Brevet FR2714207A1 — publié le 19950623

La présente invention concerne un appareil interrupteur du genre contacteur-disjoncteur, ou disjoncteur, ou contacteur, comprenant au moins un pôle à contacts séparables à rupture double ou simple. Un appareil tel qu'un contacteur-disjoncteur est connu d'après la demande de brevet EP-486 389. Dans ce dernier, le support mobile des ponts de contacts est agencé de manière peu encombrante et permet de rapprocher les contacts fixes d'un même pôle, afin de réduire l'encombrement de l'appareil et la masse du pont de contacts. Les dimensions de pièces sont inévitablement accompagnées de tolérances de fabrication qui affectent notamment les épaisseurs des pastilles de contact et la position de travail, à l'état neuf, du pont de contacts mobiles par rapport aux contacts fixes, cette position de travail étant la position où les contacts mobiles s'appuient contre les pastilles de contacts fixes. Par ailleurs, la position de travail du pont de contacts mobiles doit être considérée dans le cadre de l'usure que subissent toutes les pastilles de contact lorsque l'appareil effectue le nombre de manoeuvres pour lequel il a été conçu. La course correspondant à cette usure possible des contacts est appelée écrasement. Ainsi, du fait de ces tolérances de fabrication, les dimensions données aux pastilles de contact, sont toujours nettement supérieures à celles qui seraient strictement nécessaires pour un nombre de manoeuvres données. II en résulte qu'une certaine quantité d'argent destinée aux pastilles de contact, se trouve inutilisée dans de nombreux appareils au terme de leur longévité électrique. De plus dans les appareils du genre contacteur, les électro-aimants de commande se trouvent surdimensionnés et donc trop volumineux du fait de cet écrasement excessif. L'invention se propose de doter l'appareil interrupteur de moyens économiques de réglage de la position longitudinale de la surface d'appui des contacts mobiles contre les contacts fixes, ces moyens comportant une partie thermiquement déformable. Ainsi de substantielles économies seront réalisées sur la masse des pastilles de contact, ainsi que sur le volume des électro-aimants dans le cas d'un contacteur ou d'un contacteur-disjoncteur. Selon une caractéristique, L'appareil est muni d'une structure portecontacts constituée par un support mobile logeant au moins un pont de contacts solidaire en translation d'un coulisseau mobile dans ce support, ce coulisseau présentant une partie déformable en matière thermoplastique Selon une autre caractéristique, L'appareil est muni d'au moins un portecontacts présentant pour chaque pôle une partie déformable en matière thermoplastique placée dans un évidement du porte-contacts et en face de laquelle se trouve placé un canal longitudinal. Selon une autre caractéristique, les moyens de réglage consistent en un capuchon se montant sur la partie déformable de réglage de position Selon une autre caractéristique, le capuchon n'est pas en matière thermoplastique. Selon une autre caractéristique, la partie déformable ou le capuchon présente des évidements de manière à loger la matière thermoplastique lorsque la partie déformable se ramollit. Selon une autre caractéristique, le pont de contacts est monté dans le coulisseau grâce à une pièce de maintien en matière thermodurcissable logée dans une fenêtre du coulisseau en matière thermoplastique. Enfin, I'invention fournit un procédé permettant de régler la position de travail des contacts mobiles contre les contacts fixes. Le procédé consiste, par exemple, à appliquer une source d'énergie sur la partie déformable thermiquement , éventuellement par introduction de cette source dans le canal longitudinal, et à interrompre la fourniture d'énergie par la source lorsque les contacts mobiles sont en appui contre les pastilles de contacts fixes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-a prés: Aux dessins annexés: - la figure 1 représente en élévation un appareil interrupteur selon un premier mode de réalisation de l'invention. - la figure 2 montre en perspective la structure porte-contacts équipant l'appareil selon la figure 1. la figure 3 montre en vue de dessus la structure porte-contacts de la figure 2. - la figure 4 est une vue éclatée de la figure 2. - la figure 5 