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EP0028958B1 - Disjoncteur, son mécanisme de déclenchement - Google Patents

Disjoncteur, son mécanisme de déclenchement Download PDF

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Publication number
EP0028958B1
EP0028958B1 EP19800401516 EP80401516A EP0028958B1 EP 0028958 B1 EP0028958 B1 EP 0028958B1 EP 19800401516 EP19800401516 EP 19800401516 EP 80401516 A EP80401516 A EP 80401516A EP 0028958 B1 EP0028958 B1 EP 0028958B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
tripping
breaker according
spring
movable contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP19800401516
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0028958A1 (fr
Inventor
Norbert Signorelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Legrand SA
Original Assignee
Legrand SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Legrand SA filed Critical Legrand SA
Publication of EP0028958A1 publication Critical patent/EP0028958A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0028958B1 publication Critical patent/EP0028958B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/1009—Interconnected mechanisms
    • H01H71/1027—Interconnected mechanisms comprising a bidirectional connecting member actuated by the opening movement of one pole to trip a neighbour pole
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms
    • H01H71/405—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms in which a bimetal forms the inductor for the electromagnetic mechanism
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • H01H71/58—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by push-button, pull-knob, or slide
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/505—Latching devices between operating and release mechanism
    • H01H2071/506—Latching devices between operating and release mechanism using balls or rollers in the latching device

Definitions

  • the present invention relates generally to circuit breakers, whether it is a simple monopolar circuit breaker, or whether it is one of the poles of a multipolar circuit breaker.
  • a circuit breaker comprises, in a housing, a first contact, which is fixed, a second contact, which is movably mounted between a latching position and a tripping position, and which is biased towards the latter by an opening spring, an engagement and trigger handle, which is movably mounted between an engagement position and a trigger position, and which is biased towards this trigger position by a return spring , a locking mechanism, which is established between the engagement and trigger handle and the housing, and which is capable of disengageably holding said engagement and trigger handle in the engagement position, a hooking mechanism , which is established between the interlocking and tripping lever and the movable contact, and which comprises two hooking members capable of engaging disengageably one with the another for maintaining the movable contact in the latching position, and at least one triggering member, magnetic and / or thermal.
  • the triggering device in question causes the breakage of the latching mechanism, that is to say the release, relative to each other, of the latching members that this mechanism, and this results in the release of the movable contact, which, under the stress of its opening spring, then passes from its latching position to its tripping position.
  • the fastening members at which the breaking of the fastening mechanism is made up of specific parts, having by themselves no direct action on the movable contact.
  • This is the case for example in patent application FR-A-2420839 in which one of the hooking members is constituted by a ball, which moreover belongs to the locking mechanism, while the other is constituted by a pawl on which the opening spring bears.
  • this arrangement has given and is still satisfactory, it involves the intervention of a particular part, in this case the pawl, between the latching mechanism and the movable contact.
  • one of the problems to be solved in the production of a circuit breaker is the obtaining, under a determined volume, of high performance, and in particular of a high breaking capacity, and, for obtaining high performance, it is necessary, among other things, that the opening of the mobile contact can be done very quickly, the time between the appearance of a fault and the complete opening of this mobile contact must in practice be at most of the order of a thousandth of a second.
  • such an acceleration mechanism is usually formed by an electromagnetic circuit traversed by the current to be controlled, the same one which moreover constitutes an electromagnetic triggering member.
  • the present invention generally relates to a provision allowing, at equal or even higher performance, to overcome if desired the implementation of an acceleration mechanism, and also having other advantages.
  • circuit breaker of the kind mentioned above and characterized in that one of the attachment members of its attachment mechanism is an integral part of the opening spring of the movable contact.
  • this opening spring is a torsion spring, one of the end branches of which is engaged with a fixed stop fixed to the housing, and which constitutes a fastening member by the other of its end branches.
  • one of the attachment members is constituted by a part, namely the opening spring, capable by itself of acting directly on the movable contact, without other intermediary .
  • the opening time of the movable contact is advantageously reduced ; as soon as the
  • this opening spring immediately causes the starting of the movable contact, without any catching up.
  • this end branch forming a hooking member and therefore its moment of inertia, are so reduced that they practically do not intervene in the movement of the movable contact and that they therefore introduce no delay. at the start of it.
  • Photographic examination by ultra-fast camera of the triggering process also shows that the bending of which is the object in the engagement position, this end branch forming a hooking member of the opening spring, in particular to ensure the corresponding contact pressure, is recovered, this end branch then returning to its initial rectilinear configuration of rest, only after the movable contact has passed into the tripping position, and in any case only after the arc which arose from the trigger between this mobile contact and the fixed contact has left the mobile contact.
  • the overall mass of the parts to be moved when triggered is reduced, the speed of movement of this mass, at equal energy, is increased, and therefore, reduces the opening time accordingly of the mobile contact.
  • Such a circuit breaker generally comprises a box 10.
  • this box is formed of two shells 11, 11 ′ of unequal importance which are suitably facing one another, and which are suitably linked to each other by screws or rivets put in place through passages 12.
  • FIGS. 1, 2, 11 and 12 only the shell 11 is visible, the shell 11 'being assumed to be removed .
  • the housing 10 forms, at its lower part, a fixing sole 13 adapted, in cooperation with an elastic claw 14, to allow it to be fixed on a rail of the type known as a cap 15, as shown schematically in broken lines in Figure 1.
  • the housing 10 laterally contains two connection terminals 16A, 16B, which are accessible from the outside.
  • each of these connection terminals consists of a bracket 17A, 17B, engaged in sliding on a metal strip 18A, 18B, and a screw 19A, 19B, engaged in screwing on said bracket.
  • the housing 10 contains a first contact 20A, which is fixed, and which, in the embodiment shown, is formed by an extension of the metal strip 18A of the connection terminal 16A, this extension carrying locally for this purpose. a contact pad 21, and, facing it, a second contact 20B, which is mounted movable between an engagement position, Figures 1 and 2, for which it is in abutment against the fixed contact 20A, and a tripping position, Figures 11 and 12, for which it is remote from the fixed contact 20A.
  • the mobile contact 20B is of relatively small dimensions.
  • the movable contact 20B is rotatably mounted on a support pin 23, which extends transversely in the housing 10, and which, according to one aspect of the invention, is conductive, for electrical connection between this movable contact 20B and the corresponding connection terminal 16B.
  • this support pin 23 is engaged in a retaining flange 24, and, at the other of its ends, it is in continuity with a bent bracket 25, the assembly being formed from a section of round wire suitably bent.
  • bracket 25 On the end of the bracket 25 is fixed, for example by welding, one of the ends of a bimetallic strip 26, which extends longitudinally in the housing 10, of one of the connection terminals 16A, 16B to the 'other, and which, at its other end, is fixed, for example by welding, to a wing 27, folded at right angles for this purpose, of the metal strip 18B of the connection terminal 16B.
  • connection terminal is made successively through the metal strip 18B, the bimetallic strip 26, and the section of round wire constituting the bracket 25 and the support axis 23, without any braid likely to hinder the movement of this movable contact 20B.
  • the bimetallic strip 26, which forms a thermal trigger member, is fixed at each of its ends, in the manner of a recessed beam.
  • the movable contact 20B is biased towards its tripping position by an opening spring 29.
  • the latter is a torsion spring, one end branch 30 of which engages a fixed stop 31 formed by a flange of the flange 24, and the other end branch 32 of which is slightly bent, and the end of which role will appear below, is free.
  • the central torsional part 33 of the opening spring 29 extends generally around the support axis 23 of the movable contact 20B, and the mass of this spring 29 is thus essentially concentrated in the vicinity of this axis of support.
  • the central torsional part 33 of the opening spring 29 is split into two portions, namely a first portion 34, which is the most important, and which extends from one first side of the movable contact 20B, in continuity with the fixed end branch 30 of this opening spring 29, and a second portion 34 ', which is the least important, and which extends on the other side of the contact mobile 20B, in continuity with the free end branch 32 of said opening spring 29.
  • the second portion 34 'of the central torsion part 33 of the opening spring 29, that which is in continuity with the free end branch 32 of this spring, is reduced to a fraction of a turn, half of turns for example, as shown.
  • the housing 10 also contains an engagement and trigger lever 37 which is mounted therein movable between an engagement position in FIGS. 1 and 2, and a trigger position, in FIG. 11.
  • this interlocking and triggering lever 37 forms a slide with linear displacement, which is mounted movable longitudinally in the housing 10, from one of the connection terminals 16A, 16B to the other.
  • This slide which is hollow, and generally forms a box open laterally and at each of its ends, is engaged on the bimetallic strip 26, at a distance from the latter.
