Brevet FR2277995A1 — publié le 19760206

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Marcel MACAIRE et Henri LARTIZIEN, est relative à un accumulateur d'énergie mécanique comprenant un système bielle - manivelle de transformation dtun mouvement alternatif à course d'armement d'un premier ressort associé à ladite bielle et à course opposée de détente du ressort en un mouvement circulaire continu de ladite manivelle à arc moteur d'entratnement de la manivelle par ledit ressort et à arc accumulateur d'entralnement de ladite manivelle par un organe extrinsèque d'armement du ressort. Le brevet français NO l.586.og7 décrit un accumulateur d'énergie du genre mentionné, dans lequel le couple moteur est modulé et adapté au couple résistant par un système mécanique à levier pivotant, piloté par une came fixe, ce système mécanique modifiant la ligne d'action du ressort de l'accumulateur. Un tel système permet également un accroissement de la course motrice, mais les efforts exercés sur le système à levier pivotant et à came sont particulièrement importants.Le positionnement précis de la came et un éventuel réglage ou adaptation à des caractéristiques diffé- s rentes présentent des difficultés sérieuses, La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un accumulateur d'énergie particulièrement simple, à arc moteur accru, dont les caractéristiques peuvent être réglées sans démontage ou remplacement de pièces. L accumulateur d'énergie selon la présente invention est caractérisé par le fait qutil comporte un organe élastique coopérant avec ladite manivelle en fin dudit mouvement d'arc accumulateur et jusqu'au dépassement du point mort du système bielle manivelle pour fournir un couple additionnel audit système en ladite fin du mouvement et accroître l'arc moteur de l'accumulateur d'énergie. L'organe élastique réalise d'une manière particulièrement simple un dépassement du point mort du système bielle - mani- velle, et, selon un développement de l'invention, l'organe élastique comprend un ressort bandé au cours du mouvement de la manivelle d'armement du premier ressort associé à la bielle, la restitution d'énergie des deux ressorts étant décalée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de commande d'un disjoncteur électrique à accumulateur d'énergie, selon l'invention, représenté en position désarmé; la figure 2 est une vue de gauche de la figure 1; la figure 3 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 2 montrant des positions successives du dispositif. Sur les figures, un arbre 10 est monté à rotation sur un châssis 12, d'une commande, notamment d'un disjoncteur électrique, (non représenté), et porte à l'une de ses extrémités une manivelle 14. L'arbre 10 est susceptible d'être entraîné par intermittence par un dispositif, notamment à moteur électrique (non représenté), bien connu des spécialistes, et qui ne sera pas décrit par la suite. La manivelle 14, calée sur l'arbre 10, comporte un maneton 16 sur lequel est articulé l'extrémité d'une bielle 18. La bielle 18 est du type téléscopique comprenant une barre interne 20 encadrée à coulissement par des barres jumelées 22, 22'. Un ressort hélicoïdal de compression 24 entoure les barres 20, 22, 22' en prenant appui à sa partie inférieure sur une traverse 26, solidaire de l'extrémité de la barre 20.Les barres jumelées 22, 22' sont montées à pivotement par leur extrémité inférieure sur un axe 28, solidaire du châssis 12, et porte à leur extrémité supérieure une traverse 30 d'appui du ressort 24. I1 est facile de voir que l'ensemble barres 20, 22, 22' et ressort 24 constitue une tige téléscopique sollicitée en position de rétraction par le ressort 24. Un mouvement de rotation de l'arbre 10 est transformé partie système bielle 18 manivelle 14 en un mouvement alternatif d'extension et de rétraction de la bielle téléscopique 18 engendrant respectivement une compression et une détente du ressort 24. Les deux points morts du système bielle - manivelle correspondent aux points d'alignement du pivot 28 du maneton 16 et de l'arbre 10. Un tel dispositif est bien connu et il est inutile de le décrire plus en détail. Selon l'invention, un levier coudé 32 présentant un talon 34 est monté à pivotement sur un pivot 36 porté par le châssis 12 et parallèle à l'arbre 10. Le talon 34 est susceptible de coopérer avec une butée 38 du châssis 12 limitant le pivotement du levier 32 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre sur les figures 2 et 3. Le bras supérieur 40 du le vier coudé 32 comporte des encoches 42 constituant des