EP3605581A1 - Appareil de commutation électrique à contacts séparables - Google Patents

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EP3605581A1
EP3605581A1 EP19188874.2A EP19188874A EP3605581A1 EP 3605581 A1 EP3605581 A1 EP 3605581A1 EP 19188874 A EP19188874 A EP 19188874A EP 3605581 A1 EP3605581 A1 EP 3605581A1
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EP
European Patent Office
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lever
control lever
rebound
rotation
control
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EP19188874.2A
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German (de)
English (en)
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EP3605581B1 (fr
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Javier Herreros
Christian Bach
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/46—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using rod or lever linkage, e.g. toggle
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    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the present invention relates to an electrical switching device with separable contacts.
  • Electrical switching devices with separable contacts such as low-voltage circuit breakers, generally have, for each pole, a fixed electrical contact and a movable electrical contact which can be moved relative to each other by means of a mechanism switch to interrupt the flow of electric current.
  • the patent EP-2 801 099-B1 describes an example of a switching device.
  • a disadvantage of known switching devices is that, when the switching mechanism is actuated to separate the fixed and movable contacts in order to interrupt the flow of current, the movable contact may accidentally close once arriving at the end of the opening stroke. , for example due to an uncontrolled rebound of one or more moving parts of the switching mechanism.
  • the invention intends to remedy more particularly by proposing an electrical switching device with separable contacts in which the risk of accidental closing of the electrical contacts is reduced.
  • the anti-rebound lever is arranged to move from the rest position to the deployed position when the control lever reaches the second position and the anti-rebound lever is arranged to cooperate with a stop of the switching device when the anti-rebound lever is in its deployed position and the control lever is in the second position to prevent the control lever from leaving the second position.
  • the kinetic moment of the control lever is at least partly transmitted to the anti-rebound lever , which then moves to its deployed position.
  • the kickback lever prevents the control lever from leaving its second position, even if the control lever bounces against the stopper.
  • the operation of the device is therefore safer.
  • the figures 1 to 4 represent an electrical switching device 2, such as a contactor, or a circuit breaker, or a relay, for example intended to be connected to an electricity distribution installation.
  • an electrical switching device 2 such as a contactor, or a circuit breaker, or a relay, for example intended to be connected to an electricity distribution installation.
  • the apparatus 2 comprises a switching device 4 with separable contacts and a switching mechanism coupled to the separable contacts of the device 4 for switching between open and closed states, for example in response to a trigger order sent from a trigger or from a control unit.
  • the device 2 is a multipolar device and has several poles, each including a device 4 similar to that described. In this case, the description of the device 4 can be transposed to the other poles of the device 2.
  • the device 2 has three or four poles to be connected to a three-phase installation. In other cases, the device 2 may have a single pole.
  • the device 4 comprises a fixed electrical contact 6 and a mobile electrical contact 8, connected to respective connection terminals of the device 2.
  • the movable contact 8 can be moved between a closed position and an open position relative to the fixed contact 6 in order, respectively, to allow and prevent the flow of an electric current between the contacts 6 and 8.
  • the movable contact 8 is pivotally mounted relative to a fixed support 10 of the device 4 and moves between the open and closed positions by rotation about an axis of rotation X8.
  • the movable contact 8 is illustrated in the closed position on the figure 1 and in the open position on the figures 2 and 3 .
  • the device 4 includes electrically conductive contact pads 12 and 14 mounted respectively on the fixed contact 6 and the movable contact 8.
  • the movable contact 8 comprises one or more contact fingers 16 pivotally mounted relative to the contact 8, each contact finger 16 carrying one of the contact pads 14.
  • the device 4 also comprises a control lever 18 mechanically coupled to the movable electrical contact 8.
  • the control lever 18 is movable in rotation about an axis of rotation X18 parallel to the axis X8, between a first position and a second position.
  • the control lever 18 is in the first position on the figure 1 and in the second position on the figures 2 , 3 and 4 .
  • control lever 18 moves from the first position to the second position from the first position to the second position.
  • the movable contact 8 moves from the closed position to its open position.
  • control lever 18 Conversely, the movement of the control lever 18 from the second position to the first position causes the movable contact 8 to move from the open position to its closed position.
  • control lever 18 is movable relative to a frame 20 of the device 2.
  • the control lever 18 is mechanically coupled to the movable contact 8 via a connection piece 22, here having a rectilinear shape.
  • the connecting piece 22 is pivotally mounted relative to the movable contact 8 by a first pivot link with an axis of rotation X22 and is also pivotally mounted relative to the control lever 18 by a second pivot link with an axis X23 .
  • the axes X22 and X23 are parallel.
  • the device 4 also comprises a fixed stop 24, for example fixedly mounted on the frame 20 and whose role is explained in the following.
  • the stop 24 comprises a rod or a rigid protrusion projecting with respect to the frame 20 by extending parallel to the axis X18.
  • the device 4 also includes an anti-rebound lever 26, mounted on the control lever 18 by a pivot link.
  • the control lever 18 can move, relative to the control lever 18, by virtue of the pivot link, in rotation about an axis of rotation X26, between a rest position, also called the retracted position, and a deployed position.
  • the X26 axis is integral with the control lever 18 and is parallel to the X18 axis. In other words, the axis X26 and the corresponding pivot link move with the control lever 18.
