EP0193440A1 - Interrupteur de protection - Google Patents

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EP0193440A1
EP0193440A1 EP86400239A EP86400239A EP0193440A1 EP 0193440 A1 EP0193440 A1 EP 0193440A1 EP 86400239 A EP86400239 A EP 86400239A EP 86400239 A EP86400239 A EP 86400239A EP 0193440 A1 EP0193440 A1 EP 0193440A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
axis
switch device
contact
electrical switch
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.)
Granted
Application number
EP86400239A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0193440B1 (fr
Inventor
Patrick Comtois
Raymond Ingrain
Luc Moreau
Serge Paggi
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.)
Telemecanique SA
Original Assignee
La Telemecanique Electrique 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 La Telemecanique Electrique SA filed Critical La Telemecanique Electrique SA
Publication of EP0193440A1 publication Critical patent/EP0193440A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0193440B1 publication Critical patent/EP0193440B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/32—Insulating body insertable between contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device for single-pole or multi-pole protection allowing automatic tripping on a fault and a manual opening and resetting command.
  • the object of the invention is in particular to simplify the arrangement of a protection switch of the type defined above, by making it possible to obtain, by manual control of the switch, a sectioning causing a large amplitude of opening of the movable contact relative to fixed contact.
  • a single spring exerts, on the one hand, on the contact carrier lever, a first torque aimed at ensuring at least the closing pressure of the contacts and, on the other hand, on an intermediate piece of lockable drive by the trigger hook, a force transmissible to the contact carrier lever; this force is only transmitted in the event of a trip on a fault to the contact-carrying lever following the erasure of the hook in order to produce on the lever a second torque opposing the first torque and greater than this; the intermediate drive part is associated with a support provided on the contact-carrying lever at a location such that the operation of the manual control member produces on the lever a third torque opposing the first torque and greater than the latter.
  • the switch of Figure 1 is designated by the general reference 10 and comprises a housing 11 in which are housed at least one fixed contact 12 and a movable contact 13; the fixed contact 12 is connected to a terminal 14 via a connection piece not shown, while the movable contact 13 is arranged on a contact-carrying lever 15 electrically connected by a braid 16 and a fixed connection piece to a terminal 17.
  • the electrical connection between the fixed contact 12 and the terminal 13 comprises a coil 18 belonging to an electromagnet which constitutes the automatic tripping member on fault 19 of the device considered.
  • a hairpin spring R is wound around a bearing 27 of axis 02 and has a first branch applied, on the one hand, directly on one of the arms of the lever 15 and, on the other hand, a second opposite branch urging the part 21 in a manner which will be described later.
  • a manual control button 22 located outside the housing 11 cooperates with a control part 23 of the contact carrier lever 15; the button is pivotally mounted around an axis 03 perpendicular to the axis 01 while the control part is mounted so as to rotate around an axis parallel to 01, for example on the bearing 27 of axis 02 to decrease clutter.
  • a suitable mechanical linkage with engagement and / or cam makes it possible to transform the rotary movement of the button 22 into a correlative rotary movement of the control part 23.
  • the contact-carrying lever 15 (FIG. 2) carries the movable contact 13 at the end 15A of a first arm; it is biased at the end 15B of a second arm, opposite the end 15A relative to the axis 01, by the end RB of the first branch of the hairpin spring R, the central part of which is wound around the bearing 27 of axis 02.
  • a shoulder or similar support 15C is provided on the part of the lever 15 located between the axis 01 and the end 15B to cooperate with a drive surface of the control part 23.
  • the shoulder 15C is provided at a short distance from the axis 01 so that a relatively reduced rotation of the button 22 causes a significant angular displacement of the contact carrier lever and therefore an opening with a cutting characteristic.
  • the visibility of the sectioning is ensured by the fact that the housing 11 is transparent, either entirely or only at the level of the area of the movable contact 13
  • the control part 23 has, as the driving surface associated with the shoulder 15C, a finger 23A; it further comprises a cam or a recess with two notches 23B, 23C intended to cooperate with a part 24 carrying a cam or tenons 24B, 24C (FIG. 5); finally it includes, as elements involved in the rearming phase, a recess 23D which abuts against the bearing 26 at the end of rearming and a shoulder 23E which determines the disengagement of the drive part 21 from the hook 20 during the rearmament.
  • the part 24 is capable of turning around the axis 03 in response to the pivoting of the button 22 and it has for this purpose a square 24A cooperating with a recess 22A of the button 22.
  • the drive part or spoiler 21 (FIG. 4) has a hooking face 21A intended to cooperate with a hooking element 20A of the hook 20.
  • the hook 20 is an axis shaft 04 pivotally mounted in the housing around said axis.
  • the part 21 also has a projection or other support element 21B capable of being applied to a zone 15D of the lever situated between the axis 01 and the contact 13 so that a counterclockwise pivoting of the part 21 causes a rotation of same direction, therefore counterclockwise, of the arm 15.
  • a support point 21C is provided to the right of the part 21 in the vicinity of the support 21B to receive the end RA of the second branch of the hairpin spring R opposite to the first end branch RB.
  • the drive part 21 further comprises an oblong central recess 21D suitably shaped to allow the mounting of the part 21 on the bearing 27 and a certain clearance of the part 21 relative to said bearing when it rotates around 05.
  • the contour of the recess 21D has a rearming heel 21E or other projection whose role will be explained below.
  • the axes 01 and 05 are preferably combined as will be seen with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the hook 20 (FIG. 4) is mounted so as to pivot counterclockwise around the axis 04 during a trip on fault and against the force of an unspecified return spring.
