EP0797232A1 - Déclencheur thermique différentiel à bilames - Google Patents

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EP0797232A1 EP97400540A EP97400540A EP0797232A1 EP 0797232 A1 EP0797232 A1 EP 0797232A1 EP 97400540 A EP97400540 A EP 97400540A EP 97400540 A EP97400540 A EP 97400540A EP 0797232 A1 EP0797232 A1 EP 0797232A1
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    • H01H69/01—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices for calibrating or setting of devices to function under predetermined conditions
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    • H01H83/142—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with bimetal elements
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    • H01H2011/0087—Welding switch parts by use of a laser beam

Definitions

  • the present invention relates to a differential thermal trip device for an electrical switching device, in particular for a circuit breaker, comprising a trip device with two strips mounted movable parallel to the same direction and associated with a trip mechanism, as well as several bimetals with opposite faces applicable against the one and the other strip by means of adjustment elements, so that a concomitant or different deflection of the bimetallic strips generates a simultaneous or differential movement of the strips.
  • Such a trigger is known from document FR-2 666 928.
  • a method of adjusting the tripping strokes of bimetallic strips by the use of a single piece for the strips, then by the dissociation of connection zones specific to this part in locations determined by measuring the deflection of the bimetallic strips which causes tripping.
  • each bimetallic strip there is provided for each bimetallic strip an adjustment part housed in a slot which opens towards the end of the bimetallic strip.
  • the positioning of the adjustment piece in the slot causes jamming and does not facilitate welding, in particular when the latter is produced by a laser beam.
  • the object of the present invention is to allow simple and in situ adjustment of the tripping travel of the bimetallic strips of a trigger of the type described, avoiding the risks of jamming and facilitating the operation of fixing the adjusting parts.
  • the adjustment piece is placed before fixing in a freely sliding manner on an inclined edge and free from the head of the bimetallic strip, while being vertically held on the strips.
  • the inclination of the edge allows on the one hand the adjustment part to be positioned vertically on the edge and on the other hand facilitates its fixing, in particular by a laser beam of welding.
  • the two strips of the triggering equipment are obtained by cutting breakable zones from a laying frame and include housings facing each other for the adjustment parts, these housings being arranged to maintain affixed to the bimetallic strips in the inclined position. the adjustment pieces until they are fixed to the bimetallic strips
  • Figure 1 shows in perspective a differential thermal trip device according to the invention.
  • Figure 2 schematically shows a top view of the trigger of Figure 1 after fixing the adjustment pads to the bimetallic strips.
  • Figure 3 shows in elevation the head of a bimetal strip with the adjustment pad associated with it.
  • the differential thermal trip device 10 is intended to be included in an electrical protection device such as a motor circuit breaker, a circuit breaker or a thermal relay, for example three-pole, ensuring the protection of a load against overcurrents or imbalances. phase.
  • an electrical protection device such as a motor circuit breaker, a circuit breaker or a thermal relay, for example three-pole, ensuring the protection of a load against overcurrents or imbalances. phase.
  • the trip device further comprises a trip device 20 provided with two strips 30,40 movable parallel to the direction X and serving as movement detecting devices, concomitant or differentiated, bimetallic strips.
  • the strip 30 comprises abutment surfaces 31a, b, c which can be urged by the respective bimetallic strips, these surfaces 31 being arranged on branches 32a, b, c perpendicular to a bar 33 of the strip oriented along X; similarly, the strip 40 comprises abutment surfaces 41a, b, c which can be urged by the bimetallic strips in the direction X 'opposite to X and arranged on branches 42a, b, c perpendicular to a bar 43 of the strip oriented along X.
  • the strips 30.40 is articulated at points 34.44 a lever 21 capable of acting on a triggering mechanism 14 of which only the attack element has been shown here.
  • the device which has just been described is well known to those skilled in the art, as is its operation; when the bimetallic strips respond identically to a thermal overcurrent stress, they drive the strip 30 and via the lever 21 the strip 40 without relative movement of the latter relative to the strip 30; when the bimetallic strips respond differently to thermal stresses, the advance along X of the strip 40 is braked by one of the bimetallic strips, so that the relative displacement between the strips is translated into an anticipatory rotation of the lever.
  • each bimetallic strip 11 there is provided according to the invention at the head 13 of each bimetallic strip 11 an adjustment part 15a, b, c constituted in the present example by a patch (see figures), but which could also be a needle or another element similar.
  • Each patch 15 cooperates at one end 16 or 17 with an abutment surface 31, 41 of a respective strip 30, 40.
  • the pellets are carried by the strips in side pockets 35,45 formed in the branches 32,42 thereof, the strips being initially assembled or formed in a single rectangular frame 30,40, being kept at a slight distance h above an upper horizontal edge 18 of the head 13 of the bimetallic strips and in contact with a vertical or inclined edge 19 of the head 13, so as to be able to slide freely on this edge, both to be positioned high on it and to move laterally without jamming.
  • the frame 30.40 has at two opposite corners weakened zones 36.46 which will allow, after adjustment, the dissociation by cutting.
  • the patch 15 is then welded, for example by means of a laser beam L, to the edge 19 of the head; this edge is preferably inclined and laterally cleared (see FIG. 3) to allow on the one hand the patch 15 to be applied without fail by gravity against the bimetallic strip at the desired place of welding, on the other hand to position the source of the inclined laser beam L of welding away from the trigger or from the device in which the trigger is housed.
  • the pockets 35,45 formed in the branches 32,42 of the strips include inclined edges 37,47 for carrying the pellets against the inclined edges 19 of the bimetallic strips.
  • a cut, for example by laser or other means of the weakened zones 36, 46 makes it possible to separate the two strips.

