Brevet FR2045595A1 — publié le 19710305

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Pierre CARAMEL, est relative à un dispositif d'accumulation d'énergie, notamment à ressort en spirale pour la commande d'un interrupteur électrique, solidarisé par l'une de ses extrémités à un arbre de commande d'un mouvement de rotation et par l'autre extrémité à un organe de manoeuvre dont ltentratnement en rotation par une source motrice met sous tension ledit accumulateur énergie. Les accumulateurs d'énergie à ressort permettent de disposer instantanément de couples importants et ctest la raison pour laquelle ils sont couramment utilisés pour déplacer rapidement l'équipage mobile de disJoneteurs. Les brevets franglais Ne 1.378.066 et NO 1.423.860 décrivent des dispositifs du genre indiqué, dans lesquels lé 'réarmement du ressort est effectué après une ou éventuellement plusieurs manoeuvres, par exemple à l'aide d'un moteur électrique rotatif fournissant par des démultiplications ou trains d'engrenages appropriés lterfort de bandage-du ressort. t'encombrement et le temps de manoeuvre de réarmement de ces dispositifs connus ne sont plus adaptés aux exigences actuelles, notamment de rapidité de fonctionnement pour des disJoncteurs à réenclenehements successifs répétés. ta présente invention a pour but de remédier à ces in convénients et de réaliser un dispositif simple et compact de fonctionnement rapide et str. Le dispositif selon la présente invention est caractérisé par le fait que ledit organe de manoeuvre comporte un élément discorde~ dont la face latérale est disposée en regard dtune surface annulaire d'un circuit magnétique muni d'encoches recevant des enroulements qui, parcourus par un courant polyphasé, engendrent un champ magnétique glissant le long de la circonférence de ladite surface annulaire, ledit élément discorde était le siège de courants induits dont l'interaction avec ledit champ glissant crée un couple moteur s'exerçant sur ledit organe de manoeuvre. Le moteur d'induction à disque fournit un couple suffisant à l'attaque directe du ressort ce qui permet un réarmement pratiquement instantané du ressort. Ce couple est proportionnel au rayon de la surface annulaire active du disque, qui peut Autre augmenté à volonté et selon une caractéristique importante de la présente invention ledit accumulateur d'énergie est logé dans un espace délimité à sa périphérie externe par ledit élément induceur à surface annulaire. On comprend que cette disposition est particulièrement compacte et que les conditions de fonctionnement du moteur à champ glissant sont optimales. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif d'aceumulation d'énergie selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Sur les figures un châssis 10, d'un dispositif d'accumulation d'nergie, est constitué par deux flasques latéraux 12, 14 solidarisés par des entretoises 16. Un arbre '18 est monté à'ro- tation, par l'intermédiaire de paliers (non représentés), sur les flasques 12, 14 qu'il traverse et porte à l'une de ses extrémités une came 20 clavetée, dont la surface profilée coopère avec un oea- neton 22 d'une manivelle 24 calée sur un arbre de sortie 26 qui traverse le flasque 14 avec interposition d'un ooussinet 28.L'arbre de sortie 26 commande l'équipage mobile d'un appareil, par exemple d'un disJoncteur électrique, par un mécanisme de transmission quelconque; par exemple du type décrit dans l'un des brevets précités. De tels mécanismes étant bien connus et ne faisant pas partie de la présente invention, il- est superflu de les décrire ici. Dans une rainure 30 de l'arbre 18 est accrochée l'ex- trémité.d'un ressort en spirale 32, dont l'autre extrémité 34 est fixée à une entretoise 36 d'une cage ou barillet 38, monté à rota- tion libre sur l'arbre 18. t1un des fonds ou flancs du barillet 38 est en forme de disque 40, de diamètre supérieur à celui~du barillet 38, de manière à ménager sur le pourtour une surface ' annulaire périphérique en saillie 42.En regard de cette partie 42 du disque 40 et porté par le flasque 12 du châssis 10, est disposé un cir- cuit magnétique 44, bobiné en 46 et en forme de tore enveloppant le barillet 38, qui constitue un inducteur d'un moteur linéaire susceptible d'engendrer, d'une manière bien connue des spécialistes, un champ magnétique glissant, exerçant sur le disque 40 ou induit une force tendant à l'entraîner en rotation. La fermeture du flux magnétique engendré par lrinducteur 44 supère avantageusement dans une culasse magnétique 48i symétrique de 1 t inducteur 44 par rapport au disque 40 et portée par un flasque intermédiaire SQ du-,c?h^assis 10.Un accouplement-unidirectionnel, tel qu'une roue libre 52, est intercalé entre-le moyeu 54 du disque 40 ou -du bar-i-llet.38,et le flasque fixe 50 du chassis 10, de telle manière que le disque 40 ne puisse tourner que dans le sens d'une mise sous tension du ressort spirale32. L'inducteur 44-et la culasse associée 48 s'étendent de préférence, mais non obligatoirement, sur l'ensemble du pourtour du barillet 38 et ils peuvent autre bobinés tous les deux.Le tore inducteur 44 et le barillet 38 sont coaxiaux et il est facile de voir que le fait de-loger le.