  • the cover 39 carries a gripping projection 41, which is accessible from the outside of the housing 10, through a passage 44 provided for this purpose therein.
  • the engagement and trigger lever 37 thus formed is biased towards its trigger position by a return spring 42; in the embodiment shown, this is a torsion spring, the branches of which are symmetrical to each other, are each respectively engaged, one with the metal strip 18B of the connection terminal 16B, by virtue of a drilling thereof, the other with the engagement and tripping lever 37, also by virtue of a drilling thereof, FIG. 7, and the setting of which space can thus be easily ensured, either manually or automatically.
  • a return spring 42 in the embodiment shown, this is a torsion spring, the branches of which are symmetrical to each other, are each respectively engaged, one with the metal strip 18B of the connection terminal 16B, by virtue of a drilling thereof, the other with the engagement and tripping lever 37, also by virtue of a drilling thereof, FIG. 7, and the setting of which space can thus be easily ensured, either manually or automatically.
  • this locking mechanism 43 comprises a free rolling member 45, which consists of a single roller extending transversely in the housing 10, and which is capable of cooperating in locking with a notch 47 with oblique sides formed transversely to the surface of an intermediate floor 46 of this housing 10, integral, in the embodiment shown, with the shell 11 'thereof.
  • This roller 45 is arranged between two shoulders 48, 49 of the engagement and trigger lever 37, formed by means of a slot affecting the sole 38 thereof.
  • the housing 10 contains another trigger member, which is an electromagnetic trigger member, and which, in the usual manner, is formed by a cylinder head 50 and a pallet 51 pivotally mounted with respect to this cylinder head.
  • the cylinder head 50 and the pallet 51 are housed inside the engagement and trigger lever 37 and are carried by the latter, so that this engagement and trigger lever 37 , this cylinder head 50, and this pallet 51 belong jointly to the same mobile assembly.
  • the cylinder head 50 longitudinally forms a gutter, by which it is engaged on the bimetallic strip 26, at a distance therefrom, on the side of this bimetallic strip opposite the flange 40 of the engagement and tripping lever 37.
  • a single passage conductor through the yoke 50 is provided, and the conductor ensuring this passage is very simply formed by the bimetallic strip 26 also forming the thermal trigger member.
  • the pallet 51 is arranged on the other side of the bimetallic strip 26 vis-à-vis the cylinder head 50, and therefore extends between this bimetallic strip 26 and the flange 40 of the engagement and tripping lever 37.
  • interlocking means are provided between the cylinder head 50 and the pallet 51.
  • the cylinder head 50 and the frame 51 each have, facing each other, a pair of lugs 53, 54, and the interlocking means in question comprise, for each pair of legs 53, 54, a pin 55 which is carried projecting by one of them and which is engaged in a bowl or a bore 56 of the other.
  • the pins 55 thus provided are projecting from the pallet 51 and are formed by simple local stamping thereof; vice versa, these pins 55 can be formed on the cylinder head 50.
  • the interlocking means thus formed have a double function: on the one hand they provide a pivoting mounting of the pallet 51 with respect to the cylinder head 50, perpendicular to the axis of the central torsion part 33 of the spring opening 29, and on the other hand they longitudinally couple this cylinder head 50 and this plate 51 to each other.
  • the bolt 50 and the pallet 51 are free from any connection with the engagement and trigger lever 37, their tabs 53, 54 being engaged, with longitudinally, a large clearance, either in a buttonhole or in a notch of the sole 38 of this interlocking and triggering lever 37, and their possible connection with the interlocking and triggering lever 37 being effected by means of the roller 45, as will be detailed later.
  • the cylinder head 50 is fixed with respect to the engagement and disengagement lever 37.
  • the latter is preferably, as shown, adjustable in position.
  • the cylinder head 50 is subjected to a retaining spring 58 which applies it against an adjustable stop 39, and the latter is formed by a screw which is engaged in screwing in a threaded bore 60 of the flange 40 of the interlocking and tripping lever 37 and which crosses with clearance a notch 61 provided for this purpose in the pallet 51, Figures 2, 3 and 7.
  • the retaining spring 58 of the cylinder head 50 is constituted by a pin spring which, by its median zone, bears on a boss 62 of the engagement and tripping lever 37, and which, by one of its wings , relates to cylinder head 50.
  • this same spring 58 bears on the pallet 51, FIG. 7, and constitutes for the latter a biasing spring urging this pallet 51 in the direction of a determined position, specified below.
  • the biasing spring of this pallet 51 is in one piece with the cylinder head retaining spring 50.
  • the pallet 51 carries transversely, beyond the engagement and trigger lever, a screw 63, the barrel 64 of which is engaged in screwing in an insulating sleeve 65 which is itself force-fitted into a passage 66 of the pallet 51, and the head 68 of which is disposed beyond the bimetallic strip 26 with respect to the pallet 51 and is interposed on the deformation path of this bimetallic strip 26 when the latter is the object a warm-up.
  • the sleeve 65 avoids any short-circuit and also serves as a brake for the screw 63, the screwing or unscrewing of which allows the thermal trigger threshold to be adjusted.
  • the yoke 50 comprises an oblique ramp 70 formed by means of a notch 71 of this yoke, this ramp 70 being disposed on the side of this notch 71 furthest from the movable contact 20B.
  • the pallet 51 has a notch 72 by which it spans the roller 45 with play, but none of the sides or sides of this notch is intended to cooperate with the latter.
  • the housing 10 also contains a latching mechanism, which is established between the latching and tripping lever 37 and the movable contact 20B, and which comprises two latching members capable of engaging disengageably, one with the other to maintain this movable contact 20B in the latching position.
  • a latching mechanism which is established between the latching and tripping lever 37 and the movable contact 20B, and which comprises two latching members capable of engaging disengageably, one with the other to maintain this movable contact 20B in the latching position.
  • one of these attachment members forms an integral part of the opening spring 29 of the movable contact 20B.
  • the other hooking member is constituted by a lug 74 which projecting transversely from the pallet 51, at the end of a lug 69 already carrying the screw 63.
  • This lug is in practice formed by a small needle of hard and smooth steel forcibly engaged in a passage 75 of the tab 69 in question.
  • the free end branch 32 of the opening spring 29 is, at its free end, engaged in a guide groove 76.
  • this guide groove is formed in the engagement and trigger lever 37, on the underside of the cover 39 thereof.
  • the pallet 51 In association with its lug 74, the pallet 51 has, at the end of its tab 76, an inclined rearming ramp 78, FIGS. 2, 7 and 8, the role of which will appear later.
  • the housing 10 comprises, in line with the fixed and mobile contacts 20A, 20B, an arc extinguishing chamber 79; usually, it is equipped with a plurality of deionization plates 80, including one of the end plates forming an arc horn 81A and is in connection with the metal strip 18A of the connection terminal 16A, while the 'other of said end plates forms an arc horn 81 B and is in continuity with the flange 24 in which is engaged the support axis 23 of the movable contact 20B.
  • a plurality of deionization plates 80 including one of the end plates forming an arc horn 81A and is in connection with the metal strip 18A of the connection terminal 16A, while the 'other of said end plates forms an arc horn 81 B and is in continuity with the flange 24 in which is engaged the support axis 23 of the movable contact 20B.
  • this arc extinguishing chamber 79 are particularly large, this essentially occupying the internal volume of the housing 10.
  • the roller 45 is then subjected to a double stress, one due to the cylinder head 50, the other due to the engagement and trigger lever 37.
  • the opening spring 29 acts on the pallet 51, according to the arrow F of FIG. 2, and, by the pins 55, this acts, in the same direction, on the cylinder head 50.
  • This cylinder head 50 being in contact with the roller 45 by its inclined ramp 70, this results, at this level, in the application to the roller 45 of a force F1 of horizontal component F'1 and of vertical component F "1, FIG. 9 .
  • this resultant R 1 is located below the edge A of this locking notch 47 against which the roller 45 rests.
  • the latter is therefore held in the locking notch 47, and it temporarily locks in the latching position on the one hand the cylinder head 50, and by it the pallet 51, the opening spring 29 and the movable contact 20B, and on the other hand the interlocking and tripping lever 37.
  • the opening spring 29 assumes, in addition to the hooking and the locking described above, a double function: on the one hand, urging by its cross-member 35 the following movable contact 20B arrow F4 in FIG. 2, it maintains this movable contact 20B against the fixed contact 20A, with all the necessary contact pressure, and on the other hand, it jointly maintains the movable contact 20B in contact with its support axis 23, for good electrical contact between these two bodies.
  • the return to the latching position is done by moving the latching and tripping lever 37 in the opposite direction, according to arrow F5 in FIG. 11.