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Abstract

Déclencheur thermique différentiel à bilames pour appareil électrique de protection tel qu'un disjoncteur. Le déclencheur comprend un équipage de déclenchement à deux réglettes 30,40 mobiles selon une direction X et, pour chaque bilame, une pièce unique de réglage 15 fixée sur un bord libre incliné 19 de la tête 13 du bilame de manière ajustable selon la direction X, dans la position obtenue après un échauffement d'étalonnage des bilames. L'équipage 30,40 peut être un cadre portant les pièces de réglage jusqu'à leur fixation et doté de zones sécables 36,46 pour engendrer par découpe les deux réglettes. <IMAGE>

Description

  • La présente invention conceme un déclencheur thermique différentiel pour appareil électrique interrupteur, notamment pour disjoncteur, comprenant un équipage de déclenchement à deux réglettes montées mobiles parallèlement à une même direction et associées à un mécanisme de déclenchement, ainsi que plusieurs bilames à faces opposées applicables contre l'une et l'autre réglette par l'intermédiaire d'éléments de réglage, afin qu'une déflexion concomitante ou différente des bilames engendre un déplacement simultané ou différentiel des réglettes.
  • Un tel déclencheur est connu d'après le document FR-2 666 928. Dans ce document est en effet décrit un procédé de réglage des courses de déclenchement des bilames, par l'utilisation d'une pièce unique pour les réglettes, puis par la dissociation de zones de liaison propres à cette pièce en des endroits déterminés par mesure de la déflexion des bilames qui provoque le déclenchement.
  • Il est d'autre part bien connu d'associer aux réglettes des pièces de réglage qui sont déplacées par les bilames lors de l'opération d'étalonnage du déclencheur, la position des éléments étant figée sur les réglettes dans la position souhaitée par soudure ou collage. D'après le document WO-86 02197, il est prévu pour chaque bilame une pièce de réglage logée dans une fente qui s'ouvre vers l'extrémité du bilame. Toutefois la mise en place de la pièce de réglage dans la fente occasionne des coincements et ne facilite pas le soudage, en particulier lorsque celui-ci est réalisé par un faisceau laser.
  • La présente invention a pour but de permettre un réglage simple et in situ de la course de déclenchement des bilames d'un déclencheur du type décrit, en évitant les risques de coincement et en facilitant l'opération de fixation des pièces de réglage.
  • Selon l'invention, la pièce de réglage est posée avant fixation de manière librement glissante sur un bord incliné et dégagé de la tête du bilame, en étant verticalement maintenue sur les réglettes. L'inclinaison du bord permet d'une part à la pièce de réglage de se positionner verticalement sur le bord et facilite d'autre part sa fixation, notamment par un faisceau laser de soudage.
  • De préférence, les deux réglettes de l'équipage de déclenchement sont obtenues par découpe de zones sécables d'un cadre de pose et comprennent des logements en regard mutuel pour les pièces de réglage, ces logements étant agencés pour maintenir apposées aux bilames en position inclinée les pièces de réglage jusqu'à leur fixation aux bilames.
  • La description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, en regard des figures annexées, illustre plus en détail ses avantages et résultats.
  • La figure 1 représente en perspective un déclencheur thermique différentiel conforme à l'invention.
  • La figure 2 représente schématiquement en vue de dessus le déclencheur de la figure 1 après fixation des pastilles de réglage aux bilames.
  • La figure 3 montre en élévation la tête d'un bilame avec la pastille de réglage qui lui est associée.
  • Le déclencheur thermique différentiel 10 est destiné à être inclus dans un appareil électrique de protection tel qu'un disjoncteur-moteur, un contacteur-disjoncteur ou un relais thermique, par exemple tripolaire, assurant la protection d'une charge contre les surintensités ou les déséquilibres de phase.
