Brevet FR2663461A1 — publié le 19911220

L'invention concerne un interrupteur automatique de protection basse tension, en particulier un interrupteur sélectif à courant de défaut,, comportant un déclencheur à maintien magnétique, qui après avoir déclenché pour l'ouverture des contacts de travail peut de nouveau être ramené en position d'attente à l'aide d'un organe de réarmement accouplé par ressort au mécanisme d'enclenchement de l'interrupteur de protection. Comme on sait, les déclencheurs à maintien magnétique, contrairement aux déclencheurs à aimants actifs en marche, nécessitent après un déclenchement, un réarmement en position initiale ou d'attente, afin de recréer l'état de veille et d'éviter un déverrouillage immédiat de la serrure de fermeture des contacts de travail lors d'une nouvelle mise en marche de l'interrupteur de protection A cet effet, il est connu et d'usage courant d'opérer le réarmement lors de l'ouverture des contacts de travail à l'aide du ressort de déclenchement par l'intermédiaire d'un organe de réarmement accouplé par ressort au mécanisme de coupure, agissant sur les pièces mobiles du déclencheur à maintien magnétique jusqu'à ce que celui-ci atteigne se position d'attente. Des circonstances de service provoquant la réaction du déclencheur à maintien magnétique sont relativement rares, dans la plupart des cas l'interrupteur de protection est volontairement coupé manuellement, et il peut également se produire des coupures par d'autres déclencheurs appropriés dans l'équipement, tels qu'un déclencheur à surintensité ou un déclencheur rapide de court-circuit, cas dans lesquels le déclencheur à maintien magnétique conserve sa position d'attente Dans ces cas également, la coupure des contacts de travail s'effectue à l'aide du ressort de déclenchement, lequel lors du déclic de la serrure de fermeture des contacts de travail ramène brusquement le mécanisme de l'interrupteur vers sa position de repos et le prépare ainsi à un nouvel enclenchement Ceci a comme conséquence que l'organe de réarmement est actionné également dans le sens du réarmement du déclencheur à maintien magnétique De telles frappes à vide peuvent cependant endommager notablement le déclencheur à maintien magnétique extrêmement sensible, et compromettre ainsi son fonctionnement. L'objet de l'invention consiste par conséquent à créer un interrupteur de protection du genre spécifié au début, dans lequel de telles frappes à vide sur le déclencheur à maintien magnétique sont évitées efficacement lors de la coupure de l'interrupteur de protection par action manuelle ou par un autre déclencheur. -2- Conformément à l'invention, cet objectif est atteint grâce à un taquet d'arrêt mobile pouvant se mouvoir sur une position de déblocage par le déclencheur à maintien magnétique lorsque c'est celui-ci qui a déclenché, ce taquet pouvant intercepter l'organe de réarmement lors de la coupure de l'interrupteur de protection par action manuelle ou par un autre déclencheur, avant qu'il ne puisse frapper le déclencheur à maintien magnétique. Une telle interception préalable est possible du fait que l'organe de réarmement, pour ramener complètement le déclencheur à maintien magnétique dans sa position d'attente, ne doit pas être relié rigidement au mécanisme déclencheur, mais une liaison par ressort doit être prévue qui rende possible une plus grande course pour l'organe de réarmement que la course exigée pour ramener complètement le déclencheur à maintien magnétique en position d'attente. Le taquet d-'arrêt évite ainsi efficacement tout choc sur le déclencheur à maintien magnétique après une coupure des contacts de l'interrupteur non imputable au déclencheur à maintien magnétique Si par contre, c'est le déclencheur à maintien magnétique qui a provoqué la coupure, il assure grâce au déplacement du taquet d'arrêt dans sa position de déblocage, un réarmement sans entraves du déclencheur à maintien magnétique vers sa position d'attente. Après une coupure de l'interrupteur par voie manuelle ou par un autre déclencheur, ce qui a comme conséquence une interception de l'organe de réarmement par le taquet d'arrêt, le déclencheur à maintien magnétique reste normalement en position d'attente Il peut arriver cependant qu'à la suite, le déclencheur à maintien magnétique déclenche également, par exemple en cas de