Dispositif de déclenchement thermique pour un appareil de protection électrique

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de déclenchement thermique pour un appareil de protection électrique, ledit appareil comportant un levier de déclenchement articulé sur une platine et étant piloté par ledit dispositif de déclenchement pour provoquer en cas de défaut la rupture d'une liaison mécanique entraînant le déclenchement automatique d'un mécanisme de commande du disjoncteur, ce déclenchement entraînant l'ouverture de deux contacts respectivement fixe et mobile, ledit dispositif de déclenchement thermique comportant un bilame apte à coopérer avec un tiroir relié de manière articulée par l'une de ses extrémités, audit levier de manière à entraîner ledit tiroir dans le sens du déclenchement lors d'une déformation du bilame suite à une surcharge électrique, ledit tiroir coopérant avec une butée fixe par rapport au boîtier de l'appareil et destinée à guider en partie la trajectoire du tiroir lors de son déplacement.

[0002] La force de traction exercée par l'extrémité du bilame thermique sur le tiroir, est orientée dans une direction qui est normale au point d'appui du bilame sur le tiroir. Cette direction change quand le bilame se courbe sous l'effet thermique d'une surcharge électrique. Il est alors nécessaire que le changement de la direction de la force reste en dessous d'un angle maximum afin de rappeler le tiroir contre sa butée.

[0003] Or, pour améliorer les performances de l'appareil, il peut être souhaitable d'utiliser un bilame dont la déflexion est trop importante pour permettre de maintenir la direction de la force dans la plage de variation permise.

[0004] Cette déformation importante du bilame produit à son extrémité coopérant avec le tiroir, une pente plus importante qui s'oppose au déplacement du tiroir en direction d'une butée, ladite butée étant destinée à assurer partiellement le guidage dudit tiroir pendant son déplacement conduisant au déclenchement du mécanisme.

[0005] Il en résulte que la course de déclenchement du tiroir n'est pas répétitive de même que le temps de déclenchement pour un courant donné.

[0006] Le document EP 0 962 952 décrit un dispositif selon le préambule de la revendication 1.

[0007] La présente invention résout ces problèmes et propose un dispositif de déclenchement thermique pour un appareil de protection électrique dans lequel les temps de déclenchement sont répétitifs même en cas de déflexion importante du bilame afin d'améliorer les performances de l'appareil.

[0008] A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de déclenchement thermique pour un appareil de protection électrique, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit bilame comporte, à son extrémité coopérant avec le tiroir, une partie formant rampe, ladite rampe étant agencée de manière à positionner le tiroir contre la butée précitée pendant la première phase de déformation du bilame, de manière que ladite butée assure ensuite le guidage du dit tiroir pendant son déplacement.

[0009] Selon une caractéristique particulière, le plan de la partie formant rampe forme avec la direction longitudinale du bilame un angle α d'environ 10°.

[0010] Selon une autre caractéristique, la partie formant rampe précitée est réalisée par pliage de l'extrémité du bilame.

[0011] Selon une autre réalisation, la partie formant rampe précitée est réalisée par cisaillage d'une partie de l'extrémité du bilame puis pliage de cette partie de manière à former une rampe.

[0012] Selon une autre réalisation, ladite rampe est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce rapportée fixée à l'extrémité du bilame.

[0013] Selon une réalisation particulière, l'appareil comportant une partie haute comportant le mécanisme de commande et une partie basse comportant des moyens de fixation de l'appareil à une surface de support, ladite rampe est réalisée par pliage vers le bas de l'appareil de l'extrémité du bilame, ladite extrémité étant orientée vers le haut de l'appareil, du côté du bilame opposé au tiroir.

[0014] Selon une autre réalisation, l'appareil comportant une partie haute comportant le mécanisme de commande et une partie basse comportant des moyens de fixation de l'appareil à une surface de support, ladite rampe est réalisée par pliage vers le bas de l'extrémité du bilame, celle-ci étant alors orientée vers le bas de l'appareil et s'étendant du même coté du bilame que le tiroir.

[0015] L'invention a également pour objet un appareil de protection électrique comportant un dispositif de déclenchement thermique comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison.

