Brevet FR2368206A1 — publié le 19780512

L'invention a pour objet un dispositif d'immobilisation et de commutation électrique applicable a un support de circuit électrique,notamment un panneau à circuit imprimé ; ce dispositif permet, par la manoeuvre d'une manette,instantanément et simultanément de bloquer le support dans une position fixe et de mettre son circuit sous tension ou par une manoeuvre inverse simultanément de le débloquer et de le mettre hors tension. Les appareils et les installations électriques sont en regle général conçus de façon que leur circuit électrique interne soit rapidement et facilement accessible a une intervention ou à un dépannage. Parmi les moyens de fermeture ou d'acces les plus pratiques utilisés couramment on trouve les couver cles, les panneaux ou les cloisons mobiles ou simplement les portes. la ou la conception est modulaire, des coffrets ou des tiroirs contenant des sous-ensenr bles du circuit interne doivent être déconnectés avant d'être extraits de l'appareil ou de l'installation, les autres éléments modulaires restant parfois en place pour assurer son fonctionnement au moins partiel .Pour empêcher l'accès au circuit interne pendant le fonctionnement électrique,ces moyens de fermeture ou d'acces sont parfois munis de serrures de sécurité n'ayant pas le pouvoir de couper la source d'alimentation en énergie quand elles sont ouvertes. Un problème de sécurité est posé quand,par exemple,un support de circuit électrique doit être retiré d'un appareil ou d'une installation mais que les autres supports de circuit électrique qui sont voisins doivent continuer à assurer leurs propres fonctions. Un autre problème se pose quand le support de circuit électrique est connecté à une source d'alimentation par des moyens classiques du genre : fiche mâle dans prise de courant femelle et qu'il s'agit de le déconnecter en évitant la formation d'arcs ou de surintensités électriques. Les problèmes et inconvénients précédents sont résolus par la présente invention qui a pour objet un dispositif comportant des moyens de blocage rendant impossible l'accès à un support de circuit électrique en fonctionnement, installé dans un bâti d'appareil ou d'une installation électrique, mais qui, par la manoeuvre d'une manette,permet instantanément et simultanément de débloquer mécaniquement ce support de circuit électrique ainsi que de débrancher la source d'énergie électrique de ce circuit. Ce dispositif est notamment prévu pour être attaché à une carte d circuit imprimé assembloesur un bord frontal avec un panneau à l'équerre qui comporte des organes de commande du circuit électrique qui doivent être accessibles sur la face frontale de l'appareil ou de l'installation électrique. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un étrier à section en U contenant un bloc isolant, un premier levier à doigt de blocage pouvant pivoter librement autour d'un axe d'un commutateur rotatif qui porte solidaire ment un second levier, muni de ladite manette, qui s'étend en direction opposée au doigt de blocage, en ce que les deux leviers sont montés de façon à pouvoir pivoter avec friction l'un sur l'autre par une face, la face opposée du second levier de même contre une paroi de l'étrier et celle du premier levier contre une face du bloc isolant, en ce qu'il comporte des moyens d'accouplement et d'entraînement de ces deux leviers pour mettre le doigt de blocage en position de blocage ou de déblocage du support selon qu'on déplace la manette dans un sens ou le sens inverse et des moyens pour limiter la course des deux leviers. D'autre part il est caractérisé en ce que les moyens d'accouplement des deux leviers sont constitués par une bille d'acier se déplaçant dans des logements situes dans le bloc isolant, le premier et le second levier, en ce que dans la position de déblocage de la manette, cette bille occupe les logements dans le premier et second levier en les reliant rigidement et en ce que cette liaison rigide est utilisée pour amener le premier levier lors de la rotation du second levier, jusqu'en position de blocage ou la bille établit une autre liaison rigide entre premier levier et bloc isolant. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels La figure I représente une vue éclatée en perspective d'un mode de réalisation du dispositif selon la présente invention. La figure 2 représente une vue du dessous du dispositif selon l'invention. La figure 3 représente une vue en élévation du dispositif. La figure 4 représente en perspective une vue du dispositif selon I'invention,attaehé à un support à circuit électrique. Un dispositif conforme à l'invention est constitué par l'assemblage des différents éléments représentés par la figure 1. L'élément de référence 10 représente un commutateur électrique de type rotatif et à bornes multiples. Son axe de rotation Il est monté dans un socle 12 qui est fixé sur une plaquette à circuit imprimé 13 dont les conducteurs imprimés (non visibles) sont soudés à des bornes 14. L'axe il comporte un méplat et son mouvement de rotation est limité par l'angle, entre les points de mise en service et hors service électrique, par exemple un angle de 36 degrés. L'élément 20 est un bloc dont la forme générale rappelle un parallèlepipede. Un passage central cylindrique 21 le traverse en hauteur et débouche sur la face inférieure 25 au milieu d'une tranchée 22 latérale. Ce bloc 20 est réalisé en matière isolante synthétique tel que du polyamide ou de l'époxy renforcé par des fibres de verre. Un trou 23 est percé sur sa face supérieure 26, trou qui est cylindrique et de diamètre inférieur à celui du passage 21, mais de diamètre et de hauteur suffisants pour recevoir un ressort 24 hélicoidal. En état détendu et quand il est logé au fond du trou 23 le som met du ressort 24 reste nettement en dessous du niveau de la face supérieure 26. Dans l'orifice du trou 23, sur le sommet du ressort 24,est placé une bille en acier inoxydable 27 de diamètre légerement inférieur au diamètre du trou 23. Un autre trou 28 a un orifice chanfreiné vers la face 26,lequel reçoit une bille 29 en acier inoxydable de taille tres inférieure à la bille 27. Les dimensions respectives du trou 28 et de la bille 29 sont calculées pour que la bille 29 dépasse la face supérieure 26 approximativement de la moitié de son corps quand elle repose au fond du trou. Sur la face inférieure du bloc 20 sont situés deux perçages taraudés 30 et 31. Un autre élément 40 représenté par la figure 1,est une tôle découpée à profil en 54 appelé par la suite premier levier. Sa partie avant 41 est plate et se rattache à une partie médiane 42 par un coude à angle droit. La partie médiane 42 est elle même pliée à l'équerre sur une partie terminale 43 plate dirigée dans un sens opposé mais dans un plan parallèle à la partie avant 41. Cette partie terminale 43 plate est un doigt avec des bords coudés à angle obtus qui deviennent parallèles vers son extrémité 44. La partie avant 41 comporte un passage 45 axial dont le diamètre est au moins égal à celui de l'axe 11 du commutateur 10 et un autre passage 46 ayant un diamètre un peu supérieur à celui de la bille 29. L'élément 40 est découpé de façon à former un nez 47,adjacent à un bord 48 en arc de cercle,centré sur le passage 45,et une entaille 49 formant un cran. L'élément 60 représenté par la figure 1 sera appelé par la suite second levier. Il est formé d'une tôle plate pentagonale dont un coté est prolongé par une paroi 62 à angle droit. Une partie du bord inférieur 63 de la paroi 62 se prolonge,dans un plan parallèle à la grande face 61 pentagonal mais dans un sens opposé, par une languette 64, appelée par la suite manette. Vers le centre de la face 61 se trouve un passage 65 qui est ajusté à la dimension du méplat de l'axe il du commutateur 10. La face supérieure 61 présente une empreinte 66 vers son milieu et une autre empreinte 67 le long d'un bord du pentagone ; elles correspondent respectivement sur l'autre face 68 (non visible) a une saillie 66a en forme de prisme triangulaire droit avec une arête arrondie et a une saillie 67a à base carrée. Cette face inférieure 68 comporte aussi un trou 69 à orifice chanfreiné et qui débouche sur la face supérieure 61. Les dimensions de ce trou 69 sont prévues de façon que seulement une moitié de la bille 29 peut s'y loger, l'autre moitié dépassant la surface 68. L'élément 80 représenté par la figure 1 est un étrier en U qui est découpé sur un côté pour obtenir deux ailes 81 et 82,rectangulaires,et un évidement 83. Un côté 84 rectangulaire et les deux ailes 81 et 82 sont perpendiculaires au côté 85. Un trou 86 cylindrique se trouve au centre du côté 84, son diamètre est au moins égal à celui de l'axe 11 du commutateur 10. Les ailes 81 et 82 sont traversées par des trous cylindriques respectifs 89 et 90 de diamètres appropriés pour laisser passer la partie filetée de deux vis à tête 87 et 88. La figure 2 représente une vue du dessous et la figure 3 une vue en élévation du dispositif conforme à l'invention. Pour assembler les différents éléments décrits précédemment et en faire un dispositif selon l'invention, on opere de la façon suivante. On introduit l'axe Il du commutateur 10 dans le passage 21 du bloc isolant 20 du côté de la tranchée 22,de sorte que le socle 12 vienne sty loger,les bornes 14 dépassant lé niveau de la surface inférieure 25. Après avoir logé le ressort 24 dans le trou cylindrique 23 on place la bille 27 dans l'orifice du trou 23 et la bille 29 au fond de la cuvette 28. On engage ensuite l'ex trémité de l'axe 11,par la face inférieure (non visible) du levier 40,dans le passage 45 et on maintient cette face contre la face supérieure 26 du bloc isolant 20. Puis on introduit