  • control lever 26 In the rest position, the control lever 26 does not hinder the movement of the control lever 18. For example, the anti-rebound lever 26 is then folded over a body of the control lever 18.
  • the anti-rebound lever 26 is arranged to cooperate with the stop 24 when it is in its deployed position and when the control lever 18 is in the second position, so as to prevent the control lever 18 from leaving the second position.
  • the anti-rebound lever 26 is further arranged to move from its rest position to its deployed position when the control lever 18 reaches the second position after movement from the first position.
  • the device 4 is arranged so that the control lever 18 transmits at least part of its angular momentum to the anti-rebound lever 26 when the control lever 18 reaches the end of its travel in the second position, for example when 'it strikes the stop 24.
  • the deployment of the anti-rebound lever 26 is automatic and rapid.
  • the reference C1 designates a circle which is superimposed on the path followed by the pivot link of axis X26 between the anti-rebound lever 26 and the control lever 16 when the control lever 18 moves between its first position and its second position. .
  • the reference C2 designates a circle which is superimposed on the path followed by the center of gravity G26 of the anti-rebound lever 26 when the control lever 18 moves between its first position and its second position and the anti-rebound lever 26 remains in the rest position.
  • the trajectories associated with circles C1 and C2 are both in the form of an arc of a circle.
  • the circles C1 and C2 are concentric and coplanar.
  • the center of gravity G26 of the anti-rebound lever 26 is offset, relative to the pivot link of axis X26, towards the outside of the control lever 18.
  • center of gravity G26 is offset towards the outside of the control lever 18 relative to the path followed by the pivot link of axis X26, this path being associated with the circle C1.
  • the center of gravity G26 is located outside the circle C1.
  • the radius of circle C2 is strictly greater than the radius of circle C1.
  • the exterior of the control lever 18 is here defined relative to the axis X18.
  • an element described as being “outwards” from the control lever 18 is more distant from the axis X18 than an element which would be described as being placed “inwards” from the control lever 18.
  • the stop 24 is located outside the control lever 18.
  • the center of gravity G26 is aligned with a first straight line L1 passing through the axis X18 and being perpendicular to a second straight line L2 coplanar and passing through the pivot link of axis X26.
  • the center of gravity G26 is offset towards the outside of the control lever 18 relative to the second straight line L2.
  • the distance “d” between the second straight line L2 and the center of gravity G26, as measured parallel to the first straight line L1, is non-zero, for example greater than or equal to 5% of the radius of the circle C1.
  • the distance “d2”, not illustrated, between the center of gravity G26 and the trajectory C1, as measured along the line L1, is not zero, for example greater than or equal to 5% of the radius of the circle C1.
  • the distance d2 corresponds to the difference between the radii of the circles C2 and C1.
  • the anti-rebound lever 26 extends essentially in a geometric plane perpendicular to the axes X18 and X26.
  • the anti-rebound lever 26 is flat.
  • the anti-rebound lever 26 can take other forms which are not necessarily flat, such as for example having the shape of a rod coupled to a counterweight.
  • the anti-rebound lever 26 has a flat and rounded shape and comprises a first lobe 40 and a second lobe 42 connected together by a central part.
  • the pivot link of axis X26 between the anti-rebound lever 26 and the control lever 18 is for example formed in one of the lobes of the anti-rebound lever 26, here in the second lobe 42.
  • the anti-rebound lever 26 has one or more recesses 44, 46.
  • the recesses allow, during the manufacture of the anti-rebound lever 26, to precisely choose the location of the center of gravity G26.
  • the lobes 44, 46 illustrated here are two in number and each have a circular shape and different sizes. As a variant, the number of lobes 44, 46 can be chosen differently, as well as their shape and / or their dimension and / or their location, depending on where one wishes to place the center of gravity G26.
  • the anti-rebound lever 26 is made of metallic material, or of a polymeric material, such as a thermosetting plastic material.
  • the mass of the anti-rebound lever 26 is between 10g and 30g, for example equal to 12g.
  • control lever 18 is part of a control shaft, also called pole shaft, aligned with the axis X18 and able to rotate around the axis X18.
  • the control shaft is for example coupled with the trigger mechanism of the device 2.
  • the control lever 18 is integral with the shaft rotating around the axis X18.
  • control lever 18 is formed by one or more cams of the control shaft.
  • control lever 18 comprises two arms 30 and 32 perpendicular to the axis X18 and integral with a control shaft 34.
  • the arms 30 and 32 extend projecting from the shaft 34 towards the outside the tree 34.
  • the arms 30 and 32 are here essentially planar in shape and extend in the same geometrical plane as the anti-rebound lever 26. In other words, the anti-rebound lever 26 and the arms 30, 32 each have a shape plane and are parallel to each other.
  • the stop 24 limits the movement of the control lever 18 between the first position and the second position by coming into contact with the arms 30 and 32 so as to block the rotation of the shaft 34.
  • the stop 24 is here in contact with the arm 30 when the control lever 18 is in the second position, to prevent the control lever 18 from continuing its movement beyond the second position.
  • the stop 24 is in contact with the arm 32 when the control lever 18 is in the first position, to prevent the control lever 18 from rotating, in the opposite direction, beyond the first position.
  • the edge of the arm 32 can be very close to the stop 24 without being in direct contact with the stop 24.
  • the stop 24 is arranged to limit the movement of the control lever 18 both between the first position and the second position.