  • the hook 20 is a shaft provided with conformations, namely the hooking element 20A already described and a point projection 20B directed substantially downwards (FIGS. 4 and 5 - 8) and against which can be applied at the end. for triggering on fault a face or an appendage 21F for confirming the part 21.
  • the axes 01, 02 are fixed relative to the housing 11 and the angular displacement al of the contact-carrying lever 15 around the axis 01 in response to the movement of the hook in the event of tripping on fault (FIG. 6) is less than the angular displacement ot2 of the lever 15.
  • the distance L1 ( Figure 2) of the shoulder 15C lever 15 to the axis 01 is chosen very small and in any case less than the distance L2 of the drive finger 23A from the control piece 23 to the axis 02 to allow the desired large angular displacement a 2 with an angular displacement relatively small button 22 and to produce on the lever 15 a third couple C3 antagonistic to the first couple C1 and greater than this.
  • the rotary axis 20 hook 20 is biased by its return spring, not shown, to be applied by means of a notch 20D against a movable or erasable stop during a trip on fault.
  • This stop is currently constituted by a notch 25A provided on a rotary insulating screen 25 of axis 06 in the form of a cap interposable between the contacts when the movable contact 13 is opened (see FIG. 6).
  • the stop can of course be formed by any suitable element linked to or controlled by the armature of the magnetic trip device.
  • the button 22 capable of rotation about the axis 03 cooperates via the connecting piece 24 with studs 24A, 24B with the cam or the imprint 23B, 23C of the control piece 23.
  • the finger 23A does not is not applied in the closed position against the shoulder 15C.
  • the apparatus reaches the trip position on fault shown in FIG. 6 when an overcurrent or a short-circuit current flows through the coil 18 of the triggering electromagnet 19.
  • the plunger 19A of the electromagnet 19 is then attracted and moves to the left by rotating the screen 25 clockwise by hooking a support 25B provided under the screen.
  • the screen 25A notch therefore pushes the ear 20D of the hook 20 which pivots slightly counterclockwise; in doing so, the hooking element 20A releases the face 21A of the part 21 urged counterclockwise by the branch RA of the spring R.
  • the wedge 21G can therefore engage in the clearance 20C of the hook 20 and the appendage 21F of the part 21 is applied to the tip 20 B of the hook 20; the part 21 thus confirms the triggering and comes into the stop position of FIG. 6, this stop position determining the stop positions of the spring R and of the contact-carrying lever 15, the latter having pivoted by an angle ai.
  • the spring R continues to exert the torque Cl on the lever 15; however, the projection 21B of the drive part 21 bears on the zone 15D of the lever 15 so as to transmit to the lever a couple C2 counterclockwise, therefore antagonistic to the couple Cl, and greater than the latter.
  • the position of the control part 23 is not changed during the fault triggering phase which has just been described.
  • the switch is put in the sectioning position (figure 7) when the operator turns the button 22 around the axis 03 to bring it in the on position (marked “1” in figure 9) in the position of tripping (noted “0" in figure 9).
  • the rotation of the button 22 is then 90 ° but can of course be performed on a different angle.
  • the rotation of the button 22 from “1" to “0” determines the rotation around the axis 03 of the connecting piece 24 whose tenon 24C engages in the notch 23C of the imprint of the piece 23. It this results in a counterclockwise pivoting of the control part 23 around the axis bearing 02 and a contact of the pushing finger 23A of said part with the shoulder 15C of the contact carrier lever 15. Consequently, the movement of the finger 23A causes the lever to pivot counterclockwise 15 to the position indicated in FIG. 7.
  • the end arm 15B of the lever 15 constrains the end RB of the spring R to come into the low position of FIG. 7, while the other end RA of the spring remains arc- butted against the part 21.
  • a small angular displacement of the button 22 and of the part 23 allows, thanks to the small distance L1 between the shoulder 15C and the axis 01, a significant angular displacement a 2 of the lever 15.
  • Resetting (FIG. 8) is carried out by rotation of the button 22 in a counterclockwise direction beyond the position "0" in FIG. 9 to the position denoted "RESET” in the same figure.
  • the pin 24C of the connecting piece 24 linked to the button 22 continues to request the imprint 23C; in this way, the control part 23 describes around 02 an anti-clockwise movement authorized by the sliding of the finger 23A on the shoulder 15C, until the stop of the recess 23D of the part 23 against the bearing 26 of the axis 01.
  • the shoulder 23E of the part 23 is applied against the heel 21E which projects into the recess 21D of the drive part 21.
  • the part 21 is therefore forced to pivot slightly clockwise around the axis 01 so that its wedge 21G releases the hook 20 which, under the effect of the return spring not indicated, returns to the armed position of Figures 5 , 7 and 8 in which it is engaged on the rotary screen itself returned to its contact release position.
  • the switch in FIG. 10 differs from that in FIGS. 5 to 9 in that the button 22, the connecting piece 24 and the control piece 23 are replaced by a manual rocker 100 carrying a gripping element 122 and constituting the piece control 123 for sectioning and resetting; the rocker 100 is pivotally mounted on an axis coincident with the axis 02.
  • the pivot axis of the rocker could of course be parallel to the axis 02 and distinct therefrom.
  • the 10 also aims to obtain a wide opening of the movable contact 13 in the event of manual control exerted on the gripping member 122 of the rocker, this opening being comparable to a sectioning whose visibility is for example ensured by the transparency of the rocker and / or by specific optical elements added to the rocker and the contact-carrying lever 15.
