EP0520914A1

EP0520914A1 - Boîtier pour un appareillage électrique

Info

Publication number: EP0520914A1
Application number: EP92420213A
Authority: EP
Inventors: Michel Vieux; Jacques Buisson
Original assignee: Merlin Gerin SA; Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1992-12-30
Anticipated expiration: 2012-06-23
Also published as: EP0520914B1; DE69206054T2; ES2082418T3; DE69206054D1; FR2678423A1; FR2678423B1

Abstract

Boîtier pour un appareillage électrique, notamment pour un disjoncteur ou un auxiliaire de disjoncteur, constitué de deux demi-coquilles (12, 14) adaptées pour venir l'une contre l'autre afin de s'assembler pour définir un compartiment interne. Selon l'invention, l'une des demi-coquilles (14) comporte au moins une pièce mâle (34) de forme tronconique et l'autre demi-coquille (12) comporte au moins une pièce femelle (32) de forme conjuguée. Lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une première position d'assemblage, chaque pièce mâle (34) s'engage dans une pièce femelle (32) en constituant un verrouillage amovible et, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une seconde position, chaque pièce mâle (34) s'engage davantage dans la pièce femelle (32) en constituant un verrouillage inamovible.

Description

La présente invention concerne de façon générale un boîtier pour un appareillage électrique, notamment pour un disjoncteur ou un auxiliaire de disjoncteur.
Les boîtiers classiques destinés à contenir un appareillage électrique sont constitués généralement par deux éléments moulés de formes conjuguées constituant un carter et un couvercle et qui délimitent un compartiment interne lorsqu'ils sont assemblés. L'appareillage électrique est composé d'un certain nombre de pièces qui sont montées dans le carter. Ces pièces de l'appareillage électrique ne sont correctement assemblées et positionnées dans le carter que lorsque le couvercle est assemblé au carter. En effet, certaines pièces de l'appareillage électrique sont adaptées pour venir se monter sur des éléments particuliers du carter et/ou du couvercle.
Il résulte de cela que si l'appareillage électrique nécessite une intervention particulière lorsqu'il est monté, cette intervention ne peut s'effectuer qu'après avoir assemblé le couvercle et le carter, c'est-à-dire après avoir fermé le boîtier. Par exemple, il' est classique d'effectuer un réglage initial d'un déclencheur thermique à bilame dans un disjoncteur et d'effectuer un test initial de bon fonctionnement du disjoncteur. Il est également classique d'effectuer un réglage initial et un test initial de bon fonctionnement d'un auxiliaire de commande de disjoncteur.
Pour effectuer de telles interventions sur un appareillage électrique, il est connu de ménager dans le carter et/ou dans le couvercle du boîtier au moins un trou qui permet le passage d'un outil ou d'un instrument destiné à effectuer l'intervention sur l'appareillage électrique lorsque celui-ci est monté dans le boîtier qui est fermé. Par exemple, pour effectuer le réglage initial d'un déclencheur thermique d'un disjoncteur, on peut faire passer un tournevis .au travers d'un trou pratiqué dans le boîtier afin de faire tourner une vis de réglage du déclencheur thermique qui est située dans le boîtier.
Il est apparu depuis longtemps que de telles interventions sur un appareillage électrique monté dans un boîtier présentent certaines difficultés que nous allons exposer maintenant. Les pièces qui constituent l'appareillage électrique ne sont correctement assemblées et positionnées dans le boîtier que lorsque le couvercle est non seulement monté sur le carter mais encore fixé rigidement au carter. En effet, le fait de poser simplement le couvercle sur le carter est dangereux parce qu'il peut s'ôter facilement et faire tomber des pièces de l'appareillage électrique. En outre, si l'on parvient tout de même à effectuer un réglage ou une intervention sur l'appareillage électrique monté dans un boîtier dont le couvercle est simplement posé sur le carter, ce réglage risque d'être faussé lorsque l'on fixe rigidement par la suite le couvercle sur le carter. Ce déréglage résulte de déformations qui se produisent lors du serrage ou du blocage du couvercle sur le carter obtenu par le moyen de fixation.
