EP1531519A1 - Borne de raccordement électrique et appareil de protection électrique comportant une telle borne - Google Patents

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EP1531519A1
EP1531519A1 EP04354032A EP04354032A EP1531519A1 EP 1531519 A1 EP1531519 A1 EP 1531519A1 EP 04354032 A EP04354032 A EP 04354032A EP 04354032 A EP04354032 A EP 04354032A EP 1531519 A1 EP1531519 A1 EP 1531519A1
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EP
European Patent Office
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screw
terminal
lever
indicator
cage
Prior art date
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Application number
EP04354032A
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German (de)
English (en)
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EP1531519B1 (fr
Inventor
Yves c/o Schneider Electric Industries SAS Belin
Daniel c/o Schneider Electric Ind. SAS Vanzetto
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.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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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
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/36—Conductive members located under tip of screw
    • H01R4/363—Conductive members located under tip of screw with intermediate part between tip and conductive member

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection terminal comprising a cage forming a frame defining an opening receiving a connection pad an electrical device and allowing the insertion of a cable to be connected, a screw of clamping for clamping the cable between the connection pad and either the cage or said screw, and a lever indicating the tightening quality of the screw, said lever being intended to cooperate with an opening provided in the housing and being movable between a first position in which it indicates a tight state of the screw and a second position in which it indicates a loose state of the screw, as well as a electrical protection comprising such a terminal.
  • the cable connection terminals tend to loosen sometimes after a long period of service. This loosening causes significant heating in electrical appliances. It is therefore useful to monitor this phenomenon in order to tighten the terminals when necessary.
  • the present invention solves these disadvantages and proposes a connection terminal equipped with a system indicating the quality of the clamping, said system being relatively simple structure.
  • the present invention relates to a connection terminal of the kind previously mentioned, said terminal being characterized in that said lever is attached to an elastic part, said part being able to be deformed directly by the screw during its movement, between a first form corresponding to a tight state of the screw, and a second form corresponding to a loosened state of the screw, said lever having a first end cooperating with said opening and a second end attached to said piece so that the deformation of the elastic piece between the first form and the second form causes a corresponding displacement the indicating lever between the first and second positions mentioned above.
  • the elastic piece is a compensation piece of the loosening.
  • the aforementioned lever is integral with the elastic piece supra.
  • the elastic piece comprises a spring plate disposed between the screw and the aforementioned connection pad, said plate being deformable by the screw between a convex shape corresponding to a loosened state of the screw and a flat shape corresponding to a tight state of said screw.
  • said lever extends from one end of the plate forming with said plate an angle of about 90 ° in the flattened position of the plate corresponding to a tight state of the terminal screw, and an angle of about 120 ° in curved position of the spring plate corresponding to a loosened state of the screw.
  • the aforementioned lever cooperates with an obviously provided in the housing of the electrical apparatus, so that said lever is retracted inside said obviously in the aforementioned first position of the indicator and protrudes from the housing in the second position of said lever.
  • the lever forms a light two zones of different colors, one or other of the two zones being adapted to be brought opposite the opening provided in the housing, depending on the tight or loose state of the terminal.
  • the terminal comprising a cage made by cutting and folding a metal strip so as to form a delimiting frame an opening for insertion of a cable to be connected, a clamping screw for tighten the cable between a connection pad and the bottom of the cage, two branches closure end of the elastic frame of the cage separated in the loose state of the screw by at least one axial play extending in the direction of movement of the screw, stop means determining a first tightening threshold after the catching up of the first play at the start of tightening the screw, the cage becoming stiffer when screwing continuing the screw to increase the clamping force beyond said first threshold, and then returning to its initial geometry at loosening of the screw, said metal cage having a double slope elastic structure such as the axial tensile force generated in the terminal during screwing grows faster in the second slope only in the first slope, the passage from the first slope to the second slope after exceeding the first tightening threshold, said terminal being characterized in that said lever is attached to the free end of one of the end branches mentioned above.
  • the elastic piece is integral with the range of connection.
  • the terminal comprises a means latch adapted to retain the indicator in the second position corresponding to a Loose state of the screw until the screw is in a fully tightened condition.
  • connection terminal being intended to be placed in the connection terminal block of an electrical protection device comprising a trigger mechanism, said terminal comprising the previous characteristics taken alone or in combination, the aforementioned lever is arranged to act on the trigger mechanism of the apparatus from a certain degree of loosening of the screw.
  • the aforementioned elastic piece comprises a elastic blade, said blade having a lever, said lever being material with said blade, said blade being placed in tension between the screw and the envelope of the device so that the tightening of the screw causes a deformation of the blade causing a corresponding displacement of the indicator to the first position indicating a tight state of the screw, and that said blade biases the screw / terminal assembly towards the top in the untightened position of the screw indicated by the second position of the indicator.
  • the blade has a curved shape in the unsealed position of the screw and has a flattened shape in the tight position of the screw.
  • the present invention also relates to an electrical protection device having at least one terminal having the preceding characteristics taken alone or in combination.
  • This terminal B comprises a cage 1, said cage 1 having an upper wall 2, a lower wall 3 and two side walls 4,5, said walls forming a frame defining an opening 6 allowing the passage of the connection range 7 of the apparatus D.
  • the upper wall 2 of the cage 1 comprises a threaded orifice 8 in which a screw 9, said terminal screw, is intended to be screwed.
