Brevet FR2670047A1 — publié le 19920605

La présente invention concerne un mécanisme de manoeu- vre pour disjoncteur en boîtier moulé. L'incorporation d'un circuit électronique de déclen- chement dans les couvercles de disjoncteurs en boîtier moulé s'est traduite par un agencement compact des composants de manoeuvre internes du disjoncteur La mise en place de la plaquette à circuits imprimés de l'ensemble de déclenchement à l'intérieur du couvercle, à proximité de la poignée de manoeuvre du disjoncteur, impose que le mécanisme de manoeu- vre ouvre et ferme les contacts du disjoncteur avec une course minimum de la poignée accessible de l'extérieur Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 945 443 décrit un disjoncteur de ce type qui comporte une ensemble électronique de déclenchement à l'intérieur du disjoncteur On peut avoir un accès visuel aux paramètres électriques au moyen d'un clavier et d'un dispositif de visualisation disposés sur la surface extérieure du couvercle du disjoncteur. On décrit un mécanisme de manoeuvre compact pour disjoncteur dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 782 583, mécanisme qui est monté entre la poignée de manoeuvre accessible de l'extérieur et le bras de contact mobile au moyen d'un ensemble à came. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 5 004 878 décrit un disjoncteur en boîtier moulé utilisant un ensemble électronique de déclenchement afin d'articuler le mécanisme 2 - de manoeuvre du disjoncteur et séparer ses contacts lors de l'apparition d'une surcharge ayant une amplitude et une durée prédéterminées La caractéristique du disjoncteur en matière de limitation du courant, grâce à laquelle les contacts fixe et mobile d'une phase se séparent électrodynamiquement avant que le mécanisme de manoeuvre réponde afin de séparer les contacts fixes et mobiles des autres phases, nécessite l'emploi de ressorts de contact afin de maintenir les contacts fixes et mobiles à l'encontre des forces électrody- namiques provoquées par les pointes momentanées du courant. Le bras du contact mobile est sollicité de manière inverse vers la position fermée au moyen d'une paire de ressorts de contact puissants qui maintiennent solidement le contact mobile fixé à l'extrémité de son bras contre le contact fixe monté sur la partie inférieure du boîtier du disjoncteur. Lorsque la poignée de manoeuvre du disjoncteur entraîne manuellement le bras du contact mobile et son contact à partir de la position ouverte, distante du contact fixe, jusqu'à la position fermée contre le contact fixe, la sollicitation de sens inverse exercée par la force du ressort contre le bras du contact mobile doit d'abord être surmontée pour que les ressorts du mécanisme de manoeuvre entraînent par détente brusque le bras du contact mobile vers les positions ouverte et fermée Les puissants ressorts de contact nécessitent l'utilisation correspondante d'une paire de ressorts encore plus puissants pour le mécanisme de manoeuvre afin de surmonter la sollicitation de sens inverse exercée par les ressorts de contact pendant l'ouverture et la fermeture manuelles et d'obtenir l'état "ouvert" excentré. La présente invention a par conséquent pour objet de fournir un moyen pour surmonter la sollicitation de sens inverse des ressorts de contact du disjoncteur pendant l'opération de fermeture manuelle des contacts sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des ressorts de grande puissance pour le mécanisme de manoeuvre. -3- Selon la présente invention, un enemble de manoeuvre de disjoncteur pour l'ouverture et la fermeture de ses contacts est interconnecté tant manuellement qu'automatique- ment aux bras des contacts mobiles du disjoncteur par un agencement à came fendue La géométrie de la fente de la came soumet à un couple croissant le bras du contact mobile pendant la fermeture manuelle des contacts et pendant l'ouverture manuelle des contacts du disjoncteur. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement: Figure 1, une vue en perspective de dessus d'un disjoncteur en boîtier moulé utilisant un ensemble électroni- que de déclenchement contenu dans le couvercle du disjonc- teur; figure 2, une vue en perspective de dessus du disjoncteur de la figure 1, le couvercle étant enlevé pour faire ressortir l'ensemble du mécanisme de manoeuvre du disjoncteur; figure 3, une vue de côté à grande échelle du boîtier du disjoncteur, une partie du boîtier étant enlevée pour faire ressortir le mécanisme de manoeuvre du disjoncteur alors que ses contacts sont à l'état ouvert et, figure 4, une vue de côté à grande échelle du boîtier du disjoncteur, ses contacts étant à l'état fermé. En figure 1, on a représenté un disjoncteur 10 qui comporte un bottier moulé 11 auquel est fixé un couvercle 12 en matière plastique moulée Un ensemble