EP0118645A1 - Push button operated miniaturised thermal circuit breaker - Google Patents
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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
- 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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- H01H71/505—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 to a low-voltage, single-pole double-break electric circuit breaker, the function of which is to protect the circuits against current overloads exceeding a predetermined quantity, equipped with a thermal compensation device.
- its connection provided by plugging in on a connector makes it possible to constitute a group of n elements in "square base mosaic" to constitute particularly aesthetic paintings (interface in the form of a plan); the triggering of a unit causing its button to project from the interface plane is therefore immediately detectable.
- a particular mode of installation of these circuit breakers makes possible unit disassembly from the front (button side), which has a double advantage: fixed wiring of receptacle connectors, integral with the structure, and maintenance facilitated by the possibility of removing an element from a live network.
- Another advantageous technical feature of the invention resides in the independence of the interlocking-tripping mechanism with respect to the overload protection mechanism which cannot be mechanically hindered.
- the present invention eliminates the aforementioned drawbacks by its design providing a single push button on which successive pressures will alternately cause engagement and tripping.
- Figure 1a is a block diagram where the main elements are shown: 1 shows the push button having a blade whose end constitutes the stop 1a; 2 shows a projecting part secured to the housing in which the groove 2a has been arranged to allow the ball 4d to effect lateral movement; 4 constitutes the control shaft of the support 10, of the movable contacts 11.
- the fixed contacts being shown diagrammatically by 12.
- the axes X and Y respectively delimit the level of the surface of the push button when the circuit breaker is tripped or tripped.
- FIG. 2 The mechanism for manual engagement and tripping of the contacts is shown in FIG. 2 and a section thereof according to III shown in FIG. 3 where the ball 4d is shown shown trapped between a profile 4a (bearing cage) of the shaft 4 and a groove 2a of the molded body of the device.
- the ball 4d is shown trapped between a profile 4a (bearing cage) of the shaft 4 and a groove 2a of the molded body of the device.
- the device for tripping following a fault will be described with reference to FIG. 1a where the device is shown switched on.
- a current passing through the bimetallic strip 8 exceeds a predetermined value, the latter deforms by heating and allows the ball 6 under the pressure of the spring 5 to escape the stress exerted by the conical part 4b of the control shaft of the contacts 4 and slide along the cylindrical part 4c of this shaft.
- the support assembly of the movable contacts 10 will go back up, stopped in its course by a burée 9.
- This ball device constitutes the locking mechanism of the protection against overcurrents.
- the device will be reset in two stages.
- a first press on the push button will put the mechanism (after deleting it) in the conditions of the device triggered manually ( Figure le).
- the ball will resume its position of support on the conical part 4b of the shaft 4.
- a second pressure will reset the device according to the manual engagement process.
- An ambient temperature compensation device is ensured by the action of a second opposing bimetallic strip in the locking mechanism, the embodiment of which is illustrated in FIG. 6 which is a section through the control shaft of the movable contacts 4.
- Two half-rings 23 and 24 are mutually guided held around the axis of the 'shaft mentioned by traction springs 22.
- half-rings are housed the ends of the bimetallic strips 20 respectively of overcurrent and compensator 21 whose efforts counteract the force of the springs.
- the half-ring 23 applies the ball 6 to the cylindrical part of the shaft 4 at the level of the conical shoulder with a force F.
- the force.F which keeps the movable contacts engaged is a component of three forces, including the antagonistic force of the temperature compensation bimetallic strip 21, which will act accordingly on the trigger point.
- Figures 4 and 5 are sectional views of an embodiment of the apparatus according to the invention where the main operating elements are shown, in particular the push button 1, the fixed and movable contacts 11 and 12, the spring of the locking mechanism of the moving contacts 5 and the control shaft of the locking device 4 of the moving contacts.
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
L'invention concerne un disjoncteur-interrupteur miniaturisé enfichable commandé par un bouton-poussoir (1). Il est constitué essentiellement d'un mécanisme d'enclenchement et de déclenchement par bille prisonnière (4d) circulant dans une cage de roulement (4a) ayant deux positions sélectionnées par des pressions successives sur le bouton-poussoir (1) correspondant à l'état interrupteur enclenché-interrupteur déclenché, et d'un mécanisme indépendant de verrouillage des contacts mobiles (11) actioneé par un bilame (8), qui déclenche l'ouverture des contacts lorsqu'une surcharge d'intensité se produit dans le circuit protégé. La conception simple de l'appareil permet une réalisation miniaturisée particulièrement avantageuse pour son utilisation sur tableaux où de faibles dimensions et la rationnalisation de ses formes le prédisposent, par exemple tableaux d'avions.The invention relates to a pluggable miniature circuit breaker controlled by a push button (1). It essentially consists of an engagement and trigger mechanism by captive ball (4d) circulating in a bearing cage (4a) having two positions selected by successive presses on the push button (1) corresponding to the state switch on-switch triggered, and an independent mechanism for locking the movable contacts (11) actuated by a bimetallic strip (8), which triggers the opening of the contacts when an intensity overload occurs in the protected circuit. The simple design of the device allows a miniaturized embodiment which is particularly advantageous for its use on panels where small dimensions and the rationalization of its forms predispose it, for example aircraft panels.
