Couvercle secondaire pour appareil électrique à boîtier moulé

La présente invention a trait à un boîtier pour appareil électrique de protection par exemple de type disjoncteur, notamment utilisable pour des produits à boîtiers moulés. L'invention concerne en fait plus précisément le couvercle secondaire qui équipe ce genre d'appareil. Leur boîtier est en effet constitué à titre principal d'un socle et d'un couvercle dit primaire formant l'enveloppe des composants conférant sa fonction à l'appareil, ainsi que d'un couvercle dit secondaire pivotant sur la façade du couvercle primaire d'où émerge la manette de commande.

Le pivotement s'effectue entre une position d'ouverture dégageant la totalité de ladite façade, et une position de fermeture la recouvrant. Ce couvercle secondaire a notamment pour vocation de recouvrir des dispositifs auxiliaires intégrés au boîtier après la fermeture du couvercle primaire, dans des évidements disposés latéralement à un puits central guidant le déplacement de la manette de commande. Ce puits central dépasse de la façade du couvercle, dont les extrémités débouchent sur les bornes de connexion respectivement d'entrée et de sortie, qui ne sont en général pas couvertes par le couvercle secondaire. Dans les configurations connues à ce jour, les couvercles secondaires étaient montés pivotants à l'une de leurs extrémités au moyen d'une charnière les articulant aux couvercles primaires, et étaient fixés en position rabattue au voisinage de leur extrémité libre, par exemple à l'aide de clips ou de vis, en général au nombre de deux disposés au voisinage des deux coins de ladite extrémité libre.

Ce type de produit moulé est utilisé pour des calibres tels que lorsqu'un problème survient, et qu'il est nécessaire d'interrompre le circuit, la coupure subséquente de l'arc électrique entraîne de très grosses pressions mécaniques qui s'exercent en particulier sur le couvercle secondaire. Ces pressions de coupure s'exercent alors aussi bien sur la charnière que sur les points de fixation situés à l'opposé.

Les contraintes mécaniques élevées au niveau de l'axe de la charnière, liaison mécanique impliquant un mouvement relatif entre deux pièces et par conséquent structurellement souvent moins apte à encaisser des efforts violents sans dommages, peuvent finalement aboutir à détériorer ladite charnière. Par ailleurs, l'existence de ces efforts importants impose la mise en place de moyens de fixation résistants, dont l'activation est parfois contraignante pour l'opérateur (vis).

Dans l'hypothèse de l'invention, le boîtier est doté d'un couvercle secondaire capable d'encaisser, en position fermée, des pressions résultant d'un pouvoir de coupure élevé, de manière répétitive et sans occasionner de problèmes particuliers. Ce couvercle est par ailleurs actionné, pour procéder à sa fixation sur le couvercle primaire, en un seul point de commande, de sorte qu'une unique opération suffit pour le verrouiller sur ou le déverrouiller du couvercle primaire. Pour remplir ces critères, le boîtier de l'invention, comprenant classiquement un socle, un couvercle primaire et un couvercle secondaire pivotant sur la façade de ce dernier, se caractérise à titre principal en ce que :

- la charnière de pivotement du couvercle secondaire sur le couvercle primaire comporte des plots d'extrémité coaxiaux disposés latéralement au niveau de l'une des extrémités du couvercle secondaire, lesdits plots étant aptes à pivoter et à coulisser, suivant un plan parallèle à celui de la façade, dans des logements du couvercle primaire ;

- les couvercles primaire et secondaire comportent un unique moyen de commande du coulissement du couvercle secondaire sur le couvercle primaire lorsqu'il est rabattu au contact de ce dernier, entre une position de verrouillage activant des moyens de fixation et une position de déverrouillage désactivant lesdits moyens et permettant le pivotement.

