Brevet FR3012254A1 — publié le 20150424

MACHOIRE ELASTIQUE DE PINCEMENT D'UN COUTEAU, PORTE-FUSIBLE ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE D'UNE MACHOIRE ELASTIQUE L'invention concerne une mâchoire élastique de pincement d'un couteau, ce couteau appartenant à un fusible à couteaux. L'invention concerne également un porte- fusible comprenant une telle mâchoire élastique, ainsi qu'un procédé d'assemblage de la mâchoire. Les fusibles dits « à couteaux » sont des fusibles adaptés aux forts courants électriques, notamment des courant dont l'intensité peut atteindre 400 Ampères. Un tel fusible comprend un boîtier et deux lames, ou couteaux, qui font saillie de part et d'autre du boîtier. Ces fusibles sont facilement embrochés dans un porte-fusible en insérant les couteaux dans des mâchoires élastiques intégrées au porte-fusible. Une mâchoire élastique comprend généralement une pince conductrice qui assure le passage du courant, un plastron qui est une pièce en matière plastique servant de cache électriquement isolant et deux ressorts qui sont assemblés avec la pince et qui exercent un effort élastique de pincement. En d'autres termes, les ressorts permettent d'obtenir une certaine pression de contact entre la pince et le couteau du fusible. Par ailleurs, le plastron assure le verrouillage de l'assemblage des deux ressorts avec la pince conductrice. Les ressorts sont des fils métalliques qui sont généralement à section circulaire et qui sont insérés dans des perçages de la pince de sorte qu'ils ne puissent pas se désassembler. En pratique, deux ressorts sont nécessaires pour assurer une bonne pression de contact entre la pince et le couteau car une mâchoire élastique munie d'un seul ressort risque de souffrir d'une déformation plastique du ressort. L'assemblage d'une mâchoire élastique à deux ressorts est délicat car il faut insérer les ressorts dans les trous de la pince et positionner correctement le plastron pour verrouiller l'assemblage des ressorts sur la pince. La complexité de cet assemblage fait qu'il ne peut pas être automatisé. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une mâchoire élastique dont l'assemblage est facilité. A cet effet l'invention concerne une mâchoire élastique de pincement d'un couteau appartenant à un fusible à couteaux, cette mâchoire comprenant une pince conductrice de réception du couteau, un ressort, qui est conçu pour être assemblé avec la pince afin d'exercer un effort élastique de pincement, un plastron isolant, qui est adapté pour être fixé sur la pince et qui est apte à verrouiller l'assemblage du ressort avec la pince. Conformément à l'invention, la pince est pourvue d'encoches de positionnement du ressort autour de la pince. Grâce à l'invention, l'assemblage de la mâchoire élastique est réalisé simplement en déposant le ressort dans les encoches de la pince puis en fixant le plastron sur la pince. La fixation du plastron sur la pince entraîne également le verrouillage de l'assemblage entre le ressort et la pince. En outre, il n'y a pas besoin d'appliquer d'effort particulier pour positionner le ressort sur la pince car le ressort vient se caler automatiquement dans les encoches prévues à cet effet. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une mâchoire élastique de pincement d'un couteau peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le ressort comprend : - une première portion, adaptée pour être engagée dans une première encoche de la pince, et - une deuxième portion, adaptée pour être engagée dans une deuxième encoche de la pince. - La première encoche est disposée en partie inférieure sur un premier côté de la pince et la deuxième encoche est disposée en partie supérieure de la pince sur un second côté de la pince, opposé au premier côté. - Le plastron comporte au moins un logement, adapté pour entourer, au moins partiellement, la deuxième portion du ressort afin de verrouiller le positionnement de cette première portion à l'intérieur de la deuxième encoche. - Le ressort comporte deux zones d'appui, qui agissent de part et d'autre sur la pince pour maintenir un effort de pincement. - Une première zone d'appui est