  • the rocker 100 has, in addition to the gripping element 122, at least one face 102 parallel to the plane of the figure, two annular guide surfaces 103, 104 countered on the axis. 02, opposite with respect to this axis and unequally distant from it, as well as a control part 123.
  • This part 123 comprises a support element 123A provided near the surface 104 and / or associated with this surface to cooperate with the 15C shoulder of the lever 15.
  • the spring R is permanently applied by its branch RB against the end 15B of the lever 15 and therefore exerts on it a torque Cl in order to ensure the contact closing pressure; it applies by its branch RA permanently a force to the drive part 21, this force being transmitted or not to the lever 15 depending on whether the hook 20 releases or locks the part 21; when it is transmitted, the aforementioned force is reflected on the lever 15 by a torque C2 antagonistic to the torque Cl and in absolute value greater than this, this producing a. opening of the movable contact of angular amplitude al ( Figure 11).
  • the manual opening of the switch can be compared to sectioning and will be described with reference to FIG. 12.
  • the operator turns the rocker 122 clockwise to bring it to the position of FIG. 12.
  • the element drive 123A of the rocker is applied to the shoulder 15C of the contact carrier lever 15, which causes a clockwise rotation of the lever 15 around the axis 01.
  • the end 15B of the lever slides on the branch RB of the spring R by approaching the axis 02 which causes during pivoting a reduction in the torque C1 of contact pressure exerted by the spring R on the lever.
  • the other branch RA of the spring R remains applied to the lug or the support element 21B, but the drive part 21 remains blocked by the hook 20.
  • the manual opening force can however remain relatively small from the made of the small distance separating the shoulder 15C from the axis 01, this distance being less than that of the end 15B of the same axis.
  • the lever 15 pivots by an angle a 2 much greater than a 1 and it is substantially housed in the rocker 100 at the end of opening; the visibility of the sectioning obtained can be achieved by any known means, for example by the fact that the rocker is made of transparent material, that the contact-carrying lever 15 and the facing surfaces of the rocker and / or of the housing carry magnifying glass elements and / or elements of different colors making it possible to translate the movement of the lever by an optical modification, for example a displacement of focus or optically reflecting surface.
  • the pivoting hook 20 can advantageously be housed in bearings forming part of the housing by having, on its two end faces perpendicular to the axis 04, a lug, for example a flat 20E, and respectively a notch 20F, for example of flared shape (Figure 14).
  • the post can thus be coupled with play at the notch of the hook of a neighboring pole.
  • the trip on fault of a pole causes the trip of the other poles of the switch when the latter is multipolar, since the rotation of the plate 20E of the hook 20PA of the pole A takes place with a slight dead travel allowing the opening of the contacts of pole A, then drives the rotation of the hook 20PB of pole B.
  • any other mechanical coupling producing a slight delay in transmission from pole to pole could be integrated into the switch .
  • the manual control of the contact levers or bridges 15 of the various poles is carried out from the button 22 on as many control parts 23 as there are poles, the parts 23 being coupled between them.
  • the manual control acts on the hook 20 to obtain a sudden opening of the contacts.
  • the control part 23, 123 comprises, in addition to the drive element 23A, 123A, a transmission part 28 articulated on said control part by means of an axis bearing 07.
  • the part 28 has the form of a fork one branch 28A of which is guided in a curved guide 29 formed in one face of the housing and the other branch 28B of which is elastic and makes it possible to drive the hook 20 during manual opening (FIG. 15), while sliding with bending elastic on the hook during resetting (figure 17).

Landscapes

  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

L'appareil selon l'invention comprend un boîtier (11) logeant un contact fixe (12) et un contact mobile (13) porté par un levier pivotant (15), avec rappel élastique à la fermeture, un déclencheur (19) apte à agir sur le levier (15) dans le sens d'ouverture en réponse à un défaut électrique, et un organe manuel de commande (22) relié au levier (15). Un ressort unique (R) exerce sur le levier (15) un premier couple dans le sens de fermeture, et sur une pièce d'entraînement (21) blocable par le déclencheur (19), un effort apte à engendrer sur le levier (15) un deuxième couple antagoniste au premier et supérieur à celui-ci. L'organe (22) permet de produire sur le levier (15) un troisième couple antagoniste au premier et supérieur à celui-ci. L'invention permet notamment d'obtenir, par la commande manuelle, un sectionnement entraînant une grande amplitude d'ouverture du contact mobile par rapport au contact fixe.

Description

  • La présente invention concerne un appareil électrique interrupteur de protection unipolaire ou multipolaire permettant un déclenchement automatique sur défaut et une commande manuelle d'ouverture et de réarmement.
  • On connaît déjà des interrupteurs de protection comprenant un boîtier qui loge au moins deux contacts séparables, l'un des contacts étant porté par un levier susceptible de pivoter autour d'un premier axe en réponse à un défaut électrique ou à une commande manuelle. Le levier porte-contact pivote :
    • - soit d'une position de fermeture vers une position d'ouverture des contacts en réponse au mouvement d'un élément d'accrochage sollicité par un organe de déclenchement automatique ;
    • - soit de la position de fermeture vers une position d'ouverture des contacts en réponse à l'actionnement d'un organe de commande manuelle ou volontaire, cet organe coopérant avec une pièce de commande interposée entre ledit organe et le bras porte-contact.
  • Un tel interrupteur est connu d'après le brevet français No 2 540 667.
  • L'invention a notamment pour but de simplifier l'agencement d'un interrupteur de protection du type précédemment défini, en permettant d'obtenir par la commande manuelle de l'interrupteur un sectionnement entraînant une grande amplitude d'ouverture du contact mobile par rapport au contact fixe.