représente en élévation un appareil interrupteur selon un second mode de réalisation. Les appareils interrupteurs illustrés sur les figures 1 et 5 sont respectivement un contacteur-disjoncteur et un contacteur. lls comprennent, dans un boîtier 1, plusieurs pôles mécaniques dont chacun comporte un pont de contacts mobiles 5. Chaque pont coopère par des pastilles de contact respectives avec deux contacts fixes 11,12 reliés à des bornes de raccordement 14,15. Un premier mode de réalisation est visible sur les figures 1 à 4. La figure 1 montre un ensemble 16 de déclenchement magnétique et thermique disposé sur chaque chemin de courant dans le boîtier. Lorsque l'ensemble 16 décèle une surintensité sur le chemin de courant, il agit par l'intermédiaire d'un mécanisme 17 muni d'un poussoir ou d'un levier 18 sur une structure porte-contacts 2. Le levier 18 est applicable sur un élément de cette structure. L'ensemble 16 comporte par exemple pour chaque pôle un déclencheur magnétique et un déclencheur thermique. Un électro-aimant 3 logé dans le volume du boîtier 1 agit sur un autre élément de la structure 2. L'électro-aimant comprend un circuit magnétique fixe 30, une bobine d'excitation 31 ayant des bornes d'alimentation 32,33 pour sa commande, une armature mobile 34. L'armature 34 est assujettie à un ressort de rappel 35 et coopére avec un levier 36 qui est directement attelé à la structure 2. La structure comprend un support mobile omnipolaire 20, des coulisseaux unipolaires 4, les ponts de contacts 5 solidaires des coulisseaux 4 et des ressorts de pression 6. Le support mobile 20 est monté coulissant contre des parois 100 ou des cloisons 101 du boîtier (figure 3). Le support présente en particulier des fentes 22 dans lesquelles pénètrent ces cloisons 101. Le support 20 en matière thermoplastique présente des fentes de guidage 21 où sont logés les coulisseaux unipolaires 4, mobiles dans ces fentes. Chaque fente 21 présente une fenêtre inférieure 23 rectangulaire dans laquelle coulisse le pont de contacts 5, qui peut être entraîné par le coulisseau 4, et une chambre supérieure 24 cylindrique présentant un épaulement inférieur. Dans cette chambre 24 se loge un ressort de pression hélicoïdal 6 agissant sur le coulisseau et prenant appui sur le fond de la chambre. Chaque coulisseau 4 est en matériau thermoplastique. Le coulisseau présente dans sa partie supérieure une fenêtre 40 dans laquelle se loge le ressort 6 de pression. Ce ressort se fixe entre deux saillies inférieure 401 et supérieure 402 de la fenêtre 40. Lorsque le coulisseau est engagé dans la fente, le ressort prend appui, d'une part, sur le fond de la chambre 24 du support, et d'autre part sur la saillie supérieure 402 du coulisseau. Le ressort se trouve alors dans un état de compression initiale. Le coulisseau présente vers son extrémité inférieure une fenêtre 41 dans laquelle se loge le pont de contacts 5 muni de deux bossages 50 centrés sur une même face. Le pont de contacts est monté de façon à être sensiblement immobilisé en translation par rapport au coulisseau. A cet effet, on prévoit une pièce 8 solidaire de la fenêtre, dans laquelle est introduit le pont. Cette pièce réalisée en une matière isolante et thermodurcissable permet en outre de supprimer les risques de collage du pont de contacts sur le coulisseau lors du fonctionnement électrique de l'appareil. La pièce 8 est de forme générale en U et présente sur l'une de ses faces internes une nervure 8a partageant symétriquement cette face et étant perpendiculaire au plan X. Le plan X est le plan de symétrie du support et est perpendiculaire au plan passant par les contacts fixes. Lorsque le pont de contacts est introduit dans la pièce 8, les bossages 50 du pont se situent de part et d'autre de la nervure. Le pont est ainsi positionné de façon symétrique par rapport au plan médian X. Enfin l'extrémité supérieure du coulisseau présente une partie déformable 42 en thermoplastique comportant des évidements. Un capuchon 9 se monte sur la partie déformable 42 en épousant sa forme. Le capuchon ne peut pas être en matière thermoplastique Le capuchon présente à son extrémité inférieure une collerette 90. Cette collerette permet au coulisseau de buter contre un couvercle 7 de fermeture s'adaptant sur le dessus du support 20, de manière