Brevet FR2660793A1 — publié le 19911011

RELAIS THERMIQUE. L'invention se rapporte à un relais thermique appartenant à une gamme de relais, comportant chacun dans une enve- loppe des moyens de surveillance de courant propres à provoquer lors de l'apparition de surcharges, le déclen- chement d'un mécanisme armé et l'ouverture d'un interrup- teur de sécurité, et présentant sur une face frontale de cette enveloppe: d'une part, un premier poussoir pour réarmer le méca- nisme après un déclenchement, et d'autre part, un second poussoir pour provoquer ar- tificiellement l'ouverture de cet interrupteur de sécu- rité lors d'une procédure de contrôle, tandis que des moyens de télécommande, faisant appel à des électro-aimants ayant chacun un boîtier susceptible d'être mécaniquement associé à l'enveloppe, présentent chacun un organe d'actionnement tel qu'une palette mo- bile, une armature mobile, ou un noyau mobile aptes à provoquer l'enfoncement de ces poussoirs. De tels relais et électro-aimants, qui sont par exemple connus par le catalogue Telemecanique 1987-1988 pages 3/128 et 3/129 de la Demanderesse, trouvent leur applica- tion dans tous les domaines o une installation indus- trielle dispose par exemple d'un pupitre ou d'une station 2 - de contrôle et de commande, o sont centralisées des in- formations relatives à l'apparition de défauts de fonc- tionnement, et d'o peuvent être émis des signaux élec- triques propres à établir ou rétablir en temps voulu la mise en route d'appareils tels que des moteurs, lorsque les conditions d'un bon fonctionnement sont réunies. Pour l'exécution du réarmement et du déclenchement provo- qués à distance, l'appareil connu par l'art antérieur fait appel à deux électro-aimants distincts qui sont cha- cun en mesure d'effectuer l'une des deux opérations men- tionnées ci-dessus; l'encombrement et les moyens d'accrochage des boîtiers de ces deux électro-aimants sont tels que leur mise en place simultanée ne peut être effectuée Il en résulte que la centralisation des com- mandes des deux fonctions mentionnées ne peut être tota- lement effectuée et qu'en outre un supplément de coût technique doit être imputé à l'existence de deux modèles d'électro-aimants distincts nécessitant par ailleurs des volumes de stockage séparés. L'invention se propose par suite d'apporter à l'un quel- conque des relais thermiques, dont la constitution répond à celle qui est précisée ci-dessus, des aménagements propres à en écarter les lacunes et à en améliorer le coût technique, en ne fournissant qu'un seul type d'électro-aimant susceptible d'être adapté simplement à chacune des fonctions et d'être monté soit à l'unité, soit par paire. Selon l'invention, le but visé est atteint grâce au fait que: la susdite enveloppe comprend des moyens permettant d'assurer la fixation, sur la susdite face frontale, de deux boîtiers d'électro-aimants, l'organe d'actionnement de chacun des électro-aimants est orientable par rapport à son boîtier, les deux poussoirs sont disposés de manière à pouvoir être actionnés par les organes d'actionnement convena- blement orientés de deux électro-aimants fixés sur la- dite face frontale, sans qu'il se produise une interfé- rence entre ces deux organes. L'invention ainsi que des variantes de réalisation aux- quelles elle se prête, seront mieux comprises à la lec- ture de la description ci-dessous et à l'examen des figures qui l'accompagnent, en illustrant: A la figure 1, une vue en perspective simpli- fiée d'un relais thermique dépourvu de moyens de télécommande; A la figure 2, une vue de la face frontale d'un relais thermique, conforme à l'invention, et à l'enveloppe duquel ont été associés deux électroaimants de télécommande; A la figure 3, une vue d'un électro-aimant de télécommande utilisé dans l'invention; A la figure 4, une vue frontale d'un second mode de réalisation de relais thermique; A la figure 5, une vue de face d'une variante de forme de l'électro-aimant utilisée avec un relais thermique selon la figure 4; A la figure 6, une vue de côté d'un détail d'électro-aimant de télécommande mis en oeuvre dans le relais selon la figure 4; A la figure 7, une vue en élévation et en coupe par l'axe de la bobine d'un électro-aimant de télécommande; 4 - A la figure 8, une vue