Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présen~e invention se rapporte a un appareil interrupteur muni d'au
moins un pôle de puissance comprenant un pont de contacts coopérant avec des
contacts fixes et pouvant être manoeuvre par les parties mobiles d'un électroaimant.
Les différents appareils interrupteurs (contacteurs, contacteurs-
s disjoncteurs, discontacteurs) présentent l'agencement défini ci-dessus. Les pôles de
puissance comprennent chacun deux contacts fixes reliés à des bornes de
raccordement et un pont de contacts mobiles qui forme un pont entre ces contactsfixes, en position de fermeture. Chaque pont de contacts est monté sur un porte~contacts
Les contacteurs-disjoncteurs assurent les fonctions d'un disjoncteur,
d'un contacteur et d'un relais de protection thermique à l'aide des mêmes pôles de
puissance. Chaque pont de contacts peut être actionné par un électroaimant
(fonction contacteur), par un percuteur (protection contre les courts-circuits), par un
module de protection thermique et/ou magnétique (fonction de protection contre les
15 surcharges, les deséquilibres de phases et les surintensités) agissant sur la serrure.
Dans certains contacteurs-disjoncteurs, les contacts de chaque pôle de
puissance sont logés dans une cartouche isolante assurant l'isolement entre pôles
et formant la chambre de coupure Chaque porte-contacts se déplace en translationet est soumis à un ressort de compression qui est en appui sur le fond de la
20 cartouche et tend à fermer les contacts. La serrure et l'electroaimant sont
mécaniquement indépendants du porte-contacts et actionnent séparément ce porte-
contacts. Pour maintenir l'appareil en position d'ouverture des contacts, il faut que
I'élec!roaimant ou que le mécanisme à percuteur contrecarre l'effort du ressort de
compression.
La présente invention a pour but de fournir un appareil interrupteur
dans lequel le pont de contacts est rotatif et est actionné par électroaimant. Les
ressorts de pression de pôles agissant sur les contacts mobiles sont embarqués sur
le porte-contacts mobile. L'utilisation de ponts de contacts rotatifs procure une
vitesse de coupure améliorée. Du fait de l'absence du ressort de compression en
appui sur le fond de la cartouche, les appareils peuvent avoir des calibres élevés et
des motorisations avantageuses. Les cartouches peuvent être remplacées aisement
et sans décâbler. La vitesse de coupure peut être controlée. La conception de cet
appareil peut s'adapter à différentes versions: contacteurs, contacteurs-disjoncteurs,
discontacteurs.
Conformément à l'invention, I'appareil est caractérisé par le fait que le
pont de contacts est monté rotatif et que les parties mobiles de l'électroaimant
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actionnent ce pont de contacts par l'intermédiaire d'un mécanisme de changement
de mouvement.
Selon une caractéristique, le pont de contacts rotatif est monté dans
une cartouche formant chambre de coupure.
Selon une caractéristique, chaque cartouche présente une manivelle `
d'entraînement du pont de contacts qui s'étend à l'extérieur de l'enveloppe de ladite
cartouche et est reliée par le mécanisme de changement de mouvement aux parties `~ ;
mobiles de l'électroaimant.
Se~on une caractéristique, I'appareil comporte des moyens pour
accoupler mécaniquement le porte-contacts mobile et une serrure et des moyens
pour accoupler mécaniquement le porte-contacts aux parties mobiles de
I'électroaimant, ces moyens permettent d'accoupler indépendamment la serrure ou ;
les parties mobiles de l'electroaimant audit porte-contacts de manière a permettre le
fonctionnement en contacteur ou en disjoncteur de maniere indépendante. ~;
L'invention va maintenant êlre décrite avec plus de détail en se réferant
à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et illustrés par les dessins
annexés sur lesquels~
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- la figure 1 est un schéma de cartouche utilisée dans l'appareil selon
I'invention; :
- la figure 2 est un schéma d'un premier mode de réalisation de - icontacteur selon l'invention;
- la figure 3 est un schéma d'un second mode de réalisation de
contacteurselon l'invention; ;
- la figure 4 est un schéma d'un troisième mode de réalisation de
25 contacteur selon l'invention;
- la figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 4; ~ ~.
- les figures 6, 7, 8 illustrent le fonctionnement du contacteur des
figures 4 et 5;
- la figure 9 est un schéma de contacteur-disjoncteur selon l'invention; ~ .
