FR2620264A1

FR2620264A1 - MAGNETIC TRIGGER WITH KNIFE ARTICULATION

Info

Publication number: FR2620264A1
Application number: FR8712343A
Authority: FR
Inventors: Michel Bonniau; Patrick Guillon
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1989-03-10
Also published as: ES2040878T3; EP0306383A1; FR2620264B1; EP0306383B1; JP2765865B2; DE3880055T2; CN1018685B; JPH01157026A; CN1032604A; DE3880055D1

Abstract

L'articulation de la palette 12 d'un déclencheur électromagnétique est réalisée par un couteau porté par une pièce indépendante de retenue 34 rigidement fixée à la palette 12 qui peut être en un matériau différent de celui de la pièce de retenue 34.The articulation of the pallet 12 of an electromagnetic trigger is produced by a knife carried by an independent retaining part 34 rigidly fixed to the pallet 12 which may be made of a material different from that of the retaining part 34.

Description

DECLENCHEUR MAGNETIQUE A ARTICULATION A COUTEAUMAGNETIC TRIGGER WITH KNIFE ARTICULATION

L'invention est relative à un déclencheur électromagnétique à accrochage magnétique notamment pour un interrupteur ou disjoncteur différentiel, comprenant une armature en forme de U, dont les extrémités des deux jambes constituent deux surfaces polaires coplanaires, une palette pivotante venant en position armée du déclencheur se coller sur lesdites deux surfaces polaires pour fermer le circuit magnétique constitué par l'armature et la palette, un aimant permanent de polarisation dudit circuit magnétique et une bobine de déclenchement entourant le circuit magnétique, ladite palette étant montée à pivotement le long du bord extérieur de l'une desdites surfaces polaires par une articulation à couteau qui définit la ligne de rotation de la palette lors du déclenchement, lequel couteau coopère avec une face d'appui solidaire de l'armature, pour The invention relates to an electromagnetic trip device with magnetic latching, in particular for a differential switch or circuit breaker, comprising a U-shaped frame, the ends of the two legs of which constitute two coplanar pole surfaces, a pivoting pallet coming in the armed position of the trip device. sticking on said two pole surfaces to close the magnetic circuit constituted by the armature and the pallet, a permanent magnet for polarizing said magnetic circuit and a trip coil surrounding the magnetic circuit, said pallet being pivotally mounted along the outer edge of one of said pole surfaces by a knife articulation which defines the line of rotation of the pallet upon triggering, which knife cooperates with a bearing face integral with the frame, for

positionner longitudinalement la palette. position the pallet longitudinally.

Il est important de disposer de déclencheurs électromagnétiques du genre mentionné, à très grande sensibilité qui présentent une faible dispersion et dont le fonctionnement est fiable. La fabrication de ces déclencheurs électromagnétiques à grande sensibilité doit être particulièrement soignée, notamment au niveau des surfaces polaires et de l'articulation de la palette pivotante. Un déclencheur connu comporte une palette pivotante ayant des découpes agencées en couteau qui constituent l'articulation de la palette. Afin d'éviter tout mouvement relatif et toute friction des surfaces polaires les unes sur les autres au cours du mouvement de pivotement de la palette, il est essentiel de faire coincider l'arête du couteau avec le bord extérieur de la surface polaire de l'armature du côté de l'articulation. La découpe formant le couteau est à proximité immédiate de cette surface polaire et lors de l'enlèvement des bavures dues à l'estampage de la découpe, il est pratiquement inévitable d'endommager la surface polaire. Le choix du matériau de la palette est de plus déterminé par les propriétés magnétiques, et ce matériau n'a généralement pas la dureté suffisante pour constituer un couteau d'une l'articulation. Les traitements des surfaces polaires, notamment le polissage électrolytique, affectent les propriétés du couteau et ne permettent pas la réalisation d'une articulation quasi It is important to have electromagnetic trip devices of the kind mentioned, with very high sensitivity which have a low dispersion and whose operation is reliable. The manufacture of these highly sensitive electromagnetic trip devices must be particularly careful, especially at the pole surfaces and the articulation of the pivoting pallet. A known trigger comprises a pivoting pallet having cutouts arranged as a knife which constitute the articulation of the pallet. In order to avoid any relative movement and any friction of the polar surfaces on each other during the pivoting movement of the pallet, it is essential to have the knife edge coincide with the outer edge of the polar surface of the reinforcement on the side of the joint. The cutout forming the knife is in the immediate vicinity of this pole surface and when removing the burrs due to the stamping of the cutout, it is practically inevitable to damage the pole surface. The choice of the material of the pallet is moreover determined by the magnetic properties, and this material generally does not have sufficient hardness to constitute a knife of a joint. The treatments of the polar surfaces, in particular the electrolytic polishing, affect the properties of the knife and do not allow the realization of a quasi articulation

parfaite, indispensable au bon fonctionnement du déclencheur. perfect, essential for the proper functioning of the trigger.

