Brevet FR2500208A1 — publié le 19820820

Interrupteur électrique à dispositif perfectionné de commande. L'invention est relative à un interrupteur électrique apte, notamment, à être utilisé en enceinte antidéflagrante. Dans ce cas, il s'agit d'un matériel antidéflagrant, qui, en outre, a été doté d'un pouvoir de coupure, grâce à son dispositif particulier de commande, ce qui lui fait remplir, en outre, en cas de besoin, la fonction de sectionneur. L'invention est donc relative à un interrupteur électrique, susceptible de constituer notamment un interrupteursectionneur, comprenant au moins un plot fixe solidaire du corps de l'interrupteur, au moins un plot mobile, monté rotatif et susceptible de coopérer avec ledit plot fixe pour fermer ou ouvrir un circuit dans lequel l'interrupteur est placé, et, un dispositif de commande de la rotation dudit plot mobile. Le dispositif de commande de la rotation comprend les deux ensembles distincts suivants - un premier ensemble moteur d'entraSnement en rotation du ou des plots mobiles, muni d'un organe de maintien sélectif en position, et, - un deuxième ensemble, non moteur, de déclenchement volontaire du fonctionnement dudit premier ensemble par annulation de l'action de maintien dudit organe de maintien en position, l'action motrice du premier ensemble étant indépendante, après son déclenchement par le deuxième ensemble, de l'action de commande volontaire à laquelle est susceptible d'être soumis uniquement le deuxième ensemble. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées - le deuxième ensemble est, en outre, susceptible d"'armer" le premier ensemble, en lui faisant emmagasiner l'énergie motrice nécessaire à l'entraTnenent en rotation du ou des plots mobiles, dans le sens de rotation provoquant l'établissement du contact entre chaque plot mobile et le plot fixe correspondant, ou, dans le sens correspondant au contraire, à la rupture de ce contact - le premier ensemble est constitué par une came attelée au ou aux plots mobiles, comprenant au moins deux éléments repères de sa position qui coopèrent avec un élément de maintien en position monté sur le corps de l'interrupteur et muni d'un dispositif de rappel en position dans la direction desdits éléments repères, et, par un ressort principal qui est attelé entre cette came et un élément mobile du deuxième ensemble et dont la force de rappel mécanique est augmentée pendant la phase pendant laquelle, d'une part, la came est maintenue immobile en position par ledit élément de maintien en position, d'autre part, la commande volontaire agissant sur le deuxième ensemble provoque le déplacement dudit élément mobile de ce deuxième ensemble - les éléments repères de la position de la came sont constitués par des encoches disposées à la périphérie de ladite came, l'élément de maintien en position étant constitué par un doigt d'immobilisation rappelé élastiquement vers la périphérie de cette came - le doigt d'immobilisation est fixé sur un levier qui est monté pivotant par rapport au corps de l'interrupteur, un ressort secondaire de rappel étant attelé entre ce levier et le corps de l'interrupteur - la came est solidaire en rotation du ou des plots mobiles - le ressort principal est un ressort de torsion en spirale coaxial à l'axe de rotation du ou des plots mobiles, entre les extrémités libres duquel sont seulement disposés, sans y être attachés, ledit élément mobile du deuxième ensemble et un doigt de maintien d'une desdites extrémités du ressort, doigt qui est solidaire en rotation de la came ;; - le deuxième ensemble comprend un organe de déclenchement qui est mobile avec l'organe de commande volontaire de ce deuxième ensemble et dont la course interfère avec la came, après un parcours libre, l'interférence dudit organe de déclenchement avec la came déclenchant le fonctionnement du premier ensemble - la came comporte une rainure dans laquelle est susceptible de se déplacer un doigt de déclenchement solidaire de l'organe de commande volontaire du deuxième ensemble, ledit doigt de déclenchement étant susceptible de venir en appui sur une extrémité de ladite rainure et d'annuler l'action de maintien de l'organe de maintien sélectif en position dont est muni le premier ensemble - l'organe de déclenchement, après avoir interféré avec la came, provoque le dégagement de celui des éléments repères de cette came qui coopère avec l'élément de maintien en position de ladite came - les plots fixes et mobiles sont contenus dans un bottier isolant, le dispositif de commande du ou des plots mobiles étant disposé à l'extérieur dudit bottier et étant attelé aux plots mobiles par un axe rotatif qui traverse la paroi du bottier. