CH678905A5

CH678905A5 -

Info

Publication number: CH678905A5
Application number: CH748/89A
Authority: CH
Inventors: Pierre Lemarquand; Christian Pichard
Original assignee: Telemecanique Electrique
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1991-11-15
Also published as: CH679186A5; AU3014289A; FR2628260B1; CH679187A5; SE466674B; GB2216719B; SE8900509D0; FR2628260A1; SE8900509L; JPH01283733A; AU620590B2; BE1004514A3; IT1228918B; US4990875A; IT8919591A0; DE3906905A1; GB2216719A; GB8903513D0

Description

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Description

La présente invention concerne un appareil interrupteur électromécanique dont les contacts sont commandabfes par un électroaimant de commande locale ou à distance, notamment un appareil de protection dans lequel les contacts sont de plus assujettis à des déclencheurs de surintensité.

De tels appareils sont bien connus et ils ont une fonction de contacteur le cas échéant combinée à une fonction de disjoncteur.

Ils comprennent par exemple:

- au moins un pôle à contacts séparables,

- un déclencheur magnétique et/ou un déclencheur thermique associés audit pôle pour commander l'ouverture des contacts via un mécanisme de déclenchement,

—au moins un bouton de commande manuelle disposé sur une face avant du boîtier et agissant sur le mécanisme de déclenchement pour ouvrir et fermer les contacts,

- un électroaimant susceptible de provoquer l'ouverture et la fermeture des contacts en réponse à l'excitation et à la désexcitation de sa bobine, via un équipage mobile attelé à son armature, tandis qu'un système de rappel sollicite l'armature vers une position de rappel.

Lorsqu'on alimente la bobine de l'électroaimant, un courant de maintien reste appliqué à cette bobine et les contacts de l'appareil restent dans un état stable de fermeture ou d'ouverture - sauf constatation d'un défaut de surintensité par les déclencheurs-jusqu'à l'interruption de l'alimentation de la bobine. L'appareil disjoncteur fonctionne ainsi en mode «contacteur».

Il serait souhaitable d'utiliser le même appareil pour assurer une commande en mode «télérupteur», c'est-à-dire que, la bobine étant à présent alimentée au moyen d'impulsions de courant, les contacts de l'appareil devraient se fermer et s'ouvrir alternativement à chaque impulsion, en restant maintenus dans leur position jusqu'à l'impulsion suivante.

L'invention a notamment pour but, dans un appareil interrupteur du type décrit ci-dessus, d'assurer une commande sélective en mode «contacteur» ou en mode «télérupteur» avec un même électroaimant et au moyen de constituants peu encombrants et très simples à réaliser et assembler,

A cet effet, l'invention est telle que définie par la revendication 1.

Il en résulte que, par des moyens très simples, on peut utiliser l'appareil interrupteur en mode contacteur ou en mode télérupteur. Lorsque cet appareil est un appareil de protection, son encombrement est faible notamment lorsque l'électroaimant, l'équipage mobile et le mécanisme d'accrochage sont logés à l'opposé des déclencheurs magnétiques et thermiques par rapport à un mécanisme de déclenchement disposé transversalement.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés.

La flg. 1 est un schéma illustrant un appareil interrupteur de protection conforme à l'invention;

La fig. 2 est une vue schématique en élévation d'une forme d'exécution de l'appareil interrupteur de protection;

La fig. 3 est une vue de dessus de l'appareil de la fig. 2, le capot étant retiré, en coupe partielle selon II—11;

La fig. 4 est une vue de la face avant de l'appareil dans un premier mode de réalisation sous forme de disjoncteur - contacteur/télérupteur;

Les fig. 5, 6 montrent schématiquement le mécanisme d'accrochage du coutisseau et le système de rappel dans les positions respectives d'ouverture et de fermeture des contacts;

Les fig. 7, 8 montrent les positions respectives du bouton de la pièce auxiliaire de fermeture;