  • the engagement and trigger lever 37 indeed drives the roller 45, which in turn drives the cylinder head 50, and therefore the pallet 51, the latter being engaged with the cylinder head 50 by its pins 55 .
  • the movable contact 20B has come into contact with the fixed contact 20A before the roller 45 enters the locking notch 47.
  • the last portion of the movement of the engagement and release lever 37 therefore causes a bending of the free end branch 32 of the opening spring 29, combined with a torsion of the portion 34 'of the central torsion part 34 of this spring which is in continuity with this free end branch 32.
  • the opening spring 29 still assumes a double function, of penetration and contact pressure.
  • the latter which is engaged with the cylinder head 50 by its pins 55, therefore pivots about a pivot axis which extends substantially perpendicular to the axis of the central torsion part 34 of the opening spring 29 .
  • this opening spring 29 causes without delay or delay the starting of the movable contact 20B in the direction of its tripping position, FIG. 12.
  • the return spring 42 associated with the engagement and trigger lever 37 which is then the only one acting on it, causes the unlocking of the mobile assembly in the constitution of which it participates, the roller 45 not being more subject to the sole force F2 resulting from this return spring and this compelling it to escape the locking notch 47.
  • the spring 58 After such a crossing, which allows the resetting of the circuit breaker, the spring 58 returns the pallet 51 to its determined rest position, for which it is in abutment against the free end branch 32 of the opening spring 29.
  • the circuit breaker can therefore be reset, using the engagement and release lever 37, according to the process described above.
  • the opening spring 29, which previously ensured the attachment has the function of developing the opening force necessary for the passage of the movable contact 20B from its latching position to its position of trigger.
  • the adjustment of the threshold, or magnetic trip current, in which this magnetic trip occurs is done by action on the screw 59 which determines the position of the yoke 50 of the magnetic trip member corresponding.
  • the adjustment of the circuit breaker rating is therefore done by simply varying the air gap of its magnetic trip member, which allows with the same parts, very simply to produce a full range of circuit breakers of different ratings, in a range which can easily extend, for example from 10 to 40 amps.
  • the bimetallic strip 26 causes the breakage of the attachment previously assured between the lug 74 of this pallet 51 and the free end branch 32 of the opening spring 29, and therefore, according to the process described below. above, the passage into the trigger position of the assembly.
  • the adjustment of the corresponding threshold value, or thermal trip current, is carried out by acting on the screw 64, to allow the variation of desirable distances between the head 68 of this screw and the bimetallic strip 26.
  • circuit breaker concerned has been assumed to be monopolar.
  • circuit breakers can be associated with each other, for the constitution of poles of a multipole assembly.
  • Each of the poles of the multipole circuit breaker thus formed is similar to that described above.
  • each of these poles further comprises longitudinally a zipper 99, and, on the other hand, transversely, there is associated with them, as a whole, a common slide 100.
  • the pull tab 99 has two shoulders 101, 102 by which it frames the free end branch 32, forming an attachment member for the opening spring 29, and, at its other end, it carries a lug 103.
  • the slider 100 which extends transversely from poles to poles by crossing the housings 10 thereof by means of windows 105 provided for this purpose therein, has, for each of these poles, on two opposite edges, two inclined ramps, one, 106, for action of the lug 103 of the corresponding pull tab 99, the other, 107, for action on the pallet 51 of this pole.
  • this zipper 99 By its lug 103, this zipper 99 in turn comes to bear on the corresponding inclined ramp 106 of the slide 100, which causes the displacement thereof according to arrow 8 of the figure 14.
  • the slider 100 then acts on the pallets 51 of all the poles and therefore causes the tripping of those which are still in the latching position.
  • each opening spring 29 causes. by its free end branch 32, which bears on the shoulder 101 of the corresponding pull tab 99, the return to its initial position, and the pallets 51 also cause, by action on the inclined ramps 107 of the slide 100 , the return to its initial position.
  • the bimetallic strip constitutes the conductor passing through the electromagnetic tripping member
  • another conductor may be substituted for it, in particular when several passages of such a conductor are necessary.
  • this bimetallic strip constituting directly by itself the conductor of the thermal trip member subjected to heating, it may be substituted for it a calibrated conductor indirectly heating such a bimetallic strip.
  • the opening spring advantageously ensures by itself, as will have been noted, a multiplicity of functions, and, in particular, by its elastic branch of bending, the elastic return of the member d 'hooking that constitutes this branch, and the opening of the movable contact.

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Description

  • La présente invention concerne d'une manière générale les disjoncteurs, qu'il s'agisse d'un simple disjoncteur monopolaire, ou qu'il s'agisse d'un des pôles d'un disjoncteur multipolaire. D'une manière générale, un tel disjoncteur comporte, dans un boîtier, un premier contact, qui est fixe, un deuxième contact, qui est monté mobile entre une position d'enclenchement et une position de déclenchement, et qui est sollicité en direction de cette dernière par un ressort d'ouverture, une manette d'enclenchement et de déclenchement, qui est montée mobile entre une position d'enclenchement et une position de déclenchement, et qui est sollicitée en direction de cette position de déclenchement par un ressort de rappel, un mécanisme de verrouillage, qui est établi entre la manette d'enclenchement et de déclenchement et le boîtier, et qui est propre à maintenir de manière débrayable en position d'enclenchement ladite manette d'enclenchement et de déclenchement, un mécanisme d'accrochage, qui est établi entre la manette d'enclenchement et de déclenchement et le contact mobile, et qui comporte deux organes d'accrochage susceptibles de venir en prise de manière débrayable l'un avec l'autre pour maintien du contact mobile en position d'enclenchement, et au moins un organe de déclenchement, magnétique et/ou thermique.
  • En cas de défaut, l'organe de déclenchement en cause provoque, la cassure du mécanisme d'accrochage, c'est-à-dire le dégagement, l'un par rapport à l'autre, des organes d'accrochage que comporte ce mécanisme, et il en résulte la libération du contact mobile, qui, sous la solliciation de son ressort d'ouverture, passe alors de sa position d'enclenchement à sa position de déclenchement.
  • Usuellement, à ce jour, les organes d'accrochage au niveau desquels se fait la cassure du mécanisme d'accrochage sont constitués par des pièces spécifiques, n'ayant par elles-mêmes aucune action directe sur le contact mobile. C'est le cas par exemple dans la demande de brevet FR-A-2420839 dans laquelle l'un des organes d'accrochage est constitué par une bille, qui appartient d'ailleurs au mécanisme de verrouillage, tandis que l'autre est constitué par un cliquet sur lequel porte le ressort d'ouverture. Bien que cette disposition ait donné et donne encore satisfaction, elle implique l'intervention d'une pièce particulière, en l'espèce le cliquet, entre le mécanisme d'accrochage et le contact mobile.
  • Or, l'un des problèmes à résoudre dans la réalisation d'un disjoncteur est l'obtention, sous un volume déterminé, de hautes performances, et notamment d'un pouvoir de coupure élevé, et, pour l'obtention de hautes performances, il faut, entre autre, que l'ouverture du contact mobile puisse se faire de manière très rapide, le temps séparant l'apparition d'un défaut et l'ouverture complète de ce contact mobile devant en pratique être au plus de l'ordre du millième de seconde.
  • Pour réduire au mieux ce temps d'ouverture, il est usuellement proposé de combiner à l'action simple d'ouverture décrite ci-dessus, qui implique l'intervention du mécanisme d'accrochage et du ressort d'ouverture, une action complémentaire d'arrachement, qui implique l'intervention d'un mécanisme supplémentaire d'accélération, et qui développe ses effets après ceux de l'action d'ouverture ou simultanément à ceux-ci, en utilisant dans tous les cas l'énergie même du défaut.
  • En pratique, un tel mécanisme d'accélération est usuellement formé par un circuit électromagnétique traversé par le courant à contrôler, celui-là même qui constitue par ailleurs un organe de déclenchement électromagnétique.
  • Bien que cette disposition ait donné et donne encore elle aussi satisfaction, elle présente des inconvénients, et notamment celui d'augmenter le nombre de pièces à mettre en oeuvre, et, conjointement, la masse globale à déplacer.
  • En outre, elle impose, pour la réalisation du circuit électromagnétique, la mise en oeuvre d'une bobine, avec les soudures que cela implique, même quand une telle bobine ne serait pas strictement nécessaire par ailleurs pour la constitution de l'organe de déclenchement magnétique.
  • La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant, à performances égales, voire supérieures, de s'affranchir si désiré de la mise en oeuvre d'un mécanisme d'accélération, et présentant en outre d'autres avantages.