en perspective de l'électro-aimant selon la figure 7; et Aux figures 9 et 10, deux vues de face de dif- férentes tailles de relais thermiques auxquels sont associés des électro-aimants de télécom- mande. Un relais thermique usuel 1 est destiné à être mécanique- ment et électriquement associé à un appareil contacteur 2 représenté en traits tiretés à la figure 1 Les liaisons électriques se font usuellement d'une part à l'aide de broches du relais telles que 3 pénétrant dans des bornes du contacteur telles que 4, d'autre part à l'aide de crochets non représentés. L'enveloppe de chacun des relais de la gamme 5 de relais pouvant se monter sur le contacteur 2 contient essentiel- lement un jeu de bilames thermiques telles que 6, qui sont placées chacune en série entre une broche 3 et une borne de l'enveloppe telle que 7, un mécanisme de déclen- chement 8 qui est libéré par les déflexions des deux ou trois bilames, lorsque le réseau est triphasé, et au moins un interrupteur de sécurité 9 qui est ouvert par le déclenchement du mécanisme Cet interrupteur, dont les vis de bornes 10, 11 sont visibles sur une face frontale 12 de l'enveloppe, est normalement placé en série avec la bobine de l'électro-aimant du contacteur. Cette même face reçoit généralement un organe de réglage d'intensité de déclenchement 13, un bouton de réarmement 14 pour réarmer le mécanisme lorsque celui-ci a été déclenché par une surcharge de courant faible mais pro- longée, et un bouton de contrôle 15 qui est en mesure de provoquer une ouverture volontaire de l'interrupteur de sécurité, indépendamment de l'état des bilames Ces bou- tons qui sont généralement du type à poussoir rappelé par un ressort seront ainsi désignés par la suite, qu'ils - soient encastrés, affleurants ou dépassants par rapport à cette face frontale. Dans l'art antérieur, une seule face latérale 16 ou res- pectivement 17 de l'enveloppe présentait des moyens d'accrochage pour fixer le boîtier d'un petit électro- aimant de commande, dont un prolongement de la palette, de l'armature ou du noyau plongeur venait se placer en regard de l'un des deux poussoirs; afin de réduire l'encombrement, seule l'une de ces faces latérales était utilisée et la longueur des prolongements nécessaire à l'atteinte du poussoir concerné, ainsi que les diffé- rences d'effort à vaincre ou de temps de mise en service, justifiaient l'utilisation de deux électro-aimants dis- tincts. En se reportant à la figure 2, o les organes communs à ceux représentés précédemment portent les mêmes repères, on constate qu'une face 18, distincte de la face frontale 12, et sensiblement parallèle à la face 19 portant les broches 3, présente des premiers moyens d'accrochage 20 qui se divisent en une paire de moyens d'accrochage dis- tincts 2 OR et 20 T. Chaque paire de moyens 2 OR, 20 T qui a été ici représentée sous la forme de queues d'arondes, peut prendre une forme, une localisation et des dimensions quelconques pour recevoir un petit boîtier d'électro-aimant tel que 21 R respectivement 21 T. La disposition représentée, et non limitative, est celle qui procure le minimum d'encombrement transversal en direction X. Les deux électro-aimants 21 R, 21 T sont en fait deux petits électro-aimants identiques 21 disposés dans un boîtier isolant 22 qui présente deux bornes de raccorde- ment 23, 24 et, dans le cas de figure illustré, un noyau 6 - plongeur mobile, et angulairement orientable 25, voir figure 3. Ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 3, chaque petit boîtier 22 est pourvu de premiers moyens d'accrochage 26, qui sont aptes à coopérer avec l'une des paires de seconds moyens d'accrochage pour le rendre solidaire de l'enveloppe sur chacune des faces opposées 16 a, 17 a La disposition respective des seconds moyens 20 sur cette enveloppe permet de fixer l'un, l'autre, ou les deux petits électro-aimants afin que l'utilisateur puisse bénéficier soit des deux fonctions télécommandées: réar- mement R simple, ou contrôle T simple, ou des deux simul- tanément. A cet effet, les poussoirs 14, 15 ont été disposés sur l'enveloppe de façon telle, et l'armature ou prolongement d'armature mobile 25 a été ainsi rendu orientable en sens a R, c(T par rapport au boîtier 22 de l'électro-aimant, qu'une manipulation