En somme, l'apport fondamental de l'invention réside dans l'établissement d'un moyen de commande unique du verrouillage/déverrouillage du couvercle secondaire sur le couvercle primaire en plusieurs points. Cela s'effectue par un déplacement en translation

commandé du couvercle secondaire sur le couvercle primaire. C'est la raison pour laquelle la charnière, par ailleurs nécessaire à la réalisation du pivotement du couvercle secondaire sur le couvercle primaire, doit de plus être accessible à un mouvement de coulissement. Selon une possibilité, qui découle notamment de l'établissement du déplacement par coulissement, lesdits moyens de fixation comportent au moins deux surfaces appartenant respectivement au couvercle primaire et au couvercle secondaire, qui sont parallèles lorsque le couvercle secondaire est rabattu, et qui glissent au contact l'une de l'autre lors du coulissement vers la position de verrouillage, lesdites surfaces ayant une orientation parallèle à ou voisine du parallélisme avec la façade du couvercle primaire, la surface appartenant au couvercle secondaire glissant sous l'autre.

L'orientation et la disposition relatives des surfaces s'expliquent car le verrouillage doit s'effectuer à rencontre d'une force, en l'occurrence la résultante de la pression, qui s'exerce perpendiculairement à la façade du produit et a pour effet de repousser le couvercle secondaire. Il faut donc que la réaction des moyens de fixation s'exerce dans la même direction, mais en sens opposé.

Selon une possibilité, la façade comporte au moins deux systèmes de fixation à crochets saillants prévus pour coopérer avec des rebords intérieurs du couvercle secondaire.

Plus précisément, les crochets peuvent être constitués chacun d'un muret transversal à la base duquel une gorge est pratiquée dans la face située du côté opposé à la charnière, lesdits murets étant au surplus de préférence positionnés pour que leurs faces latérales externes guident le coulissement du couvercle secondaire sur la façade du couvercle primaire.

La localisation de la résistance des forces de pression survenant à la coupure de l'arc électrique étant plus proche de l'extrémité libre du couvercle secondaire lorsqu'il est en position rabattue, lesdits murets/crochets sont de préférence disposés au voisinage ladite extrémité.

Toutefois, dans une hypothèse où les seuls moyens de verrouillage sont ces murets disposés à proximité de l'arête libre du couvercle secondaire, les

plots de la charnière participent eux aussi au verrouillage. La charnière encaisse de ce fait des efforts mécaniques qui peuvent l'endommager à terme.

C'est la raison pour laquelle, dans l'invention, le couvercle secondaire comporte en réalité quatre systèmes de fixation à crochet, dont deux sont disposés à proximité de la charnière.

Selon une configuration correspondante, le couvercle secondaire comporte des nervures transversales disposées au voisinage des plots de la charnière, présentant une section en L dont la base est prévue pour coopérer avec des gorges transversales pratiquées dans une paroi du couvercle primaire dépassant de la façade, lesdites gorges débouchant à l'opposé de la charnière.

Comme mentionné auparavant, la charnière doit assurer à la fois le pivotement et le coulissement. Dans cette optique, les logements de la charnière présentent une largeur de l'ordre du diamètre du plot, avec un jeu fonctionnel autorisant le coulissement, la longueur desdits logements étant prévue pour assurer le déplacement sur une distance permettant l'activation des moyens de fixation.

Selon une possibilité, les plots comportent un méplat prenant une orientation distincte de l'orientation de la façade lorsque le couvercle secondaire est rabattu. Dans cette hypothèse, les logements comportent à l'une de leur extrémité axiale une ouverture de largeur inférieure au diamètre des plots et supérieure au diamètre tronqué au niveau du méplat.

L'existence et l'orientation du méplat et de ladite ouverture permettent un démontage du couvercle secondaire lorsqu'il n'est pas en position rabattue d'une part, ou lorsqu'il ne pend pas, c'est à dire lorsqu'il n'est pas ouvert à 180°.

De préférence, le méplat est orienté perpendiculairement au plan de la façade, en position rabattue du couvercle secondaire. Dans ce cas, la démontabilité du couvercle est effective lorsqu'il est orienté à 90° de sa position rabattue. Il s'agit d'une position dans laquelle le contrôle du déplacement des plots dans les logements, et en particulier dans les

ouvertures de passage, est le plus aisé parce que la préhension du couvercle s'effectue dans des conditions optimales. Cette direction est de plus la plus naturelle pour un démontage, compte tenu que les appareils sont souvent disposés dans des armoires électriques encombrées. De préférence, le fond de chaque logement comporte, au niveau de l'ouverture, un relief constituant un point dur lors de l'extraction du couvercle secondaire.

