EP1280238B1 - Système indicateur de la qualité du serrage - Google Patents

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EP1280238B1
EP1280238B1 EP01440234A EP01440234A EP1280238B1 EP 1280238 B1 EP1280238 B1 EP 1280238B1 EP 01440234 A EP01440234 A EP 01440234A EP 01440234 A EP01440234 A EP 01440234A EP 1280238 B1 EP1280238 B1 EP 1280238B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
quality
terminal block
indicating
connection terminal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01440234A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1280238A1 (fr
Inventor
Francis Diebold
Nikola Puh
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.)
Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Hager Electro SAS filed Critical Hager Electro SAS
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Priority to ES01440234T priority patent/ES2357739T3/es
Priority to EP01440234A priority patent/EP1280238B1/fr
Priority to AT01440234T priority patent/ATE491244T1/de
Publication of EP1280238A1 publication Critical patent/EP1280238A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/641—Means for preventing incorrect coupling by indicating incorrect coupling; by indicating correct or full engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut

Definitions

  • the present invention relates to a system indicating the quality of the clamping of at least one electrical conductor in the connection terminal block of an electrical appliance, for example a modular appliance of the circuit-breaker type or equivalent.
  • This system is intended to be implemented in a terminal block of the cage and screw type driven by a relative movement in the housing of the device.
  • the displacement results from the manipulation of a control member to tighten / loosen the conductor or conductors between the terminal and the moving element.
  • connection terminals fitted to the devices forming the conventional electrical installations In general, it is in principle advisable to tighten at regular intervals the connection terminals fitted to the devices forming the conventional electrical installations. This is one of the tasks of maintenance departments in the industry, who theoretically check from time to time the quality of the tightening in the installations for which they are responsible. Such work, while it may seem tedious, represents an additional guarantee in terms of overall operation of the entire electrical installation, and also improves the safety of users.
  • a possible solution has for example been disclosed in the document EP-0 854 539 , for a terminal block configuration in which a clamping screw is movable relative to a receiving housing of the conductors which results from a simple recess of the frame.
  • This screw can rotate in a captive nut rotating in said frame, a space in the latter allowing it to progress to the head of the screw when there is clamping.
  • a spring is interposed between said nut and the wall of the frame supporting the head of the screw, the function of which is in particular to compensate for any loosening.
  • An indicator light may also be provided, for example in the form of a tongue which is close to a wall of the frame as the nut approaches.
  • the objective of the present invention is to find a solution adapted to these terminals, and capable of giving a clear and immediate information of the state of the clamping of the terminal to which it is applied.
  • the terminal blocks concerned are composed of a terminal fixed to the housing of the apparatus, a cage and a clamping / loosening member or conductors in contact with the terminal, the latter being driven by a movement relative axial in the housing.
  • the system of the invention comprises resilient compensation means to loosen compensation, and optionally an indicator member reporting the information of the state of the clamping at at least one of the walls of the housing.
  • this system is such that the fixed element and the mobile element of the cage / clamping member torque are reversed from a clamping threshold determined by the return means, which exert a force of non-collinear axis to that of the relative displacement of said elements, against conversion means of the direction of the force transmitted by the element which moves second.
  • the idea underlying the invention is as follows: as long as the movable element first moves so as to trap the conductor or drivers between it and the fixed terminal without there being any effort to tightening, the conversion means of the invention remain stationary. At the beginning of the tightening, when the tightening force is still weak, they are still immobile. From a certain threshold, which is directly fixed by the resistance offered by the return means, they begin to move in a direction such that they solicit said return means, as well as the indicator of the state of the Tightening.
  • the return means serve firstly to compensate the force applied to the clamping, and can also have a calibration function since they decide the threshold from which they come into action, allowing a displacement of said conversion means and the indicator of the state of the clamping.
  • these conversion means comprise a part able to move parallel to the axis of displacement of the successively movable elements, moved by the movable element second, guided in translation along this axis in the housing of the apparatus, and a portion of which is in contact with a movable cam and urges the displacement thereof against the elastic means.
  • the conversion means are therefore based on a cam, which is interposed between a part directly actuated by the movable second element and the elastic return means.
  • the cam does not move in the same direction as the part actuated by the control member, but in the same direction as the restoring force.
  • the cam has a triangular-shaped section, the portion of the part exerting an action on the cam resting on the inclined plane corresponding to the hypotenuse of the triangle, whose perpendicular side to said action is guided in the housing in translation axis perpendicular to said action, the elastic means exerting their antagonistic action on the third side.