  • terminal B is of the moving cage type. In unscrewed position and screwed with the screw 9, the end of the screw 9 is in electrical contact with the range of aforementioned connection 7. Terminal B further includes a spring plate of compensation 11 spring steel, placed between the end of the screw 9, or screw foot, and the connection pad 7 and intended to compensate for any creep of the terminal B.
  • This compensation plate 11 has, in an unsolicited state (fig.1 and fig.3) a convex shape. This plate 11 stores mechanical energy by crushing when tightening the cables (fig.2 and fig.4). This stored energy is released during loosening of the screw, the plate 11 gradually resuming its initial curved shape, thus preventing the loosening of terminal B.
  • the terminal B also comprises an indicator lever 12 coming from material with said wafer 11 and extending towards the upper part of the housing C of the device.
  • this indicator 13 is a double indicator and has a white zone 13a and a zone of red color 13b.
  • lever 12 has at its end, a light simple 15, or viewing antenna, said indicator 15 being able to cooperate with a obviously 16 provided in the housing C so as to appear protruding from the housing surface when the terminal is loose (fig.3) and disappears in the profile when the cables are correctly tightened (fig.4).
  • FIGS. 5, 6 and 7 show a so-called elastic cage connection terminal B as described in patent EP 1 085 601, the elasticity of the terminal allowing compensate for the creep effects of the terminal.
  • This B bound is composed of a cage 1 made by cutting and folding a conductive metal strip, the latter being folded so as to form a frame of substantially quadrangular section.
  • the inside of the cage 1 has an opening 6 delimited by a bottom 3 joined to two vertical lateral branches 4.5 extending parallel to one with respect to the other side branches 4.5 being extended at right angles by a branch upper 33.17 crossed by the clamping screw 9.
  • the cage 1 of the terminal B has opposite the bottom 3, two end branches 17,33 superimposed and separated from each other by a first axial play J1.
  • Branch curved outer 33 is connected to the left vertical side branch, and is endowed a smooth circular orifice 18 allowing the passage of the screw 9.
  • the other branch internal end 17 is bent at right angles to the vertical side branch 1, and is provided with a tapped hole 19 of smaller diameter for the screw 9.
  • second transverse clearance J2 is provided on the side of the end of the outer branch 33 between the outer wall of the circular orifice 18 and the barrel of the screw 9.
  • the lever indicator 12 is fixed at two points to the cage 1, respectively at a first point 20 located between one of the side walls 4,5 and the outer curved branch 33, and a another point 21 located between the other 5 of the vertical walls 4,5 and the curved branch 17.
  • the indicator 13 may be completely plastic or not.
  • the terminal B is of the fixed cage type.
  • the connection range 7 is fixed to the bottom wall 3 of the cage 1.
  • this connection pad 7 is formed by a flat portion 22 extended by a portion 23 forming a light hollow, the two portions 22, 23 being joined by a circular portion 24.
  • the indicator lever 12 is connected to the elastic strip 7 at the level of the part upper portion of the aforementioned circular portion 24, said lever 12 being material with said beach 7.
  • terminal B of FIGS. 8 and 9 in which is further provided an attachment system allowing the indicator 12 to take two binary positions, ie a position in which the indicator 12 indicates a tight position of the terminal B, and a position in which the indicator 12 indicates a loosened position of terminal B.
  • the snap-in system has a part in projection 25 provided on the housing C adapted to cooperate with the indicator 13 so as to retain the indicator 12 in the position corresponding to a tight state of the terminal B both Terminal B is not fully tightened.
  • FIGS. 13 and 14 show a terminal B such as that of FIGS. 1 and 2, this terminal B being mounted inside the housing C of a circuit breaker D.
  • the indicator 13 provides two functions, namely a first function indication of the tightening state of the terminal B and a second function of unlocking mechanism M of circuit breaker D.
  • FIGS. 15 and 16 show a terminal B according to the invention, this terminal B having an elastic piece 26, said piece having an elastic blade 27 and a lever 12 integral with said blade 27.
  • This blade 27 is constraint between the screw 9 and the casing 28 of the apparatus D at its two ends, so that said blade 27 polarizes the screw assembly 9 / terminal B towards the high in the unclamped position of the screw 9, and that the tightening of the screw 9 generates a deformation of the blade 27 causing a corresponding displacement of the indicator 12 to a position indicating a tight state of the screw 9.
  • the terminal B is not in operation, the spring plate 11 being in a non-active state in which it has a curved shape.
  • the screw 9 is loosened and the portion 13b of the indicator 13 of the indicator 12 is in view of the orifice 14 of the housing C, this position indicating a loose state of the screw 9 terminal B.
  • a conductor 29 is inserted into the opening 6 of the terminal B and placed on the bottom wall 3 of the cage 1 (fig.2).
  • the screw 9 is actuated.
  • FIG. 2 shows that the actuation of the screw 9 of terminal B led to the displacement from the cage 1 to the top of the terminal B, causing the driver to move 29 to a position of contact with the connection pad 7.
  • the spring plate 11 is supported by two opposite edges 30, 31 on the connection pad 7 and flexes to become flat.
  • the deformation of this plate 11 has resulted in the moving the lever 12 to a position in which the portion 13b of the indicator 13 is no longer facing the orifice 14 of the housing C but under the upper wall of the housing C.