Le passage par ce point dur, rendant l'extraction et le démontage du couvercle secondaire plus difficile, donne une indication tactile à l'opérateur pendant l'opération de démontage, et valide la volonté d'un tel démontage. L'obstacle qu'il constitue empêche de plus une sortie non désirée du couvercle, par exemple au cours d'une rotation de 180° visant à libérer la façade du couvercle primaire.

Il a été fait état, plus haut dans le texte, de moyens de commande uniques pour le coulissement et la fixation du couvercle secondaire.

Selon l'invention, lesdits moyens de commande du coulissement consistent en une vis guidée en rotation sur un quart de tour, disposée dans le couvercle secondaire. Selon une configuration possible, un téton excentré, dépassant de l'extrémité axiale du corps de la vis, coopère avec une gorge transversale pratiquée dans la façade du couvercle primaire pour réaliser le coulissement.

Alternativement, il peut s'agir d'une vis guidée sur un quart de tour, disposée dans le couvercle secondaire et dont l'extrémité libre comporte un bossage formant came coopérant avec une paroi transversale du couvercle primaire en position de déverrouillage, ainsi que deux nervures radiales comportant une zone d'appui au moins linéaire respectivement sur le couvercle primaire et sur le couvercle secondaire en position de verrouillage, procurant un guidage ajusté dans une direction perpendiculaire à la façade. Ces rainures sont alors de préférence décalées angulairement de part et d'autre d'un plan diamétral de manière à créer un couple confirmant ledit verrouillage à l'apparition d'une pression interne dans le volume entre le couvercle primaire et le couvercle secondaire.

Dans cette seconde hypothèse, en position fermée, la vis maintient le couvercle secondaire même si les forces dues à la pression interne tendent à l'ouvrir. Le décalage des rainures crée en effet un couple s'exerçant dans le sens d'une fermeture. Le guidage perpendiculairement à la façade empêche la création d'un autre couple, selon un axe parallèle à ladite façade, et qui pourrait aboutir à une expulsion de la vis de son logement, avec un résultat final identique : le déverrouillage du couvercle secondaire.

La vis ne permet qu'une rotation contrôlée sur un quart de tour, transformant le mouvement rotatif de ladite vis en un mouvement translatif du couvercle secondaire, notamment guidé par la charnière et les murets de fixation. La commande de la vis dans un sens permet la mise en action simultanée de la totalité des moyens de fixation. Une commande rotative en sens inverse libère, également simultanément, l'ensemble de ces moyens.

Selon une possibilité additionnelle, le couvercle secondaire comporte une fenêtre transparente montée coulissante dans deux glissières latérales d'une ouverture pratiquée dans le couvercle pour recevoir ladite fenêtre.

Cette fenêtre a vocation à protéger et à permettre la visualisation d'une zone par exemple informative, sur laquelle pourrait par exemple être disposée une étiquette de signalisation propre au produit. Cette étiquette étant disposée dans une zone du couvercle primaire, par conséquent non soumise à un quelconque déplacement, elle doit être indépendante du mouvement de coulissement du couvercle secondaire.

A cet effet, elle comprend deux picots destinés à se loger dans des orifices pratiqués dans le couvercle primaire lorsque le couvercle secondaire est rabattu, bloquant la fenêtre lors du coulissement de ce dernier.

De préférence, ces glissières latérales sont dotées d'un relief formant point dur pour le coulissement de la fenêtre lorsque le couvercle secondaire est ouvert.

Le couvercle secondaire comporte enfin une patte d'orientation axiale munie d'un orifice prévu pour venir en correspondance d'un orifice d'une seconde patte solidaire du couvercle primaire en position d'activation des

moyens de fixation, afin de permettre un éventuel plombage d'un couvercle sur l'autre.