  • this piece is a blade of shape perpendicular to the axis of displacement of the movable elements.
  • the indicator member may be rotatable in the housing of the apparatus, its end remote from the transmission means cooperating with a window formed in a front of the housing of the electrical apparatus, to provide information on the quality of the tightening.
  • Such a configuration makes it easy to postpone information on the degree of tightening at the level of the facade in which the control member is accessible, for example near it.
  • the purpose is of course to obtain the information at the facade visually most accessible to the user, when facing for example the switchboard comprising the electrical product provided with the invention.
  • said indicator member is a pivoting arm in the housing, provided with a branch whose end near said window comprises a platform whose degree of centering with respect to this window depends on the clamping.
  • the nature of the information that is communicated is then essentially visual: it suffices, for example, to organize a color coding immediately giving the information to the user.
  • Said platform can thus be coated with a bright color, and be sized to fill more or less the viewing window, to provide the user with instant knowledge of the quality of the clamping.
  • the return means consist of two spring washers arranged one against the other, symmetrically with respect to their contact plane. Their convexity can be oriented outwards or inwards.
  • These washers may for example be of the Belleville type, stiffness chosen according to the resistance that we want them to take, and therefore the degree of tightening which the indicator organ must testify.
  • These elastic return means create a compensatory force whose function is, besides the calibration of the clamping, to cause a displacement of the cam towards the cage during a loss of clamping, and consequently a displacement of the indicator member reflecting releasing said clamping.
  • the system of the invention is purely mechanical, and directly uses the clamping force of the conductor or drivers. It has the advantage of being active throughout the life of the product, because of its design using the compensatory force of the return means.
  • the respective displacements of the various members and / or parts participating in the invention are obtained in particular by means of guides supported by the housing of the apparatus in which the system of the invention is installed.
  • the blade can be moved by the control member of the tightening / loosening, and be located in the cage above the portion of the terminal integrated in said cage.
  • the blade can be moved by the cage, and be located near the wall of the latter placed under the portion of the integrated terminal in said cage.
  • the part actuating the cam of said conversion means may be secured to the movable element second.
  • it can take the form of a shaft passing through the cage, connecting its parallel walls to the axis of movement of the movable elements.
  • the latter has a second branch whose end is in the vicinity of the cam, with which it cooperates to reflect the movement to the arm.
  • This second branch comprises an elongate orifice in which is housed free in rotation a lug of the cam, this connection allowing a double degree of freedom in translation along the axis of the orifice and in rotation.
  • the second branch can be connected in a pivotal connection directly to the cage, when it constitutes the second movable element.
  • This configuration also has the advantage of great mechanical simplicity.
  • control member is preferably a screw cooperating with a threaded hole made in the cage.
  • the operation is then as follows: when tightening one or more conductors, the user raises the cage or down the screw by screwing until the conductor or drivers are imprisoned in contact with a part of the terminal, and on the other hand the wall of said cage facing it or the screw.
  • the clamping force continues, it reaches the threshold set by the return means consist of two washers in contact with the cam.
  • the threshold set by the return means consist of two washers in contact with the cam.
  • the clamping force makes it possible, after exceeding this threshold, for the second movable element, respectively the screw or the cage, to slide inside the cam and driving the workpiece actuating the cam.
  • the centering of the end platform of the indicator member is obtained for a more or less significant clamping force. As soon as this centering is achieved, the clamping is considered correct in relation to the operating constraints of the product in an electrical installation which is at the origin of the choice of elastic means.
  • Loosening involves a relaxation of the action exerted on the workpiece resting on the cam. This release is immediately compensated by the restoring force, which pushes the cam towards the cage, and therefore slightly displaces the indicator member, which is decentered with respect to the viewing window. The user knows at first glance that loosening has occurred, and that he must fix it.
  • the terminal block which is represented in figure 1 conventionally comprises a cage (1) and a screw (2) serving as clamping / loosening member.
  • the cage (1) slides relative to said screw (2), and also relative to a terminal (3) fixed relative to the housing of the electrical apparatus.
  • the conductor or conductors (not shown) are sandwiched between the lower wall of the cage (1) and said terminal (3).
  • the invention itself comprises in the first place a blade (4) in continuous contact with the screw (2), which can slide in the same direction as the cage (1), guided for example by recesses (5, 5). ') formed in the wall of the housing, in which are housed lugs (6, 6') located laterally at the ends of the blade (4).