Les fig. 9,10,11 et 12,13,14 montrent de la même manière que les fig. 4,5,6 et 7,8 un deuxième mode de réalisation sous forme de disjoncteur - contacteur à fermeture verrouillable;

La fig. 15 représente en vue de côté un sous-ensemble comprenant l'électroaimant, l'équipage mobile, le système de rappel et le mécanisme d'accrochage;

Les fig. 16, 17 représentent le sous-ensemble en élévation dans les positions d'ouverture et respectivement de fermeture des contacts;

La fig. 18 est une vue du sous-ensemble selon la flèche XI de la fig. 17;

Les fig. 19, 20, 21 montrent différentes positions du verrou du mécanisme d'accrochage;

Les fig. 22, 23 représentent le verrou en vue de côté en position d'accrochage et respectivement en position effacée;

Les fig. 24, 25 montrent une variante d'exécution de la pièce auxiliaire de fermeture.

L'appareil interrupteur de protection illustré par les fig. 1,2 et 3 comprend un boîtier 10 composé d'un socle 11 et d'un capot 12. Sur la face avant 12a du capot sont situés un bouton d'enclenchement (marche) 13 et un bouton de déclenchement (arrêt) 14. A l'opposé de la face avant 12a, l'appareil a une face arrière 11a agencée pour permettre sa fixation sur un support.

L'appareil représenté est bipolaire, mais peut bien entendu être unipolaire, tri- ou tétrapolaire... Chaque pôle comprend deux bornes de puissance 15,16 à vis 15a, 16a reliées chacune via une pièce de contact 17,18 à un contact fixe 19,20. Avec les contacts fixes coopèrent les contacts respectifs 21, 22 d'un pont de contact 23 afin de susciter une double coupure.

Le pont de contact 23 est lié à un porte-contact 24. Le porte-contact est déplaçable par un mécanisme de déclenchement 25 commandé soit manuellement par les boutons marche 13 et arrêt 14, soit automatiquement en réponse à une surintensité par un déclencheur magnétique 26 ou un déclencheur thermique 27 du pôle considéré ou d'un pôle voisin.

Le mécanisme de déclenchement 25 est logé dans un compartiment disposé transversalement et ortho-gonalement aux faces avant 12a et arrière 11a de l'appareil. Le pont de contact est monté dans le porte-contact 24 au moyen de ressorts 28 dont

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l'écrasement à la fermeture assure la pression de contact.

De plus, le pont de contact 23 est directement assujetti à un équipage mobile 30 attelé à un électroaimant 31 de commande électrique. L'électroaimant 31 présente un circuit magnétique fixe 32 et une armature mobile 33, ainsi qu'une bobine d'excitation 34 enroulée sur une carcasse qui est montée sur une branche centrale du circuit magnétique et de l'armature. Des bornes à vis 34a sont prévues pour l'alimentation de la bobine. L'électroaimant est du type monostable, c'est-à-dire que l'armature ne peut être maintenue contre le circuit magnétique fixe qu'à l'aide d'un courant de maintien. Un électroaimant monostable à noyau plongeur pourrait également être utilisé.

L'armature mobile 33 est attelée à un levier de renvoi 35 dont une extrémité 35a est montée pivotante et dont l'autre extrémité 35b est reliée à un coulisseau 40 de l'équipage mobile 30. Le coulis-seau 40 est de forme plate et il est apte à glisser entre la terminaison en crosse de la pièce de contact 17 et le compartiment du mécanisme de déclenchement 25. Grâce au levier, le coulisseau parcourt une course multiple de celle de l'armature.

Le coulisseau 40 est mobile entre une position levée dans laquelle il n'intervient pas sur les ponts de contact et une position baissée dans laquelle il fait basculer les ponts de contact. Il se produit alors une simple coupure, par l'ouverture du contact 21, avec pivotement du pont de contact dans la zone du contact 22. Le coulisseau 40 présente, à sa partie inférieure, une branche centrale 41 (voir fig. 15) dans une fente de laquelle pénètre une extrémité du levier 34 et des doigts latéraux 42, 43 en nombre égal à celui des pôles et dont chacun coopère avec le pont de contact d'un pôle respectif.

