Brevet FR2752087A1 — publié le 19980206

La présente invention se rapporte à un appareil interrupteur de type contacteur-disjoncteur pourvu d'un boîtier qui comprend un socle et un bloc frontal et qui loge au moins un pôle de puissance constitué par des contacts fixes coopérant avec un pont de contacts, ce pont étant mobile en translation et lié à un poussoir qui peut être actionné par un électro-aimant logé dans le socle ou par un levier de serrure lié à une serrure logée dans le bloc frontal. Le pont de contacts peut être sollicité par un électro-aimant (fonction contacteur), par des déclencheurs thermiques et/ou magnétiques destinés à déceler une surintensité ou un court-circuit (fonction disjoncteur), ou par un bouton de commande manuelle via un levier de serrure (fonction disjoncteur). Il est connu pour faciliter le démontage et le remplacement des contacts de disposer les pôles de puissance, non pas dans le socle du boîtier de l'appareil, mais dans une partie intermédiaire du boîtier au-dessus de l'électro-aimant qui, lui, est logé dans le socle; I'appareil contacteurdisjoncteur décrit dans la demande de brevet FR 9508636 présente une telle disposition. Cet appareil utilise avantageusement un dispositif unique d'actionnement qui peut être sollicité par l'électro-aimant ou le levier de serrure pour commander le pont de contacts. Toutefois la conception de ce dispositif d'actionnement est étroitement liée à l'utilisation d'un pont rotatif; un pont de contacts mobile en translation ne pourrait en effet pas lui être associé. Par ailleurs, le disjoncteur décrit dans le brevet EP 556109 propose une structure de coupure logeant les pôles de puissance et agencée pour faciliter le montage et/ou le fonctionnement de l'appareil. Il serait commode d'utiliser une telle structure de coupure pour un contacteurdisjoncteur tout en la disposant au-dessus de l'électro-aimant comme dans la demande de brevet FR 9508636. Cependant le pont de contacts monté dans la structure de coupure est mobile en translation et non rotatif. La présente invention a par conséquent pour but de fournir un appareil contacteur-disjoncteur dans lequel le démontage et le remplacement de la structure de coupure est facilitée par sa conception pré-assemblée et sa position intermédiaire au-dessus de l'électro- aimant, tout en utilisant un pont de contacts mobile en translation. Conformément à l'invention, I'appareil est caractérisé en ce que chaque pôle est logé dans une structure de coupure disposée dans un corps central du boîtier entre le socle et le bloc frontal, le corps central présentant un fond sur lequel repose la structure de coupure, et que le poussoir est logé dans une cage de la structure de coupure et est prolongé dans sa partie inférieure par une queue d'entraînement qui traverse le fond du corps central par une fente appropriée, le poussoir pouvant être actionné par l'électro-aimant via la partie de la queue d'entraînement située dans le socle du boîtier. Selon une caractéristique, la cage présente un fond qui comporte une fente appropriée pour la traversée de la queue d'entraînement. Selon une autre caractéristique, la queue d'entraînement est une fourche qui comporte des branches munies d'évidements oblongs pour le passage d'une tige de commande multipolaire disposée à une extrémité d'un levier de commande relié mécaniquement à l'élément mobile de l'électro-aimant. Les évidements oblongs sont avantageusement dimensionnés et la tige de commande positionnée, de, façon qu'en l'état fermé des contacts la tige de commande laisse un débattement inférieur minimum qui correspond à une cote d'usure admissible des contacts, et un débattement supérieur pour la percussion du poussoir en fonction disjoncteur. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe de l'appareil selon l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation d'une structure de coupure de l'appareil; - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2, avec illustration partielle d'éléments voisins; - la figure 4 est une vue de profil partielle des pôles de puissance et de l'électro-aimant de l'appareil; - la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un pôle de puissance en position fermée et de l'électro-aimant; - la figure 6 représente le pôle de puissance de la figure 5 en position ouverte. L'appareil électrique de type contacteur-disjoncteur, illustré à la figure 1, comprend un boîtier en matériau isolant qui comporte une partie arrière ou socle 10, et une partie frontale ou corps 20. Le contacteur-disjoncteur comprend, logés dans le corps 20, plusieurs pôles adjacents de puissance à double coupure. Le corps 20 comprend une paroi de fond 21 et des cloisons interpolaires 22 orthogonales au fond et prenant appui sur lui et délimitant des espaces pour loger les structures de coupure 23 affectées aux divers pôles de puissance. En se référant aux figures 1 et 2, chaque