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Title:
ELECTRIC SWITCH APPLIANCE AND QUICK-ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/046880
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an electric switch assembly comprising multipolar quick-assembly appliance and quick-connect appliances which can be quickly assembled. The body of an appliance, or its power terminal strip, is directly fixed to the body of the adjacent appliance, for example by fitting protuberances (37) in slots (26) and interlocking. The interconnection between the various appliances is rapidly performed by multipolar blocks capable of being pressed on the front surfaces of appliances and of being elastically plugged in their terminals. The invention is applicable to a motor-starter block.

Inventors:
ALEXANDRE PASCAL (FR)
PAGGI SERGE (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/000223
Publication Date:
August 10, 2000
Filing Date:
January 31, 2000
Export Citation:
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Assignee:
SCHNEIDER ELECTRIC IND SA (FR)
ALEXANDRE PASCAL (FR)
PAGGI SERGE (FR)
International Classes:
F16B21/12; H01H9/02; H01H71/08; H01H73/08; H01H73/20; F16B2/20; H01R4/48; H01R9/00; H01R9/22; H01R31/08; H02B1/20; H02B1/21; H02G3/08; (IPC1-7): H01R9/24; H02B1/26; H01R4/48; H01R13/35; H01H71/02
Foreign References:
EP0867993A11998-09-30
EP0626712A11994-11-30
US4729744A1988-03-08
CA1109132A1981-09-15
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Claims:
Revendications
1. Ensemble électrique interrupteur comprenant : deux appareils multipolaires (20,30,40) dont chacun comprend un corps extérieur (20f, 30f) doté d'une face avant (20a, 30a), de faces transversales haute et basse, de faces latérales et d'une face arrière notamment de fixation à un support, l'un au moins des appareils ayant des propriétés de coupure, des liaisons de puissance polaires comportant des conducteurs internes de puis sance logés dans le corps et des bornes de connexion de puissance amont (21,33) et/ou aval (23,34) présentant des ouvertures qui débouchent sur la face avant pour connecter des conducteurs extérieurs aux conducteurs de puissance, caractérisé par le fait que : des moyens de couplage (37,26 ; 43,25) sont prévus pour maintenir les deux appa reils mécaniquement couplés, un bloc d'interconnexion multipolaire (50,60) est appliqué sur l'une au moins des faces avant (20a, 30a) des appareils couplés et comporte des broches (52,53 ; 62,63) enfichées dans les bornes de puissance en regard (23,33 ; 42,21) des potes corres pondants pour assurer les liaisons polaires respectives entre les appareils, les broches (62,63 ; 52,53) du bloc et les bornes de connexion de puissance en regard (23,33 ; 42,21) coopèrent par effet élastique.
2. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bor nes de connexion de puissance (33,34 ; 21,23 ; 42) sont agencées pour permettre la connexion de câbles avec outil et la connexion de broches sans outil.
3. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bor nes de connexion de puissance (33,34 ; 21,23 ; 42) et/ou les broches (62,63 ; 52,53) du bloc multipolaire (50,60) sont du type à douille et serrage radial.
4. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour au moins un appareil, un bornier de puissance (32,24) comprenant les bornes de puis sance (33,34 ; 21,23) est fixé au corps extérieur de I'appareil pour constituer, par sa face haute ou basse, en partie ou en totalité la face transversale haute ou basse (30c, 20d) de celuici, et que les moyens de couplage (37,26) comprennent des moyens d'emboîtement à bossages ou fentes prévus sur une face haute ou basse du bornier de puissance (32,24).
5. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de couplage (37,26) sont prévus sur les corps des appareils et agencés pour permettre un accrochage direct des appareils par déplacement mutuel (Z2) perpendiculaire à leurs faces avant (30a, 20a).
6. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de couplage (37,26) comprennent des moyens d'encliquetage direct (38) du corps d'un appareil sur le corps de l'autre appareil, les moyens étant tels qu'ils évitent un arrachement intempestif.
7. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc d'interconnexion multipolaire amont (50) a une hauteur telle qu'il laisse dégagée une ouverture (20i) destinée à l'introduction d'un additif dans le corps (20f) du dis joncteur (20).
8. Ensemble électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les blocs d'interconnexion multipolaire (50,60) ont une profondeur telle que leur face avant est sensiblement alignée avec le plan (P2) des saillies de dialogue et de contrôle des appareils.
9. Ensemble comprenant deux appareils interrupteurs superposés, notamment en semble de départmoteur, les deux appareils présentant chacun un corps extérieur (30f, 20f) muni d'une face avant, d'une face arrière, de faces transversales haute et basse et de faces latérales, et des moyens de fixation de l'un des appareils à un support arrière, caractérisé par le fait que I'un des appareils (30,20) au moins comprend un bornier de puissance (32,24) rapporté sur un corps extérieur et muni près de sa face avant (30a, 20a) de bornes (33,23) s'ouvrant sur celleci par des passages (33a, 23a) de connexion, I'appareil inférieur (30) est accroché directement à I'appareil supérieur (20) par son bornier de puissance (32,24), qui est doté sur une face plane basse ou haute (30c, 20d) de premiers bossages ou fentes (37) destinés à s'emboîter dans des se conds bossages ou fentes (26) de forme compiémentaire prévus sur la face haute ou basse (20d, 30c) de l'autre appareil (20,30).
10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les deux appareils (20,30) présentent des bornes élastiques (23,33) et que le raccordement entre les bornes élastiques des deux appareils est assuré par une pièce d'interconnexion multipolaire (60) à couples de broches rigides (62,63) destinées à pénétrer dans les bornes élastiques.
11. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les deux appareils (20,30) présentent des bornes (23,33) à tulipe (72) et que le raccordement entre les bornes des deux appareils est assuré par un bloc d'interconnexion multipolaire (60) à couples de broches élastiques (62,63) destinées à pénétrer par des extrémités élastiques (71) dans les bornes.
12. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le bloc d'inter connexion multipolaire (60) est engagé et établit le contact sans outil dans les bor nes élastiques (23,33) des deux appareils, cellesci étant aptes à la connexion de câbles avec outil et à la connexion de broches sans outil.
Description:
Ensemble électrique interrupteur.

