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"Perfectionnements aux interrupteurs thermostatiques pour le contrôle de circuits électriques"
La présente invention se rapporte aux interrupteurs thermos- tatiques de protection destinés aux systèmes distributeurs d'élec- tricité, et vise à établir des interrupteurs perfectionnés du type fonctionnant de manière à s'ouvrir dans le cas d'un défaut ou d'une autre circonstance ayant pour effet un flux anormal de courant dans un circuit contenant un tel interrupteur, le dispositif suivant l'in- vention étant en outre établi de manière à ne pas se refermer au- tomatiquement.
L'invention oomporte la combinaison d'un dispositif sensible à la chaleur, destiné à séparer une paire de plots normalement fermés, avec un électro-aimant dont l'enroulement est appelé à être connecté en permanence aux deux plots ou à des organes asso- ciés à ceux-ci, la disposition étant telle que, dans le cas d'une séparation des plots par le dispositif sensible à la chaleur, ces plots sont maintenus écartés l'un de l'autre par l'électro-aimant-
L'invention comporte en outre la combinaison d'une série de dispositifs sensibles à la chaleur, dont chacun est appelé à séparer une paire de plots normalement fermés, avec un électro- aimant comprenant plusieurs enroulements, dont chacun est connecté à des plots correspondants ou à des organes associés à de tels plots, la disposition étant telle que,
dans le cas d'une sépara- tion d'une paire quelconque de plots par le dispositif sensible à la chaleur qui lui est associé, l'électro-aimant provoque la @
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séparation des autres plots et maintient tous les plots dans la position écartée.
Dans les dessins explicatifs annexés :
Fig. 1 et 2 sont des vues schématiques montrant respective- ment deux modes de réalisation de l'invention.
Fig. 3 est une vue latérale en coupe d'un mécanisme interrup- teur comprenant la présente invention.
Lors de la mise en oeuvre de l'invention comme montré dans la Fig. 1, il est fait usage d'un plot fixe à et d'un plot mobile b supporté ou actionné par une lame bimétallique c, ces deux plots étant normalement fermés. Un électro-aimant d est disposé de manière à coopérer avec la lame c, les extrémités de l'enroulement e de cet électro-aimant étant connectés respectivement aux plots et b ou à des organes associés à ces plots, cet enroulement présentant une résistance relativement élevée et étant normalement court-circuité par les dits plots. L'électro-aimant ¯4 est pourvu d'une armature f soumise à l'action d'un ressort et à laquelle la lame bi-métallique c est réunie au moyen d'une biellette g ou de toute autre manière appropriée.
La lame bimétallique 2 est prévue pour être connectée au circuit h, qui doit être contrôlé, ou est pourvue d'une bobine de chauffage destinée à être connectée à ce circuit, la disposition étant telle qu'aussi longtemps que des conditions normales existent dans ce circuit, les plots à et b restent fermés et du courant peut être fourni aux appareils d'utili- sation (désignés par une résistance j) compris dans ce circuit, mais que dans le cas d'un court-circuit ou d'un autre incident ayant pour effet de provoquer un échauffement anormal de la lame bimétallique, les plots 11 et b sont séparés par la déformation thermique de cette lame. A partir de ce moment, le courant par- court l'enroulement e de l'électro-aimant d, en provoquant l'exci- tation de ce dernier.
Cette excitation produit un double effet: En premier lieu, l'armature f opère une séparation rapide et complète des plots 11 et b, suffisante pour empecher toute forma- tion d'arc qui, sans cela, pourrait se produire ; endeuxième lieu, elle empêche les dits plots de se refermer à la suite du refroi- disse.ment de la lame c.
Lorsqu'on procède à l'élimination du défaut ou d'une autre condition qui a provoqué la séparation des plots 11 et b, le circuit h est interrompu soit par l'actionnement d'un interrupteur princi- pal i, soit par toute autre manoeuvre dont l'effet consiste à séparer le circuit d'avec la source d'alimentation en courant.
L'électro-aimant d se trouve ainsi mis hors d'action, et la lame c, désormais refroidie, permet aux plots à et b d'entrer de nouveau
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en contact. A titre de variante, la lame bimétallique c peut être déplacée mécaniquement en vue de fermer les plots à et b, et de faire disparaître l'excitation de l'électro-aimant d; à ce moment, l'armature f retourne à sa position normale.
L'exemple représenté dans la Fig. est destiné à une paire de circuits h et h1 connectés en parallèle et contenant des appa- reils d'utilisation désignés par les résistances j. Dans cet exemple de réalisation, il est fait usage de deux paires de plots normalement fermés à et b, et a1 et b1, et de deux lames bimétalli- ques c et c1. La lame c et la paire de plots SI,. et b contrôlent le circuit h, tandis que l'autre lame c1 et les plots à et b1 con- trôlent l'autre circuit h1. Un électro-aimant d est associé aux lames c. c1, cet électro-aimant comportant deux enroulements e et e1. L'électro-amiant d est en outre pourvu d'une armature (non représentée) soumise à l'action d'un ressort et réunie à chacune des lames c et c1.
