Brevet FR2675624A1 — publié le 19921023

APPAREIL ELECTROMECANIQUE A BLOC ADDITIF FRONTAL. La présente invention concerne un appareil interrupteur électromécanique comprenant un appareil principal auquel est adjoint un bloc additif de contacts auxiliaires. De tels blocs additifs sont couramment adjoints à des appareils contacteurs, disjoncteurs ou contacteurs-dis- joncteurs pour mettre en oeuvre un circuit électrique auxiliaire de signalisation ou de commande Le brevet US 4 622 444 décrit un disjoncteur dont le boîtier pré- sente des évidements latéraux recevant des blocs addi- tifs, ceci afin d'en faciliter le montage et le démon- tage Cette disposition antérieure mérite d'être amélio- rée tant en ce qui concerne les opérations d'introduction et de retrait des blocs additifs que l'identification de leurs bornes et câblage de celles-ci. L'invention a notamment pour but d'agencer l'appareil interrupteur et son bloc additif de manière à rendre par- ticulièrement commode l'adjonction du bloc additif à l'appareil. Elle vise en particulier à permettre d'installer le bloc additif sur site après installation de l'appareil princi- pal, sans modifier la profondeur ni la largeur de celui- ci 2 - Elle a aussi pour but de simplifier les moyens mécaniques utilisés dans le boîtier de l'appareil principal pour transmettre les ordres d'ouverture et de fermeture aux contacts principaux et ceux utilisés pour transmettre au bloc additif l'indication de l'état de ces contacts. Elle a aussi pour but de faciliter l'identification de ses bornes et leur câblage. L'invention concerne ainsi un appareil interrupteur élec- tromécanique comprenant un boîtier principal muni de plu- sieurs pôles électriques à chacun desquels sont associés au moins un contact mobile coopérant avec un contact fixe et des bornes de puissance correspondantes, et un élément de transmission susceptible de prendre une position marche et une position arrêt en fonction de l'état d'un organe de commande qui régit l'ouverture et/ou la ferme- ture des contacts, un bloc additif comportant un boîtier qui peut être adjoint au boîtier principal et qui pré- sente un circuit électrique à contacts auxiliaires actionnables par l'élément de transmission. Selon l'invention, le boîtier principal présente une ouverture frontale située entre une aire d'accès aux bornes de puissance et un nez portant des éléments de manoeuvre et/ou de visualisation, et le boîtier du bloc additif est une cassette susceptible d'être insérée et retenue dans cette ouverture. Le bloc additif peut ainsi être chargé et déchargé faci- lement, notamment du fait que son boîtier peut glisser, voire reposer, sur une surface horizontale du nez du boî- tier principal De plus, son adjonction au boîtier prin- cipal peut avoir lieu après l'installation de l'appareil principal sans modifier ni la profondeur ni la largeur de celui-ci. 3 - L'appareil interrupteur peut présenter un levier de transmission qui comprend un bras récepteur sollicité par un mécanisme de déclenchement et/ou l'armature d'un élec- troaimant inclus dans le boîtier principal ou adjoint à celui-ci et un bras de commande applicable sur l'organe de manoeuvre, le bras récepteur et le bras de commande étant situés de préférence sensiblement à 90 La réali- sation et l'assemblage de l'appareil sont donc simpli- fiés. Le bloc additif peut avantageusement comprendre des moyens à saillie effaçable coopérant avec une paroi du boîtier principal pour assurer dans la phase d'introduction un forçage du levier de manoeuvre Ceci permet d'être certain que, quels que soient l'état de l'appareil interrupteur et donc la position du levier de transmission, le levier de manoeuvre propre au bloc addi- tif pourra être introduit dans une position correcte relativement aux parties coopérantes du levier de trans- mission. Les bornes du bloc additif sont de préférence quinconcées avec celles de l'appareil pour faciliter le câblage Le bloc additif peut avantageusement être agencé et monté pour être retournable dans l'ouverture frontale, afin de fonctionner soit en additif à ouverture, soit en additif à fermeture, sans modification du bloc ni de l'appareil. Un exemple de réalisation non limitatif de l'invention va à présent être décrit en regard des dessins. La