FR2629633A1 - MAGNETIC TRIGGER FOR CIRCUIT BREAKER - Google Patents

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FR2629633A1 FR8804170A FR8804170A FR2629633A1 FR 2629633 A1 FR2629633 A1 FR 2629633A1 FR 8804170 A FR8804170 A FR 8804170A FR 8804170 A FR8804170 A FR 8804170A FR 2629633 A1 FR2629633 A1 FR 2629633A1
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fixed
induction coil
trip device
fixed contact
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Jean-Marie Roiatti
Francis Deckert
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Hager Electro SAS
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Abstract

The magnetic trip comprises a yoke, a trip device, a stationary contact and a switching electrode. The yoke (1) is formed by cutting out and bending a metal strip so as to incorporate a connection terminal (2) and permit the fixing in position of the induction coil (6) by soldering one of its two ends to the yoke (1), the other end being soldered to the stationary contact (5) which is carried by the yoke (1), but is insulated in relation to the latter.

Description

1 Z26296331 Z2629633

Déclencheur magnétique pour disjoncteur.  Magnetic trip for circuit breaker.

La présente invention a trait à un  The present invention relates to a

déclencheur magnétique pour disjoncteur.  magnetic trip device for circuit breaker.

Les dispositifs de disjonction sont généralement places dans des bottiers modulaires et comportent un mécanisme plus ou moins complexe d'ouverture de contacts, par un dispositif électromagnétique comprenant une bobine sensible aux surintensités et un noyau plongeur, en matériau magnétique tel que acier doux, déplacé en cas d'apparition de surintensité, ce noyau étant muni d'un percuteur agissant sur le mécanisme pour provoquer  The circuit breaker devices are generally placed in modular shoemakers and comprise a more or less complex mechanism for opening contacts, by an electromagnetic device comprising a coil sensitive to overcurrents and a plunger core, made of magnetic material such as mild steel, moved in in the event of an overcurrent, this core being provided with a striker acting on the mechanism to cause

l'ouverture et la séparation rapide des contacts.  quick opening and separation of contacts.

Ces dispositifs sont non seulement complexes à réaliser et à assembler, mais aussi et surtout délicats à disposer dans les bottiers modulaires destinés à les recevoir, la précision d'installation étant une condition sine qua non de leur bon fonctionnement. De plus, chaque diamètre de bobinage nécessite des conditions de montage différentes. - 2- L'invention a pour objectif de remédier à ces problèmes en proposant un dispositif qui permet d'obtenir, quelle que soit la dimension du bobinage, une précision très grande dans la réalisation des différents types de déclencheurs magnétiques, c'est-à-dire dans la disposition respective des éléments qui les composent, et dans la position relative de ces déclencheurs magnétiques  These devices are not only complex to make and assemble, but also and above all delicate to place in modular boot makers intended to receive them, installation precision being a sine qua non condition for their proper functioning. In addition, each winding diameter requires different mounting conditions. The object of the invention is to remedy these problems by proposing a device which makes it possible to obtain, whatever the size of the winding, very great precision in the production of the different types of magnetic trip devices, that is to say ie in the respective arrangement of the elements which compose them, and in the relative position of these magnetic triggers

dans les bottiers.in bootmakers.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un déclencheur magnétique de faible encombrement et  Another object of the invention is to provide a compact magnetic trigger and

qui soit constitué d'un nombre réduit de pièces.  which is made up of a reduced number of parts.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un déclencheur magnétique pré-assemblé et rigide qui puisse être placé d'un seul tenant dans un bottier de  Another object of the invention is to provide a pre-assembled and rigid magnetic trigger which can be placed in one piece in a case

disjoncteur.circuit breaker.

Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un déclencheur magnétique dont l'assemblage et la mise en place dans un boîtier de disjoncteur puissent être  Yet another objective of the invention is to provide a magnetic trip device whose assembly and installation in a circuit breaker box can be

entièrement automatisés.fully automated.

