Brevet FR2819339A3 — publié le 20020712

FR 2819339 A3 20020712 FR 0200072 A 20020104 Porte-contact mobile de réception de leviers de contact pour un disjoncteur basse tension L'invention concerne un dispositif mobile à contact de commutation, notamment un porte-contact mobile de réception de leviers de contact pour un disjoncteur basse tension, qui est monté basculant au moyen de bras de paliers latéraux pour la fermeture et l'ouverture. Dans des disjoncteurs très sollicités, par exemple dans des disjoncteurs à limitation de courant, il s'applique des forces considérables sur le porte-contact, notamment sur le palier du levier de contact dans le portecontact. C'est pourquoi avec la tendance persistante à la diminution des volumes de construction, à automatiser les procédés de fabrication et à diminuer le nombre de pièces, on atteint rapidement les limites de l'aptitude à supporter une charge des matériaux. On porte donc une attention particulière entre autres au point de l'application de la force de l'axe d'articulation du levier de contact au portecontact. Il s'agit en l'occurrence de transmettre aux porte-contact la somme des forces de contact de tous les leviers de contact montés sur un axe d'articulation. On a utilisé jusqu'ici pour des porte-contact de grande dimension, qui ont plusieurs leviers de contact en parallèle, des constructions toujours assemblées dans lesquelles un corps ne servait qu'à recevoir le levier de contact et il était constitué latéralement sur ce corps des parois latérales ou leviers, constitués en règle générale sous la forme de pièces métalliques qui constituaient alors le palier du porte-contact. Ces porte-contact étaient entièrement en métal. Il fallait donc prévoir sur l'accouplement d'entraînement un isolement vis-à-vis de l'entraînement du disjoncteur et il était prévu un accouplement isolant avec l'arbre d'entraînement qui était constitué en général sous la forme de pattes isolantes. Mais celles-ci avaient, par rapport au métal, une résistance mécanique plus petite, ce qui n'était pas bon, compte tenu des grandes forces de commutation à transmettre pour des disjoncteurs de grande dimension. C'est pourquoi on a fabriqué, à la faveur du développement constant de la technologie des matières plastiques, le porte-contact en matériau isolant et les pattes d'accouplement en métal. Un porte-contact mobile pour un disjoncteur basse tension est connu par la demande de brevet en République Fédérale d'Allemagne nu 35 39 786 A1. Les bras de palier y font partie d'un étrier formant palier, qui est adapté en dimension à une pièce de maintien des leviers de contact. Il s'agit d'une construction constituée de plusieurs pièces métalliques. On connaît aussi des porte-contact mobiles qui sont composés d'une combinaison de pièces moulées en matière plastique et de pièces métalliques. C'est ainsi qu'au modèle d'utilité de la République Fédérale d'Allemagne nu 296 15 566 U1, il est décrit un dispositif mobile à contact de commutation pour un disjoncteur basse tension ayant des leviers de contact et un porte levier de contact recevant les leviers de contact et monté basculant au moyen de bras latéraux de levier pour la fermeture et pour l'ouverture. Ce support de leviers de contact a une partie intermédiaire qui est constituée d'une embase et d'au moins une pièce supplémentaire qui peut y être assemblée, les bras formant palier étant fixés des deux côtés sur la pièce intermédiaire. Les deux porte-contact mobiles mentionnés sont à la manière habituelle composés de plusieurs éléments. Des agencements de ce genre sont certes simples et judicieux, mais donnent une tolérance en largeur, à savoir une tolérance de tôle des deux côtés et une tolérance de la pièce intermédiaire, qui est relativement grande et qui est due aux nombreuses tolérances individuelles. A cela s'ajoute que pour des bras supports en métal, il peut se produire des déplacements de tension. C'est pourquoi, on a proposé ailleurs (demande de brevet en République Fédérale d'Allemagne n'199 48 692.1) de fabriquer un portecontact complet d'un seul tenant sous la forme d'une pièce multifonctionnelle en une matière plastique, notamment renforcée par de la fibre. Elle comporte en outre des faces latérales spéciales de guidage, qui coopèrent avec des faces antagonistes du boîtier du disjoncteur. On obtient ainsi, en dépit des dimensions assez grandes, nécessaires en soi dans des constructions en matière plastique, des dimensions d'ensemble relativement petites. On pourrait fabriquer un porte-contact ayant ses bras formant palier également sous la forme de pièces de fonderie de précision en métal. Mais cela a un grand