La présente invention concerne un ensemble électrique interrupteur comprenant deux appareils multipolaires dont chacun comprend un corps extérieur doté d'une face avant, de faces transversales haute et basse, de faces latérales et d'une face arrière notamment de fixation à un support, I'un au moins des appareils ayant des propriétés de coupure ; les appareils possèdent des liaisons de puissance polaires comportant des conducteurs internes de puissance logés dans le corps et des bor- nes de connexion de puissance amont et/ou aval présentant des ouvertures qui débouchent sur la face avant pour connecter des conducteurs extérieurs aux con- ducteurs de puissance.

Un tel ensemble peut tre notamment un ensemble dit de départ-moteur. L'appareil interrupteur peut tre un contacteur, un disjoncteur, un sectionneur ou autre appa- reil interrupteur analogue utilisable en distribution ou commande électrique basse tension.

Un tel ensemble est décrit dans le document EP-0 869 594.11 est souhaitable d'en faciliter I'assemblage mécanique et il est en outre souhaitable que l'opérateur puisse monter et câbler manuellement, c'est-à-dire sans devoir recourir à un outil, un ensemble de départ-moteur, ou plus généralement un ensemble d'appareils électriques interrupteurs.

La présente invention a pour but de simplifier la constitution d'un ensemble d'appa- reils électriques interrupteurs, notamment d'un ensemble de départ-moteur, et d'en permettre un assemblage facile et un câblage rapide tout en évitant le plus possible de recourir à un outil.

Selon l'invention, dans un ensemble du type décrit, des moyens de couplage sont prévus pour maintenir les deux appareils mécaniquement couplés, un bloc d'inter- connexion multipolaire est appliqué l'une au moins des faces avant des appareils couplés et comporte des broches enfichées dans les bornes de puissance en re- gard des potes correspondants des appareils pour assurer les liaisons polaires res- pectives entre les appareils, et les broches du bloc et les bornes de connexion de puissance en regard coopèrent par effet élastique.