Les extrémités de l'enroulement e sont connec- tées respectivement aux plots A et b ou à des éléments associés à ces plots, tandis que les extrémités de l'autre enroulement e1 sont connectées respectivement aux autres plots et b1 oua des élé- ments associés à ceux-ci. Dans le cas où l'une des paires de plots et b ou a1 et b1 viendrait à être séparée à la suite de réchauffement de la lame ou c1 y associée, l'électro-aminat d se trouve excité, ce qui produit non seulement l'effet décrit ci- dessus, mais provoque aussi la séparation de l'autre paire de plots. Les circutis h et sont pourvus d'interrupteurs princi- paux i et il à mouvements solidaires.
Un double interrupteur comprenant les caractéristiques repré- sentées dans la Fig. est particulièrement indiqué dans le cas où les circuits h et h1 qui doivent être contrôlés fonctionnent à une même tension, 12 volts par exemple, et sont alimentés depuis une batterie 1. qui fournit le double de cette tension, ce circuit étant constitué par trois conducteurs connectés aux bornes et au point milieu de la batterie. Comme l'ouverture de chacune des paires de plots à et b ou a1 et b1 par.? un effet thermique est accompagnée de la séparation de l'autre paire par l'action électro- magnétique, on évite un excès de tension ou un renversement de polarité dans un de ces circuits sous l'effet d'un court-circuit ou d'un autre défaut survenu dans l'autre de ces circuits.
Un interrupteur thermostatique construit suivant l'invention peut être combiné d'une manière appropriée quelconque avec un interrupteur principal de manière à constituer un ensemble monobloc.
Un exemple d'une telle construction est représenté dans la Fig. 3, où les organes similaires ou analogues à ceux décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes signes de référence que dans les Fig.
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1 et 2. Dans l'exemple de la Fig. 3, un électro-aimant ¯4 est fixé d'une manière appropriée quelconque à une plaque de support n pourvue d'un orifice central, cet électro-aimant étant renfermé dans un boitier m en tôle ou autre matière, le dit boîtier compor- tant une extrémité ouverte, fixée à la dite plaque de support, l'autre extrémité du boîtier étant fermée. L'électro-aimant d comprend une carcasse o, un enroulement e et une armature f. soumise à l'action d'un ressort, cette armature étant réunie à oscillation, par une de ses extrémités, et au moyen d'une lame metallique élas- tique p, à l'extrémité intérieure de la carcasse, un plot à étant prévu à l'autre extrémité de la dite armature.
A proximité de l'armature f, on prévoit, à l'intérieur du bottier m, une lame bimétallique c dont une extrémité est fixée à une pièce métallique q, tandis que sur l'autre extrémité de la lame bimétallique est monté un plot b, destiné à coopérer avec le plot a. Les extrémités de l'enroulement de l'électro-aimant sont connectées électrique- ment à la pièce métallique q et à, la carcasse o de l'électro-aimant respectivement. La pièce métallique q est située en partie entre un côté de la carcaase o de l'électro-aimant et une deuxième pièce métallique r et est isolée de ces deux éléments, la dite pièce étant fixée et connectée électriquement, à la dite carcasse au moyen de vis s, qui servent également à fixer en position la pièce métallique mentionnée en premier lieu.
Une troisième pièce métalli- que t est fixée, au moyen de vis u, à l'autre coté de la carcasse o de l'électro-aimant, mais est isolée électriquement de cette carcas- se d'une manière appropriée quelconque. Les pièces métalliques r et t, décrites ci-dessus en deuxième et en troisième lieu, s'éten- dent à travers la cloison qui constitue l'extrémité fermée du dit boîtier, les extrémités extérieures de ces deux dernières pièces métalliques étant pourvues de vis-bornes v pour la connexion au circuit à contrôler.
Pour établir la connexion électrique entre les pièces métal- liques q et t, décrites ci-dessus en premier et en troisième lieu, on fait usage d'un interrupteur i à commande axiale, comportant une paire de contacts fixes w et une paire de contacts mobiles x, complémentaires aux premiers. Les contacts fixes 1 sont fixés respectivement aux pièces métalliques q et t en des points rappro- chés de la plaque de support n, les faces en regard de ces contacts étant pourvus d'évidements y en V, destinés à recevoir des parties, de forme complémentaire, des contacts mobiles..
Ces derniers sont réunis entre eux au moyen d'une pièce de liaison élastique z en métal et sont actionnés au moyen d'une tige ,2 à déplacement axial, qui traverse un orifice central prévu dans la plaque de support n et dont l'extrémité extérieure porte un bouton de manoeuvre 3 éta- bli en matière isolante.