nombre d'inconvénients. Il se produit des déplacements de tension et il se pose des problèmes d'isolement entre le porte-contact et l'entraînement du disjoncteur. Les avantages de la pièce d'un seul tenant sont ainsi perdus lorsqu'elle est en métal. L'invention vise un porte-contact mobile qui allie la résistance mécanique d'une construction métallique aux avantages de la technologie des matières plastiques et dans lequel la contrainte du matériau par la transmission de forces de l'entraînement de commutation aux leviers de contact est maintenue à une faible valeur, afin de pouvoir utiliser des matières plastiques peu coûteuses et des procédés de fabrication moins dispendieux. On y parvient, suivant l'invention, par le fait que pour un porte-contact mobile de réception de leviers de contact pour un disjoncteur basse tension, il est inséré à complémentarité de forme dans des logements prévus à cet effet, dans la région de la fixation de l'axe d'articulation des leviers de contact dans le corps en matière plastique du porte-contact, une pièce métallique ayant une ouverture formant palier pour l'axe d'articulation. Cette pièce métallique, qui est insérée lors du montage, sert à répartir sur une plus grande surface les forces à transmettre par l'axe d'articulation des leviers de contact aux porte- contact en matière plastique, afin de maintenir à une faible valeur la contrainte subie par les matériaux. Elle est, lors de l'assemblage, empêchée de tomber par les doigts de contact et est bloquée définitivement par l'axe d'articulation qui est inséré en dernier. Avantageusement la pièce métallique comporte des empreintes destinées à pénétrer dans des logements correspondant aux empreintes et prévus à cet effet dans le corps en matière plastique du porte-contact. Ces empreintes peuvent avoir une forme oblongue en étant de forme circulaire ou en ayant la forme d'un polygone quelconque. La pièce métallique peut comporter aussi des traversées de réception de prolongements en matière plastique prévus à cet effet dans le portecontact et correspondant aux traversées. Ces traversées peuvent également avoir une forme oblongue ou être circulaire ou avoir la forme d'un polygone quelconque. Pour de grandes charge, la pièce métallique peut être appliquée sur un prolongement supplémentaire de la partie latérale du corps de contact à complémentarité de forme. Par l'insertion de la pièce métallique qui reçoit par son ouverture formant palier l'axe d'articulation, la pression à la surface entre l'axe d'articulation et la fixation en matière plastique du porte-contact pour l'axe d'articulation est diminuée et la transmission de force se répartit sur une surface plus grande. L'invention sera explicitée d'une manière plus précise dans ce qui suit en vue d'une meilleure compréhension au moyen d'un exemple de réalisation préféré, mais n'en limitant pas la portée. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une vue en perspective d'un porte-contact mobile suivant l'invention pour un disjoncteur basse tension, la figure 2 est une vue de côté du porte-contact mobile de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne ttt-ttt de la figure 2 du porte-contact mobile, la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 du porte-contact mobile, la figure 5 est une vue en coupe également suivant la ligne IV-IV de la figure 3 d'une variante d'un porte-contact mobile, la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 3 du porte-contact mobile de la figure 1, la figure 7 représente un mode de réalisation éventuel de la pièce métallique à insérer en vue en plan, la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 de la pièce métallique à insérer à la figure 7, la figure 9 représente un autre mode de réalisation possible de la pièce métallique à insérer en vue en plan, et la figure 10 représente la pièce métallique à insérer de la figure 9 en vue en coupe suivant la ligne X-X de la figure 9. La figure 1 représente un porte-contact 1 mobile suivant l'invention pour un disjoncteur basse tension, qui est constitué d'un corps 2 en matière plastique ayant des tourillons 5,6 de paliers montés sur des branches 3 et 4 et une fixation 7 pour l'axe 8 d'articulation des leviers 9 de contact. Dans la partie 10 latérale, on voit des logements 11, 12 en forme de fente, qui servent à recevoir les empreintes 14,15 représentées de manière détaillée aux figures 7 et 8 d'une pièce 13 métallique à insérer qui y est également représentée. La figure 2 est une vue de côté du porte-contact 1 mobile de la figure 1. Dans la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique ayant des tourillons 5,6 formant paliers montés