La présente invention a trait à un ensemble magnétothermique de disjonction pour appareils disjoncteurs ou disjoncteurs différentiels.
Les disjoncteurs, par exemple appareils disjoncteurs ou appareils différentiels disposés dans un boîtier modulaire et utilisés pour la protection d'installations électriques, telles que par exemple les installations de locaux d'habitation, comportent un mécanisme plus ou moins complexe de fermeture et d'ouverture de contact. Ce mécanisme peut être actionné, pour une ouverture brutale des contacts, par un dispositif électromagnétique comprenant une bobine sensible à une surintensité brutale et un noyau plongeur, en matériau magnétique tel que acier doux, brutalement déplacé en cas d'apparition d'une surintensité, ce noyau étant muni d'un percuteur agissant sur le mécanisme pour provoquer l'ouverture et la séparation rapide et complète des contacts.
Ces appareils possèdent également une bilame thermostatique parcourue par le même courant que la bobine et dont la déformation est telle, lorsque l'intensité dépasse la valeur nominale, qu'elle provoque l'ouverture du ou des contacts en agissant également sur le mécanisme.
Ces dispositifs, tant magnétiques que thermiques, sont relativement complexes à réaliser et à assembler. Ils sont également relativement encombrants et volumineux, ce qui est gênant lorsque l'on veut introduire dans un tel appareil disjoncteur des fonctions supplémentaires, électroniques ou autres, qui demandent également de la place.
Ainsi, la demande de brevet FR-A-2 038 288, qui a servi à formuler le préambule de la revendication 1, décrit un déclencheur magnétique de disjoncteur associé à une bilame. La culasse magnétique est formée de deux pièces dont l'une forme en même temps une tôle de guidage d'arc et l'autre, une platine de montage d'un mécanisme interrupteur. La bilame, rectiligne, est fixée sur la culasse ou au voisinage de celle-ci, sur une pièce métallique de liaison de sorte que l'extrémité libre de la bilame s'éloigne de la culasse, et donc de la partie de mécanisme proche du percuteur.
D'après le certificat d'addition FR-E-82612, on connaît également un dispositif de déclenchement rapide comportant un déclencheur magnétique et une bilame. Cette dernière est directement fixée sur le corps de culasse et présente une forme complexe avec une partie principale en U, permettant de ramener l'extrémité libre de la bilame plus près de la culasse mais avec un moindre contrôle des déformations de la bilame en raison de sa forme compliquée.
En outre, dans ces documents des moyens de réglage de la position de la bilame doivent être prévus, d'une manière classique, sur le boîtier pour le réglage fin de la position de la bilame, ce qui complique l'ensemble.
L'invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un ensemble de disjonction magnétothermique de faible encombrement et qui soit constitué d'un nombre extrêmement réduit de pièces.
Un autre objectif de l'invention est de canaliser les flux magnétiques dans l'appareil.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel ensemble qui soit particulièrement facile à assembler et à monter dans un appareil.
Un autre objectif de l'invention est de réaliser un tel ensemble à un prix de fabrication extrêmement bas.
L'invention a pour objet un ensemble magnétothermique de disjonction pour appareils disjoncteurs ou disjoncteurs différentiels, comprenant une partie thermique munie d'une bilame disposée en porte-à-faux et dont l'extrémité libre est destinée à coopérer avec un mécanisme d'ouverture de contacts, et une partie magnétique avec une bobine à induction en série avec la bilame et associée à un support ou armature dont deux faces opposées sont pourvues chacune d'un orifice aligné le long d'un même axe, le support ou armature portant, à l'un des orifices, une pièce polaire fixe et étant associé à l'autre orifice à un noyau plongeur muni d'un percuteur, ledit noyau plongeur étant déplaçable selon ledit axe avec rappel en position de repos par un organe élastique de rappel et coopérant par son extrémité antérieure, formant pièce polaire mobile, avec la pièce polaire fixe, caractérisé en ce que le support ou armature est obtenu d'un seul tenant par découpage et pliage d'une pièce métallique plane de façon à conférer au support ou armature une forme de cage dont deux faces opposées portent lesdits orifices alignés et depuis laquelle s'étend, parallèlement auxdites faces opposées, un premier bras allongé faisant partie intégrante dudit support ou armature et portant à son extrémité libre la bilame, de sorte que cette dernière peut s'étendre ensuite sensiblement dans la même direction que le premier bras allongé et en ce que ledit premier bras allongé s'étend parallèlement à un deuxième bras allonge provenant également de la cage et faisant également partie intégrante dudit support ou armature, un organe de réglage coopérant avec lesdits deux bras pour les écarter plus ou moins l'un de l'autre à l'encontre de leur tendance élastique au rapprochement pour régler la position du premier bras allongé, portant la bilame, par rapport au deuxième bras allongé et à un élément du mécanisme.
Le premier bras allongé qui est le bras porte-bilame provient, de préférence, d'un retour de la cage éloigné de la partie de cage présentant l'orifice associé à la pièce polaire, cette dernière partie pouvant avantageusement être prolongée pour former le deuxième bras allongé parallèle au premier et muni à son extrémité de l'organe de réglage.