l'extrémité de l'axe Il par la face 68 dans le passage 65 du levier 60 de façon que le trou 69 renferme la calotte de la bille 29 qui dépasse du trou 46.On glisse l'étrier 80 par dessus le montage précédent en engageant l'axe 11 à travers le passage 86. Finalement on solidarise 11 étrier et le bloc isolant avec les vis 87 et 88 engagées respectivement à travers les trous 89 et 90 dans les perçages taraudés 30 et 31. La figure 4 illustre le fonctionnement du dispositif selon-l'invention quand il est monté sur un support à circuit électrique d'un appareil ou d'une installation électrique. Dans cet exemple il est attaché à une carte à circuit imprimé 109,de forme rectangulaire,et qui a été assembléepar un de ses bords 101 avec un panneau 102 frontal portant des organes de comnande (non représentés). La carte est montée coulissante dans deux glissieres 103 et 104, à section en fl dirigées perpendiculaires à la face avant du panneau 102. La glissière inférieure 103 est monthesur ou dans un élément rectiligne tel qu'une traverse ou un longeron 105 du bâti. Le dispositif est de préférence vissé directement sur la carte 100, avant son assemblage complet, à l'aide des vis 87 et 88, de façon que la manette 64 passe à travers une lucarne 106 et soit accessible manuellement à l'extérieur du panneau 102. En section transversale l'élément 105 est de préférence rectangulaire avec un bord arrière 107 droit derrière lequel le doigt 43 du dispositif peut être abaissé quand la manette 64 est soulevdeen position haute (F). Le dispositif empêche alors que la carte 100 puisse être déplaceevers l'avant (direction des fleches). Par contre en abaissant la manette 64 (position 0) le doigt 43 effectue une rotation autour de l'axe il vers le haute qui fait remonter l'extrémité du doigt 43 au dessus de l'élément 105. Le déplacement de la manette 64 vers le haut ou le bas est un mouvement dans un plan vertical de rotation autour dede-lgaxe 11 qui est ajusté dans le pas- sage 65, et dans lequel le levier 60 entraîne alors dans son mouvement le levier 40. Quand le dispositif est dans sa position d'ouverture (0), la saillie 67a est appliquée contre le cran 49, la petite bille 29 est logéedans le trou 46 et le trou 69, de plus cette bille 29 est alors sortie du trou 28 et au contact de la surface 26 ce qui crée une liaison rigide des deux leviers 40 et 60 ; la grande bille 27 est placée dans l'orifice du trou 23 et soumise d la pression du ressort 24 qui l'applique contre une face du prisme 66a. La partie arrondie du nez 47 du levier 40 est en butée contre la face interne 85 de l'étrier 80. Pour mettre le dispositif en état de fermeture (F),on soulève la manette 64 du levier 60,ce qui fait pivoter le levier 40 vers le-bas autour de l'axe 11 par l'intermédiaire de la liaison rigide assurée par la bille 29 entre les deux leviers 40 et 60. Dans la position extrême de la manette 64 (F) et du doigt 43, le levier 60 bute contre la face 85 de l'étrier 80. La bille 29 est passe dans le trou 28, rompant aussi la liaison rigide des deux leviers 40 et 60 mais créant une autre liaison rigide entre le bloc isolant 20 et le levier 40.Durant ce mouvement de fermeture, la saillie en prisme 66a arrive par une face sur la calotte de bille 27 dépassant le trou 23, passe dessus en l'écrasant au fond du trou 23 contre le ressort 24 , s'arrête au moment où la bille ressort du trou sous la poussée du ressort 24 et vient au contact de 1' autre face du prisme. Il faut remarquer que durant ces mouvements les deux leviers 40 et 60 sont en friction l'un sur l'autre par une face, la face opposée 61 du second levier de même contre la paroi 84 de l'étrier 80 et celle du premier levier contre la face supérieure 26 du bloc isolant 20. La manoeuvre d'ouverture fait pivoter l'axe 11 du commutateur dans une position où il coupe le circuit électrique du support qui est raccordé aux bornes 14 du commutateur rotatif 10. Dans les coniautateurs rotatifs classiques la valeur de l'angle de rotation entre la mise hors circuit et la mise en circuit est variable selon les types de construction. Le dispositif selon l'invention peut être adapté à un angle de rotation donné de l'axe 11 en faisant varier les positions relatives de la saillie en prisme 66a, de la position du trou 23 et de la bille 27. En outre le débattement du levier 40 peut être modifié en changeant la position du trou 28 dans le bloc isolant 20. A titre indicatif la valeur de l'angle de rotation de l'axe 11 entre mise en et hors circuit peut être de 36 degrés et l'angle de rotation maximal du levier de l'ordre de 15 degrés. Il n'est pas indispensable que le commutateur ait la forme représenteepar la figure 1. Tout autre forme de commutateur peut convenir, à condition de posséder un axe central et de modifier les dimensions des différents éléments du dispositif pour les adapter, dans