EP0682353B1 - Appareil interrupteur électromécanique à marche forcée - Google Patents

Appareil interrupteur électromécanique à marche forcée Download PDF

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EP0682353B1
EP0682353B1 EP95401096A EP95401096A EP0682353B1 EP 0682353 B1 EP0682353 B1 EP 0682353B1 EP 95401096 A EP95401096 A EP 95401096A EP 95401096 A EP95401096 A EP 95401096A EP 0682353 B1 EP0682353 B1 EP 0682353B1
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EP
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lever
magnetic circuit
arm
bearings
mobile
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EP95401096A
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Patrick Comtois
Patrick Larcher
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
    • H01H50/326—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/32—Latching movable parts mechanically
    • H01H50/326—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection
    • H01H2050/328—Latching movable parts mechanically with manual intervention, e.g. for testing, resetting or mode selection with manual locking means having three positions, e.g. on-off-automatic

Definitions

  • the present invention relates to an electromechanical switch device with forced operation, comprising in a housing at least one pole with separable contacts, these contacts being controllable by an electromagnet or by a button manual command.
  • the electromagnet has a coil, a fixed armature and an armature mobile respectively located near and at a distance from a front face of the case, the movable armature being coupled to a support of the movable contacts and being movable with the latter in translation in a direction perpendicular to the front face of the housing.
  • the control button can be moved parallel to the front panel between an automatic running position, in which it does not act on the movable frame, and a forced on position, in which it acts on the movable armature via a separate transmission part.
  • the transmission mechanism of such a device fills more or less well its role in terms of guidance and effort recovery.
  • the object of the invention is to improve the kinematic transmission between the manual control button and the mobile magnetic circuit of such a device switch, to make its operation more reliable and simplify its assembly.
  • the transmission part is a lever which has a first arm led by the control button and a second arm leading the circuit mobile magnetic, the lever being articulated on a first bearing fixed relative to the housing, the second arm of the lever being linked to the mobile magnetic circuit by means a second bearing with an axis parallel to the axis of the first bearing, the bearings being arranged to ensure alignment of the movable magnetic circuit with respect to the circuit fixed magnetic.
  • the mean plane of the mobile magnetic circuit which is perpendicular the axes of the bearings thus remains aligned with that of the fixed magnetic circuit, plus particularly when the bearings each have two symmetrical pivots per compared to this medium shot.
  • the lever preferably has an L shape, the linked part of which to the mobile magnetic circuit and / or to the support of the mobile contacts is in the form of fork.
  • a tilting blocking piece can be provided between the button and the lever to be tilted in response to putting the button in the on position forced and lock the lever in its closed position of the contacts.
  • the electromechanical switch device illustrated in the figures is a single pole or multi pole contactor with forced operation, i.e. usable with maintained manual closure of contacts.
  • the contactor comprises a box 10 of modular type, the face of which front 11 of plane P1 has a passage window 12 for a button 13 of manual command ; this button is likely to occupy a position of automatic control (figure 4), a forced on position (figure 5) and possibly a stop position, passing from one to the other by translation according to a direction parallel to the plane P1.
  • Set back from the front 11 are provided two control terminals 14 and, for each pole, two terminals 15 of power allowing the connection of external conductors.
  • Terminals 15 are connected by respective conductive parts 16 to two fixed contacts 17, to which are associated two movable contacts 18 arranged on a contact bridge 19; each bridge 19 is movable in a direction Z1 perpendicular to P1.
  • the various contact bridges 19 are each subject to a spring of contact pressure 20 and are housed with their respective springs in a support common 21 also mobile according to Z1.
  • the mobile support 21 is actuated to close the contacts either by button 13 put in the forced running position or by a electromagnet when button 13 is in the automatic operating position.