Ainsi, dans une forme de réalisation particulièrement préférée, le support présente, d'une extrémité libre à l'autre, le deuxième bras allongé, rectiligne dont la partie inférieure forme l'une desdites deux faces opposeés de la cage, percée dudit orifice associé à la pièce polaire, cette pièce polaire pouvant être soit fixée par exemple par sertissage, au niveau de l'orifice, soit même obtenue directement par matriçage local du support, cette face se poursuivant par l'intermédiaire d'un coude à 90°, par une première branche se poursuivant elle-même, après un autre coude à 90°, par l'autre desdites deux faces opposeés également munie d'un orifice aligné avec l'orifice précité, après quoi un nouveau coude à 90° détermine une deuxième branche parallèle à la première branche, l'ensemble formant ainsi la cage rectangulaire recevant le bobinage, la pièce de guidage et le noyau plongeur, ladite deuxième branche étant déporteé du plan moyen de l'ensemble de manière à se pour suivre, après un nouveau coude, par ledit premier bras allongé parallèle audit deuxième bras allongé, et dont l'extrémité libre coopère avec ledit deuxième bras allongé de façon à être disposée parallèlement en regard et à faible distance du deuxième bras allongé, l'extrémité de ce premier bras allongé portant la bilame, par exemple par soudure.
De façon avantageuse, la liaison électrique entre la bobine et le support s'effectue au niveau de ladite deuxième branche, c'est-à-dire en un emplacement proche du premier bras allongé portant la bilame de façon à raccourcir le trajet électrique dans le support.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel :
L'ensemble représenté sur le dessin est destiné à être contenu dans un boîtier modulaire de disjoncteur ou de disjoncteur différentiel dont on voit simplement quelques éléments de boîtier 1. Il comporte un support réalisé en acier doux et obtenu par emboutissage et pliage à partir de l'ébauche non pliée représentée sur la figure 4. Ce support comporte un bras rectiligne 2 dont l'extrémité inférieure 3 forme un flanc (une face) de cage muni d'un orifice 4 bordé par un bourrelet embouti 5 sur lequel est sertie une pièce polaire 6 avec sa surface polaire 7.
Après un premier coude à angle droit, le flanc 3 se poursuit par une première branche 8 perpendiculaire au bras 2 et qui, après un second coude, se poursuit par un nouveau flanc 9 parallèle au flanc 3 et également pourvu d'un passage de plus grand diamètre aligné sur l'axe de l'orifice 4. A la partie supérieure du flanc 9, le support diminue de largeur et, après un nouveau coude, il forme une deuxième branche 10, parallèle à la branche 8 et déportée du plan moyen de l'ensemble de façon à pouvoir passer devant le bras 2. Après un nouveau coude, il forme alors un deuxième bras 11 qui s'étend d'abord parallèlement au bras 2 puis présente, vers son extrémité, une direction oblique 12 permettant d'éloigner son extrémité 13 proprement dite de l'extrémité libre du bras 2. L'extrémité 13 possède, dans son plan, un renvoi qui l'amène devant l'extrémité du bras 2. Sur cette extrémité 13, et à l'opposé du bras 2, est soudée une bilame usuelle 14. Une vis 15, vissée dans l'extrémité du bras 2, appuie sur le bras 11 et permet d'éloigner plus ou moins l'extrémité 13 du bras 2 par pivotement du bras 11 autour du coude qui le rattache à la branche 10. Ceci permet d'incliner plus ou moins la position de repos de la bilame et d'assurer le réglage du dispositif par rapport à un élément 28 du mécanisme de déclenchement de serrure.
Autour de la pièce polaire 6 et du bourrelet 5, se trouve emmanché un manchon tubulaire de guidage 16 en matière isolante dans lequel peut se déplacer un noyau plongeur 17 en acier doux traversé par un percuteur 18 en forme de tige en alliage léger et dont l'extrémité peut jaillir hors de l'orifice 4 entouré par la pièce polaire 6 lorsque le noyau se rapproche de celle-ci jusqu'au contact de sa surface polaire antérieure 19 avec la surface 7 de la pièce polaire 6. Un embout postérieur 20 destiné à ouvrir une serrure (non représentée) de mécanisme, portant à cet effet une came 27 et qui est solidaire du noyau 17 percutant le porte-contacts 26 pour accélérer la vitesse d'ouverture de contacts, permet à celui-ci d'être sollicité par un ressort en épingle dont l'une des branches 21 coopère avec l'embout 20 et dont l'autre branche 22 peut être bloquée par un ou plusieurs plots 23 de réglage. On voit sur le dessin trois positions possibles de réglage de ce plot.
Le manchon tubulaire 16 est entouré des spires de l'enroulement 24, d'un type usuel, dont une extrémité est reliée à un contact du disjoncteur et dont l'autre, 25, est soudée sur la branche 10 à faible distance du bras 11 pour assurer le passage de courant vers la bilame 14 en limitant l'échauffement.