figure 1 représente en perspective un dis- joncteur équipé d'un bloc additif conformément à l'invention; La figure 2 est une vue en coupe partielle et à plus grande échelle du disjoncteur de la figure 1; 4 - Les figures 3 et 4 sont des coupes du bloc additif montrant celui-ci respectivement en position d'introduction et en position de fonc- tionnement dans le disjoncteur; La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V du bloc de la figure 3; La figure 6 est une vue du bloc selon le plan VI-VI de la figure 5; La figure 7 est une vue selon la flèche VII d'une partie du levier de transmission visible sur la figure 2; La figure 8 est une vue latérale du levier de transmission; Les figures 9 à 12 montrent le bloc dans diffé- rentes positions fonctionnelles; Les figures 13 et 14 montrent en plan l'avant du disjoncteur selon que le bloc additif est monté en additif à ouverture ou à fermeture; La figure 15 montre schématiquement une variante de réalisation du bloc additif. L'appareil interrupteur illustré est un disjoncteur- moteur présentant un boîtier 10 qui comprend vers l'avant un couvercle 11 et vers l'arrière un corps ou socle 12 fixable sur un support Le boîtier 10 est muni frontale- ment c'est-à-dire du côté opposé au côté de fixation - d'aires 13, 14 d'accès à des bornes de puissance 15. L'accès s'effectue pour un tournevis via des orifices 16 ménagés dans ces aires afin de permettre la fixation ou la libération de conducteurs de puissance Ces conduc- - teurs sont introduits dans des orifices 17 prévus dans des aires 18 supérieure et inférieure, perpendiculaires aux aires 13, 14 De plus, le boîtier 10 est muni d'un nez 20 qui porte, sur une surface frontale 21 plane et parallèle aux surfaces 13, 14, des éléments de réglage ou de visualisation tels que 22 et au moins un bouton de commande manuelle tel que 23 Il présente d'autre part des surfaces 24, 25 parallèles aux aires 18 et habituel- lement disposées horizontalement comme le montre la figure 1. Le boîtier 10 loge, notamment dans le nez 20, un méca- nisme de commande 26 coopérant avec le bouton 23 et des organes déclencheurs pour commander le déplacement de ponts de contact 27 Ces ponts sont déplaçables selon un axe X perpendiculaire à la surface frontale 21 et présen- tent des contacts mobiles 29 qui coopèrent avec des contacts fixes 28 pour ouvrir et fermer chacun un chemin de courant polaire entre deux bornes 15 L'ouverture des contacts s'effectue à partir du mécanisme 26 par action selon la flèche Fl sur l'extrémité d'un levier 30 appli- cable sur un support des ponts de contact Elle peut aussi s'effectuer à partir d'un électroaimant intégré dans le boîtier ou faisant partie d'un bloc adjoint au boîtier 10; l'action d'ouverture peut alors s'exercer sur un point intermédiaire (du bras 30 a) du levier 30 selon la flèche F 2 La fermeture des contacts peut être engendrée de façon connue par le bouton 23 ou l'électroaimant. Le levier 30 tourillonne sur des pivots 31 et il est sol- licité dans le sens de la fermeture des contacts 28, 29 par un léger ressort 32 Il est coudé de manière à pré- senter un autre bras 30 b qui commande directement le bloc additif Les bras 30 a, 30 b font entre eux un angle approximativement droit. 6 - Selon l'invention, une ouverture 33 est ménagée frontale- ment dans la surface 24 du boîtier entre le nez 20 et l'aire frontale 13 d'accès aux bornes 15 Dans l'ouverture 33 peut s'introduire par translation, à la manière d'une cassette, un bloc additif amovible, par exemple encliquetable ou accrochable, dont le boîtier 40 a une largeur au plus égale à celle du boîtier principal ; la largeur du boîtier 40 est ici égale à celle du boîtier 10, diminuée de l'épaisseur des cloisons laté- rales 34 de celui-ci En l'absence du bloc additif, l'ouverture 33 est masquée par un bandeau amovible La profondeur du boîtier 40 et son insertion dans le boîtier sont telles que la face frontale du boîtier 40 ne dépasse pas de la surface frontale 21 du boîtier 10. Le boîtier 40 du bloc additif se compose d'un corps 40 a et d'un couvercle 40 b (voir figure 6) ou de deux demi- coquilles et il comprend un organe de contact fixe 42 et un contact mobile 43 pour établir ou couper une liaison électrique à simple coupure entre