Brevet FR2676591A1 — publié le 19921120

DISJONCTEUR A BOITIER MOULE MUNI D'UN DISPOSITIF DE VERROUILLAGE A FAIBLE FROTTEMENT Les disjoncteurs de type industriel comprennent, d'une façon générale, un système de verrouillage princi- pal et un système de verrouillage secondaire pour assu- rer un verrouillage adéquat du mécanisme d'actionnement du disjoncteur tout en maintenant une force de déclen- chement de niveau faible pour libérer le mécanisme d'actionnement en présence de conditions de surintensité d'une durée prédéterminée. Le brevet US N O 4 550 300 décrit l'agencement de tels dispositifs de verrouillage principal et secon- daire. Lorsque l'on utilise ce que l'on appelle un "doigt de verrouillage" en contact avec la plaque de verrouil- lage, l'extrémité de ce doigt de verrouillage en contact avec la plaque de verrouillage doit être usinée et polie avec soin et disposée de manière à assurer un verrouil- lage adéquat du berceau du mécanisme d'actionnement pour empêcher que ce berceau ne tourne à l'encontre de la force de sollicitation exercée par les ressorts puis- sants du mécanisme d'actionnement tout en permettant à une force de déclenchement relativement modérée d'éloi- gner le doigt de verrouillage de la plaque de verrouil- lage pour libérer ainsi le berceau. Le brevet US No 3 810 051 décrit l'utilisation d'un rouleau ou d'un axe rotatif en contact avec le levier de verrouillage pour réduire à un minimum le frottement entre le doigt de verrouillage et le levier de verrouil- lage. Le brevet US No 4 911 624 décrit l'utilisation d'un rouleau à l'intérieur d'un compresseur rotatif pour obtenir un contact roulant avec un piston roulant à l'intérieur du compresseur Un réservoir d'huile main- tient une amenée constante d'huile jusqu'au rouleau afin de réduire le frottement et l'usure. Un des buts de la présente invention est d'adjoin- dre un doigt de verrouillage secondaire qui maintient une force de verrouillage suffisante pour retenir le mécanisme d'actionnement du disjoncteur pendant les con- ditions de repos du circuit tout en permettant à une force de déclenchement réduite de libérer le mécanisme d'actionnement du disjoncteur dans des conditions de surcharge du circuit. Le doigt de verrouillage secondaire dans le méca- nisme d'actionnement du disjoncteur à boîtier moulé est pourvu d'une sphère de verrouillage métallique massive disposée de façon tournante à une de ses extrémités pour verrouiller la plaque de verrouillage secondaire du mécanisme Un réservoir d'huile de lubrification formé à l'intérieur du doigt de verrouillage assure une lubrifi- cation constante de la sphère tandis qu'un ressort de compression situé à l'intérieur du doigt de verrouillage empêche l'huile de lubrification de fuir du réservoir lorsque le mécanisme d'actionnement de disjoncteur n'est pas verrouillé. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue de côté d'un disjoncteur de type industriel comprenant un dispositif ou ensemble de doigt de verrouillage selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en perspective de dessus agrandie de l'ensemble de doigt de verrouillage de la Figure 1 avant son assemblage; la Figure 3 est une vue en coupe latérale agrandie de l'ensemble de doigt de verrouillage de la Figure 1 en contact avec la plaque de verrouillage; et la Figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une partie de l'ensemble de doigt de verrouillage de la Figure 3 dans une position éloignée de la plaque de ver- rouillage. Un disjoncteur 10 de type industriel tel que celui décrit dans le brevet US précité No 4 550 300 est repré- senté sur la Figure 1 et consiste en un boîtier 11 en matière plastique auquel est fixé solidement un couver- cle 12 en matière plastique La connexion électrique avec un circuit de distribution d'énergie électrique est effectuée au moyen de la borne 13 de ligne à une des extrémités du boîtier du disjoncteur et au moyen de la borne 14 de charge située à l'extrémité opposée de ce dernier Le courant du circuit traverse une paire de contacts fixe et mobile 15, 16 et, de là, un bras 17 