  • both the arm 30 and the anti-rebound lever 26 are not necessarily constantly in direct contact with the stop 24, so that a small clearance in the vicinity of the second position can be authorized in such a case for the control lever 18.
  • the pivot link connecting the part 22 to the control lever 18 is mounted on the arm 30.
  • the pivot link connecting the control lever 18 to the anti-rebound lever 26 is mounted on the arm 32.
  • the arms 30 and 32 are here connected by a rounded portion in the form of an arc of a circle centered on the axis X18.
  • the anti-rebound lever 26 covers the rounded portion and the upper edge of the anti-rebound lever 26 is aligned with the outer edge of the rounded portion. The anti-rebound lever 26 then does not protrude beyond the rounded portion, so as not to hinder the movement of the control lever 18 and of the shaft 34.
  • control shaft is preferably common to the switching devices 4 of the different poles so as to be able to simultaneously control the movement of the respective control levers 26 of these devices 4.
  • each pole of the device 2 is associated with a dedicated compartment in a box of the device 2.
  • the compartments are aligned side by side along the axis X18.
  • the control shaft passes through the side walls separating two neighboring compartments by dedicated passage orifices.
  • the device 4 is in the closed state, as illustrated in the figure 1 .
  • the conductive parts of the contacts 6 and 8 touch and the electric current can flow.
  • the control lever 18 is in the first position.
  • one edge of the arm 32 is in contact with the stop 24, or very close to the stop 24, for example at a distance of less than five millimeters from the stop 24.
  • the anti-rebound lever 26 is in the rest position .
  • the switching mechanism is triggered to open the device 4, that is to say to separate the contacts 6 and 8 and to interrupt the current.
  • control lever 18 is rotated about the axis X18, for example by turning the shaft 34 in a first direction of rotation, illustrated by the arrow F1 on the figure 2 .
  • This movement is transmitted by the part 22 to the movable contact 8 which then turns around the axis X8 in a second direction of rotation, illustrated by the arrow F2.
  • the anti-rebound lever 26 remains in the rest position.
  • control lever 18 continues until the control lever 18 reaches the second position, that is to say it reaches the end of the travel, here corresponding to the position in which the arm 30 comes into contact with the stop 24, as illustrated in the figure 2 .
  • control lever 18 arrives in its second position at the end of the stroke, it is liable, due to its speed, to rebound and then to move in the opposite direction towards its first position.
  • the arm 30 strikes the stop 24 when it reaches the end of the stroke.
  • the control lever 18 has also started to leave the second position and the arm 30 has started to move slightly away from the stop 24.
  • the anti-rebound lever 26 has meanwhile moved into its deployed position, in contact against the stop 24, which prevents the control lever 18 from continuing to move away from the second position.
  • the anti-rebound lever 26 prevents the control lever 18 from leaving its second position, by cooperating with the stop 24, even if the control lever 18 rebounds against the stop and has started to move away from it, as this is the case here.
  • the control lever 18 then remains in the vicinity of the second position. Contact 8 cannot therefore close accidentally.
  • the movement of the anti-rebound lever 26 is not dependent on the speed of rotation of the control lever 18.
  • the risk of reopening of the contact 8 is therefore reduced, regardless of the circumstances in which tripping occurs, even when the control lever 18 moves slowly.
  • anti-rebound lever 26 can be integrated during the construction of the device 2 without it being necessary to completely modify the architecture of the device 4.
  • the anti-rebound lever 26 can then be brought back to its rest position, for example once the control lever 18 has come to a stop in the second position.
  • the return to the rest position can be achieved manually or by gravity or by an elastic return member such as a spring associated with the anti-rebound lever 26.

Landscapes

  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Cet appareil de commutation électrique (2) à contacts séparables comprend un dispositif de commutation comportant :un contact électrique fixe (6) et un contact électrique mobile (8) déplaçable entre une position de fermeture et une position d'ouverture ;un levier de commande (18) couplé mécaniquement au contact électrique mobile, le levier de commande étant mobile en rotation, autour d'un premier axe de rotation (X18), entre une première position et une deuxième position ;un levier anti-rebond (26) agencé pour se déplacer depuis une position de repos vers une position déployée lorsque le levier de commande atteint la deuxième position.Le levier anti-rebond coopère avec une butée (24) lorsqu'il est dans sa position déployée et que le levier de commande est dans la deuxième position pour empêcher le levier de commande de quitter la deuxième position.

Description

  • La présente invention concerne un appareil de commutation électrique à contacts séparables.
  • Les appareils de commutation électrique à contacts séparables, tels que les disjoncteurs à basse tension, comportent généralement, pour chaque pôle, un contact électrique fixe et un contact électrique mobile qui peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre grâce à un mécanisme de commutation pour interrompre la circulation d'un courant électrique. Le brevet EP-2 801 099-B1 décrit un exemple d'un appareil de commutation.
  • Un inconvénient des appareils de commutation connus est que, lorsque le mécanisme de commutation est actionné pour séparer les contacts fixe et mobile afin d'interrompre la circulation du courant, le contact mobile peut se refermer accidentellement une fois arrivé en fin de course d'ouverture, par exemple à cause d'un rebond non maîtrisé d'une ou plusieurs pièces mobiles du mécanisme de commutation.
  • Si les contacts se referment accidentellement, le courant électrique peut à nouveau circuler, alors que l'appareil est supposé être dans un état ouvert. Une telle situation doit être évitée pour des raisons de sécurité.