Au coulisseau 40 sont associés un système de rappel 50 et un mécanisme d'accrochage 60.

Le système de rappel 50 comprend un levier basculant coudé 51 monté sur un axe fixe 52 et en prise par un orifice circulaire ou oblong prévu à son extrémité inférieure avec un tenon 44 situé à la partie supérieure du coulisseau 40. En un point 53 situé à son extrémité supérieure, le levier 51 est sollicité dans le sens antihoraire par un ressort 54 ancré en un point fixe 55. La position et les caractéristiques des éléments 50-55 sont déterminées de manière que le système de rappel sollicite le coulisseau 40 avec un effort qui décroît au cours de la fermeture de l'armature 33 du circuit magnétique, c'est-à-dire qui diminue lorsque les contacts se ferment et s'écrasent. Il convient de noter que l'effort des ressorts de pression de contact diminue également au cours de la fermeture de l'armature.

Ce système de rappel à pente négative a pour avantage de réduire de manière appréciable l'énergie à dépenser pour fermer les contacts.

Le mécanisme d'accrochage 60 est de type suiveur et présente un verrou pivotant 61 monté sur un tourillon 62 et sollicité par un ressort 63 dans le sens horaire (fig. 5,6; 10,11 et 15). Le verrou 61 est conçu pour recevoir dans un logement 64 un pion 45 appartenant au coulisseau 40. Des rampes 66a, 66b opérant à la montée du coulisseau et une rampe transversale 67 opérant à la descente du coulisseau sont prévues sur le verrou 61. Celui-ci est une pièce découpée et pliée.

Le verrou 61 peut être incliné transversalement pour laisser le coulisseau passer librement (voir fig. 22, 23). Le pivotement du verrou s'effectue alors autour d'un axe orthogonal à celui du tourillon et contre un effort élastique fourni par une partie hélicoïdale du ressort 63 ou par tout autre ressort. Le moteur du pivotement est soit le pion 45 lorsque celui-ci est situé dans le logement 64 et que le coulisseau redescend (voir fig. 22; position en tirets), soit un commutateur pivotant 70 à came 71 qui traverse une ouverture 12b de la face avant 12a du boîtier (voir fig. 23). Le commutateur 70 peut être actionné par un outil pour occuper deux positions, indiquées par C (contacteur) et T (télérupteur) sur la fig. 4.

Dans la position T de la fig. 22 qui correspond aux fig. 5, 6, la came 71 ne sollicite pas le verrou 61. Dans la position C qui correspond à la fig. 23, la came 71 repousse le verrou 61.

Comme on le voit sur les fig. 4 à 8, il est prévu une pièce auxiliaire de fermeture manuelle 80 munie d'un bouton ou d'une prise 81 accessible par une ouverture 12c de la face avant 12a du boîtier de l'appareil. Dans le présent exemple, la pièce est montée coulissante dans le boîtier entre une position de repos (fig. 5) et une position de travail (fig. 6). Quand la pièce 80 est déplacée manuellement de sa position de repos à sa position de travail, elle fait pivoter dans le sens horaire le levier basculant 51, et cela au moyen d'un pion 82 ou d'une rampe coopérant avec un élément ou une portée tel que la tête 56 du levier 51. La pièce 80 présente, pour maintenir le levier 51 basculé contre l'effort du ressort 54, une surface 83 de retenue pour la tête 56. Des crans et saillies 84 sont ménagés sur la pièce 80 et dans le boîtier pour maintenir la pièce de fermeture manuelle 80 dans ses positions de repos et de travail. La pièce 80 est guidée par des coulisses telles que 85.

Dans le mode de réalisation illustré par les fig. 9, 10,11 et 12,13, il n'est pas prévu de mécanisme d'accrochage 60 ni de commutateur 70, ce qui signifie que la commande électrique de l'appareil sera toujours effectuée en mode «contacteur», c'est-à-dire que la fermeture des contacts ne sera maintenue qu'avec l'alimentation de la bobine par un courant de maintien.

