Brevet FR2204861A1 — publié le 19740524

La présente invention est relative à des perfectionements apportés aux dispositifs de fins de courses destinés à assurer la commande automatique des moteurs électriques dans les deux sens de rotation. On sait que dans un certain nombre d'installations et tout particulièrement dans les appareils de levage, il est nécessaire d'associer au moteur électrique qui entraine l'engin considéré un dispositif propre à assurer l'arrêt automatique dudit moteur à deux positions de fins de courses déterminées.Les dispositifs du genre en question comprennent généralement un organe d'entraînement lié à l'arbre proprement dit du moteur ou à un arbre de l'appareil associé à celui-ci ; cet organe assure l'actionnement en rotation de deux tiges filetées sur chacune desquelles est engagé un écrou balladeur retenu angulairement de façon à se déplacer axialement sous l'effet de la rotation de la tige correspondante.Les deux tiges filetées présentent des pas inverses afin que les écrous balladeurs se déplacent dans des directions opposées ; à chacune des tiges est associé un contacteur qui est actionné par l'écrou correspondant à l'une des extrémités de la course de celui-ci.Les contacteurs peuvent être constitués soit par des simples interrupteurs qui ouvrent le circuit qui alimente le moteur dans l'un ou l'autre des deux sens de rotation, soit en certains cas par des commutateurs qui commandent directement le moteur en sens inverse. I1 est bien entendu nécessaire de prévoir des moyens propres à permettre le réglage des fins de courses en fonction de l'utilisation de l'appareil considéré. A cet effet on peut soit modifier le calage angulaire des tiges par rapport à l'organe d'entraînement (en prenant soin que l'autre tige ne se déplace pas elle-même lors du réglage), soit déplacer axialement les écrous balladeurs, soit encore , et c'est la solution la plus fréquemment adoptée, modifier la position longitudinale des contacteurs par rapport aux tiges. Dans tous les cas l'opération de réglage implique l'accès au dispositif de fins de courses, ce qui constitue souvent une sujetion très gênante, notamment lorsqu'il s'agit des tambours tournants pour la commande des stores, tambours qui sont fréquemment encastrés dans l'embrasure de l'ouverture envisagée. Par ailleurs la pratique démontre que le réglage précité constitue une opération délicate, surtout lorsqu'on désire obtenir des fins de courses parfaitement précises ; on est en fait obligé de procéder par tatonnements successifs. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvénients précités et à permettre la réalisation d'un dispositif de fins de courses qui soit susceptible d'être réglé à distance de manière particulièrement simple et efficace. Le dispositif suivant l'invention, du genre comprenant un organe d'entraînement lié à l'arbre du moteur électrique à commander, deux tiges filetées à pas opposés entraînées en rotation par ledit organe, deux écrous balladeurs immobilisés angulairement sur lesdites tiges de façon à se déplacer axialement sur celles-ci dans des directions opposées, et deux contacteurs insérés sur les circuits qui alimentent le moteur dans les deux sens de rotation de manière à ouvrir lesdits circuits lorsqu'ils sont actionnés par les écrous balladeurs à la fin d'un déplacement axial de ceux-ci dans une direction, est principalement remarquable en ce qu'il comprend en outre un mécanisme propre à interrompre sélectivement la liaison entre l'organe d'entraînement et l'une ou l'autre des deux tiges filetées, des moyens pour ramener automatiquement contre son contacteur l'écrou balladeur associé à la tige déconnectée, et deux contacteurs secondaires montés en parallèle avec les contacteurs principaux sus-visés, lesdits contacteurs secondaires étant actionnés par le mécanisme précité en vue d'alimenter le moteur électrique, en dépit de l'ouverture des connecteurs principaux sous l'effet du rappel automatique des écrous, et de permettre ainsi la rotation de ce moteur jusqu'à la position de fin de course désirée. On conçoit que le débrayage sélectif des tiges filetées et le rappel automatique des écrous balladeurs en fin de course, joints à l'alimentation du moteur à l'aide du contacteur secondaire intéressé, permettent de procéder au réglage des fins de courses à l'aide du moteur lui-même g il suffit donc de faire tourner celui-ci jus qu'à ce que l'appareil associé audit moteur atteigne la position de fin de course désirée. On notera par ailleurs qu'il est facile de commander à distance le mécanisme de débrayage, par exemple au moyen d'électro-aimants ou appareillages analogues. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe axiale montrant très schématiquement l'agencement général d'un dispositif de fin de course suivant l'invent ion. Fig. 2 à 4 reproduisent fig. 1 à trois autres positions. Fig. 5 est le schéma des connexions électriques du dispositif. En fig. 1, la référence 1 désigne un arbre lié à l'arbre du moteur électrique à commander. Sur cet arbre 1 est calé l'organe d'entraînement du dispositif constitué par un pignon 2 qui engrène simultanément avec deux pignons 3 et 4, montés fous à l'extrémité d'un poussoir 5, respectivement 6. Chacun des pignons 3 et 4 est en prise avec un pignon analogue 7, 8 calé sur une tige filetée correspondante 9, 10. On notera qu'à la façon en soi connue les tiges 9 et 10 présentent des filetages à pas inverses. Sur chaque tige est monté un écrou balladeur 11, respectivement 12, associé à une portée fixe lla, 12a agencée de façon à retenir angulairement l'écrou correspondant ; la rotation des tiges 9 et 10 provoque ainsi le déplacement axial des écrous Il et 12, en sens inverse l'un par rapport à l'autre.A ltextrémité libre de chaque tige 9 et 10 est prévue à poste fixe un contacteur électrique 13, respectivement 14. Chacun des pignons 7 et 8 engrène lui-même avec un pignon 15, respectivement 16, angulairement solidaire d'un ressort 17, 18 dont l'extrémité libre est amarrée en un point fixe du bâti du dispositif. Par ailleurs le poussoir 5 est commandé axialement dans les deux sens par deux électro-aimants 19 et 19', auxquels correspondent deux électro-aimants 20 et 2O' destinés à la commande du poussoir 6. Chacun de ces poussoirs est solidaire d'une butée transversale Sa, respectivement 6a, pour l'actionnement de l'organe mobile d'un contacteur secondaire 21, 22 ; on notera enfin que ces contacteurs 21 et 22 peuvent également-être actionnés par le talon transversal d'un doigt coulissant 23, 24, dont la tête entoure la tige filetée correspondante 9 ou 10 au voisinage des pignons 7 et 8. Dans le schéma électrique de fig. 5 le moteur à commander, référencé M, a été supposé du type asynchrone avec alimentation en courant monophasé. A ce moteur M est associé un commutateur-inverseur 25, agencé de manière à alimenter sélectivement deux conducteurs séparés 26 et 27 et un conducteur commun 28. Ce dernier aboutit directement au moteur M, tandis que sur le conducteur 27 sont branchés en parallèle les contacteurs 13 et 21 mentionnés cidessus. Les contacteurs 14 et 22 sont de la même manière insérés en parallèle sur le conducteur 26.On notera que les contacteurs 21 et 22 sont normalement ouverts et sont commandés à la fermeture à l'encontre de moyens élastiques, tandis que les contacteurs 13 et 14, maintenus élastiquement fermés, somt commandés à l'ouverture; il va en outre de soi que le commutateur-inverseur 25 comporte une position moyenne neutre permettant l'arrêt du moteur M. On comprend que lorsque le commutateur-inverseur 25 est actionné de manière à entraîner le moteur M dans un sens de rotation ou dans l'autre, le mouvement est transmis par l'arbre 1 et les pignons 2, 3, 4, 7 et 8 aux deux tiges filetées 9 et 10 qui entrent en rotation en déplaçant les écrous balladeurs 11 et 12 dans des directions opposées. Si lors de la mise en fonctionnement du moteur M ces écrous il et 12 se trouvent à la position illustrée en fig. 1, on conçoit que dans le cas où l'arbre 1 est entraîné suivant la flèche F de fig. 1, l'écrou 11 va s'éloigner du contacteur 13, tandis que l'écrou 12 va se rapprocher du contacteur 14 jusqu'à actionner ce dernier à l'ouverture (fig. 2). On conçoit qu'à ce moment les deux