pôle de puissance ou interrupteur comprend deux éléments de contact fixes 1,2 portés par deux 3- conducteurs respectifs 3, 4 reliés à deux bornes 5, 6, et un pont de contacts 7 sur lequel sont montés deux éléments de contact mobiles 8, 9 destinés à coopérer avec les éléments de contact fixes respectifs 1, 2. Le pont de contacts mobile 7 est sollicité par un organe de manoeuvre consistant en un poussoir 50 réalisé en un matériau électriquement isolant. Le socle 10 renferme, pour assurer la fonction contacteur, un électro- aimant 11 dont l'armature mobile 12 est reliée à un levier de commande 13 servant à l'actionnement des poussoirs 50 des interrupteurs. Le corps 20 loge vers l'avant, pour assurer la fonction disjoncteur, un bouton de commande manuelle 31 et des déclencheurs thermiques et/ou magnétiques, non visibles sur la figure 1, qui sont destinés à déceler une surintensité ou un court-circuit dans les chemins de courant des différents pôles; les ordres de fonctionnement manuel ou de déclenchement transitent au travers d'une serrure non représentée qui agit mécaniquement via un levier de serrure 33 sur les poussoirs 50 des interrupteurs. Chaque poussoir 50 (figures 2 et 3) est guidé dans une cage fixe 60 en matériau isolant qui comprend une paroi de fond 61, des parois latérales pleines 62 parallèles aux cloisons interpolaires 22 et des parois latérales 63 munies d'ouvertures 64 et perpendiculaires aux cloisons interpolaires 22. Les ouvertures 64 sont dimensionnées pour permettre le déplacement du pont de contacts 7 et déterminent pour celui-ci une butée haute 65. Pour réaliser une structure de coupure complète, la cage 60 peut comprendre des ailes isolantes 66 parallèles aux cloisons interpolaires 22 et s'étendant longitudinalement sur une distance un peu supérieure à la longueur du pont 7 et de hauteur suffisante pour créer un volume contenant les arcs de coupure à l'ouverture des interrupteurs. Des ensembles ailetés 67, qui ont pour fonction de fractionner et chasser les arcs, comprennent un certain nombre d'ailettes 68 en forme générale de U dont la zone ouverte du côté des contacts embrasse les ailes isolantes 66 de la cage 60. Enfin, un déflecteur d'arc 69 reliant entre elles les chambres de coupure et disposé entre les ailes isolantes 66 de la cage peut être prévu pour chaque pôle de puissance. Le défiecteur 69 repose alors sur le fond 21 du corps central et reçoit en appui la paroi de fond 61 de la cage 60. Le poussoir 50 est guidé en translation contre les faces internes des parois latérales 62 et 63 de la cage 60 par des parois respectives 51 et 52. Les parois 52 du poussoir présentent des fenêtres 53 dimensionnées pour permettre l'introduction du pont de contacts 7 dans le poussoir. Le pont de contacts 7 est sollicité par un ressort hélicoïdal 70 logé entre la paroi de fond 61 de la cage et la face inférieure 7a du pont. Chaque structure de coupure 23 réalise ainsi un sous-ensemble pré- assemblé qui facilite son montage et démontage dans l'appareil. Le poussoir 50 présente dans sa partie inférieure une queue d'entraînement 54 constituée par une fourche. Les parois 51 du poussoir sont ainsi prolongées dans leur partie inférieure par la fourche 54 munie de deux branches 55. Les branches 55 sont plates et présentent des évidements oblongs 56. La fourche 54 traverse par des fentes appropriées 61a et 21a, respectivement, la paroi de fond 61 de la cage 60, le fond 21 du corps 20; les fentes réalisent aussi une fonction de guidage pour la fourche. Le déflecteur 69 est de largeur adéquate pour être avantageusement inséré entre les branches 55 de la fourche 54. Les évidements oblongs 56 sont situés en dessous du fond 21, dans le socle 10 o est logé l'électro-aimant 11. Ils accueillent une tige de commande multipolaire 71 reliée au levier de commande 13 de l'armature mobile 12. La tige de commande 71 permet de relier mécaniquement entre eux les poussoirs 50 des pôles de puissance pour agir simultanément sur ces derniers lorsque l'armature mobile 12 est en mouvement (figure 4). Le levier de commande 13 est constitué d'un bras mené 14 articulé à un point fixe 15 de l'armature mobile 12, d'un arbre d'articulation 16 associé au bras mené 14 et d'un bras menant 17 relié à l'arbre d'articulation 16. L'armature mobile 12 est maintenue en position d'ouverture par un ressort 18 qui peut être soit conique et placé entre elle et la carcasse de bobine de l'électro- aimant (figure 6), soit hélicoïdal et disposé entre le socle 10 et le bras menant 17 en exerçant une traction directe sur ce dernier (figure 5). La tension du ressort hélicoïdal est avantageusement réglable de manière à réaliser un asservissement plus ou moins important du bras 17 et donc du pont de contacts 7. L'effort exercé par ce ressort 18 permet le maintien en butée de l'armature mobile 12 contre la paroi 10a du socle 10 et engendre une traction sur la tige 71 pour