La pièce auxiliaire de fermeture manuelle est sollicitée vers sa position de repos par un ressort 86, et son bouton 81 est coiffé par un curseur 87, tandis que l'ouverture 12c du boîtier présente, à son extrémité gauche, un redan 12d. Le curseur 87 peut glisser sur le bouton 81 perpendiculairement à la direction de déplacement de la pièce 80 et s'engager dans le redan pour bloquer la pièce dans sa position de travail de la fig. 11 qui correspond à la fermeture des contacts. Dans la position des fig. 10 et 12, la pièce 80 est au repos et le coulisseau 40 peut donc librement monter et descendre en fonction des alimentations et désalimentations de la bobine. Dans la position des fig. 11 et 13, la pièce 80 a été mise en «marche manuelle», mais elle n'est pas verrouillée et dès que l'électroaimant est réalimenté, la pièce 80

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échappe à la pression du levier basculeur et revient à sa position de repos de la fig. 10 sous l'effet du ressort 86. Dans ta position des fig. 11 et 14, la pièce 80 est mise en «marche manuelle», mais elle est verrouillée dans cette position active, et les contacts de l'appareil ne pourront être ouverts -hors défaut magnétique ou thermique - que par le retour volontaire du curseur 87 sur le bouton 81. Il va de soi que tous autres éléments de blocage ou de verrouillage du bouton 81 peuvent être réalisés à la place de ceux qui viennent d'être décrits.

Les fig. 15 à 18 illustrent le sous-ensemble composé de l'électroaimant 31, du coulisseau 40, du système de rappel associé 50 et du mécanisme d'accrochage 60. Les différentes pièces du sous-ensemble sont montées sur un support isolant 90 qui forme la carcasse de la bobine, le point fixe d'appui du ressort 54, l'axe du verrou 61, etc...

Les fig. 19, 20, 21 montrent différentes positions du verrou 61. La fig. 19 montre le début d'une levée du coulisseau 40; le verrou est sollicité en sens horaire par le ressort 63. Il est repoussé en sens anti-horaire vers la position indiquée en tirets lorsque le pion 45 (position 1) s'applique sur la rampe inférieure 66a, puis saute sur la rampe supérieure 66b (position 2) et vient rapidement dans les positions 3 puis 4 pour s'introduire dans le logement 64. Le coulisseau est alors maintenu en position levée - et les contacts fermés - jusqu'à la prochaine impulsion de courant appliquée à la bobine. Dans ce cas, le pion 45 passe de la position 4 à la position 5, et le ressort 63 amène le verrou en sens horaire vers la position de la fig. 21 dans laquelle la descente du pion 45 est autorisée par la rampe 67. Le mécanisme d'accrochage décrit peut bien entendu être remplacé par tout mécanisme équivalent conférant avec simplicité et sous un faible volume un caractère bis-table au sous-ensemble électromagnétique de commande.

La fig. 22 montre le pivotement du verrou vers la position indiquée en tirets sous l'effet du pion 45 lorsque celui-ci passe de la position 7 à la position 8. La fig. 23 montre le verrou incliné par rotation du commutateur manuel 70 mis dans sa position T. Le ressort 63 fait revenir le verrou à sa position verticale.

Dans la variante des fig. 24, 25, le commutateur de mode «contacteur - télérupteur» est un coulisseau 91 déplaçabie manuellement ou par un outil à travers une ouverture 12e d'une position dans laquelle il rend le verrou 61 inactif (fig. 24) par l'appui d'un talün 92 du verrou à une position dans laquelle il permet au verrou 61 de fonctionner (fig. 25). De plus, le levier basculeur 51 présente un appendice 57 muni d'une fente dans laquelle un outil peut s'engager après traversée d'une ouverture 12f pour provoquer une fermeture (ou dans certains cas une ouverture) manuelle des contacts.

