EP0797232B1 - Déclencheur thermique différentiel à bilames - Google Patents

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EP0797232B1
EP0797232B1 EP97400540A EP97400540A EP0797232B1 EP 0797232 B1 EP0797232 B1 EP 0797232B1 EP 97400540 A EP97400540 A EP 97400540A EP 97400540 A EP97400540 A EP 97400540A EP 0797232 B1 EP0797232 B1 EP 0797232B1
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bimetallic
strips
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trip
strip
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Schneider Electric Industries SAS
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    • H01H69/01—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices for calibrating or setting of devices to function under predetermined conditions
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/14—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
    • H01H83/142—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with bimetal elements
    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H2011/0087—Welding switch parts by use of a laser beam

Definitions

  • the present invention relates to a differential thermal release for electrical switch device, in particular for circuit breaker, comprising a trip device with two strips mounted movable parallel to a same direction and associated with a trigger mechanism as well as several bimetallic strips, the opposite faces of which are applicable against both strips by through a single adjustment piece, so that a concomitant deflection or differentiated bimetallic strips generates a simultaneous or differential displacement of strips, the adjustment piece being for each bimetal fixed to the head of the bimetal in a position which is adjustable according to the direction of movement of the strips, and which is obtained after a heating of calibration of the bimetallic strips.
  • Such a trigger is known from document WO-86 02197.
  • the present invention aims to allow a simple and in situ adjustment of the trip path for bimetallic strips of a trip device of the type described, avoiding risk of jamming and facilitating the operation of fixing the adjusting parts.
  • the head of each bimetallic strip comprises an inclined and laterally cleared edge so that the adjustment piece is placed before fixing so freely sliding on the inclined edge, being vertically held on the crimps.
  • the inclination of the edge allows on the one hand the adjustment piece to be positioned vertically on the edge and on the other hand facilitates its fixing, in particular by a laser welding beam.
  • the two strips of the triggering crew are obtained by cutting breakable zones from a laying frame and include housings facing each other for the adjustment parts, these housings being arranged to keep the adjustment pieces affixed to the bimetallic strips in an inclined position until they are fixed to the bimetallic strips.
  • Figure 1 shows in perspective a differential thermal trip device according to the invention.
  • Figure 2 schematically shows a top view of the trigger of the Figure 1 after fixing the adjustment pads to the bimetallic strips.
  • Figure 3 shows in elevation the head of a bimetal strip with the adjustment pad associated with it.
  • the differential thermal release 10 is intended to be included in a electrical protection device such as a motor circuit breaker, a circuit breaker or a thermal relay, for example three-pole, ensuring the protection of a charge against overcurrents or phase imbalances.
  • a electrical protection device such as a motor circuit breaker, a circuit breaker or a thermal relay, for example three-pole, ensuring the protection of a charge against overcurrents or phase imbalances.
  • the trip device further comprises a crew of trigger 20 provided with two strips 30.40 movable parallel to the direction X and serving as organs detecting the displacement, concomitant or differentiated, of bimetallic strips.
  • the strip 30 includes abutment surfaces 31a, b, c can be stressed by the respective bimetallic strips, these surfaces 31 being arranged on branches 32a, b, c perpendicular to a bar 33 of the strip oriented along X; similarly, the strip 40 comprises abutment surfaces 41a, b, c which can be urged by the bimetallic strips in the direction X 'opposite to X and arranged on branches 42a, b, c perpendicular to a strip 43 of the strip oriented along X.
  • a lever 21 capable of acting on a mechanism trigger 14 of which only the attack element has been shown here.
  • each bimetallic strip 11 there is provided at the head 13 of each bimetallic strip 11 a adjusting part 15a, b, c constituted in the present example by a pad (see figures), but which could also be a needle or the like.
  • a pad see figures
  • Each pad 15 cooperates at one end 16 or 17 with an abutment surface 31.41 of a respective strip 30.40.
  • the pellets are carried by the sliders in side pockets 35,45 formed in the branches 32,42 thereof, the strips being initially assembled or formed into a single rectangular frame 30.40, being kept a slight distance h above a horizontal edge upper 18 of the head 13 of the bimetallic strips and in contact with an inclined edge 19 of the head 13, so that it can slide freely on this edge, both to be positioned high on it and to move laterally without jamming.
  • Frame 30.40 has weakened areas at two opposite corners 36,46 which will allow after adjustment the dissociation by cutting.
  • the pockets 35.45 formed in the branches 32,42 of the strips include inclined edges to carry the pads against the inclined edges 19 of the bimetallic strips. As soon as the pastilles have been welded to bimetal strips, cutting for example by laser or other means of the zones weakened 36,46 to separate the two strips.