La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un déclencheur électromagnétique à haute sensibilité, dans lequel le traitement de la palette et plus particulièrement de ses surfaces polaires, est indépendant de l'articulation de la The present invention aims to allow the production of a high sensitivity electromagnetic trigger, in which the treatment of the pallet and more particularly of its pole surfaces, is independent of the articulation of the

palette pivotante.swivel pallet.

Le déclencheur électromagnétique selon l'invention est caractérisé en ce que ledit couteau appartient à une pièce de retenue indépendante, rigidement assujettie à la palette, ladite pièce de retenue portant des butées qui en combinaison avec ledit couteau,- limitent les déplacements longitudinaux de la palette par rapport à l'armature et évitent l'usure et la The electromagnetic trip device according to the invention is characterized in that said knife belongs to an independent retaining piece, rigidly secured to the pallet, said retaining piece carrying stops which, in combination with said knife, - limit the longitudinal displacements of the pallet relative to the frame and avoid wear and

dispersion dues aux déplacements.dispersion due to displacement.

En reportant le couteau de l'articulation sur une pièce indépendante de la palette, les matériaux de la palette et de cette pièce d'articulation peuvent être différents et sont bien entendu choisis en fonction des propriétés requises. La pièce de retenue est par exemple enacier, tandis que la palette peut être en un alliage fer-nickel, de propriété magnétique appropriée. La pièce de retenue peut être une plaquette, qui est fixée à la palette par soudage en fin de fabrication, notamment après traitement des surfaces polaires de la palette. La palette est sollicitée en position de décollement par un ressort disposé de manière à maintenir le couteau contre sa surface d'appui. Le mouvement longitudinal de la palette, correspondant à un décollement du couteau de sa face d'appui, est limité par des butées ménagées en regard du couteau sur la pièce de retenue solidarisée à la palette. La ou les faces d'appui du couteau de l'articulation sont ménagées sur une plaque rigidement fixée à l'armature et présentant deux pattes qui font saillie de la surface polaire de l'armature pour s'insérer entre le couteau et les butées portées par la pièce de retenue. Le matériau de cette plaque est bien entendu choisi pour constituer avec le couteau une articulation à faible frottement et à grande fiabilité de fonctionnement. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus By transferring the knife from the articulation to an independent part of the pallet, the materials of the pallet and of this articulation part can be different and are of course chosen according to the properties required. The retaining part is for example steel, while the pallet can be made of an iron-nickel alloy, of suitable magnetic property. The retaining part may be a plate, which is fixed to the pallet by welding at the end of manufacture, in particular after treatment of the polar surfaces of the pallet. The pallet is biased in the detachment position by a spring arranged so as to hold the knife against its bearing surface. The longitudinal movement of the pallet, corresponding to detachment of the knife from its bearing face, is limited by stops arranged opposite the knife on the retaining part secured to the pallet. The bearing face (s) of the knife of the articulation are formed on a plate rigidly fixed to the frame and having two legs which project from the pole surface of the frame to be inserted between the knife and the stops carried by the retainer. The material of this plate is of course chosen to constitute with the knife an articulation with low friction and high operating reliability. Other advantages and features will emerge more

clairement de la description qui va suivre, d'un mode de mise en clearly from the description which follows, of a mode of implementation

oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un déclencheur électromagnétique selon l'invention; - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1, montrant la palette en position attirée; - la figure 3 est une vue en plan de la palette, représentée à la work of the invention given by way of nonlimiting example, and shown in the accompanying drawing in which: - Figure 1 is a schematic sectional view of an electromagnetic trip device according to the invention; - Figure 2 is a detail view of Figure 1, showing the pallet in the attracted position; - Figure 3 is a plan view of the pallet, shown in

figure 2.figure 2.