- ressort en spirale 32 dans-ltévide- ment central du tore permet de réaliser un ensemble compact et simple. L'effort moteur s'exerce sur le bord du disque 40 et en gendre de ce fait un couple important. Le dispositif d'accumulation.d'énergie fonctionne de la marnière suivante L'arbre 18 étant immobilisé par un accrochage (non représenté) on arme le ressort en spirale 32 en alimentant le bobinage 46 du moteur linéaire 44 à disque induit 40. On sait que le moteur linéaire est capable de fournir un couple important et d'entratner ainsi directement en rotation le disque 40 et la cage ou barillet 38,,qui lui est associé, dans le sens correspondant à la mise sous tension du ressort 32. La roue libre 52, inactive dans ce sens de rotation, autorise une 'telle rotation, mais empoche un mouvement inverse, après armet du moteur 44, sous l'action du ressort bandé 32.Le dispositif d'accumulation d'énergie transmet son énergie à l'arbre 18 et actionne le disjoncteur de la manière décrite dans les brevets précités- au moment de la libération de l'ac- crochage. Le réarmement du ressort 32 s'opère, par exemple après c chaque manoeuvre de la manière décrite ci-dessus par mise en marche du moteur linéaire 44, dont l'alimentation est bien entendu interrompue après un temps ou une course prédéterminée, suffisant au bandage du ressort 52. Le dispositif selon l'invention, à attaque directe, ne nécessite aucun engrenage ou démultiplication et le temps de manoeuvre est réduit au maximum. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté à titre d'exemple au dessin annexé, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques. REVENDICATIONS -1. Dispositif d'accumulation d'énergie-, notamment à ressort en spirale pour la commande d'un interrupteur éleetrique, so lîdarisé par l'une de sés extrémités à-un arbre de commande d'un mouvement de rotation et par l'autre-extrémité -un organe de manoeuvre dont l'entratnement en rotation par une source motrice met sous tension ledit accumulateur d'énergie, caractérisé par le fait que ledit organe de manoeuvre comporte un élément discorde dont la face latérale est disposée en-regard d'une surface--annulaire d'un circuit magnétique muni- d'encoches recevant des- enroulem-ents qùi, parcourus par un courant-polyphasé, engendrent un champ magnétique glissant le long de la circonférence de ladite surface annulaire, ledit élément discorde étant le siège de courants induits dont l'interaction avec ledit champ glissant crée un couple moteur 5T exerçant sur ledit organe de manoeuvre. 2. Dispositif d'accumulation d'énergie selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit accumulateur d'énergie est logé dans un espace délimité à sa périphérie externe par ledit élément inducteur à surface annulaire. 3. Dispositif d'accumulation d'énergie selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit élément inducteur est conformé en tore coaxial audit arbre de commande, dans l'évidement central duquel est logé ledit dispositif d'accumulation d'énergie. 4. Dispositif d'accumulation d'énergie selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit induit discorde est monté à rotation libre sur ledit arbre de commande et coopère avec- un dispositif d'accouplement unidirectionnel, tel qu'une roue libre formant organe de retenue empêchant toute rotation inverse dudit. induit dans le sens et sous l'action d'une détente dudit dispositif d'accumulation d'énergie. 5. Dispositif d'accumulation d'énergie à ressort spirale ancré sur ledit arbre de commande selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit ressort est logé dans un barillet dont l'un des flasques latéraux est constitué par la partie centrale dudit disque induit et l'autre par une. plaque solidarisée audit disque induit par des entretoises périphériques dont l'une est conformée en attache de l'extrémité externe dudit ressort spirale. 6. Dispositif d'accumulation d'énergie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit accouplement unidirectionnel est intercalé entre le moyeu dudit disque induit et une platine du châssis dudit- dispositif qui porte une culasse magnétique en regard dudit circuit magnétique en ménag-eant un entrefer au travers duquel s'étend ledit disque. 7. Application du dispositif d'accumulation d'éner- gie selon l'une quelconque des revendications précédentes à la coa- mande d'un interrupteur électrique, caractérisée par le fait que ledit arbre de commande coopère avec un accrochage, dont la libé- ration autorise un mouvement limité de rotation dudit arbre, et une commande dudit équipage mobile de l'interrupteur ledit dispositif d'accumulation d'énergie tant réarmé par une mise en marche dudit moteur électrique à induit discorde.