  • L'invention concerne un interrupteur de protection permettant une ouverture à la suite d'un déclenchement automatique sur défaut ou d'une commande manuelle et comprenant :
    • - un boîtier logeant au moins un contact fixe et un contact mobile,
    • - un levier portant le contact mobile, monté pivotant autour d'un premier axe et sollicité élastiquement dans le sens de la fermeture des contacts,
    • - un organe déclencheur actionnant en réponse à un défaut électrique un crochet pour entraîner un pivotement du levier dans le sens de l'ouverture des contacts,
    • - un organe manuel de commande relié au levier porte-contact par l'intermédiaire d'un élément d'entraînement.
  • Selon l'invention, un ressort unique exerce, d'une part, sur le levier porte-contact, un premier couple visant à assurer au moins à la fermeture la pression des contacts et, d'autre part, sur une pièce intermédiaire d'entraînement blocable par le crochet de déclenchement, un effort transmissible au levier porte-contact ; cet effort n'est transmis qu'en cas de déclenchement sur défaut au levier porte-contact par suite de l'effacement du crochet afin de produire sur le levier un deuxième couple antagoniste au premier couple et supérieur à celui-ci ; la pièce intermédiaire d'entraînement est associée à un appui prévu sur le levier porte-contact en un emplacement tel que la manoeuvre de l'organe manuel de commande produise sur le levier un troisième couple antagoniste au premier couple et supérieur à celui-ci.
  • Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 représente schématiquement en élévation un interrupteur de protection conforme à l'invention ;
    • Les figures 2, 3 et 4 sont des vues en élévation de diverses pièces de l'interrupteur de la figure 1 ;
    • Les figures 5 à 8 montrent un exemple de réalisation de l'interrupteur de la figure 1, respectivement dans les positions de fermeture, de coupure sur défaut, d'ouverture manuelle et de réarmement ;
    • La figure 9 est une vue de face de l'interrupteur dans une version tripolaire
    • La figure 10 représente schématiquement en élévation une variante de l'interrupteur de protection ;
    • Les figures 11 et 12 montrent une partie de l'interrupteur de la figure 10 dans les positions respectives de déclenchement sur défaut et d'ouverture manuelle ou de sectionnement ;
    • La figure 13 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10 ;
    • La figure 14 montre en perspective éclatée l'accouplement des crochets de deux pôles voisins ;
    • Les figures 15, 16, 17 représentent schématiquement une variante.
  • L'interrupteur de la figure 1 est désigné par la référence générale 10 et comprend un boîtier 11 dans lequel sont logés au moins un contact fixe 12 et un contact mobile 13 ; le contact fixe 12 est raccordé à une borne 14 via une pièce de connexion non indiquée, tandis que le contact mobile 13 est disposé sur un levier porte-contact 15 électriquement relié par une tresse 16 et une pièce fixe de connexion à une borne 17. La liaison électrique entre le contact fixe 12 et la borne 13 comprend une bobine 18 appartenant à un électroaimant qui constitue l'organe de déclenchement automatique sur défaut 19 de l'appareil considéré.
  • L'armature ou le plongeur 19A (visible figure 5) de l'électroaimant 19-agit sur une pièce d'accrochage rotative ou crochet 20 qui coopère avec une pièce d'entraînement rotative ou becquet 21 elle-même susceptible d'agir sur le levier porte-contact 15, lequel levier est monté pivotant sur un palier 26 d'axe 01. Un ressort en épingle R est enroulé autour d'un palier 27 d'axe 02 et présente une première branche appliquée, d'une part, directement sur l'un des bras du levier 15 et, d'autre part, une deuxième branche opposée sollicitant la pièce 21 d'une manière qui sera décrite plus loin.
  • Un bouton de commande manuelle 22 situé à l'extérieur du boîtier 11 coopère avec une pièce de commande 23 du levier porte-contact 15 ; le bouton est monté pivotant autour d'un axe 03 perpendiculaire à l'axe 01 tandis que la pièce de commande est montée de manière à tourner autour d'un axe parallèle à 01, par exemple sur le palier 27 d'axe 02 pour diminuer l'encombrement. Une liaison mécanique appropriée à engrènement et/ou à came permet de transformer le mouvement rotatif du bouton 22 en un mouvement rotatif corrélatif de la pièce de commande 23.
  • Le levier porte-contact 15 (figure 2) porte à l'extrémité 15A d'un premier bras le contact mobile 13 ; il est sollicité à l'extrémité 15B d'un deuxième bras, opposée à l'extrémité 15A par rapport à l'axe 01, par l'extrémité RB de la première branche du ressort en épingle R dont la partie centrale est enroulée autour du palier 27 d'axe 02. Un épaulement ou appui analogue 15C est prévu sur la partie du levier 15 située entre l'axe 01 et l'extrémité 15B pour coopérer avec une surface d'entraînement de la pièce de commande 23.
  • L'épaulement 15C est prévu à faible distance de l'axe 01 pour qu'une rotation relativement réduite du bouton 22 entraîne un déplacement angulaire important du levier porte-contact et donc une ouverture à caractéristique de sectionnement. La visibilité du sectionnement est assurée par le fait que le boîtier 11 est transparent, soit entièrement, soit seulement au niveau de la zone du contact mobile 13.
