Brevet FR2220858A1 — publié le 19741004

La grésente invention concerne les commandes destinées plus particulièrement à la manoeuvre des Interrupteurs ou Eisjoncteurs utilisés ur les réseaux de distribution électrique Les sommaides connues pcur cette utilisation se présentent sous diverses formes couvrant l-urs différentes utilisations. îles peuvent tout d'abord permettre, soit une attaque directe de l'appareil, soit une attaque à distance par cable, chaine, tringle, ou tube, Elles peuvent être également constituées pr un simple,levier ou un volant manoeuvrA à la main, ou comporter un svatème d'accumulation d'énergie associé ou non avec un déclenchement automatique. Ce système d'accumulation d'énergie peut être lui-même constitue par des ressorts, poids, piles ou batterie. Enfin, la manoeuvre propurement dite de la commande peut être, manuelle directe, manuelle à distance, automatique par relais, à distance par fil ou sans fil. le domaine concernant plus particulièrement la commande objet de l'invention est celui des commandes à accumulation d'énergie électrique dont l'attaque peut être directe ou à distance et dont la ta- soenvre peut être manuelle directe ou par relais, ou encore à distance par fil et sans fil. Pans ce type de commande, on rencontre en général une source d' énergie clectrique aecumulée ou non, alimentant un moteur qui, par action sur des systèmes plus ou moins évolués de pignons, bielles, vilebrequin et manivelles, mettent en tension ou compression un ou des ressorts accumulant uneéiergie mécanique0 Cette énergie étant emmagasinée dans un ou plusieurs ressorts est ensvite libérée, soit par action directe manuelle, soit par l'action de relais directs ou à commande à distance, avec ou sans fil. Pans l'ensemble ces commandes sont dtune façon générale complexes, délicates et surtout onéreuses. Elles nécessitent souvent un certain nombre de conditions pour assurer corectement leur fonctionnement et notamment imposent un entretien périodique. La commande suivant l'invention permet d'éliminer la majorité de ces inconvénients. Elle se présente en effet, sous une forme d'une extrême simplioité, ce qui, non seulement la rend particulièrement économique, mais en meme temps, lui permet de fonotionner sans entretien et cependant sans incident, ce qui est particulièrement favorable dans le aus d'atilisation en dehors des zones d'habitation. La commande objet de l'invention comporte essentiellement six parties principales a) un ehassis avec son coffret pour fixer et protège l'ensemble de la commande, b) un Xccumula.teur emmagasinant de l'énergie électrique. avec son relais de sortie et qui alimente : c) un oteur shunt à fort couple de démarrage, équipé d'un pignon denté coulissant, à commande centrifuge ou positive; l'ensemble étant semblable sinon identique à un démarreur de moteur d'automobile équipé de son pignon d'attaque baladeur. d) un plateau manivelle dont la périphérie est un engrenage comman d p-r le pignon du moteur shunt et qui comporte dtautre part l'organe permettant la liaison directe ou à distance avec l'appareil à commander. e) un jeu de cames calées sur l'axe du plateau manivelle commandant un certain nombre de microrupteurs reliés suivant un schéma déterminé et permettant la réalisation des différentes séquences ouverture fermeture, ainsi qu'accessoirement le verrouillage du plateau manivelle dans certaines positions et les sécurités indispensables à l'ensemble mécanique et électrique, enfin, f) un organe de manoeuvre permettant de déclencher les séquences de fonctionnement de la commande, ouverture ou fermeture. Un certain nombre de particularités de la commande permettent d'optimiser les éléments qui la constituent. D'une part, dans le cas par exemple d'une utilisation pour la manoeuvre à distance par tringle d'un Interrupteur ou d'un disjoncteur, les positions d'arrêt du manneton d'attelage du tube fixé sur le plateau manivelle sont situées aux points haut et bas de la course, ce qui, par géométrie, réduit considérablement le couple demandé au moteur pour le démarrage. D'autre part, le moteur choisi est un moteur shunt à courant continu qui possède la particularité d'un excellent couple de démarrage en même temps qu'un couple d'autant plus élevé que sa vitesse diminue.Enfin la présence sur l'axe du dit moteur d'un pignon d'attaque coulissant à commande centrifuge ou positive provoque autom- Le fonctionnement de la commande s'effectue de la façon que nous allons exposer en la considérant pour l'explication en position fer me, point mort haut, au début de la néquence. Tout d'abord soit manuellement, soit à distance par fil ou sans fil, le manoeuvrant provoque une impulsion de fermeture sur