- la figure 10 est un schéma du contacteur-disjoncteur dans une
position où la serrure est armée et la bobine de l'électroaimant est sous tension ce
qui provoque la fermeture des pôles (fonctionnement en contacteur);
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- - la figure 11 est un schéma du contacteur-disjoncteur dans une
position où la serrure est armée ou ia bobine de l'électroaimant est hors tension ce
qui provoque l'ouverture des pôles (fonctionnement en contacteur);
- la figure 12 est un schéma du contacteur-disjoncteur dans une
s position où la serrure est déclenchee ce qui provoque l'ouverture des pôles
(fonctionnementen disjoncteur);
- la figure 13 est un schéma du contacteur-disjoncteur dans une
position où la serrure est déclenchée, pôles ouverts, et où l'électroaimant est ouvert;
- la figure 14 est un schéma du contacteur-disjoncteur en cours de
10 réarmement, I'électroaimantrestantouvert.
L'appareil illustré par les dessins comporte plusieurs pôles de
puissance à double coupure. Un seul pôle est représenté sur les figures 2, 3 et 9.
Chaque pôle de puissance comprend d'une part un jeu de contacts
fixes 13 et 14 qui sont reliés à deux bornes de raccordement 16 et 18
5 respectivement et d'autre part un pont de contacts mobiles 11 pourvu de pastilles de
contact et coopérant avec ces contacts fixes 131 et 132 de manière à etablir ou à
interrompre le passage de courant entre les bornes. La coupure est donc double
Les deux bornes sont par exemple des bornes à vis permettant de raccorder des
conducteurs électriques.
Le pont de contacts 11 est monté sur un porte-contacts 12 qui est
réalisé en matériau isolant et est guidé en rotation autour d'un axe de pivotement 15.
La partie médiane du pont de contacts 11 se loge dans un logement du porte-
contacts 12 de manière à pouvoir pivoter par rapport à ce porte-contacts, le
mouvement de pivotement rèlatif étant limité par des butées. Des ressorts 19 sont
montés entre le pont de contacts 11 et le porte-contacts 12 de manière à créer la
pression des contacts.
Le porte-contacts 12 pivotant est solidaire d'une manivelle
d'entraînement 17 manoeuvree en rotation par l'électroaimant 4 par l'intermédiaire
d'un mécanisme de changement de mouvement 2.
Les contacts de chaque pôle de puissance sont contenus dans une
cartouche isolante 1 assurant l'isolement entre pôles et formant la chambre de
coupure. Les différentes cartouches 1 sont rangées et maintenues, côte à côte, dans
un boîtier 3 dans lequel se loge l'électroaimant 4 de manoeuvre des contacts.
Chaque cartouche 1 comporte une enveloppe extérieure 14 en matière
plastique moulee. Elle contient le pont de contacts 11 et le porte-contacts 12 qùi est
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4 ~ 8 ~
guidé de maniere à pivoter autour de l'axe de pivotement 15, entre la position
d'ouverture des contacts et la position de fermeture des contacts. Le porte-contacts
12 traverse un coté de l'enveloppe et il est solidaire de la manivelle d'entraînement
17. L'axe de pivotement 15 se trouve sènsiblement à égale distance des deux
5 contacts mobiles, le pont de contacts 12 s'etendant de part et d'autre de cet axe de
pivotement. Les différentes manivelles 17 s'étendent parallèlement et sont
actionnées en pivotement par les parties mobiles de l'électroaimant.Les cartouches
1 contiennent des ailettes de désionisation. .
.. ~
Le boîtier permet le montage du contacteur soit sur un rail grâce a un
10 dégagement pourvu de moyens d'accrochage, soit sur une platine grâce à des
rebords latéraux dans lesquels sont prévus des trous de fixation.
L'électroaimant 4 qui commande le déplacement des contac~s mobiles
se compose d'un circuit magnétique fixe 41, d'un circuit magnétique mobile 42
susceptible d'être déplacé en translation (rectiligne) et d'une bobine 43. La bobine
43 est pourvue de bornes d'alimentation qui sont accessibles à l'extérieur du boîtier
Un ressort de rappel 44 associb à l'électroaimant tend à ramener le circuit
magnétique mobile 42 en position d'ouverture des contacts.