  • C'est à cet inconvénient qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un appareil de commutation électrique à contacts séparables dans lequel le risque de fermeture accidentelle des contacts électriques est réduit.
  • A cet effet, l'invention concerne un appareil de commutation électrique à contacts séparables, comprenant un dispositif de commutation comportant :
    • un contact électrique fixe et un contact électrique mobile déplaçable entre une position de fermeture et une position d'ouverture ;
    • un levier de commande couplé mécaniquement au contact électrique mobile, le levier de commande étant mobile en rotation, autour d'un premier axe de rotation, entre une première position et une deuxième position, le déplacement du levier de commande depuis la première position vers la deuxième position entraînant un déplacement du contact mobile depuis la position de fermeture vers la position d'ouverture ;
    • un levier anti-rebond, monté sur le levier de commande par une liaison pivot et pouvant se déplacer, grâce à la liaison pivot, en rotation autour d'un deuxième axe de rotation parallèle au premier axe de rotation, entre une position de repos et une position déployée ;
  • Le levier anti-rebond est agencé pour se déplacer depuis la position de repos vers la position déployée lorsque le levier de commande atteint la deuxième position et le levier anti-rebond est agencé pour coopérer avec une butée du dispositif de commutation lorsque le levier anti-rebond est dans sa position déployée et que le levier de commande est dans la deuxième position pour empêcher le levier de commande de quitter la deuxième position.
  • Grâce au positionnement du centre de gravité, lorsque le levier de commande arrive en butée dans sa deuxième position lors d'un déplacement visant à ouvrir le contact mobile, le moment cinétique du levier de commande est au moins en partie transmis au levier anti-rebonds, qui se déplace alors vers sa position déployée. Une fois déployé, le levier anti-rebonds empêche le levier de commande de quitter sa deuxième position, même si le levier de commande rebondit contre la butée. Ainsi, le risque de fermeture accidentelle du contact mobile est maîtrisé. Le fonctionnement de l'appareil est donc plus sûr.
  • Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel appareil de commutation peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement admissible :
    • Le centre de gravité du levier anti-rebond est décalé par rapport à la liaison pivot vers l'extérieur du levier de commande par rapport à la trajectoire suivie par la liaison pivot lorsque le levier de commande se déplace vers sa deuxième position depuis la première position.
    • Le centre de gravité est aligné avec une première droite passant par le premier axe de rotation et étant perpendiculaire à une deuxième droite coplanaire et passant par la liaison pivot, le centre de gravité étant décalé vers l'extérieur du levier de commande par rapport à la deuxième droite.
    • Le levier anti-rebond s'étend essentiellement dans un plan géométrique perpendiculaire aux premier et deuxième axes de rotation.
    • Le levier anti-rebond comporte un ou plusieurs évidements.
    • Le levier anti-rebond comporte un premier lobe et un deuxième lobe reliés entre eux par une partie centrale, la liaison pivot entre le levier anti-rebond et le levier de commande étant formée dans un des lobes du levier anti-rebond.
    • Le levier de commande comporte un premier bras sur lequel est formée la liaison pivot avec le levier anti-rebond et un deuxième bras sur lequel est formée une autre liaison pivot avec une pièce de raccordement connectée au contact mobile pour assurer le couplage entre le levier de commande et le contact mobile, le premier bras et le deuxième bras étant perpendiculaires au premier axe de rotation et étant solidaires d'un arbre de commande de l'appareil s'étendant le long du premier axe de rotation.
    • La butée est agencée pour limiter le débattement du levier de commande entre la première position et la deuxième position.
    • La butée est en contact avec le deuxième bras lorsque le levier de commande est dans la deuxième position et en contact avec le premier bras lorsque le levier de commande est dans la première position.
    • L'appareil est un appareil multipolaire comportant un ou plusieurs dispositifs de commutation additionnels similaires au dispositif de commutation, l'appareil comportant également un arbre de commande commun aux dispositifs de commutation pour commander simultanément le déplacement des leviers de commande respectifs des dispositifs de commutation.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un appareil de commutation donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement une vue en coupe d'un appareil de commutation électrique selon des modes de réalisation de l'invention, dans lequel les contacts séparables sont fermés ;
    • la figure 2 représente schématiquement l'appareil de la figure 1, dans lequel les contacts séparables sont ouverts ;
    • la figure 3 représente schématiquement l'appareil de la figure 1, dans lequel les contacts séparables sont ouverts et dans lequel un levier anti-rebond est déplacé dans sa position déployée ;
    • la figure 4 représente schématiquement un agrandissement de la figure 2.
  • Les figures 1 à 4 représentent un appareil 2 de commutation électrique, tel qu'un contacteur, ou un disjoncteur, ou un relais, par exemple destiné à être raccordé à une installation de distribution d'électricité.
  • L'appareil 2 comporte un dispositif de commutation 4 à contacts séparables et un mécanisme de commutation couplé aux contacts séparables du dispositif 4 pour commuter entre des états ouvert et fermé, par exemple en réponse à un ordre de déclenchement envoyé depuis un déclencheur ou depuis un organe de commande.