  • the blade (4) is further guided in a window (7) of the cage (1), via a protrusion (8) arranged centrally on one of the lateral edges of the blade (4), between said lugs ( 5.5 ').
  • One end of said blade (4) is supported on a cam (9) whose section is triangular, the support then being on an inclined plane.
  • This conventional mechanical configuration makes it possible to convert a translation movement in a secondary direction perpendicular to the initial direction.
  • the base of the cam (9) rests on the reliefs of the housing (10) which ensure its horizontal trajectory.
  • the vertical aspect side is in contact with elastic washers (11) Belleville type, arranged against each other, symmetrically with respect to their contact plane.
  • the washer (11) farthest from the cam is in contact with a relief or a rib (12) of the housing or fixed relative thereto, on which it rests.
  • the blade (4) is driven by the screw (2) in translation downwards.
  • the end of the blade (4) in contact with the cam (9) moves the latter in the direction of the washers (11), displacement which in turn allows to move the indicator member (13).
  • This is driven by at least one lug (15) attached to the cam (9), which is inserted into a suitably shaped orifice (16) formed in one end of the indicator member (13), and it then pivots about an axis (14).
  • the lug (15) protrudes from one of the lateral faces of the cam (9), and is housed in an oblong orifice (16) disposed at one end of one of the branches of the indicator member (13), branches extending on either side of the pivot axis (14).
  • the free end of said member (13) comprises a platform (17) positioned near a window (18) formed in the front (F) of the housing of the apparatus in which the invention is installed.
  • the pivoting movement of the indicator member (13) allows said platform (17) to move opposite the window (18).
  • the size and the relative positioning of the various components forming the invention, as well as their mechanical characteristics (in particular those of the return means) are provided such that when the tightening is considered correct, the platform (17) is centered with respect to the window (18). In the configuration shown, when the device is not in the clamping phase, that is to say when the cam (9) moves to the right of the figure, the platform (17) consequently moves to the left, and is off-center with respect to the window (18).
  • the compensation force exerted by the return means indeed applies to the cam (9), which pushes the blade (4) upwards and rotates to the left the indicator member (13) and the upper platform (17).
  • This may for example be coated with a bright color and be of equivalent size to that of the window (18), so that when there is off-centering, only a portion of the window is colored, showing immediately to the installer that there is loosening of the connection.
  • the figure 3 also relates to a direct clamping terminal block, but for a variant without blade (4) mobile.
  • the part which is intended to move the cam (9) is a shaft (19) fixed between two lugs (20) facing each other and protruding from the vertical walls of the cage (1).
  • the operating principle does not change on the bottom: said shaft (19) is now the part that acts on the cam (9).
  • This figure also shows a variant configuration for the indicator arm (13), the second branch is pivotally mounted to at least one of said vertical walls of the cage (1). This solution could of course also be exploited in the configuration of the figure 2 .

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique, par exemple un appareil modulaire du type disjoncteur ou équivalent.
  • Ce système est destiné à être mis en oeuvre dans un bornier du type à cage et vis animés d'un mouvement relatif dans le boîtier de l'appareil. Le déplacement résulte de la manipulation d'un organe de commande en vue du serrage / desserrage du ou des conducteurs entre la borne et l'élément en mouvement.
  • La question de l'état du serrage est récurrente au cours de la vie d'un produit, et son importance est liée non seulement au fonctionnement même dudit produit, mais touche également à des aspects sécuritaires. En l'absence d'un serrage correct, le ou les conducteurs introduits dans la borne peuvent s'en extraire, et leurs extrémités dénudées génèrent alors les risques habituels : possibilité de contact par les utilisateurs de conducteurs sous tension, incendie, etc.
  • La question du serrage se pose de manière accrue lors de l'utilisation de conducteurs multi-brins. Ces conducteurs ont en effet une capacité de déformation supérieure à celle des conducteurs rigides, qui se traduit notamment par une meilleure aptitude à s'adapter au volume interne des borniers. Cette déformation / adaptation est cependant pour partie progressive, et n'est par conséquent pas totale lors du premier serrage. Il est donc d'usage, dans la profession, de repasser quelques jours après le montage initial sur les lieux des installations électriques afin de resserrer systématiquement les borniers, pour prévenir tout risque ultérieur.