Si le moyen de fixation du couvercle sur le carter est du type indémontable, il n'est plus possible de changer une pièce de l'appareillage électrique après l'intervention destinée à effectuer le réglage initial ou le test initial de bon fonctionnement. Or, il est apparu que c'est fréquemment lors de cette intervention initiale que l'on peut constater certains défauts de fonctionnement de l'appareillage électrique et, si le couvercle a été fixé au carter d'une façon inamovible, c'est-à-dire indémontable, l'appareillage électrique défectueux est alors irréparable et doit être mis au rebut. Cela constitue un gaspillage, surtout dans le cas d'appareillages électriques complexes qui sont constitués d'un grand nombre de pièces. Si le boîtier est démontable, il est possible de rouvrir le couvercle et de changer simplement la pièce défectueuse de l'appareillage électrique avant de refermer le couvercle, de le fixer au carter et d'effectuer une nouvelle intervention de réglage ou de test. C'est pour cette raison qu'il a déjà été proposé par ailleurs d'utiliser un boîtier dont le couvercle peut être fixé sur le carter à l'aide d'un moyen de fixation démontable. Le moyen de fixation démontable utilisé jusqu'à présent est du type à vissage. Plus particulièrement, il est connu d'utiliser un boîtier dans lequel il est prévu un moyen d'assemblage provisoire du couvercle sur le carter, ce moyen d'assemblage provisoire étant constitué d'une vis traversant le couvercle et venant se visser dans un trou borgne d'une douille ménagée dans le carter. Dans ce cas, le boîtier comporte en outre d'autres moyens d'assemblage définitif indémontable utilisant, par exemple, des rivets, un soudage par ultra-sons ou des bouterolles. Le moyen d'assemblage provisoire démontable doit être suffisamment efficace pour permettre d'effectuer correctement l'intervention initiale sur l'appareillage électrique, par exemple un réglage ou un test de bon fonctionnement. On comprend que le fait de commencer par assembler le couvercle sur le carter à l'aide du moyen d'assemblage provisoire démontable qui utilise un moyen de vissage amène une complication du boîtier et conduit à une opération de montage supplémentaire, puisqu'il est nécessaire d'effectuer à la fois un assemblage provisoire et un assemblage définitif.
En outre, il n'est en principe pas souhaitable d'assembler le boîtier en utilisant uniquement un moyen d'assemblage démontable parce qu'il est préférable de pouvoir mettre à la disposition du public des appareillages électriques indémontables ou inviolables pour des raisons de responsabilité et de sécurité bien connues.
Un objet de l'invention consiste à fournir un boîtier pour appareillage électrique, ce boîtier étant muni d'un moyen d'assemblage provisoire démontable et d'un moyen d'assemblage définitif indémontable, ces deux moyens d'assemblage étant d'une conception plus simple que celle des moyens d'assemblage utilisés dans des boîtiers connus antérieurement.
Un autre objet de l'invention consiste à fournir un tel boîtier dans lequel les opérations permettant d'effectuer l'assemblage provisoire et l'assemblage définitif sont plus simples à effectuer que pour les boîtiers connus antérieurement.
L'invention concerne donc un boîtier pour un appareillage électrique, notamment pour un disjoncteur ou un auxiliaire de disjoncteur, constitué de deux demi-coquilles (12, 14) adaptées pour venir l'une contre l'autre afin de s'assembler pour définir un compartiment interne.
Selon une caractéristique de l'invention, l'une des demi-coquilles comporte au moins une pièce mâle de forme tronconique et l'autre demi-coquille comporte au moins une pièce femelle de forme conjuguée à la forme de ladite pièce mâle, les pièce mâles et femelles étant positionnées sur les demi-coquilles respectives de sorte que, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une première position d'assemblage déterminée, chaque pièce mâle s'engage dans une pièce femelle correspondante en constituant un verrouillage amovible des deux demi-coquilles et, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une seconde position d'assemblage déterminée dans laquelle les deux demi-coquilles sont davantage rapprochées l'une de l'autre, chaque pièce mâle s'engage davantage dans la pièce femelle correspondante en constituant un verrouillage inamovible des deux demi-coquilles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'angle de l'inclinaison desdites formes tronconiques conjugées, par rapport à la direction longitudinale de ces formes, est compris entre 1 et 10 degrés.
Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté sur les dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'un boîtier selon l'invention dans une position désassemblée ;
la figure 2 représente pareillement le même boîtier que celui de la figure 1 dans une position d'assemblage provisoire ;
la figure 3 représente pareillement le même boîtier que celui de la figure 1 dans une position d'assemblage définitif ;
la figure 4 représente une demi-coquille d'un boîtier selon l'invention, en vue en plan montrant son côté interne ; et
la figure 5 représente l'autre demi-coquille d'un même boîtier selon l'invention, en vue en plan montrant son côté interne.