  • Dans cet exemple, seul un pôle de l'appareil 2 est décrit. Toutefois, selon des modes de mise en oeuvre, l'appareil 2 est un appareil multipolaire et comporte plusieurs pôles, chacun incluant un dispositif 4 similaire à celui décrit. Dans ce cas, la description du dispositif 4 est transposable aux autres pôles de l'appareil 2.
  • Par exemple, l'appareil 2 comporte trois ou quatre pôles pour être raccordé à une installation triphasée. Dans d'autres cas, l'appareil 2 peut comporter un seul pôle.
  • Le dispositif 4 comporte un contact électrique fixe 6 et un contact électrique mobile 8, raccordés à des terminaux de connexion respectifs de l'appareil 2.
  • Le contact mobile 8 est déplaçable entre une position de fermeture et une position d'ouverture par rapport au contact fixe 6 pour, respectivement, autoriser et empêcher la circulation d'un courant électrique entre les contacts 6 et 8.
  • Par exemple, le contact mobile 8 est monté pivotant par rapport à un support fixe 10 du dispositif 4 et se déplace entre les positions d'ouverture et de fermeture par rotation autour d'un axe de rotation X8.
  • Le contact mobile 8 est illustré dans la position de fermeture sur la figure 1 et dans la position d'ouverture sur les figures 2 et 3.
  • Selon des exemples, comme illustré sur la figure 2, le dispositif 4 comporte des pastilles de contact 12 et 14 électriquement conductrices montées respectivement sur le contact fixe 6 et le contact mobile 8.
  • Par exemple, le contact mobile 8 comprend un ou plusieurs doigts de contact 16 montés pivotants par rapport au contact 8, chaque doigt de contact 16 portant une des pastilles de contact 14.
  • Le dispositif 4 comporte en outre un levier de commande 18 couplé mécaniquement au contact électrique mobile 8.
  • Le levier de commande 18 est mobile en rotation autour d'un axe de rotation X18 parallèle à l'axe X8, entre une première position et une deuxième position.
  • Le levier de commande 18 est dans la première position sur la figure 1 et dans la deuxième position sur les figures 2, 3 et 4.
  • Par exemple, le déplacement du levier de commande 18 depuis la première position vers la deuxième position entraîne un déplacement du contact mobile 8 depuis la position de fermeture vers sa position d'ouverture.
  • Réciproquement, le déplacement du levier de commande 18 depuis la deuxième position vers la première position entraîne un déplacement du contact mobile 8 depuis la position d'ouverture vers sa position de fermeture.
  • Dans l'exemple illustré, le levier de commande 18 est mobile par rapport à une armature 20 de l'appareil 2. Le levier de commande 18 est couplé mécaniquement au contact mobile 8 par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement 22, ici ayant une forme rectiligne.
  • Selon des exemples, la pièce de raccordement 22 est montée pivotante par rapport au contact mobile 8 par une première liaison pivot d'axe de rotation X22 et est également montée pivotante par rapport au levier de commande 18 par une deuxième liaison pivot d'axe X23. Les axes X22 et X23 sont parallèles.
  • D'autres dispositions peuvent être utilisées pour coupler mécaniquement le levier de commande 18 au contact mobile 8.
  • Le dispositif 4 comprend aussi une butée 24 fixe, par exemple montée fixement sur l'armature 20 et dont le rôle est explicité dans ce qui suit. Par exemple, la butée 24 comporte une tige ou une excroissance rigide faisant saillie par rapport à l'armature 20 en s'étendant parallèlement à l'axe X18.
  • Le dispositif 4 comporte également un levier anti-rebond 26, monté sur le levier de commande 18 par une liaison pivot. Le levier de commande 18 peut se déplacer, par rapport au levier de commande 18, grâce à la liaison pivot, en rotation autour d'un axe de rotation X26, entre une position de repos, aussi nommée position rétractée, et une position déployée.
  • L'axe X26 est solidaire du levier de commande 18 et est parallèle à l'axe X18. En d'autres termes, l'axe X26 et la liaison pivot correspondante se déplacent avec le levier de commande 18.
  • Dans la position de repos, le levier de commande 26 n'entrave pas le mouvement du levier de commande 18. Par exemple, le levier anti-rebond 26 est alors replié sur un corps du levier de commande 18.
  • Le levier anti-rebond 26 est agencé pour coopérer avec la butée 24 lorsqu'il est dans sa position déployée et lorsque le levier de commande 18 est dans la deuxième position, de sorte à empêcher le levier de commande 18 de quitter la deuxième position.
  • Le levier anti-rebond 26 est en outre agencé pour se déplacer depuis sa position de repos vers sa position déployée lorsque le levier de commande 18 atteint la deuxième position à l'issue d'un déplacement depuis la première position.
  • Pour ce faire, le dispositif 4 est agencé pour que le levier de commande 18 transmette au moins une partie de son moment cinétique au levier anti-rebond 26 lorsque le levier de commande 18 arrive en fin de course dans la deuxième position, par exemple lorsqu'il percute la butée 24. Ainsi, le déploiement du levier anti-rebond 26 est automatique et rapide.
  • Un exemple du levier anti-rebond 26 est décrit plus en détail en référence à la figure 4.
  • La référence C1 désigne un cercle qui se superpose à la trajectoire suivie par la liaison pivot d'axe X26 entre le levier anti-rebond 26 et le levier de commande 16 lorsque le levier de commande 18 se déplace entre sa première position et sa deuxième position.