[0016] Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :

• La figure 1 est une vue en plan d'un disjoncteur dont on a retiré le boîtier, équipé d'un dispositif de déclenchement thermique selon une réalisation particulière de l'invention,
• La figure 2 est une vue identique à la précédente, le disjoncteur étant équipé d'un dispositif de déclenchement thermique selon une seconde réalisation de l'invention,
• La figure 3 est une vue en plan d'un disjoncteur sans couvercle, ledit disjoncteur étant équipé du même dispositif de déclenchement que dans la figure précédente,
• La figure 4 est une vue en plan d'un disjoncteur sans boîtier, équipé d'un dispositif de déclenchement selon une troisième réalisation,
• La figure 5 est une vue partielle, illustrant une barre de déclenchement, un tiroir et un dispositif de déclenchement selon l'art antérieur, et
• La figure 6 est une vue identique à la précédente avec un dispositif de déclenchement thermique selon l'invention,

[0017] Sur les figures 1 à 4 est représenté un disjoncteur électrique miniature à boîtier isolant moulé D comprenant de manière connue en soi, une paire de contacts 1,2 fixe et mobile, ledit contact mobile 2 étant porté par un bras de contact actionné par un mécanisme M de commande.

[0018] Ce mécanisme de commande M comporte une manette 3 de manoeuvre manuelle des contacts accouplée à une biellette de transmission 4 pour former une genouillère, un levier 5 support du bras de contact articulé sur le pivot d'une platine rotative 6, une liaison mécanique brisable agencée entre la platine 6 et la biellette de transmission 4, et une barre de déclenchement 7 articulée sur la platine 6 et commandée par un dispositif de déclenchement electro-magnétique 8 et un dispositif de déclenchement thermique 9 pour provoquer, en cas de défaut, la rupture de la liaison mécanique, entraînant le déclenchement du mécanisme indépendamment de la manette 3. De manière également connue en soi, ce dispositif de déclenchement thermique 9 comporte un bilame 10 traversé par le courant, ledit bilame étant fixé par l'une 10a de ses extrémités au boîtier B, et coopérant par son extrémité opposée 10b, avec un tiroir 11 relié mécaniquement à la barre de déclenchement 7. Comme ceci est particulièrement visible sur les figures 5 et 6, le tiroir 11 est de forme coudée et comporte une extrémité 11a reliée de manière articulée à la barre de déclenchement 7 et une partie s'étendant perpendiculairement au plan du tiroir (non visible sur cette figure) et sur laquelle le bilame 10 vient s'appuyer pour exercer une traction sur ledit tiroir 11. Ce tiroir est destiné à venir se positionner sur une butée 12 dans la première phase de déformation du bilame.

[0019] Selon la réalisation de l'invention illustrée sur la figure 1, l'extrémité 10b du bilame destinée à coopérer avec le tiroir 11, comporte une rampe 13 formée par pliage vers le bas de ladite extrémité, laquelle s'étend vers le haut de l'appareil en direction du mécanisme de commande M.

[0020] Selon la réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, ladite extrémité dudit bilame a été cisaillée et une partie 14 de cette partie d'extrémité a été pliée de manière à former une rampe 15 s'étendant vers le bas de l'appareil, c'est-à-dire du côté de l'appareil destiné à être fixé par des moyens de fixation F sur une surface de support, ladite rampe s'étendant entre le tiroir et la partie principale du bilame.

[0021] Sur la figure 4, cette rampe est formée par l'intermédiaire d'une pièce rapportée 16 formant rampe fixée à l'extrémité dudit bilame. Dans toutes ces réalisations, l'angle a formé entre cette partie d'extrémité formant rampe 13 et la direction longitudinale D de la bilame est d'environ 10°.

[0022] Le fonctionnement du dispositif selon l'invention va être décrit dans ce qui suit en référence aux figures.

[0023] Sur la figure 5, le dispositif de déclenchement thermique est un dispositif selon l'art antérieur. Sur cette figure, on voit que la force F1 exercée sur le tiroir 11 en début de déflexion du bilame 10 éloigne le tiroir 11 de sa butée 12. Ceci est du au fait que compte tenu de la déflexion importante dudit bilame, celle-ci n'exerce plus sa fonction de positionnement du tiroir contre la butée.

[0024] Sur la figure 6 au contraire, une rampe 13 a été formée à l'extrémité du bilame selon la réalisation illustrée sur les figures 2 et 3. Grâce à cette rampe, la force F2 exercée par le bilame au début de sa déflexion, entraine le tiroir 11 vers la butée précitée 12.