  • the portion 13a of the indicator 13 is then facing the orifice 14 of the housing C, indicating in this way, a tight position of the screw 9 of terminal B.
  • the plate spring 11 In case loosening of the terminal B or creep due to vibrations, the plate spring 11 is urged towards its initial position, that is to say curved, so as to compensate the loosening of terminal B and the indicator lever 12 moves to a position in which the portion 13b is located opposite the orifice 14 of the housing C so as to report to the operator the defective quality of the tightening of terminal B.
  • terminal B illustrated in Figures 3 and 4 will not be described again because it is the same as that described in Figures 1 and 2, except that the indicator lever 12 is, in FIGS. 3 and 4, movable between a position in which it projects from the housing C (FIG. 3) so as to signal the loosened state of the terminal B and a position in which the lever 12 is housed inside the case 16 of the housing C (fig.3) indicating in this position, the tight state of the terminal B.
  • the horizontal external branch 33 is parallel to the horizontal inner branch 17 with a vertical offset uniform J1 corresponding to a first game.
  • the part 13b of 13 of the lever 12 is not located opposite the orifice 14 of the housing, but it is the part 13a which indicates the loosened state of the screw.
  • the first tightening threshold is reached in beginning of tightening of the screw 9 when the end of the internal branch 17 has caught up with the first set J1 and comes into abutment against the underside of the outer branch 33.
  • the cage 1 becomes more rigid, and the axial force traction F in terminal B increases rapidly with the second slope of curve B (Fig.a). This results in a slight uplift of the outer branch 33 in the direction of the arrow F, which branch 33 is capable of coming into engagement with the barrel of the screw 9 when a predetermined threshold is reached.
  • the indicator lever 12 is moved until the portion 13b of the indicator 13 is located facing the orifice 14 of the housing C so as to indicate the tight state of the screw 9 of terminal B.
  • the screwing of the screw 9 is then made impossible, and we obtain a limiter of torque to generate a constant tightening force.
  • the terminal B is of the fixed cage type.
  • the screw 9 of terminal B is loosened and the portion 13b of the indicator 13 is opposite the orifice 14 housing C of the device.
  • the screw 9 is in a tight state, the displacement of the screw 9 having caused the deformation of the upper portion 23 of the range 7 and the tightening of the conductor 29 between a support piece 32 and said range 7.
  • the deformation of the elastic band 7 has led to the displacement of the lever 12 of way that the portion 13a of the indicator 13 indicates the tight state of the screw 9.
  • the terminal screw 9 is in a loose state and the lever 12 then acts on the mechanism M of the circuit breaker D so as to cause the unlocking of said In this position, the indicator light 13 indicates the loosened state of the screw 9 of terminal by its portion 13b facing the orifice 14.
  • the indicator 12 causes therefore triggering the mechanism M.
  • This trigger mechanism M is driven in case of non-tightening of terminal B, due to an oversight or other, in case of loosening, or creep of the terminal due to vibration or other.
  • the screw 9 is in a loose state, the elastic blade 26 being supported on the head of the screw 9, polarizes the screw assembly 9 and the terminal B towards the top of the device and the indicator lever 12 is located opposite the orifice 14 of the housing C.
  • the screw 9 is in a tight position, the flattening of the blade 26 having led to the moving the lever 12 to a retracted position under the upper wall of the housing C of the apparatus D.
  • the elastic part used may be a compensation plate bending or twisting or kinking.
  • the invention can be applied also to the terminals intended to ensure the tightening of lugs or bars.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une borne de raccordement électrique B comprenant une cage (1) formant un cadre délimitant une ouverture (6) recevant une plage de connexion (7) d'un appareil électrique et permettant l'insertion d'un câble à raccorder, une vis de serrage (9) destinée à serrer le câble entre la plage de connexion (7) et, soit la cage (1), soit ladite vis (9), et un levier indicateur (12) de la qualité de serrage de la vis (9), ledit levier (12) étant destiné à coopérer avec une ouverture (14) prévue dans le boîtier C, et étant mobile entre une première position dans laquelle il indique un état serré de la vis (9) et une seconde position dans laquelle il indique un état desserré de ladite vis (9). Cette borne B est caractérisée en ce que ledit levier (12) est fixé à une pièce élastique (11) apte à être déformée directement par la vis (9) pendant son déplacement, entre une première forme correspondant à un état serré de la vis (9), et une seconde forme correspondant à un état desserré de la vis (9), ledit levier (12) comportant une première extrémité coopérant avec ladite ouverture (14) et une seconde extrémité fixée à ladite pièce (11) de manière que la déformation de la pièce élastique (11) entre la première forme et la seconde forme engendre un déplacement correspondant du levier indicateur (12) entre la première et la seconde position précitées. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne, une borne de raccordement électrique comprenant une cage formant un cadre délimitant une ouverture recevant une plage de connexion d'un appareil électrique et permettant l'insertion d'un câble à raccorder, une vis de serrage destinée à serrer le câble entre la plage de connexion et, soit la cage, soit ladite vis, et un levier indicateur de la qualité de serrage de la vis, ledit levier étant destiné à coopérer avec une ouverture prévue dans le boítier et étant mobile entre une première position dans laquelle il indique un état serré de la vis et une seconde position dans laquelle il indique un état desserré de la vis, ainsi qu'un appareil de protection électrique comportant une telle borne.