  • De manière plus précise, elle a pour objet un disjoncteur du genre mentionné ci-dessus et caractérisé en ce que l'un des organes d'accrochage de son mécanisme d'accrochage fait partie intégrante du ressort d'ouverture du contact mobile.
  • Suivant une forme préférée de réalisation, ce ressort d'ouverture est un ressort de torsion, dont une des branches d'extrémité est en prise avec une butée fixe solidaire du boîtier, et qui constitue un organe d'accrochage par l'autre de ses branches d'extrémité.
  • Quoi qu'il en soit, suivant l'invention, l'un des organes d'accrochage est constitué par une pièce, à savoir le ressort d'ouverture, apte par elle-même à agir directement sur le contact mobile, sans autre intermédiaire.
  • Il en résulte un double avantage.
  • Tout d'abord, par suppression du temps mort dû à un quelconque intermédiaire, cliquet ou autre, nécessaire pour compenser les inévitables tolérances de fabrication et/ou de montage de celui-ci, le temps d'ouverture du contact mobiles se trouve avantageusement réduit; dès que la
  • cassure du mécanisme d'accrochage est intervenue et que la branche d'extrémité formant organe d'accrochage du ressort d'ouverture du contact mobile est ainsi libérée, ce ressort d'ouverture provoque immédiatement le démarrage du contact mobile, sans un quelconque rattrapage.
  • La masse de cette branche d'extrémité formant organe d'accrochage, et donc son moment d'inertie, sont tellement réduits, qu'ils n'interviennent pratiquement pas dans le déplacement du contact mobile et qu'ils n'introduisent donc aucun retard à l'amorce de celui-ci. L'examen photographique par caméra ultra- rapide du processus de déclenchement montre d'ailleurs que la flexion dont est l'objet en position d'enclenchement cette branche d'extrémité formant organe d'accrochage du ressort d'ouverture, pour assurer notamment la pression de contact correspondante, n'est récupérée, cette branche d'extrémité revenant alors à sa configuration initiale rectiligne de repos, qu'après que le contact mobile soit passé en position de déclenchement, et en tout cas qu'après que l'arc qui a pris naissance au déclenchement entre ce contact mobile et le contact fixe ait quitté le contact mobile.
  • Il est à souligner que ce premier avantage de temps de réponse court se conserve malgré l'usure inévitable du contact mobile, la branche d'extrémité formant organe d'accrochage du ressort d'ouverture assurant automatiquement un rattrapage de cette usure, au prix d'une perte minime pour la pression de contact correspondante.
  • Mais la suppression de tout organe intermédiaire entre le mécanisme d'accrochage et le contact mobile a un autre avantage, qui est, les conditions étant égales par ailleurs, une réduction du nombre de pièces mises en oeuvre. Outre l'économie, non négligeable, de fabrication et de montage qui en résulte, les performances du disjoncteur s'en trouvent encore améliorées, et ceci pour la double raison suivante.
  • Tout d'abord, la masse globale des pièces à mettre en mouvement lors d'un déclenchement se trouvant réduite, la vitesse de déplacement de cette masse, à énergie égale, se trouve augmentée, et donc, réduit en conséquence le temps d'ouverture du contact mobile.
  • En outre, les conditions étant égales par ailleurs, de la place se trouve avantageusement libérée, qui est mise à profit pour augmenter l'importance donnée à la chambre d'extinction d'arc usuellement disposée au droit des contacts pour absorption de l'arc prenant naissance entre ceux-ci au déclenchement, et, ainsi qu'on le sait, le pouvoir de coupure dépend, notamment, des dimensions de cette chambre.
  • Ainsi donc, suivant l'invention, l'élimination de temps morts au déclenchement, la diminution des masses à mettre en mouvement lors d'un tel déclenchement, et l'augmentation des dimensions de la chambre d'extinction d'arc, résultant de la disposition décrite ci-dessus, ainsi que d'autres qui seront explicitées en détail ultérieurement, telle que la mise en oeuvre d'un contact mobile relativement petit, la suppression, pour la desserte de ce contact mobile, de toute tresse susceptible d'en entraver le mouvement, et la mise en oeuvre, pour la constitution du ressort d'ouverture, d'un ressort de torsion dont la partie médiane de torsion, qui s'étend transversalement, sous un encombrement minimal, est avantageusement concentrée autour de l'axe de pivotement du contact mobile, se conjuguent pour l'obtention de hautes performances, et, notamment, d'un pouvoir de coupure élevée.
  • Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels:
    • la figure 1 est une vue en élévation-coupe, avec arrachements locaux, d'un disjoncteur suivant l'invention, dont une partie du boîtier a été supposée retirée;
    • la figure 2 reprend, à échelle supérieure, le détail de ce disjoncteur repéré par un encart Il sur la figure 1, pour la position d'enclenchement de l'ensemble;
    • les figures 3, 4, 5, 6 et 7 en sont des vues partielles en coupe, suivant respectivement les lignes, rectilignes ou brisées III-III, IV-IV, V-V, VI-VI et VII-VII de la figure 2;
    • la figure 8 en est, à échelle supérieure, une autre vue partielle en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 2;
    • la figure 9 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 2 repéré par un encart IX sur celle-ci, et illustre le verrouillage de la manette d'enclenchement et de déclenchement que comporte le disjoncteur suivant l'invention;
    • la figure 10 est une vue analogue à celle de la figure 9 et illustre un déverrouillage;
    • les figures 11 et 12 reprennent chacune pour partie la figure 1 et se rapportent chacune respectivement à diverses phases possibles de fonctionnement du disjoncteur suivant l'invention;
    • la fiure 13 est une vue schématique reprenant également pour partie la figure 1 et se rapportant à l'adaptation du disjoncteur suivant l'invention à la constitution d'un pôle de disjoncteur multipolaire;
    • la figure 14 est une vue transversale en coupe schématique, suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13, illustrant un tel disjoncteur multipolaire.
  • Ces figures illustrent l'application de l'invention à la réalisation d'un disjoncteur de type modulaire, se présentant sous la forme d'une plaquette ayant en élévation une configuration en oméga.
  • Un tel disjoncteur comporte d'une manière générale un boîtier 10.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, ce boîtier est formé de deux coquilles 11,11' d'importances inégales qui sont convenablement affrontées l'une à l'autre, et qui sont convenablement liées l'une à l'autre par des vis ou rivets mis en place à la faveur de passages 12. Sur les figures 1, 2, 11 et 12, seule est visible à la coquille 11, la coquille 11' étant supposée enlevée.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, le boîtier 10 forme, à sa partie inférieure, une semelle de fixation 13 adaptée, en coopération avec une griffe élastique 14, à en permettre la fixation sur un rail du type dit en chapeau 15, telque schématisé en traits interrompus à la figure 1.
  • Ces dispositions étant bien connues par elles-mêmes, et ne faisant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus un détail ici.
  • Le boîtier 10 contient latéralement deux bornes de connexion 16A, 16B, qui sont accessibles de l'extérieur.
  • De manière connue en soi, chacune de ces bornes de connexion est constituée d'un étrier 17A, 17B, engagé à coulissement sur une bande métallique 18A, 18B, et d'une vis 19A, 19B, engagée à vissage sur ledit étrier.
  • Intérieurement, le boîtier 10 contient un premier contact 20A, qui est fixe, et qui, dans l'exemple de réalisation représenté, est formé par un prolongement de la bande métallique 18A de la borne de connexion 16A, ce prolongement portant localement à cet effet une pastille de contact 21, et, en regard de celle-ci, un deuxième contact 20B, qui est monté mobile entre une position d'enclenchement, figures 1 et 2, pour laquelle il est en appui contre le contact fixe 20A, et une position de déclenchement, figures 11 et 12, pour laquelle il est à distance du contact fixe 20A.
  • Ainsi qu'on le notera, le contact mobile 20B est de dimensions relativement réduites.
  • En pratique, dans l'exemple de réalisation représenté, le contact mobile 20B est monté rotatif sur un axe de support 23, qui s'étend transversalement dans le boîtier 10, et qui, suivant un aspect de l'invention, est conducteur, pour liaison électrique entre ce contact mobile 20B et la borne de connexion 16B correspondante.
  • A l'une de ses extrémités, cet axe de support 23 est engagé dans un flasque de maintien 24, et, à l'autre de ses extrémités, il est en continuité avec une potence coudée 25, l'ensemble étant formé à partir dun tronçon de fil rond convenablement plié.
  • Sur l'extrémité de la potence 25 se trouve fixée, par exemple par soudage, l'une des extrémités d'un bilame 26, qui s'étend longitudinalement dans le boîtier 10, d'une des bornes de connexion 16A, 16B à l'autre, et qui, à son autre extrémité, est fixé, par exemple par soudure, à une aile 27, repliée en équerre à cet effet, de la bande métallique 18B de la borne de connexion 16B.
