Brevet FR2685976A1 — publié le 19930709

La présente invention se rapporte à un mécanisme d'appareil interrupteur de courant notamment de type disjoncteur comportant au moins un pôle formé par au moins un contact mobile coopérant avec un contact fixe et des moyens de déplacement des contacts mobiles sur lesquels agissent d'une part des moyens de protection contre les surcharges et surintensités et d'autre part un organe de commande manuelle On utilise un mécanisme du type ci-dessus dans les disjoncteurs mono ou polyphasés Ce mécanisme de serrure comporte un organe de commande manuelle (bouton) apte à comprimer les ressorts qui tendent à appliquer les contacts mobiles contre les contacts fixes Ce mécanisme reçoit par ailleurs des ordres d'ouverture Des déclencheurs agissent sur la serrure pour provoquer l'ouverture rapide des contacts Ils combinent presque toujours la protection contre les surcharges et contre les court- circuits. La présente invention a pour but de fournir un mécanisme de serrure utilisant un aimant permanent pour faire agir les déclencheurs de protection contre les surcharges et les court-circuits. Ce mécanisme de serrure permet, avec un très faible effort de venir déclencher, en cas de défaut, le mécanisme de commande des contacts, même lorsque ceux-ci sont soumis à un effort important. Le mécanisme selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de verrouillage magnétique pourvu d'un aimant permanent capable d'assurer le verrouillage des moyens de déplacement des contacts mobiles et une palette magnétisable de déclenchement d'ouverture susceptible d'être commandée par les moyens de protection pour dévier une fraction du flux magnétique de l'aimant permanent de manière à déverrouiller ainsi les moyens de déplacement des contacts mobiles et à provoquer l'ouverture. Selon une caractéristique le mécanisme comporte une palette magnétisable de fermeture susceptible d'être temporairement verrouillée sur l'organe de verrouillage et d'être libéree, par action de la palette de déclenchement d'ouverture sur l'aimant, de manière à permettre l'ouverture. Selon une autre caractéristique, l'organe de verrouillage magnétique est monté pivotant sur le boîtier de manière à être déplacé par l'organe de commande manuelle et à amener la palette de fermeture d'une position d'arrêt ou de déclenchement à la position de fermeture, contacts fermés. Selon une autre caractéristique, le mécanisme comporte un verrou susceptible d'immobiliser le porte-contacts des contacts mobiles en position d'ouverture ainsi que l'organe de verrouillage magnétique. Selon une caractéristique, la palette de fermeture est reliée par son extrémité au support du porte-contacts mobile. Selon une caractéristique, le mécanisme comporte un levier de commande monté pivotant sur le boîtier et susceptible de déplacer l'organe de verrouillage magnétique, ce levier de commande étant relié mécaniquement à l'organe de commande manuelle L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un mode de réalisation du mécanisme de serrure selon l'invention, en position de marche la figure 2 est un schéma du mécanisme de la figure 1, en position d'arrêt la figure '3 est un schéma du mécanisme de la figure 1, en position "déclenché" la figure 4 est un schéma du mécanisme de la figure 1,en position de fermeture brusque les figures 5 à 8 représentent schématiquement une variante du mécanisme illustré par les figures 1 a 4 la figure 5 correspondant à la position de marche, la figure 6 à la position d'arrêt, la figure 7 à la position de déclenchement, la figure 8 à la fermeture brusque. L'interrupteur de courant de type disjoncteur représenté par les dessins, comprend un ou plusieurs pôles 1 loges dans un boîtier Chaque pôle I comprend des parties fixes et mobiles supportant les contacts séparables Sur les dessins, un seul pôle 1, du type à double coupure, est représenté Il comprend des conducteurs 12 reliant les bornes de raccordement aux contacts fixes 121 et un pont mobile Il portant les contacts mobiles 111 Le pont mobile 11 est monté dans un porte-contacts 13 qui coulisse dans le boîtier, perpendiculairement au plan passant par les contacts fixes Ce porte- contacts 13 comporte un support coulissant 14 et un coulisseau 17 guidé dans un logement de ce support coulissant Ce coulisseau 17 est solidaire du pont de contacts 11 Il est soumis à un ressort 15 de pression des contacts qui tend à déplacer le pont 11 par rapport au support mobile 14, dans le sens de fermeture des contacts Le ressort 15 qui travaille en compression prend appui sur la partie supérieure du support mobile 14 et repousse l'extrémité du coulisseau 17. Le support mobile 14 est soumis à un ressort d' ouverture 16 tendant à le déplacer