Les moyens de couplage peuvent tre un socle commun ou une pièce d'accro- chage, mais sont de préférence prévus sur les corps des appareils afin d'assurer un couplage direct des corps. Les bornes de connexion sont de préférence agencées pour permettre la connexion de câbles avec outil et la connexion de broches sans outil ; elles peuvent aussi tre du type à tulipe avec serrage radial. De la sorte, la liaison électrique de puissance entre les appareils a lieu, après leur couplage sans pièce intermédiaire (de préférence par accrochage mutuel), par engagement d'un bloc multipolaire d'interconnexion à broches, et ce sans nécessiter d'outil.

II est avantageux que les moyens de couplage comprennent des moyens d'emboî- tement à bossages ou fentes prévus sur une face haute ou basse d'un bornier de puissance spécifique formant en partie ou en totalité la face haute ou basse du corps d'un appareil. L'appareil en question peut ainsi tre fabriqué dans une version standard à bornes à vis, aisément adaptable au couplage décrit par le simple apport d'un bornier de puissance à bornes élastiques ou à tulipes. Des moyens d'encli- quetage permettent aussi de maintenir le boîtier du contacteur directement solidaire du boîtier du disjoncteur.

La description va tre faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'inven- tion, en regard des dessins annexés.

La figure 1 représente en vue de côté un ensemble de départ-moteur conforme à l'invention.

La figure 2 montre 1'ensemble de départ-moteur avec ses divers constituants écia- tés, avec une variante d'alimentation.

La figure 3 est une vue en perspective du contacteur.

La figure 4 montre une borne élastique utilisée dans les constituants de l'ensemble de départ-moteur.

La figure 5 représente une variante de 1'ensemble selon l'invention.

La figure 6 illustre un détail de connexion de puissance de l'ensemble de la figure 5.

L'ensemble de départ-moteur 10 lustré sur les figures 1 et 2 comprend un dis- joncteur 20 et un contacteur 30 mécaniquement couplés. L'ensemble est fixé à un support arrière 11 tel qu'un rail ou autre support par l'intermédiaire de moyens usuels 12 de fixation, notamment d'encliquetage, prévus à l'arrière du disjoncteur, tandis que le contacteur 30 est fixé directement au disjoncteur 20 au-dessous de celui-ci. Les qualificatifs avant, arrière, haut et bas sont attribués aux éléments de l'ensemble en fonction du montage normal de cet ensemble et de sa desserte par un opérateur, qui serait situé sur la droite des figures 1 et 2.

Le disjoncteur 20 présente une face avant 20a située dans un plan P1, une face arrière 20b, des faces haute et basse 20c, 20d et des faces latérales 20e et le con- tacteur présente de mme une face avant 30a, par exemple située aussi dans le plan P1, ainsi qu'une face arrière 30b, des faces haute et basse 30c, 30d et des faces latérales 30e. Dans ce mode de réalisation, le disjoncteur a des bornes de puissance à serrage élastique, ci-après désignées"bornes élastiques", à savoir des bornes amont 21 et des bornes aval 23 situées près de sa face avant. Lorsque le corps extérieur 20f du disjoncteur est formé par son boîtier proprement dit 20g (fi- gure 1), les bornes 21,23 sont logées dans ce boîtier ; lorsque le corps extérieur 20f du disjoncteur est formé en partie par le boîtier et en partie par des borniers res- pectifs amont 22 et aval 24 fixés aux parties haute et basse du boîtier (figure 2), les bornes 21,23 sont alors logées dans les borniers. Des boutons usuels marche/ arrt 20h ou autre éléments de dialogue sont disposés sur une partie 20a'de la face avant 20a du disjoncteur, en avancée par rapport au reste de la face 20a, pour agir sur un mécanisme interrompant des liaisons internes de courant reliées aux bornes précitées. Une ouverture 20i est prévue dans la face 20a au-dessous des bornes amont 21 pour loger un additif de signalisation non représenté.