Le bouton 3 présente une extension tubu-
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laire 4 montée à coulissement dans un guidage tubulaire fixe 5, prévu sur la plaque de support n. La tige 2 traverse un orifice central prévu dans la pièce de liaison A et est entourée par deux ressorts de compression hélicoïdaux 6, par l'intermédiaire desquels un mouvement peut être imprimé, à l'aide de la tige, à la pièce de liaison, en vue d'actionner les contacts mobiles x, l'un des dits ressorts étant interposé entre la dite pièce de liaison et le bouton 3, tandis que l'autre ressort est interposé entre cette pièce de liaison et une tête 7 prévue sur l'extrémité intérieure de la dite tige.
Une paire de pièces isolantes 8 est fixée à la plaque de support n et située entre cette dernière et les contacts fixes w, les faces en regard de ces pièces isolantes présentant également des évidements 9 en V, destinés à recevoir les contacts mobiles x.
Tout comme dans l'exemple de réalisation décrit en premier lieu, les plots à. et 1 sont normalement fermés. Dans cette posi- tion, ils court-circuitent l'enroulement e de l'électro-aimant, cet enroulement présentant une résistance relativement élevée.
En supposant que l'interrupteur principal i est fermé et que les pièces métalliques r et t sont connectées au circuit à contrôler, les plots à et b restent fermés aussi longtemps que des conditions normales existent dans le dit circuit. Toutefois, dans le cas d'un court-circuit ou d'un autre incident qui provoque un échauffe- ment anormal de la lame c, les dits plots se séparent, à la suite de quoi le courant parcourt l'enroulement e et excite l'électro- aimant ¯4. Ceci provoque une séparation rapide et complète des plots et b et empêche la refermeture de ceux-ci ensuite du refroidissement de la lame c. Après élimination du défaut, on ouvre l'interrupteur principal i. L'électro-aimant 4 se trouve ainsi rendu inopérant et la lame c, désormais refroidie, permet une nouvelle rencontre des plots , et b.
Lorsque l'interrupteur i est fermé, ses contacts mobiles x s'engagent dans les évidements y des contacts fixes 1. Pour ouvrir cet interrupteur, on exerce une poussée sur le bouton 3. Ceci a pour effet de comprimer le ressort 6 interposé entre la pièce de liaison et la tête 7 de la tige 2, jusqu'au moment où ce ressort amène les contacts mobiles x à se dégager des évidements y formés dans les contacts fixes w, et à s'engager dans les évidements 9 formés dans les pièces isolantes 8. La refermeture de l'interrup- teur i est obtenue en exerçant une poussée sur le bouton 3. Ceci a pour effet de comprimer l'autre ressort 6 jusqu'à ce que ce dernier amène les contacts mobiles à se dégager des évidements 9 et à s'engager à nouveau dans les évidements y.
Un constate donc que tant les mouvements d'ouverture que ceux de fermeture
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des contacts s'effectuent avec rapidité, sous l'action de ressorts.
Si on le désire, la position du plot 1 peut être réglée au moyen d'une vis d'arrêt 10, supportée par la pièce métallique q et agissant sur la lame bimétallique c.
Il va de soi qu'on peut combiner dans un même interrupteur de protection n'importe quel nombre voulu de paires de plots sépa- rables par une lame bimétallique échauffée, et un seul électro- aimant ayant un nombre correspondant d'enroulements. D'autre part, et bien qu'il soit préférable d'utiliser une ou plusieurs lames bimétalliques en vue de la séparation de plots normalement fermé,%., vu la simplicité et la facilité qu'offrent'de telles lames, on peut cependant, dans certains cas, employer pour la séparation des plots n'importe quel autre moyen approprié, déformable par la chaleur.
REVENDICATIONS.
1 - Interrupteur thermo statique du genre décrit, comprenant, en combinaison, un dispositif sensible à la chaleur et appelé à séparer une paire de plots normalement fermés, et un électro-aimant dont 1'enroulement est destiné à être connecté ea permanence aux dits plots ou à des éléments associés à ceux-ci, la disposition étant telle que, dans le cas d'une séparation des dits plots par le dispositif sensible à la chaleur, ces plots sont maintenus écartés par le dit électro-aimant.
2 - Interrupteur thermostatique du type spécifié, comprenant, en combinaison, plusieurs dispositifs sensibles à la chaleur, dont chacun est destiné à séparer une paire de plots normalement fermés, et un électro-aimant comportant plusieurs enroulements dont chacun est connecté à des plots correspondants ou à des éléments associés à ces plots, la disposition étant telle que, dans le cas d'une séparation d'une paire de plots par le dispositif sensible à la chaleur y associé, l'électro-aimant provoque la séparation des autres paires de plots et maintient tous les plots dans la position écartée.
3 - Construction monobloc, comprenant, en combinaison, un interrupteur thermostatique comme revendiqué sous 1 et un interrup- teur de contrôle à commande axiale.
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