le circuit d'un microrupteur, qui, dans la position commande fermée est lui-meme fermé par le bossage d'une came calée sur l'axe du plateau manivelle. Ce microrupteur (1) "ouverture" par l'action sur un élec trosimant commande d'abord l'ouverture du verrou de blocage du plateau manivelle, et d'autre part l'alimentation du relais alimentant le moteur shunt. Ce moteur démarre donc en entrainant le plateau manivelle et les 2 cames calées sur le meme axe.Le microrupteur (i) arrivant en fin de bossage de sa came d'opération est à ce moment relayé dans la commande du relais moteur par un microrupteur (2) commandé par la came ouverture-fermeture qui, à un instant préréglé, permet de couper l'alimentation du moteur. A ce moment, par inertie, l'appareil continue sa manoeuvre en entraînant le plateau manivelle, ce qui a pour effet, d'une part, de désacooupler. automa- tiquement le moteur shunt sous l'action de son pignon d'attaque cou listant, et d'autre part, d t amener le plateau-manivelle en fin de course Nouvertureit ou le verrou de positionnement, dont l'électroai- mant n'est plus alimenté, bloque le plateau exactement dans la position ouverte.Tout l'ensemble est alors prépare pour effectuer une fermeture dans les mêmes conditions sous l'action d'une impulsion sur le circuit microrupteur (3) "fermeture", Le dessin annexé, illustre à titre d'exemple, un mode de réalisation de la commande conforme à la présente invention, et plus parti culièrementfdestiné à la commande à distance d'un interrupteur aérien ou d'un diejonoteur pour réseau de distribution électrique Telle qu'elle est représentée, la commande électrique objet de l'invention comporte un chassis avec coffret non figurés sur lesquels sont fixés les différents éléments la constituant. Un accumulateur (5), alimenté par exemple d'une façon annexe par un chargeur indépendant, est relié à à un moteur shunt (6) et à un circuit électrique que nous détaillerons ultérieurement. Ce moteur shunt (6) possède un relais de démarrage (7) et un pignon d'attaque (8) coulissant longitudinalement sur son axe et s'accouplant aveo la couronne dentée du plateau manivelle (9) sous l'action de la force centrifuge ou de toute autre action positive.Un électroaimant (1Q) permet, par action sur le verrou pivotant (11) de condamner le plateau manivelle (9) dans les 2 positions "ouvert" et "fermé". En position "fermée' le manneton (12) commandant le tube (13) attelé à l'interrupteur se trouve en position haute, par contre en position "ouvert" il se trouve en bas, le plateau manivelle (9) ayant fait 1800 et étant de nouveau bloqué par le verrou (ii) entre automatiquement sous l'action de son ressort, dans l'entaille opposée (14). Enfin des cames (15) et (16) commandent les microrupteurs (1), (2), (3) tandis que le miororupteur (4) est lui manoeuvré automatiquement par un plateau fixé aur l'électroaimant (10) commandant le verron (11). Les manoeuvres sont déolenohées par exemple en manuel, par impulsion sur les poussoirs ouverture (17) et fermeture (18). Ainsi conçue la commande fonctionne de la façon suivante en la supposant conformément au dessin en position "fermée", c'est-à-dire tube de liaison à l'interrupteur (13) attelé sur le manneton (12) en position haute. Pour ouvrir l'interrupteur, il faut que le plateau manivelle fasse 1800 de façon que manneton (12) et donc tube (13) se trouvent en position basse. Les microrupteurs ( (2), (3) (4) sont tous normalement ouverts quand leurs doigts de frottement sont repoussés par un bossage de came ou par le plateau de l'élee- troaimant dans le cas du microrupteur (4). Donc, en position commah- de fermée, le microrupteur (1) est fermé, le (2), le (D) et le (4) sont ouverts.La manoeuvre d'ouverture de la commande est déclenchée par une poussée impulsionnelle sur le poussoir d'ouverture (17) qui ferme le circuit + batterie (5), microrupteur (1), électroaimant (10) - batterie (5). A ce moment, il nty a aucune action sur le moteur. L'électroaimant (10) étant alimenté fait pivoter le verrou (11), qui, sortant de l'entaille du plateau manivelle (9) déverrouille le dit plateau. En fin de course d'électroaimant, donc quand le plateau manivelle est déverrouillé, le plateau de l'électroaimant appuie sur le microrupteur (4) et donc provoque 8a fermeture. Cette fermeture du microrupteur (4) ferme le circuit + batterie (5), microrupteur (4) relais démarrage moteur (7) et - batterie (5) : le moteur lance son pignon d'attaque (8) qui s'engrène avec la couronne dentée du plateau manivelle (9) et démarre en entrainant le dit plateau. De La même façon, les disques (15) et (16) calés sur l'axe du plateau commencent leur rotation.Arrivé à la fin du bossage de la came (15) le microrupteur (1) stouvre, l'électroaimant (10) se relache et le verrou sous l'action de son ressort repose alors sur la face laté raie pleine du plateau manivelle sans verrouiller de celui-ci; par la même manoeuvre, le plateau de l'électroaimant cesse dtappuyer sur le microrupteur (4) ot ouvre celui-ci. A ce moment, le relais (7) n'est plus alimenté pXr le microrupteur (4) mais le microrupteur (2) fermé p-.r le bossage de la came (16 > qui a commencé à tourner, prend le relais du microrupteur (4).Le moteur reste donc alimenté pendant toute la rotation de la came (16) correspondant à la longueur du bossage "ouverture" de la dite came. Quand le bossage est terminé, le microrupteur (2) s'ouvre, le moteur n'est plus alimanté, le pignon d'attaque (8) se désaccouple automatiquement de la couronne dentée du plateau manivelle (9) qui par 'inertie de l'appareil continue sa rotation sur sa sinple lancée jusqu'au moment où l'entaille (14) arrive en face du verrou (11). A ce moment, sous l'action de son ressort le verrou (11) entre dans l'entaille (14) et bloque le plateau manivelle (9) en position "ouvert"; le manneton (12) et le tube (13) se trouvent ainsi an point mort bas, le plateau manivelle (9) ayant offeotué 180 .La commande est alors préparée pour effcotuer une fermeture, par fermeture du poussoir impulsionnel (18) et par une séquence identique, ou simplement De@microrupteur (i) est remplacé par le microrupteur (3). En effet, la commande en position "oeuverts" est positionnée de la façon suivante a) maneton (12) et tube (13) au point mort bas b} verrou (11) dans encoche (14) c) microrupteur (1), (2), (4) ouverts, (3) fermé sur bossage de la came (15) Séquence fermeture Fermeture impulsionnelle de (18) qui par le microrupteur (3) alimente l'électroaimant (10), ce qui permet le dégagement du verrou (ii) et la libération du plateau manivelle (9). En fin de course d'électroaimant, fermeture du microrupteur (4) qui alimente le relais moteur (7 > et démarrage du moteur (6) qui antriane le plateau manive-lle (9) et les cames (15) et (1 (16). A ce moment le microrupteur (D) quittant le bossage de (15) s'ouvre en désalimentant l'électroaimant (10) et en libérant le verrou (11) qui, n'étant plus exactement en face de l'encoche frotte simplement sur le flanc du plateau manivelle (9) sans le bloquer. Le microrupteur (4) s'ouvre mais vient d'être relayé par le microruptur (2); le relais moteur (7) est donc toujours alimenté et le moteur (6) continue de tourner jusqu'au moment 0) le bossage ( de la came (16) est terminé, ce qui provoque l'ouverture du microrupteur (2) et l'arrêt de l'alimentation du moteur. Le pignon d'attaque (8) quitte alors la couronne dentée du plateau manivelle (9) qui sur l'inertie de l'appareil commandé continue sa rotation qui est stoppée à la fin des 1800 par ltentree du verrou (li) dans l'encoche "fermeture" opposée à (14). L'ensemble se retrouve alors dans la position du dessin manneton (12) et tube (13) au point mort haut, commande et appareil fermé. la commande objet de l'invention, peut être utilisée dans tous les cas où disposant d'une source d'énergie électrique on désire actionner directement ou à distance un appareil électrique ou autre necessitant par sa manoeuvre, soit un mouvement rectiligne alternatif, soit un mouvement circulaire partiel. Son utilisation ne se limite donc pas & la seule manoeuvre des Interrupteurs ou Disjoncteurs pour réseau de distribution électrique. P E V z ,T D I C A T I O N 9 1. - Comma de lectrique, destinée à la manoeuvre d'appareils nécessitant p=r séquence soit une rotation ce 180 , soit un mouvement rectiligne alternatif, caractérisée en ce qu elle comporte un plateau à denture relié à l'appareil à commander par le pignon d'attaque coulistant d'un moteur électrique shunt ou série, dont le fonctionnement est régulé par des interrupteurs soumis à un jeu de cames calé sur l'axe du plateau à denture; l'ensemble étant luimême démarré par une impulsion extérieur sur un électro-aimant d' ouverture dtun verrou automatique calent le plateau manivelle tous les 180 , l'énergie étant formée par un accumulateur. 2,- Commande électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le pignon d'attaque du moteur peut 8tre à commande positive. 3. - Commande électrique suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la commande positive du pignon d'attaque du moteur peut galement agir directement sur le verrou de plateau pour éliminet l'électroaimant. 4.- Commande lectrique suivant les revendications i à , caractérisée en ce que l'énergie nicessaire à la commande peut être différente de celle fournie par l'accumulateur et notamment être une source d'énergie extérieure.