  • La pièce de commande 23 (figure 3) présente à titre de surface d'entraînement associée à l'épaulement 15C un doigt 23A ; elle comprend de plus une came ou une empreinte à deux encoches 23B, 23C destinées à coopérer avec une pièce 24 portant une came ou des tenons 24B, 24C (figure 5) ; elle comprend enfin à titre d'éléments intervenant dans la phase de réarmement un évidement 23D qui vient en butée contre le palier 26 en fin de réarmement et un épaulement 23E qui détermine le dégagement de la pièce d'entraînement 21 hors du crochet 20 lors du réarmement. La pièce 24 est susceptible de tourner autour de l'axe 03 en réponse au pivotement du bouton 22 et elle présente à cet effet un carré 24A coopérant avec un évidement 22A du bouton 22.
  • La pièce d'entraînement ou becquet 21 (figure 4) présente une face d'accrochage 21A destinée à coopérer avec un élément d'accrochage 20A du crochet 20. Dans le présent mode de réalisation, le crochet 20 est un arbre d'axe 04 monté pivotant dans le boîtier autour dudit axe. La pièce 21 présente de plus une saillie ou autre élément 21B d'appui susceptible d'application sur une zone 15D du levier située entre l'axe 01 et le contact 13 de manière qu'un pivotement antihoraire de la pièce 21 entraîne une rotation de même sens, donc antihoraire, du bras 15. Un point d'appui 21C est prévu à droite de la pièce 21 au voisinage de l'appui 21B pour recevoir l'extrémité RA de la deuxième branche du ressort en épingle R opposée à la première branche d'extrémité RB.
  • La pièce d'entraînement 21 comporte en outre un évidement central oblong 21D conformé de manière appropriée pour autoriser le montage de la pièce 21 sur le palier 27 et un certain débattement de la pièce 21 par rapport audit palier lors de sa rotation autour de 05. Le contour de l'évidement 21D présente un talon de réarmement 21E ou autre saillie dont le rôle sera expliqué plus loin. Pour réduire l'encombrement de l'interrupteur, les axes 01 et 05 sont de préférence confondus comme on le verra en regard des figures 5 à 8.
  • Le crochet 20 (figure 4) est monté de façon à pivoter en sens antihoraire autour de l'axe 04 lors d'un déclenchement sur défaut et ce contre l'effort d'un ressort de rappel non indiqué. Le crochet 20 est un arbre muni de conformations, à savoir l'élément d'accrochage 20A déjà décrit et une saillie en pointe 20B dirigée sensiblement vers le bas (figures 4 et 5 - 8) et contre laquelle peut venir s'appliquer en fin de déclenchement sur défaut une face ou un appendice 21F de confirmation de la pièce 21. Il est prévu dans le crochet 20 un dégagement 20C qui permet le déplacement vers la droite d'un coin 21G de la pièce d'entraînement 21 après la libération de la face d'accrochage 21A de celle-ci par le crochet, et un cran ou autre élément d'accrochage amont 20D.
  • Les figures 5 à 8 représentent l'appareil interrupteur de la figure 1 dans les positions respectives de :
    • - fermeture des contacts,
    • - coupure suite à un déclenchement automatique sur défaut,
    • - sectionnement suite à une ouverture par commande manuelle,
    • - réarmement consécutivement à un déclenchement ou à une ouverture manuelle.
  • Les axes 01, 02 sont fixes par rapport au boîtier 11 et le déplacement angulaire al du levier porte-contact 15 autour de l'axe 01 en réponse au mouvement du crochet en cas de déclenchement sur défaut (figure 6) est inférieur au déplacement angulaire ot2 du levier 15. autour de l'axe 01 en réponse à la mise en position "arrêt" du bouton 22 par rotation autour de l'axe 03 (figure 7): La distance Ll (figure 2) de l'épaulement 15C du levier 15 à l'axe 01 est choisie très petite et en tout cas inférieure à la distance L2 du doigt d'entraînement 23A de la pièce de commande 23 à l'axe 02 pour permettre le grand déplacement angulaire souhaité a2 avec un déplacement angulaire relativement faible du bouton 22 et pour produire sur le levier 15 un troisième couple C3 antagoniste au premier couple Cl et supérieur à celui-ci.
  • De plus, le ressort unique R assure à la fermeture la pression souhaitée du contact mobile 13 sur le contact fixe 12 et lors du déclenchement sur défaut un déplacement angulaire brusque du levier 15 du fait que le ressort R exerce :
    • - par sa branche RB sur le levier porte-contact 15 un premier couple Cl visant à assurer la pression des contacts,
    • - par sa branche RA sur la pièce 21 un effort F transmissible lors d'un déclenchement sur défaut au levier 15 sous la forme d'un deuxième couple C2, antagoniste au couple Cl et supérieur à celui-ci, pour produire l'ouverture rapide des contacts.
  • Dans la position de fermeture illustrée par la figure 5, le contact mobile 13 est appliqué contre le contact fixe 12 sous l'effet du couple horaire Cl exercé par la branche RB du ressort R sur l'extrémité 15B du levier porte-contact 15. Il convient d'observer que l'effort F communiqué en sens antihoraire à la pièce d'entraînement 21 par l'autre branche RA du ressort R n'est pas transmis au levier 15 du fait que l'élément d'appui 21B de la pièce 21 reste maintenu à l'écart de la zone 15D du levier 15 comme conséquence de la butée de la face 21A de la pièce 21 sur l'élément d'accrochage 20A du crochet 20.