[0025] On a donc réalisé grâce à l'invention un appareil de protection électrique dans lequel le tiroir est rappelé vers sa butée dés le début de la déflexion du bilame. Ainsi, le tiroir est correctement positionné, avant que le bilame ne commence son déplacement dans le sens du déclenchement. Ainsi, le positionnement du tiroir sur sa butée permet à ladite butée de guider en partie le tiroir lors de son déplacement. La trajectoire et la course de déclenchement du tiroir sont donc répétitives ainsi que les temps de déclenchement pour un courant donné, d'où une amélioration des performances de l'appareil. Cette amélioration présente l'avantage de représenter un coût industriel faible, n'occupera pas la place d'un autre composant du disjoncteur, et n'induira pas de modification profonde de la chaîne cinématique du disjoncteur.

[0026] L'invention s'applique à tout appareillage de protection utilisant un bilame thermique, par exemple un disjoncteur de protection moteur, un contacteur moteur, etc....

[0027] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

[0028] C'est ainsi que d'autres moyens pourraient être envisagés pour créer une rampe.

Revendications

1. Dispositif de déclenchement thermique pour un appareil de protection électrique, ledit dispositif comportant un levier de déclenchement articulé sur une platine et étant piloté par ledit dispositif de déclenchement pour provoquer en cas de défaut la rupture d'une liaison mécanique entraînant le déclenchement automatique d'un mécanisme de commande du disjoncteur, ce déclenchement entraînant l'ouverture de deux contacts respectivement fixe et mobile, ledit dispositif de déclenchement thermique comportant un bilame apte à coopérer avec un tiroir relié de manière articulée par l'une de ses extrémités, audit levier de manière à entraîner ledit tiroir dans le sens du déclenchement lors d'une déformation du bilame suite à une surcharge électrique, caractérisé en ce que ledit tiroir coopére avec une butée fixe par rapport au boîtier de l'appareil et destinée à guider en partie la trajectoire du tiroir lors de son déplacement, et en ce que
ledit bilame (10) comporte, à son extrémité (10b) coopérant avec le tiroir (11), une partie formant rampe (13), ladite rampe étant agencée de manière à positionner le tiroir (11) contre la butée précitée (12) pendant la première phase de déformation du bilame, de manière que ladite butée assure ensuite le guidage du dit tiroir pendant son déplacement.

2. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan de la partie formant rampe (13) forme avec la direction longitudinale D du bilame (10) un angle α d'environ 10°.

3. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie formant rampe précitée (13) est réalisée par pliage de l'extrémité du bilame (10).

4. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie formant rampe précitée (13) est réalisée par cisaillage d'une partie de l'extrémité du bilame (10) puis pliage de cette partie (14) de manière à former une rampe.

5. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rampe (13) est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce rapportée (16) fixée à l'extrémité du bilame.

6. Dispositif de déclenchement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appareil comportant une partie haute comportant le mécanisme de commande et une partie basse comportant des moyens de fixation de l'appareil à une surface de support, ladite rampe (13) est réalisée par pliage vers le bas de l'appareil de l'extrémité du bilame, ladite extrémité étant orientée vers le haut de l'appareil, du côté du bilame opposé au tiroir.

7. Dispositif de déclenchement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appareil comportant une partie haute comportant le mécanisme de commande M et une partie basse comportant des moyens de fixation F de l'appareil à une surface de support, ladite rampe est réalisée par pliage vers le bas de l'extrémité du bilame, celle-ci étant alors orientée vers le bas de l'appareil et s'étendant du même côté du bilame que le tiroir.

8. Appareil de protection électrique comportant un dispositif de déclenchement thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Claims

1. A thermal trip device for an electrical protection apparatus, said device comprising a trip lever articulated on a mounting plate and being controlled by said trip device to bring about breaking of a mechanical link, in the event of a fault occurring, resulting in automatic tripping of an operating mechanism of the circuit breaker, this tripping resulting in opening of two contacts, respectively stationary and movable, said thermal trip device comprising a bimetal strip designed to operate in conjunction with a slide-rack connected in articulated manner via one of the ends thereof to said lever so as to drive said slide-rack in the tripping direction when deformation of the bimetal strip occurs following an electric overload, characterized in that said slide-rack operates in conjunction with a stop that is fixed with respect to the case of the apparatus and is designed to partially guide the trajectory of the slide-rack during movement of the latter, and in that said bimetal strip (10) comprises a part forming a ramp (13), at the end (10b) thereof operating in conjunction with the slide-rack (11), said ramp being arranged in such a way as to position the slide-rack (11) against the above-mentioned stop (12) during the first phase of deformation of the bimetal strip so that said stop then performs guiding of said slide-rack during movement of the latter.

2. The trip device according to claim 1, characterized in that the plane of the part forming a ramp (13) forms an angle α of about 10° with the longitudinal direction D of the bimetal strip (10).