simple permet de lui conférer la fonction correspondante, les prolongements venant alors se placer, sans interférence réciproque, en regard des poussoirs correspondants 14, 15. Compte tenu des courses et des efforts distincts néces- saires à l'enfoncement des poussoirs, il est clair que pour l'exécution de l'une des deux fonctions R, T, l'électro-aimant 21 puisse être plus volumineux qu'il ne le serait pour l'exécution de celui de ces deux enfonce- ments requérant une course et un effort moindres que ceux nécessaires pour l'exécution de l'autre fonction. Une situation peut également se présenter, dans laquelle on souhaite conserver aux bornes telles que 7 et 10 une grande accessibilité, et o des débordements latéraux en direction X peuvent être tolérés Compte tenu de la nécessaire adaptation des formes et des dimensions géomé- triques de l'enveloppe à son contenu il est également 7 - concevable que, non seulement la face 16 et la face 17 ne présentent pas des configurations identiques, mais qu'en outre les poussoirs 14, 15 ne soient pas disposés sur la face 12 d'une manière symétrique par rapport à un axe central WW' d'une enveloppe 5 a de relais thermique 1, respectivement la, voir figure 4. Lorsqu'une telle situation se présente, l'enveloppe 5 a peut présenter par exemple des moyens d'accrochage 2 O Ta et 2 O Ra de formes différentes qui soient plus proches des faces latérales 16 a, 17 a, voir figure 4. L'unicité de réalisation 21 a de l'électro-aimant de télé- commande 2 l Ta, 2 l Ra peut, dans ce cas, rendre nécessaire la disposition de paires de premiers moyens d'accrochage tels que 26 a, 26 a' qui peuvent être de formes distinctes et se trouver disposés sur des côtés ou faces opposés 27, 28 de l'électro-aimant 21 a pour coopérer avec des seconds moyens 2 O Ta, 2 O Ra disposés respectivement sur des faces opposées 16 a, 17 a de l'enveloppe 5 a, voir figures 4 et 5. Si, comme évoqué ci-dessus, les poussoirs 14 a, 15 a sont disposés dissymétriquement par rapport à l'axe WW' de l'enveloppe, les longueurs des palettes ou de leurs pro- longements 25 a peuvent être distinctes pour éviter des interférences, soit entre elles, soit avec des régions particulières de la face frontale 12 a; une manière élé- gante de résoudre le problème posé par la nécessité de respecter ces longueurs distinctes, consiste à rendre sécable le prolongement de palette 25 a par exemple grâce à la présence d'une encoche 29 judicieusement placée, voir figure 6 Pour s'accommoder en outre des éventuelles différences de courses, on peut soit donner à ce prolon- gement une certaine souplesse, soit encore lui donner des épaisseurs el, e 2 différentes afin de ménager une course libre, ou un jeu, entre lui et le poussoir en regard duquel il viendra se placer. 8 - L'un des avantages présenté en outre dans ce mode de réa- lisation trouve sa réalité dans le fait que le prolonge- ment d'armature 25 a pivote ici de 1800 pour effectuer chacune des deux fonctions R ou T, de sorte qu'une confu- sion au moment de l'association de l'électro-aimant avec l'enveloppe du relais se trouve plus écartée qu'elle ne le serait avec le mode de réalisation précédent o les écarts d'orientation des palettes sont beaucoup plus réduits. Afin d'exploiter les avantages des modes de réalisation décrits précédemment, chacun des relais thermiques de la gamme présente, malgré des tailles d'enveloppes diffé- rentes, des dispositions constructives et des localisa- tions des poussoirs par rapport aux moyens d'accrochage qui sont identiques, de façon telle que, non seulement des électro-aimants de télécommande identiques puissent être utilisés de la manière exposée cidessus, mais qu'en outre cette faculté s'étende à chacun des relais ther- miques de la gamme de produits concernés. L'électro-aimant 21 a illustré à la figure 5 est mieux visible aux figures 7 et 8 o l'on observe que le prolon- gement 25 a du noyau 30 sert également de moyen de préhen- sion, pour opérer l'orientation souhaitée, par rotation de celui-ci autour de son axe SS' dans une cavité cylin- drique 32 de la bobine 31 o il se trouve soumis à l'action d'un ressort de rappel 33. Un couloir de guidage 34 du boîtier sert à guider les mouvements en direction YY' d'un prolongement 25 a qui est par