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Description

La présente invention concerne un déclencheur thermique différentiel pour appareil électrique interrupteur, notamment pour disjoncteur, comprenant un équipage de déclenchement à deux réglettes montées mobiles parallèlement à une même direction et associées à un mécanisme de déclenchement, ainsi que plusieurs bilames dont les faces opposées sont applicables contre l'une et l'autre réglette par l'intermédiaire d'une pièce unique de réglage, afin qu'une déflexion concomitante ou différentiée des bilames engendre un déplacement simultané ou différentiel des réglettes, la pièce de réglage étant pour chaque bilame fixée à la tête du bilame dans une position qui est ajustable selon la direction de déplacement des réglettes, et qui est obtenue après un échauffement d'étalonnage des bilames.
Un tel déclencheur est connu d'après le document WO-86 02197.
Il est bien connu d'associer aux réglettes des pièces de réglage qui sont déplacées par les bilames lors de l'opération d'étalonnage du déclencheur, la position des éléments étant fixée sur les réglettes dans la position souhaitée par soudure ou collage. D'après le document WO-86 02197, il est prévu pour chaque bilame une pièce de réglage logée dans une fente qui s'ouvre vers l'extrémité du bilame. Toutefois la mise en place de la pièce de réglage dans la fente occasionne des coincements et ne facilite pas le soudage, en particulier lorsque celui-ci est réalisé par un faisceau laser.
Un autre déclencheur est connu d'après le document FR-2 666 928. Dans ce document est en effet décrit un procédé de réglage des courses de déclenchement des bilames, par l'utilisation d'une pièce unique pour les réglettes, puis par la dissociation de zones de liaison propres à cette pièce en des endroits déterminés par mesure de la déflexion des bilames qui provoque le déclenchement.
La présente invention a pour but de permettre un réglage simple et in situ de la course de déclenchement des bilames d'un déclencheur du type décrit, en évitant les risques de coincement et en facilitant l'opération de fixation des pièces de réglage.
Selon l'invention, la tête de chaque bilame comprend un bord incliné et latéralement dégagé pour que la pièce de réglage soit posée avant fixation de manière librement glissante sur le bord incliné, en étant verticalement maintenue sur les réglettes. L'inclinaison du bord permet d'une part à la pièce de réglage de se positionner verticalement sur le bord et facilite d'autre part sa fixation, notamment par un faisceau laser de soudage.
De préférence, les deux réglettes de l'équipage de déclenchement sont obtenues par découpe de zones sécables d'un cadre de pose et comprennent des logements en regard mutuel pour les pièces de réglage, ces logements étant agencés pour maintenir apposées aux bilames en position inclinée les pièces de réglage jusqu'à leur fixation aux bilames.
La description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention, en regard des figures annexées, illustre plus en détail ses avantages et résultats.
La figure 1 représente en perspective un déclencheur thermique differentiel conforme à l'invention.
La figure 2 représente schématiquement en vue de dessus le déclencheur de la figure 1 après fixation des pastilles de réglage aux bilames.
La figure 3 montre en élévation la tête d'un bilame avec la pastille de réglage qui lui est associée.
Le déclencheur thermique différentiel 10 est destiné à être inclus dans un appareil électrique de protection tel qu'un disjoncteur-moteur, un contacteur-disjoncteur ou un relais thermique, par exemple tripolaire, assurant la protection d'une charge contre les surintensités ou les déséquilibres de phase.
Dans le cas présent, il comporte trois bilames 11a,11b,11c constitués par des éléments plats allongés dont les pieds 12a,b,c sont montés fixes dans l'appareil et dont les têtes 13a,b,c sont susceptibles de se déplacer selon une direction X en fonction de l'échauffement qui leur est communiqué ; cet échauffement est produit par passage du courant dans des conducteurs respectifs de phase non représentés ou dans les bilames eux-mêmes. Le déclencheur comporte en outre un équipage de déclenchement 20 muni de deux réglettes 30,40 mobiles parallèlement à la direction X et servant d'organes détecteurs du déplacement, concomitant ou différencié, des bilames. Dans la direction X, la réglette 30 comprend des surfaces de butée 31a,b,c sollicitables par les bilames respectifs, ces surfaces 31 étant disposées sur des branches 32a,b,c perpendiculaires à une barrette 33 de la réglette orientée selon X ; de même, la réglette 40 comprend des surfaces de butée 41a,b,c sollicitables par les bilames dans la direction X' opposée à X et disposées sur des branches 42a,b,c perpendiculaires à une barrette 43 de la réglette orientée selon X. Aux réglettes 30,40 est articulé en des points 34,44 un levier 21 susceptible d'agir sur un mécanisme de déclenchement 14 dont seul a été représenté ici l'élément d'attaque. Le dispositif qui vient d'être décrit est bien connu de l'homme de l'art, de même que son fonctionnement ; lorsque les bilames répondent de façon identique à une sollicitation thermique de surintensité, ils entraínent la réglette 30 et via le levier 21 la réglette 40 sans déplacement relatif de celle-ci par rapport à la réglette 30 ; lorsque les bilames répondent de façon différenciée aux sollicitations thermiques, l'avancée selon X de la réglette 40 est freinée par l'un des bilames, de sorte que le déplacement relatif entre les réglettes est traduit en une rotation anticipatrice du levier.
Il est prévu selon l'invention au niveau de la tête 13 de chaque bilame 11 une pièce de réglage 15a,b,c constituée dans le présent exemple par une pastille (voir figures) , mais qui pourrait aussi être une aiguille ou un autre élément analogue. Chaque pastille 15 coopère par une extrémité 16 ou 17 avec une surface de butée 31,41 d'une réglette respective 30,40.
Avant l'opération de réglage, les pastilles sont portées par les réglettes dans des poches latérales 35,45 ménagées dans les branches 32,42 de celles-ci, les réglettes étant initialement assemblées ou formées en un cadre unique rectangulaire 30,40, en étant maintenues à une légère distance h au-dessus d'un bord horizontal supérieur 18 de la tête 13 des bilames et au contact d'un bord incliné 19 de la tête 13, de manière à pouvoir glisser librement sur ce bord, à la fois pour être positionnées en hauteur sur celui-ci et pour se déplacer latéralement sans coincement. Le cadre 30,40 présente en deux coins opposés des zones affaiblies 36,46 qui en permettront après réglage la dissociation par découpe. Lors de l'étalonnage, consécutif à un échauffement prédéterminé des bilames, ceux-ci fléchissent et leurs têtes se déplacent relativement au cadre 30,40 selon X ; pour la position de réglage obtenue, le centre O de la pastille coïncide avec le plan moyen du bilame ou est plus ou moins décalé par rapport à ce plan (voir figure 3). Dans cette position, la pastille 15 est alors soudée, par exemple au moyen d'un faisceau laser L, au bord 19 de la tête ; ce bord est incliné et latéralement dégagé (voir figure 2) pour permettre d'une part à la pastille 15 d'être appliquée à coup sûr par gravité contre le bilame à l'endroit souhaité de soudage, d'autre part de positionner la source du faisceau laser incliné L de soudage à l'écart du déclencheur ou de l'appareil dans lequel le déclencheur est logé. Les poches 35,45 ménagées dans les branches 32,42 des réglettes comprennent des bords inclinés pour porter les pastilles contre les bords inclinés 19 des bilames. Dès que les pastilles ont été soudées aux bilames, une découpe par exemple par laser ou autre moyen des zones affaiblies 36,46 permet de séparer les deux réglettes.