  • Ainsi, la liaison électrique entre cette borne de connexion et le contact mobile 20B se fait successivement à travers la bande métallique 18B, le bilame 26, et le tronçon de fil rond constituant la potence 25 et l'axe de support 23, sans aucune tresse susceptible d'entraver le mouvement de ce contact mobile 20B.
  • En outre, ainsi qu'on le notera, le bilame 26, qui forme un organe de déclenchement thermique, est fixé à chacune de ses extrémités, à la manière d'une poutre encastrée.
  • Le contact mobile 20B est sollicité en direction de sa position de déclenchement par un ressort d'ouverture 29.
  • Celui-ci est ressort de torsion, dont une branche d'extrémité 30 est en prise avec une butée fixe 31 formée par une patte du flasque 24, et dont l'autre branche d'extrémité 32, qui est légèrement coudée, et dont le rôle apparaîtra ciaprès, est libre.
  • La partie médiane de torsion 33 du ressort d'ouverture 29 s'étend globalement autour de l'axe de support 23 du contact mobile 20B, et la masse de ce ressort 29 se trouve ainsi pour l'essentiel concentrée au voisinage de cet axe de support.
  • En pratique, dans l'exemple de réalisation représenté, la partie médiane de torsion 33 du ressort d'ouverure 29 est fractionnée en deux portions, à savoir une première portion 34, qui est la plus importante, et qui s'étend d'un premier côté du contact mobile 20B, en continuité avec la branche d'extrémité fixe 30 de ce ressort d'ouverture 29, et une deuxième portion 34', qui est la moins importante, et qui s'étend de l'autre côté du contact mobile 20B, en continuité avec la branche d'extrémité libre 32 dudit ressort d'ouverture 29.
  • Ces deux portions 34, 34' sont reliées en continuité l'une avec l'autre par une traverse 35 qui est engagée transversalement dans une encoche 36 du contact mobile 20B, et qui, portant sur l'un et l'autre des flancs de cette encoche 36, est susceptible d'agir sur le contact mobile 20B pour l'un et l'autre des sens de rotation de celui-ci.
  • En pratique, la deuxième portion 34' de la partie médiane de torsion 33 du ressort d'ouverture 29, celle qui est en continuité avec la branche d'extrémité libre 32 de ce ressort, se réduit à une fraction de spire, une moitié de spire par exemple, tel que représenté.
  • Le boîtier 10 contient encore une manette d'enclenchement et de déclenchement 37 qui y est montée mobile entre une position d'enclenchement figures 1 et 2, et une position de déclenchement, figure 11.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, cette manette d'enclenchement et de déclenchement 37 forme un coulisseau à déplacement linéaire, qui est monté mobile longitudinalement dans le boîtier 10, d'une des bornes de connexion 16A, 16B à l'autre.
  • Ce coulisseau, qui est creux, et forme globalement un caisson ouvert latéralement et à chacune de ses extrémités, est engagé sur le bilame 26, à distance de celui-ci.
  • Il comporte une semelle 38 et un couvercle 39, qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre, et qui sont reliés l'un à l'autre par un flasque latéral 40. En surface, le couvercle 39 porte une saillie de préhension 41, qui est accessible de l'extérieur du boîtier 10, à la faveur d'un passage 44 prévu à cet effet dans celui-ci.
  • La manette d'enclenchement et de déclenchement 37 ainsi constituée est sollicitée en direction de sa position de déclenchement par un ressort de rappel 42; il s'agit, dans l'exemple de réalisation représenté, d'un ressort de torsion, dont les branches qui sont symétriques l'une de l'autre, sont chacune respectivement en prise, l'une avec la bande métallique 18B de la borne de connexion 16B, à la faveur d'un perçage de celle-ci, l'autre avec la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, également à la faveur d'un perçage de celleci, figure 7, et dont la mise en place peut ainsi être aisément assurée, soit manuellement, soit automatiquement.
  • A cette manette d'enclenchement et de déclenchement 37 est associé un mécanisme de verrouillage 43, qui est établi entre elle et le boîtier 10, et qui est propre à la maintenir de manière débrayable en position d'enclenchement.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, ce mécanisme de verrouillage 43 comporte un organe de roulement libre 45, qui est constitué d'un simple rouleau s'étendant transversalement dans le boîtier 10, et qui est propre à coopérer en verrouillage avec une encoche 47 à flancs obliques formée transversalement à la surface d'un plancher intermédiaire 46 de ce boîtier 10, solidaire, dans l'exemple de réalisation représenté, de la coquille 11' de celui-ci.
  • Ce rouleau 45 est disposé entre deux épaulements 48, 49 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, formée à la faveur d'une fente affectant la semelle 38 de celle-ci.
  • Outre l'organe de déclenchement thermique que constitue le bilame 26, le boîtier 10 contient un autre organe de déclenchement, qui est un organe de déclenchement électromagnétique, et qui, de manière usuelle, est formé d'une culasse 50 et d'une palette 51 montée pivotante vis-à-vis de cette culasse.
  • Suivant un aspect de l'invention la culasse 50 et la palette 51 sont logées à l'intérieur de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 et sont portées par celle-ci, en sorte que cette manette d'enclenchement et de déclenchement 37, cette culasse 50, et cette palette 51 appartiennent conjointement à un même équipage mobile.
  • La culasse 50 forme longitudinalement une gouttière, par laquelle elle est engagée sur le bilame 26, à distance de celui-ci, du côté de ce bilame opposé au flasque 40 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37. Ainsi, un passage unique de conducteur à travers la culasse 50 est prévu, et le conducteur assurant ce passage est très simplement formé par le bilame 26 formant par ailleurs l'organe de déclenchement thermique.
  • La palette 51 est disposée de l'autre côté du, bilame 26 vis-à-vis de la culasse 50, et s'étend donc entre ce bilame 26 et le flasque 40 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37.
  • Suivant l'invention, des moyens d'emboîtement sont prévus entre la culasse 50 et la palette 51.
  • A cet effet, dans l'exemple de réalisation, la culasse 50 et l'armature 51 présentent chacune, en regard l'une de l'autre, une paire de pattes 53, 54, et les moyens d'emboîtement en question comportent, pour chaque couple de pattes 53, 54, un pion 55 qui est porté en saillie par l'une d'elles et qui est engagé dans une cuvette ou un perçage 56 de l'autre.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, les pions 55 ainsi prévus sont portés en saillie par la palette 51 et sont formés par simple emboutissage local de celle-ci; vice-versa, ces pions 55 peuvent être formés sur la culasse 50.
  • Les moyens d'emboîtement ainsi constitués ont une double fonction: d'une part ils assurent transversalement un montage pivotant de la palette 51 vis-à-vis de la culasse 50, perpendiculairement à l'axe de la partie médiane de torsion 33 du ressort d'ouverture 29, et d'autre part ils attellent longitudinalement l'une à l'autre cette culasse 50 et cette platte 51.
  • Longitudinalement, la culasse 50 et la palette 51 sont libres de toute liaison avec la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, leurs pattes 53, 54 étant engagées, avec longitudinalement, un large jeu, soit dans une boutonnière, soit dans une échancrure de la semelle 38 de cette manette d'enclenchement et de déclenchement 37, et leur liaison éventuelle avec la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 se faisant par l'intermédiaire du rouleau 45, ainsi qu'il sera détaillé ultérieurement.
  • Transversalement, la culasse 50 est fixe vis-à-vis de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37.
  • Cependant, pour le réglage de l'entrefer entre la palette 51 et la culasse 50, celle-ci est de préférence, tel que représenté, réglable en position.
  • En pratique, tel que représenté, la culasse 50 est soumise à un ressort de maintien 58 qui l'applique contre une butée réglable 39, et celle-ci est formée par une vis qui est engagée à vissage dans un perçage taraudé 60 du flasque 40 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 et qui traverse avec jeu une échancrure 61 prévue à cet effet dans la palette 51, figures 2, 3 et 7.
  • Le ressort de maintien 58 de la culasse 50 est constitué par un ressort en épingle qui, par sa zone médiane, prend appui sur un bossage 62 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, et qui, par l'une de ses ailes, porte sur la culasse 50.
  • Par l'autre de ses ailes, ce même ressort 58 porte sur la palette 51, figure 7, et constitue pour celle-ci un ressort de polarisation sollicitant cette palette 51 en direction d'une position déterminée, précisée ci-après.
  • Ainsi, le ressort de polarisation de cette palette 51 est d'un seul tenant avec le ressort de maintien de la culasse 50.