L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : - la figure 1 montre une vue perspective d'un disjoncteur avec un boîtier constitué d'un socle, d'un couvercle primaire et d'un couvercle secondaire selon l'invention ;

- la figure 2 représente, en perspective, le même disjoncteur sans le couvercle secondaire ; - la figure 3 reprend les éléments de la figure 2 sous un angle différent ;

- la figure 4 constitue, en vue perspective, un agrandissement du logement de la charnière dépassant du couvercle primaire ;

- la figure 5 représente une perspective du couvercle secondaire, vu du dessus ; - la figure 6 montre ce même couvercle secondaire par en dessous ;

- les figures 7, 8 et 9 illustrent le double mouvement de pivotement puis de rotation appliqué au couvercle secondaire pour l'ouvrir ; et

- les figures 10, 11 et 12 montrent des phases d'ouverture du couvercle secondaire, avec notamment la position de démontage à 90°. En référence à la figure 1 , le disjoncteur représenté comporte un boîtier, en l'occurrence moulé, constitué d'un socle (1 ) surmonté d'un couvercle primaire (2), ces deux éléments formant l'enveloppe principale des composants du disjoncteur. Un couvercle secondaire (3), représenté légèrement pivoté en position d'ouverture, vient recouvrir lorsqu'il est rabattu le couvercle primaire (2).

Le couvercle secondaire (3) présente un orifice central (4) permettant le passage de la manette (5) de commande du disjoncteur. Celui-ci comporte par ailleurs classiquement des moyens de connexion d'entrée et de sortie (6, 7). Les figures 2 à 6 montrent une configuration possible de charnière obéissant aux contraintes posées auparavant, ainsi que des moyens de fixation du couvercle secondaire (3) sur le couvercle primaire (2).

La charnière proprement dite est en fait constituée, de chaque côté latéral du boîtier, de plots (8) disposés aux deux extrémités d'une partie d'extrémité (9) du couvercle secondaire (3), formant l'arbre de rotation dudit couvercle (3). Ces plots (8) coopèrent avec des logements (10) réalisés dans des joues

(15) dépassant aux deux extrémités latérales de la façade (11 ) du couvercle secondaire (2), surplombant les moyens de connexion (7). Ces logements (10) sont dimensionnés de telle sorte que les plots (8) puissent non seulement y pivoter, mais également être coulissés lorsque le couvercle secondaire (3) est rabattu sur la façade (11 ), le coulissement s'effectuant dans la direction de la flèche (F) apparaissant en figure 4.

Le diamètre des plots (8) est en effet bien inférieur à la longueur des logements (10), de manière à permettre ce coulissement, alors qu'il est pratiquement égal, au jeu fonctionnel près, à la largeur de ces logements (10) pour permettre et contrôler le pivotement.

Les plots (8) sont dotés d'un méplat (12), en l'espèce orienté perpendiculairement au plan (4) de la façade (11 ) lorsque le couvercle secondaire (3) est rabattu au contact du couvercle primaire (1). La fonction de ces méplats (12) est la suivante : lorsque le couvercle secondaire (3) est pivoté de 90°, comme par exemple montré en figure 10, un diamètre tronqué et donc réduit des plots (8) fait en pratique face à des ouvertures (13) prévues à l'arrière des logements (10) (voir en figure 4).

La hauteur de ces ouvertures (13) permet le passage des plots (8) lorsqu'ils sont positionnés de manière à ce que le méplat (12) soit orienté vers le haut. Il est alors possible de démonter le couvercle secondaire (3), comme cela est montré en figure 11. Un relief (14) est par ailleurs prévu au niveau de l'ouverture (13) de chaque logement (10), constituant un point dur empêchant la sortie du couvercle secondaire (3) si une action volontaire n'est pas exercée sur ce dernier pour l'extraire. En l'absence d'une telle action, le pivotement peut se poursuivre à l'intérieur des logements (10), aboutissant à une position selon laquelle le couvercle secondaire pend librement, ainsi que montré en figure (12).