  • D'une manière générale, il est en principe conseillé de resserrer à intervalles réguliers les borniers de connexion équipant les appareils formant les installations électriques classiques. Il s'agit notamment d'une des tâches des services de maintenance dans l'industrie, qui théoriquement vérifient de temps en temps la qualité du serrage dans les installations dont ils ont la charge. Un tel travail, s'il peut paraître fastidieux, représente une garantie supplémentaire en terme de fonctionnement global de l'ensemble de l'installation électrique, et améliore de plus sensiblement la sécurité des usagers.
  • Si l'on accepte le postulat selon lequel le resserrage régulier est une opération nécessaire au cours de la vie des produits et des installations, l'idée selon laquelle i serait plus judicieux et plus rationnel de ne resserrer que les produits qui en ont réellement besoin semble alors logique. Un tel système, en donnant une indication immédiate de l'état du serrage, permettrait pourtant aux équipes de maintenance et/ou aux installateurs de ne s'occuper que des serrages défectueux et/ou insuffisants et procurerait un gain de temps appréciable avec une incidence économique non négligeable.
  • Une solution possible a par exemple été divulguée dans le document EP-0 854 539 , pour une configuration de bornier dans laquelle une vis de serrage est mobile par rapport à un logement de réception des conducteurs qui résulte d'un simple évidement du bâti. Cette vis peut tourner dans un écrou prisonnier en rotation dans ledit bâti, un espace pratiqué dans ce dernier lui permettant de progresser vers la tête de la vis dès lors qu'il y a serrage. Un ressort est interposé entre ledit écrou et la paroi du bâti supportant la tête de la vis, dont la fonction est notamment de compenser les déserrages éventuels. Un voyant indicateur peut de plus être prévu, par exemple sous la forme d'une languette qui se rapproche d'une paroi du bâti à mesure que l'écrou s'en rapproche.
  • Cette solution n'est cependant pas adaptée à un bornier classique d'appareil modulaire électrique, comportant une cage et une vis, et rendant par conséquent la compensation directe impossible.
  • Une autre solution a été divulguée dans le document FR-A-2720863 , qui décrit un organe indicateur pour reporter l'information de l'état du serrage niveau d'un paroi du boîtier.
  • L'objectif que se propose de remplir la présente invention est de trouver une solution adaptée à ces borniers, et capable de donner une information claire et immédiate de l'état du serrage de la borne à laquelle il est appliqué. Plus particulièrement, les borniers concernés sont composés d'une borne fixée au boîtier de l'appareil, d'une cage et d'un organe de serrage / déserrage du ou des conducteurs au contact de la borne, ces derniers étant animés d'un mouvement axial relatif dans le boîtier. A l'instar de la solution montrée dans le brevet EP-0 854 539 , le système de l'invention comporte des moyens de rappel élastiques de compensation au déserrage, et optionnellement un organe indicateur reportant l'information de l'état du serrage au niveau d'au moins une des parois du boîtier.
  • Selon une caractéristique principale, ce système est tel que l'élément fixe et l'élément mobile du couple cage / organe de serrage s'inversent à partir d'un seuil de serrage déterminé par les moyens de rappel, qui exercent une force d'axe non colinéaire à celui du déplacement relatif desdits éléments, à l'encontre de moyens de conversion de la direction de l'effort transmis par l'élément qui se déplace en second.
  • L'idée qui est à la base de l'invention est la suivante : tant que l'élément mobile en premier se déplace de manière à emprisonner le ou les conducteurs entre lui et la borne fixe sans qu'il y ait d'effort de serrage, les moyens de conversion de l'invention restent immobiles. Au début du serrage, lorsque l'effort de serrage est encore faible, ils sont toujours immobiles. A partir d'un certain seuil, qui est directement fixé par la résistance offerte par les moyens de rappel, ils se mettent à bouger dans un sens tel qu'ils sollicitent lesdits moyens de rappel, ainsi que l'indicateur de l'état du serrage. En d'autres termes, les moyens de rappel servent d'une part à compenser l'effort appliqué au serrage, et peuvent d'autre part avoir une fonction d'étalonnage puisqu'ils décident du seuil à partir duquel ils entrent en action, permettant un déplacement desdits moyens de conversion et de l'indicateur de l'état du serrage.
  • Plus précisément, ces moyens de conversion comportent une pièce apte à se déplacer parallèlement à l'axe de déplacement des éléments successivement mobiles, mue par l'élément mobile en second, guidée en translation selon cet axe dans le boîtier de l'appareil, et dont une portion est en contact avec une came mobile et sollicite le déplacement de celle-ci à l'encontre des moyens élastiques.
