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(11) | EP 0 077 229 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Dispositif de déclenchement d'un disjoncteur électrique |
| (57) Le dispositif de déclenchement d'un disjoncteur comprend un accrochage (12) à rouleaux
(16, 18) d'un crochet de déclenchement (10). Entre les rouleaux (16, 18) est insérée
une languette (26), qui en position déverrouillée autorise un déplacement par roulement
des rouleaux (16, 18), vers la position de libération du crochet (10) sous l'action
de la force d'accrochage. |
[0001] L'invention est relative à un dispositif de déclenchement d'un disjoncteur électrique selon le préambule de la revendication 1.
[0002] Un dispositif connu de déclenchement du genre mentionné (US-A-2.662.136) utilise des organes ou rouleaux de verrouillage à déplacement par roulement, c'est-à-dire à faible frottement. Ces accrochages à rouleaux sont capables de reprendre des réactions importantes sans nécessiter une force notable de déverrouillage et conviennent particulièrement aux disjoncteurs de calibre élevé faisant appel à des ressorts de force importante.
[0003] En inclinant les surfaces d'appui sur les rouleaux on dérive de la force d'accrochage du crochet une force de roulement des rouleaux et de coulissement de la languette insérée entre les deux rouleaux vers une position de déverrouillage. Cet auto-déverrouillage est entravé par l'attraction de la languette par un électro-aimant, le déclenchement résultant de la libération de la languette par dérivation du flux de l'électro-aimant. Ce système connu présente des défaillances dues à un collage et à un matage des surfaces en contact qui transmettent la force importante exercée par le crochet. Ce collage, qui freine ou empêche le déclenchement du disjoncteur,est fréquent lorsque le disjoncteur fonctionne rarement et le non déclenchement peut avoir des conséquences désastreuses.
[0005] La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et telle qu'elle est caractérisée dans les revendications elle permet la réalisation d'un dispositif de déclenchement fiable et simple. En position de verrouillage la languette est en butée d'un arrêt fixe. Le déclenchement s'effectue en deux phases successives, une première phase de pivotement de la languette, imposé par l'action du levier de déclenchement, qui amène d'une part un désengagement de la languette de l'arrêt et d'autre part un microdéplacement des points d'appui des rouleaux sur la languette et une deuxième phase d'auto-déplacement de la languette et des rouleaux.
[0006] La force de déplacement de la languette est dérivée de la force d'accrochage du crochet et est d'autant plus grande que la force d'appui et de ce fait le risque de collage sont importants. Le levier de déclenchement agit transversalement sur la languette et il ressortira de la description ci-dessous que les micro-déplacements engendrés par ce déplacement transversal de la languette, brisent les forces de collage et amorcent le mouvement de coulissement de la languette.
[0007] Il convient d'éviter tout déclenchement intempestif, notamment sous l'effet de chocs, et selon un développement de l'invention, la languette insérée entre les rouleaux d'accrochage est sollicitée en position de verrouillage par la force d'accrochage du crochet sur les rouleaux. Cet auto-verrouillage implique une force de déverrouillage supérieure, qui peut facilement être maintenue dans des limites acceptables.
[0008] Les rouleaux, qui peuvent être des billes ou tout autre corps de révolution, sont avantageusement montés dans une cage, sollicitée en position de verrouillage par un ressort. Dès la libération du crochet les rouleaux reviennent automatiquement en position de verrouillage, ainsi que la languette soumise également à un ressort de rappel. Lors du réarmement du disjoncteur le crochet repousse temporairement les rouleaux pour venir s'accrocher, et au cours de cette manoeuvre les rouleaux déchargés glissent facilement sur la languette et le support.
[0009] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un accrochage à'rouleaux selon l'invention, représenté en position de verrouillage;
les figures 2 et 3 sont des vues analogues à la figure 1, montrant l'accrochage respectivement en cours et en fin de déverrouillage;
la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1:
la figure 5 est une vue partielle, à échelle agrandie, de la figure 1.
[0010] Sur les figures, un crochet 10 d'un mécanisme (non repre- senté) d'un disjoncteur électrique coopère avec un accrochage à rouleaux, désigné par le repère général 12. Le disjoncteur peut être du type à boîtier moulé ayant une poignée de manoeuvre manuelle et un déclencheur automatique sur défaut. De tels disjoncteurs sont bien connus des spécialistes sous l'appellation commerciale COMPACT, et ils comprennent un ressort d'accumulation d'énergie (non représenté) pour l'ouverture des contacts lors de la libération du crochet 10 sous l'action du déclencheur.
