L'invention est relative à un disjoncteur électrique comprenant un boîtier moulé dans lequel sont logés un contact fixe, un contact mobile et un mécanisme de commande de déplacement dudit contact mobile comprenant un levier de déclenchement automatique, une poignée de manoeuvre présentant une premiére position stable correspondant à une position fermée des contacts et une deuxième position stable correspondant à une position ouverte des contacts, et un dispositif de verrouillage à butée susceptible de limiter le débattement de la poignée lorsque les contacts sont en position fermée.
Le brevet américain N" 3605052 décrit un disjoncteur du genre mentionné, dans lequel l'amplitude de débattement limité de la poignée, autorisée par la butée, est suffisante pour exercer un effort de brisure sur une genouillére de commande du contact mobile, mais insuffisante pour déplacer la ligne d'action d'un ressort de rappel de la poignée de maniére à solliciter celle-ci vers la position ouverte. La position de la poignée fournit ainsi une indication de la position des contacts. L'amplitude de débattement autorisé correspond à la quasi-totalité de la course de la poignée et, en cas de jeu ou d'un effort excessif, la poignée peut être forcée et cadenassée dans la position ouverte même si les contacts soudés sont en position fermée.
Ce dispositif n'assure pas une indication fiable de la position des contacts, notamment de la soudure des contacts.
Un autre disjoncteur, connu par le brevet français N" 2025422, est équipé d'un dispositif empêchant le réarmement du disjoncteur lorsque les contacts sont soudés. La poignée peut être déplacée librement, mais ne reste pas dans la position armée si les contacts ne sont pas ouverts. L'indication fournie par la position de la poignée sur la position des contacts est équivoque, car la poignée peut être cadenassée par inadvertance en position ouverte alors que les contacts sont soudés.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un disjoncteur dont la position de la poignée traduit sans équivoque celle des contacts.
Le disjoncteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un organe d'actionnement dudit levier de déclenchement, associé à la poignée, de maniére à provoquer le déclenchement automatique en début de course de déplacement de la poignée de ladite première position vers ladite deuxième position, ledit dispositif de verrouillage à butée étant disposé pour autoriser un débattement suffisant de la poignée pour provoquer ledit déclenchement.
La course de la poignée nécessaire au déclenchement est faible et l'agencement peut être tel que la poignée de manoeuvre se trouve verrouillée dans la position fermée en cas de soudure des contacts et fournit ainsi une indication positive du mauvais fonctionnement du disjoncteur. Le blocage de la poignée attire instantanément l'attention de l'opérateur et empêche d'autre part tout cadenassage de la poignée en position ouverte.
Le verrouillage est assuré par une butée qui peut être associée ou, éventuellement, directement assujettie à l'équipage mobile du disjoncteur, de manière à interférer avec la trajectoire de déplacement de la poignée lorsque les contacts sont en position fermée.
D'autres avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre donnés à titre d'exemple et représentés aux dessins annexés, dans lesquels:
la fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un mécanisme de commande d'un pôle d'un disjoncteur, selon l'invention, les éléments étant représentés dans la position désarmée, contacts soudés;
la fig. 2 montre le mécanisme selon la fig. 1, vu du côté opposé;
la fig. 3 est une vue schématique illustrant la cinématique de fonctionnement du mécanisme, selon la fig. 1;
les fig. 4 et 5 sont des vues analogues à celle de la fig. 3, montrant le mécanisme respectivement en position armée-fermée et en position armée-ouverte;
;
la fig. 6 est une coupe de côté au niveau du mécanisme de déclenchement du disjoncteur dans la position représentée à la fig. 1;
la fig. 7 est une coupe similaire à celle de la fig. 6, au niveau de la butée de verrouillage de la poignée de manoeuvre;
la fig. 8 est une vue analogue à celle de la fig. 6, à échelle agrandie, montrant le disjoncteur en position armée-fermée;
la fig. 9 est une vue similaire à celle de la fig. 8, montrant le disjoncteur en position armée-ouverte;
la fig. 10 est une vue analogue à celle de la fig. 6, le disjoncteur étant en position désarmée-ouverte;
la fig. 1 1 est une vue analogue à celle de la fig. 7, le disjoncteur étant en position désarmée-ouverte;
les fig. 12 et 13 sont des vues similaires à celle de la fig. 2, illustrant deux variantes de réalisation;
;
les fig. 14 et 15 sont des vues schématiques en élévation d'un disjoncteur, respectivement en position fermée et en position soudée, selon une autre variante de réalisation.