l'esprit de l1invention,au commutateur choisi. Il est préférable d'utiliser un thyristor à la sortie des bornes 14 et d'agir sur sa gâchette pour couper un circuit de ptissance. Si l'appareil ou l'installation électrique doit contenir plusieurs cartes à circuit imprimé disposées parallèlement l'une à coté de l'autre, le présent dispositif peut équiper individuellement chacune de ces cartes, de sorte que la façade avant soit continue par juxtaposition des panneaux frontaux 102 Un tel dispositif peut être adapté avec succès à toutes sortes de boîtiers, coffrets et tiroirs modulaires utilisés habituellement dans beaucoup d'équipements électriques. La présente invention répond donc bien au problème de sécurité du personnel posé puisque le circuit est coupé en même temps que le support est déverrouillé. Elle a aussi l'avantage de pouvoir être adapté à un circuit électrique quelconque et d'éviter des conséquences nuisibles au bon fonctionnement du circuit du support. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits cidessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation et de coinitation électrique destiné à être attaché à un support de circuit électrique, tel qu'un panneau à circuit imprimé et relié à ce circuit électrique, caractérise en ce que la manoeuvre de rotation d'une manette du dispositif permet instantanément et s#imultané- ment, soit de bloquer mécaniquement ce support dans une position fixe ainsi que de commuter son circuit électrique sous tension, soit inversement de le débloquer et de le mettre hors tension, en ce qu il comprend un étrier en U contenant un bloc isolant, un premier levier à doigt de blocage pouvant pivoter librement autour d'un axe d'un commutateur rotatif qui porte solidairement un second levier muni de ladite manette qui s'étend en direction opposée au doigt de blocage, en ce que les deux leviers sont montés de façon à pouvoir pivoter avec friction l'un sur l'autre par une face, la face opposée du second levier de même contre une paroi de l'étrier et celle du premier levier contre une face du bloc isolant, en ce qutil comporte des moyens d'accouplement et d'entraînement de ces deux leviers pour mettre le doigt de blocage soit en position de blocage soit en position de déblocage du support, selon qu'on déplace la manette respectivement dans un sens ou le sens inverse, et en ce qu'il comprend des moyens pour limiter la course des deux leviers. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des moyens constitués par une bille se déplaçant dans des logements appropriés, caractérisé en ce que deux leviers sont accouplés par une bille d'acier se déplaçant dans des logements situés dans le bloc isolant, le premier et le second leviers, en ce que dans la position de déblocage de la manette cette bille occupe les logements dans le premier et second leviers en les reliant rigidement, et en ce que cette liaison rigide est utilisée pour amener le premier levier lors de la rotation du second levier jusqu'en position de blocage où la bille établit une autre liaison rigide entre premier levier et bloc isolant. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont constitués par une saillie dans le second levier qui vient se loger dans un cran du premier levier et l'entratne, lorsque la manette du second levier est déplacée, pour mettre le doigt du premier levier en position de blocage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en position de blocage aussi bien qu'en position de déblocage le second levier vient buter contre la face interne de la même paroi de l'étrier mais en deux points séparés. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en position de blocage un nez du premier levier vient buter contre ladite face interne de la paroi de l'étrier. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de rotation de la manette entre la position de blocage et de déblocage est égal à 11 angle de rotation de l'axe du commutateur pour mettre le circuit du support connecte aux bornes du commutateur respectivement en tension et hors tension. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 6, caractérisé en ce que l'angle de rotation du premier levier est fonction des positions relatives desdits logements de bille et de ladite saillie. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second levier comporte une seconde saillie et le bloc isolant un logement dans lequel est placé une autre bille contre un ressort et en ce que,lors de la rotation du premier levier, la saillie entre en contact avec la bille et la chasse dans son logement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite saillie a la forme d'un prisme triangulaire droit avec une arête arrondie, et en ce que la calotte de 11 autre bille vient en butée d'une face du prisme dans la position de blocage et sur la face opposée du prisme dans la position de déblocage.