Dans le contacteur illustré à la figure 2, chaque manivelle
d'entraînement 17 d'un porte-contacts rotatif de pôle est reliée à un point fixe 221
20 par une genouillère constituée de deux biellettes 21 et 22 articulées l'une à l'autre
autour d'un axe d'articulation 23. La biellette 22 est articulée sur le point fixe 221,
tandis que la biellette 21 est accouplée à la manivelle d'entraînement 17 par une
liaison articulée démontable autour d'un axe 171. L'axe 23 de la genouillère est lié
aux parties mobiles de l'électroaimant. Le déplacement des parties mobiles de
25 I'électroaimant fait pivoter les manivelles 17.
Dans le contacteur illustré à la figure 3, chaque manivelle
d'entraînement 17 d'un porte-contacts rotatif de pôle est reliée par une articulation à
une biellette 28 montée pivotante autour d'un axe fixe 281 et actionnée en
pivotement par les parties mobiles de l'electroaimant. L'articulation de la biellette 28
30 et du levier 17 s'effectue autour d'un axe 171 et elle démontable. Les parties
mobiles de l'électroaimant sont reliées par une liaison articulée 23 à la biellette
pivotante 28.
Dans le contacteur illustré par les figures 4 et 5, chaque manivelle
d'entraînement 17 est reliée par une liaison articulée démontab1e 171 à une biellette
35 de liaison 24 actionnée par les parties mobiles de l'électroaimant. La liaison
articulée 171 entre la manivelle 17 et la billette de liaison 24 présente des portées
cylindriques qui ressen~blent à un crochet et autorisent un démontage facile. La
ii~n a~iculée entre la biellette 24 et les parties mobiles est du type rotule et elle est
réalisée par une cage 29 réunie par des axes d'articulation orthogonaux 27 et 45respectivement à la biellette 24 et au circuit magnétique mobile 12 de
I'électroaimant. Un ressor~ agit sur la biellette 24 de manière à appliquer les portees
5 d'articulation de cette biellette contre les portées d'articulation conjuguées de la
manivelle 17. ~ .
Le fonctionnement du contacteur selon les figures 4 et 5 va maintenant
être décrit en se ré~érant aux figures 6 à 8.
Dans la position d'ouverture représentee à la figure 6 I'armature de
10 I'électroaimant est éloignée de la culasse sous l'action du ressort associé à cet
électroaimant. Les ponts de contacts des différentes cartouches sont alors en
position d'ouverture.
L'excitation de la bobine de l'electroaimant détermine l'attraction du
circuit magnétique mobile vers le bas et donc la translation de la biellette de liaison
1 5 24 et la rotation des manivelles 1 7. Les contacts de chaque pont 11 viennent
s'appuyer contre les contacts fixes reliés aux bornes de raccordement (figure 7). Les
ressorts internes des cartouches agissent de manière à appliquer les contacts
mobiles contre les contacts fixes (figure 8).
Le contacteur-disjoncteur illustré à la figure 9 présente une serrure 5
20 se logeant dans le bo1tier. La manivelle d'entraînement 17 de chaque porte-contacts
rotatif 12 d'un pôle est reliée à la serrure 5 par une genouillère constituée de deux
biellettes 21 et 22 articulées l'une à l'autre autour d'un axe d'articulation 23. La
biellette 22 est accouplée mécaniquement à la serrure 5 tandis que la biellette 21
est accouplée à la manivelle d'entraînement 17.
La manivelle d'entraînement 17 du porte-contacts rotatif 12 est d'autre
part reliée mécaniquement au circuit magnétique mobile 42 de l'électroaimant. A cet
effet I'axe d'articulation de genouillère 23 est mécaniquement relié au circuit ~ -
magnétique mobile 42 de l'électroaimant par l'intermédiaire d'une liaison articulée et .
coulissante 25 et d'une biellette de liaison 24. Cette biellétte de liaison 24 est reliée
30 d'un côté à l'axe 23 par la liaison articulée et coulissante 25 et est reliée de l'autre
côté à l'armature mobile 42. Elle est guidée en translation ;
La biellette de genouillère 21 est articulée en 26 à la manivelle 17. La
biellette de genouillère 22 est reliée à la serrure 5 qui la déplace. La liaison 26 entre
la biellette 26 et la manivelle 17 est démontable.
La liaison articulée et coulissante 25 est constituée par une coulisse 25
ménagée dans la biellette de liaison 24 et dans laquelle coulisse l'axe 23 de ~ r
genouillère. Cette coulisse a une forme ouverte de manière à permettre le
dégagement de l'axe 23 et du bloc portant la serrure 5 et le mécanisme 2, lors d'un
démontage.
La liaison articulée et coulissante 25 est conçue de manière à ne pas
5 laisser de degré de liberté à l'axe 23 de manière à permettre le fonctionnement en
contacteur tout en laissant un degré de liberté à cet axe 23 de manière à permettre
le fonctionnement en disjoncteur.