Sur les figures, le circuit magnétique d'un déclencheur électromagnétique à haute sensibilité est constitué par une armature 10 en forme de U et une palette pivotante 12. Les extrémités des deux branches 14,16 de l'armature 10 sont agencées en surfaces polaires 18,20 disposées dans un même plan, contre lesquelles surfaces, la palette 12 vient s'appliquer en position armée du déclencheur. La branche 14 de l'armature 10 porte une bobine 22, et entre les branches 14,16 est intercalé un aimant permanent 24 de polarisation de l'armature 10. La palette 12 peut pivoter sur un axe coincidant avec le bord extérieur 26 de la surface polaire 20 et elle est sollicitée en position décollée par un ressort 28. L'ensemble est logé à l'intérieur d'un boîtier traversée par des pions de commande 32. De tels déclencheurs électromagnétiques sont bien connus, et il suffit de rappeler que la palette 12 est maintenue en position accolée sur l'armature 10 par l'aimant permanent 24 à l'encontre de la force de rappel du ressort 28. L'excitation de la bobine 22 commande la libération de la palette 12 qui pivote sous l'action du ressort In the figures, the magnetic circuit of a high-sensitivity electromagnetic trip device consists of a U-shaped frame 10 and a pivoting pallet 12. The ends of the two arms 14, 16 of the frame 10 are arranged in polar surfaces 18 , 20 arranged in the same plane, against which surfaces, the pallet 12 is applied in the armed position of the trigger. The branch 14 of the frame 10 carries a coil 22, and between the branches 14,16 is interposed a permanent magnet 24 for polarizing the frame 10. The pallet 12 can pivot on an axis coinciding with the outer edge 26 of the pole surface 20 and it is biased in the detached position by a spring 28. The assembly is housed inside a housing traversed by control pins 32. Such electromagnetic triggers are well known, and it suffices to recall that the pallet 12 is held in the adjoining position on the frame 10 by the permanent magnet 24 against the return force of the spring 28. The excitation of the coil 22 controls the release of the pallet 12 which pivots under the spring action

28 en position de déclenchement.28 in the release position.

Selon l'invention, la palette 12 est constituée par une plaque rectangulaire de longueur supérieure à l'écartement des branches 14,16, de manière à déborder du côté de l'articulation 26 pour l'ancrage du ressort de rappel 28. Cette plaque 12 est choisie en un matériau magnétique approprié et subit des traitements notamment de polissage, nécessaires à la réalisation de surfaces polaires optimales. Sur la palette 12 est fixée dans la zone de l'articulation, une pièce de retenue 34 qui déborde latéralement de la palette 12 et de la branche 16 de l'armature 10. La pièce de retenue 34 en forme de plaquette, par exemple en acier est plaquée sur la face supérieure de la palette 12 opposée aux surfaces polaires et est fixée rigidement à cette palette 12 par soudure, par exemple par deux points de soudure 36. Les deux bords débordants de la pièce de retenue 34 sont repliés en équerre 38,40 pour encadrer latéralement la palette 12 et les tranches de ces équerres 38,40 sont taillées en biseau pour constituer des couteaux 42 de l'articulation de la palette 12. Au bord extérieur de la branche 16 de l'armature 10, est fixée une plaque 44 se terminant par deux pattes 46,48 faisant saillie de la surface polaire 20 de l'armature 10. Les deux pattes 46,48 sont disposées en face des équerres repliées 38,40 et les couteaux 42 viennent en appui de ces pattes 46,48 qui constituent la face d'appui de l'articulation. Le ressort de rappel 28 est légèrement incliné de manière à exercer une composante d'appui des couteaux 42 sur les pattes 46,48. Les pattes 46,48 sont insérées entre les couteaux 42, et des butées de retenue 50,52, According to the invention, the pallet 12 is constituted by a rectangular plate of length greater than the spacing of the branches 14,16, so as to project beyond the side of the articulation 26 for the anchoring of the return spring 28. This plate 12 is chosen from an appropriate magnetic material and undergoes treatments, in particular polishing, necessary for achieving optimal polar surfaces. On the pallet 12 is fixed in the region of the articulation, a retaining part 34 which projects laterally from the pallet 12 and the branch 16 of the frame 10. The retaining part 34 in the form of a plate, for example in steel is pressed against the upper face of the pallet 12 opposite the pole surfaces and is rigidly fixed to this pallet 12 by welding, for example by two welding points 36. The two projecting edges of the retaining piece 34 are folded in at square 38 , 40 to laterally frame the pallet 12 and the edges of these brackets 38.40 are cut in a bevel to form knives 42 of the articulation of the pallet 12. At the outer edge of the branch 16 of the frame 10, is fixed a plate 44 ending in two legs 46,48 projecting from the pole surface 20 of the frame 10. The two legs 46,48 are arranged opposite the folded brackets 38,40 and the knives 42 come to bear on these legs 46.48 which constitute the bearing face of the joint. The return spring 28 is slightly inclined so as to exert a component for supporting the knives 42 on the legs 46, 48. The legs 46, 48 are inserted between the knives 42, and retaining stops 50, 52,

limitant le déplacement longitudinal de la palette 12. limiting the longitudinal movement of the pallet 12.