présence de l'interrupteur de protection sur un véhicule, par suite de secousses en cours de transport Afin d'éviter que dans un tel cas, le déclencheur à maintien magnétique reste assez longtemps à l'état ouvert, et que la mise en marche suivante de l'interrupteur de protection ne soit pas une opération ratée, le déclencheur à maintien magnétique doit dans un tel cas également être immédiatement réarmé, ce qui se produit automatiquement selon l'invention, du fait que le déclencheur à maintien magnétique élimine le taquet d'arrêt au moment du déclenchement, de sorte que l'organe de réarmement peut saisir le déclencheur et le ramener en position d'attente. Cette fonction est réalisable sans problème grâce à un choix approprié du rapport entre leviers et forces Le déclencheur peut libérer l'organe de réarmement par équerre et taquet d'arrêt, d'o une très faible force est nécessaire pour ramener le déclencheur vers sa position de repos. -3 - Selon une première caractéristique d'exécution avantageuse de l'invention dans un interrupteur de protection dont le déclencheur à maintien magnétique est doté d'un poussoir coulissant sous l'effet de l'armature, et dont la course de déclenchement est transmise à un organe de commande de la serrure de fermeture des contacts, l'organe de réarmement étant entraîné par cet organe de commande, il est prévu un élément intermédiaire pour la transmission du déplacement du poussoir du déclencheur à l'organe de commande, cet élément intermédiaire ayant un toc servant à pousser le taquet d'arrêt dans sa position de déblocage Dans ce cas, le taquet d'arrêt est prévu avantageusement sous forme de levier d'angle, contre l'un des bras duquel le poussoir du déclencheur et l'organe de commande s'appuient en sens contraire, et dont l'autre bras forme le toc de poussée du taquet d'arrêt En outre, il est avantageux que le taquet d'arrêt et le levier d'angle soient montés sur un axe commun. L'invention va être décrite plus en détails à l'aide des dessins annexés, qui montrent dans des positions successives appropriées: Fig 1 le mécanisme de déclenchement et de réarmement du déclencheur à maintien magnétique dans une exécution connue d'interrupteur automatique de protection basse tension; Fig 2 le mécanisme de déclenchement et de réarmement d'un interrupteur de protection basse tension conforme à l'invention, à l'état enclenché; Fig 3 le même mécanisme à l'état déclenché après une coupure manuelle de l'interrupteur ou par l'intermédiaire d'un autre déclencheur; Fig 4 le mécanisme immédiatement après la réaction du déclencheur à maintien magnétique, tandis que les contacts de travail sont encore fermés; Fig 5 une position intermédiaire consécutive, dans laquelle le levier de réarmement est juste en train de commencer à réarmer le déclencheur à maintien magnétique; Fig 6 le mécanisme en position de coupure de l'interrupteur après déclenchement par le déclencheur à maintien magnétique. Dans ces figures, on a désigné de manière concordante par 10 un déclencheur à maintien magnétique capsulé en un boîtier 12 représenté en traits mixtes Le déclencheur 10 n'est dessiné qu'en principe et possède un noyau magnétique 14 en forme de U, et une armature à bascule 16 axée sur l'une des branches (gauche) du noyau Un aimant permanent non figuré crée dans le noyau magnétique 14 un flux magnétique grâce auquel l'armature à bascule 16 reste, à l'état d'attente, appliquée sur la seconde branche -4Sur le noyau magnétique 14, plus précisément dans l'exemple d'exécution décrit sur la branche droite, se trouve un bobinage de déclenchement 20 raccordé à un circuit électronique de surveillance d'un certain état de marche défectueux dans le réseau, en aval de l'interrupteur de protection Si le bobinage de déclenchement 20 est excité par un courant de sens convenable, le flux magnétique dans le noyau 14 qui se referme par l'intermédiaire de l'armature à bascule 16 se trouve affaibli avec comme conséquence que le ressort de rappel 18 devient opérationnel et que l'armature à bascule 16 quitte la branche droite du noyau magnétique 14 et gagne sa position de déclenchement En même temps l'armature à bascule 16 déplace un poussoir 22 coulissant à travers le boîtier 12 en repoussant le poussoir d'une certaine longueur hors du boîtier, un organe de commande 24 coulissant dans la même direction