  • Les moyens de conversion sont donc basés sur une came, qui s'interpose entre une pièce directement actionnée par l'élément mobile en second et les moyens de rappel élastiques. La came ne se déplace pas dans la même direction que la pièce actionnée par l'organe de commande, mais dans la même direction que la force de rappel.
  • Selon une configuration possible, la came présente une section d'allure triangulaire, la portion de la pièce exerçant une action sur la came s'appuyant sur le plan incliné correspondant à l'hypoténuse du triangle, dont le côté perpendiculaire à ladite action est guidé dans le boîtier en translation d'axe perpendiculaire à ladite action, les moyens élastiques exerçant leur action antagoniste sur le troisième côté.
  • Selon une possibilité, cette pièce est une lame d'allure perpendiculaire à l'axe du déplacement des éléments mobiles.
  • Dans cette configuration mécanique assez traditionnelle, le déplacement de la pièce dans la cage est converti en un déplacement de la came, également translatif et de direction perpendiculaire.
  • S'il existe, l'organe indicateur peut être mobile en rotation dans le boîtier de l'appareil, son extrémité distante des moyens de transmission coopérant avec une fenêtre pratiquée dans une façade du boîtier de l'appareil électrique, pour fournir une information sur la qualité du serrage.
  • Une telle configuration permet facilement de reporter l'information sur le degré de serrage au niveau de la façade dans laquelle l'organe de commande est accessible, par exemple à proximité de celui-ci. Le but est bien entendu d'obtenir l'information au niveau de la façade visuellement la plus accessible à l'utilisateur, lorsqu'il fait face par exemple au tableau de distribution comprenant le produit électrique muni de l'invention.
  • De préférence, ledit organe indicateur est un bras pivotant dans le boîtier, doté d'une branche dont l'extrémité proche de ladite fenêtre comporte une plate-forme dont le degré de centrage par rapport à cette fenêtre dépend du serrage.
  • La nature de l'information qui est communiquée est alors essentiellement visuelle : il suffit par exemple d'organiser un codage couleur donnant immédiatement l'information à l'utilisateur. Ladite plate-forme peut ainsi être revêtue d'une couleur vive, et être dimensionnée de manière à remplir plus ou moins la fenêtre de visualisation, en vue de fournir à l'utilisateur une connaissance instantanée de la qualité du serrage.
  • Selon une possibilité, les moyens de rappel consistent en deux rondelles élastiques disposées l'une contre l'autre, symétriquement par rapport à leur plan de contact. Leur convexité peut être orientée vers l'extérieur ou vers l'intérieur.
  • Ces rondelles peuvent par exemple être du type Belleville, de raideur choisie selon la résistance qu'on veut leur voir prendre, et par conséquent le degré de serrage dont l'organe indicateur doit témoigner. Ces moyens de rappel élastiques créent un effort compensatoire dont la fonction est, outre l'étalonnage du serrage, de provoquer un déplacement de la came vers la cage lors d'une perte de serrage, et par conséquent un déplacement de l'organe indicateur reflétant le relâchement dudit serrage.
  • Le système de l'invention est purement mécanique, et utilise directement l'effort de serrage du ou des conducteurs. Il présente l'avantage d'être actif tout au long de la vie du produit, du fait de sa conception utilisant notamment l'effort compensatoire des moyens de rappel. Les déplacements respectifs des différents organes et/ou pièces participant à l'invention sont notamment obtenus via des guidages pris en charge par le boîtier de l'appareil dans lequel le système de l'invention est installé.
  • Selon une première possibilité, la lame peut être déplacée par l'organe de commande du serrage / déserrage, et se situer dans la cage au-dessus de la portion de la borne intégrée dans ladite cage.
  • Selon une alternative possible, la lame peut être déplacée par la cage, et se situer à proximité de la paroi de cette dernière placée sous la portion de la borne intégrée dans ladite cage.
  • Selon une autre variante encore, la pièce actionnant la came desdits moyens de conversion peut être solidarisée à l'élément mobile en second.
  • Dans le cas où il s'agit de la cage, elle peut prendre la forme d'un arbre traversant la cage, reliant ses parois parallèles à l'axe de déplacement des éléments mobiles.
  • Cette dernière configuration est la plus simple parmi celles qui ont été proposées, et l'absence d'une pièce mobile intermédiaire la rend aussi très fiable.