Les bornes de raccordement de câbles ont tendance à se desserrer parfois après une longue période de service. Ce desserrage engendre des échauffements importants dans les appareils électriques. Il est donc utile de surveiller ce phénomène afin de procéder à des resserrages des bornes lorsque ceci est nécessaire.
On connaít le document EP 1 280 238 décrivant une borne de raccordement du genre précédemment mentionné, ladite borne étant équipée d'un système indicateur de la qualité du serrage. Or, la structure de cet indicateur est relativement compliquée car celui-ci comporte entre autres une came et un élément d'entraínement de cette came.
La présente invention résout ces inconvénients et propose une borne de raccordement équipée d'un système indicateur de la qualité de serrage, ledit système étant de structure relativement simple.
A cet effet, la présente invention a pour objet une borne de raccordement du genre précédemment mentionné, ladite borne étant caractérisée en ce que ledit levier est fixé à une pièce élastique, ladite pièce étant apte à être déformée directement par la vis pendant son déplacement, entre une première forme correspondant à un état serré de la vis, et une seconde forme correspondant à un état desserré de la vis, ledit levier comportant une première extrémité coopérant avec ladite ouverture et une seconde extrémité fixée à ladite pièce de manière que la déformation de la pièce élastique entre la première forme et la seconde forme engendre un déplacement correspondant du levier indicateur entre la première et la seconde position précitées.
Selon une réalisation particulière, la pièce élastique est une pièce de compensation du desserrage.
Avantageusement, le levier précité est venu de matière avec la pièce élastique précitée.
Selon une caractéristique particulière, la pièce élastique comporte une plaque ressort disposée entre la vis et la plage de connexion précitée, ladite plaque étant déformable par la vis entre une forme bombée correspondant à un état desserré de la vis et une forme plate correspondant à un état serré de ladite vis.
Selon une caractéristique particulière, ledit levier s'étend à partir d'une extrémité de la plaque en formant avec ladite plaque un angle d'environ 90° en position aplatie de la plaque correspondant à un état serré de la vis de borne, et un angle d'environ 120° en position bombée de la plaque ressort correspondant à un état desserré de la vis.
Selon une réalisation particulière, le levier précité coopère avec un évidemment prévu dans le boítier de l'appareil électrique, de manière que ledit levier soit escamoté à l'intérieur dudit évidemment dans la première position précitée de l'indicateur et fasse saillie du boítier dans la seconde position dudit levier.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le levier forme un voyant comportant deux zones de couleurs différentes, l'une ou l'autre des deux zones étant apte à être amenée en regard de l'ouverture prévue dans le boítier, en fonction de l'état serré ou desserré de la borne.
Selon une autre réalisation de l'invention, la borne comprenant une cage réalisée par découpage et pliage d'une bande métallique de manière à former un cadre délimitant une ouverture pour l'insertion d'un câble à raccorder, une vis de serrage destinée à serrer le câble entre une plage de connexion et le fond de la cage, deux branches d'extrémité de fermeture du cadre élastique de la cage séparées dans l'état desserré de la vis par au moins un jeu axial s'étendant dans la direction de déplacement de la vis, des moyens de butée déterminant un premier seuil de serrage après le rattrapage du premier jeu en début de serrage de la vis, la cage devenant plus rigide lors du vissage poursuivi de la vis pour augmenter la force de serrage au-delà dudit premier seuil, et revenant ensuite à sa géométrie initiale au desserrage de la vis, ladite cage métallique possédant une structure élastique à double pente telle que l'effort axial de traction engendré dans la borne lors du vissage croít plus rapidement dans la deuxième pente que dans la première pente, le passage de la première pente vers la deuxième pente s'effectuant après dépassement du premier seuil de serrage, ladite borne étant caractérisée en ce que le levier précité est fixé à l'extrémité libre de l'une des branches d'extrémité précitées.
Selon une autre réalisation, la pièce élastique est venue de matière avec la plage de connexion.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la borne comporte un moyen d'accrochage apte à retenir l'indicateur dans la seconde position correspondant à un état desserré de la vis jusqu'à ce que la vis soit dans un état complètement serré.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la borne de raccordement étant destinée à être placée dans le bornier de connexion d'un appareil de protection électrique comprenant un mécanisme de déclenchement, ladite borne comportant les caractéristiques précédentes prises seules ou en combinaison, le levier précité est agencé de manière à agir sur le mécanisme de déclenchement de l'appareil à partir d'un certain degré de desserrage de la vis.
Selon une autre réalisation de l'invention, la pièce élastique précitée comporte une lame élastique, ladite lame comportant un levier, ledit levier étant venu de matière avec ladite lame, ladite lame étant mise en contrainte entre la vis et l'enveloppe de l'appareil de manière que le serrage de la vis engendre une déformation de la lame entraínant un déplacement correspondant de l'indicateur vers la première position indiquant un état serré de la vis, et que ladite lame polarise l'ensemble vis/borne vers le haut en position non serrée de la vis indiquée par la seconde position de l'indicateur.
Avantageusement, la lame a une forme bombée en position non serrée de la vis et a une forme aplatie en position serrée de la vis.
La présente invention a encore pour objet un appareil de protection électrique comportant au moins une borne comportant les caractéristiques précédentes prises seules ou en combinaison.
Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaítront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :
  • Les figures 1 et 2 illustrent, dans deux vues en coupe et partielles, un premier mode de réalisation d'une borne selon l'invention montée dans un appareil électrique et équipée d'une plaquette de compensation, respectivement dans une position desserrée et une position serrée de la vis de borne,
  • Les figures 3 et 4 illustrent, dans deux vues en coupe et partielles, un second mode de réalisation d'une borne selon l'invention, montée dans un appareil électrique et équipée d'une plaquette de compensation, respectivement dans une position desserrée et une position serrée de la vis de borne,
  • Les figures 5,6 et 7 illustrent, dans trois vues similaires aux précédentes, un troisième mode de réalisation d'une borne selon l'invention montée dans un appareil électrique, ladite borne étant élastique, respectivement pour les figures 5,6 et 7 une borne sans levier indicateur, une borne avec levier indicateur dans une position desserrée de la vis de borne et une borne avec levier indicateur dans une position serrée de la vis de borne,
  • La fig.a illustre le diagramme de l'effort de serrage en fonction de la déformation, d'une borne selon l'invention,
  • Les figures 8 et 9 illustrent, dans deux vues similaires aux précédentes, un quatrième mode de réalisation d'une borne selon l'invention, montée dans un appareil électrique et équipée d'une plage élastique,
  • Les figures 10,11 et 12 illustrent, dans trois vues similaires aux précédentes, une borne de raccordement conforme à la réalisation illustrée sur les figures 8 et 9 et équipée en outre d'un voyant à accrochage pour un fonctionnement binaire,
  • Les figures 13 et 14 illustrent, dans deux vues en coupe et partielle, un appareil de protection électrique équipée d'une borne selon l'invention, l'indicateur ayant une fonction supplémentaire de déverrouillage du mécanisme, respectivement dans une position desserrée et une position serrée, et
  • Les figures 15 et 16 illustrent, dans une vue partielle et en perspective, une autre réalisation d'une borne conforme à l'invention, respectivement dans une position desserrée et une position serrée de la vis.
Sur les figures, on voit une borne de raccordement électrique B montée à l'intérieur du boítier C d'un disjoncteur D. Cette borne B comprend une cage 1, ladite cage 1 comportant une paroi supérieure 2, une paroi inférieure 3 et deux parois latérales 4,5, lesdites parois formant un cadre délimitant une ouverture 6 permettant le passage de la plage de connexion 7 de l'appareil D.
La paroi supérieure 2 de la cage 1 comporte un orifice taraudé 8 dans lequel une vis 9, dite vis de borne, est destinée à être vissée.
Sur les figures 1 à 4, la borne B est du type à cage mobile. En position non vissée et vissée de la vis 9, l'extrémité de la vis 9 est en contact électrique avec la plage de connexion précitée 7. La borne B comporte en outre une plaquette ressort de compensation 11 en acier ressort, placée entre l'extrémité de la vis 9, ou pied de vis, et la plage de connexion 7 et destinée à compenser un éventuel fluage de la borne B.
Cette plaquette de compensation 11 présente, dans un état non sollicité (fig.1 et fig.3) une forme bombée. Cette plaquette 11 emmagasine de l'énergie mécanique par écrasement lors du serrage des câbles (fig.2 et fig.4). Cette énergie emmagasinée est libérée lors d'un desserrage de la vis, la plaquette 11 reprenant progressivement sa forme bombée initiale, empêchant alors le desserrage de la borne B.
Selon l'invention, la borne B comporte également un levier indicateur 12 venu de matière avec ladite plaquette 11 et s'étendant en direction de la partie supérieure du boítier C de l'appareil.
Sur les figures 1 et 2, on voit que le levier 12 comporte à son extrémité libre un voyant 13 apte à coopérer avec une ouverture 14 prévue dans le boítier C de manière à indiquer l'état de serrage de la vis de borne 9. Avantageusement, ce voyant 13 est un voyant double et comporte une zone de couleur blanche 13a et une zone de couleur rouge 13b.
Sur les figures 3 et 4, on voit que le levier 12 comporte à son extrémité, un voyant simple 15, ou antenne de visualisation, ledit voyant 15 étant apte à coopérer avec un évidemment 16 prévu dans le boítier C de manière à apparaítre faisant saillie de la surface du boítier lorsque la borne est desserrée (fig.3) et à disparaítre dans le profil de l'appareil lorsque les câbles sont correctement serrés (fig.4).
Sur les figures 5,6 et 7, on voit une borne de raccordement B dite à cage élastique telle que décrite dans le brevet EP 1 085 601, l'élasticité de la borne permettant de compenser les effets de fluage de la borne. Cette borne B est composée d'une cage 1 réalisée par découpage et pliage d'une bande métallique conductrice celle-ci étant pliée de manière à former un cadre de section sensiblement quadrangulaire.
L'intérieur de la cage 1 est doté d'une ouverture 6 délimitée par un fond 3 réuni à deux branches latérales verticales 4,5 s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre, les branches latérales 4,5 étant prolongées à angle droit par une branche supérieure 33,17 traversée par la vis de serrage 9.