Description
La présente invention concerne un disjoncteur-interrupteur électrique basse tension, unipolaire à double coupure, dont la fonction est de protéger les circuits contre les surcharges de courant dépassant une grandeur prédéterminée, équipé d'un dispositif de compensation thermique.The present invention relates to a low-voltage, single-pole double-break electric circuit breaker, the function of which is to protect the circuits against current overloads exceeding a predetermined quantity, equipped with a thermal compensation device.
Sa réalisation miniaturisée et sa présentation sous forme d'un petit rectangle en matière moulée surmonté d'un bouton-poussoir intégré dans le profil de sa section carrée le prédispose particulièrement à l'emploi sur des tableaux de contrôle où l'encombrement réduit et l'ergonomie sont recherchés.Its miniaturized production and its presentation in the form of a small rectangle in molded material surmounted by a push button integrated in the profile of its square section predisposes it particularly to use on control panels where the reduced dimensions and the are sought after.
Dans une forme de réalisation son branchement prévu par enfichage sur connecteur permet de constituer un groupement de n éléments en "mosaique à base carrée" pour constituer des tableaux particulièrement esthétiques (interface sous forme d'un plan) ; le déclenchement d'une unité entraînant la saillie de son bouton par rapport au plan d'interface est, par suite, immédiatement détectable.In one embodiment, its connection provided by plugging in on a connector makes it possible to constitute a group of n elements in "square base mosaic" to constitute particularly aesthetic paintings (interface in the form of a plan); the triggering of a unit causing its button to project from the interface plane is therefore immediately detectable.
Un mode particulier d'installation de ces disjoncteurs, dit "en panier", rend possible le démontage unitaire par l'avant (côté bouton), ce qui présente un double avantage : câblage fixe des connecteurs réceptacles, solidaires de la structure, et maintenance facilitée par possibilité de retirer un élément sur un réseau sous tension.A particular mode of installation of these circuit breakers, known as "in a basket", makes possible unit disassembly from the front (button side), which has a double advantage: fixed wiring of receptacle connectors, integral with the structure, and maintenance facilitated by the possibility of removing an element from a live network.
Une autre particularité technique avantageuse de l'invention réside dans l'indépendance du mécanisme enclenchement-déclenchement par rapport au mécanisme de protection contre les surcharges qui ne peut être mécaniquement contrarié.Another advantageous technical feature of the invention resides in the independence of the interlocking-tripping mechanism with respect to the overload protection mechanism which cannot be mechanically hindered.
Jusqu'à présent les disjoncteurs basse tension sont réalisés avec une commande type "push-pull" c'est-à-dire qu'un bouton permet par pression d'enclencher les contacts et de couper ceux-ci par une traction. Dans une autre version, deux boutons indépendants assuraient chacun la fonction d'enclenchement et de déclenchement.Up to now, low-voltage circuit breakers have been produced with a "push-pull" type control, that is to say that a button enables the contacts to be pressed by switching on and cutting them by pulling. In another version, two independent buttons each provided the switching on and off functions.
Ces deux conceptions ont des inconvénients. La première entraîne la nécessité de concevoir un bouton en saillie par rapport au corps de l'appareil. La deuxième entraîne la nécessité d'avoir une face avant plus grande, l'entraxe des commandes devant être suffisant pour éviter des fausses manoeuvres par chevauchement. Ces inconvénients sont accentués pour le matériel miniaturisé destiné à des tableaux de dimensions réduites. Un autre inconvénient des conceptions connues réside dans la possibilité d'altérer le mécanisme de protection par applications de pressions successives pour le fonctionnement en interrupteur.Both of these designs have drawbacks. The first involves the need to design a button projecting from the body of the device. The second involves the need to have a larger front face, the distance between the controls must be sufficient to avoid false maneuvers by overlapping. These drawbacks are accentuated for miniaturized equipment intended for tables of reduced dimensions. Another drawback of known designs lies in the possibility of altering the protection mechanism by applying successive pressures for operation as a switch.
La présente invention supprime les inconvénients précités par sa conception prévoyant un seul bouton-poussoir sur lequel des pressions successives entraîneront alternativement l'enclenchement et le déclenchement.The present invention eliminates the aforementioned drawbacks by its design providing a single push button on which successive pressures will alternately cause engagement and tripping.
Par ailleurs, l'indépendance du mécanisme d'enclenchement et de déclenchement (fonctions-interrupteur) par rapport au mécanisme de protection contre les surcharges de courant, interdit de contrarier ce mécanisme par le maintien d'une pression sur le poussoir.Furthermore, the independence of the engagement and tripping mechanism (switch functions) from the protection mechanism against current overloads, prevents this mechanism from being counteracted by maintaining pressure on the pusher.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique.The description which follows with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting examples will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.