vers la position d'ouverture (contacts ouverts) Le mouvement de translation du support mobile 14 est limité par une butée 18 correspondant à la position d'ouverture. Le mécanisme comporte un organe de verrouillage magnétique 3 qui comporte un levier 31 portant un aimant permanent:32 et une culasse:33 en matériau magnétique doux Le levier de verrouillage 31 est monté oscillant, autour d'un axe de pivotement 36, sur le boîtier. Un levier de commande 2 est monté pivotant, autour de l'axe de pivotement 36, sur le boîtier Il permet de manoeuvrer l'organe de verrouillage magnétique 3 et les pièces associées Ce levier est relié mécaniquement à un organe de commande manuelle 7 du type, par exemple, bouton coulissant Ce bouton de commande 7, lorsqu'il est déplace manuellement, permet de faire pivoter le levier de commande 2 entre la position de fermeture des contacts et de marche représentée à la figure 1 ou 5 et la position d'ouverture des contacts et d'arrêt représentée à la figure 2 ou 6 Le bouton de commande 7 est guidé en translation et est soumis à un ressort de rappel 71. Une palette 5 de déclenchement d'ouverture, en matériau magnétique doux, est montée pivotante, autour d'un axe de pivotement 52, sur le levier 31 et elle est soumise à un ressort 51 Elle pivote entre une position de repos o elle est éloignee de l'aimant et une position de travail ou elle est rapprochée de cet aimant Les déplacements de cette palette 5 de déclenchement d'ouverture sont commandés par un déclencheur 61 assurant la protection contre les surcharges et les court-circuits A l'apparition d'un courant de défaut, la palette 5 de déclenchement d'ouverture peut être libérée de sa position de repos par le déclencheur 61 pour venir en position de travail Le ressort 51 agit sur la palette 5 de déclenchement d'ouverture pour la rapprocher de l'aimant 32 Une palette de fermeture 4, réalisée en matériau magnétique doux, est montée pivotante, autour d'un axe de pivotement 36, sur le boîtier Elle est susceptible de pivoter entre une position de travail o elle est soumise à l'attraction de l'aimant 32 et est à proximité de l'organe de verrouillage 3 et une position de repos o elle est éloignée de cet organe de verrouillage 3. Le mécanisme comprend un verrou mobile 8 apte à immobiliser le portecontacts 14 en position d'ouverture des contacts (figure 2 ou 6) et à immobiliser l'organe de verrouillage magnétique 3 en position de marche Ce verrou 8 est monté pivotant autour d'un axe 81. Dans le mode de réalisation des figures I à 4, la palette 4 est liée par son extrémité 41 au support 14 Le mouvement de translation du coulisseau 17 par rapport au support 14 (sous l'action du ressort 15), dans le sens de fermeture des contacts, est limité par une butée 171 du coulisseau venant en appui contre le support 14. Dans la variante des figures 5 à 8, la palette de fermeture 4 n'est pas liée par son extrémité au support 14 Elle coopère avec un levier intermédiaire 9 qui pivote sur le boîtier, autour de l'axe de pivotement 36, et qui est lié par son extrémité au support mobile 14 Un ressort 91 tend à rapprocher, l'un par rapport à l'autre, le levier intermédiaire 9 et la palette de fermeture 4. Le fonctionnement du mécanisme va maintenant être expliqué. Dans la position de marche et de fermeture des contacts représentée a la figure 1 ou 5, le flux crée par l'aimant 32 se referme dans la palette de fermeture 4 qui est donc retenue contre l'organe de verrouillage 3 par la force d'attraction magnétique de l'aimant 32 La force exercée sur cette palette 4 est supérieure à la force du ressort d'ouverture 16 L'organe de verrouillage magnétique 3 est immobilisé en rotation, autour de l'axe 36, par le verrou 8 qui accroche l'extrémité du levier 31 Le coulisseau 17 est repoussé par le ressort 15 et les contacts mobiles sont appliqués contre les contacts fixes Le maintien dans cette position de marche et de fermeture est donc obtenu par des moyens mécaniques et magnétiques, sans consommation d'énergie. Quand on actionne le bouton de manoeuvre 7 dans le sens marche-arrêt, on fait pivoter le levier de commande 2 dont le pion 21 vient décoller la palette 4 de l'organe de verrouillage magnétique 3. Cette palette de fermeture 4 ainsi libérée entraîne le support mobile 14 et les poussoirs 17 Le support mobile 14 fait alors tourner, par l'intermédiaire d'un bossage, le verrou 8 qui libère l'organe de verrouillage magnétique 3 Ce dernier pivote sous l'action du ressort 51 et vient se coller sur la palette 4 (figure 2 ou 6). En cas de défaut (surcharge ou court-circuit), le déclencheur 61 fait tourner le becquet 62 qui libère la palette 5 de déclenchement d'ouverture Celle-ci vient alors se coller contre l'aimant 32 Le flux cree