La cage 1 de la borne B comporte à l'opposé du fond 3, deux branches d'extrémités 17,33 superposées et séparées l'une de l'autre par un premier jeu axial J1. La branche recourbée externe 33 est reliée à la branche latérale verticale de gauche, et est dotée d'un orifice circulaire lisse 18 autorisant le passage de la vis 9. L'autre branche d'extrémité interne 17 est pliée en équerre par rapport à la branche latérale verticale de droite 1, et est pourvue d'un trou taraudé 19 de diamètre inférieur pour la vis 9. Un deuxième jeu transversal J2 est prévu du côté de l'extrémité de la branche externe 33 entre la paroi extérieure de l'orifice circulaire 18 et le fût de la vis 9.
Selon cette réalisation de l'invention et tel qu'illustré sur les figures 6 et 7, le levier indicateur 12 est fixé en deux points à la cage 1, respectivement en un premier point 20 situé entre l'une 4 des parois latérales 4,5 et la branche recourbée externe 33, et un autre point 21 situé entre l'autre 5 des parois verticales 4,5 et la branche recourbée interne 17. On notera que le voyant 13 peut être totalement en plastique ou non.
Sur les figures 8 et 9, la borne B est du type à cage fixe. La plage de connexion 7 est fixée à la paroi inférieure 3 de la cage 1. Selon l'invention, cette plage de connexion 7 est formée par une portion plane 22 prolongée par une portion 23 formant un léger creux, les deux portions 22,23 étant réunies par une portion circulaire 24. Dans cette réalisation, le levier indicateur 12 est relié à la plage élastique 7 au niveau de la partie supérieure de la portion circulaire précitée 24, ledit levier 12 étant venu de matière avec ladite plage 7.
Sur les figures 10,11 et 12, on voit la borne B des figures 8 et 9, dans laquelle est prévu en outre un système d'accrochage permettant à l'indicateur 12 de prendre deux positions binaires, à savoir une position dans laquelle l'indicateur 12 indique une position serrée de la borne B, et une position dans laquelle l'indicateur 12 indique une position desserrée de la borne B. Le système à accrochage comporte une partie en saillie 25 prévue sur le boítier C apte à coopérer avec le voyant 13 de manière à retenir l'indicateur 12 dans la position correspondant à un état serré de la borne B tant que la borne B n'est pas complètement serrée.
Sur les figures 13 et 14, on voit une borne B telle que celle des figures 1 et 2, cette borne B étant montée à l'intérieur du boítier C d'un disjoncteur D. Dans cette réalisation, le voyant 13 assure deux fonctions, à savoir une première fonction d'indication de l'état de serrage de la borne B et une seconde fonction de déverrouillage du mécanisme M du disjoncteur D.
Sur les figures 15 et 16, on voit une borne B selon l'invention, cette borne B comportant une pièce élastique 26, ladite pièce comportant une lame élastique 27 et un levier 12 venu de matière avec ladite lame 27. Cette lame 27 est mise en contrainte entre la vis 9 et l'enveloppe 28 de l'appareil D au niveau de ses deux extrémités, de manière que ladite lame 27 polarise l'ensemble vis 9/borne B vers le haut en position non serrée de la vis 9, et que le serrage de la vis 9 engendre une déformation de la lame 27 entraínant un déplacement correspondant de l'indicateur 12 vers une position indiquant un état serré de la vis 9.
Le fonctionnement des différents modes de réalisation de la borne selon l'invention va être décrit dans ce qui suit en référence aux figures.
Sur la figure 1, la borne B n'est pas en fonction, la plaquette ressort 11 étant dans un état non actif dans lequel elle présente une forme bombée. Dans cette position, la vis de serrage 9 est desserrée et la partie 13b du voyant 13 de l'indicateur 12 se trouve en regard de l'orifice 14 du boítier C, cette position indiquant un état desserré de la vis 9 de borne B. Puis, un conducteur 29 est introduit dans l'ouverture 6 de la borne B et posé sur la paroi inférieure 3 de la cage 1 (fig.2). Puis, la vis 9 est actionnée. Sur la figure 2, on voit que l'actionnement de la vis 9 de borne B a entraíné le déplacement de la cage 1 vers le haut de la borne B, entraínant dans son mouvement le conducteur 29 vers une position de contact avec la plage de connexion 7. Dans cette position, la plaquette ressort 11 s'appuie par deux bords opposés 30,31 sur la plage de connexion 7 et fléchit jusqu'à devenir plate. La déformation de cette plaquette 11 a entraíné le déplacement du levier 12 vers une position dans laquelle la partie 13b du voyant 13 ne se trouve plus en regard de l'orifice 14 du boítier C mais sous la paroi supérieure du boítier C. La partie 13a du voyant 13 se trouve alors en regard de l'orifice 14 du boítier C, indiquant de cette façon, une position serrée de la vis 9 de borne B. En cas de desserrage de la borne B ou de fluage du à des vibrations, la plaquette ressort 11 est sollicitée vers sa position initiale, c'est à dire bombée, de manière à compenser le desserrage de la borne B et le levier indicateur 12 se déplace vers une position dans laquelle la partie 13b se situe en regard de l'orifice 14 du boítier C de manière à signaler à l'opérateur la qualité défectueuse du serrage de la borne B.
Le fonctionnement de la borne B illustrée sur les figures 3 et 4, ne sera pas décrit de nouveau car celui-ci est le même que celui décrit sur les figures 1 et 2, à ceci près que le levier indicateur 12 est, sur les figures 3 et 4, mobile entre une position dans laquelle il fait saillie du boítier C (fig.3) de manière à signaler l'état desserré de la borne B et une position dans laquelle le levier 12 est logé à l'intérieur de l'évidemment 16 du boítier C (fig.3) indiquant dans cette position, l'état serré de la borne B.