points d'ancrage multiples d t une extrémité 44 d'un deuxième ressort.Le deuxième ressort peut être un ressort de traction ou de préférence, de la manière représentée à la figure 3, un système équivalent à ressort de compression intercalé entre deux tirants 46, 48 en forme d'épingle à cheveux dont l'un 46 est ancré à un point fixe 50 du châssis 12, et dont l'autre 48 est accroché dans une des rainures 42 par ltextrémité 44. Entre les tirants 46, 48 est intercalé un ressort à compression 52, l'ensemble constituant un dispositif analogue à celui du premier ressort 24 permettant d'exercer un effort de traction sur le levier coudé 40 en direction du point d'ancrage 50. Le ressort à compression 52 est armé par pivotement du levier coudé 32 dans le sens trigonométrique autour du pivot 36. L'autre bras 54 du levier coudé 32 est agencé en came 56 interférant avec la trajectoire de déplacement du maneton 16. La disposition relative du levier coudé 32 et de la manivelle 14 et le profil de la came 56 sont agencés, de la manière montrée à la figure 3, pour réaliser une venue en butée du maneton 16 contre la came 56 (position 1) en fin de course d'armement du ressort 24, provoquant un pivotement dans le sens trigonomAtrique du levier 32 à l'encontre de la force du ressort 52, qui est armé par ce mouvement. L'armement du ressort 52 se poursuit au cours de la course du maneton 16 entre les positions 1 et 2 de la figure 3. La position 2 correspond à un point d'inversion du système came 56 maneton 16, un déplacement poursuivi de ce dernier staccompag- nant d'un pivotement en sens inverse, dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 3, du levier coudé 32. Le ressort 52 devient actif et restitue l'énergie accumulée en exerçant par l'interxédiaire de la came 56 une force motrice sur la maneton 16 qui persiste Jusqu' un dépassement du point mort, répéré par l'axe X-X sur la figure 3, du système bielle 16 manivelle 14. La force motrice exercée par la came 56 sur le maneton 16 entre les positions 2 et 3 est suffisante pour vaincre la force résistante du ressort 24. Il en résulte que le maneton 16 est propulsé vers une position de dépassement du point mort X-X par la came 56 même en cas d'arrêt du moteur d'entratnement de l'arbre 10. A l'ensem- ble accumulateur d'énergie à ressorts 24 et 52 correspond donc un arc accumulateur délimité par le point mort inférieur de l1axe X-X et la position 2 du maneton 16. La longueur de cet arc accu mulateur est inférieure à 180 et inférieure à la longueur de 1 arc moteur constitué par la course restante du maneton lb. L'accumulateur d'énergie comprend un accrochage constitué par une came 58, calée sur l'arbre 10 et susceptible de coopérer avec un verrou 60 formé par un levier pivotant sur un axe 62. L'accrochage 58, 60 est agencé pour verrouiller l'arbre 10 en position d armement de l'accumulateur d'énergie, de préférence en la position 3 du maneton 16 de dépassement du point mort d'axe X-X et de fin de l'action motrice du ressort 52. Dans l'application particulière de l'accumulateur d'énergie, selon l'invention, à une commande d'un disjoncteur électrique, la position d'accrochage correspond à une position armé disjoncteur ouvert. Le déverrouillage de la came 58 déclenche la fermeture du disjoncteur par rotation de l'arbre 10 sous l'action du ressort 24. La course active est voisine de 180 et pourrait être supérieure si l'on prévoit une position d'accrochage située entre les positions 2 et 3 du maneton 16. L'accumulateur d'énergie selon l'invention fonctionne de la manière suivante Le dispositif étant dans la position désarmé, représentée à la figure 1 et 2, on provoque l'armement par une rotation de l'arbre 10 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 2. Cet armement peut intervenir immédiatement après la manoeuvre de fermeture du disjoncteur et être commandé automatiquement, notamment par excitation d'un moteur d'entratnement de l'arbre 10 par l'intermédiaire d'un réducteur. La manivelle 14 entrasse dans sa rotation la bielle 18 armant progressivement lé ressort 24. Le ressort 52 maintient- le levier coudé 32 en appui de la butéé 38 dans la position représentée en trait discontinu sur la figure 3 Lorsque le maneton 16 atteint la position 1, il bute contre la came 56 et entrasse en rotation le levier coudé 32 armant le ressort 52. A partir de la position 2 du maneton 16, le levier coudé 32 étant dans la position représentée en trait discontinu, le ressort 52 restitue l'énergie accumulée et un détecteur (non représenté) met hors d'action le moteur d'entraînement