  • the electromagnet 30 is disposed in the housing 10 and comprises on the one hand a coil 31 wound on an insulating carcass 32 and connected to the terminals of control 14, on the other hand a fixed magnetic circuit 33 in the form of an E housed in the front part of the housing near its front face 11 and a mobile magnetic circuit 34 in E disposed between the circuit 33 and a rear face 22 of the housing.
  • an anterior part 23 of the movable support 21 To the core 35 of the mobile circuit 34 is attached by any suitable means an anterior part 23 of the movable support 21.
  • the excitation of the coil 31 gives rise to the rise of the moving element 34, 21 and therefore the closing of the contacts 17, 18.
  • the button 13 cooperates with a pivoting lever 40 by means of a drive part and blocking 60.
  • the lever 40 is a separate part from the button 13 which presents for side ( Figure 1) an approximate shape of L with a first arm 41 substantially parallel to direction Z1 and arranged to be driven by the button via part 60 and a second arm 42 substantially perpendicular to Z1 and linked by a bearing 43 to mobile magnetic circuit and / or mobile support.
  • the lever 40 preferably has the form of a fork (see Figures 2 and 3), so that the second arm 42 is consists of two fork elements 42a, 42b parallel each having a oblong recess 44a, 44b which cooperates with slight play with a pivot or journal respective 45a, 45b of the circuit 34 or of the support 21; the recesses 44 and pivots 45 constitute the bearing 43 of axis Y1 perpendicular to a mean plane X1 of the circuit moving magnetic 34 and symmetrically to the plane X1.
  • the recesses oblong 44 are preferably open on the side of the free end of the elements of fork, so that these ends themselves have a fork shape.
  • the pivots 45a, 45b can be formed by pins of the support 21 or by the emerging ends of a pin which fixes the support 21 to the magnetic circuit 34 and which is mounted through this circuit.
  • the lever 40 is a piece of low inertia articulated on a fixed bearing 46 relative to the housing and axis Y2 parallel to the axis Y1 of the bearing 43.
  • the bearing 46 is consists of two pivots 47a, 47b secured to the lever, symmetrical with respect to the plane X1 and cooperating with circular housings 48a, 48b provided in a wall of the housing or in the coil carcass.
  • the bearings 43, 46 are arranged to maintain the mean plane X1 of the mobile magnetic circuit 34 aligned with that of the fixed magnetic circuit 33, therefore by clamping the mobile circuit, even in the event of stress on the moving part by a lateral additive.
  • a spring 49 of any type, for example helical, is provided between a face or side wall 24 of the housing and a support facet 41a of the arm 41 of the lever (see figures 1 and 3).
  • the spring is housed laterally at a control terminal 14 and it should be noted that it constitutes the sole return spring for the mobile assembly circuit 34 - support 21.
  • the fork of the second arm 42 of the lever envelops the cheeks of the movable magnetic circuit and may have a shape on the outside female 50 which is accessible through an opening 51 of a side wall 52 of the housing for cooperating with a male form 53 of a lateral contact additive auxiliaries (see figure 2).
  • the efforts due to the control of the moving parts of the additive is taken up in the contactor by the bearings 43, 46, which relieves the circuit mobile magnetic.
  • the first arm 41 can also be in the form of a bridge (FIG. 3) to accentuate the rigidity of the lever by giving it the appearance of a flange.
  • the tilting drive and blocking part 60 is mounted pivoting on pins 61 of axis Y3 parallel to axes Y1 and Y2, belonging to the housing or coil housing.
  • the tilting part 60 comprises a sector toothed 62 which meshes with the teeth of a rack 63 carried by a lateral face or lower 64 of the button 13.
  • the part 60 includes a finger 65 cooperating in the manner of a cam with a bearing surface curved 66 located near the upper end 41b of the arm 41 of the lever; the surface support 66 ends (see FIG. 6) with a form of blocking 67 allowing confirm or stabilize the forced running state.
  • Button 13 is pressed to the right ( Figure 1) by a spring not shown and includes a projection for controlling a member 68 for cutting the coil current in the off position; this provision is well known and is not further described.
  • the device operates as explained below.
  • the button manual control 13 occupies the automatic operating position and that the coil 31 is not supplied, the lever 40 and the movable support 21 are in the position shown in solid lines in Figure 4.
  • the mobile magnetic circuit 34 is drawn to circuit 33 (position indicated in dashes) in driving on the one hand the support 21, on the other hand the lever 40; return spring 49 is compressed and the contacts close.
  • the spring returns the moving part to its rest position and the contacts open.