La coulisse 25 sera, de manière avantageuse, ouverte de manière à
permettre le dégagement de l'axe 23 et, par voie de conséquence, le démontage.
Le contacteur-disjoncteur de la figure 9 comprend un module de
protection magnétique et thermique 6 muni, sur chaque chemin de courant, d'un
dispositif magnétique à déclenchement instantané destiné à assurer la protectioncontre les fortes surintensités et, sur chaque chemin de courant, d'un dispositif
thermique destiné à assurer la protection contre les surcharges et le desequilibre
des phases. Lorsque le module de protection décèle une surcharge ou une
surintensité sur un chemin de courant, il agit sur le porte-contacts par l'intermédiaire
de la serrure 5.
Tous les ordres de fonctionnement manuel ou de déclenchement
transitent au travers de la serrure 5 qui agit mécaniquement sur un contact qui est
20 raccordé en série avec la bobine 43 de l'électroaimant. La serrure 5 peut être
actionnée manuellement par un bouton de commande 51 ou automatiquement par
des ordres en provenance du module de protection 6. Les différents états du
mécanisme sont matérialisés par la position du bouton de commande ~
Le fonctionnement du contacteur-disjoncteur va maintenant être décrit.
Sur les figures 10 et 11, la serrure 5 est armée. Lorsque la bobine 43
est alimentée, I'électroaimant 4 est fermé et met la genouillère 21-22 en position
déployée (figure 10). La genouillère fait pivoter la manivelle d'entraînement 17 et le
pont de contacts 11 associé de manière que les pôles se ferment. Les ressorts depression logés dans le porte-contacts 12 agissent de manière à appliquer le pont 11
30 contre les contacts fixes.
. ~
Lorsque la bobine n'est pas ou n'est plus alimentée, le circuit
magnétique mobile 42 et la biellette de liaison 24 amènent la genouillère 21-22 en
position pliée. Le repliement de la genouillère 21-22 entraîne le pivotement du pont
de contacts 11 et l'ouverture des pôles (figure 11). Cette ouverture se produit par
intervention sur le circuit de commande de la bobine ce qui est le fonctionnement
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7 ~ 3 ~
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normal d'un contacteur. Dans le cas de ces figures 10 et 11, la serrure est en
position armée et la liaison est positive entre la liaison coulissante 25 et l'axe 23.
A partir de la position pôles fermés qui est illustrée par la figure 10,
I'ouverture peut se produire soit comme dans le cas précédent soit sur court-circuit
5 ou surcharge. Dans ce cas la serrure 5 se déclenche (figure 12) et déplace
l'ensemble de la genouillère 21-22. Celle-ci en se déplaçant fait pivoter le porte-
contacts 11 et les pôles s'ouvrent. A partir de cette position la bobine cesse d'être ~ .
alimentée et l'électroaimant s'ouvre (figure 13). L'ouverture de l'électroaimantn'influe pas sur les contacts du fait qu'il n'y a plus de liaison positive entre la liaison
10 coulissante 25 et l'axe 23.
Les biellettes 21-22 constituant la genouillère auront des positions
relatives différentes, en position déployée, selon l'effort et de la vitesse du contact
souhaités, en fonction de la vitesse de l'électroaimant.
Pour opérer le réarmement, I'opérateur manoeuvre le bouton 51 ce qui
15 plie la genouillère 22-21. L'électroaimant reste ouvert.
Pour changer les cartouches 1, on désaccouple la biellette 21 et le
levier 17 en faisant basculer la biellette 21, Le bloc contenant la serrure 5 et la
genouillère 21-22 peut alors être dégagé. Il est ensuite facile de changer les
cartouches 1
Dans tous les modes de réalisation, les liaisons démontables entre les
leviers 17 et le mécanisme de changement de mouvement permettent le démontage ~ ~ ;
et le remplacement des cartouches 1. Par ailleurs les tronçons conducteurs logesdans les cartouches peuvent être separés des tronçons conducteurs allant aux ';
bornes 16 et 18. .
ll est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention, ~:
imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager ;~. :
I'emploi demoyenséquivalen!s. ~ ~ ~
Dans le cas d'une version discontacteur, un module de protection ~ ~i
thermique est ajouté au contacteur.
Les cartouches 1 peuvent être disposées à l'arrière de l'appareil ou a .
I'avant ou sur le côte. Les bras de leviers peuvent être adaptés. . .