  • Le crochet 20 rotatif d'axe 04 est sollicité par son ressort de rappel non représenté pour s'appliquer au moyen d'un cran 20D contre une butée déplaçable ou effaçable lors d'un déclenchement sur défaut. Cette butée est présentement constituée par un cran 25A prévu sur un écran isolant 25 rotatif d'axe 06 en forme de coiffe interposable entre les contacts lors de l'ouverture du contact mobile 13 (voir figure 6). La butée peut bien entendu être formée par tout élément approprié lié à ou commandé par l'armature du déclencheur magnétique.
  • Le bouton 22 susceptible de rotation autour de l'axe 03 coopère par l'intermédiaire de la pièce de liaison 24 à tenons 24A, 24B avec la came ou l'empreinte 23B, 23C de la pièce de commande 23. Le doigt 23A n'est pas appliqué en position de fermeture contre l'épaulement 15C.
  • L'appareil parvient à la position de déclenchement sur défaut représentée figure 6 lorsqu'une surintensité ou un courant de court-circuit parcourt la bobine 18 de l'électroaimant déclencheur 19. Le plongeur 19A de l'électroaimant 19 est alors attiré et se déplace vers la gauche en faisant tourner l'écran 25 en sens horaire par accrochage d'un appui 25B prévu sous l'écran. Le cran 25A de l'écran repousse dès lors l'oreille 20D du crochet 20 qui pivote légèrement en sens antihoraire ; ce faisant, l'élément d'accrochage 20A libère la face 21A de la pièce 21 sollicitée en sens antihoraire par la branche RA du ressort R. Le coin 21G peut donc s'engager dans le dégagement 20C du crochet 20 et l'appendice 21F de la pièce 21 s'applique sur la pointe 20B du crochet 20 ; la pièce 21 confirme ainsi le déclenchement et vient dans la position de butée de la figure 6, cette position de butée déterminant les positions d'arrêt du ressort R et du levier porte-contact 15, celui-ci ayant pivoté d'un angle ai.
  • Pendant la phase de déclenchement qui vient d'être décrite, le ressort R continue d'exercer le couple Cl sur le levier 15 ; toutefois, la saillie 21B de la pièce d'entraînement 21 prend appui sur la zone 15D du levier 15 de manière à transmettre au levier un couple C2 antihoraire, donc antagoniste au couple Cl, et supérieur à celui-ci.
  • On comprendra que les zones d'appui des branches RB et RA du ressort sur le levier 15 et respectivement sur la pièce 21, ainsi que la zone d'appui de l'ergot 21B sur la zone 15D du levier, sont déterminées pour obtenir le couple d'ouverture résultant C2-C1 souhaité sur le levier.
  • La position de la pièce de commande 23 n'est pas modifiée au cours de la phase de déclenchement sur défaut qui vient d'être décrite.
  • L'interrupteur est mis dans la position de sectionnement (figure 7) lorsque l'opérateur fait tourner le bouton 22 autour de l'axe 03 pour le porter dans la position marche (notée "1" sur la figure 9) à la position de déclenchement (notée "0" figure 9). La rotation du bouton 22 est alors de 90° mais peut bien entendu s'effectuer sur un angle différent.
  • Au cours de cette ouverture manuelle, la pièce d'entraînement 21 et le crochet 20 ne changent pas de position ; la pièce de commande 23 est par contre entraînée par le bouton 22 pour produire le pivotement antihoraire d'angle a2 du levier porte-contact 15.
  • La rotation du bouton 22 de "1" vers "0" détermine la rotation autour de l'axe 03 de la pièce de liaison 24 dont le tenon 24C s'engage dans l'encoche 23C de l'empreinte de la pièce 23. Il en résulte un pivotement antihoraire de la pièce de commande 23 autour du palier d'axe 02 et une prise de contact du doigt de poussée 23A de ladite pièce avec l'épaulement 15C du levier porte-contact 15. Dès lors, le déplacement du doigt 23A provoque le pivotement antihoraire du levier 15 jusqu'à la position indiquée figure 7. Le bras d'extrémité 15B du levier 15 contraint l'extrémité RB du ressort R à venir dans la position basse de la figure 7, tandis que l'autre extrémité RA du ressort reste arc-boutée contre la pièce 21. Un faible déplacement angulaire du bouton 22 et de la pièce 23 permet grâce à la faible distance Ll entre l'épaulement 15C et l'axe 01 un déplacement angulaire a2 important du levier 15.
  • On observera qu'en fin d'ouverture manuelle du contact 13, le doigt d'entraînement 23A glisse sur le sommet 15Cl de l'épaulement 15C pour pouvoir descendre au-delà de l'épaulement au cours d'une phase ultérieure de réarmement.
  • Le réarmement (figure 8) s'effectue par rotation du bouton 22 en sens antihoraire au-delà de la position "0" de la figure 9 jusqu'à la position notée "RESET" sur la même figure. En se reportant à la figure 8, on voit que le tenon 24C de la pièce de liaison 24 liée au bouton 22 continue de solliciter l'empreinte 23C ; de la sorte, la pièce de commande 23 décrit autour de 02 un mouvement antihoraire autorisé par le glissement du doigt 23A sur l'épaulement 15C, jusqu'à la butée de l'évidement 23D de la pièce 23 contre le palier 26 d'axe 01. Lors de ce mouvement, l'épaulement 23E de la pièce 23 s'applique contre le talon 21E qui fait saillie dans l'évidement 21D de la pièce d'entraînement 21.
  • La pièce 21 est dès lors contrainte de pivoter légèrement en sens horaire autour de l'axe 01 de manière que son coin 21G libère le crochet 20 qui, sous l'effet du ressort de rappel non indiqué, revient dans la position armée des figures 5, 7 et 8 dans laquelle il est en prise sur l'écran rotatif lui- même revenu à sa position de dégagement des contacts.