sur des branches 3,4 et une fixation 7 pour l'axe 8 d'articulation des leviers 9 de contact sont représentés les logements 11,12 en forme de fente de réception des empreintes 14,15 représentées d'une manière détaillée en liaison avec les figures 7 et 8 d'une pièce 13 métallique à insérer qui y est également représentée. La figure 3 représente le porte-contact 1 mobile suivant l'invention ayant des tourillons 5,6 formant paliers montés sur des branches 3,4 et une fixation 7 pour l'axe 8 d'articulation des leviers 9 de contact suivant une vue en coupe le long de la ligne tii-iti de la figure 2. Dans la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1 est montée une pièce 13 métallique qui sera décrite d'une manière plus précise en regard des figures 7 à 10 et qui est munie d'empreintes 14,15, lesquelles pénètrent dans les logements 11,12 en forme de fentes ménagés dans la partie 10 latérale et donnent ainsi une liaison par complémentarité de forme. Dans la zone de la fixation 7 de l'axe 8 d'articulation des leviers 9 de contact dans la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique, la pièce 13 métallique comporte une ouverture 16 formant palier de réception de l'axe 8 d'articulation. Dans la partie 17 latérale opposée est prévu un agencement symétrique ayant une pièce 18 métallique dont les empreintes 19,20 pénètrent dans des logements 21, 22 en forme de fentes ménagés dans la partie 17 latérale pour donner une liaison par complémentarité de forme. Dans la zone de la fixation 23 de l'axe 8 d'articulation des leviers 9 de contact dans la partie 17 latérale du corps 2 en matière plastique, la pièce 18 métallique a une ouverture 24 formant palier de réception de l'axe 8 d'articulation. Au moyen de la liaison par complémentarité de forme provoquée par les empreintes 14,15 ; 19,20 des pièces 13 ; 18 métalliques, empreintes qui se trouvent dans les logements 11,12 ; 21,22 en forme de fentes, entre les parties 10,17 latérales du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1 et les pièces 13,18 métalliques, les forces à transmettre au porte-contact 1 par l'axe 8 d'articulation, par l'intermédiaire des fixations 7,23 et des ouvertures 16,24 formant paliers, sont réparties sur une plus grande surface et la contrainte subie par le matériau est ainsi sensiblement réduite. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 du porte-contact 1 mobile suivant l'invention conforme à la figure 1. Dans la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique est insérée, dans des logements que l'on ne peut pas voir, une pièce 13 métallique ayant des empreintes 14, 15, grâce à quoi l'on obtient une liaison par complémentarité de forme de la pièce 13 métallique avec le corps 2 en matière plastique. La pièce 13 métallique a une ouverture 16 formant palier destinée à la réception de l'axe 8 d'articulation. Par cet agencement, la force de l'axe 8 d'articulation appliquée à la pièce 13 métallique et la force appliquée par celle-ci sont réparties par l'intermédiaire des empreintes 14,15 se trouvant dans les logements sur une plus grande surface de la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1. La figure 5 représente une variante du porte-contact mobile suivant l'invention de la figure 1 suivant une vue en coupe également suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Il est prévu dans ce cas, sur la partie 10 latérale du corps 2 en matière plastique, un prolongement 25 supplémentaire pour la pièce 13 métallique. La pièce métallique qui est insérée par ces empreintes 14,15 dans des logements que l'on ne peut pas voir reçoit par ce prolongement 25 une liaison supplémentaire extérieure par complémentarité de forme, de sorte que l'on obtient notamment pour de très grandes charges une répartition encore meilleure des forces à transmettre. La figure 6 représente le porte-contact 1 mobile suivant l'invention de la figure 1 en vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 3. Cette représentation doit rendre claire l'agencement des pièces 13,18 métalliques entre les parties 10,17 du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1 et les leviers 9 de contact. Les logements 11,12 ; 21,22 en forme de fente ménagés dans des parties 10,17 latérales ne peuvent pas être vus dans cette représentation, mais on voit bien le prolongement 25 supplémentaire qui est représenté en tant que variante dans la partie de la figure 6, à droite de la ligne médiane. Comme on le voit, les pièces 13, 18 métalliques entre les parties 10, 17 latérales du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1 et les leviers 19 de contact sont empêchés de tomber et après le montage de l'axe 