par l'aimant 32 se répartit dans les palettes 4 et 5 La force exercée sur la palette de fermeture 4 devient plus faible que la force du ressort 16 La palette de fermeture 4 est libérée et peut se décoller de l'organe de verrouillage magnétique '3 Le porte-contacts 13 se déplace sous l'action du ressort d'ouverture 16 pour venir occuper la position "déclenché" illustrée par la figure '3 ou 7. Pour passer de la position "déclenché" (figure:3 ou 7) à la position "arrêt" (figure 2 ou 6), on déplace le bouton de commande 7 qui fait pivoter le levier de commande 2 Le pion 23 de ce levier 2 pousse l'organe de verrouillage:3 jusqu'à la position "arrêt" (figure 2 ou 6) Ce pivotement permet d'aller chercher la palette de fermeture 4 et de rearmer la palette de déclenchement d'ouverture 5 sur le becquet 62 C'est le pion fixe 53 qui permet d'amener la palette de déclenchement d'ouverture 5 en position de réarmement Ce rearmement de la palette 5 est nécessaire pour que l'on puisse ramener l'organe de verrouillage magnétique 3 en position de marche et fermeture des contacts (figurel ou 5). Pour aller de la position d'arrêt (figure 2 ou 6) à la position de marche (figure 1 ou 5), on déplace le bouton de commande manuelle 7 qui fait pivoter le levier 2 Ce mouvement de rotation du levier 2 ramène simultanément la palette de fermeture 4 et l'organe de verrouillage magnétique 3 vers la position de marche de la figure 1 ou 5 En fin de course, l'organe de verrouillage magnétique 3 autorise la rotation du verrou 8 qui libère le porte-contacts 13 jusque là retenu par le pion 82 appartenant au verrou 8 Ceci permet une fermeture brusque (figure 4 ou 8) du porte-contacts 13 En cas de soudure des contacts, on peut forcer, en agissant sur le bouton de commande 7, sur la palette 4. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1 Mécanisme d'appareil interrupteur de courant comprenant au moins un pôle ( 1) formé par au moins un contact mobile ( 111) coopérant avec un contact fixe ( 121) et des moyens de déplacement des contacts mobiles ( 111) sur lesquels agissent d'une part des moyens de protection ( 61-62) contre les surcharges et surintensités et d'autre part un organe de commande manuelle ( 7), caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de verrouillage magnétique ( 3) pourvu d'un aimant permanent ( 32) capable d'assurer le verrouillage des moyens de déplacement des contacts mobiles et une palette magnétisable ( 5) de déclenchement d'ouverture susceptible d'être commandée par les moyens de protection ( 61-62) pour dévier une fraction du flux magnétique de l'aimant permanent ( 31) de manière à déverrouiller ainsi les moyens de déplacement et à provoquer l'ouverture. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'il comporte une palette magnétisable de fermeture ( 4) susceptible d'être temporairement verrouillée sur l'organe de verrouillage magnétique ( 3) en position de fermeture des contacts et d'être libérée par la palette de déclenchement d'ouverture ( 5) de manière a permettre l'ouverture. 3 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe de verrouillage magnetique ( 3) est monté pivotant sur le boîtier de manière a être déplacé par l'organe de commande manuelle ( 7) et à déplacer le contact mobile ( 111) de la position d'ouverture, contacts ouverts, à la position de fermeture, contacts fermés. 4 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérise par le fait qu'il comporte un verrou ( 8) susceptible d'immobiliser le porte-contacts ( 13) des contacts mobiles en position d'ouverture et l'organe de verrouillage magnétique ( 3) en position de marche. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la palette de fermeture ( 4) est reliée par son extrémité ( 41) au support ( 14) du porte-contacts mobile ( 13). 6 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un levier de commande ( 2) monté pivotant sur le boîtier et susceptible de déplacer l'organe de verrouillage magnétique ( 3), ce levier de commande ( 2) étant relié mécaniquement à l'organe de commande manuelle ( 7). io 7 Mécanisme selon l'une quelconque de revendications précédentes, caractérisé par le fait que la palette de fermeture ( 4) coopere avec un levier intermédiaire ( 9) qui est lié par son extrémité au support ( 14) du porte-contacts mobile. 8 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la palette ( 5) de déclenchement d'ouverture est montée pivotante sur l'organe de verrouillage magnétique ( 3). 9 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise par le fait que le porte-contacts ( 13) comporte un support ( 14) et un coulisseau ( 17) guidé dans ledit support et soumis a un ressort de pression ( 15), ce coulisseau étant solidaire des contacts mobiles. * **k