à maintenir le coulisseau dans la fente de guidage. Le couvercle 7 de fermeture est en matière thermodurcissable. Le couvercle 7 présente des parties en saillie qui s'encastrent dans des échancrures supérieures du support. On remarque que les moyens de fixation du couvercle pourraient être différents dans un autre mode de réalisation. Ce couvercle présente des passages 71, en regard aux ouvertures des fentes de guidage, permettant aux capuchons de sortir extérieurement au support afin d'être accessibles pour procéder au réglage et ultérieurement pour percuter les coulisseaux lors d'un déclenchement sur défaut par exemple grâce au levier 18. II convient d'effectuer les opérations de montage suivantes les capuchons 9 sont montés sur les parties déformables 42 des coulisseaux; les coulisseaux 4 munis de ressorts 6 sont introduits dans les fentes 21 de guidage, L'ensemble ponts de contacts 5 et pièce 8 de maintien et de protection est logé dans la fenêtre inférieure 41 du coulisseau - puis le couvercle 7 est monté sur le support ; les coulisseaux sont alors enfoncés et la collerette des capuchons vient en butée contre le couvercle ; seuls étant visibles hors de la structure les capuchons. La figure 5 montre un autre mode de réalisation d'un appareil interrupteur tel qu'un contacteur. II comprend un porte-contacts 200 et un électro-aimant 3 associé. Le porte-contacts 200 est réalisé en une matière isolante et thermodurcissable. Une partie déformable 201 en matière thermoplastique est logée dans un évidement 202 du porte-contacts dont elle devient solidaire. Un capuchon 9 recouvre la partie déformable. Il présente pour recevoir le pont de contacts 5, une surface supérieure 103 qui est placée au-dessus du bord inférieur 104 de la fenêtre 105 du porte-contacts. La partie supérieure 106 de la fenêtre est prolongée par un canal longitudinal 107 qui débouche à l'extérieur du boîtier grâce à la présence du passage 108 de celui-ci. L'électro-aimant 3 comprend un circuit magnétique fixe 30, une bobine d'excitation 31, une armature mobile 34 liée au porte-contacts 200, et un ressort de rappel 35 associé à l'armature 34. Deux ouvertures latérales 109 et 110 au boîtier sont placées en regard d'un plan PP' passant sensiblement par les faces polaires 111 et 112 du circuit magnétique fixe 30. Le ressort de pression de contact 60 est disposé dans la fenêtre 105 avant ou après le réglage de la position des contacts. Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, on procède au réglage de la position des contacts de la manière suivante: Une cale C est introduite et disposée entre les surfaces polaires du circuit magnétique 30 et de l'armature 34. Son épaisseur est égale à la valeur d'écrasement des pastilles de contact. Des moyens de rapprochement sont appliqués à l'armature 34 jusqu'au moment où un pincement de la cale est obtenu; ce rapprochement peut résulter de I'excitation de la bobine ou de l'intervention de moyens mécaniques externes pour comprimer le ressort de rappel 35. Des moyens de fourniture d'énergie 90 sont ensuite approchés de la partie déformable thermiquement. Ils sont appliqués sur le capuchon 9 ou introduits par le canal 107 jusqu'au pont de contacts 5. Ces moyens peuvent, par exemple, faire appel à une source chauffante locale ou à une source d'ultrasons. Au cours de cette opération, un ramollissement de la partie déformable 42 ou 201 en thermoplastique se produit en raison de l'énergie qui lui est transmise à travers le capuchon 9. La surface supérieure de la partie déformable 42 ou 201 diminue et se déplace dans le sens G. Dans le premier mode de réalisation, le ressort de pression 6 se détend entraînant le coulisseau dans le sens opposé à G. Le capuchon permet au coulisseau de rester en butée contre le couvercle. Le pont de contacts étant solidaire du coulisseau, il se déplace de la même manière. Dans le second mode de réalisation, le niveau de la surface d'appui 103 se déplace dans le sens G, en même temps que le pont de contacts. Le pont poursuit son déplacement jusqu'au moment où ses pastilles de contact viennent en appui contre les pastilles de contacts fixes. La fermeture d'un circuit électrique 91, comprenant les contacts, provoque l'apparition d'un signal qui est communiqué à un appareil de commande général 92. L'appareil