  • De même que cette dernière, quand elle existe, est guidée par des évidements, la came est supportée par des reliefs du boîtier lui permettant de glisser dans une direction perpendiculaire à l'axe du coulissement, toujours au contact des moyens de rappel.
  • La fonction ressort assurée par ces derniers moyens est extérieure à la cage, ce qui permet un report indirect de l'information sur une des faces du produit grâce au bras pivotant.
  • Ce dernier comporte une seconde branche dont l'extrémité se situe au voisinage de la came, avec laquelle elle coopère pour en répercuter le mouvement au bras.
  • L'extrémité de cette seconde branche comporte un orifice allongé dans lequel est logé libre en rotation un ergot de la came, cette liaison permettant un double degré de liberté en translation selon l'axe de l'orifice et en rotation.
  • La liaison mécanique de cette extrémité du bras pivotant et de la came est traditionnelle, elle permet simplement de communiquer le mouvement translatif de cette dernière au bras rotatif en conservant notamment le degré de liberté translatif pour respecter le jeu fonctionnel nécessaire à son fonctionnement.
  • Selon une variante possible, la seconde branche peut être reliée selon une liaison à pivotement directement à la cage, lorsque celle-ci constitue l'élément mobile en second.
  • Cette configuration présente également l'avantage d'une grande simplicité mécanique.
  • Enfin, selon une configuration tout à fait classique, l'organe de commande est de préférence une vis coopérant avec un orifice fileté pratiqué dans la cage.
  • Le fonctionnement est alors le suivant : lors du serrage d'un ou plusieurs conducteurs, l'utilisateur remonte la cage ou descend la vis en vissant jusqu'à ce que le ou les conducteurs soient emprisonnés au contact d'une part de la borne, et d'autre part de la paroi de ladite cage qui lui fait face ou de la vis. L'effort de serrage continuant, on atteint le seuil fixé par les moyens de rappel constitués des deux rondelles au contact de la came. Dès lors que la cage ou la vis est bloquée au contact du ou des conducteurs, l'effort de serrage permet après dépassement de ce seuil le coulissement du second élément mobile, respectivement la vis ou la cage, à l'intérieur de la came et l'entraînement de la pièce actionnant la came. A son extrémité extérieure à la cage, elle agit sur le plan incliné de ladite came, et la repousse à distance de la cage en comprimant simultanément les moyens de rappel. Le déplacement translatif perpendiculaire à l'axe de coulissement de ladite came dans le cas où il y a une pièce distincte du couple cage / vis, ou celui de la cage lorsque ladite pièce en est solidaire, est répercuté au bras formant l'organe indicateur, lequel a été positionné dans le boîtier de telle sorte que sa plate-forme d'extrémité se centre progressivement dans la fenêtre à mesure que le serrage continue.
  • Selon le choix de la raideur de la force de rappel des moyens élastiques, le centrage de la plate-forme d'extrémité de l'organe indicateur est obtenu pour un effort de serrage plus ou moins important. Dès que ce centrage est atteint, le serrage est considéré comme correct par rapport aux contraintes de fonctionnement du produit dans une installation électrique qui est à l'origine du choix des moyens élastiques.
  • Un desserrage implique un relâchement de l'action exercée sur la pièce en appui sur la came. Ce relâchement est immédiatement compensé par la force de rappel, qui repousse la came en direction de la cage, et déplace par conséquent légèrement l'organe indicateur, qui se décentre par rapport à la fenêtre de visualisation. L'utilisateur sait au premier coup d'oeil qu'un desserrage est intervenu, et qu'il doit y remédier.
  • L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, qui montrent schématiquement une vue de côté de trois variantes du dispositif selon l'invention.
  • Le bornier qui est représenté en figure 1 comporte classiquement une cage (1) et une vis (2) servant d'organe de serrage / desserrage. La cage (1) coulisse par rapport à ladite vis (2), et également par rapport à une borne (3) fixe par rapport au boîtier de l'appareil électrique. Le ou les conducteurs (non représentés) sont enserrés entre la paroi inférieure de la cage (1) et ladite borne (3).