La présente invention a pour objet un déclencheur magnétique pour disjoncteur, comprenant une culasse, une bobine à induction associée à un noyau plongeur avec un percuteur et un ressort de rappel, un contact fixe, une électrode de commutation destinée au guidage de l'arc vers une pile de tôles d'extinction d'arc, caractérisé en ce que la culasse est formée par découpage et pliage d'une bande métallique de façon à intégrer une borne de raccordement et à permettre la fixation en place de la bobine à induction par soudage de l'une de ses deux extrémités sur la culasse, l'autre extrémité étant soudée au contact fixe qui est porté par la culasse, mais isolé par rapport à cette dernière, et qui est agencé de manière à  The present invention relates to a magnetic trip device for circuit breaker, comprising a cylinder head, an induction coil associated with a plunger core with a striker and a return spring, a fixed contact, a switching electrode intended for guiding the arc towards a stack of arc extinguishing sheets, characterized in that the cylinder head is formed by cutting and bending a metal strip so as to integrate a connection terminal and to allow the induction coil to be fixed in place by welding from one of its two ends to the cylinder head, the other end being welded to the fixed contact which is carried by the cylinder head, but insulated from the latter, and which is arranged so as to

réaliser l'électrode de commutation.  realize the switching electrode.

Dans un autre mode de réalisation, l'électrode de commutation est réalisée par découpage d'une languette dans la bande formant la culasse. Cette -3 - disposition permet de rendre le déclencheur magnétique encore plus compact et donc d'obtenir un gain de place dans  In another embodiment, the switching electrode is produced by cutting a tab in the strip forming the yoke. This arrangement makes it possible to make the magnetic trigger even more compact and therefore to gain space in

le bottier du disjoncteur.the circuit breaker case.

De préférence, le contact fixe est fixé frontalement à la culasse avec interposition d'une pièce en  Preferably, the fixed contact is fixed frontally to the cylinder head with the interposition of a piece in

matériau isolant.insulating material.

Cette pièce isolante présente, de préférence, une pièce isolante frontale et une gaine  This insulating part preferably has a front insulating part and a sheath

isolante entourant un noyau fixe et guidant le noyau mobile.  insulator surrounding a fixed core and guiding the movable core.

Dans le cas d'une bobine à induction présentant un bobinage à section carrée de gros diamètre, cette pièce isolante peut être réalisée par une pièce isolante frontale située contre la face frontale de la culasse et une rondelle isolante, le guidage du noyau plongeur s'effectuant par la surface intérieure isolée du bobinage. De préférence, le contact fixe est serti, avec un noyau fixe, sur la face frontale de la culasse et  In the case of an induction coil having a coil with a square section of large diameter, this insulating part can be produced by a front insulating part situated against the front face of the cylinder head and an insulating washer, the guide of the plunger core is effecting through the insulated inner surface of the winding. Preferably, the fixed contact is crimped, with a fixed core, on the front face of the cylinder head and

isolée de celle-ci.isolated from it.

Dans le cas d'une bobine à induction présentant un bobinage de'petit diamètre, la culasse est, de préférence, fermée de façon à réaliser une cage de  In the case of an induction coil having a winding of small diameter, the cylinder head is preferably closed so as to produce a cage of

canalisation de flux.flow pipeline.

L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente une vue en coupe d'un déclencheur magnétique selon un mode de réalisation conforme à l'invention, la figure 2 représente une vue en perspective de la culasse du déclencheur magnétique selon la figure 1, la figure 3 représente une vue en perspective du déclencheur magnétique selon la figure 1, la figure 4 représente une vue en coupe d'un déclencheur magnétique selon un autre mode de réalisation conforme à l'invention, -4- la figure 5 représente une vue en perspective de la culasse du déclencheur magnétique selon la figure 4, la figure 6 représente une vue en perspective du déclencheur magnétique selon la figure 4. Les figures 1 à 3 représentent un mode de réalisation de l'invention dans lequel la culasse 1 est fermée afin de réaliser une cage de canalisation de flux. La culasse provient d'une bande métallique pliée et découpée, comme on peut le voir à la figure 2. Cette culasse (voir la figure 1) est destinée à recevoir à l'une de ses extrémités, qui constitue la borne -de raccordement 2, une cage de serrage 3 pour le raccordement d'un conducteur  The invention will now be described in more detail with the aid of the appended drawing in which: FIG. 1 represents a sectional view of a magnetic trip device according to an embodiment according to the invention, FIG. 2 represents a view in perspective of the cylinder head of the magnetic trip device according to FIG. 1, FIG. 3 represents a perspective view of the magnetic trip device according to FIG. 1, FIG. 4 represents a section view of a magnetic trip device according to another embodiment in accordance with the invention, -4- Figure 5 shows a perspective view of the yoke of the magnetic trip device according to Figure 4, Figure 6 shows a perspective view of the magnetic trip device according to Figure 4. Figures 1 to 3 show a mode of the invention in which the cylinder head 1 is closed in order to produce a flow channeling cage. The cylinder head comes from a folded and cut metal strip, as can be seen in Figure 2. This cylinder head (see Figure 1) is intended to receive at one of its ends, which constitutes the connection terminal 2 , a clamping cage 3 for connecting a conductor