Le fonctionnement de la borne des figures 5,6 et 7 est le suivant :
Dans l'état desserré de la vis 9 illustrée sur la figure 6, la branche externe horizontale 33 est parallèle à la branche interne horizontale 17 avec un décalage vertical uniforme J1 correspondant à un premier jeu. Dans cette position, la partie 13b du voyant 13 du levier 12 n'est pas située en regard de l'orifice 14 du boítier, mais c'est la partie 13a qui indique l'état desserré de la vis.
Lors du raccordement du câble 29 (fig.7), le premier seuil de serrage est atteint en début de serrage de la vis 9 lorsque l'extrémité de la branche interne 17 a rattrapé le premier jeu J1 et arrive en butée contre la face inférieure de la branche externe 33. Lorsque le serrage de la vis 9 est poursuivi après la mise en butée de l'extrémité de la branche 17 contre la branche externe 33, la cage 1 devient plus rigide, et l'effort axial de traction F dans la borne B croít rapidement avec la deuxième pente de la courbe B (fig.a). Il en résulte un léger soulèvement de la branche externe 33 dans le sens de la flèche F, laquelle branche 33 est susceptible de venir en engagement contre le fût de la vis 9 lorsqu'un seuil prédéterminé est atteint. Lors de cette déformation de la cage 1, le levier indicateur 12 est déplacé jusqu'à ce que la partie 13b du voyant 13 se situe en regard de l'orifice 14 du boítier C de manière à indiquer l'état serré de la vis 9 de borne B. Le vissage de la vis 9 est alors rendu impossible, et on obtient un limiteur de couple permettant de générer un effort de serrage constant.
Sur les figures 8 et 9, la borne B est du type à cage fixe. Sur la figure 8, la vis 9 de borne B est desserrée et la partie 13b du voyant 13 se trouve en regard de l'orifice 14 du boítier C de l'appareil. Sur la figure 9, la vis 9 est dans un état serré, le déplacement de la vis 9 ayant entraíné la déformation de la portion supérieure 23 de la plage 7 et le serrage du conducteur 29 entre une pièce d'appui 32 et ladite plage 7. La déformation de la plage élastique 7 a entraíné le déplacement du levier 12 de manière que la partie 13a du voyant 13 indique l'état serré de la vis 9.
Sur la figure 10, la vis 9 de borne B est desserrée et le voyant 13 est retenu dans une position accrochée sur l'élément de retenu 25 du boítier C. Sur la figure 11, la vis 9 de borne B est en partie serrée, mais le levier 12 reste accroché sur le boítier C de l'appareil D car le serrage n'est pas complet. Sur la figure 12, le serrage est complet et le système d'accrochage n'exerce plus sa fonction de retenue du levier 12, ledit levier 12 s'étant dégagé de l'élément de retenue 25 grâce à son élasticité. Le voyant 13 est alors dans une position indiquant un état serré de la vis 9, la partie 13a du levier étant en regard de l'ouverture 14 du boítier. Le système d'accrochage permet d'avoir un déplacement brusque de l'indicateur 12, celui-ci assurant une fonction binaire.
Sur la figure 13, la vis 9 de borne B est serrée et le voyant 13 indique cet état par sa partie 13a se trouvant en regard de l'orifice 14 prévu dans le boítier C. Dans cette position, le levier 12 n'agit pas sur le mécanisme M de l'appareil D.
Sur la figure 14, la vis 9 de borne est dans un état desserré et le levier 12 agit alors sur le mécanisme M du disjoncteur D de manière à entraíner le déverrouillage dudit mécanisme M. Dans cette position, le voyant 13 indique l'état desserré de la vis 9 de borne par sa partie 13b se trouvant en regard de l'orifice 14. L'indicateur 12 entraíne donc le déclenchement du mécanisme M. Ce déclenchement du mécanisme M est entraíné en cas de non serrage de la borne B, du à un oubli ou autre, en cas de desserrage, ou de fluage de la borne du à des vibrations ou autres.
Sur la figure 15, la vis 9 est dans un état desserré, la lame élastique 26 prenant appui sur la tête de la vis 9, polarise l'ensemble vis 9 et borne B vers le haut de l'appareil et le levier indicateur 12 se situe en regard de l'orifice 14 du boítier C. Sur la figure 16, la vis 9 est dans une position serrée, l'aplatissement de la lame 26 ayant entraíné le déplacement du levier 12 jusqu'à une position escamotée sous la paroi supérieure du boítier C de l'appareil D.
On notera que la pièce élastique utilisée pourra être une plaquette de compensation en flexion ou en torsion ou vrillage.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
C'est ainsi par exemple que l'invention pourra être appliquée aussi aux bornes destinées à assurer le serrage de cosses ou de barres.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.