formée par une portion concave du ressort et la deuxième zone d'appui est formée par les deux extrémités du ressort. - Les deux extrémités du ressort agissent en deux points d'appui qui sont décalés suivant la largeur de la pince. - La mâchoire ne comprend qu'un seul ressort, qui est un fil métallique présentant une forme en sablier. L'invention concerne également un porte fusible, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une mâchoire telle que décrite précédemment. L'invention concerne enfin un procédé d'assemblage d'une mâchoire élastique telle que décrite précédemment. Ce procédé comprend des étapes consistant à : a) positionner le ressort autour de la pince dans les encoches de la pince, et b) fixer le plastron sur la pince en verrouillant l'assemblage du ressort autour de la pince. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une mâchoire élastique conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un porte-fusible conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue à plus grande échelle de l'encadré II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une mâchoire élastique de pincement d'un couteau, cette mâchoire étant également conforme à l'invention et appartenant au porte-fusible de la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective d'une pince appartenant à la mâchoire élastique de la figure 3, selon un angle de vue opposé à celui de la figure 3, - la figure 5 est une vue en perspective d'un plastron appartenant à la mâchoire élastique de la figure 3, - la figure 6 est une vue en perspective de la mâchoire élastique de la figure 3, cette vue illustrant l'assemblage du plastron sur la pince, - la figure 7 est une vue en perspective à plus petite échelle de la mâchoire élastique de la figure 3 dans une configuration assemblée, - la figure 8 est une coupe à plus grande échelle selon le plan VIII à la figure 7, - la figure 9 représente une vue en perspective et à plus grande échelle d'un ressort appartenant à la mâchoire de la figure 3, et - les figures 10 à 12 représentent successivement des étapes de positionnement du ressort sur la pince. Sur la figure 1 est représenté un porte-fusible 2 équipé de fusibles à couteaux 8. Dans l'exemple, le porte-fusible 2 comporte quatre fusibles à couteaux 8. Ces quatre fusibles à couteaux 8 sont destinés à être enclenchés dans un boîtier 4 du porte-fusible 2. Sur la figure 1, les quatre fusibles à couteaux 8 sont représentés dans des configurations différentes pour mieux visualiser l'assemblage des fusibles 8 dans le porte-fusible 2. Plus précisément, les étapes d'enclenchement d'un fusible à couteaux 8 dans le porte-fusible 2 peuvent être visualisées en partant du fusible représenté au plus bas de la figure 1 et en remontant jusqu'au fusible représenté au plus haut de la figure 1. Les fusibles à couteaux 8 comprennent un boîtier 80 globalement parallélépipédique et comportent deux lames, ou couteaux, 82 qui font saillie de part et d'autre du boîtier. Les fusibles 8 sont installés dans des poignées 6 qui sont montées pivotantes sur le boîtier 4 du porte-fusible 2. De cette manière, un basculement Fl d'une poignée 6 en direction du boîtier 4 entraine automatiquement la connexion du fusible 8. Plus précisément, et comme visible à la figure 2, les couteaux 82 des fusibles 8 sont reçus dans des fentes 12 ménagées dans des mâchoires élastiques 10 de pincement des couteaux 82. Dans la suite de la description est détaillée une seule mâchoire élastique 10, sachant que toutes les mâchoires sont identiques. Comme visible à la figure 3, la mâchoire 10 est formée de trois pièces, à savoir une pince conductrice 16, un plastron isolant 14 et un ressort de pincement 18. Dans la suite de la description, tes termes « haut », « bas », « supérieur » et « inférieur » doivent être interprétés par rapport à la configuration de la figure 3. La pince conductrice 16 est réalisée en tôle métallique, notamment en cuivre, et comprend deux parois 16A et 16B définissant entre elles une ouverture 12B de réception d'un couteau 82. Les parois 16A et 16B sont reliées entre elles en partie inférieure par une boucle 16C. La pince conductrice 