d'alimentation non représenté et à son autre extrémité, ci-  not shown and at its other end,

après appelée face frontale 4, le contact fixe 5 du déclencheur. Cette culasse loge en outre, dans sa partie fermée en cage, l'ensemble de déclenchement électromagnétique, à savoir une bobine à induction 6 à section circulaire associée à un noyau plongeur 7 avec un percuteur 8, ledit noyau plongeur 7 étant rappelé en position de repos par un organe élastique de rappel, en l'occurrence un ressort 9, le noyau plongeur 7 étant guidé dans son déplacement dans une gaine tubulaire 10 en matériau isolant, et le percuteur 8 étant guidé dans un noyau fixe 11 isolé de la culasse 1 et du bobinage 6 par une pièce  after called the front face 4, the fixed contact 5 of the trip device. This cylinder head further houses, in its part closed in a cage, the electromagnetic tripping assembly, namely an induction coil 6 with circular section associated with a plunger core 7 with a striker 8, said plunger core 7 being returned to the position of rest by an elastic return member, in this case a spring 9, the plunger core 7 being guided in its displacement in a tubular sheath 10 made of insulating material, and the striker 8 being guided in a fixed core 11 isolated from the cylinder head 1 and winding 6 per piece

isolante frontale 18 et par la gaine isolante 10.  front insulation 18 and through the insulating sheath 10.

Comme on peut le voir à la figure 2, la culasse 1 est formée de la bande métallique découpée et pliée, présentant une partie réalisant la borne de raccordement 2. Après un coude à 90 , ladite partie se poursuit par une branche rectiligne 12 qui devient, après un deuxième coude à 90 , un bras de la cage ci-après appelé embase 13. Cette embase présente une portion plus étroite 13a, située immédiatement après le susdit coude à 90 et provenant du découpage d'une zone périphérique de ladite embase 13. Après un nouveau coude à 90 , l'embase 13 se -5- poursuit par la face frontale 4 qui réalise un des flancs de la cage et qui se poursuit, après un coude à 90 , par le deuxième bras 14 de la cage qui s'étend sur toute la longueur de l'embase 13 non réduite en largeur par le susdit découpage. Ce bras 14 se poursuit lui-même, après un nouveau coude à 90 , par le deuxième flanc 15 de la cage et vient en contact avec l'embase 13, au niveau de la partie réduite en  As can be seen in FIG. 2, the cylinder head 1 is formed from the cut and folded metal strip, having a part forming the connection terminal 2. After a 90 ° bend, said part is continued by a straight branch 12 which becomes , after a second bend at 90, an arm of the cage hereinafter called base 13. This base has a narrower portion 13a, located immediately after the above bend at 90 and originating from the cutting of a peripheral zone of said base 13 After a new bend at 90, the base 13 is continued by the front face 4 which forms one of the sides of the cage and which continues, after a bend at 90, by the second arm 14 of the cage which extends over the entire length of the base 13 not reduced in width by the above cutting. This arm 14 continues itself, after a new bend at 90, by the second flank 15 of the cage and comes into contact with the base 13, at the level of the part reduced in

largeur de ladite embase 13.width of said base 13.