  • Pour intervention éventuelle du bilame 26, la palette 51 porte transversalement, au-delà de la manette d'enclenchement et de déclenchement une vis 63, dont le fût 64 est engagé à vissage dans une douille isolante 65 elle-même emmanchée à force dans un passage 66 de la palette 51, et dont la tête 68 se trouve disposée au-delà du bilame 26 vis-à-vis de la palette 51 et est interposée sur le trajet de déformation de ce bilame 26 lorsque celui-ci est l'objet d'un échauffement.
  • La douille 65 évite tout court-circuit et sert également de frein pour la vis 63, dont le vissage ou le dévissage permet le réglage du seuil de déclenchement thermique.
  • Pour coopération avec le rouleau 45, la culasse 50 comporte une rampe oblique 70 formée à la faveur d'une échancrure 71 de cette culasse, cette rampe 70 étant disposée du côté de cette échancrure 71 la plus éloignée du contact mobile 20B.
  • De même, la palette 51 présente une échancrure 72 par laquelle elle enjambe avec jeu le rouleau 45, mais aucun des flancs ou côtés de cette échancrure n'est destiné à coopérer avec ce dernier.
  • Le boîtier 10 contient encore un mécanisme d'accrochage, qui est établi entre la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 et le contact mobile 20B, et qui comporte deux organes d'accrochage susceptibles de venir en prise de manière débrayable, l'un avec l'autre pour maintien de ce contact mobile 20B en position d'enclenchement.
  • Suivant l'invention, l'un de ces organes d'accrochage fait partie intégrante du ressort d'ouverture 29 du contact mobile 20B.
  • Il s'agit en pratique de la branche d'extrémité libre 32 de ce ressort d'ouverture 29.
  • L'autre organe d'accrochage est constitué par un ergot 74 que porte transversalement en saillie la palette 51, en bout d'une patte 69 portant déjà la vis 63.
  • Cet ergot est en pratique formé par une petite aiguille d'acier dur et lisse engagée à force dans un passage 75 de la patte 69 en question.
  • Quoi qu'il en soit, la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29 est, à son extrémité libre, engagée dans une rainure de guidage 76.
  • Dans l'exemple de réalisation représenté, cette rainure de guidage est formée dans la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, sur la face inférieure du couvercle 39 de celle-ci.
  • Transversalement, la position de cette branche d'extrémité libre 32 formant organe d'accrochage est bien déterminée, et c'est à travers elle qu'est définie la position déterminée de la palette 51 en direction de laquelle cette palette 51 est en permanence sollicitée par le ressort 58.
  • En association avec son ergot 74, la palette 51 présente, en bout de sa patte 76, une rampe inclinée de réarmement 78, figures 2, 7 et 8, dont le rôle apparaîtra ultérieurement.
  • Enfin, le boîtier 10 comporte, au droit des contacts fixe et mobile 20A, 20B, une chambre d'extinction d'arc 79; de manière usuelle, celle-ci est équipée d'une pluralité de plaques de désionisation 80, dont une des plaques extrêmes formant une corne d'arc 81A et est en liaison avec la bande métallique 18A de la borne de connexion 16A, tandis que l'autre desdites plaques extrêmes forme une corne d'arc 81 B et est en continuité avec le flasque 24 dans lequel est engagé l'axe de supporte 23 du contact mobile 20B.
  • Ainsi qu'on le notera sur les dessins, les dimensions de cette chambre d'extinction d'arc 79 sont particulièrement importantes, celle-ci occupant pour l'essentiel le volume interne du boîtier 10.
  • Pour la position d'enclenchement de l'ensemble, la branche d'extrémité formant organe d'accrochage 32 du ressort d'ouverture 29 du contact mobile 20B est en prise avec l'ergot 74 de la palette 51, le roleau 45 du mécanisme de verrouillage est engagé dans l'encoche 47 du boîtier 10, la culasse 50 porte sur ce rouleau 45 par la rampe inclinée 70 de son encoche 71, et, conjointement, la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 porte également sur ce rouleau 45 par son épaulement 48, figures 1 à 9.
  • Tel qu'il est illustré par la figure 9, le rouleau 45 est alors l'objet d'une double sollicitation, l'une due à la culasse 50, l'autre due à la manette d'enclenchement et de déclenchement 37.
  • En effet, par l'ergot 74, le ressort d'ouverture 29 agit sur la palette 51, suivant la flèche F de la figure 2, et, par les pions 55, celle-ci agit, dans le même sens, sur la culasse 50.
  • Cette culasse 50 étant au contact du rouleau 45 par sa rampe inclinée 70, il en résulte, à ce niveau, l'application au rouleau 45 d'une force F1 de composante horizontale F'1 et de composante verticale F"1, figure 9.
  • Conjointement, du fait de son ressort de rappel 42, la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 est l'objet d'une sollicitation dans le sens de la flèche F de la figure 2.
  • Cette manette d'enclenchement et de déclenchement 37 étant au contact du rouleau 45 par son épaulement 48, il en résulte, à ce niveau, l'application au rouleau 45 d'une force horizontale F2, figure 9.
  • Supposées ramenées au centre d'une section droite du rouleau 45, les forces F1 et F2 conjuguent leurs effets en une résultante commune Ri.
  • Le choix de la force du ressort d'ouverture 29 et du ressort de rappel 42, d'une part, et de la pente de la rampe inclinée 70 d'autre part, est tel que, pour la position d'enclenchement concernée, la résultante R1 pénètre dans l'encoche de verrouillage 47.
  • Autrement dit, sur la figure 9, cette résultante R1 se trouve au-dessous de l'arête A de cette encoche de verrouillage 47 contre laquelle se trouve en appui le rouleau 45.
  • Celui-ci est donc maintenu dans l'encoche de verrouillage 47, et il verrouille temporairement en position d'enclenchement d'une part la culasse 50, et, par elle, la palette 51, le ressort d'ouverture 29 et le contact mobile 20B, et d'autre part la manette d'enclenchement et de déclenchement 37.
  • Pour cette position d'enclenchement de l'ensemble, le ressort d'ouverture 29 assume, outre l'accrochage et le verrouillage décrits ci-dessus, une double fonction: d'une part, sollicitant par sa traverse 35 le contact mobile 20B suivant la flèche F4 de la figure 2, il maintient ce contact mobile 20B contre le contact fixe 20A, avec toute la pression de contact nécessaire, et d'autre part, il maintient conjointement le contact mobile 20B au contact de son axe de support 23, pour un bon contact électrique entre ces deux organes.
  • On supposera maintenant que, par une action sur la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 suivant la flèche F de la figure 2, le disjoncteur est commandé en déclenchement.
  • Cette action se traduit par l'application à la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 d'une force horizontale F3, qui, par l'épaulement 48 de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, se trouve répercutée sur le rouleau 45 et vient ajouter ses effets aux forces F'1 et F2 précédentes, figure 10.
  • Il en résulte un redressement de la résultante R2 correspondante vis-à-vis de l'horizontale. Dès que la force F3 est suffisante, cette résultante R2 échappe à l'encoche de verrouillage 47.
  • Autrement dit, elle passe alors au-dessus de l'arête A contre laquelle se trouve en appui le rouleau 45, tel que représenté à la figure 10. Le rouleau 45 n'est dès lors plus maintenu dans l'encoche de verrouillage 47: par déplacement le long de la rampe inclinée 70 de la culasse 50, il échappe à cette encoche de verrouillage 47 et libère l'équipage mobile constitué conjointement par la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, la culasse 50 et la palette 51, et donc, le ressort d'ouverture 29.
  • Ce ressort d'ouverture 29, d'une part, par action de sa traverse 35 sur le contact mobile 20B, suivant un sens de rotation opposé à celui indiqué par la flèche F4, provoque le passage du contact mobile 20B de sa position d'enclenchement précédente à sa position de déclenchement, figure 11, et, d'autre part, par sa branche d'extrémité libre 32, à laquelle le ressort de rappel 42 additionne ses effets, il provoque également le passage en position de déclenchement de l'équipage mobile formé par la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, la culasse 50 et la palette 51.
  • Le retour en position d'enclenchement se fait en déplaçant en sens inverse la manette enclenchement et de déclenchement 37, suivant la flèche F5 de la figure 11.
  • Lors de ce déolacement, la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 entraîne en effet le rouleau 45, qui entraîne à son tour la culasse 50, et donc la palette 51, celle-ci étant en prise avec la culasse 50 par ses pions 55.
  • Lors du mouvement qui en résulte ainsi pour elle, la palette 51, par l'ergot 74 qu'elle porte, assure elle-même l'entraînement de la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29.
  • Il en résulte làpplication au contact mobile 20B, par la traverse 35 du ressort d'ouverture 29, d'une sollicitation en rotation suivant la flèche F4 de la figure 2, en direction du contact fixe 20A.