provoque à son tour l'arrêt de la source d'énergie 90 et quasiinstantanément le durcissement de la partie déformable. La même opération est répétée pour chaque coulisseau, donc chaque pont de contacts. Enfin en dernière étape, la cale disposée entre les surfaces polaires du circuit magnétique et de l'armature est retirée. De sorte que dans le premier mode de réalisation, sous l'action du ressort 35, le levier 36 soulève d'une valeur égale à l'épaisseur de la cale le support mobile 20. Dans le second mode de réalisation, une fois les moyens de rapprochement arrêtés, le pont de contacts sous l'action du ressort 35 est soulevé d'une valeur au moins égale à l'épaisseur de la cale. Ainsi malgré une usure des pastilles lors des manoeuvres électriques, effectuées pendant la durée de vie de l'appareil, la course d'écrasement permettra aux contacts mobiles d'être toujours en appui contre les contacts fixes en position de fermeture de l'appareil. Dans une variante du premier mode de réalisation, on peut envisager de régler la position des contacts à une hauteur telle que les contacts mobiles soient éloignés des pastilles de contacts fixes d'une distance égale à la course de l'électro aimant diminuée de la valeur de l'écrasement des contacts. Ce mode de réalisation ne nécessite pas de cale. L'électro-aimant est ouvert. Une visée est placée à la hauteur choisie. Lorsque le pont de contacts est amené au niveau de la visée, l'arrêt de la source d'énergie est déclenché. Concernant le premier mode de réalisation, une fois le réglage réalisé, le fonctionnement est celui décrit dans la demande de brevet EP-486 389. On remarquera que le levier 18 est multipolaire afin de percuter chaque coulisseau au même instant. Ainsi par un réglage uniforme de la position de chaque pont de contacts, l'alignement des contacts mobiles et fixes est identique sur chaque pole. II 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. Appareil interrupteur multipolaire du genre contacteur-disjoncteur ou disjoncteur, ou contacteur, comprenant au moins un pôle à contacts séparables à rupture double ou simple, caractérisé en ce que l'appareil comporte des moyens pour régler la position longitudinale de la surface d'appui des contacts mobiles contre les contacts fixes, ces moyens comportant une partie thermiquement déformable. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil est muni d'une structure porte-contacts (2) constituée par un support mobile (20) logeant au moins un pont de contacts solidaire en translation d'un coulisseau (4) mobile dans ce support, ce coulisseau présentant une partie déformable (42) en matière thermoplastique. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil est muni d'au moins un porte-contacts (200) présentant pour chaque pôle une partie déformable (201) en matière thermoplastique placée dans un évidement du portecontacts et en face de laquelle se trouve placé un canal longitudinal (107). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de réglage consistent en un capuchon (9) se montant sur la partie déformable (42,201). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capuchon (9) n'est pas en matière thermoplastique. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie déformable (42,201) ou le capuchon (9) présente des évidements de manière à loger la matière thermoplastique lorsque la partie déformable se ramollit. 7. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pont de contacts est monté dans le coulisseau grâce à une pièce de maintien (8) en matière thermodurcissable logée dans une fenêtre du coulisseau (4) en matière thermoplastique. 8. Procédé de réglage de la position des contacts d'un appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à approcher une source d'énergie (90) de la partie déformable (42,201) thermiquement. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la source d'énergie (90) est applicable sur le capuchon (9). 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la source d'énergie (90) est susceptible d'être approchée du capuchon (9) par introduction de cette source dans le canal longitudinal (107). 11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'arrêt de la source d'énergie est provoqué lorsque les contacts mobiles sont en appui contre les pastilles des contacts fixes.