La face frontale 4 est percée d'un orifice 16 destiné à recevoir la pièce isolante frontale 18 et le noyau fixe 11. Le flanc 15 est également percé d'un orifice 17 aligné avec le précédent et destiné à recevoir la gaine  The front face 4 is pierced with an orifice 16 intended to receive the front insulating part 18 and the fixed core 11. The sidewall 15 is also pierced with an orifice 17 aligned with the previous one and intended to receive the sheath

isolante 10 et le noyau plongeur 7.insulator 10 and the plunger core 7.

Après mise en place d'une pièce isolante frontale 18 recouvrant la face frontale 4 et présentant une partie en cylindre creux pénétrant dans l'orifice 16 afin d'isoler le noyau fixe 11 de la culasse 1, l'ensemble de déclenchement, à savoir bobine à induction 6, noyau plongeur 7, percuteur 8, ressort 9 et noyau fixe 11, et la gaine isolante 10 placée entre la bobine à induction et les autres pièces susdites, est placé dans la culasse 1; le contact fixe 5 est amené au contact de la partie du noyau fixe 11 dépassant par l'orifice 16 et de la pièce isolante frontale 18, puis le noyau fixe 11 est serti sur la face frontale fixant du même coup le contact fixe 5. L'isolation est assurée par la gaine isolante 10 et la pièce isolante frontale 18, et isole donc le noyau plongeur 7 et le noyau fixe 11 par rapport à la bobine à induction 6 et à la culasse 1, ainsi que la contact fixe 5 par rapport à la  After fitting a front insulating part 18 covering the front face 4 and having a hollow cylinder part penetrating into the orifice 16 in order to isolate the fixed core 11 from the cylinder head 1, the triggering assembly, namely induction coil 6, plunger core 7, striker 8, spring 9 and fixed core 11, and the insulating sheath 10 placed between the induction coil and the other aforementioned parts, is placed in the cylinder head 1; the fixed contact 5 is brought into contact with the part of the fixed core 11 protruding through the orifice 16 and of the front insulating part 18, then the fixed core 11 is crimped on the front face at the same time fixing the fixed contact 5. L insulation is provided by the insulating sheath 10 and the front insulating part 18, and therefore isolates the plunger core 7 and the fixed core 11 relative to the induction coil 6 and to the cylinder head 1, as well as the fixed contact 5 relative to to the

culasse 1.cylinder head 1.

Comme on le voit à la figure 3, une extrémité de la bobine à induction 6 est soudée sur l'embase 13, un découpage approprié du flanc 15 permettant le passage de cette extrémité pour la soudure sur l'embase 13. L'autre extrémité de la bobine à induction 6 est soudée directement sur le contact fixe 5 grâce à un découpage approprié de la -6 -  As seen in Figure 3, one end of the induction coil 6 is welded to the base 13, a suitable cutout of the sidewall 15 allowing the passage of this end for soldering on the base 13. The other end of the induction coil 6 is soldered directly to the fixed contact 5 thanks to an appropriate cutting of the -6 -

face frontale 4.front 4.

Le contact fixe 5 se prolonge par une électrode de commutation 19 destinée au guidage de l'arc  The fixed contact 5 is extended by a switching electrode 19 intended for guiding the arc

vers une pile de tôles d'extinction d'arc, non représentée.  towards a stack of arc extinguishing sheets, not shown.

En variante, l'électrode de commutation peut être réalisée par découpage d'une languette approprié dans l'embase 13, comme cela sera décrit plus loin dans un autre mode de  As a variant, the switching electrode can be produced by cutting out a suitable tab in the base 13, as will be described later in another embodiment.

réalisation de l'invention.realization of the invention.

Le déclencheur magnétique ainsi décrit, correspond à un mode préféré de réalisation. Il peut être facilement disposé de façon très précise dans un bottier  The magnetic trigger thus described corresponds to a preferred embodiment. It can be easily and very precisely arranged in a shoemaker

modulaire, quelque soit le type de bobinage d'induction.  modular, whatever the type of induction winding.

Les figures 4 à 6 représentent un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le bobinage à induction est de gros diamètre. Dans ce cas, il n'est pas  Figures 4 to 6 show another embodiment of the invention in which the induction winding is of large diameter. In this case, it is not

nécessaire de réaliser une cage de canalisation de flux.  necessary to make a flow channeling cage.