  • La référence C2 désigne un cercle qui se superpose à la trajectoire suivie par le centre de gravité G26 du levier anti-rebond 26 lorsque le levier de commande 18 se déplace entre sa première position et sa deuxième position et que le levier anti-rebond 26 reste dans la position de repos.
  • Les trajectoires associées aux cercles C1 et C2 sont toutes deux en forme d'arc de cercle. Les cercles C1 et C2 sont concentriques et coplanaires.
  • Selon des modes de réalisation, le centre de gravité G26 du levier anti-rebond 26 est décalé, par rapport à la liaison pivot d'axe X26, vers l'extérieur du levier de commande 18.
  • Plus précisément, le centre de gravité G26 est décalé vers l'extérieur du levier de commande 18 par rapport à la trajectoire suivie par la liaison pivot d'axe X26, cette trajectoire étant associée au cercle C1.
  • En d'autres termes, le centre de gravité G26 est situé à l'extérieur du cercle C1. Le rayon du cercle C2 est strictement supérieur au rayon du cercle C1.
  • L'extérieur du levier de commande 18 est ici défini par rapport à l'axe X18. Par exemple, un élément décrit comme étant « vers l'extérieur » du levier de commande 18 est plus éloigné de l'axe X18 qu'un élément qui serait décrit comme étant placé « vers l'intérieur » du levier de commande 18.
  • Par exemple, la butée 24 se situe à l'extérieur du levier de commande 18.
  • Dans l'exemple illustré, le centre de gravité G26 est aligné avec une première droite L1 passant par l'axe X18 et étant perpendiculaire à une deuxième droite L2 coplanaire et passant par la liaison pivot d'axe X26. Le centre de gravité G26 est décalé vers l'extérieur du levier de commande 18 par rapport à la deuxième droite L2.
  • Par exemple, la distance « d » entre la deuxième droite L2 et le centre de gravité G26, telle que mesurée parallèlement à la première droite L1, est non-nulle, par exemple supérieure ou égale à 5% du rayon du cercle C1.
  • De préférence, la distance « d2 », non illustrée, entre le centre de gravité G26 et le la trajectoire C1, telle que mesurée le long de la droite L1, est non nulle, par exemple supérieure ou égale à 5% du rayon du cercle C1. La distance d2 correspond à la différence entre les rayons des cercles C2 et C1.
  • Selon des modes de mise en oeuvre, le levier anti-rebond 26 s'étend essentiellement dans un plan géométrique perpendiculaire aux axes X18 et X26. Par exemple, le levier anti-rebond 26 est plat. En variante, le levier anti-rebond 26 peut prendre d'autres formes non nécessairement plates, comme par exemple avoir la forme d'une tige couplée à une masselotte.
  • Dans l'exemple illustré, le levier anti-rebond 26 présente une forme plate et arrondie et comporte un premier lobe 40 et un deuxième lobe 42 reliés entre eux par une partie centrale.
  • La liaison pivot d'axe X26 entre le levier anti-rebond 26 et le levier de commande 18 est par exemple formée dans un des lobes du levier anti-rebond 26, ici dans le deuxième lobe 42.
  • Avantageusement, le levier anti-rebond 26 comporte un ou plusieurs évidements 44, 46. Les évidements permettent, lors de la fabrication du levier anti-rebond 26, de choisir précisément l'emplacement du centre de gravité G26.
  • Les lobes 44, 46 illustrés sont ici au nombre de deux et présentent chacun une forme circulaire et des tailles différentes. En variante, le nombre de lobes 44, 46 peut être choisi différemment, de même que le leur forme et/ou leur dimension et/ou leur emplacement, en fonction de l'endroit où on souhaite placer le centre de gravité G26.
  • Selon des modes de réalisation, le levier anti-rebond 26 est réalisé en matière métallique, ou en un matériau polymère, tel qu'un matériau plastique thermodurcissable.
  • A titre d'exemple purement illustratif et non nécessairement limitatif, la masse du levier anti-rebond 26 est comprise entre 10g et 30g, par exemple égale à 12g.
  • Selon des modes de mise en oeuvre, le levier de commande 18 fait partie d'un arbre de commande, aussi nommé arbre des pôles, aligné avec l'axe X18 et pouvant tourner autour de l'axe X18. L'arbre de commande est par exemple couplé avec le mécanisme de déclenchement de l'appareil 2.
  • Le levier de commande 18 est solidaire avec l'arbre en rotation autour de l'axe X18.
  • Par exemple, le levier de commande 18 est formé par une ou plusieurs cames de l'arbre de commande.
  • Dans l'exemple illustré, le levier de commande 18 comporte deux bras 30 et 32 perpendiculaires à l'axe X18 et solidaires d'un arbre de commande 34. Les bras 30 et 32 s'étendent en saillie de l'arbre 34 vers l'extérieur de l'arbre 34.
  • Les bras 30 et 32 sont ici de forme essentiellement plane et s'étendent dans le même plan géométrique que le levier anti-rebond 26. En d'autres termes, le levier anti-rebond 26 et les bras 30, 32 ont chacun une forme plane et sont parallèles entre eux.
  • Selon des exemples, la butée 24 limite le déplacement du levier de commande 18 entre la première position et la deuxième position en entrant en contact avec les bras 30 et 32 de manière à bloquer la rotation de l'arbre 34.