électronique de déclenchement tel que celui décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique 4 945 443 mentionné ci-dessus est disposé à l'intérieur du couvercle du disjoncteur, et on peut accéder visuellement aux paramètres électriques au moyen d'un clavier et d'un dispositif de visualisation 13 Une poignée de manoeuvre 14 s'étendant dans une fente allongée 15 ménagée dans le couvercle du disjoncteur permet une intervention manuelle pour faire passer les contacts entre leurs états -4- ouvert et fermé. On verra mieux les composants du disjoncteur montés à l'intérieur du boîtier 1 en se reportant maintenant au disjoncteur décrit en figure 2 dont le couvercle est enlevé pour faire ressortir le mécanisme de manoeuvre représenté dans son ensemble par la référence 16 Six bras 17 de contact mobile, deux pour chaque phase d'un circuit associé de protection, sont disposés de façon que les contacts mobiles 18 situés à une extrémité des bras 17 viennent en aboutement avec les contacts fixes associés 19 et en soient écartés, les contacts 19 étant montés à l'intérieur du boîtier du disjoncteur Comme on le décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 782 583 mentionné ci-dessus, les bras 17 des contacts mobiles sont entraînés entre leurs positions ouverte et fermée par l'articulation du mécanisme de manoeuvre 16 lors de la libération d'un berceau de manoeuvre 23 représenté en figure 3 Le mécanisme de manoeuvre est relié aux bras des contacts mobiles au moyen d'une came 21 à fente et d'une paire de rouleaux 22 qui sont reliés en pivotement au berceau de manoeuvre 23 Comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5 004 878 mentionné ci-dessus, le berceau de manoeuvre est maintenu par un loquet 24 jusqu'à être libéré par le fonctionnement de l'ensemble électronique de déclenchement lors de l'apparition d'une surcharge dans le circuit associé comme on le voit en se reportant à la figure 2 Le courant du circuit est détecté par des transformateurs de courant 25 et transmis à l'ensemble électronique de déclenchement par des connecteurs 26 à broches verticales. L'étrier 29 de la poignée, disposé à l'intérieur des châssis latéraux 27 du mécanisme de manoeuvre, est relié par pivotement aux châssis à la partie inférieure et à la poignée de manoeuvre 14 à la partie supérieure au moyen d'une jupe 28. La coopération entre le berceau de manoeuvre 23, la came 21 à fente et le bras 17 des contacts mobiles se voit le mieux en se reportant de nouveau au disjoncteur 10 de la figure 3 dans laquelle on représente le bras 17 dans sa position ouverte, avec le contact mobile 18 séparé du contact fixe 19 à l'intérieur du boîtier 11 du disjoncteur et avec le crochet 31 du berceau 23 maintenu au-desous du loquet 24 Le bras du contact mobile est maintenu dans sa position ouverte au moyen d'un ressort 30 qui maintiennent les rouleaux 22 contre les surfaces 36 A, 36 B de la came 21 Les ressorts 39 qui servent à maintenir les contacts dans la position fermée se présentent sous la forme de ressorts de compression qui entraînent une came 40 en forme de bouton située à la partie supérieure des ressorts contre le coude 41 formé à proximité du pivot 42 du bras de contact mobile afin de fournir une pression de contact Les rouleaux 22 situés aux extrémités d'un axe 37 s'engagent par coulissement dans la fente allongée 36 de la came et sont animés d'un mouvement de va- et-vient à l'intérieur de la fente alors que la poignée de manoeuvre 14 et son étrier 29 entraînent la came 21, ce qui provoque la mise en oeuvre des ressorts de compression 39 et de la came façonnée 40 pour fournir la pression de contact requise dans la position fermée Comme cela est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5 004 878 mentionné ci- dessus, le berceau de manoeuvre 23 pivote à l'une de ses extrémités grâce à un axe 32 s'étendant entre les châssis latéraux 27 du mécanisme de manoeuvre, dont l'une est enlevé pour rendre la figure plus claire, son autre extrémité comportant le crochet façonné 31 pour engagement avec le loquet 24 décrit en traits mixtes Le berceau de manoeuvre étant ainsi en contact avec le loquet, les rouleaux 22 portés par une biellette 33 fixée en pivotement au berceau 23 par un pivot 34 permettent maintenant à la poignée de manoeuvre 14 et à son étrier 29 d'entraîner les ressorts 30 vers leur position excentrée, d'o l'entraînement rapide du bras de contact mobile vers sa position fermée Pour faciliter l'excentrage des ressorts du mécanisme de manoeuvre, les -6- cotés 36 A, 36 B de la fente 36 de la came sont parallèles de sorte que la distance d mesurée entre le pivot 14 du bras de contact mobile et l'axe 37 augmente alors que la poignée 14 se déplace de la position ouverte décrite en figure 3 à la position fermée de la figure 4 à laquelle on se