D'autre part, le bobinage présente une section carrée. Pour cette raison, le mode de réalisation représenté ne prévoit pas de gaine isolante comme précédemment mais simplement une rondelle isolante 10a pour isoler la face avant du noyau  On the other hand, the winding has a square section. For this reason, the embodiment shown does not provide an insulating sheath as before but simply an insulating washer 10a to isolate the front face of the core

fixe par rapport à la face frontale 4 de l'armature.  fixed relative to the front face 4 of the frame.

Le noyau mobile 7, portant son percuteur, est guidé par la surface intérieure, sensiblement cylindrique du bobinage 20 et se trouve électriquement isolé par le vernis isolant recouvrant le conducteur dont  The movable core 7, carrying its striker, is guided by the interior, substantially cylindrical surface of the coil 20 and is electrically isolated by the insulating varnish covering the conductor,

l'enroulement forme le bobinage.the winding forms the winding.

La culasse 1 présente alors la borne de raccordement 2, la branche rectiligne 12, une embase 21 de  The cylinder head 1 then has the connection terminal 2, the straight branch 12, a base 21 of

largeur constante et la face frontale 4 avec son orifice 16.  constant width and the front face 4 with its orifice 16.

Pour la mise en place de l'ensemble bobine à induction 6, noyau plongeur 7, percuteur 8, ressort 9 et noyau fixe 11, le noyau fixe 11 est, comme dans le mode de réalisation précédent, serti avec le contact fixe 5 et la pièce isolante frontale 18. Une extrémité de la bobine à induction 20 est soudée à l'embase 21, ce qui rigidifie l'ensemble, l'autre extrémité étant soudée au contact fixe 5 de la même manière -7-  For the installation of the induction coil 6, plunger core 7, striker 8, spring 9 and fixed core 11 assembly, the fixed core 11 is, as in the previous embodiment, crimped with the fixed contact 5 and the front insulating part 18. One end of the induction coil 20 is welded to the base 21, which stiffens the assembly, the other end being welded to the fixed contact 5 in the same way -7-

que dans le mode de réalisation précédent.  than in the previous embodiment.

Dans ce mode de réalisation, l'électrode de commutation est formée par une languette 22 découpée dans l'embase 21, la partie non découpée se situant du côté de la face frontale 4. Cette disposition permet de canaliser d'une façon appropriée l'arc vers la pile de tôles d'extinction d'arc non représentée. Bien entendu, l'électrode de commutation pourrait également être formée par un  In this embodiment, the switching electrode is formed by a tab 22 cut out in the base 21, the uncut part being situated on the side of the front face 4. This arrangement makes it possible to channel the arc towards the stack of arc extinguishing sheets not shown. Of course, the switching electrode could also be formed by a

prolongement du contact fixe 5.extension of the fixed contact 5.

Dans le cas d'un bobinage à induction à section circulaire de gros diamètre, il serait préférable de prévoir une gaine isolante comme dans le premier mode de  In the case of a large diameter circular section induction coil, it would be preferable to provide an insulating sheath as in the first mode of

réalisation décrit.realization described.

Bien que l'invention ait été décrite à propos de formes de réalisation particulières, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme ou de matériau sans  Although the invention has been described with regard to particular embodiments, it is understood that it is in no way limited thereto and that it can be made various modifications of shape or material without

pour cela s'1éloigner ni de son cadre ni de son esprit.  for that to move away neither from its frame nor from its spirit.

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Claims (7)