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un interrupteur conforme à l'invention - la figure 2 est une section suivant II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue suivant flèche F de la figure 1 ; et, - les figures 4, 5, 6, 7 et 8 sont des vues, analogues à celle de la figure 3, du même interrupteur, mais chacune, de cet interrupteur dans une configuration différente de celles des autres figures. L'appareil représenté sur les figures est un interrupteur-sectionneur inverseur tripolaire. Il comprend, à cet effet, trois groupes 1, 2, 3 identiques, correspondant, chacun, à un pôle, un seul, 1, de ces groupes étant représenté en coupe sur la figure 1, ainsi qu'un dispositif de commande 4 de la rotation de l'arbre unique 5, dont sont solidaires les plots mobiles de chaque groupe 1, 2, 3. Cet arbre 5 est monté rotation, au moyen de roulements à billes ô, sur le bâti 7 de l'interrupteur,et traverse les cloisons 8 délimitant les enceintes 9 isolantes de chaque groupe 1, 2, 3. L'arbre 5 possède une section carrée qui permet d'en rendre solidaire en rotation le disque 10, support de la paire de plots mobiles 11 et 12, que comporte chaque groupe 1, 2, 3, et d'en rendre également solidaire en rotation une came 13 faisant partie du dispositif de commande 4. A observer que : - le dispositif de commande 4 est situé entièrement à l'extérieur des enceintes 9 - chaque groupe comporte quatre plots 14, 15, 16, 17, fixes par rapport au bâti 7, et diamétralement opposés deux à deux (14 et 16), et, (15 et 17), les- plots 14 et 15 étant électriquement raccordés en étant solidaires d'une même barre 18, et, les plots mobiles 11 et 12 étant susceptibles d'occuper trois positions correspondant, la première position, à l'absence de contact entre chacun d'eux et les plots fixes, la deuxième position, aux contacts des plots fixe 14 et mobile 11, et, des plots fixe 16 et mobile 12, et, la troisième position, aux contacts des plots fixe 15 et mobile 12, et, des plots fixe 17 et mobile 11. Les plots fixes 16 et 17 permettent le raccordement (19) d'un circuit d'utilisation 20 à l'interrupteur, alors que la barre 18 permet le raccordement 21 de l'interrupteur à une source 22 d'énergie électrique. Naturellement, le passage des plots mobiles de leur deuxième à leur troisième position réalise l'inversion du courant électrique alimentant le circuit 20. I1 convient également de remarquer la présence de quatre chrbo-à ailettes 23, qui permettent le soufflage magnétique des arcs de coupure susceptibles d'être créés au moment de la séparation d'un plot mobile et d'un plot fixe. Chaque chambre 23 est placée à proximité d'un plot fixe dans la zone dans laquelle est réalisée la séparation des plots mobile et fixe concernés. Le dispositif de commande 4 comprend - la came 13, qui . est constituée par un disque plan circulaire, . est munie à sa périphérie de trois encoches distinctes 24, 25, 2G susceptibles de recevoir un doigt d'immobilisation 27, . comprend une rainure circulaire 28 centrée sur l'axe 29 de cette came 13 dans laquelle un doigt de déclenchement 30 est introduit et est susceptible d'évoluer, et, . dont un doigt de maintien 31 est solidaire, - un autre disque 32 qui . est monté à rotation libre sur une extrémité de l'arbre 5 par une bague 33, en étant maintenu sur cette extrémité de l'arbre par une rondelle 34 et une arrêtoir 35, . supporte le doigt de déclenchement 30, qui est vissé (36) dans le disque 32, . supporte un doigt d'entraSnement 37, qui est radicalement décalé par rapport au doigt de maintien 31 de la came et est plus près de l'axe 29 de cette came que le doigt de maintien 31, ledit axe 29 étant confondu avec l'axe de l'arbre 5, - une manivelle 38, d'entraînement en rotation du disque 32, représentée en traits interrompus sur la figure 3, - un ressort de torsion en spirale 39, coaxial à l'axe 29, placé entre la came 13 et le disque 32, et se terminant par deux branches d'extrémité 40, 41, qui s'étendent radialement et avec lesquelles aussi bien l'un que l'autre des doigts 31 et 37 sont susceptibles d'interférer, - un levier 42, qui . est monté pivotant sur le bâti 7 autour d'un axe 43, . supporte le doigt d'immobilisation 27, et, est rappelé en une position dans laquelle ce doigt d'immobilisa tion est appliqué sur la périphérie 44 de la came 13, au moyen d'un ressort 45 attelé entre ce levier et le bâti 7, jucqu'à être poussé dans l'une des encoches 24, 25, 26, lorsqu'une telle encoche est disposée en regard de ce doigt d'immobilisa tion 27. A noter que les branches 40, 41 du ressort 39 sont disposées, l'une, d'un même côté des doigts 31 et 37, l'autre, de l'autre côté de ces doigts, de manière qu'une rotation relative de ces doigts produise une augmentation