contacteurs 14 et 22 sont à la position ouverte, de telle manière que le moteur M s'arrête automatiquement. Lorsque le commutateur-inverseur 25 est actionné dans l'autre sens de rotation du moteur M, celui-ci est alimenté à travers le contacteur 13 en provoquant le déplacement des écrous 11 et 12 en sens inverse de celui indiqué précédemment et ce, jusqu'à ce que l'écrou 11 vienne actionner le commutateur 13. Le dispositif fonctionne donc à la façon des fins de courses usuelles: il suffit de positionner correctement les écrous balladeurs Il et 12 le long des tiges filetées 9 et 10 de façon à ce que le moteur s'arrête aux positions désirées dans les deux sens de rotation. L'invention a justement pour but de faciliter le réglage initial ou la modification de celui-ci au cours de l'utilisation de l'appareil associé au moteur M. A cet effet l'un et l'autre des deux écrous balladeurs 11 et 12 sont ramenés à la position pour laquelle les contacteurs 13 ou 14 sont actionnés, mais le moteur M peut être mis en rotation dans les deux sens en dépit de cette ouverture en vue d'amener l'appareil associé audit moteur à la position de fin de course désirée. On conçoit effectivement que lorsque le dispositif fonctionne normalement, l'un des deux ressorts 17 et 18 est bandé par la rotation de son pignon 15 ou 16 lorsque l'écrou balladeur 11 ou 12 correspondant s'éloigne du contacteur 13 ou 14. L'énergie ainsi accumulée va être utilisée pour le retour automatique de l'écrou considéré ; comme montré en fig. 3, il suffit d'envoyer une impulsion é lectrique à l'un ou à l'autre des électro-aimants d'attraction 19 ou 20 associés aux poussoirs 5 et 6. En fig. 3 c'est l'électro-aimant 19 qui a été excité et qui a provoqué le déplacement axial du poussoir 5 ; la tige 9 est dissociée de l'arbre 1 et tourne sous l'effet du ressort 17, ce qui assure le déplacement de l'écrou 11 et l'ou- verture du contacteur 13.Le déplacement axial du poussoir 5 a également pour effet que la butée 5a ne prend plus appui contre l'organe d'actionnement du contacteur 21, si bien que celui-ci est élastiquement amené à la position fermée. Le moteur M est alors alimenté à travers les contacteurs 21 et 14 de sorte que l'usager peut actionner le commutateur-inverseur 25 pour amener l'appareil auquel le dispositif est associé à la position de fin de course désirée; en d'autres termes c'est l'appareil qui est manoeuvré à l'aide du moteur M par rapport à l'écrou de fin de course Il maintenu fixe, à l'inverse des systèmes classiques où c'est l'écrou lui-même qui est déplacé par rapport au contacteur. L'usager arrête le moteur lorsque l'appareil a atteint la position désirée et il envoie une impulsion à l'électro-aimant de répulsion 19' en vue de ramener le poussoir 5 à la position embrayée de fig. 1. Bien entendu la fin de course opposée peut être réglée de la même manière à l'aide des électro-aimants 20 et 20' associés au poussoir 6.On remarquera que ces deux opérations successives sont effectuées à distance par la seule commande des électroaimants 19, 19', 20, 20' et de l'inverseur 25, sans qu'il soit nécessaire d'avoir accès à un organe mécanique quelconque du dispositif ; il va de soi que les commutateurs pour la commande des électro-aimants précités peuvent être placés en tout point désiré, par exemple à l'intérieur du boîtier démontable qui renferme le commutateur-inverseur 25. On conçoit toutefois que dans le cas illustré en fig. 3, le déplacement de l'écrou 12 en direction du pignon 8 n'est pas limité par le contacteur 13 du fait que l'alimentation du moteur M est assurée à travers le contacteur 21 libéré par le poussoir 5. Dans ces conditions, en cas de fausse-manoeuvre de l'utilisateur, l'écrou 12 peut poursuivre sa course en risquant d'endommager le dispositif et l'appareil associé à celui-ci. Les doigts coulissants 23 et 24 constituent un mécanisme de sécurité propre à s'opposer à un tel risque : on peut voir en fig. 4 que si l'écrou 12 se déplace exagérément, il heurte le poussoir 24 qui actionne alors à l'ouverture le contacteur 21, si bien que le moteur M est automatiquement arrê té. Le doigt 23 fonctionne de la même manière lors du réglage de la position de l'écrou 11. Il va de soi que la longueur utile des doigts 23 et 24 peut être modifiée en fonction des impératifs de l'appareil associé au dispositif suivant l'invention. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend en particulier qu'on peut imaginer d'autres moyens pour la commande axiale des poussoirs 5 et 6 et pour le rappel élastique des écrous 11 et 12 lors du débrayage des tiges filetées 9 et 10. Le schéma électrique de fig. 5 varie évidemment en fonction du type du moteur électrique considéré. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de fins de courses pour la commande des moteurs électriques, du genre comprenant un organe d'entraînement lié à l'arbre du moteur électrique à commander, deux tiges filetées à pas opposés entraînées en rotation par ledit organe, deux écrous balladeurs immobilisés angulairement sur lesdites tiges de façon à se déplacer axialement sur celles-ci dans des directions opposées, et deux contacteurs insérés sur les circuits qui alimentent le moteur dans les deux sens de rotation et agencés de manière a ouvrir lesdits circuits lorsqu'ils sont actionnés par les écrous balladeurs à la fin d'un déplacement axial de ceux-ci dans une direction, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un mécanisme propre à interrompre sélectivement la liaison entre l'organe d'entraînement et l'une ou l'autre des deux tiges filetées, des moyens pour ramener automatiquement contre son contacteur l'écrou balladeur associé à la tige déconnectée, et deux contacteurs secondaires montés en parallèle avec les contacteurs principaux sus-visés, lesdits contacteurs secondaires étant actionnés par le mécanisme précité en vue d'alimenter le moteur électrique, en dépit de l'ouverture des connecteurs principaux sous l'effet du rappel automatique des écrous, et de permettre ainsi la rotation de ce moteur jusqu'à la position de fin de course désirée. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme propre à interrompre sélectivement la liaison entre l'organe d'entraînement et l'une ou l'autre des deux tiges filetées comprend deux poussoirs dont chacun est axialement solidaire d'un élément de transmission interposé entre l'organe d'entraînement et la tige filetée correspondante, lesdits poussoirs étant associés à des moyens de commande séparés pour leur déplacement longitudinal dans les deux sens. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement est constitué par un pignon qui engrène avec deux pignons intermédiaires montés fous sur les poussoirs, chacun desdits pignons intermédiaires étant lui-même en prise avec un pignon axialement et angulairement solidaire d'une des tiges filetées 4 - Dispositif suivant l-'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour la commande longitudinale de chacun des deux poussoirs sont constitués par deux électro aimants travaillant en opposition. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de rappel automatique associés aux écrous balladeurs sont constitués par des ressorts qui sont bandés lors du déplacement desdits écrous dans la direction correspondant à ltéloignement des contacteurs principaux. 6 - Dispositif suivant les revendications 3 et 5 envisagés en combinaison, caractérisé en ce que les ressorts sont entraînés en rotation par des pignons indépendants qui engrènent avec les pignons calés sur les tiges filetées. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les contacteurs secondaires sont actionnés par des butées solidaires des poussoirs. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de sécurité qui limite automatiquement le déplacement axial de celui des deux écrous balladeurs dont la tige n'a pas été déconnectée lors du réglage de la fin de course de l'écrou balladeur opposé. 9 - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le mécanisme de sécurité comprend deux doigts coulissants de lon gueur -appropriée, dont l'une des extrémités est disposée sur le trajet de l'un des écrous tandis que l'autre est conformée de manière à actionner à l'ouverture le contacteur secondaire associé à l'écrou opposé.