La figure 1a est un schéma de principe où sont représentés les éléments principaux : 1 schématise le bouton-poussoir comportant une lame dont l'extrémité constitue la butée 1a ; 2 représente une partie saillante solidaire du boîtier dans laque le une rainure 2a a été aménagée pour permettre à la bille 4d d'effectuer un déplacement latéral ; 4 constitue l'arbre de commande du support 10, des contacts mobiles 11. Les contacts fixes étant schématisés par 12. Les axes X et Y délimitent respectivement le niveau de la surface du bouton-poussoir lorsque le disjoncteur est déclenché ou enclenché.Figure 1a is a block diagram where the main elements are shown: 1 shows the push button having a blade whose end constitutes the
Le mécanisme d'enclenchement et de déclenchement manuel des contacts est représenté sur la figure 2 et une coupe de celle-ci suivant III représentée par la figure 3 où l'on voit représentée la bille 4d prisonnière entre un profil 4a (cage de roulement) de l'arbre 4 et d'une rainure 2a du corps moulé de l'appareil.The mechanism for manual engagement and tripping of the contacts is shown in FIG. 2 and a section thereof according to III shown in FIG. 3 where the
Partant de la position représentée sur la figure 2, une pression sur le bouton-poussoir 1 se transmettra à l'arbre 4 suivant F entraînant par la compression du ressort 5 la translation de l'arbre 4. La bille 4d suivant le profil de la cage de roulement 4a prendra la position b. En supprimant la pression sur le bouton-poussoir 1 la bille 4d viendra en c, permettant à l'arbre 4 de remonter sous l'effort de f du ressort 5. Une deuxième pression sur le bouton amènera la bille en d, et après suppression de la force F la bille reviendra à nouveau en a.Starting from the position shown in FIG. 2, a pressure on the push-
Il en découle que deux pressions successives sur le bouton sélectionneront deux positions des contacts soit :
- - contacts enclenchés
- - contacts déclenchés
qui correspondent à la fonction interrupteur.It follows that two successive presses on the button will select two positions of the contacts:
- - contacts engaged
- - contacts tripped
which correspond to the switch function.
Le dispositif de déclenchement consécutif à un défaut sera décrit en se référant à la figure la où l'appareil est représenté enclenché. Lorsqu'un courant traversant le bilame 8 dépasse une valeur prédéterminée, ce dernier se déforme par échauffement et permet à la bille 6 sous la pression du ressort 5 d'échapper à la contrainte exercée par la partie conique 4b de l'arbre de commande des contacts 4 et de glisser le long de la partie cylindrique 4c de cet arbre. Sous l'effort du ressort 5 l'ensemble support des contacts mobiles 10 remontera, arrêté dans sa course par une burée 9. Ce dispositif à bille constitue le mécanisme de verrouillage de la protection contre les surintensités.The device for tripping following a fault will be described with reference to FIG. 1a where the device is shown switched on. When a current passing through the
Le réarmement de l'appareil sera effectué en deux temps. Une première pression sur le bouton-poussoir mettra le mécanisme (après suppression de celle-ci) dans les conditions de l'appareil déclenché manuellement (Figure le). En effet sous l'effort du bilame refroidi la bille reprendra sa position d'appui sur la partie conique 4b de l'arbre 4. Une deuxième pression réenclenchera l'appareil suivant le processus d'enclenchement manuel. Un dispositif de compensation de la température ambiante est assuré par l'action d'un deuxième bilame antagoniste dans le mécanisme de verrouillage dont la réalisation est illustrée sur la figure 6 qui est une coupe de l'arbre de commande des contacts mobiles 4. Deux demi-bagues 23 et 24 sont mutuellement guidées maintenues autour de l'axe de l'arbre précité par des ressorts de traction 22. Dans ces demi-bagues viennent se loger les extrémités des bilames respectivement de surintensité 20 et compensateur 21 dont les efforts contrarient la force des ressorts. La demi-bague 23 applique la bille 6 sur la partie cylindrique de l'arbre 4 au niveau de l'épaulement conique avec une force F.The device will be reset in two stages. A first press on the push button will put the mechanism (after deleting it) in the conditions of the device triggered manually (Figure le). In fact, under the force of the cooled bimetallic strip, the ball will resume its position of support on the
Il en découle que la force.F qui maintient les contacts mobiles enclenchés (suivant le principe du déclenchement automatique décrit ci-avant) est une composante de trois forces, dont la force antagoniste du bilame de compensation de température 21, qui agira en conséquence sur le point de déclenchement.It follows that the force.F which keeps the movable contacts engaged (according to the principle of automatic tripping described above) is a component of three forces, including the antagonistic force of the temperature compensation
En pratique un réglage est prévu (par une vis 14) pour ajuster les forces d'appui des bilames (figure 4).In practice an adjustment is provided (by a screw 14) to adjust the support forces of the bimetallic strips (Figure 4).
Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe d'une réalisation de l'appareil suivant l'invention où sont représentés les éléments principaux de fonctionnement, notamment le bouton-poussoir 1, les contacts fixes et mobiles 11 et 12, le ressort du mécanisme de verrouillage des contacts mobiles 5 et l'arbre de commande du dispositif de verrouillage 4 des contacts mobiles.Figures 4 and 5 are sectional views of an embodiment of the apparatus according to the invention where the main operating elements are shown, in particular the
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