de contact mobile auquel est fixé le contact mobile La traverse 28 coopère avec le mécanisme d'actionnement de disjoncteur, lequel mécanisme est référencé 18 dans son ensemble, de manière à maintenir le bras de contact mobile dans la position fermée à l'encontre de la force de rappel d'une paire de ressorts d'actionnement puis- sants (non représentés) Le mécanisme d'actionnement comprend un organe 19 d'actionnement de berceau qui est fixé de façon pivotante au mécanisme d'actionnement au moyen d'un axe 25 d'articulation de berceau Le crochet 21 de berceau formé à une des extrémités de l'organe d'actionnement de berceau siège à l'intérieur d'une fente de verrouillage principale 20 formée dans la pla- que de verrouillage 22 montée de façon tournante. L'engagement entre le crochet de berceau et la fente de verrouillage est considéré comme étant le système de verrouillage principal pour le mécanisme d'actionnement 18 Le système de verrouillage secondaire pour le méca- nisme d'actionnement consiste en un contact entre l'ensemble 23 de doigt de verrouillage et la partie supérieure 22 A de la plaque de verrouillage 22 Lors- qu'un courant de surintensité traverse les contacts du disjoncteur, la barre de déclenchement 24 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe d'arti- culation 26 de manière à éloigner de la plaque de ver- rouillage l'ensemble 23 de doigt de verrouillage et à permettre ainsi à l'organe 18 d'actionnement de berceau de tourner en étant libéré de la fente de verrouillage et à permettre au bras 17 de contact mobile et au contact mobile 16 qui y est fixé de tourner rapidement en sens inverse des aiguilles d'une montre pour inter- rompre ainsi le courant du circuit La manette 17 du disjoncteur est utilisée pour séparer les contacts du disjoncteur dans des conditions de repos du circuit. L'ensemble 23 de doigt de verrouillage comprend un doigt cannelé 29 de support et un doigt cylindrique 30 de verrouillage séparés au moyen d'un collet 31, comme on peut le voir sur la Figure 2 Un canal central 33 formé dans le doigt de verrouillage est fermé à une de ses extrémités Une quantité de graisse de lubrification (non représentée) est introduite dans le canal central 33 et un ressort de compression 35 est placé ensuite à l'intérieur du canal central La sphère pleine 36 en acier, se présentant sous la forme d'une bille est ensuite placée à l'intérieur de l'ouverture 32, en forme de cuvette, pratiquée à l'extrémité du doigt de ver- rouillage et une partie de l'ouverture en forme de cuvette est rabattue par martelage pour retenir la sphère tout en permettant à cette dernière de tourner librement. La fixation entre l'ensemble 23 de doigt de ver- rouillage et la barre de déclenchement 24 en matière plastique du mécanisme d'actionnement de disjoncteur est mieux représentée sur la Figure 3 à laquelle on va se référer maintenant Le doigt cannelé 29 de support est emmanché à force dans une ouverture de la barre de déclenchement, comme indiqué en 29 A, et le collet cylin- drique 31 vient buter contre la surface supérieure de la barre de déclenchement, comme indiqué en 31 A La surface cannelée du doigt de support empêche la rotation de l'ensemble de doigt de verrouillage quand il est fixé à la barre de déclenchement L'ensemble de doigt de ver- rouillage est représenté dans la position "verrouillée" avec la sphère de verrouillage 36 en contact avec la plaque de verrouillage 22 de telle sorte que la force exercée dans la direction de la flèche indicatrice déplace la sphère de verrouillage contre la surface arrière 32 A de l'ouverture 32 en forme de cuvette La graisse de lubrification 38 est maintenue à l'intérieur du canal 33 par le contact entre la sphère de verrouil- lage et la surface arrière de l'ouverture 32 en forme de cuvette L'extrémité opposée de la sphère de verrouil- lage est distante de l'extrémité, rabattue par marte- lage, du doigt de verrouillage 30 comme indiqué par l'intervalle 32 B. Quand l'ensemble 23 de doigt de verrouillage n'est pas en contact avec la plaque de verrouillage 22, comme représenté sur