REVENDICATIONS.CLAIMS. 1. Déclencheur magnétique pour disjoncteur, comprenant une culasse (1), une bobine à induction (6) associée à un noyau plongeur (7) avec un percuteur (8) et un ressort de rappel (9), un contact fixe (5), une électrode de commutation (19) destinée au guidage de l'arc vers une pile de tôles d'extinction d'arc, caractérisé en ce que la culasse (1) est formée par découpage et pliage d'une bande métallique de façon à intégrer une borne de raccordement (2) et à permettre la fixation en place de la bobine à induction (6) par soudage de l'une de ses deux extrémités sur la culasse (1), l'autre extrémité étant soudée au contact fixe (5) qui est porté par la culasse (1), mais isolé par rapport à cette dernière, et qui est agencé de manière à réaliser  1. Magnetic trip device for circuit breaker, comprising a cylinder head (1), an induction coil (6) associated with a plunger core (7) with a striker (8) and a return spring (9), a fixed contact (5) , a switching electrode (19) intended for guiding the arc towards a stack of arc extinguishing sheets, characterized in that the yoke (1) is formed by cutting and bending a metal strip so as to integrate a connection terminal (2) and allow the induction coil (6) to be fixed in place by welding one of its two ends to the cylinder head (1), the other end being welded to the fixed contact ( 5) which is carried by the cylinder head (1), but insulated from the latter, and which is arranged so as to produce l'électrode de commutation (19).the switching electrode (19). 2. Déclencheur magnétique pour disjoncteur, comprenant une culasse (1), une bobine à induction (20) associée à un noyau plongeur (7) avec un percuteur (8) et un ressort de rappel (9), un contact fixe (5), une électrode de commutation (22) destinée au guidage de l'arc vers une pile de tôles d'extinction d'arc, caractérisé en ce que la culasse (1) est formée par découpage et pliage d'une bande métallique de façon à intégrer une borne de raccordement (2Y et à permettre la fixation en place de la bobine à induction (20) par soudage de l'une de ses deux extrémités sur la culasse (1), l'autre extrémité étant soudée au contact fixe (5) qui est porté par la culasse (1), mais isolé par rapport à cette dernière, l'électrode de commutation (22) étant réalisée par découpage d'une languette dans la bande formant  2. Magnetic trip device for circuit breaker, comprising a cylinder head (1), an induction coil (20) associated with a plunger core (7) with a striker (8) and a return spring (9), a fixed contact (5) , a switching electrode (22) intended for guiding the arc towards a stack of arc extinguishing sheets, characterized in that the yoke (1) is formed by cutting and bending a metal strip so as to integrate a connection terminal (2Y and allow the induction coil (20) to be fixed in place by welding one of its two ends to the cylinder head (1), the other end being welded to the fixed contact (5 ) which is carried by the cylinder head (1), but insulated from the latter, the switching electrode (22) being produced by cutting a tongue in the strip forming la culasse (1).the cylinder head (1). 3. Déclencheur magnétique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contact fixe (5) est fixé sur la face frontale (4) de la culasse (1) avec  3. Magnetic trip device according to claim 1 or 2, characterized in that the fixed contact (5) is fixed on the front face (4) of the cylinder head (1) with interposition d'une pièce en matériau isolant.  interposition of a piece of insulating material. 4. Déclencheur magnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'isolation est 9 - assurée par une pièce isolante frontale (18) et une gaine isolante (10) entourant un noyau fixe (11) et guidant le  4. Magnetic trip device according to claim 3, characterized in that the insulation is 9 - provided by a front insulating part (18) and an insulating sheath (10) surrounding a fixed core (11) and guiding the noyau plongeur (7).plunger core (7). 5. Déclencheur magnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas d'une bobine à induction (20) présentant un bobinage à section carrée de gros diamètre, ladite pièce isolante est réalisée par une pièce isolante frontale (18) située contre la face frontale (4) et une rondelle isolante (10a), le guidage du noyau plongeur (7) s'effectuant par la surface intérieure  5. Magnetic trip device according to claim 3, characterized in that, in the case of an induction coil (20) having a coil with a square section of large diameter, said insulating part is produced by a front insulating part (18) located against the front face (4) and an insulating washer (10a), the guide of the plunger core (7) being effected by the internal surface isolée du bobinage.isolated from the winding. 6 Déclencheur magnétique selon l'une des  6 Magnetic trigger according to one of the revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le contact fixe  Claims 4 and 5, characterized in that the fixed contact (5) est serti, avec un noyau fixe (11), sur la face frontale  (5) is crimped, with a fixed core (11), on the front face (4) par rivetage du noyau fixe (11).  (4) by riveting the fixed core (11). 7. Déclencheur magnétique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas de bobine à induction (6) présentant un bobinage de petit diamètre, la culasse (1) est fermée de façbn à réaliser une  7. Magnetic trip device according to claim 1 or 2, characterized in that, in the case of an induction coil (6) having a winding of small diameter, the yoke (1) is closed so as to produce a cage de canalisation de flux.flow channel cage.
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