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Description

La présente invention concerne un appareil interrupteur électromécanique à marche forcée, comprenant dans un boítier au moins un pôle à contacts séparables, ces contacts étant commandables par un électroaimant ou par un bouton de commande manuelle.
Dans un tel appareil, décrit dans le document EP - 384 790 en tant que contacteur, l'électroaimant présente une bobine, une armature fixe et une armature mobile situées respectivement près et à distance d'une face frontale du boítier, l'armature mobile étant attelée à un support des contacts mobiles et étant déplaçable avec celui-ci en translation selon une direction perpendiculaire à la face frontale du boítier. Le bouton de commande est déplaçable parallèlement à la face avant entre une position de marche automatique, dans laquelle il n'agit pas sur l'armature mobile, et une position de marche forcée, dans laquelle il agit sur l'armature mobile via une pièce de transmission séparée.
Le mécanisme de transmission d'un tel appareil remplit plus ou moins bien son rôle en matière de guidage et de reprise d'efforts.
L'invention a pour but d'améliorer la transmission cinématique entre le bouton de commande manuelle et le circuit magnétique mobile d'un tel appareil interrupteur, pour fiabiliser son fonctionnement et simplifier son montage.
Selon l'invention, la pièce de transmission est un levier qui présente un premier bras mené par le bouton de commande et un deuxième bras menant le circuit magnétique mobile, le levier étant articulé sur un premier palier fixe par rapport au boítier, le deuxième bras du levier étant lié au circuit magnétique mobile au moyen d'un deuxième palier d'axe parallèle à l'axe du premier palier, les paliers étant agencés pour assurer l'alignement du circuit magnétique mobile par rapport au circuit magnétique fixe. Le plan moyen du circuit magnétique mobile qui est perpendiculaire aux axes des paliers reste ainsi aligné avec celui du circuit magnétique fixe, plus particulièrement lorsque les paliers présentent chacun deux pivots symétriques par rapport à ce plan moyen. Le levier a de préférence une forme de L dont la partie liée au circuit magnétique mobile et/ou au support des contacts mobiles est en forme de fourchette. Une pièce basculante de blocage peut être prévue entre le bouton et le levier pour être basculée en réponse à la mise du bouton en position de marche forcée et bloquer le levier dans sa position de fermeture des contacts.
La description qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif est faite en regard des dessins annexés et permettra d'expliciter les caractéristiques et avantages de l'invention :
  • la figure 1 est une vue de côté d'un contacteur conforme à l'invention,
  • la figure 2 est une vue schématique de dessous du levier de transmission,
  • la figure 3 représente le levier en vue de côté selon la flèche A de la figure 1,
  • les figures 4 et 5 montrent en élévation le contacteur lorsque le bouton occupe les positions respectives de marche automatique et de marche forcée,
  • la figure 6 montre à plus grande échelle le détail B de la figure 5.
L'appareil interrupteur électromécanique illustré sur les figures est un contacteur unipolaire ou multipolaire à marche forcée, c'est-à-dire utilisable avec fermeture manuelle maintenue des contacts.
Le contacteur comprend un boítier 10 de type modulaire dont la face frontale 11 de plan P1 présente une fenêtre 12 de passage pour un bouton 13 de commande manuelle ; ce bouton est susceptible d'occuper une position de commande automatique (figure 4), une position de marche forcée (figure 5) et éventuellement une position d'arrêt, en passant de l'une à l'autre par translation selon une direction parallèle au plan P1. En retrait par rapport à la face frontale 11 sont prévues deux bornes 14 de commande et, pour chaque pôle, deux bornes 15 de puissance permettant la connexion de conducteurs externes. Les bornes 15 sont reliées par des pièces conductrices respectives 16 à deux contacts fixes 17, auxquels sont associés deux contacts mobiles 18 disposés sur un pont de contact 19 ;chaque pont 19 est mobile selon une direction Z1 perpendiculaire à P1.
Les divers ponts de contact 19 sont assujettis chacun à un ressort de pression de contact 20 et sont logés avec leurs ressorts respectifs dans un support commun 21 également mobile selon Z1. Le support mobile 21 est actionné pour fermer les contacts soit par le bouton 13 mis en position de marche forcée soit par un électroaimant quand le bouton 13 est en position de marche automatique.
L'électroaimant 30 est disposé dans le boítier 10 et comprend d'une part une bobine 31 enroulée sur une carcasse isolante 32 et reliée aux bornes de commande 14, d'autre part un circuit magnétique fixe 33 en forme de E logé dans la partie antérieure du boítier près de sa face frontale 11 et un circuit magnétique mobile 34 en E disposé entre le circuit 33 et une face arrière 22 du boítier.
A l'âme 35 du circuit mobile 34 est attachée par tout moyen convenable une partie antérieure 23 du support mobile 21. L'excitation de la bobine 31 suscite la montée de l'équipage mobile 34, 21 et donc la fermeture des contacts 17, 18.
Pour produire une fermeture forcée des contacts, le bouton 13 coopère avec un levier pivotant 40 par l'intermédiaire d'une pièce d'entraínement et de blocage 60.