16 est globalement symétrique par rapport à un plan médian P16 et comporte, en partie inférieure, des perçages traversants 17 destinés à accueillir les vis de fixation aux barres conductrices internes au boîtier 4 du porte-fusible 2. La pince 16 assure le passage du courant du fusible 8 vers une barre conductrice non représentée. Les parois 16A et 16B délimitent une encoche 20 qui est disposée en partie inférieure sur un côté Cl de la pince 16. Les parois 16A et 16B délimitent une autre encoche 22 disposée en partie supérieure et sur un côté C2 opposé à l'encoche 22. L'encoche 20 est située au niveau de la liaison entre les parois 16A et 16B et la boucle 16C. Les parois 16A et 16B incluent chacune une partie, respectivement référencée 26A et 26B, qui est séparée du reste de la paroi par une entaille 28 s'étendant vers le bas à la figure 4. Les entailles 28 permettent d'obtenir une partie plus souple au sein des parois 16A et 16B. Les parties 26A et 26B définissent ensemble un éclateur E qui sert à accompagner l'arc électrique éventuellement formé lors de la déconnexion du fusible 8. La pince conductrice 16 comprend également deux pattes rigides 24 qui sont disposées en partie supérieure dans des découpes 23 de la pince 16. Elles sont disposées de manière symétrique par rapport au plan médian P16 et s'étendent de manière oblique vers le bas au sein des découpes 23, en s'éloignant du plan médian P16. Par ailleurs, on note S16 la surface supérieure des parois 16A et 16B de la pince 16. Le plastron 14 est une pièce en matière plastique, électriquement isolante, qui est également globalement symétrique par rapport à un plan médian P14 et qui présente un profil en L lorsque l'on regarde selon une direction perpendiculaire au plan P14. Ainsi, on note 30 une première branche du plastron 14 et 32 une deuxième branche du plastron 14, la deuxième branche 32 étant plus longue que la première branche 30. La branche 32 porte sur sa surface intérieure, c'est-à-dire sur sa surface tournée vers la branche 30, deux nervures 34 qui s'étendent dans la même direction que la branche 32. Ces nervures 34 sont disposées de manière symétrique par rapport au plan P14 et délimitent, sur leur extrémité opposée à la branche 30, deux logements à profil incurvé 36. Comme visible à la figure 5, la branche 30 du plastron 14 délimite deux découpes à contour globalement rectangulaire 42 qui sont des découpes de type borgne. Ces découpes 42 présentent des dimensions analogues à celles des parois 16A et 16B de la pince 16 si bien que les parois 16A et 16B peuvent être insérées dans les découpes 42. Ces découpes 42 sont délimitées par des nervures formant un motif rectangulaire, qui sont référencées 44A et 44B. Les découpes 42 présentent une cache, ou un renfoncement 40. Ce renfoncement 40 est dû à la présence d'un épaulement dirigé perpendiculairement au plan P14 en s'éloignant de ce dernier. Par ailleurs, le plastron 14 délimite une rainure traversante 12A de passage d'un couteau 82 d'un fusible 8. Cette rainure 12A forme, avec l'ouverture 12B ménagée entre les parois de la pince 16, une fente 12 de passage du couteau 80 dans la mâchoire élastique 10. Le plastron 14 sert de cache isolant à la mâchoire 10 de sorte qu'il est n'est pas possible de toucher les parties sous tension. Le plastron 14 comprend, au niveau de la branche 30, un logement 38 de réception d'une fiche électrique. Cette fiche électrique permet de vérifier l'absence de tension lorsque le fusible 8 est ouvert. Comme visible à la figure 9, le ressort 18 est un fil métallique qui a été mis en forme si bien qu'il présente une forme en sablier. On note 18A et 18B deux portions rectilignes du ressort 18 qui sont conçues pour venir se positionner respectivement dans les encoches 22 et 20 de la pince conductrice 16. On définit un axe X18 comme un axe selon lequel s'étend le ressort 18. L'axe X18 est globalement perpendiculaire aux portions 18A et 18B du ressort 18. On définit une portion concave, ou creuse 18C qui relie la portion 18A à la portion 18B. En d'autres termes, la portion 18C est incurvée en direction de l'axe X18. Du côté opposé à la portion 18C et par rapport