L'invention a été décrite pour un appareil disjoncteur à fonction de contacteur. Elle est, bien entendu, applicable à tout appareil du genre contacteur à électroaimant monostable.

Claims

Revendications

1. Appareil interrupteur électromécanique comprenant dans un boîtier:

- au moins un pôle à contacts séparables,

- un électroaimant susceptible de provoquer ? l'ouverture et la fermeture des contacts en réponse

à l'excitation et à la désexcltation de sa bobine, via un équipage mobile attelé à son armature, tandis 4

qu'un système de rappel sollicite l'armature vers une position de repos, caractérisé par le fait que:

- l'électroaimant (31) est de type monostable,

- un mécanisme d'accrochage (60) est associé à l'équipage mobile (30) pour le bloquer dans l'une de ses positions à rencontre de l'effort exercé par le système de rappel (50),

- un commutateur (70) à deux positions accessible de l'extérieur du boîtier (10) autorise et, respectivement, inhibe le fonctionnement du mécanisme d'accrochage.

2. Appareil selon la revendication 1 comprenant;

- un déclencheur magnétique et/ou thermique associé audit pôle pour commander l'ouverture des contacts via un mécanisme de déclenchement,

-au moins un bouton de commande manuelle disposé sur une face avant du boîtier et agissant sur le mécanisme de déclenchement pour ouvrir et fermer les contacts, caractérisé par le fait que:

- le mécanisme de déclenchement (25) est disposé transversalement et sensiblement au milieu du boîtier (10),

- les déclencheurs magnétiques et/ou thermiques (26, 27) d'une part, l'électroaimant (31), l'équipage mobile (30) et le mécanisme d'accrochage (60)

d'autre part, sont logés de part et d'autre du mécanisme de déclenchement,

- le commutateur (70) à deux positions est disposé vers la face avant (12a) du boîtier (10).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que:

- l'équipage mobile (30) comporte un coulisseau (40)

de forme plate logé transversaìement entre l'électroaimant (31) et le mécanisme de déclenchement (25),

- le coulisseau (40) étant monté pour se déplacer entre une position de repos et une position de travail et vice versa, en étant relié à l'armature (33)

par un levier (35) multiplicateur de course,

- le coulisseau (40) agissant dans sa position de travail sur au moins un pont de contact mobile (23)

pour le maintenir basculé par rapport à un contact fixe (20).

4. Appareil selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que:

- le mécanisme d'accrochage (60) comprend un verrou (61) monté pivotant autour d'un tourillon (62) pa- g rallèle à la direction des ponts de contact (23) et sollicité en rotation autour dudit tourillon par un ressort (63),

- l'équipage mobile (30) comprend un coulisseau * (40) muni d'un pion d'accrochage (45) qui coopère avec le verrou (61).

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le verrou (61) peut pivoter sur son tourillon (62) autour d'une direction perpendiculaire

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à l'axe de celui-ci.

6. Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le commutateur (70) est une pièce rotative munie d'une came (71) apte à faire pivoter le verrou (61).

7. Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le commutateur (91) est une pièce coulissante, munie d'un talon (92) apte à faire pivoter le verrou (61).

8. Appareil selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que le système de rappel (50) présente un levier basculant (51) sollicité par un ressort (54) et en prise avec une portée (44) du coulisseau (40), le système de rappel étant agencé pour transmettre au coulisseau un effort qui décroît au cours de la fermeture de l'armature (33) de l'électroaimant.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'une pièce de fermeture auxiliaire (80) des contacts est accessible par une ouverture (12c) de la face avant (12a) de l'appareil, la pièce de fermeture auxiliaire coopérant avec le levier basculant (51) du système de rappel (50) et se déplaçant entre une position inactive où elle libère le levier basculant et une position active où elle bloque le levier basculant.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le levier basculant (51) est maintenu bloqué par l'application directe d'une portée (56) du levier sur la pièce de fermeture auxiliaire (80) sous l'effet du ressort du système de rappel (50).

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