en déverrouillant alors la serrure de fermeture non figurée des contacts de l'interrupteur de protection, qui se trouve ainsi en position de coupure. Afin de ramener par la suite l'armature 16 du déclencheur à maintien magnétique 10 dans sa position d'attente, c'est-à-dire appliquée sur la seconde branche (droite) du noyau magnétique 14, il est prévu un levier de réarmement 26 coopérant avec un épaulement 28 de l'organe de commande 24 Le levier de réarmement 26 est axe au centre d'un segment annulaire 30 pourvu d'un bras et bloqué par son centre sur l'arbre d'enclenchement (non figuré) de l'interrupteur de protection, et le levier de réarmement se meut dans l'ouverture sur la périphérie du segment annulaire, dans lequel grâce à un ressort de compression 32 porté par l'une des extrémités du segment il est appliqué contre l'autre extrémité du segment annulaire le levier de réarmement 26 de cette façon suivra aussi longtemps le pivotement de l'arbre d'enclenchement et du segment annulaire 30 qu'il ne bute pas contre une résistance lors de son déplacement vers le bas, de sorte que lorsque le segment annulaire continue de pivoter, le ressort 32 est contraint de se comprimer. Lorsque l'interrupteur de protection se trouve en position d'enclenchement (fig 1 et 2), le segment annulaire 30 épouse une position dans laquelle le levier de réarmement 26 est basculé obliquement vers le haut Dans cette position, le levier de réarmement 26 libère l'épaulement 28 de l'organe de commande 24, de sorte que ce dernier en cas de réaction du déclencheur à maintien magnétique 10 peut être repoussé vers le haut afin de déverrouiller la serrure de fermeture des contacts Si un tel déverrouillage est provoqué par la réaction du déclencheur à maintien magnétique, les contacts de travail de l'interrupteur de protection seront ouverts -5- brusquement par le ressort de coupure, et de même, le mécanisme de déclenchement sera ramené en position de coupure par le ressort En outre, le segment annulaire 30 pivotera également dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et le levier de réarmement 26 sera basculé vers le bas, en entraînant l'organe de commande 24 par l'intermédiaire de l'épaulement 28, le déclencheur à maintien magnétique 10 étant de cette façon ramené dans sa position d'attente. Jusqu'à présent le montage et le fonctionnement du mécanisme de déclenchement et de réarmement sont identiques dans les fig; 1 et 2 Dans le mécanisme connu selon la fig 1, le poussoir 22 et l'organe de commande se touchent directement, de sorte que lors du déclic du déclencheur à maintien magnétique 10, le poussoir 22 heurte directement l'organe de commande et le repousse vers le haut, et lors du réarmement, l'organe de commande 24 entraîné par l'épaulement 28 sous l'action du levier de réarmement 26 est également commandé directement et repoussé vers le bas; Dans la grande majorité des cas cependant, la coupure de l'interrupteur de protection n'est pas provoquée par le déclencheur à maintien magnétique, mais par le déverrouillage manuel de la serrure des contacts de travail, avec comme conséquence que le levier de réarmement 26 bascule à vide vers le bas, jusqu'à ce que finalement peu avant la fin de son basculement, il heurte l'épaulement 28 de l'organe de commande 24 qui se trouve en position de repos Le choc qui s'ensuit se transmet par l'intermédiaire du poussoir 22 sur l'armature 16 du déclencheur à maintien magnétique, et peut par des répétitions constantes endommager le pivot de l'armature plate 16, compromettant ainsi son fonctionnement. Ce danger est éliminé grâce au mécanisme de déclenchement et de réarmement conforme à l'invention selon les fig 2 à 6. A cet effet, il est prévu entre le poussoir 22 et l'organe de commande 24, l'un des bras 34 d'un levier d'angle 36 pouvant pivoter autour d'un axe fixe 38 Sur cet axe 38 est monté d'autre part un taquet d'arrêt 40 qui par un faible ressort de compression 42 est pressé contre une butée fixe 44 dans la position indiquée sur les fig 2 et 3 Dans cette position de blocage, le taquet d'arrêt 40 intercepte le prolongement de l'extrémité 46 du levier de réarmement 26 avant qu'il ne heurte l'épaulement 28 de l'organe de commande 24, lorsque le levier de réarmement 26 lors d'un déclic de la serrure de fermeture des contacts est repoussé vers le bas sans que