à l'axe X18, sont placées les extrémités 18D et 18E du ressort 18. Les extrémités 18E et 18D se chevauchent et sont également recourbées selon une direction opposée à l'axe X18. Les portions 18C, 18E et 18D délimitent chacune des points d'appui sur la pince 16, ces points d'appui étant respectivement référencés A, B et C. Le point A est le point de contact entre le ressort 18 et la paroi 16A alors que les points B et C sont les points de contact du ressort 18 avec la paroi 16B. Les points d'appui B et C sont décalés d'une distance d, mesurée parallèlement à l'axe X18. A titre d'exemple, de réalisation, la distance d est comprise entre 4 mm et 10 mm, notamment de l'ordre de 7 mm. L'assemblage du ressort 18 sur la pince 16 est représenté aux figures 10 à 12. Lors d'une première étape, le ressort 18 est posé sur la surface supérieure S16 de la pince 16. Ensuite, le ressort est amené en translation le long de la pince 16, comme représenté par la flèche F2 à la figure 10. Le ressort glisse donc sur la face supérieure S16 de la pince 16 jusqu'à ce que la portion 18A du ressort 18 parvienne au niveau de l'encoche 22 de la pince 16. Les portions 18A et 18B du ressort 18 viennent alors se caler en même temps respectivement dans les encoches 22 et 20 de la pince 16. Le positionnement du ressort 18 dans les encoches 20 et 22 est représenté par la flèche F3 à la figure 11 et amène la mâchoire 10 dans la configuration de la figure 12. Dans cette configuration, le ressort 18 est coincé autour de la pince 16. Ensuite, le plastron 14 est fixé à la pince 16 par emboîtement. Comme visible à la figure 6, la branche 32 du plastron 14 est placée de manière parallèle aux parois 16A et 16B de la pince 16 et le plastron 14 est amené verticalement sur la pince 16, comme représenté par la flèche F4. Plus précisément, le plastron 14 est monté sur la pince 16 de sorte que les parois 16A et 16B de la pince 16 pénètrent dans les découpes 42 de la branche 30 du plastron 14 car elles font saillie par rapport aux parois 16A et 16B. Cependant, les pattes rigides 24 s'opposent à la pénétration des parois 16A et 16B dans les découpes 42 du plastron 14. Il est donc nécessaire de forcer pour déformer les nervures 44A et 44B délimitant les découpes 42. Celles-ci s'élargissent alors pour laisser passer les pattes rigides 24. Sur la figure 8, la déformation des nervures 44A et 44B est représentée par une flèche F2. Dès lors que les pattes 24 de la pince 16 parviennent au niveau du renfoncement 40 des découpes 42, les nervures 44A et 44B reprennent leur position initiale par retour élastique selon une direction opposée aux flèches F2. Dans cette configuration, qui est la configuration de la figure 8, les pattes rigides 24 de la pince 16 s'opposent au retrait du plastron 14, vers le haut, par rapport à la pince 16. Les pattes rigides 24 forment donc, avec les nervures 44A et 44B des moyens de verrouillage élastique du plastron 14 sur la pince 16. Dans le mouvement d'emboîtement du plastron 14 sur la pince 16, les logements circulaires 36 des nervures 34 du plastron 14 viennent entourer la portion 18B du ressort 18 de manière à empêcher la portion 18B du ressort 18 de sortir de son encoche 20. Ainsi, le plastron 14 assure le verrouillage du ressort 18 autour de la pince 16. Par ailleurs, le plastron 14 appuie sur la portion 18A du ressort 18 au niveau des nervures 44A et 44B, si bien que le ressort 18 est complètement verrouillé au sein de la mâchoire élastique 10. L'assemblage de la mâchoire élastique 10 étant relativement simple, il peut être aisément automatisé. La mâchoire élastique 10 est représentée en configuration assemblée à la figure 7. Dans cette configuration, lorsque le couteau 82 des fusibles 8 est inséré dans la fente de passage 12, les parois 16A et 16B de la pince 16 s'écartent légèrement du plan médian P16. Ce mouvement d'écartement se fait à l'encontre de l'action de charge élastique du ressort 18. En d'autres termes, le ressort 18 exerce sur la pince 16 un effort de pincement, qui s'oppose à l'éloignement des parois 16A et 16B l'une par rapport à l'autre. L'effort de la portion 18C est appliqué au point A et est dirigé