la Figure 4, l'extrémité 35 B du ressort pousse la sphère de verrouillage 36 contre l'extré- mité, rabattue par martelage, de l'ouverture 32 en forme de cuvette, comme représenté en 37 B La force appliquée par le ressort sur la sphère de verrouillage est dirigée dans le sens de la flèche d'indication Cette force rend étanche l'extrémité de l'ouverture 32 en forme de cuvette et empêche, de cette façon, une perte de la graisse de lubrification 38 qui est extrêmement vis- queuse aux températures de fonctionnement élevées engen- drées durant les conditions de surintensité extrêmes. Un dispositif de verrouillage à faible frottement a été décrit et est destiné à être utilisé dans les dis- joncteurs de type industriel L'utilisation d'une sphère de verrouillage poussée par un ressort et d'un réservoir de graisse de lubrification donne l'assurance que le frottement entre la sphère de verrouillage et la plaque de verrouillage de mécanisme d'actionnement aura une valeur minimale et constante. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Disjoncteur à boîtier moulé, caractérisé par le fait qu'il comprend: un boîtier ( 11) et un couvercle ( 12) en matière plastique; une paire de contacts séparables ( 15, 16) à l'inté- rieur du boîtier; un mécanisme d'actionnement ( 18) disposé à l'inté- rieur du boîtier pour séparer les contacts lorsqu'appa- raît une condition de surintensité à travers les con- tacts ( 15, 16); et un dispositif de verrouillage ( 23) disposé à l'intérieur du boîtier et coopérant avec le mécanisme d'actionnement pour empêcher ce mécanisme de séparer les contacts en présence de conditions de courant de repos à travers ces contacts, le dispositif de verrouillage com- prenant un doigt de verrouillage ( 30) à une des extrémi- tés duquel est disposée une sphère de verrouillage ( 36) pouvant tourner. 2 Disjoncteur selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il comprend une plaque de verrouil- lage ( 22) en contact avec la sphère de verrouillage ( 36), cette plaque de verrouillage coopérant avec une barre de déclenchement ( 24) montée de façon pivotante à- l'intérieur du boîtier. 3 Disjoncteur selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le doigt de verrouillage ( 30) comprend un canal ( 33) fermé à une première de ses extrémités. 4 Disjoncteur selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le doigt de verrouillage ( 30) comprend une ouverture ( 32) en forme de cuvette à l'extrémité opposée à ladite première extrémité, la sphère ( 36) étant disposée de façon tournante à l'intérieur de l'ouverture ( 32) en forme de cuvette. 5 Disjoncteur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que l'ouverture ( 32) en forme de cuvette a son bord partiellement rabattu pour que la sphère ( 36) soit retenue à l'intérieur de l'ouverture ( 32) en forme de cuvette. 6 Disjoncteur selon la revendication 5, caracté- risé par le fait qu'il comprend un ressort ( 35) à l'intérieur du canal ( 33), une des extrémités de ce res- sort portant contre une partie de la sphère ( 36) pour pousser cette sphère contre l'ouverture ( 32) en forme de cuvette à bord rabattu. 7 Disjoncteur selon la revendication 3, caracté- risé par le fait qu'il comprend à l'intérieur du canal ( 33) une matière lubrifiante ( 38) assurant la lubrifica- tion de la sphère ( 36). 8 Disjoncteur selon la revendication 4, caracté- risé par le fait que le dispositif de verrouillage ( 23) comprend un doigt de support ( 29) à l'extrémité du dis- positif de verrouillage située à l'opposé de l'ouverture ( 32) en forme de cuvette, ce doigt de support étant retenu dans la barre de déclenchement ( 24). 9 Disjoncteur selon la revendication 7, caracté- risé par le fait qu'il comprend un collet ( 31) entre le doigt de verrouillage ( 30) et le doigt de support ( 29), le collet ( 31) butant contre une face de la barre de déclenchement. Disjoncteur selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le doigt de support ( 29) a une surface cannelée pour que soit créée une adhérence entre ce doigt de support ( 29) et la barre de déclenchement ( 24).