  • Le mouvement de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 est poursuivi jusqu'à ce que le rouleau 45 arrivant au droit de l'encoche de verrouillage 47, figure 2, pénètre dans cette encoche de verrouillage 47, et y demeure bloqué, tel que décrit ci-dessus en référence à la figure 9, en assurant ainsi à nouveau le verrouillage débrayable de l'ensemble en position d'enclenchement.
  • En pratique, le contact mobile 20B est arrivé au contact du contact fixe 20A avant que le rouleau 45 ne pénètre dans l'encoche de verrouillage 47.
  • La dernière portion du déplacement de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37 provoque donc une flexion de la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, conjuguée à une torsion de la portion 34' de la partie médiane de torsion 34 de ce ressort qui est en continuité avec cette branche d'extrémité libre 32.
  • De cette flexion et de cette torsion résulte l'effort de pénétration souhaitable à l'enclenchement entre le contact mobile 20B et le contact fixe 20A.
  • Ainsi, de ce point de vue, le ressort d'ouverture 29 assume encore une double fonction, de pénétration et de pression de contact.
  • En service, lorsque le courant traversant le disjoncteur d'une de ses bornes de connexion 16A, 16B à l'autre dépasse une valeur préetablie, ou courant de déclenchement magnétique, la culasse 50 attire la palette 51.
  • Celle-ci, qui est en prise avec la culasse 50 par ses pions 55, pivote dès lors autour d'un axe de pivotement qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de la partie médiane de torsion 34 du ressort d'ouverture 29.
  • Au cours de ce pivotement, l'ergot 74, porté par la palette 51, et donc entraîné par celle-ci, vient à échapper à la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, celle-ci ne pouvant être entraînée par cet ergot 74 puisqu'elle est en prise avec la rainure de guidage transversalement fixe 76.
  • Dès la libération de sa branche d'extrémité libre 32, le ressort d'ouverture 29, par sa traverse 35, et sous les effets de la portion 34 de sa partie médiane de torsion 33, applique au contact mobile 20B une sollicitation, en sens opposé à celui de la flèche F4 de la figure 2, qui conduit ce contact mobile 20B à quitter immédiament le contact fixe 20A.
  • Ainsi, suivant une caractéristique majeure de l'invention, dès la cassure de l'accrochage entre les deux organes d'accrochage que constituent, d'une part la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, et d'autre part l'ergot 74 porté par la palette 51, ce ressort d'ouverture 29 provoque sans retard ni délai le démarrage du contact mobile 20B en direction de sa position de déclenchement, figure 12.
  • Le ressort de rappel 42 associé à la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, qui est alors le seul à agir sur celle-ci, provoque le déverrouillage de l'équipage mobile à la constitition duquel elle participe, le rouleau 45 n'étant plus soumis qu'à la seule force F2 résultant de ce ressort de rappel et celle-ci le contraignant à échapper à l'encoche de verrouillage 47.
  • Sous la sollicitation du ressort de rappel 42, cet équipage mobile revient donc en position d'enclenchement, figure 11.
  • Au cours de ce retour, la rampe inclinée 78 de là palette 51 vient à porter contact contre la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, précédemment revenue quant à elle, à sa position d'enclenchement, ce qui contraint momentanément la palette 51 à pivoter en direction de la culasse 50, à l'encontre du ressort 58, pour franchissement par l'ergot 74 de cette branche d'extrémite libre 32 du ressort d'ouverture 29.
  • Après un tel franchissement, qui permet le réarmement du disjoncteur, le ressort 58 ramène la palette 51 à sa position déterminée de repos, pour laquelle elle est en appui contre la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29. Le disjoncteur peut dès lors être réenclenché, à l'aide de la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, suivant le processus décrit ci-dessus.
  • Ainsi, lors d'un déclenchement magnétique, le ressort d'ouverture 29, qui assurait précédemment l'accrochage, a pour fonction de développer la force d'ouverture nécessaire au passage du contact mobile 20B de sa position d'enclenchement à sa position de déclenchement. Ainsi qu'il est aise de le comprendre, le réglage du seuil, ou courant de déclenchement magnétique, auquel intervient ce déclenchement magnétique, se fait par action sur la vis 59 qui détermine la position de la culasse 50 de l'organe de déclenchement magnétique correspondant.
  • En effet, par réglage de cette position on règle l'entrefer existant entre cette culasse 50 et la palette 51, la position de repos de cette dernière se trouvant par ailleurs déterminée par la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29 et par le ressort 58, tel que décrit ci-dessus.
  • Suivant l'invention, le réglage du calibre du disjoncteur se fait donc en variant simplement l'entrefer de son organe de déclenchement magnétique, ce qui permet avec les mêmes pièces, de réaliser très simplement une gamme complète de disjoncteurs de calibres différents, dans une gamme pouvant aisément s'étendre par exemple de 10 à 40 ampères.
  • Il est à noter que ce réglage est réversible.
  • Lorsque le courant traversant le disjoncteur d'une de ses bornes de connexion 16A, 16B à l'autre, dépasse par ailleurs une autre valeur préetablie, la déflexion, entre ses extrémités fixes, du bilame 26, qui est traversé par ce courant et chauffée en conséquence, est suffisante pour que ce bilame 26 vienne agir sur la tête 68 de la vis 64 portée par la palette 51.
  • Entraînant alora cette palette 51, le bilame 26 provoque la cassure de l'accrochage précédemment assuré entre l'ergot 74 de cette palette 51 et la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, et donc, suivant le processus décrit ci-dessus, le passage en position de déclenchement de l'ensemble.
  • Le réglage de la valeur du seuil, ou courant de déclenchement thermique, correspondant, est effectué en agissant sur la vis 64, pour permettre la variation de distances souhaitables entre la tête 68 de cette vis et le bilame 26.
  • Il est à noter que, comme pour réglage du courant de déclenchement magnétique, ce réglage du courant de déclenchement thermique est réversible.
  • Dans ce qui précède, le disjonteur concerné a été suposé monopolaire.
  • Mais, plusieurs disjoncteurs peuvent être associés les uns aux autres, pour la constitution de pôles d'un ensemble multipolaire.
  • Par exemple, figure 14, deux pôles sont ainsi prévus, étant entendu que ce nombre peut être supéreur et par exemple égal à trois ou quatre.
  • Chacun des pôles du disjoncteur multipolaire ainsi constitués est analogue à celui décrit ci-dessus.
  • Mais, d'une part, chacun de ces pôles comporte en outre longitudinalement une tirette 99, et, d'autre part, transversalement, il leur est associé, dans leur ensemble, un coulisseau 100 commun.
  • A la figure 14, et pour une meilleure clarté de celle-ci, seuls ont été représentés, pour l'essentiel, ce coulisseau 100 et la tirette 99 de chacun des pôles concernés, ainsi que, schématiquement, les pièces avec lesquelles ils coopèrent à savoir. pour chacun desdits pôles, la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29, pour ce qui concerne la tirette 99, et la palette 51, pour ce qui concerne le coulisseau 100.
  • Il en est de même sur la figure 13, sur laquelle, cependant, se trouvent schématiquement indiqués la manette d'enclenchement et de déclenchement 37, le rouleau de verrouillage 45, le contact fixe 20A et le contact mobile 20B.
  • Pour chaque pôle concerné, la tirette 99 présente deux épaulements 101, 102 par lesquels elle encadre la branche d'extrémité libre 32, formant organe d'accrochage du ressort d'ouverture 29, et, à son autre extrémité, elle porte un ergot 103.
  • Le coulisseau 100, qui s'étend transversalement de pôles en pôles en traversant les boîtiers 10 de ceux-ci à la faveur de fenêtres 105 ménagées à cet effet dans ceux-ci, présente, pour chacun de ces pôles, sur deux bords opposés, deux rampes inclinées, l'une, 106, pour action de l'ergot 103 de la tirette 99 correspondante, l'autre, 107, pour action sur la palette 51 de ce pôle.
  • Ainsi qu'il est aisé de la comprendre, en cas de déclenchement thermique ou magnétique de l'un quelconque des pôles concernés, la branche d'extrémité libre 32 du ressort d'ouverture 29 de celui-ci vient, après une course à vide nécessaire pour éviter que l'ouverture de son contact mobile ne soit ralentie, porter sur l'épaulement 102 de la tirette 99 de ce pôle, et provoque donc le déplacement de celle-ci suivant la flèche F7 de la figure 13.
  • Par son ergot 103, cette tirette 99 vient à son tour porter sur la rampe inclinée 106 correspondante du coulisseau 100, ce qui provoque le déplacement de celui-ci suivant la flèche 8 de la fiure 14.