  • L'invention proprement dite comporte en premier lieu une lame (4) en contact continu avec la vis (2), qui peut coulisser dans la même direction que la cage (1), guidée en cela par exemple par des évidements (5, 5') pratiqués dans la paroi du boîtier, dans lesquels sont logés des ergots (6, 6') situés latéralement aux extrémités de la lame (4). Selon une possibilité, la lame (4) est de plus guidée dans une fenêtre (7) de la cage (1), via une excroissance (8) disposées centralement sur un des chants latéraux de la lame (4), entre lesdits ergots (5,5'). Ces moyens ne sont bien entendu qu'une possibilité parmi d'autres de réaliser le guidage de la lame (4).
  • L'une des extrémités de ladite lame (4) s'appuie sur une came (9) dont la section est d'allure triangulaire, l'appui se faisant alors sur un plan incliné. Cette configuration mécanique classique permet de convertir un mouvement de translation dans une direction secondaire perpendiculaire à la direction initiale. La base de la came (9) repose sur des reliefs du boîtier (10) qui assurent sa trajectoire horizontale. Le côté d'allure verticale est au contact de rondelles élastiques (11) de type Belleville, disposées l'une contre l'autre, symétriquement par rapport à leur plan de contact. La rondelle (11) la plus éloignée de la came est en contact avec un relief ou une nervure (12) du boîtier ou fixe par rapport à lui, sur lequel elle s'appuie.
  • Le fonctionnement est le suivant :
  • lorsque l'effort de serrage de la cage (1) sur le ou les conducteurs excède la force de rappel des moyens élastiques(11), la lame (4) est entraînée par la vis (2) en translation vers le bas. L'extrémité de la lame (4) au contact de la came (9) déplace cette dernière en direction des rondelles (11), déplacement qui permet à son tour de mouvoir l'organe indicateur (13). Celui-ci est entraîné par au moins un ergot (15) rapporté à la came (9), qui est inséré dans un orifice de forme adaptée (16) pratiqué dans l'une des extrémités de l'organe indicateur (13), et il pivote alors autour d'un axe (14).
  • Plus précisément, l'ergot (15) dépasse d'une des faces latérales de la came (9), et se loge dans un orifice oblong (16) disposé à l'une des extrémités d'une des branches de l'organe indicateur (13), branches qui s'étendent de part et d'autre de l'axe de pivotement (14). L'extrémité libre dudit organe (13) comporte une plate-forme (17) positionnée à proximité d'une fenêtre (18) pratiquée dans la façade (F) du boîtier de l'appareil dans lequel l'invention est installée. Le mouvement pivotant de l'organe indicateur (13) permet à ladite plate-forme (17) de se déplacer en regard de la fenêtre (18). La taille et le positionnement relatif des différents composants formant l'invention, ainsi que leurs caractéristiques mécaniques (en particulier celles des moyens de rappel) sont prévues de telle sorte que lorsque le serrage est considéré comme correct, la plate-forme (17) est centrée par rapport à la fenêtre (18). Dans la configuration représentée, lorsque le dispositif n'est pas en phase de serrage, c'est-à-dire lorsque la came (9) se déplace vers la droite de la figure, la plate-forme (17) se déplace par conséquent vers la gauche, et est décentrée par rapport à la fenêtre (18).
  • Dès lors qu'un desserrement se produit dans le bornier de fixation, l'effort de compensation exercé par les moyens de rappel s'applique en effet sur la came (9), qui repousse vers le haut la lame (4) et fait pivoter vers la gauche l'organe indicateur (13) et la plate-forme supérieure (17). Celle-ci peut par exemple être revêtue d'une couleur vive et être de dimension équivalente à celle de la fenêtre (18), de telle sorte que lorsqu'il y a décentrage, seule une portion de la fenêtre est colorée, montrant immédiatement à l'installateur qu'il y a desserrage de la connexion.
  • La variante montrée en figure 2 conceme un bornier à serrage direct, c'est-à-dire à cage non coulissante. Compte tenu de la localisation de la borne (3), et du fait que l'élément mobile en second est à présent la cage (1), la came (9) est disposée plan inclinée vers le bas, au contact de la lame (4), à présent placée au voisinage de la paroi inférieure de la cage (1) qui l'entraîne.
  • Le fonctionnement est cependant, dans son principe, rigoureusement identique.
  • La figure 3 concerne également un bornier à serrage direct, mais pour une variante dépourvue de lame (4) mobile. Dans ce cas, la pièce qui est prévue pour déplacer la came (9) est un arbre (19) fixé entre deux oreilles (20) se faisant face et dépassant des parois verticales de la cage (1). Le principe de fonctionnement ne change pas sur le fond : ledit arbre (19) est à présent la pièce qui agit sur la came (9).