Sur les figures, un contact fixe 10 d'un pôle d'un disjoncteur multipolaire coopère avec un contact mobile 12 porté par l'extrémité d'un bras de contact 14 solidaire d'un barreau 16. Dans le cas d'un disjoncteur tripolaire, les deux autres pôles sont juxtaposés de part et d'autre de ce premier dans des plans parallèles à celui de la fig. 6. Les trois pôles sont identiques, et à chaque paire de contact est associée une chambre d'extinction d'arc (non représentée). L'ensemble est logé dans un boîtier isolant moulé (non représenté) présentant une ouverture de passage d'un levier ou poignée de manoeuvre 18, et des bornes d'entrée et de sortie de l'appareil. La poignée 18 appartient à un mécanisme de commande commun aux trois pôles et avantageusement associé au pôle central, le mouvement étant transmis aux autres pôles par le barreau 16.
Le mécanisme de commande comprend une genouillère à axe de pivotement 20, sur lequel sont articulées deux biellettes 22, 24, dont l'une, 2?, a son extrémité opposée articulée en 26 au bras de contact 14 et dont l'autre, 24, est articulée sur un levier de déclenchement 28 en un point 30. Un ressort de traction 32 est ancré à l'axe 20 et, par l'extrémité opposée 34, à la poignée de manoeuvre 18. Le ressort de traction 32 sollicite l'extrémité opposée 40 de la poignée 18, laquelle est entaillée en V, en appui sur un pivot fixe 42 formant un point de pivotement. Le levier de déclenchement 28 est monté à pivotement sur un axe fixe 44 et comprend un bras se terminant par un bec de verrouillage 46 susceptible de coopérer avec un accrochage 48 monté à rotation libre sur un axe 50 et présentant un bras 52 coopérant avec une saillie 54 d'une barre de déclenchement 56 commune aux trois pôles.
La barre de déclenchement 56 est commandée par des déclencheurs thermiques et électromagnétiques (non représentés) et son pivotement dans le sens trigonométrique, sur la fig. 8, efface la saillie 54 et libère l'accrochage 48 qui pivote dans le sens des aiguilles d'une montre sur l'axe 50 sous l'action d'un ressort 58, en déverrouillant le levier de déclenchement 28. Sous l'action du ressort 32. le levier de déclenchement 28 pivote autour de l'axe 44 en déplaçant le point d'articulation 30 de la biellette 24 vers la gauche sur la fig. 8, ce qui provoque un dépassement du point mort d'ligne ment des axes 26, 20, 30 de la genouillère et une brisure de cette dernière autorisant le pivotement du bras de contact 14 et l'ouverture des contacts 10, 12(voir fig. 10).
Un tel disjoncteur est bien connu et, par exemple, décrit dans le brevet français précité auquel on se référera avantageusement pour de plus amples détails. Il suffit de rappeler que l'armement s'effectue par un déplacement de la poignée de manoeuvre 18 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre, la fermeture des contacts s'effectuant par une rotation inverse vers la position illustrée par la fig. 8.
Le disjoncteur est équipé d'un dispositif de verrouillage 60 de la poignée de manoeuvre 18 comportant une butée 62 montée à rotation sur un axe fixe 64 et coopérant avec une saillie 66 de la poignée 18. L'axe 64 coïncide avantageusement avec l'axe 50 d'articulation de l'accrochage 48. La butée 62 est sollicitée en position active par un ressort 68 du type pince à linge en appui sur un organe 70. Le barreau 16 porte, au droit de la butée 62, une came 72 susceptible de coopérer avec une saillie 74 de la butée 62 pour déplacer cette dernière à l'encontre du ressort 68 vers une position de déverrouillage de la poignée 18. Pour une position du barreau 16, correspondant aux contacts 10, 12 fermés, la butée 62 est en position active et empêche un déplacement de la poignée de manoeuvre 18 vers la position ouverte. Une course morte limitée est autorisée pour les raisons exposées ci-dessous.
Lors d'une ouverture des contacts 10, 12 et d'une rotation correspondante du barreau 16, la came 72 soulève la butée 62, déverrouillant la poignée 18 qui peut alors être déplacée librement vers la position ouverte (voir fig. 11).