maintenir le pont de contacts 7 dans sa position d'ouverture en comprimant le ressort 70. Le déplacement de l'armature mobile 12 vers sa position fermée fait pivoter l'arbre 16 et entraîne la rotation du bras menant 17. L'arbre 16 n'exerce plus de traction sur la tige 71, ce qui permet la fermeture du pont de contacts 7 sous l'action de son ressort 70. La fonction disjoncteur est réalisée par la sollicitation du levier de serrure 33 destiné à actionner le poussoir 50. Pour agir simultanément sur les poussoirs des différents pôles de puissance, le levier 33 est de préférence constitué par un palonnier. Le fonctionnement du contacteur-disjoncteur va à présent être décrit. Sur la figure 5, la serrure du disjoncteur est armée; lorsque l'électroaimant du contacteur est alimenté, I'armature mobile 12 est en position fermée et le levier de commande 13 est en position de repos. Le bras menant 17 maintient la tige de commande 71 remontée dans la partie supérieure des évidements 56 du poussoir. Le ressort 70 étant détendu, il agit de manière à appliquer le pont de contacts 7 contre les contacts fixes 1 et 2 pour fermer les pôles. Lorsque l'électro-aimant n'est pas ou n'est plus alimenté (figure 6), I'armature mobile 12 sollicitée par le ressort de rappel 18 fait pivoter l'arbre 16 du levier qui, en tirant le bras menant 17, amène la tige de commande 71 vers le bas des évidements 56. La fin de course d'ouverture de l'armature mobile 12 engendre la traction des poussoirs, la compression des ressorts et l'ouverture des pôles. A partir de la position pôles fermés, I'ouverture peut se produire sur court- circuit ou surintensité. Dans ce cas la serrure se déclenche et agit sur le levier de serrure 33 qui déplace les poussoirs 50 en comprimant les ressorts, et les pôles s'ouvrent. Le déclenchement de la serrure provoque par ailleurs l'ouverture d'un contact non représenté qui interrompt l'alimentation de l'électro-aimant. Les évidements 56 sont avantageusement dimensionnés et la tige de commande 71 positionnée dans ces évidements, de manière à laisser apparaître un débattement inférieur 57 pour tenir compte de la cote d'usure des contacts, et un débattement supérieur 58 pour le déplacement vers le bas du poussoir 50 lors de sa percussion en fonction disjoncteur de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Appareil interrupteur de type contacteur-disjoncteur comprenant un boîtier pourvu d'un socle (10) et d'un corps frontal (20) et, dans le boîtier, au moins un pôle de puissance constitué par des contacts fixes (1,2) coopérant avec un pont de contacts (7) mobile en translation et lié à un poussoir (50) qui peut être actionné par un électro-aimant (11) logé dans le socle (10) du boîtier ou par un levier de serrure (33) d'une serrure logée dans le corps (20) du boîtier, caractérisé en ce que chaque pôle de puissance est logé dans une structure de coupure (23) disposée dans le corps (20) du boîtier près du socle (10), le corps (20) présentant un fond (21) sur lequel repose la structure de coupure (23); le poussoir est logé dans une cage (60) de la structure de coupure (23) et est prolongé dans sa partie inférieure par une queue d'entraînement (54) qui traverse le fond (21) du corps (20) par un fente appropriée (21a); le poussoir (50) peut être actionné par l'électro-aimant (11) via la partie de la queue d'entraînement (54) située dans le socle (10). 2. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage (60) présente un fond (61) qui comporte une fente appropriée (61a) pour la traversée de la queue d'entraînement (54). 3. Appareil interrupteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la queue d'entraînement (54) est une fourche qui comporte des branches (55) munies d'évidements oblongs (56) pour le passage d'une tige de commande multipolaire (71) disposée à l'extrémité d'un levier de commande (13) relié mécaniquement à l'élément mobile de l'électro-aimant (11). 4. Appareil interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure de coupure (23) présente un déflecteur (69) d'arc reliant les chambres de coupure d'un même pôle de puissance, le déflecteur étant logé entre les branches (55) de la queue d'entraînement (54). 5. Appareil interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les évidements oblongs (56) sont dimensionnés et la tige de commande (71) positionnée, de façon qu'en l'état fermé des contacts la tige de commande (71) laisse un débattement inférieur (57) minimum pour tenir compte de la cote d'usure des contacts, et un débattement supérieur (58) pour la percussion du poussoir en fonction disjoncteur. 6. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier de commande (13) est constitué d'un bras mené (14) articulé à un point fixe (15) de l'élément mobile de l'électro-aimant (11), d'un arbre d'articulation (16) associé au bras mené (14) et d'un bras menant (17) relié à l'arbre d'articulation (16).