de l'arbre 10, par exemple par débrayage ou mise hors tension. La manivelle 14 poursuit sa course sous l'action du ressort 52 et dépasse le point mort supérieur du système bielle 18 manivelle 14 pour venir en position d'accrochage définie par le verrou 60 et la came 58. Dans cette position, le maneton 16 a quitté la came 56, le levier coudé 32 étant revenu en position d'origine en appui sur la butée 38. L'accumulateur d'énergie en position d'accrochage est pret à une manoeuvre de fermeture du disjoncteur, correspondant à une restitution de l'énergie accumulée dans le ressort 24.La course de la manivelle 14, correspondant au déplacement du maneton 16 entre les positions 2 et 3, est suffisante pour la mise hors d'action du moteur d'entratnement de l'arbre 10 et l'on est assuré qu'en position d'accrochage ce moteur n'entratne plus l'arbre 10. Un déplacement du verrou 60 libère l'accrochage de l'arbre 10, autorisant une rotation de ce dernier sous l'action du ressort 24 et provoquant la fermeture du disjoncteur. L'accumulateur d'énergie revient dans la position d'origine prêt à un nouveau cycle. Il est avantageux d'adapter la force motrice, exercée par le ressort 52 sur le maneton 16, sensiblement à l'effort résistant dû au ressort 24, de manière à assurer le déplacement du maneton 16 vers la position 3, tout en évitant une accélération excessive provoquant une venue en butée brutale du système d'accrochage 58, 60. Une telle adaptation est réalisée d'une manière particulièrement simple en déplaçant le point d'ancrage du ressort 52 par un choix approprié de l'encoche 42 d'accrochage du ressort. Le remplacement du ressort 52, notamment par un ressort de caractéristiques différentes, est particulièrement simple et l'accumulateur d'énergie peut ainsi être adapté à des commandes de caractéristiques différentes. L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre de l'invention plus particulièrement décrit et représenté aux figures annexées, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mé- caniques, notamment à celle dans laquelle le ressort additionnel serait constitué par un accumulateur d'dnergie d'un type différent, notamment pneumatique. REVENDICATIONS 1. Accumulateur d'énergie mécanique comprenant un système bielle - manivelle de transformation d'un mouvement alternatif à course d'armement d'un premier ressort associé à ladite bielle et à course opposée de détente du ressort, en un mouvement circulaire continu de ladite manivelle à arc moteur d'entraînement de la manivelle par ledit ressort et à arc accumulateur d'entraînement de ladite manivelle par un organe extrinsèque d'armement du ressort, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe élastique coopérant avec ladite manivelle en fin dudit mouvement d'arc accumulateur et jusqu'au dépassement du point mort du système bielle - manivelle pour fournir un couple additionnel audit système en ladite fin du mouvement et accroître l'arc moteur de l'accumulateur d'énergie. 2. Accumulateur d'énergie selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe élastique comprend un deuxième ressort armé au cours dudit mouvement d'arc accumulateur. 3. Accumulateur d'énergie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit organe élastique comprend une came attaquée par ladite manivelle au cours dudit mouvement d'arc accumulateur, le profil de la came étant appropriée à rendre l'or- gane élastique moteur en fin du mouvement d'arc accumulateur. 4. Accumulateur d'énergie selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite came est solidaire d'un levier pivotant attaqué par un maneton de la manivelle et sollicité en rotation par ledit deuxième ressort. 5. Accumulateur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un accrochage en position armé dudit accumulateur d'énergie, caractérisé par le fait que ledit accrochage est agencé pour verrouiller ladite manivelle en une position de l'arc moteur de dépassement du point mort du système bielle - manivelle. 6. Accumulateur d'énergie selon la revendication 5, caractérisé par le fait que dans ladite position d'accrochage ladite manivelle est dégagée dudit organe élastique. 7. Accumulateur d'énergie selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que ledit organe extrinsèque est mis hors d'action au cours de la course active dudit organe élastique. 8. Accumulateur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes pour une commande d'un interrupteur électrique, caractérisé par le fait qu'un arbre de commande de l'interrupteur est solidaire de ladite manivelle.