reportera maintenant. Le déplacement de la poignée de manoeuvre 14 pour la faire passer de la position ouverte représentée en trait mixte à la position fermée indiquée en trait plein a pour effet de faire tourner la came 21 et sa fente 36 dans le sens des aiguilles d'une montre (vu en figures 3 et 4) autour du pivot 42 du bras de contact mobile entre la position indiquée en d en figure 3 à celle indiquée en D en figure 4 Comme on l'a décrite précédemment, la distance séparant le pivot 42 du bras de contact mobile et l'axe 37 augmente alors que la came tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui reflète effectivement une augmentation du couple agissant sur le bras 17 du contact mobile tel qu'il est défini par le produit de la force exercée par les ressorts de manoeuvre 30 et de la distance mesurée entre le pivot 42 et l'axe 37 Le couple croissant qui agit sur la came 21 est supérieur à la sollicitation de sens inverse, qu'il surmonte, agissant sur la came dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sous l'effet des ressorts de contact 39 et de la came façonnée 40 agissant contre le coude 41 du bras 17 du contact mobile Le couple agissant sur la came 21 à fente dans le sens des aiguilles d'une montre dépasse par conséquent la sollicita- tion de sens inverse fournie par les ressorts de contact de sorte que les ressorts 30 du mécanisme de manoeuvre sont rapidement excentrés pour entraîner le bras 17 du contact mobile 18 et amener ce contact en aboutement avec le contact fixe 19 comme cela est représenté en figure 4. REVENDICATIONS 1 D Isjoncteur ( 10) en boîtier moulé, caractérisé en ce qu'il comprend: un couvercle ( 12) et un boîtier ( 11) en matériau plastique; un contact fixe ( 19) et un contact mobile ( 18) disposés pour connexion à un circuit électrique extérieur, le contact mobile ( 18) étant fixé à une extrémité d'un bras ( 17) de contact mobile; un mécanisme de manoeuvre ( 16) à l'intérieur du boîtier disposé de manière à déplacer le bras de contact mobile et le contact qui lui est fixé afin d'interrompre automatiquement le courant traversant le circuit extérieur lors de l'apparition d'une surcharge; une poignée de manoeuvre ( 14) accessible de l'exté- rieur par l'intermédiaire du couvercle et reliée fonctionnel- lement au mécanisme de manoeuvre ( 16) afin de déplacer manuellement le bras de contact mobile ( 17) et son contact ( 18) entre les positions ouverte et fermée; une paire de ressorts de manoeuvre ( 30) à l'intérieur du mécanisme de manoeuvre se déplaçant vers une position excentrée et fournissant une force d'ouverture et une force de fermeture au bras de contact mobile lorsque la poignée de manoeuvre déplace le bras de contact et son contact entre lesdites positions ouverte et fermée; une paire de ressorts de contact ( 39) en aboutement avec une extrémité opposée du bras de contact mobile, ces ressorts de contact fournissant une force de sollicitation de sens inverse au bras de contact mobile de manière à maintenir son contact contre le contact fixe, un berceau de manoeuvre ( 23) fixé en pivotement à l'intérieur du mécanisme de manoeuvre, maintenant le bras de contact mobile à l'encontre d'une force de déclenchement fournie par les ressorts de manoeuvre, une biellette ( 33) de berceau fixée en pivotement au 8 - berceau de manoeuvre à l'une de ses extrémités et portant des moyens de rouleau ( 22) à son extrémité opposée; et une came ( 21) à fente reliée au bras de contact mobile et déplaçant ce bras de contact à l'unisson avec la poignée de manoeuvre, la came comportant une paire de fentes linéaires ( 36 A, 36 B), chacune des fentes étant définie par une paire de côtés opposés parallèles, d'o il résulte que les moyens de rouleau placés à l'intérieur des fentes fournissent un couple d'ouverture et de fermeture agissant sur le bras de contact mobile qui est supérieur à la force de sollicitation de sens inverse. 2 Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte fixée à la came ( 21) à fente, les ressorts de contact ( 39) étant maintenus à l'intérieur de l'enceinte. 3 Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts sont des ressorts de compression. 4 Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts de contact ( 39) sont en contact avec le bras ( 17) par l'intermédiaire d'une came façonnée ( 40). Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette ( 33) du berceau comprend une paire de biellettes parallèles réunies par un axe ( 37). 6 Disjoncteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rouleau comprennent une paire de rouleaux ( 22), un rouleau étant placé à chaque extrémité de l'axe ( 37). 7 Disjoncteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la came ( 21) à fente ( 36) comprend une paire de bras latéraux parallèles, chaque bras comprenant une fente correspondante.