Sur les figures, un boîtier 10 est constitué uniquement par deux pièces 12, 14. La pièce 12 forme une première demi-coquille qui constitue un carter et 1 pièce 14 forme une deuxième demi-coquille qui constitue un couvercle. Les deux demi-coquilles 12, 14 sont réalisées chacune par un moulage en une seule pièce, de préférence en matière plastique. Les deux demi-coquilles 12, 14 peuvent présenter une forme générale semblable mais peuvent aussi avoir des formes ou des dimensions différentes puisque l'une constitue un carter et l'autre un couvercle.
La demi-coquille inférieure 12 comporte un fond 16 et des parois latérales 18 qui définissent ensemble un volume interne. La demi-coquille supérieure 14 comporte aussi un fond 20 et des parois latérales 22 qui définissent ensemble un autre volume interne. Lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées, les volumes internes des deux demi-coquilles forment un compartiment unique 23 qui est destiné à recevoir et à protéger les pièces constituant un appareillage électrique (non représenté). Les bords extérieurs des parois latérales 18, 22 des deux demi-coquilles 12, 14 comportent chacune des surfaces conjuguées 24, 26 permettant un emboîtement précis d'une demi-coquille sur l'autre. La surface 24 est perpendiculaire au fond 16 et est dirigée vers l'extérieur. La surface 26 est perpendiculaire au fond 20, est dirigée vers l'intérieur et vient entourer la surface 24 et glisser sur elle.
La demi-coquille inférieure 12 comporte en outre au moins un pilier 28 de forme cylindrique reliée au fond 16 et s'étendant perpendiculairement au fond 16 à l'intérieur du compartiment 23, de façon à ce que son extrémité libre 30 soit dirigée vers l'extérieur en direction de l'autre demi-coquille supérieure 14 lorsque celle-ci vient s'assembler. Le pilier 28 comprend un trou borgne axial 32 débouchant au niveau de l'extrémité libre 30. Le trou borgne 32 présente une forme tronconique dont le demi-angle de cône est très faible, par exemple compris entre 2 et 10 degrés. Le tronc de cône va en s'élargissant vers l'extérieur, c'est-à-dire vers l'extrémité libre 30 du pilier.
Il est bien entendu que le terme "tronconique" englobe la forme géométrique d'un tronc de cône (dont la section transversale est circulaire) ainsi que d'un tronc de pyramide (dont la section transversale est polygonale). La forme de tronc de cône peut être préférée lorsqu'elle se révèle plus simple à réaliser.
La demi-coquille supérieure 14 comporte une protubérance 34 reliée au fond 20 et s'étendant perpendiculairement au fond 20 à l'intérieur du compartiment 23, de façon à ce que son extrémité libre 36 soit dirigée vers l'extérieur en direction de l'autre demi-coquille supérieure 14 lorsque celle-ci vient s'assembler. La protubérance 34 présente une forme tronconique dont le demi-angle de cône est sensiblement égal à celui du trou borgne 32, de telle sorte que la surface externe de la protubérance 34 et la surface interne du trou borgne 32 présentent la même configuration géométrique, c'est-à-dire que la protubérance 34 et le trou borgne 32 présentent des formes conjugées.
Quand on vient assembler la demi-coquille supérieure 14 sur la demi-coquille inférieure 12, la protubérance 34 commence à s'engager dans le trou 32 avant que les surfaces de formes conjugées 26 et 24 ne viennent en contact l'une avec l'autre. Cette position initiale correspond à celle représentée sur la figure 1. Dans cette position, les deux demi-coquilles ne sont pas solidaires l'une de l'autre.
Il convient d'opérer ensuite un rapprochement des deux demi-coquilles 12, 14, ce qui provoque l'engagement effectif de la protubérance 34 dans le trou borgne 32 et, simultanément, l'emboîtement des formes conjuguées 24 et 26 ménagées sur les parois latérales 12, 14 des deux demi-coquilles. Après avoir ainsi rapproché les deux demi-coquilles 12, 14, le boîtier se trouve dans une première position d'assemblage déterminée qui est démontable (ou amovible), comme cela est représenté sur la figure 2. Dans cette position d'assemblage démontable, il se produit un emmanchement avec un léger serrage de la protubérance 34 dans le trou borgne 32. Dans cette position d'assemblage, si l'on tire sur les demi-coquilles 12 et 14 dans le sens de leur éloignement l'une de l'autre, on obtient facilement l'extraction de la protubérance 34 hors du trou borgne 32 parce que le serrage de ces deux pièces est faible. Ce léger serrage est obtenu du fait que, lorsque les deux demi-coquilles sont dans cette première position d'assemblage, il est prévu une légère interférence entre les diamêtres des éléments 32 et 34 au niveau de leurs points de contact. Par conséquent, lorsque l'on assemble ainsi les deux demi-coquilles 12, 14, on obtient un assemblage provisoire démontable.