  • Cette figure montre de plus une variante de configuration pour le bras d'indicateur (13), dont la seconde branche est montée à pivotement à au moins une desdites parois verticales de la cage (1). Cette solution pourrait bien entendu également être exploitée dans la configuration de la figure 2.
  • La description détaillée ci-dessus ne montre que des exemples possibles de mise en oeuvre de l'invention, exemples qui ne sont pas limitatifs de celle-ci. L'invention englobe au contraire les variantes de forme et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art.

Claims (15)

  1. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique, ledit bornier comprenant une borne (3) fixée au boîtier de l'appareil, une cage (1) et un organe (2) de serrage / déserrage du ou des conducteurs au contact de la borne (3), ces derniers étant animés d'un mouvement axial relatif, ledit système comportant des moyens de rappel (11) élastiques de compensation au déserrage, caractérisé en ce que l'élément fixe et l'élément mobile du couple cage (1) / organe de serrage (2) s'inversent à partir d'un seuil de serrage déterminé par les moyens de rappel (11), qui exercent une force d'axe non colinéaire à celui du déplacement relatif desdits éléments à l'encontre de moyens de conversion (4, 9, 19) de la direction de l'effort transmis par l'élément qui se déplace en second, un organe indicateur (13) étant prévu pour reporter l'information de l'état du serrage au niveau d'au moins une des parois du boîtier.
  2. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de conversion comportent une pièce (4, 19) apte à se déplacer parallèlement à l'axe de déplacement des éléments (1, 2) successivement mobiles, mue par l'élément mobile en second, guidée en translation selon cet axe dans le boîtier de l'appareil, et dont une portion est en contact avec une came (9) mobile et sollicite le déplacement de celle-ci à l'encontre des moyens élastiques (11).
  3. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la came (9) présente une section d'allure triangulaire, la portion de contact de la pièce (4, 19) s'appuyant sur le plan incliné correspondant à l'hypoténuse du triangle, dont le côté perpendiculaire à l'action exercée par ladite pièce (4, 19) est guidé par le boîtier ou par la borne (3) en translation d'axe perpendiculaire à ladite action, les moyens élastiques (11) exerçant leur action antagoniste sur le troisième côté.
  4. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite pièce est une lame (4) d'allure perpendiculaire à l'axe du déplacement des éléments mobiles (1, 2).
  5. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe indicateur (13) est mobile en rotation dans le boîtier de l'appareil, son extrémité (17) distante des moyens de transmission coopérant avec une fenêtre (18) pratiquée dans une façade (F) du boîtier de l'appareil électrique pour fournir une information sur la qualité du serrage.
  6. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit organe indicateur est un bras (13) pivotant dans le boîtier, doté d'une branche dont l'extrémité proche de ladite fenêtre (18) comporte une plate-forme (17) dont le degré de centrage par rapport à cette fenêtre (18) dépend du serrage.
  7. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de rappel consistent en deux rondelles élastiques (11) disposées l'une contre l'autre, symétriquement par rapport à leur plan de contact.
  8. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la lame (4) est déplacée par l'organe (2) de commande du serrage / déserrage, et se situe dans la cage (1) au-dessus de la portion de la borne (3) intégrée dans ladite cage (1).
  9. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la lame (4) est déplacée par la cage (1), et se situe à proximité de la paroi de cette dernière placée sous la portion de la borne (3) intégrée dans ladite cage (1).
  10. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 5-7, caractérisé en ce que la pièce desdits moyens de conversion est solidarisée à l'élément mobile en second.
  11. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite pièce est constituée d'un arbre (19) traversant la cage (1) et reliant ses parois parallèles à l'axe de déplacement des éléments mobiles (1, 2).
  12. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le bras pivotant (13) comporte une seconde branche dont l'extrémité se situe au voisinage de la came (9), avec laquelle elle coopère pour en répercuter le mouvement au bras (13).
  13. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité de la seconde branche comporte un orifice allongé (16) dans lequel est logé libre en rotation un ergot (15) de la came (9).
  14. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que le bras pivotant (13) comporte une seconde branche reliée selon une liaison à pivotement à la cage (1) lorsqu'elle constitue l'élément mobile en second.
  15. Système indicateur de la qualité du serrage d'au moins un conducteur
    électrique dans le bornier de connexion d'un appareil électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande est une vis (2) coopérant avec un orifice fileté pratiqué dans la cage (1).
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