[0011] En position armé ou fermé du disjoncteur, l'extrémité en forme de bec 14 du crochet 10 bute contre un rouleau 16, inférieur sur les figures, d'une paire de rouleaux 16, 18 superposés montés dans une cage 20 de maintien. Le rouleau supérieur 18 s'appuie sur une surface d'appui 22 d'un support fixe 24, et l'ensemble rouleaux 16, 18, cage 20 est monté à coulissement limité dans le support fixe 24 parallèlement à la surface d'appui 22. Entre les rouleaux 16,18 est insérée l'extrémité d'une languette 26 d'accrochage, qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface d'appui 22 en traversant la cage 20. L'extrémité opposée 28 de la languette d'accrochage 26 coopère, en position de verrouillage, avec une plaque d'arrêt 30 du support fixe 24, empêchant un coulissement de la languette 26 vers la droite sur les figures. Un levier de déclenchement 32, monté à rotation sur un axe 34, frappe, lors d'un déclenchement, l'extrémité 28 pour soulever cette dernière au-dessus du bord de la plaque d'arrêt 30 et déverrouiller la languette 26, qui peut alors coulisser librement.
[0012] La force d'accrochage du crochet 10 est transmise par le rouleau inférieur 16, la languette 26 et le, rouleau supérieur 18 au support fixe 24. En se référant plus particulièrement à la figure 5, on voit que la surface d'appui 22 est légèrement inclinée pour former avec la surface 36 du bec 14 un coin à faible angle et que la force d'accrochage du crochet 10 tend à chasser les rouleaux 16, 18 à l'extérieur de ce coin vers la droite sur les figures. Lorsque la languette 26 est verrouillée, tout déplacement par glissement des rouleaux 16, 18 est rendu impossible par les forces importantes de frottement des rouleaux sur la languette 26 maintenue fixe et sur les surfaces d'appui 22, 36. Lorsque la languette 26 est déverrouillée les rouleaux 16, 18 peuvent rouler en imposant à la languette 26 un déplacement double vers la droite dans les directions indiquées par les flèches sur les figures. Les frottements de roulement sont très faibles, même en présence d'une force d'accrochage élevée. Il est facile de choisir l'angle des surfaces d'appui 22, 36 pour disposer d'une force de déverrouillage, dérivée de la force d'accrochage, suffisante pour déplacer par roulement l'ensemble rouleaux 16, 18, languette 26 pour un autodéverrouillage du crochet 10, mais insuffisante pour un déplacement par glissement. Le bec 14 s'échappe après un déplacement prédéterminé des rouleaux 16. 18 vers la droite et le crochet 10 libéré pivote vers la position de déclenchement, la cage 20 et le support 24 présentant bien entendu une saignée 38 de passage du crochet 10 (figure 4).
[0013] La languette 26, serrée entre les rouleaux 16, 18, est sollicitée par cette force de serrage vers une position perpendiculaire à la ligne O1O2 des centres des rouleaux 16, 18, qui. correspond à la position de verrouillage de la languette 26. Sur la figure 5, la languette 26 tend à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre en appui du levier de déclenchement 32 et de la plaque d'arrêt 30. La position de verrouillage est une position stable évitant tout déclenchement intempestif.
[0014] Lors d'un déclenchement le levier de déclenchement 32 fait pivoter la languette 26 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur les figures pour soulever l'extrémité 28 au-dessus du bord de la plaque d'arrêt 30 et déverrouiller la languette 26. Au cours de ce pivotement les points B , B2 de contact des rouleaux 16, 18 et de la languette 26 sont modifiés, ce qui rompt les forces de collage et amorce l'autodéverrouillage par roulement des rouleaux 16, 18 vers la droite. Ces déplacements des points de contact B1, B2 sont très faibles mais suffisants pour éliminer tout risque de blocage de l'accrochage. Le levier de déclenchement 32 doit vaincre les frottements de glissement de l'extrémité 28 sur la plaque d'arrêt 30 et la force de centrage imposée par les rouleaux 16, 18, mais ces forces sont facilement maîtrisables et peuvent éventuellement être réduites.
[0015] Un ressort de rappel 40 fixé à l'axe 34 et à la languette 26 tire cette dernière en position de verrouillage et un ressort 42, intercalé entre une butée 44 portée par la languette 26 et la cage 20, sollicite cette dernière en position d'accrochage.