  • Plus précisément, la butée 24 est ici en contact avec le bras 30 lorsque le levier de commande 18 est dans la deuxième position, pour empêcher le levier de commande 18 de poursuivre son mouvement au-delà de la deuxième position. La butée 24 est en contact avec le bras 32 lorsque le levier de commande 18 est dans la première position, pour empêcher le levier de commande 18 de tourner, dans le sens opposé, au-delà de la première position. En variante, dans la première position, le bord du bras 32 peut être très proche de la butée 24 sans pour autant être directement en contact avec la butée 24.
  • Ainsi, dans cet exemple, la butée 24 est agencée pour limiter le débattement du levier de commande 18 à la fois entre la première position et la deuxième position.
  • Dans les exemples décrits, lorsque le levier de commande 18 est dans la deuxième position et que le levier anti-rebond 26 est déployé, le bras 30 et le levier anti-rebond 26 sont situés de part et d'autre de la butée 24, au voisinage immédiat de la butée 24, voire même en contact direct avec la butée 24. Ainsi, le déplacement du levier de commande 18 (et donc de l'arbre 34) est rendu impossible tant que le levier anti-rebond 26 reste dans sa position déployée.
  • En pratique, le bras 30 et le levier anti-rebond 26 ne sont pas nécessairement constamment tous deux en contact direct avec la butée 24, de sorte qu'un faible débattement au voisinage de la deuxième position peut être autorisé dans un tel cas pour le levier de commande 18.
  • Selon des modes de mise en oeuvre, la liaison pivot reliant la pièce 22 au levier de commande 18 est montée sur le bras 30. La liaison pivot reliant le levier de commande 18 au levier anti-rebond 26 est montée sur le bras 32.
  • Les bras 30 et 32 sont ici reliés par une portion arrondie en forme d'arc de cercle centré sur l'axe X18. Dans la position repliée, le levier anti-rebond 26 recouvre la portion arrondie et le bord supérieur du levier anti-rebond 26 est aligné avec le bord extérieur de la portion arrondie. Le levier anti-rebond 26 ne dépasse alors pas de la portion arrondie, de manière à ne pas entraver le déplacement du levier de commande 18 et de l'arbre 34.
  • Selon des variantes, dans le cas où l'appareil 2 comporte plusieurs pôles, l'arbre de commande est de préférence commun aux dispositifs de commutation 4 des différents pôles de sorte à pouvoir commander simultanément le déplacement des leviers de commande 26 respectifs de ces dispositifs 4.
  • Par exemple, chaque pôle de l'appareil 2 est associé à un compartiment dédié dans un boîtier de l'appareil 2. Les compartiments sont alignés côte à côte le long de l'axe X18. L'arbre de commande traverse les parois latérales séparant deux compartiments voisins par des orifices de passage dédiés.
  • Un exemple du fonctionnement du dispositif 4 est maintenant décrit en référence aux figures 1 à 3.
  • Initialement, le dispositif 4 est dans l'état fermé, comme illustré sur la figure 1. Les parties conductrices des contacts 6 et 8 se touchent et le courant électrique peut circuler.
  • Le levier de commande 18 est dans la première position. Par exemple un bord du bras 32 est en contact avec la butée 24, ou très proche de la butée 24, par exemple à une distance de moins de cinq millimètres de la butée 24. Le levier anti-rebond 26 est dans la position de repos.
  • Ensuite, le mécanisme de commutation est déclenché pour ouvrir le dispositif 4, c'est-à-dire pour séparer les contacts 6 et 8 et pour interrompre le courant.
  • Pour cela, le levier de commande 18 est mis en rotation autour de l'axe X18, par exemple en tournant l'arbre 34 dans un premier sens de rotation, illustré par la flèche F1 sur la figure 2. Ce mouvement est transmis par la pièce 22 au contact mobile 8 qui tourne alors autour de l'axe X8 dans un deuxième sens de rotation, illustré par la flèche F2. A ce stade, le levier anti-rebond 26 reste dans la position de repos.
  • Le mouvement de rotation du levier de commande 18 se poursuit jusqu'à ce que le levier de commande 18 atteigne la deuxième position, c'est-à-dire qu'il arrive en fin de course, correspondant ici à la position dans laquelle le bras 30 entre en contact avec la butée 24, comme illustré sur la figure 2.
  • En pratique, lorsque le levier de commande 18 arrive dans sa deuxième position en fin de course, il est susceptible, du fait de sa vitesse, de rebondir puis de se déplacer en sens inverse vers sa première position.
  • Dans l'exemple illustré, le bras 30 percute la butée 24 lorsqu'il arrive en fin de course. Sur la figure 3, le levier de commande 18 a d'ailleurs commencé à quitter la deuxième position et le bras 30 a commencé à s'éloigner faiblement de la butée 24.
  • Toutefois, le levier anti-rebond 26 s'est entre temps déplacé dans sa position déployée, en contact contre la butée 24, ce qui empêche le levier de commande 18 de continuer à s'éloigner de la deuxième position.
  • En effet, grâce au positionnement du centre de gravité G26 du levier anti-rebond 26, lorsque le levier de commande 18 arrive en butée dans sa deuxième position, le moment cinétique du levier de commande 18 est au moins en partie transmis au levier anti-rebond 26, par exemple lors de la collision du levier de commande 18 contre la butée 24. Le levier anti-rebond 26 se déplace alors vers sa position déployée.