3. The trip device according to claim 1 or 2, characterized in that the above-mentioned part forming a ramp (13) is achieved by folding the end of the bimetal strip (10).

4. The trip device according to claim 1 or 2, characterized in that the above-mentioned part forming a ramp (13) is achieved by shearing a part of the end of the bimetal strip (10) and then folding this part (14) so as to form a ramp.

5. The trip device according to claim 1 or 2, characterized in that said ramp (13) is achieved by means of an added part (16) fixed to the end of the bimetal strip.

6. The trip device according to claim 3, characterized in that the apparatus comprising a top part comprising the operating mechanism and a bottom part comprising means for fixing the apparatus to a support surface, said ramp (13) is achieved by folding the end of the bimetal strip towards the bottom of the apparatus, said end being directed towards the top of the apparatus, on the side of the bimetal strip opposite the slide-rack.

7. The trip device according to claim 3, characterized in that the apparatus comprising a top part comprising the operating mechanism M and a bottom part comprising fixing means F of the apparatus to a support surface, said ramp is achieved by folding the end of the bimetal strip downwards, the latter then being directed towards the bottom of the apparatus and extending on the same side of the bimetal strip as the slide-rack.

8. An electrical protection apparatus comprising a thermal trip device according to any one of the foregoing claims.

Ansprüche

1. Thermische Auslösevorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, welche Vorrichtung einen Auslösehebel umfasst, der an eine Drehscheibe angelenkt ist und von der genannten Auslösevorrichtung gesteuert wird, um im Fehlerfall das Lösen einer mechanischen Verbindung zu bewirken, was die automatische Auslösung eines Schaltmechanismus' des Schaltgeräts zur Folge hat, die wiederum das Öffnen einer Anordnung aus einem feststehenden und einem beweglichen Schaltstück bewirkt, wobei die genannte thermische Auslösevorrichtung ein Bimetall umfasst, das dazu dient, mit einem Schieber zusammenzuwirken, der mit einem seiner Enden an den genannten Auslösehebel angelenkt ist, um bei Biegung des Bimetalls aufgrund einer elektrischen Überlast den genannten Schieber in Richtung der Auslösestellung zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schieber mit einem in Bezug zum Gehäuse des Schaltgeräts ortsfesten Anschlag zusammenwirkt, der dazu dient, den Schieber auf einem Teil seiner Bewegungsbahn zu führen, und dass das genannte Bimetall (10) an seinem mit dem Schieber (11) zusammenwirkenden Ende (10b) einen als Schräge (13) ausgebildeten Abschnitt umfasst, welche Schräge so ausgebildet ist, dass sie den Schieber (11) in der ersten Biegephase des Bimetalls gegen den genannten Anschlag (12) führt, so dass der genannte Anschlag anschließend die Führung des genannten Schiebers während seiner weiteren Bewegung gewährleistet.

2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des als Schräge (13) ausgebildeten Abschnitts (13) mit der Längsachse D des Bimetalls (10) einen Winkel α von etwa 10° bildet.

3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als Schräge (13) ausgebildete Abschnitt (13) durch Umkanten des Endes des Bimetalls (10) ausgebildet ist.

4. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als genannte Schräge (13) ausgebildete Abschnitt (13) durch Einschneiden eines Teilabschnitts des Endes des Bimetalls (10) und anschließendes Umkanten dieses Teilabschnitts (14) zur Bildung einer Schräge hergestellt wird.

5. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schräge (13) durch Anbau und Befestigung eines Zusatzteils (16) auf dem Ende des Bimetalls (10) gebildet wird.

6. Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät ein Oberteil mit dem Schaltmechanismus und ein Unterteil mit Mitteln zur Befestigung des Schaltgeräts auf einem Träger umfasst, wobei die genannte Schräge (13) durch Umkanten des Endes des Bimetalls in Richtung der Unterseite des Schaltgeräts gebildet wird und das genannte Ende in Richtung der vom Schieber abgewandten Seite des Bimetalls, zur Oberseite des Schaltgeräts gerichtet ist.

7. Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät ein Oberteil mit dem Schaltmechanismus M und ein Unterteil mit Mitteln F zur Befestigung des Schaltgeräts auf einem Träger umfasst, wobei die genannte Schräge durch Umkanten des Endes des Bimetalls in Richtung der Unterseite des Schaltgeräts gebildet wird und dieses Ende auf der gleichen Seite des Bimetalls wie der Schieber, zur Unterseite des Schaltgeräts gerichtet ist.

8. Elektrisches Schaltgerät mit einer thermischen Auslösevorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche.

Dessins