exemple riveté sur le noyau et qui est soumis à l'action du ressort de rappel. Ce couloir de guidage débouche sur une fente 35 du boî- tier dont le plan est perpendiculaire à SS' et en regard de laquelle vient se placer, en position -0-, le prolon- 9 - gement lors d'une pression manuelle exercée en sens G, au-delà de la position d'attraction magnétique -A-. Lorsque le prolongement est, à l'origine, en position de fonction -R et dans cette position axiale d'ajustage -0-, un pivotement de 1800 dans le sens horaire lui est manuellement communiqué, ainsi que cela est visible à la figure 8, puis le prolongement est relâché pour que le ressort de rappel le replace dans la région opposée du couloir 34. L'électro-aimant de fonction -R est ainsi devenu un électro-aimant de fonction -T-. Sur cette même figure, on peut observer comment le pro- longement 25 a peut être, en option, pourvu d'une patte encliquetable 36 ayant un doigt 37 coudé à 900 Cette patte est utilisée pour atteindre par exemple un poussoir de contrôle qui est encastré dans l'enveloppe du relais thermique, ou qui affleure à la surface frontale de celui-ci. Des tailles diverses de relais thermiques 40, 50 recevant les mêmes électroaimants de télécommande sont, par exemple, illustrées aux figures 9 et 10. - Revendications 1 Relais thermique appartenant à une gamme de relais, comportant chacun dans une enveloppe des moyens de surveillance de courant propres à provoquer lors de l'apparition de surcharges, le déclenchement d'un méca- nisme armé et l'ouverture d'un interrupteur de sécurité, et présentant sur une face frontale de cette enveloppe: d'une part, un premier poussoir pour réarmer le méca- nisme après un déclenchement, et d'autre part, un second poussoir pour provoquer ar- tificiellement l'ouverture de cet interrupteur de sécu- rité lors d'une procédure de contrôle, tandis que des moyens de télécommande, faisant appel à des électro-aimants ayant chacun un boîtier susceptible d'être mécaniquement associé à l'enveloppe, présentent chacun un organe d'actionnement tel qu'une palette mo- bile, une armature mobile, ou un noyau mobile, apte à provoquer l'enfoncement de ces poussoirs, caractérisé en ce que: la susdite enveloppe comprend des moyens permettant d'assurer la fixation, sur la susdite face frontale ( 12), de deux boîtiers ( 22) d'électro-aimants, l'organe d'actionnement ( 25) de chacun des électro- aimants est orientable par rapport à son boîtier ( 22), les deux poussoirs ( 14, 15) sont disposés de manière à pouvoir être actionnés par les organes d'actionnement ( 25) convenablement orientés de deux électroaimants fixés sur ladite face frontale ( 12), sans qu'il se pro- duise une interférence entre ces deux organes ( 25). 2 Relais thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque boîtier ( 22) présente un seul premier moyen d'accrochage ( 26) pouvant coopérer avec deux seconds moyens d'accrochage ( 2 OT, 2 OR) prévus sur une même face ( 18) de l'enveloppe ( 5). il - 3 Relais thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque boîtier ( 21 a) présente une paire de premiers moyens d'accrochage ( 26 a, 26 a') et que l'enveloppe comporte deux seconds moyens d'accrochage ( 2 O Ta, 2 O Ra) sur deux faces opposées ( 16 a, 17 a) de l'enveloppe ( 5 a). 4 Relais thermique selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'un prolongement ( 25 a) de noyau-plon- geur ( 30) de l'électro-aimant ( 21 a) effectue en direction (SS') des mouvements d'attraction magnétique et de relâ- chement élastique dans un couloir ( 34) du boîtier, et que ce noyau peut atteindre une position (-0-) au-delà de la position d'attraction magnétique (-A-) de façon à placer ledit prolongement en regard d'une fente ( 35) du boîtier qui est perpendiculaire à cette direction, et débouche dans ce couloir de façon à autoriser son pivotement au- tour de l'axe (SS') commun au noyau et à la bobine ( 31). Relais thermique selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que celui-ci appartient à une gamme de relais thermiques de tailles différentes, comportant cha- cun des poussoirs de réarmement ( 14) et de contrôle ( 15), ainsi que des moyens d'accrochage ( 20), qui sont géomé- triquement disposés de même manière sur leurs enveloppes respectives.