8 d'articulation dans des fixations 7,23 du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1 et dans les ouvertures 16,24 formant palier pour les pièces 13,18 métalliques, le module est maintenu ensemble d'une manière définitive. On voit nettement dans cette représentation que la transmission des forces de l'axe 8 d'articulation aux parties 10, 17 latérale du porte-contact 1 s'effectue en étant répartie sur une surface assez grande et qu'ainsi le matériau subit une contrainte plus petite. La figure 7 représente un mode de réalisation éventuel de la partie 13 métallique à insérer en vue en plan et la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7. La pièce 13 métallique a dans ce mode de réalisation des empreintes 14,15 en forme de fentes dont la fonction a déjà suffisamment été explicitée précédemment et une ouverture 24 formant palier de réception de l'axe d'articulation. Les empreintes 14,15 peuvent bien entendu avoir aussi n'importe quelle autre forme appropriée. La figure 9 représente en vue en plan un autre mode de réalisation éventuel de la pièce 13 métallique à insérer et la figure 10 est une vue en coupe suivant la ligne X-X de la figure 9. Dans ce mode de réalisation, la pièce 13 métallique a à l'extérieur de l'ouverture 24 formant palier pour l'axe 8 d'articulation, des traversées 26,27 qui, lors de l'insertion, entourent des prolongements correspondants ménagés dans les parties 10, 17 latérales du corps 2 en matière plastique du porte-contact 1. A la partie supérieure des figures 9 et 10, on a représenté par exemple une traversée 26 circulaire et à la partie inférieure une traversée 27 en forme de fente. Bien entendu, d'autres formes sont aussi possibles. Par cet agencement, on obtient également une liaison par complémentarité de forme entre la pièce 13 métallique et les parties 10,17 latérales du porte-contact 1 et la force à transmettre par l'axe 8 d'articulation au porte-contact 1 est répartie sur une plus grande surface. Les avantages du porte-contact suivant l'invention résident dans le fait que la contrainte qui s'applique aux matériaux lors de la transmission de forces de l'axe d'articulation des leviers de contact au corps en matière plastique du porte-contact peut être maintenue à une valeur plus petite, ce qui permet d'utiliser des matières plastiques peu onéreuses et des procédés de fabrication moins coûteux. REVENDICATIONS 1. Porte-contact (1) mobile de réception de leviers (9) de contact pour un disjoncteur basse tension, qui est monté basculant au moyen de bras latéraux de palier pour la fermeture et pour l'ouverture, caractérisé en ce qu'il est inséré à complémentarité de forme, dans des logements (11,12, 21,22) prévus à cet effet dans la région de la fixation (7 ; 23) de l'axe (8) d'articulation des leviers (9) de contact dans le corps (2) en matière plastique du porte-contact (1), une pièce (13,18) métallique ayant une ouverture (16 ; 24) formant palier pour l'axe (8) d'articulation. 2. Porte-contact mobile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (13 ; 18) métallique comporte des empreintes (14 ; 15 ; 19 ; 20) destinées à pénétrer dans des logements (11,12 ; 20,21) correspondant aux empreintes et prévus à cet effet dans le corps en matière plastique du portecontact (1). 3. Porte-contact mobile suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les empreintes (14 ; 15 ; 19 ; 20) ont une forme oblongue. 4. Porte-contact mobile suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les empreintes (14 ; 15 ; 19 ; 20) sont constituées en forme de cercle. 5. Porte-contact mobile suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les empreintes (14 ; 15 ; 19 ; 20) sont constituées sous la forme d'un polygone quelconque. 6. Porte-contact mobile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (13 ; 18) métallique comporte des traversées (26, 27) de réception de prolongement en matière plastique prévues à cet effet dans le porte-contact et correspondant aux traversées (26,27). 7. Porte-contact mobile suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les traversées (26,27) ont une forme oblongue. 8. Porte-contact mobile suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les traversées (26,27) sont constituées sous la forme d'un cercle. 9. Porte-contact mobile suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les traversées (26,27) sont constituées sous la forme d'un polygone quelconque. 10. Porte-contact mobile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (13 ; 18) métallique est appliquée sur un prolongement (25) supplémentaire de la partie (10 ; 17) latérale du corps de contact (1) à complémentarité de forme.