Le pivotement du couvercle secondaire (3) n'est en réalité possible que lorsque les moyens de fixation ne sont pas activés, c'est-à-dire lorsque le couvercle secondaire a coulissé sur le couvercle primaire (2) de manière à ce que les plots (8) arrivent en butée sur la paroi du logement (10) située à l'opposé à l'ouverture (13). C'est la position qui apparaît en figure 8, et qui permet d'amorcer le pivotement montré en figure 9 ou en figure 1. A l'inverse, lorsque le couvercle secondaire (3) est dans la position montrée en figure 7, au contact des joues (15) délimitant les logements (10), aucun pivotement n'est possible car les moyens de fixation sont alors activés. Ces moyens de fixation, par exemple visibles en figure 2, sont en l'espèce constitués des deux murets (16) et de gorges (17) disposés respectivement à proximité des moyens de connexion (6) et (7).

Les murets (16) sont également dotés de gorges (18) orientées dans le même sens que les gorges (17). Ces gorges (17, 18) sont prévues pour coopérer avec des rebords intérieurs respectivement (19) et (20) du couvercle secondaire (3), qui sont en réalité des nervures intérieures orientées parallèlement à la façade (11) lorsque le couvercle (3) est rabattu. Les rebords (19) et (20) viennent se loger respectivement dans les gorges (17) et (18) lorsque le couvercle secondaire (3) est coulissé dans la direction de la flèche (A) apparaissant en figure 2. Les moyens de fixation sont alors activés, et il n'est plus possible de procéder à un quelconque pivotement du couvercle secondaire (3) par rapport au couvercle primaire (2).

Les moyens de commande du coulissement sont constitués par une vis quart de tour (21 ). Dans l'exemple illustré, la vis présente à son extrémité libre un téton (22) excentré prévu pour coopérer avec un évidement oblong (23) de la façade orienté transversalement et transformant le mouvement de rotation de la vis (21 ) en un mouvement de translation du couvercle secondaire (3). Comme mentionné auparavant, il peut aussi s'agir d'un autre système, comme par exemple un bossage formant came disposé à l'extrémité libre de la vis et coopérant avec une paroi transversale du couvercle primaire. Dans cette configuration, des moyens de sécuriser la fermeture sont en outre prévus, afin de se prémunir contre toute ouverture

accidentelle du couvercle secondaire à l'apparition de fortes pressions entre les deux couvercles.

Le couvercle secondaire (3), tel qu'il apparaît en figure 5, comporte par ailleurs une fenêtre (33) recouvrant une zone (24) qui doit rester visible en position de fermeture du couvercle secondaire (3). Cette zone (24) étant fixe par rapport au couvercle primaire (2), la fenêtre (33), bien que reliée au couvercle secondaire (3), doit pouvoir s'affranchir du mouvement de coulissement de ce dernier pour rester en face de ladite zone (24).

A cet effet, des ailettes latérales (25) de cette fenêtre (33) coulissent dans des glissières latérales (26) de la lumière du couvercle secondaire prévue pour recevoir ladite fenêtre (33). Cette dernière étant supposée rester fixe par rapport au couvercle primaire (2) et à la zone (24) pendant le coulissement du couvercle secondaire (3), des picots (27) dépassant de la surface inférieure de la fenêtre (33) sont prévus pour coopérer avec des évidements (28) de la zone (24). Lors du coulissement du couvercle secondaire (3), les picots (27) sont immobilisés, dans le sens du déplacement, à l'intérieur des évidements (28). La fenêtre (33) coulisse par conséquent relativement au couvercle secondaire (3). En revanche, cette liaison mécanique n'empêche nullement ladite fenêtre (33) de rester solidaire du couvercle secondaire (3) pendant une phase de pivotement.

Le couvercle secondaire (3) est par ailleurs muni d'une patte axiale (29) à l'extrémité de laquelle est pratiqué un orifice traversant (30). Lorsque le couvercle secondaire (3) est coulissé dans le sens de sa fixation au contact du couvercle primaire (2), cet orifice (30) devient coaxial à un orifice correspondant (31) pratiqué dans une seconde patte (32) solidaire du couvercle primaire, aux fins d'un éventuel plombage.