  • Lorsque le bouton 22 est remis à sa position "1", il rappelle via la pièce de liaison 24 la pièce de commande 23 à la position de la figure 5, tandis que la pièce d'entraînement 21 peut pivoter en sens antihoraire pour s'appliquer par sa face 21A contre l'élément d'accrochage 20A du crochet 20.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 10, les éléments dont la constitution et les fonctions sont les mêmes que dans le mode de réalisation précédent portent les mêmes références.
  • L'interrupteur de la figure 10 diffère de celui des figures 5 à 9 du fait que le bouton 22, la pièce de liaison 24 et la pièce de commande 23 sont remplacés par un basculeur manuel 100 portant un élément de préhension 122 et constituant la pièce de commande 123 de sectionnement et de réarmement ; le basculeur 100 est monté pivotant sur un axe confondu avec l'axe 02. L'axe de pivotement du basculeur pourrait bien entendu être parallèle à l'axe 02 et distinct de celui-ci. L'interrupteur de la figure 10 vise encore à obtenir une large ouverture du contact mobile 13 en cas de commande manuelle exercée sur l'organe de préhension 122 du basculeur, cette ouverture étant assimilable à un sectionnement dont la visibilité est par exemple assurée par la transparence du basculeur et/ou par des éléments optiques spécifiques adjoints au basculeur et au levier porte-contact 15.
  • Le basculeur 100 présente outre l'élément de préhension 122 au moins une face 102 parallèle au plan de la figure, deux surfaces annulaires 103, 104 de guidage contrées sur l'axe. 02, opposées par rapport à cet axe et inégalement distantes de lui, ainsi qu'une partie de commande 123. Cette partie 123 comporte un élément d'appui 123A prévu près de la surface 104 et/ou associé à cette surface pour coopérer avec l'épaulement 15C du levier 15.
  • Selon l'invention, le ressort R est appliqué en permanence par sa branche RB contre l'extrémité 15B du levier 15 et exerce donc sur celui-ci un couple Cl afin d'assurer la pression de fermeture des contacts ; il applique par sa branche RA en permanence un effort à la pièce d'entraînement 21, cet effort étant transmis ou non au levier 15 selon que le crochet 20 libère ou verrouille la pièce 21 ; lorsqu'il est transmis, l'effort précité se traduit sur le levier 15 par un couple C2 antagoniste au couple Cl et en valeur absolue supérieur à celui-ci, ceci produisant une. ouverture du contact mobile d'amplitude angulaire al (figure 11).
  • Le déclenchement sur défaut de l'interrupteur de la figure 10 est représenté sur la figure 11, mais ne sera pas décrit car il est similaire à celui de l'interrupteur des figures 1 à 9..
  • L'ouverture manuelle de l'interrupteur est assimilable à un sectionnement et va être décrit en regard de la figure 12. L'opérateur fait tourner en sens horaire le basculeur 122 pour l'amener à la position de la figure 12. L'élément d'entraînement 123A du basculeur s'applique sur l'épaulement 15C du levier porte-contact 15, ce qui provoque une rotation horaire du levier 15 autour de l'axe 01. L'extrémité 15B du levier glisse sur la branche RB du ressort R en se rapprochant de l'axe 02 ce qui entraîne en cours de pivotement une réduction du couple Cl de pression de contact exercé par le ressort R sur le levier. L'autre branche RA du ressort R reste appliquée sur l'ergot ou l'élément d'appui 21B, mais la pièce d'entraînement 21 reste bloquée par le crochet 20. L'effort manuel d'ouverture peut cependant rester relativement faible du fait de la faible distance séparant l'épaulement 15C de l'axe 01, cette distance étant inférieure à celle de l'extrémité 15B du même axe. Le levier 15 pivote d'un angle a2 très supérieur à a 1 et il est sensiblement logé dans le basculeur 100 en fin d'ouverture ; la visibilité du sectionnement obtenu peut être réalisée par tout moyen connu, par exemple par le fait que le basculeur est en matériau transparent, que le levier porte-contact 15 et les surfaces en regard du basculeur et/ou du boîtier portent des éléments de loupe et/ou des éléments de couleurs différentes permettant de traduire le déplacement du levier par une modification optique, par exemple un déplacement de foyer ou de surface optiquement réfléchissante.
  • Dans le mode de réalisation des figures 10 à 13, il est prévu des moyens de retenue élastique 11A, 100A visibles figure 12, disposés respectivement dans le boîtier 11 et le basculeur 10 et dont l'un au moins est doué d'élasticité dans une direction perpendiculaire au plan de la figure et est conformé, d'une part, pour laisser le levier porte-contact 15 pivoter brusquement à l'ouverture des contacts, d'autre part, pour accrocher ledit levier à la fermeture afin de le retenir en début de manoeuvre de fermeture et de le relâcher brusquement en fin de manoeuvre de fermeture.
  • Dans les deux modes de réalisation décrits, le crochet pivotant 20 peut avantageusement être logé dans des paliers faisant partie du boîtier en présentant, sur ses deux faces extrêmes perpendiculaires à l'axe 04, un tenon, par exemple un plat 20E, et respectivement une encoche 20F, par exemple de forme évasée (figure 14). Le tenon est ainsi accouplable avec jeu à l'encoche du crochet d'un pôle voisin. De la sorte, le déclenchement sur défaut d'un pôle provoque le déclenchement des autres pôles de l'interrupteur lorsque celui-ci est-multipolaire, puisque la rotation du plat 20E du crochet 20PA du pôle A s'effectue avec une légère course morte permettant l'ouverture des contacts du pôle A, puis entraîne la rotation du crochet 20PB du pôle B. Il va de soi que tout autre moyen d'accouplement mécanique produisant un léger retard de transmission de pôle à pôle pourrait être intégré à l'interrupteur.