la coupure soit intervenue à cause de la réponse du déclencheur à maintien magnétique (fig. 3) Si par contre la coupure intervient à cause de la réaction du déclencheur à maintien magnétique 10, le levier gauche 36 bascule en sens contraire des -6- aiguilles d'une montre et repousse de son côté par son second levier à extrémité recourbée 48 le taquet d'arrêt contre l'action du ressort de compression 42 pour l'amener dans la position de déblocage visible sur la fig 4, position dans laquelle le levier de réarmement 26 peut déplacer librement l'organe de commande 24 se trouvant en position relevée, en agissant sur son épaulement (fig 5) pour ramener l'armature 16 en position d'attente par l'intermédiaire du poussoir 22 (fig 6) Simultanément le levier gauche 36 sera également basculé en arrière vers sa position initiale, tandis que le taquet d'arrêt 40 restera empêché par le levier de réarmement 26 de regagner sa position de blocage, aussi longtemps que l'interrupteur n'est pas réenclenché à nouveau en basculant ainsi le levier de réarmement 26 vers le haut. Il va de soi que les ressorts 18, 32, 42 doivent être accordés entre eux de telle sorte que d'une part le ressort de rappel 18 puisse non seulement générer la force de déverrouillage de la fermeture des contacts de travail, mais également celle nécessaire à vaincre le ressort de compression 42 D'autre part, le ressort de compression 32 du segment annulaire 30 doit être prévu suffisamment fort pour que l'armature 16 du déclencheur à maintien magnétique 10 soit réarmée sans notable interférence sur l'action du ressort de rappel 18, en appui sur la branche droite 14 du noyau magnétique, position dans laquelle le flux magnétique atteint seulement sa pleine force d'attraction qui maintient l'armature 16 en position d'attente contre l'action du ressort de rappel 18. Grâce à l'utilisation du bras 34 du levier d'angle 36 en tant qu'élément intermédiaire entre le poussoir 22 et l'organe de commande 24, on assure simultanément la possibilité de démultiplication de la force de commande du déverrouillage de la serrure de fermeture des contacts de travail Au cas o un tel renforcement de puissance n'est pas nécessaire, on peut cependant renoncer à une telle démultiplication de levier, ou même prévoir un accroissement de course de l'organe de commande 24. -7 - REVENDICATIONS 1 Interrupteur automatique de protection basse tension, en particulier interrupteur sélectif à courant de défaut, comportant un déclencheur à maintien magnétique, qui après avoir déclenché pour l'ouverture des contacts de travail peut de nouveau être ramené en position d'attente à l'aide d'un organe de réarmement accouplé par ressort au mécanisme d'enclenchement de l'interrupteur de protection, caractérisé par un taquet d'arrêt mobile ( 40) pouvant être mû en position de déblocage du déclencheur à maintien magnétique ( 10) lorsque ce dernier a déclenché, ce taquet d'arrêt pouvant intercepter l'organe de réarmement ( 26) lorsque les contacts de l'interrupteur sont coupés par une action manuelle ou par un autre déclencheur, avant qu'il ne heurte le déclencheur à maintien magnétique ( 10). 2 Interrupteur de protection selon la revendication 1, dont le déclencheur à maintien magnétique est doté d'un poussoir coulissant sous l'effet de son armature, et dont la course de déclenchement est transmissible à un organe de commande de la serrure de fermeture des contacts de l'interrupteur de protection, l'organe de réarmement étant entraîné par cet organe de commande, caractérisé par le fait que pour la transmission du déplacement du poussoir ( 22) sur l'organe de commande ( 24), il est prévu un élément intermédiaire ( 34, 36) possédant un toc ( 48) servant à repousser le taquet d'arrêt ( 40) vers sa position de déblocage. 3 Interrupteur de protection selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le taquet d'arrêt ( 40) est conçu sous forme de levier oscillant, et que l'élément intermédiaire est un levier d'angle ( 36) contre l'un des bras duquel le poussoir ( 22) et l'organe de commande ( 24) s'appuient en sens contraire, et dont l'autre bras ( 48) forme le toc d'action sur le taquet d'arrêt. 4 Interrupteur de protection selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le taquet d'arrêt ( 40) et le levier d'angle ( 36) sont montés sur un axe commun ( 38).