquée aux conducteurs 20A-20C, ceuxci sont serrés contre la saillie 45 et par conséquent libèrent toute contrainte qui dans le cas contraire apparaîtrait au niveau des lames 40A40C. En dirigeant les conducteurs autour du bord 43A de la paroi intérieure 43, une libération supplémen- taire des contraintes est assurée par le bord de la paroi intérieure. Lorsqu'une tension excessive est appliquée aux conducteurs, ceux-ci sont d'abord serrés contre la saillie 44 et ensuite sont tirés contre le bord 43A de la paroi intérieure pour assurer une libération supplémentaire des contraintes. Les conducteurs 20A-20C sont alignés les uns au- dessus des autres dans le couloir 41 formé entre la paroi latérale continue 42 du bottier 29 de l'ensemble à commuta- teur auxiliaire et la paroi intérieure 43 solidaire de celui- ci. Le fait de disposer les conducteurs les uns au-dessus des autres à l'intérieur du couloir est une caractéristique de réduction de l'encombrement qui constitue une considération importante car on dispose d'une place limitée dans l'évide- ment 18A (représenté en figure 2) de l'ensemble à commutateur auxiliaire. Le couvercle 30 de l'ensemble à commutateur auxiliaire est monté à ajustage serré dans une partie supérieure du boîtier 29 du commutateur auxiliaire au moyen d'un pilier 47 de mise en place et d'un trou 48 correspon- dant. L'ensemble complété 18 est fixé à l'évidement de l'ensemble à commutateur auxiliaire au moyen du trou traver- sant 32 ménagé dans un gradin 31 situé à la surface extérieure du boîtier du commutateur auxiliaire ainsi que -8- d'une vis 33. On vient de décrire un ensemble à commutateur auxi- liaire pour disjoncteur intégre présentant une caractéris- tique de libération des contraintes auxquelles les conduc- teurs sont soumis. On obtient cette caractéristique en formant en une pièce une saillie sur la surface intérieure du couvercle de l'ensemble à commutateur auxiliaire qui colla- bore avec une fente ménagée sur sa paroi intérieure, aucun dispositif supplémentaire de libération des contraintes des fils n'étant nécessaire. -9-- REVENDICATIONS 1. Ensemble à commutateur auxiliaire (18) pour dis- joncteur (10), caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier (29) et un couvercle (30) en matériau plastique moulé; un commutateur électrique (34) à l'intérieur du boîtier, le commutateur comportant un levier de manoeuvre (19) s'étendant à partir de la partie inférieure du bottier et sollicité vers les états "marche" ou "arrêt" par un ressort de rappel (36) ; une multitude de lames de contact (40A, 40B, 40C) s'étendant à partir du commutateur électrique et reliées à une multitude de conducteurs (20A, 20B, 20C) sortant du boîtier pour connexion extérieure avec le commutateur élec- trique, et un moyen (45) formé en une pièce avec le boîtier pour éviter que les conducteurs ne soient débranchés des lames de contact lorsqu'une traction est appliquée aux conducteurs. 2. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le bottier (29) comprend une paroi latérale continue (42) entourant le commutateur élec- trique (34). 3. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi intérieure 43 entrela paroi latérale et les lames de contact, d'o il résulte que la paroi intérieure (43) et la paroi latérale (42) définissent un couloir (41), les conduc- teurs (20A, 20B, 20C) étant contenus dans ce couloir. - 4. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le moyen comprend une extension (45) formée sur la surface intérieure de la paroi latérale et une fente (44) ménagée dans la paroi intérieure. 5. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les conducteurs (20A, 20B, 20C) sortent du boîtier (29) par l'intermédiaire d'une fente - 10 - (39) formée dans la surface intérieure de ce bottier. 6. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que les conducteurs (20A, 20B, C) sont disposés les uns au-dessus des autres à l'intérieur du couloir (4t). 7. Ensemble à commutateur auxiliaire selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le couvercle (30) est monté à ajustage serré dans le boîtier (29). 8. Disjoncteur (10) caractérisé en ce qu'il comprend: un bottier (11) et un couvercle (12) en matériau plastique moulé pour disjoncteur; une paire de contacts séparables à l'intérieur du couvercle sous la commande d'un mécanisme de manoeuvre et d'une poignée de manoeuvre (14) pour déplacer les contacts entre des positions fermée et ouverte; un ensemble à commutateur auxiliaire (18) à l'inté- rieur du boîtier et disposé de manière à indiquer les positions fermée et ouverte des contacts par l'intermédiaire d'une multitude de conducteurs (20A, 20B, 20C) s'étendant à partir de lames de contact (40A, 40E, 40C) d'un interrupteur électrique (34) disposé à l'interieur de l'ensemble à commutateur auxiliaire; et l'ensemble à commutateur auxiliaire (18) étant enfermé dans un boîtier (29) et un couvercle (30), le bottier du commutateur auxiliaire comportant un moyen solidaire (45) pour éviter que la traction s'exerçant sur les conducteurs ne les sépare des lames de contact. 9. Disjoncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen comprend une saillie (45) formée sur la surface intérieure du bottier (29) du commutateur auxiliaire. 10. Disjoncteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit moyen comprend en outre une paroi intérieure (43) s'étendant entre ladite surface intérieure et le commutateur auxiliaire. 11. Disjoncteur selon la revendication 10, caractérisé - 11 - en ce qu'il comprend une fente (44) pratiquée dans la paroi intérieure à l'opposé de la saillie (45). 12. Disjoncteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que les conducteurs (20A, 20B, 20C) s'étendent entre la paroi intérieure et la surface intérieure. 13. Disjoncteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les conducteurs sont disposés les uns au-dessus des autres.