Claims (14)

  1. Borne de raccordement électrique comprenant :
    une cage formant un cadre délimitant une ouverture recevant une plage de connexion d'un appareil électrique et permettant l'insertion d'un câble à raccorder,
    une vis de serrage destinée à serrer le câble entre la plage de connexion et, soit la cage, soit ladite vis,
    et un levier indicateur de la qualité de serrage de la vis, ledit levier étant destiné à coopérer avec une ouverture prévue dans le boítier et étant mobile entre une première position dans laquelle il indique un état serré de la vis et une seconde position dans laquelle il indique un état desserré de la vis, ledit levier (12) étant fixé à une pièce élastique (11,1,7,26), ladite pièce étant apte à être déformée directement par la vis (9) pendant son déplacement, entre une première forme correspondant à un état serré de la vis (9), et une seconde forme correspondant à un état desserré de la vis (9), caractérisée en ce que ledit levier (12) comporte une première extrémité coopérant avec ladite ouverture (14) et une seconde extrémité fixée à ladite pièce (11,1,7,26) de manière que la déformation de la pièce élastique entre la première forme et la seconde forme engendre un déplacement angulaire correspondant du levier indicateur (12) entre la première et la seconde position précitées.
  2. Borne de raccordement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce élastique précitée est une pièce de compensation du desserrage (11,1,7).
  3. Borne de raccordement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le levier précité (12) est venu de matière avec la pièce élastique précitée (11,1,7,26).
  4. Borne de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce élastique (11,1,7,26) comporte une plaque ressort (11) disposée entre la vis (9) et la plage de connexion précitée (7), ladite plaque (11) étant déformable par la vis (9) entre une forme bombée correspondant à un état desserré de la vis (9) et une forme plate correspondant à un état serré de ladite vis (9).
  5. Borne selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit levier (12) s'étend à partir d'une extrémité de la plaque (11) en formant avec ladite plaque (11) un angle d'environ 90° en position aplatie de la plaque (11) correspondant à un état serré de la vis de borne (9), et un angle d'environ 120° en position bombée de la plaque ressort (11) correspondant à un état desserré de la vis (9).
  6. Borne de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le levier précité (12) coopère avec un évidement (16) prévu dans le boítier C de l'appareil électrique, de manière que ledit levier 12 soit escamoté à l'intérieur dudit évidemment (16) dans la première position précitée de l'indicateur (12) et fasse saillie du boítier C dans la seconde position dudit levier (12).
  7. Borne de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit levier (12) forme un voyant (13) comportant deux zones (13a,13b) de couleurs différentes, l'une ou l'autre des deux zones (13a,13b) étant apte à être amenée en regard de l'ouverture (14) prévue dans le boítier C, en fonction de l'état serré ou desserré de la borne B.
  8. Borne de raccordement selon la revendication 1, comprenant une cage (1) réalisée par découpage et pliage d'une bande métallique de manière à former un cadre délimitant une ouverture (6) pour l'insertion d'un câble (29) à raccorder, une vis de serrage (9) destinée à serrer le câble (29) entre une plage de connexion (7) et le fond (3) de la cage (1), deux branches d'extrémité (17,33) de fermeture du cadre élastique de la cage (1) séparées dans l'état desserré de la vis (9) par au moins un jeu axial J1 s'étendant dans la direction de déplacement de la vis (9), des moyens de butée déterminant un premier seuil de serrage après le rattrapage du premier jeu J1 en début de serrage de la vis (9), la cage (1) devenant plus rigide lors du vissage poursuivi de la vis (9) pour augmenter la force de serrage au-delà dudit premier seuil, et revenant ensuite à sa géométrie initiale au desserrage de la vis (9), ladite cage métallique (1) possédant une structure élastique à double pente telle que l'effort axial de traction engendré dans la borne B lors du vissage croít plus rapidement dans la deuxième pente que dans la première pente, le passage de la première pente vers la deuxième pente s'effectuant après dépassement du premier seuil de serrage, caractérisée en ce que le levier précité (12) est fixé à l'extrémité libre de l'une (17) des branches d'extrémité précitées (17,33).
  9. Borne de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce élastique est venue de matière avec la plage de connexion (7).
  10. Borne de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen d'accrochage (25) apte à retenir l'indicateur (12) dans la seconde position correspondant à un état desserré de la vis (9) jusqu'à ce que la vis (9) soit dans un état complètement serré.
  11. Borne de raccordement destinée à être placée dans le bornier de connexion d'un appareil de protection électrique D comprenant un mécanisme M de déclenchement, ladite borne B étant selon l'une quelconque des revendications précédentes, et étant caractérisée en ce que le levier précité (12) est agencé de manière à agir sur le mécanisme de déclenchement M de l'appareil D à partir d'un certain degré de desserrage de la vis (9).
  12. Borne de raccordement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce élastique précitée comporte une lame élastique (26), ladite lame (26) comportant un levier (12), ledit levier étant venu de matière avec ladite lame (26), ladite lame (26) étant mise en contrainte entre la vis (9) et l'enveloppe (28) de l'appareil D de manière que le serrage de la vis (9) engendre une déformation de la lame (26) entraínant un déplacement correspondant de l'indicateur (12) vers la première position indiquant un état serré de la vis (9) et que ladite lame (26) polarise l'ensemble vis (9)/borne B vers le haut en position non serrée de la vis (9) indiquée par la seconde position de l'indicateur (12).
  13. Borne de raccordement selon la revendication 12, caractérisée en ce que la lame (26) a une forme bombée en position non serrée de la vis (9) et a une forme aplatie en position serrée de la vis (9).
  14. Appareil de protection électrique comportant au moins une borne selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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