  • Par exemple, lorsque le levier de commande 18 arrive en fin de course, un couple proportionnel à la distance d est appliqué sur le centre de gravité G26 du levier anti-rebond 26, comme illustré par la flèche E26 sur la figure 4.
  • Une fois déployé, le levier anti-rebond 26 empêche le levier de commande 18 de quitter sa deuxième position, en coopérant avec la butée 24, même si le levier de commande 18 rebondit contre la butée et a commencé à s'en éloigner, comme c'est le cas ici. Le levier de commande 18 reste alors au voisinage de la deuxième position. Le contact 8 ne peut donc pas se refermer accidentellement.
  • Ainsi, le risque de fermeture accidentelle du contact mobile 8 est réduit. Le fonctionnement de l'appareil 2 est donc plus sûr.
  • En particulier, le déplacement du levier anti-rebond 26 n'est pas tributaire de la vitesse de rotation du levier de commande 18. Le risque de réouverture du contact 8 est donc réduit, indépendamment des circonstances dans lesquelles se produit le déclenchement, même lorsque le levier de commande 18 se déplace lentement.
  • En outre, le levier anti-rebond 26 peut être intégré lors de la construction de l'appareil 2 sans qu'il ne soit nécessaire de modifier complètement l'architecture du dispositif 4.
  • En pratique, le levier anti-rebond 26 peut ensuite être ramené vers sa position de repos, par exemple une fois que le levier de commande 18 s'est immobilisé dans la deuxième position. Le retour vers la position de repos peut être réalisé manuellement ou par gravité ou par un organe de rappel élastique tel qu'un ressort associé au levier anti-rebond 26.
  • Les modes de réalisation et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation.

Claims (10)

  1. Appareil de commutation électrique (2) à contacts séparables, comprenant un dispositif de commutation (4) comportant :
    un contact électrique fixe (6) et un contact électrique mobile (8) déplaçable entre une position de fermeture et une position d'ouverture ;
    un levier de commande (18) couplé mécaniquement au contact électrique mobile (8), le levier de commande étant mobile en rotation, autour d'un premier axe de rotation (X18), entre une première position et une deuxième position, le déplacement du levier de commande (18) depuis la première position vers la deuxième position entraînant un déplacement du contact mobile (8) depuis la position de fermeture vers la position d'ouverture ;
    un levier anti-rebond (26), monté sur le levier de commande (18) par une liaison pivot et pouvant se déplacer, grâce à la liaison pivot, en rotation autour d'un deuxième axe de rotation (X26) parallèle au premier axe de rotation (X18), entre une position de repos et une position déployée ;
    caractérisé en ce que le levier anti-rebond (26) est agencé pour se déplacer depuis la position de repos vers la position déployée lorsque le levier de commande (18) atteint la deuxième position ;
    et en ce que le levier anti-rebond (26) est agencé pour coopérer avec une butée (24) du dispositif de commutation (4) lorsque le levier anti-rebond (26) est dans sa position déployée et que le levier de commande (18) est dans la deuxième position pour empêcher le levier de commande (18) de quitter la deuxième position.
  2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de gravité (G26) du levier anti-rebond (26) est décalé par rapport à la liaison pivot (X26) vers l'extérieur du levier de commande par rapport à la trajectoire (C2) suivie par la liaison pivot (X26) lorsque le levier de commande (18) se déplace vers sa deuxième position depuis la première position.
  3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le centre de gravité (G26) est aligné avec une première droite (L1) passant par le premier axe de rotation (X18) et étant perpendiculaire à une deuxième droite (L2) coplanaire et passant par la liaison pivot (X26), le centre de gravité (G26) étant décalé vers l'extérieur du levier de commande par rapport à la deuxième droite (L2).
  4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier anti-rebond (26) s'étend essentiellement dans un plan géométrique perpendiculaire aux premier et deuxième axes de rotation (X18, X26).
  5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier anti-rebond (26) comporte un ou plusieurs évidements (44, 46).
  6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier anti-rebond (26) comporte un premier lobe (40) et un deuxième lobe (42) reliés entre eux par une partie centrale, la liaison pivot entre le levier anti-rebond et le levier de commande étant formée dans un des lobes du levier anti-rebond.
  7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier de commande (18) comporte un premier bras (32) sur lequel est formée la liaison pivot avec le levier anti-rebond (26) et un deuxième bras (30) sur lequel est formée une autre liaison pivot avec une pièce de raccordement (22) connectée au contact mobile (8) pour assurer le couplage entre le levier de commande (18) et le contact mobile (8), le premier bras (32) et le deuxième bras (30) étant perpendiculaires au premier axe de rotation (X18) et étant solidaires d'un arbre de commande (34) de l'appareil s'étendant le long du premier axe de rotation (X18).
  8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (24) est agencée pour limiter le débattement du levier de commande (18) entre la première position et la deuxième position.
  9. Appareil selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la butée (24) est en contact avec le deuxième bras (30) lorsque le levier de commande (18) est dans la deuxième position et en contact avec le premier bras (32) lorsque le levier de commande (18) est dans la première position.
  10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil (2) est un appareil multipolaire comportant un ou plusieurs dispositifs de commutation additionnels similaires au dispositif de commutation (4), l'appareil comportant également un arbre de commande (34) commun aux dispositifs de commutation pour commander simultanément le déplacement des leviers de commande (18) respectifs des dispositifs de commutation (4).
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