  • Dans une version multipolaire de l'interrupteur, la commande manuelle des leviers ou ponts de contact 15 des divers pôles s'effectue à partir du bouton 22 sur autant de pièces de commande 23 qu'il y a de pôles, les pièces 23 étant accouplées entre elles.
  • Dans une variante utilisable aussi bien dans.la réalisation des figures 1 à 9 que dans celle des figures 10 à 13, la commande manuelle agit sur le crochet 20 pour obtenir une ouverture brusque des contacts. La pièce de commande 23, 123 comprend en plus de l'élément d'entraînement 23A, 123A une pièce de transmission 28 articulée sur ladite pièce de commande au moyen d'un palier d'axe 07. La pièce 28 présente une forme de fourche dont une branche 28A est guidée dans un guidage incurvé 29 ménagé dans une face du boîtier et dont l'autre branche 28B est élastique et permet d'entraîner le crochet 20 lors d'une ouverture manuelle (figure 15), tout en glissant avec flexion élastique sur le crochet lors d'un réarmement (figure 17).
  • Il va de soi que l'on peut apporter aux modes de réalisation décrits des modifications sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

1. Appareil électrique interrupteur de protection permettant un déclenchement automatique sur défaut et une ouverture manuelle, comprenant :
- un boîtier (11) logeant au moins un contact fixe (12) et un contact mobile (13),
- un levier (15) portant le contact mobile (14), monté pivotant autour d'un premier axe (01) et sollicité élastiquement dans le sens de la fermeture des contacts,
- un organe déclencheur (19) actionnant en réponse à un défaut électrique un crochet (20) pour entraîner un pivotement du levier (15) dans le sens de l'ouverture des contacts,
- un organe manuel de commande (22, 122) relié au levier porte-contact (15) par l'intermédiaire d'un élément d'entraînement,
caractérisé en ce que :
- un ressort unique (R) exerce, d'une part, sur le levier porte-contact (15) un premier couple (Cl) visant à assurer au moins à la fermeture la pression des contacts et, d'autre part, sur une pièce intermédiaire d'entraînement (21) blocable par le crochet de déclenchement (20), un effort transmissible au levier porte-contact (15),
- cet effort n'étant transmis que par suite de l'effacement du crochet (20) au levier (15) afin de produire sur celui-ci un deuxième couple (C2) antagoniste au premier couple (Cl) et supérieur à celui-ci,
- l'élément d'entraînement (23A, 123A) étant associé à un appui (15C) prévu sur le levier (15) en un emplacement tel que la manœuvre de l'organe de commande (22, 122) produise sur le levier (15) un troisième couple (C3) antagoniste au premier couple (Cl) et supérieur à celui-ci.
2. Appareil électrique interrupteur selon la revendis cation 1,
caractérisé en ce que le déplacement angulaire (α2) du levier porte-contact (15) lors d'une ouverture manuelle est supérieur au déplacement angulaire (α1) du levier (15) lors d'un déclenchement sur défaut.
3. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que la pièce d'entraînement (21) est montée pivotante sur un palier d'axe (05) parallèle au premier axe (01).
4. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 3,
caractérisé en ce que la pièce d'entraînement (21) est montée pivotante sur un palier (26) dont l'axe est confondu avec le premier axe (01).
5. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'il est prévu entre l'organe de commande manuelle (22) et le levier porte-contact (15) une pièce de commande (23) montée pivotante autour d'un deuxième axe (02) parallèle au premier axe (01), la pièce de commande étant munie d'un élément d'entraînement (23A) pour coopérer avec un épaulement (15C) du levier (15), cet épaulement étant proche du premier axe (01).
6. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 5,
caractérisé en ce que l'organe de commande manuelle (22) est un bouton d'ouverture et de réarmement (22) rotatif autour d'un axe (03) perpendiculaire aux axes (01) et (02) et lié à une pièce de transmission (24) coopérant par came avec la pièce de commande (23).
7. Appareil électrique interrupteur selon la revendication 5,
caractérisé en ce que l'organe de commande manuelle (22) est un basculeur monté pivotant autour du deuxième axe (02).
8. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que la pièce d'entraînement (21) présente un évidement oblong (21D) permettant un montage avec débattement sur le palier (27) d'axe (02), cet évidement oblong présentant une saillie (21E) contre laquelle s'applique dans la phase de réarmement un épaulement (23E) prévu sur la pièce de commande (23).
9. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que le crochet pivotant (20) comprend un élément d'accrochage (20A) pour une face d'accrochage (21A) de la pièce d'entraînement (21), une saillie de confirmation de déclenchement (20B) coopérant avec un appendice (21F) de la pièce d'entraînement et un dégagement (20C) pour l'introduction d'un coin (21G) de la pièce d'entraînement.
10. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que le crochet pivotant (20) porte un cran (20D) coopérant avec une butée (25A) prévue sur un écran isolant (25) interposable entre le contact fixe (12) et le contact mobile (13).
11. Appareil électrique interrupteur selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que le crochet pivotant (20) d'un pôle est un arbre accouplable avec jeu au moyen d'éléments de forme coopérants (20E, 20F) avec le crochet pivotant d'un pôle adjacent.
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