Chaque borne 21,23 du disjoncteur comprend une cage élastique 13 de type connu (voir figure 4) présentant une branche 14 de serrage munie d'une ouverture 15 pour serrer par coincement un câble, une branche 16 appliquée sur un support conduc- teur 18 et une boucle à portion dorsale convexe 17 reliant les branches 14,16. Un câble peut tre introduit dans l'ouverture 15 après desserrage de la cage par pres- sion d'un outil exercée sur la boucle 17 ; une broche, dans le cas présent une bro- che d'interconnexion entre les deux appareils, peut tre mise en contact sans outil avec une pièce conductrice 19 par pression directe sur la boucle 17 ; cette pièce 19 est disposée parallèlement à la branche 16 à l'opposé de la cage.

Chaque borne 21,23 du disjoncteur est ainsi agencée pour permettre la connexion d'un câble avec outil et la connexion d'une broche d'interconnexion sans outil. Le logement de borne s'ouvre vers la face avant 20a par un passage 21a, 23a d'intro- duction d'un câble à coincer dans l'ouverture 15 et par un passage 21 b, 23b d'intro- duction, soit d'un outil capable de desserrer la borne par pression sur la boucle, soit d'une broche d'interconnexion, comme décrit plus loin.

L'alimentation des bornes 21 est assurée par un jeu 40 de conducteurs de puis- sance, notamment de barres, posé et fixé sur la face haute 20c du disjoncteur. Le jeu de barres 40 comprend des barres de distribution 41 et des bornes 42 dont cha- cune est reliée à l'une des barres. Dans la forme d'exécution de la figure 1, le jeu de barres 40 comporte des bossages 43, par exemple des talons et des saillies à profil approprié, destinés à coopérer avec des fentes ou boutonnières d'emboîtement 25 prévus selon le cas dans la face haute 20c du boîtier 20g ou du bornier amont 22 pour ancrer le jeu de barres 40 au disjoncteur 20. En variante, I'appareil amont em- boîté sur le disjoncteur pourrait tre un sectionneur ou limiteur. Dans la forme d'exécution de la figure 2, le jeu de barres 40 comporte le support arrière 11 du disjoncteur et n'a plus besoin d'tre emboîté sur la face 20c du disjoncteur.

Un bloc multipolaire d'interconnexion de puissance 50 est prévu pour assurer I'ali- mentation du disjoncteur. II comporte un corps isolant 51 et des broches amont 52 et aval 53 destinées à s'enficher dans les bornes élastiques respectives 42,21 du jeu de barres et du disjoncteur. Un organe de retenue 54 assure le blocage du bloc contre le disjoncteur ou le jeu de barres pour éviter son décrochage intempestif.

Le boîtier 20g du disjoncteur, ou son bornier aval 24, présente des fentes 26, dont certaines en forme de boutonnières, prévues sur la face basse 20d pour coopérer comme on va le voir avec des formes complémentaires du contacteur en vue d'as- surer la fixation directe de celui-ci au disjoncteur.

Le contacteur 30 offre une structure telle que son corps extérieur 30f est pour l'es- sentiel formé par un boîtier d'arc 31 logeant les contacts fixes et mobiles et par un bornier de puissance 32 fixé au boîtier d'arc. Le bornier 32 loge des bornes élasti- ques amont 33 et des bornes élastiques aval 34 dotées de cages 13 similaires à celles du disjoncteur.

Les bornes élastiques 33,34 du contacteur sont semblables à celles 21,23 du dis- joncteur. Elles s'ouvrent vers la face avant 30a du corps 30f par des passages 33a, 34a d'engagement d'une broche d'interconnexion et par un passage 33b, 34b d'engagement d'un câble à connecter dans l'ouverture de coincement 15 de la cage élastique 15. Quand on utilise une broche d'interconnexion, le passage 33b, 34b n'est pas utilisé. Quand on utilise un câble, le passage 33a, 34a sert à introduire un outil forçant le desserrage de la cage.

Au lieu d'un bornier monobloc, on peut bien sûr concevoir deux borniers distincts amont et aval rapportés sur le boîtier d'arc 31. Un bornier de contrôle et commande 35 logeant des bornes élastiques de liaison avec la bobine et avec des organes de signalisation est fixé à I'avant du bornier de puissance de manière à laisser passer des saillies 36 de fixation et de manoeuvre d'un éventuel bloc additif. Le bornier constitue l'essentiel de la face haute 30c et de la face basse 30d du contacteur et comprend au moins sur la face haute des bossages 37 destinés à coopérer avec les fentes d'emboîtement bas 26 du disjoncteur 20. On notera que la face 20a'du corps du disjoncteur et la face avant 30a'du bornier 35 du contacteur sont dans un mme plan P2 parallèle et en avancée par rapport à P1.