  • Par ces rampes 107, le coulisseau 100 vient alors agir sur les palettes 51 de l'ensemble des pôles et provoque donc le déclenchement de ceux qui seraient encore en position d'enclenchement.
  • Au réenclenchement, qui se fait comme précédemment par action sur les manettes d'enclenchement et de déclenchement 37, celles-ci étant couplées de manière usuelle par une traverse 110, chaque ressort d'ouverture 29 provoque. par sa branche d'extrémité libre 32, qui vient porter sur l'épaulement 101 de la tirette 99 correspondante, le retour en position initiale de celle-ci, et les palettes 51 provoquent également, par action sur les rampes inclinées 107 du coulisseau 100, le retour en position initiale de celui-ci.
  • Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de mise en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution.
  • En particulier, bien que, de manière avantageuse, dans la forme de réalisation décrite, le bilame constitue le conducteur traversant l'organe de déclenchement électromagnétique, un autre conducteur peut lui être substitué, notamment lorsque plusieurs passages d'un tel conducteur sont nécessaires.
  • En outre, au lieu que ce bilame constitue directement par lui-même le conducteur de l'organe de déclenchement thermique soumis à échauffement, il peut lui être substitué un conducteur calibré chauffant indirectement un tel bilame.
  • Dans tous les cas, le ressort d'ouverture assure avantageusement par lui-même, ainsi qu'on l'aura noté, une multiplicité de fonctions, et, notamment, par sa branche élastique de flexion, le rappel élastique de l'organe d'accrochage que constitue cette branche, et l'ouverture du contact mobile.

Claims (20)

1. Disjoncteur, du genre comportant, dans un boîtier (10), un premier contact (20A), qui est fixe, un deuxième contact (20B), qui est monté mobile entre position d'enclenchement et une position de déclenchement, et qui est sollicité en direction de cette position de déclenchement par un ressort d'ouverture (29), une manette d'enclenchement et de déclenchement (37), qui est montée mobile entre une position d'enclenchement et une position de déclenchement et qui est sollicitée en direction de cette position de déclenchement par un ressort de rappel (42), un mécanisme de verrouillage (43) qui est établi entre la manette d'enclenchement et le déclenchement (37) et le boîtier (10), et qui est propre à maintenir de manière débrayable en position d'enclenchement ladite manette d'enclenchè- ment et de déclenchement (37), un mécanisme d'accrochage, qui est établi entre la manette d'enclenchement et de déclenchement (37) et le contact mobile (20B), et qui comporte deux organes d'accrochage (32, 74) susceptibles de venir en prise de manière débrayable l'un avec l'autre pour maintien de contact mobile (20B) en position d'enclenchement, et au moins un organe de décrenchement qui est apte à provoquer le dégagement l'un par rapport à l'autre desdits organes d'accrochage (32, 74) et, par là libération du contact mobile (20B), pour pasage de celui-ci de sa position d'enclenchement à sa position de déclenchement, caractérisé en ce que l'un (32) des organes d'accrochage du mécanisme d'accrochage fait partie intégrante du ressort d'ouverture (29) du contact mobile (20B).
2. Disjoncteur suivant la revendication 1, dans lequel le ressort d'ouverture (29) est un ressort de torsion dont une (30) des branches d'extrémité est en prise avec une butée fixe (31) solidaire du boîtier (10), caractérisé en ce que ce ressort de torsion (29) constitue un organe d'accrochage par l'autre (32) de ses branches d'extrémité.
3. Disjoncteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la branche d'extrémité formant organe d'accrochagè (32) du ressort de torsion (29) est engagée dans une rainure de guidage (76).
4. Disjoncteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite rainure de guidage
(76) est formée dans la manette d'enclenchement et de déclenchement (37).
5. Disjoncteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie médiane de torsion (33) du ressort de torsion (29) est fractionnée en deux portions, à savoir une première portion (34), qui s'étend d'un premier côté du contact mobile (20B) en continuité avec la branche d'extrémité fixe (30) dudit ressort de torsion (29), et une deuxième portion (34'), qui s'étend de l'autre côté du contact mobile (20B) en continuité avec la branche formant organe d'accrochage (32) du ressort de torsion, lesdites première et deuxième portions (34, 34') étant reliées en continuité l'une avec l'autre par une traverse (35) engagée transversalement dans une encoche (36) du contact mobile (20B).
6. Disjoncteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ladite deuxième portion (34') de la partie médiane de torsion (33) du ressort de torsion (29) se réduit à une fraction de spire.
7. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel un organe de déclenchement électromagnétique est prévu, qui comporte une culasse 50 traversée par au moins un passage de conducteur et une palette (51) montée pivotante vis-à-vis de ladite culasse (50), caractérisé en ce que la manette d'enclenchement et de déclenchement (37), la culasse (50)do)'organededéctenchementétectromagné- tique, et la palette (51) associée à celle-ci appartiennent conjointement à un même équipage mobile.
8. Disjoncteur suivant la revendication 7, dans lequel la palette (51) de l'organe de déclenchement électromagnétique porte l'autre (74) des organes d'accrochage du mécanisme d'accrochage, caractérisé en ce que l'axe de pivotement de ladite palette (51) s'étend perpendiculairement à l'axe de la partie médiane de torsion (33) du ressort de torsion formant le ressort d'ouverture (29) du contact mobile (20A), et ladite palette (51) porte transversalement en saillie un ergot (74) par lequel elle peut venir en prise avec la brache d'extrémité (32) formant organe d'accrochage dudit ressort de torsion (29).
9. Disjoncteur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que, en association avec ledit ergot (74), ladite palette (51) présente une rampe inclinée de réarmement (78).
10. Disjoncteur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que, pour le montage pivotant de la palette (51) de l'organe de déclenchement électromagnétique, des moyens d'emboîtement sont prévus entre elle et la culasse (50) à laquelle elle est associée, lesdits moyens d'emboîtement comportant par exemple au moins un pion (55) porté en saillie par la palette (51) et engagé dans une cuvette (56) de la culasse (50), ou viceversa.
11. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que, pour réglage de l'entreter de l'organe de déclenchement électromagnétique, la culasse (50) de ce dernier est réglable en position.
12. Disjoncteur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que ladite culasse (50) est soumise à un ressort de maintien (58) qui l'applique contre une butée réglable (59).
13. Disjoncteur suivant la revendication 12, dans lequel la palette (51) est soumise à un ressort de polarisation (58) qui la sollicite en direction d'une position déterminée, caractéris en ce que ledit ressort de polarisation (58) est d'un seul tenant avec le ressort de maintien (58) de la culasse (50).
14. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 7 à 13, dans lequel la manette d'enclenchement et de déclenchement (37) forme un coulisseau, caractérisé en ce que ledit coulisseau (37) est creux et forme ainsi globalement un caisson à l'abri duquel sont disposées la culasse (50) et la palette (51) de l'organe de déclenchement électromagnétique.
15. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 7 à 14, dans lequel le mécanisme de verrouillage comporte un organe de roulement (45), rouleau par exemple, qui est disposé entre deux épaulements (48, 49) de la manette d'enclenchement et de déclenchement (37), et qui est propre à coopérer en verrouillage avec une enoche (47) du boîtier (10), caractérisé en ce que la culasse (50) de l'organe de déclenchement magnétique coopère par une rampe oblique (70) avec ledit organe de roulement (45).
16. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 7 à 15, dans lequel un organe de déclenchement thermique, formé d'un bilame (26), est prévu, caractérisé en ce que le conducteur traversant la culasse (50) de l'organe de déclenchement électromagnétique est constitué par le bilame (26) formant l'organe de déclenchement thermique.
17. Disjoncteur suivant la revendication 16, caractérisé en ce que ledit bilame (26) est fixé à chacune de ses extrémités.
18. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que, pour un déclenchement multipolaire, il comporte en outre, d'une part, longitudinalement une tirette (99), qui, à l'une de ses extrémités, présente deux épaulements (101, 102) par lesquels elle encadre la branche formant organe d'accrochage (32) du ressort de torsion (29) et qui, à son autre extrémité, porte un ergot (103), et d'autre part, transversalement, un coulisseau (100), qui s'étend de disjoncteur en disjoncteur, en traversant les boîtiers (10) de ceuxci et qui, pour chacun d'eux comporte deux ramps inclinées (106, 107), l'une pour action de l'ergot (103) de la tirette (99) correspondante, l'autre pour action sur la palette (51) de l'organe de déclenchement électromagnétique correspandant.
19. Disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18, dans lequel le contact mobile (20B) est monté rotatif sur un axe de support (23), caractérisé en ce que ledit axe de support (23) est conducteur, pour liaison électrique entre ledit contact mobile (20B) et la borne de connexion (16B) correspondante.
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