[0016] Le dispositif fonctionne de la manière suivante :
En position d'accrochage représentée à la figure 1, la force d'accrochage du crochet 10 est reprise par le support fixe 24 par l'intermédiaire des rouleaux 16, 18. Tout déplacement par roulement des rouleaux 16, 18 est empêché par la languette 26 en butée de la plaque d'arrêt 30. La faible inclinaison de la surface 36 du bec 14 du crochet 10 engendre une composante dans le sens de coulissement de la languette 26 vers la position de déverrouillage, qui est reprise par la plaque d'arrêt 30. Lors d'un défaut le déclencheur provoque un pivotement dans le sens trigonométrique du levier de déclenchement 32, qui vient frapper l'extrémité 28 de la languette 26. En une première phase la languette 26 pivote (figure 2) et dès que l'extrémité 28 échappe de la plaque d'arrêt 30, la langjnette 26 coulisse, en une deuxième phase, vers la position de déverrouillage sous l'action de la composante précitée. Au cours de cette deuxième phase les rouleaux 16, 18 roulent en se déplaçant dans la direction de la languette 26 pour libérer le crochet 10 (figure 3). Dès la libération du crochet 10 les ressorts 40, 42 rappellent la languette 26 et les rouleaux 16, 18 en position d'accrochage (figure 1).
[0017] Lors du réarmement le crochet 10 pivote en sens inverse et au passage repousse les rouleaux 16, 18, qui sont déchargés, vers la droite, avant de venir s'accrocher dans la position représentée à la figure 1.
1. Dispositif de déclenchement d'un disjoncteur électrique ayant un mécanisme à ressort
et à crochet (10), susceptible d'être verrouillé en position armé par un accrochage
(12) à rouleaux (16, 18), dans lequel ledit crochet (10) présente une surface d'accrochage
(36), coopérant en position de verrouillage avec l'un des rouleaux (16) d'une paire
de rouleaux (16, 18) dudit accrochage (12), l'autre rouleau (18) coopérant avec une
surface d'appui (22) fixe et dans lequel une languette d'accrochage (26) est insérée
entre les deux rouleaux (16, 18) pour déplacer par roulement lesdits rouleaux (16,
18) en position de libération du crochet (10) par coulissement de la languette (26),
ledit accrochage étant agencé pour dériver de la force d'accrochage du crochet (10)
sur les rouleaux (16, 18) une force de coulissement de la languette (26) d'accrochage
en direction de libération du crochet (10) pour réaliser un auto-déverrouillage de
l'accrochage (12), caractérisé par le fait que la languette (26) d'accrochage se trouve
en position verrouillée de l'accrochage en butée stable contre un arrêt (30) fixe
empêchant le coulissement de la languette (26) d'accrochage, et qu'un levier de déclenchement
(32) est susceptible de faire pivoter positivement la languette (26) d'accrochage
dans le sens de la rupture de la coopération entre la languette (26) et l'arrêt (30)
en imposant un faible déplacement des points de contact des rouleaux sur la languette
pour faciliter l'auto-déverrouillage de l'accrochage (12) dès que la languette échappe
à l'arrêt.
2. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, dans lequel la surface d'accrochage
(36) du crochet (10) et la surface (22) d'appui fixe forment un angle aigu tendant
à chasser la paire de rouleaux (16, 18), intercalés entre les deux surfaces, en position
de déverrouillage, caractérisé par le fait que les rouleaux (16, 18) et la languette
(26) de l'accrochage (12) sont agencés pour dériver de la force d'accrochage du crochet
(10) une force de maintien de la languette (26) en position verrouillée susceptible
d'être vaincue par une force antagoniste de pivotement exercée par le levier de déclenchement
(32) sur la languette (26).
3. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait
que ladite paire de rouleaux (16, 18) est montée dans une cage (20) traversée par
l'extrémité de la languette (26) et sollicitée en position d'accrochage par un ressort
(42) et que ladite languette (26) d'accrochage est sollicitée en position verrouillée
par un ressort de rappel (40) pour ramener tous les éléments de l'accrochage (12)
à rouleaux en position active dès la libération du crochet.
4. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le
fait que l'arrêt (30) de la languette d'accrochage (26) est formé par un rebord du*support fixe (24) associé à la surface d'appui (22) du rouleau (18).
5. Dispositif de déclenchement selon la revendication 4, caractérisé par le fait que
la languette draccrochage (26) s'étend perpendiculairement au rebord de l'arrêt (30)
en position verrouillée de l'accrochage (12).