Claims (4)

  1. Déclencheur thermique différentiel à bilames pour appareil électrique interrupteur, notamment pour disjoncteur, comprenant un équipage de déclenchement à deux réglettes (30,40) montées mobiles parallèlement à une même direction et associées à un mécanisme de déclenchement, ainsi que plusieurs bilames (11) dont les faces opposées sont applicables contre l'une et l'autre réglette par l'intermédiaire d'une pièce unique de réglage (15), afin qu'une déflexion concomitante ou différentiée des bilames engendre un déplacement simultané ou différentiel des réglettes, la pièce de réglage étant pour chaque bilame (11) fixée à la tête (13) du bilame dans une position qui est ajustable selon la direction (X) de déplacement des réglettes (30,40), et qui est obtenue après un échauffement d'étalonnage des bilames,
    caractérisé par le fait que la tête (13) de chaque bilame comprend un bord incliné et latéralement dégagé (19) pour que la pièce de réglage (15) soit posée avant fixation de manière librement glissante sur le bord incliné (19), en étant verticalement maintenue sur les réglettes (30,40).
  2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce de réglage (15) est fixée au bord incliné (19) du bilame à faible distance au-dessus d'un bord horizontal (18) de celui-ci.
  3. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux réglettes (30,40) de l'équipage de déclenchement sont obtenues par découpe de zones sécables (36,46) d'un cadre de pose (30,40) et comprennent des logements (35,45) en regard mutuel agencés pour maintenir apposées aux bilames (11) en position inclinée les pièces de réglage (15) jusqu'à la fixation de celles-ci aux bilames.
  4. Déclencheur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le cadre de pose (30,40) a une forme générale rectangulaire, les zones sécables (36,46) étant situées aux coins du rectangle.
EP97400540A 1996-03-20 1997-03-12 Déclencheur thermique différentiel à bilames Expired - Lifetime EP0797232B1 (fr)

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