Dans cette position d'assemblage provisoire démontable (figure 2), on peut effectuer d'une façon classique une intervention particulière sur l'appareillage électrique contenu dans le boîtier, par exemple une opération de réglage ou de test de bon fonctionnement.
On peut prévoir un moyen connu (non représenté) pour maintenir de façon stable les deux demi-coquilles dans la position démontable, de sorte que lorsqu'une personne assemble le boîtier il amène de façon sûre les deux demi-coquilles dans cette position démontable. Ce moyen peut comprendre de façon classique un élément de verrouillage élastique lié à une demi-coquille et venant coopérer avec un élément conjugué lié à l'autre demi-coquille.
Lorsque cette intervention sur l'appareillage électrique a été effectuée, si un test révèle un mauvais fonctionnement de l'appareillage électrique, on peut rouvrir le boîtier pour effectuer une autre intervention sur l'appareillage électrique, par exemple pour changer une pièce défectueuse. On peut opérer à nouveau à l'assemblage du boîtier en amenant à nouveau les deux demi-coquilles 12, 14 dans la position d'assemblage provisoire démontable représentée sur la figure 2. Si le test révèle un bon fonctionnement de l'appareillage électrique, il convient alors d'effectuer un assemblage définitif indémontable du boîtier. Pour cela, il suffit d'exercer sur les deux demi-coquilles 12, 14 un effort plus important de rapprochement des deux demi-coquilles qui provoque alors un emboîtement plus important de la protubérance 34 dans le trou borgne 32 jusqu'à ce que des surfaces d'appui 38, 40 en regard l'une de l'autre ménagées respectivement sur les parois latérales 18, 22 des deux demi-coquilles viennent en butée l'une sur l'autre, comme cela est représenté sur la figure 3. Dans seconde cette position, l'emmanchement en force de la protubérance 34 dans le trou borgne 32 provoque un serrage de ces deux pièces très important qui résulte de l'angle de cône des surfaces conjugées. Ce serrage est rendu d'autant plus efficace que l'angle de cône est relativement faible et que, lorsque la protubérance 34 est presque totalement engagée dans le trou borgne 32, l'extrémité libre 36 de la protubérance 34 parvient à proximité du fond 42 du trou borgne 32. Dans cette position, une interférence importante des diamètres du trou borgne et de la protubérance provoque un effort de serrage très important. Il résulte de cela que, si l'on exerce une traction sur les deux demi-coquilles 12, 14 pour les séparer l'une de l'autre, le serrage important du pilier 28 sur la protubérance 34 s'oppose efficacement à cette traction et ce serrage assure un effort de maintien de la protubérance 34 dans le pilier 28 qui est supérieur à la limite de résistance en traction de la base de la protubérance 34. Par conséquent, si l'on tire trop fort sur les deux demi-coquilles, on provoque la rupture de la protubérance 34 ou éventuellement du pilier 28 sans pour cela provoquer l'extraction de la protubérance 34 hors du pilier 28.
Cet assemblage est par conséquent définitif et inamovible, c'est-à-dire qu'il constitue un assemblage que l'on appelle couramment inviolable. En d'autres termes, l'ouverture d'un boîtier qui a été assemblé de façon définitive ne peut s'effectuer qu'en provoquant une certaine rupture des pièces que l'on peut constater par la suite aisément et qui interdit tout remontage pratique du boîtier.
Sur les figures 4 et 5, on voit respectivement l'une et l'autre des deux demi-coquilles 12, 14 du boîtier 10, vues en plan de façon à montrer leur côté interieur. On distingue respectivement les protubérences 34 sur la demi-coquille 14 et les piliers correspondnts 28 sur la demi-coquille 12. Ces éléments mâle 34 et femelle 28 sont de préférence répartis sur les demi-coquilles, par exemplé au voisinage de chaque coin, de façon à assures un bon positionnement relatif des deux demi-coquilles et un assemblage inviolable efficace du boîtier ainsi obtenu.
L'invention n'est pas limitée au mode de rélisation qui vient d'être décrit mais inclut les modifications ou adaptations envisageables. C'est ainsi que l'on peut envisger de ménager le trou borgne 32 ailleurs que dans un pilier, par exemple au niveau de 1 paroi latérle 18. On peut aussi envisager d'utiliser le pilier 28 pour à la fois pour l'assemblage et pour un montage d'une pièce de l'appareillage électrique.