Il est facile de voir qu'en position attirée de la palette 12, représentée à la figure 2, l'articulation à couteau 42 positionne unidirectionnellement la palette 12 en direction longitudinale, en laissant une entière liberté à la palette de se plaquer sur les surfaces polaires 18,20. Les couteaux 42 sont alignés avec le bord extérieur 26 de la surface polaire 20 qui constitue l'axe de pivotement de la palette 12. Lors d'un déclenchement, la palette 12 pivote en étant guidée par les couteaux 42 et le bord 26, ce qui évite tout mouvement relatif de friction entre les surfaces polaires de l'armature 10 et de la palette 12. Les fonctions de guidage sont entièrement assurées par la pièce de retenue 34 qui est agencée en conséquence tandis que la palette 12 assure uniquement les fonctions magnétiques de It is easy to see that in the attracted position of the pallet 12, shown in FIG. 2, the knife joint 42 unidirectionally positions the pallet 12 in the longitudinal direction, leaving the pallet complete freedom to press down on the surfaces polar 18.20. The knives 42 are aligned with the outer edge 26 of the pole surface 20 which constitutes the pivot axis of the pallet 12. When triggered, the pallet 12 pivots while being guided by the knives 42 and the edge 26, this which avoids any relative movement of friction between the pole surfaces of the armature 10 and the pallet 12. The guiding functions are entirely ensured by the retaining part 34 which is arranged accordingly while the pallet 12 only performs the magnetic functions of

fermeture et d'ouverture du circuit magnétique du déclencheur. closing and opening of the magnetic circuit of the release.

Il est clair que la pièce de retenue 34 peut être agencée différemment, et notamment être constituée par une pièce It is clear that the retaining part 34 can be arranged differently, and in particular be constituted by a part

usinée, fixée d'une manière quelconque à la palette 12. machined, fixed in any way to the pallet 12.

L'invention est bien-entendu nullement limitée au mode de mise en The invention is of course in no way limited to the mode of implementation

oeuvre plus particulièrement décrit. work more particularly described.

Claims

1. Electromagnetic trip unit with magnetic latching, in particular for a differential switch or circuit breaker, comprising a U-shaped armature (10), the ends of the two legs (14,16) constituting two polar planar surfaces (18,20), one pivoting pallet coming into the armed position of the trigger to stick on said two pole surfaces (18,20) to close the magnetic circuit constituted by the armature and the pallet, a permanent magnet (24) for polarizing said magnetic circuit and a coil of trigger (22) surrounding the magnetic circuit, said pallet (12) being pivotally mounted along the outer edge of one (20) of said pole surfaces, by a knife joint which defines the line of rotation of the pallet during trigger, which knife (42) cooperates with a bearing face (46,48) integral with the frame (10), for longitudinally positioning the pallet (12), characterized in that said knife (42) belongs to a p independent retaining piece (34) rigidly secured to the pallet (12), said retaining piece (34) carrying stops (50, 52) which, in combination with said knife (42), limit the longitudinal displacements of the pallet ( 12) relative to the frame (10) and

avoid wear and dispersion due to displacement.

2. An electromagnetic trip device according to claim 1, characterized in that said external edge of the armature (10) is fixed a plate (44) extended by two legs (46,48) projecting from the associated pole surface (20) for laterally framing the pallet (12), said legs (46,48) being inserted with clearance between the knife (42) and said stops

(50,52) for positioning the pallet (12) longitudinally.

3. Electromagnetic trip device according to claim 1 or 2, characterized in that a spring (28) biases the pallet (12) in the released release position, by exerting on the pallet an application component of the knife (42) on said face

support (46,48).

4. Electromagnetic trip device according to claim 1,2 or 3, characterized in that said retaining part (34) is a steel plate placed on the face opposite to the pole surfaces of the pallet in the region of the joint and secured to the pallet (12) by welding, said pallet having two lateral extensions curved at right angles

(38.40), the edge of which is cut into a knife (42).