Le mouvement d'engagement du contacteur s'effectue par un premier déplacement Z1 par exemple parallèle aux faces avant 20a, 30a des deux appareils, puis un deuxième déplacement Z2 perpendiculaire à ces faces. Un élément de retenue 38, notamment d'encliquetage, prévu sur la face haute ou arrière du contacteur, assure son blocage contre tout mouvement d'arrachement vers I'avant alors qu'il est accro- ché au disjoncteur. Des moyens de desserrage élastique de préférence par ma- noeuvre manuelle sont associés à l'élément 38 pour l'effacer, afin de permettre de désolidariser le contacteur du disjoncteur.

Chaque borne 33,34 s'ouvre vers la face avant 30a du contacteur par un passage 33a, 34a pour un câble à connecter dans l'ouverture 15 de la branche de coince- ment de la cage élastique et un passage 33b, 34b pour un outil de desserrage ou pour une broche d'interconnexion avec le disjoncteur.

Un bloc multipolaire d'interconnexion de puissance 60, de préférence identique au bloc 50, comporte un corps isolant 61, des broches amont 62 et aval 63 et un été- ment de retenue 64. Les broches sont destinées à s'enficher sans outil dans les bornes élastiques respectives aval 23 du disjoncteur et amont 33 du contacteur et l'élément de retenue 64 empche l'arrachement intempestif du bloc. Un autre bloc peut tre prévu pour connecter le contacteur à la charge.

L'assemblage de 1'ensemble de départ-moteur 10 va tre décrit en regard de la fi- gure 2. Le disjoncteur est fixé sur son support 11 faisant partie du jeu de barres 40, puis le contacteur est emboîté sous le disjoncteur, pour lui tre couplé dans une position bien déterminée, et les broches des blocs d'interconnexion 60 sont enfi- chées dans les bornes élastiques de puissance 23,33, en étant maintenues en po- sition enfichée par leur élément de retenue 64. L'alimentation du tout est assurée par l'insertion des broches des blocs d'interconnexion 50 dans les bornes 21 du disjoncteur et 42 du jeu de barres. On notera que le montage et le démontage de l'ensemble ont lieu sans nécessiter d'outil.

Plusieurs ensembles 10 peuvent bien entendu tre juxtaposés par apposition des faces latérales 20e, 30e de leurs divers couples contacteurs-disjoncteurs. Le con- tacteur ici de type électromécanique, pourrait tre de type statique. De plus, le contacteur peut tre doté sur sa face basse 30d de bossages ou fentes d'emboîte- ment pour porter un module additif ou de communication ou plus généralement un appareil annexe à assembler et connecter rapidement. li va de soi que les bossa- ges et fentes d'emboîtement prévus sur les deux appareils peuvent tre inversés.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, les blocs multipolaires 50,60 présentent des broches 52,53,62,63 dont les extrémités 71 ont une configuration élastique, en particulier dans le sens radial comme indiqué figure 6. Les bornes correspondantes 42,21,23,33 des appareils présentent des douilles rigides 72 constituées par des parties des pièces conductrices telles que 19 ou par des pièces annexes fixées sur ces pièces conductrices. La pose des blocs 50,60 s'effectue ta encore par un mou- vement perpendiculaire aux faces avant 20a, 30a des appareils. En variante, les douilles peuvent tre des tulipes élastiques coopérant avec des broches rigides.

II convient de noter que le bloc d'interconnexion multipolaire amont 50 a une hau- teur telle qu'il laisse dégagée l'ouverture 20i dédiée à l'introduction d'un additif dans le corps 20f du disjoncteur, et que les blocs d'interconnexion multipolaire 50,60 sont quasiment encastrés, avec une profondeur telle que leur face avant est sensible- ment alignée avec le plan P2 des faces de dialogue et de contrôle des appareils.




 
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