deux bornes à vis 44, Les ouvertures 46 d'accès aux vis ont des axes Dl qui sont parallèles aux axes D 2 des vis des bornes de puis- sance 15 et qui sont intercalés entre ces axes pour faci- liter le câblage (voir figure 13) Des ouvertures traver- santes 47 d'introduction des conducteurs débouchent sur une face horizontale 48 et sur une face horizontale oppo- sée 49 du boîtier 40 On pourrait bien sûr prévoir dans le boîtier 40 une liaison électrique à double coupure. Sur le côté frontal du boîtier 40, il est prévu entre les ouvertures 46 d'accès aux bornes 44, 45 une ouverture 50. Cette ouverture est centrée sur le plan médian Y du boî- tier et loge l'extrémité manoeuvrable d'un verrou 60 décrit plus loin. Le bloc additif 40 est retournable autour d'un axe per- pendiculaire au plan de la surface frontale 21 du dis- joncteur Ce retournement permet au bloc additif de 7 - prendre deux positions fonctionnellement distinctes Pour prendre l'une de ces positions, la face 49 du boîtier 40 glisse, lors de l'introduction de celui-ci dans l'ouverture 33, sur la surface 24 du nez 20 du boîtier 10 Pour prendre l'autre position, la face 48 du boîtier glisse à l'introduction sur la surface 24. Les dispositions suivantes sont prises à l'intérieur du boîtier 40 du bloc additif. Le contact mobile 43 est porté par une extrémité d'une lame élastique 52 Celle-ci est sollicitée, du côté opposé aux contacts, par un ressort 53 de pression de contact La lame élastique est encastrée à son autre extrémité dans une pièce de connexion 54 reliée à la borne 44 Le contact fixe 42 est porté par une autre pièce de connexion 55 reliée à la borne 45. La lame 52 porte-contact est manoeuvrée par un levier 56 articulé à une extrémité 56 a sur des tourillons d'axe D 3 et accessible à son autre extrémité 56 b, qui est libre, par une ouverture postérieure 57 du boîtier 40 La lame 52 et le levier 56 coopèrent en un point intermédiaire 56 c de ce dernier En lieu et place du levier, on peut prévoir un organe de manoeuvre coulissant. Le verrou est constitué dans une première variante (figures 2 à 5) par un levier 60 indépendant du levier 56 et coopérant avec celui-ci notamment dans la plage d'introduction Il est constitué dans une deuxième variante (figure 15) par au moins un élément d'encliquetage à point dur utilisant un effet élastique et prévu dans les boîtiers 10 et/ou 40. Le levier de verrouillage 60 (figures 2 à 5) comprend une tête de manoeuvre 61 logée dans l'ouverture 50 et une saillie 62 pénétrant dans un évidement 58 du boîtier 40 et pouvant s'accrocher dans l'un ou l'autre de deux évi- 8 - dements 63, 64 prévus dans le boîtier 10, des deux côtés de l'ouverture frontale 33 Le levier 60 pivote autour d'un axe D 4 du boîtier 40 L'axe D 4 est parallèle à l'axe D 3 et à l'axe longitudinal de la lame 52, ces axes étant perpendiculaires au plan Y Le levier 60 possède un talon 66 opposé à la saillie 62 et applicable contre le levier 56 afin de forcer celui-ci en position d'ouverture des contacts auxiliaires dans la phase d'introduction Enfin, le levier 60 est rappelé vers sa position de la figure 4 par un ressort ou par des pattes élastiques 67. Le bloc additif retournable peut occuper une première position correspondant à la fonction d'additif à ferme- ture (figures 9 et 10) et une deuxième position correspondant à la fonction d'additif à ouverture (figures 2 à 4 et 11, 12) - Des marquages appropriés 70 F et 700 sont prévus respectivement sur les faces opposées 48, 49 du boîtier 40 du bloc additif; de la sorte, on visualise la fonction effectivement assurée par le bloc mis en place tout en occultant le marquage de la fonction non assurée La fonction ouverture est illustrée figure 13 et la fonction fermeture figure 14. Le levier 30 du disjoncteur commande par un premier bras 30 a un organe portant les contacts de puissance et par un deuxième bras 30 b la patte d'extrémité 56 b du levier 56 du bloc additif La patte 56 b est désaxée par rapport au plan central Y du boîtier 40. Le bras 30 b du levier 30 se termine par un doigt 71 F actif pour le fonctionnement en additif à fermeture et par un doigt 710 actif pour le fonctionnement en additif à ouverture Chaque doigt permet d'ouvrir les contacts auxiliaires lorsque les contacts principaux