de manière perpendiculaire vers la paroi 16A et les efforts appliqués aux points B et C des portions respectivement numérotées 18E et 18D sont dirigés vers la paroi 16B de manière perpendiculaire à celle-ci. Autrement formulé, le ressort 18 comporte deux zones d'appui qui agissent de part et d'autre sur les parois 16A et 16B de la pince 16 pour maintenir le couteau 82 pincé. Une première zone est formée par la portion concave 16C et une deuxième zone par les extrémités 18D et 18 E. Le ressort 18 permet donc de maintenir les parois 16A et 16B de la pince 16 au contact du couteau 82. Le maintien de la pression de contact de la pince 16 sur le couteau 82 assure une bonne connexion électrique. Comme expliqué plus haut, les points B et C d'appui du ressort 18 sur la paroi 16B de la pince 16 sont décalés suivant l'axe X18, c'est-à-dire suivant la largeur de la pince 16, cette largeur étant mesurée parallèlement au plan P16. Cela résulte en une meilleure répartition des efforts de charge du ressort 18 sur la surface des parois 16A et 16B. En variante non représentée, le plastron 14 ne comporte pas de logement 38 de réception d'une fiche électrique. En variante non représentée, le ressort 18 est réalisé par découpage d'une pièce métallique. Les caractéristiques techniques des modes de réalisation et variantes envisagées ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour donner de nouveaux modes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1.- Mâchoire élastique (10) de pincement d'un couteau (82) appartenant à un fusible à couteaux (8), cette mâchoire comprenant : -une pince conductrice (16) de réception du couteau (82), -un ressort (18), qui est conçu pour être assemblé avec la pince afin d'exercer un effort élastique de pincement -un plastron isolant (14), qui est adapté pour être fixé sur la pince et qui est apte à verrouiller l'assemblage du ressort avec la pince, caractérisée en ce que la pince est pourvue d'encoches (20, 22) de positionnement du ressort (18) autour de la pince (16). 2.- Mâchoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort comprend : - une première portion (18A), adaptée pour être engagée dans une première encoche (22) de la pince, et - une deuxième portion (18B), adaptée pour être engagée dans une deuxième encoche (20) de la pince. 3.- Mâchoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première encoche (20) est disposée en partie inférieure sur un premier côté (C1) de la pince (16) et la deuxième encoche (22) est disposée en partie supérieure de la pince sur un second côté (C2) de la pince, opposé au premier côté. 4.- Mâchoire selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le plastron (14) comporte au moins un logement (36), adapté pour entourer, au moins partiellement, la deuxième portion (18B) du ressort afin de verrouiller le positionnement de cette première portion (18B) à l'intérieur de la deuxième encoche (20). 5.- Mâchoire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort (18) comporte deux zones d'appui (18C, 18D, 18E), qui agissent de part et d'autre sur la pince pour maintenir un effort de pincement. 6.- Mâchoire selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une première zone d'appui est formée par une portion concave (18C) du ressort (18) et en ce que la deuxième zone d'appui est formée par deux extrémités (18D, 18E) du ressort. 7.- Mâchoire selon la revendication 6, caractérisée en ce que les deux extrémités (18D, 18E) du ressort agissent en deux points d'appui (B, C) qui sont décalés suivant la largeur de la pince (16). 8.- Mâchoire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle ne comprend qu'un seul ressort (18), qui est un fil métallique présentant une forme en sablier. 9.- Porte fusible (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une mâchoire (10) selon l'une des revendications précédentes. 10.- Procédé d'assemblage d'une mâchoire élastique (10) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : a) positionner le ressort (18) autour de la pince (16) dans les encoches (20, 22) de la pince, et b) fixer le plastron (14) sur la pince en verrouillant l'assemblage du ressort autour de la pince.