  • Dans le cas présent, il comporte trois bilames 11a,11b,11c constitués par des éléments plats allongés dont les pieds 12a,b,c sont montés fixes dans l'appareil et dont les têtes 13a,b,c sont susceptibles de se déplacer selon une direction X en fonction de l'échauffement qui leur est communiqué ; cet échauffement est produit par passage du courant dans des conducteurs respectifs de phase non représentés ou dans les bilames eux-mêmes. Le déclencheur comporte en outre un équipage de déclenchement 20 muni de deux réglettes 30,40 mobiles parallèlement à la direction X et servant d'organes détecteurs du déplacement, concomitant ou différencié, des bilames. Dans la direction X, la réglette 30 comprend des surfaces de butée 31a,b,c sollicitables par les bilames respectifs, ces surfaces 31 étant disposées sur des branches 32a,b,c perpendiculaires à une barrette 33 de la réglette orientée selon X ; de même, la réglette 40 comprend des surfaces de butée 41a,b,c sollicitables par les bilames dans la direction X' opposée à X et disposées sur des branches 42a,b,c perpendiculaires à une barrette 43 de la réglette orientée selon X. Aux réglettes 30,40 est articulé en des points 34,44 un levier 21 susceptible d'agir sur un mécanisme de déclenchement 14 dont seul a été représenté ici l'élément d'attaque. Le dispositif qui vient d'être décrit est bien connu de l'homme de l'art, de même que son fonctionnement; lorsque les bilames répondent de façon identique à une sollicitation thermique de surintensité, ils entraînent la réglette 30 et via le levier 21 la réglette 40 sans déplacement relatif de celle-ci par rapport à la réglette 30 ; lorsque les bilames répondent de façon différenciée aux sollicitations thermiques, l'avancée selon X de la réglette 40 est freinée par l'un des bilames, de sorte que le déplacement relatif entre les réglettes est traduit en une rotation anticipatrice du levier.
  • Il est prévu selon l'invention au niveau de la tête 13 de chaque bilame 11 une pièce de réglage 15a,b,c constituée dans le présent exemple par une pastille (voir figures) , mais qui pourrait aussi être une aiguille ou un autre élément analogue. Chaque pastille 15 coopère par une extrémité 16 ou 17 avec une surface de butée 31,41 d'une réglette respective 30,40.
  • Avant l'opération de réglage, les pastilles sont portées par les réglettes dans des poches latérales 35,45 ménagées dans les branches 32,42 de celles-ci, les réglettes étant initialement assemblées ou formées en un cadre unique rectangulaire 30,40, en étant maintenues à une légère distance h au-dessus d'un bord horizontal supérieur 18 de la tête 13 des bilames et au contact d'un bord vertical ou incliné 19 de la tête 13, de manière à pouvoir glisser librement sur ce bord, à la fois pour être positionnées en hauteur sur celui-ci et pour se déplacer latéralement sans coincement. Le cadre 30,40 présente en deux coins opposés des zones affaiblies 36,46 qui en permettront après réglage la dissociation par découpe. Lors de l'étalonnage, consécutif à un échauffement prédéterminé des bilames, ceux-ci fléchissent et leurs têtes se déplacent relativement au cadre 30,40 selon X ; pour la position de réglage obtenue, le centre O de la pastille coïncide avec le plan moyen P du bilame ou est plus ou moins décalé par rapport à ce plan (voir figure 2). Dans cette position, la pastille 15 est alors soudée, par exemple au moyen d'un faisceau laser L, au bord 19 de la tête ; ce bord est de préférence incliné et latéralement dégagé (voir figure 3) pour permettre d'une part à la pastille 15 d'être appliquée à coup sûr par gravité contre le bilame à l'endroit souhaité de soudage, d'autre part de positionner la source du faisceau laser incliné L de soudage à l'écart du déclencheur ou de l'appareil dans lequel le déclencheur est logé. Les poches 35,45 ménagées dans les branches 32,42 des réglettes comprennent des bords inclinés 37,47 pour porter les pastilles contre les bords inclinés 19 des bilames. Dès que les pastilles ont été soudées aux bilames, une découpe par exemple par laser ou autre moyen des zones affaiblies 36,46 permet de séparer les deux réglettes.