Le levier 40 est une pièce séparée du bouton 13 qui présente en vue de côté (figure 1) une forme approximative de L avec un premier bras 41 sensiblement parallèle à la direction Z1 et agencé pour être mené par le bouton via la pièce 60 et un deuxième bras 42 sensiblement perpendiculaire à Z1 et lié par un palier 43 au circuit magnétique mobile et/ou au support mobile. Le levier 40 a de préférence la forme d'une fourchette (voir figures 2 et 3), de sorte que le deuxième bras 42 se compose de deux éléments de fourchette 42a, 42b parallèles présentant chacun un évidement oblong 44a, 44b qui coopère avec faible jeu avec un pivot ou tourillon respectif 45a, 45b du circuit 34 ou du support 21 ; les évidements 44 et pivots 45 constituent le palier 43 d'axe Y1 perpendiculaire à un plan moyen X1 du circuit magnétique mobile 34 et ce de manière symétrique au plan X1. Les évidements oblongs 44 sont de préférence ouverts du côté de l'extrémité libre des éléments de fourchette, de sorte que ces extrémités ont elles-mêmes une forme de fourche. Les pivots 45a, 45b peuvent être formés par des tenons du support 21 ou par les extrémités émergentes d'une goupille qui fixe le support 21 au circuit magnétique 34 et qui est montée traversante dans ce circuit.
Le levier 40 est une pièce de faible inertie articulée sur un palier 46 fixe par rapport au boítier et d'axe Y2 parallèle à l'axe Y1 du palier 43. Le palier 46 se compose de deux pivots 47a, 47b solidaires du levier, symétriques par rapport au plan X1 et coopérant avec des logements circulaires 48a, 48b prévus dans une paroi du boítier ou dans la carcasse de bobine. Les paliers 43, 46 sont agencés pour maintenir le plan moyen X1 du circuit magnétique mobile 34 aligné avec celui du circuit magnétique fixe 33, donc en bridant le circuit mobile, même en cas de sollicitation de l'équipage mobile par un additif latéral.
Un ressort 49 de type quelconque, par exemple hélicoïdal, est prévu entre une face ou paroi latérale 24 du boítier et une facette d'appui 41a du bras 41 du levier (voir figures 1 et 3). Le ressort est logé latéralement à une borne 14 de commande et il convient de noter qu'il constitue l'unique ressort de rappel de l'équipage mobile circuit 34 - support 21.
On notera que la fourchette du deuxième bras 42 du levier enveloppe les joues du circuit magnétique mobile et peut présenter extérieurement une forme femelle 50 qui est accessible à travers une ouverture 51 d'une paroi latérale 52 du boítier pour coopérer avec une forme mâle 53 d'un additif latéral de contacts auxiliaires (voir figure 2). Les efforts dus à la commande des organes mobiles de l'additif sont repris dans le contacteur par les paliers 43, 46, ce qui soulage le circuit magnétique mobile. Le premier bras 41 peut également être en forme de pont (figure 3) pour accentuer la rigidité du levier en lui donnant la physionomie d'une bride.
La pièce basculante d'entraínement et de blocage 60 est montée pivotante sur des tourillons 61 d'axe Y3 parallèle aux axes Y1 et Y2, appartenant au boítier ou à la carcasse de bobine. La pièce basculante 60 comprend un secteur denté 62 qui engrène avec les dents d'une crémaillère 63 portée par une face latérale ou inférieure 64 du bouton 13. A son extrémité opposée au bouton, la pièce 60 comprend un doigt 65 coopérant à la manière d'une came avec une surface d'appui incurvée 66 située près de l'extrémité supérieure 41b du bras 41 du levier ; la surface d'appui 66 se termine (voir figure 6) par une forme de blocage 67 permettant de confirmer ou stabiliser l'état de marche forcée. Le bouton 13 est sollicité vers la droite (figure 1) par un ressort non représenté et comprend une saillie pour commander un organe 68 de coupure du courant de bobine en position arrêt ; cette disposition est bien connue et n'est pas davantage décrite.
L'appareil fonctionne de la manière explicitée ci-après. Lorsque le bouton de commande manuelle 13 occupe la position de marche automatique et que la bobine 31 n'est pas alimentée, le levier 40 et le support mobile 21 sont dans la position indiquée en traits pleins sur la figure 4. Lorsque la bobine est alimentée, le circuit magnétique mobile 34 est attiré vers le circuit 33 (position indiquée en tirets) en entraínant d'une part le support 21, d'autre part le levier 40 ; le ressort de rappel 49 est comprimé et les contacts se ferment. Dès que la bobine est désexcitée, le ressort fait revenir l'équipage mobile à sa position de repos et les contacts s'ouvrent.
Quand le bouton 13 est amené à sa position de marche forcée (figure 5), les dents 63 de la crémaillère du bouton engrènent avec les dents 62 de la pièce 60 qui bascule ; le doigt 65 glisse sur la surface d'appui 66 en faisant pivoter le levier, jusqu'à venir se bloquer sur la forme 67 (figure 6). Le levier comprime ici encore le ressort de rappel 49 et soulève par les évidements 44 les pivots 45, de sorte que le circuit magnétique mobile 34 se rapproche du circuit magnétique fixe et que les contacts se ferment. Le bouton 13 est remis en position de marche automatique par voie manuelle ou électrique ; dans ce dernier cas, le circuit mobile rattrape un jeu e, le levier pivote légèrement en sens antihoraire (en tirets sur la figure 6) pour libérer la pièce de blocage 60.