sont ouverts (additif à fermeture) et fermés (additif à ouverture). Les doigts 71 F, 710 sont alignés selon des axes D 5, D 6 symétriques par rapport au plan Y; la patte 56 b est ali- gnée sur D 5 (additif à fermeture) ou sur D 6 (additif à 9 - ouverture) D'autres doigts 71 M, 71 N, indiqués en tirets sur la figure 7, peuvent être prévus sur le levier 30 pour actionner d'autres leviers de commande tels que 56 lorsque le bloc additif présente d'autres contacts (par exemple dans le cas d'un additif à quatre bornes). Le montage et le mode de fonctionnement du bloc additif décrit sont les suivants. Lorsque le bloc additif doit être chargé dans le disjonc- teur, l'opérateur choisit son côté apparent vers le haut en fonction du mode souhaité et fait glisser le boîtier sur la surface horizontale 24 du boîtier 10 pour l'engager dans l'ouverture 33 (figure 3) La saillie 62 du levier 60 est contrainte de s'effacer; le levier 60 pivote en sens horaire et le talon 66 repousse le levier 56 qui pivote dans le même sens Quel que soit l'état du disjoncteur, on est ainsi certain que la patte 56 b se positionne du bon côté du doigt 710 ou 71 F En fin d'introduction, causée par une butée 72 du boîtier 10, la saillie 62 se loge dans l'ouverture 63 ou 64 pour assurer la retenue du bloc additif On constate que le bloc addi- tif est adjoint à l'appareil principal sans modifier la profondeur et la largeur de celui-ci, ni perturber son montage ou celui d'éventuels additifs latéraux. En supposant que la fonction choisie est celle d'additif à fermeture (figures 9 et 10), les marquages 70 F sont apparents sur la surface 49 du boîtier 40 Lorsque les contacts principaux du disjoncteur sont fermés (figure 9), le levier 30 est basculé dans le sens antihoraire et le doigt 71 F laisse le levier 56 venir vers la gauche sous l'effet du ressort 53, de sorte que les contacts auxiliaires 42, 43 sont fermés Lorsque les contacts principaux du disjoncteur sont ouverts (figure 10), le levier 30 est basculé dans le sens horaire et le doigt 71 F s'applique sur la patte 56 b Le levier 56 pousse la - lame 52 en comprimant le ressort 53 et sépare donc les contacts 42, 43. Si la fonction choisie est celle d'additif à ouverture (figures 11 et 12), ce sont les marquages 700 qui sont apparents sur la surface 48 du boîtier 40 Si les contacts principaux du disjoncteur sont fermés (figure 11), le doigt 710 s'applique sur la patte 56 b pour ouvrir les contacts auxiliaires Si les contacts principaux sont ouverts (figure 12), le doigt 710 laisse la patte 56 b revenir vers la droite et les contacts auxiliaires sont fermés. Dans la variante illustrée sur la figure 15, le levier de commande 56 se met de lui-même en position d'ouverture de contacts auxiliaires en phase d'introduction Il comprend à cet effet une saillie 56 d qui joue le même rôle que la saillie 62 précédemment décrite Le verrouillage du boî- tier 40 par rapport au boîtier 10 s'effectue au moyen de crans ou d'éléments d'encliquetage 73 utilisant l'élasticité des parois des boîtiers ou d'éléments spéci- fiques de celles-ci. Pour décharger le bloc additif, l'opérateur actionne le levier 60 du verrou pour en effacer la saillie 62 (figures 2 à 5) ou dégage les crans ou éléments d'encliquetage 73 (figure 15), puis tire le boîtier 40 hors du boîtier 10. L'invention a été décrite à propos d'un disjoncteur- moteur Elle s'applique également aux appareils interrup- teurs tels que les contacteurs, contacteurs-disjoncteurs ou disjoncteurs de ligne D'autres modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit Le levier pivotant de transmission et le levier pivotant de manoeuvre peuvent être remplacés par des organes dépla- çables en translation. 11 - Revendications 1 Appareil interrupteur électromécanique com- prenant un boîtier principal muni de plusieurs pôles élec- triques à chacun desquels sont associés au moins un contact mobile coopérant avec un contact fixe et des bornes de puissance correspondantes, et un élément de transmission susceptible de prendre une position marche et une position arrêt en fonction de l'état d'un organe de commande qui régit l'ouverture et/ou la fermeture des contacts, un bloc additif comportant un boîtier qui peut être adjoint au boîtier principal et qui présente un circuit électrique à contacts auxiliaires actionnables -par l'élément de transmission, caractérisé par le fait que: le boîtier principal ( 10) présente une ouverture fron- tale ( 33) située entre une aire ( 13) d'accès aux bornes de puissance et un nez ( 20) portant des éléments de manoeuvre et/ou de visualisation, et le boîtier ( 40) du bloc additif est une cassette sus- ceptible d'être insérée et retenue dans cette ouver- ture. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boîtier ( 40) du bloc addi- tif est introduit dans l'ouverture frontale ( 33) par glissement sur une surface horizontale ( 24) du nez ( 20) du boîtier principal ( 10). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le boîtier ( 40) du bloc addi- tif repose en position montée sur la surface horizontale ( 24) du nez ( 20). 12 - 4 Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément de transmission du boîtier principal est un levier pivotant ( 30) et que le bloc additif comprend un organe de manoeuvre ( 56) des contacts auxiliaires ( 42, 43), sollicité par un bras ( 30 b) du levier pivotant ( 30). 5 Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le levier de transmission ( 30) présente un bras récepteur ( 30 a) sollicité par un mécanisme de déclenchement et/ou l'armature d'un élec- troaimant inclus dans le boîtier principal ( 10) ou adjoint à celui-ci et un bras de commande ( 30 b) appli- cable sur l'organe de manoeuvre ( 56). 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le bras récepteur ( 30 a) et le bras de commande ( 30 b) font entre eux un angle approximativement droit, l'organe de manoeuvre ( 56) est un levier pivotant autour d'un axe (D 3) parallèle à l'axe de pivotement ( 31) du levier de transmission ( 30). 7 Appareil selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que chaque voie du bloc additif est à simple coupure et comprend un contact mobile ( 43) porté par une lame souple ( 52) sollicitable par l'organe de manoeuvre ( 56). 8 Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le bloc additif comprend des moyens à saillie effaçable ( 62) coopérant avec une paroi 13 - du boîtier principal ( 10) pour assurer dans la phase d'introduction un forçage du levier de manoeuvre ( 56). 9 Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'au bloc additif est associé un verrou ( 60) accessible par l'avant du boîtier principal et destiné à retenir le bloc additif dans l'ouverture frontale. Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les bornes ( 44, 45) du boî- tier ( 40) du bloc additif sont quinconcées avec les bornes ( 15) du boîtier principal ( 10). 11 Appareil selon l'une des revendications 1 à , caractérisé par le fait que le boîtier ( 40) du bloc addi- tif a une largeur au plus égale à celle du boîtier ( 10) de l'appareil principal et une profondeur telle qu'en position montée le boîtier ( 40) ne dépasse pas de la sur- face frontale ( 21) du boîtier de l'appareil principal. 12 Appareil interrupteur électromécanique com- prenant: un boîtier principal muni de plusieurs pôles élec- triques à chacun desquels sont associés au moins un contact mobile coopérant avec un contact fixe et des bornes de puissance correspondantes, et un élément de transmission susceptible de prendre une position marche et une position arrêt en fonction de l'état d'un organe de commande qui régit l'ouverture et/ou la fermeture des contacts, un bloc additif comportant un boîtier qui peut être adjoint au boîtier principal et qui présente un circuit 14 - électrique à contacts auxiliaires actionnables par l'élément de transmission, caractérisé par le fait que: le boîtier ( 40) du bloc additif est une cassette sus- ceptible d'être insérée et retenue de manière amovible dans une ouverture ( 33) du boîtier principal ( 10), et comporte un organe de manoeuvre ( 56) des contacts auxi- liaires, l'élément de transmission du boîtier principal est un levier pivotant ( 30) qui présente un bras récepteur ( 30 a) sollicité par un mécanisme de déclenchement et/ou l'armature d'un électroaimant inclus dans le boîtier principal ( 10) ou adjoint à celui-ci, le bras récepteur étant applicable sur un support des contacts princi- paux, et un bras de commande ( 30 b) applicable sur l'organe de manoeuvre ( 56).