Claims (4)

  1. Déclencheur thermique différentiel à bilames pour appareil électrique interrupteur, notamment pour disjoncteur, comprenant un équipage de déclenchement à deux réglettes (30,40) montées mobiles parallèlement à une même direction et associées à un mécanisme de déclenchement, ainsi que plusieurs bilames (11) dont les faces opposées sont applicables contre l'une et l'autre réglette par l'intermédiaire d'une pièce unique de réglage (15), afin qu'une déflexion concomitante ou différentiée des bilames engendre un déplacement simultané ou différentiel des réglettes, la pièce de réglage étant pour chaque bilame (11) fixée à la tête (13) du bilame dans une position qui est ajustable selon la direction (X) de déplacement des réglettes (30,40), et qui est obtenue après en échauffement d'étalonnage des bilames,
    caractérisé par le fait que la pièce de réglage (15) est posée avant fixation de manière librement glissante sur un bord incliné et dégagé (19) de la tête (13) du bilame, en étant verticalement maintenue sur les réglettes (30,40).
  2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce de réglage (15) est fixée au bord incliné (19) du bilame à faible distance au-dessus d'un bord horizontal (18) de celui-ci.
  3. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux réglettes (30,40) de l'équipage de déclenchement sont obtenues par découpe de zones sécables (36,46) d'un cadre de pose (30,40) et comprennent des logements (35,45) en regard mutuel agencés pour maintenir apposées aux bilames (11) en position inclinée les pièces de réglage (15) jusqu'à la fixation de celles-ci aux bilames.
  4. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le cadre de pose (30,40) a une forme générale rectangulaire, les zones sécables (36,46) étant situées aux coins du rectangle.
EP97400540A 1996-03-20 1997-03-12 Déclencheur thermique différentiel à bilames Expired - Lifetime EP0797232B1 (fr)

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