Claims (9)

  1. Appareil interrupteur électromécanique, notamment du genre contacteur à marche forcée, comprenant dans un boítier (10) :
    au moins un pôle à contacts séparables (17,18),
    un électroaimant (30) présentant une bobine (31), un circuit magnétique fixe (33) et un circuit magnétique mobile (34) situés respectivement près et à distance d'une face frontale du boítier, le circuit magnétique mobile (34) étant attelé à un support (21) des contacts mobiles et étant déplaçable avec celui-ci selon une direction perpendiculaire à la face frontale,
    un bouton (13) de commande manuelle des contacts, déplaçable entre une position de marche automatique et une position de marche forcée, pour agir dans cette dernière position sur le circuit magnétique mobile (34) via une pièce de transmission,
    caractérisé par le fait que :
    la pièce de transmission est un levier (40) qui présente un premier bras (41) mené par le bouton de commande (13) et un deuxième bras (42) menant le circuit magnétique mobile (34), le levier étant articulé sur un premier palier (46) fixe par rapport au boítier,
    le deuxième bras (42) du levier étant lié au circuit magnétique mobile au moyen d'un deuxième palier (44) d'axe (Y2) parallèle à l'axe (Y1) du premier palier (46), les paliers (44, 46) étant agencés pour assurer l'alignement du circuit magnétique mobile (34) par rapport au circuit magnétique fixe (33).
  2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les paliers (44, 46) présentent chacun deux pivots (45, 47) symétriques par rapport à un plan moyen (X1) des circuits magnétiques qui est perpendiculaire aux axes (Y1, Y2) des paliers.
  3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le levier (40) est en forme de fourchette, le deuxième bras (42) du levier comprenant deux éléments de fourchette (42a,42b) munis chacun d'éléments (44, 46) du premier et du deuxième paliers.
  4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le levier (40) a sensiblement la forme d'un L, le premier et le deuxième bras étant sensiblement parallèle et respectivement perpendiculaire à la direction (Z1) de déplacement du circuit magnétique mobile.
  5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un ressort de rappel (49) est disposé entre une face latérale (24) du boítier et le premier bras (41) du levier (40), le ressort sollicitant le levier et le circuit magnétique mobile (34) dans les positions de marche automatique et de marche forcée.
  6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le levier (40) comprend un élément latéral (50) de couplage à un additif latéralement juxtaposable au boítier.
  7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pièce basculante de blocage (60) est prévue entre le bouton de commande (13) et le premier bras (41) du levier, la pièce basculante étant montée pivotante autour d'un axe (Y3) parallèle aux axes (Y1, Y2) des deux paliers (44, 46) et pouvant être sollicitée par le bouton vers une position de blocage du premier bras.
  8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pièce de blocage (60) comprend d'une part une denture (62) coopérant avec une denture menante (63) du bouton de commande (13) et d'autre part un doigt de blocage (65) engagé en position de marche forcée sur une forme de blocage (67) située près de l'extrémité supérieure du premier bras (41).
  9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pièce de blocage (60) et le levier (40) sont articulés sur des paliers (61, 46) prévus sur la carcasse (32) de la bobine (31) de l'électroaimant.
EP95401096A 1994-05-11 1995-05-09 Appareil interrupteur électromécanique à marche forcée Expired - Lifetime EP0682353B1 (fr)

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FR9405931A FR2719942B1 (fr) 1994-05-11 1994-05-11 Appareil interrupteur électromécanique à marche forcée.
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EP0682353A1 EP0682353A1 (fr) 1995-11-15
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AT (1) ATE184131T1 (fr)
DE (1) DE69511759T2 (fr)
DK (1) DK0682353T3 (fr)
ES (1) ES2136258T3 (fr)
FI (1) FI952199A (fr)
FR (1) FR2719942B1 (fr)
NO (1) NO308566B1 (fr)

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