Le disjoncteur est doté d'un dispositif de déclenchement manuel comportant une tige d'actionnement 76 dont l'une des extrémités 78 est articulée sur la poignée 18 et dont l'extrémité opposée 80 est susceptible de coopérer avec un culbuteur 82 dont le bras opposé 84 en forme de dent s'engage dans un secteur denté 86 solidaire de la barre de déclenchement 56. Un ressort 88 sollicite l'extrémité 80 de la tige 76 en appui sur le culbuteur 82, la liaison entre ces derniers organes 80, 82 pouvant être rompue après pivotement du culbuteur 82, de manière à autoriser un déplacement poursuivi de la poignée 18 après déclenchement
provoqué par la rotation de la barre de déclenchement 56.
Le disjoncteur illustré par les fig. I à 1 1 fonctionne de la
manière suivante:
Le disjoncteur étant en position armée-fermée, représentée aux
fig. 4 et 8,1'ouverture manuelle est provoquée par un déplacement
vers la droite sur les figures de la poignée 18. Un tel déplacement,
autorisé par le faible retrait de la butée 62 et la course morte
correspondante, est transmis par la tige 76 au culbuteur 82, qui
pivote dans le sens des aiguilles d'une montre en entrainant, par
l'engrenage 84, 86, la barre de déclenchement 56 en rotation en
direction opposée. La rotation de la barre de déclenchement 56
provoque l'ouverture des contacts 10, 12 exactement de la même
manière que lors d'un déclenchement automatique, par exemple
piloté par le déclencheur thermique.
La position des différents
éléments du disjoncteur après ouverture des contacts 10, 12 est
représentée aux fig. 10 et 11, et il convient de noter que la rotation
du barreau 16 a provoqué le déplacement de la butée 62 déver
rouillant la poignée 18. Cette dernière peut alors être déplacée
librement vers la position armée-ouverte, représentée par les fig. 5
et 9 et, en un deuxième stade. vers la position armée-fermée,
représentée aux fig. 4 et 8. Ces deux opérations sont bien connues
et il est inutile de les décrire à nouveau.
Dans le cas de contacts 10, 12 soudés, le déplacement de la
poignée de manoeuvre 18 à partir de la position illustrée par la
fig. 8, armée-fermée, provoque de la manière indiquée ci-dessus
une rotation de la barre de déclenchement 56 et un déverrouillage
du levier de déclenchement 28. Les contacts 10, 12 étant soudés, le
bras de contact 14 ne peut être déplacé par le ressort 32 et le
barreau 16 reste immobile (voir fig. 6). La came 72 ne soulève pas
la butée 62, qui reste en position active de verrouillage de la
poignée de manoeuvre 18. Toute tentative de déplacement pour
suivi de la poignée 18 vers la position d'armement est empêchée
par la butée 62.
La faible course autorisée de déplacement de la poignée 18
attire inévitablement l'attention de l'opérateur et, dans le cas
d'une poignée cadenassable, toute condamnation par mise en
place du cadenas est empêchée. On dispose ainsi d'une certitude
du bon fonctionnement de l'appareil lorsque la poignée 18 peut
être déplacée librement et amenée en position armée-ouverte.
Le dispositif 60 à butée 62 assure un verrouillage robuste et
empêche tout déplacement forcé de la poignée de manoeuvre 18.
Le dispositif de verrouillage peut être incorporé à des disjoncteurs standards sans modification notable des autres éléments constitutifs du disjoncteur.
La fig. 12 illustre une variante de réalisation du dispositif de verrouillage, dans laquelle le barreau 16 de support des bras de contact porte une butée en forme de cornière 90, dont l'une des ailes est susceptible de coopérer avec une saillie 92 d'un levier 94 reliant la poignée de manoeuvre 18 à un bloc de déclenchement (non représenté). En position fermée des contacts 10, 12, la butée 90 s'oppose à un déplacement de la poignée 18 dans la position ouverte, la venue en action de la butée 90 au contact de la saillie 92 s'effectuant après une course limitée suffisante pour provoquer le déclenchement du disjoncteur par l'intermédiaire du levier 94. Il est facile de voir que ce dispositif comporte un nombre inférieur de pièces, l'ensemble came 72 et butée 62 étant remplacé par une butée unique 90.