Claims

Boîtier pour un appareillage électrique, notamment pour un disjoncteur ou un auxiliaire de disjoncteur, constitué de deux demi-coquilles (12, 14) adaptées pour venir l'une contre l'autre afin de s'assembler pour définir un compartiment interne, caractérisé en ce que l'une des demi-coquilles (14) comporte au moins une pièce mâle (34) de forme tronconique et en ce que l'autre demi-coquille (12) comporte au moins une pièce femelle (32) de forme conjuguée à la forme de ladite pièce mâle (34), les pièces mâles et femelles étant positionnées sur les demi-coquilles respectives de sorte que, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une première position d'assemblage déterminée, chaque pièce mâle (34) s'engage dans une pièce femelle (32) correspondante en constituant un verrouillage amovible des deux demi-coquilles et, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées selon une seconde position d'assemblage déterminée dans laquelle les deux demi-coquilles sont davantage rapprochées l'une de l'autre, chaque pièce mâle (34) s'engage davantage dans la pièce femelle (32) correspondante en constituant un verrouillage inamovible des deux demi-coquilles.
Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de l'inclinaison desdites formes tronconiques conjuguées (32, 34) par rapport à la direction longitudinale de ces formes est compris entre un et dix degrés.
Boîtier selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites formes tronconiques conjuguées (32, 34) sont des troncs de cône de révolution.
Boîtier selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites formes tronconiques conjuguées (32, 34) sont des troncs de pyramide.
Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des deux demi-coquilles (12, 14) est réalisée en une seule pièce moulée.