Il comporte néanmoins l'inconvénient de reporter directement l'effort exercé sur la poignée 18 sur le barreau 16, qui doit bien entendu être adapté à cet effort. Il est évident que le verrouillage peut s'exercer sur tout organe solidaire ou assujetti à la poignée 18 et, dans l'exemple illustré par la fig. 12, il est fait usage de la présence d'un levier 94 assurant une liaison entre le bloc de déclenchement et la poignée 18 pour assurer le déclenchement manuel par la poignée 18.
Le déverrouillage de la poignée 18 n'est pas obligatoirement dérivé de la rotation du barreau 16 et, à titre d'exemple, la fig. 13 illustre un mode de réalisation dans lequel le levier de déclenchement 28 comporte un ergot 96 susceptible de coopérer avec un doigt 98 assujetti à la poignée 18. En se référant aux fig. 6, 8 et 10, on voit que la position prise par le levier de déclenchement 28 en position armée-soudée du disjoncteur est très voisine de la position correspondante lorsque le disjoncteur est fermé, mais diffère notablement de celle prise pour le disjoncteur désarmé ouvert.
La position du levier de déclenchement 28 est donc représentative d'une soudure des contacts et la position de l'ergot 96 peut être choisie de manière à interférer avec la trajectoire du doigt 98 de la poignée 18, pour verrouiller cette dernière, lorsque le disjoncteur est désarmé soudé et, par contre, autoriser un libre pivotement de la poignée 18, lors d'une ouverture normale des contacts 10, 12.
Le fonctionnement est identique à celui décrit ci-dessus, notamment le déclenchement en début de course de déplacement de la poignée 18.
Les fig. 14 et 15 illustrent une autre variante, dans laquelle la biellette 24, articulée au levier de déclenchement 28 au point 30, se prolonge au-delà de ce dernier point par un bec 100 dont l'extrémité, conformée en surface de butée 102, est située en regard d'un rebord replié 104 de la poignée 18. Le rebord 104 est susceptible de coopérer, d'une manière bien connue en soi, avec le levier de déclenchement 28 en vue du réarmement du disjoncteur. Dans la position de fermeture des contacts, représentée à la fig. 14. la surface de butée 102 est écartée du rebord 104 d'une distance autorisant une faible course de pivotement de la poignée 18 dans la direction indiquée par la flèche F, correspondant à une ouverture des contacts.
Cette course limitée de la poignée 18 est suffisante pour le déclenchement de l'accrochage 48 libérant le levier de déclenchement 28 et provoquant ainsi l'ouverture des contacts 10, 12. Elle est néanmoins insuffisante pour une commande de brisure de la genouillère à biellettes 22, 24, la ligne d'action du ressort 32 ne dépassant pas la ligne d'action de la biellette 24. Dans la position illustrée par la fig. 15 de contacts soudés et de tentative d'ouverture du disjoncteur par déplacement de la poignée 18 dans la direction indiquée par la flèche F, le rebord 104 vient buter contre la surface 102 en exerçant sur la biellette 24 un couple tendant à la faire pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre, renforçant le maintien en position allongée de la genouillère à biellettes 22, 24.
Toute tentative d'ouverture forcée des contacts soudés par action sur la poignée 18 est, de ce fait, exclue et le risque de maintien en service d'un disjoncteur à contacts endommagés est notablement diminué.
Il est inutile de décrire le fonctionnement du disjoncteur, qui est analogue à celui décrit ci-dessus, l'ouverture manuelle des contacts s'effectuant par un déclenchement provoqué par la tige d'actionnement 76 libérant le levier de déclenchement 28. La brisure de la genouillère à biellettes 22, 24 engendre l'effacement du bec 100, qui n'interfère plus avec le rebord 104 et autorise alors un pivotement poursuivi de la poignée 18 vers les positions d'ouverture et de réarmement.
Le dispositif présente l'avantage de permettre une mise en oeuvre sans modification notable de la chaîne de fabrication, seule la biellette 24 étant à remplacer ou à conformer d'une manière différente. L'encombrement du mécanisme n'est pas modifié par la présence du bec 100 logé à l'intérieur de la poignée 18.
Au bras de contact 14 est assujettie une languette élastique 106 à extrémité recourbée en forme de crochet 108 susceptible de s'accrocher sur un redant 110 ménagé sur le levier de déclenchement 28. L'accrochage à languette 106 permet d'éviter une refermeture intempestive des contacts, par exemple due à un rebondissement.