de la tension du ressort 39. Le fonctionnement de l'interrupteur va être exposé en décrivant uniquement le fonctionnement du groupe 1 et du dispositif de commande 4, étant entendu que les fonctionnements des groupes 2 et 3 sont identiques à celui du groupe 1. Plusieurs phases successives de fonctionnement doivent être décrites en partant de la configuration "Arrêt" de l'interrupteur, en passant par une configuration "Marche" de cet interrupteur, et, en revenant à la configuration "Arrêt". Phase 1 (figure 3) : la manivelle 38 n'est pas actionnée, le ressort 39 maintient l'un en dessous de l'autre, les doigts de maintien 31 et d'entraînement 37 dans une position médiane correspondant, d'une part, à l'introduction du doigt d'immobilisation 27 dans l'encoche intermédiaire 24 de la came 13 et donc à l'immobilisation de cette came dans la position correspondant à la première position des plots mobiles 11 et 12 (isolés des plots fixes), d'autre part, au placement du doigt de déclenchement 30 au milieu de la rainure 28, a égale distance des extrémités 28a et 28b de cette rainure. Phase 2 (figure 4) : la manivelle de commande 38 est abaissée, entraînant le disque 32 dans le sens de la flèche G, jusqu'à ce que le doigt de déclenchement 30, ayant parcouru une moitié de la rainure 28, en atteigne l'extrémité 28a. La came 13 est maintenue en position par le doigt d'immobilisation 27 qui est introduit dans l'encoche 24 ; donc, les plots mobiles li et 12 ne sont momentanément pas déplacés. Le doigt de maintien 31 maintient en position la branche 41 du ressort 39 ; par contre, le doigt d'entratnement 37 entrasse en rotation la branche 40 de ce ressort, provoquant une augmentation de la tension dudit ressort 39. Phase 3 (figure 5) : le mouvement de rotation de la manivelle 38, commencé lors de la phase 2, se poursuivant, le doigt de déclenchement 30 réalise une poussée sur l'extrémité 28a de la rainure 28, poussée suffisante pour provoquer une légère rotation de la came 13 dans le sens de la flèche G, et dégager le doigt d'immobilisation 27 hors de l'encoche 24, qui cesse donc d'immobiliser la came 13. Sous l'effet de la seule tension du ressort 39, accumulée lors de la phase 2, la branche 41 de ce ressort pousse le doigt de maintien 31 dans le sens de la flèche G, ce qui le rapproche du doigt d'entratnement 37, maintenu par le disque 32, lui-même maintenu par la manivelle 38, jusqu'à ce que ces deux doigts 31 et 37 soient de nouveau placés l'un en dessous de l'autre. Phase 4 (figure 6) : la fin de la phase 3 coïncide donc avec la phase 4, dans laquelle les deux doigts de maintien 31 et d'entratnement 37 sont placés dans le même plan radial, entre les branches 40 et 41 du ressort 39, le doigt d'immobilisation 27 a pénétré dans l'encoche 26 de la came 13 et immobilise donc de nouveau cette came, . la position de la came 13 correspond à l'enclenchement de l'interrupteur -le plot mobile 11 en contact avec le plot fixe 17, et, le plot mobile 12 en contact avec le plot fixe 15-, donc à la troisième position précitée des plots moibles, la vitesse d'enclenchement résultant uniquement de la tension du ressort 39, et de sa force de détente, au placement du doigt de déclenchement 30 dans la position intermédiaire, à l'intérieur de la rainure 28 de la came, entre les extrémités 28a et 28b de cette came, car la came 13 s'est déplacée durant la phase 3. Phase 5 (figure 7) : de la configuration de la phase 4, il est évidemment possible de revenir à celle de la phase 1. La came 13 étant maintenue immobile par le doigt d'immobilisation 27 introduit dans l'encoche 26, la manivelle 38 est actionnée dans le sens de la flèche H, sens opposé à celui de la flèche G. Le doigt de maintien 31, solidaire de la came 13, reste immobile et maintient en position la branche 40 du ressort 39 ; par contre, le doigt d'entraînement 37, solidaire du disque 32, tourne avec ce disque et entraîne en rotation la branche 41 du ressort 39, dont la tension augmente. Le doigt de déclenchement 30 parcourt la moitié de la rainure 28, de sa position intermédiaire jusqu'à l'extrémité 28b de cette rainure. Phase 6 (figure 8) : en fin de phase 5, le doigt de déclenchement 30 exerce une poussée sur l'extrémité 28b de la rainure 28, suffisante pour entratner légèrement la came 13 en rotation et faire sortir le doigt d'immobilisation 27 hors de l'encoche 26. Sous l'effet de la seule tension du ressort 39, et de la poussée résultante exercée par la branche 40 du ressort sur le doigt d'entratnement 31, celui-ci entrains en rotation la came 13 dans le sens de la flèche H en rapprochant les doigts d'entratnement 31 et de maintien 37. Cette came tourne jusqu'à ce que ces deux doigts 31 et 37 se retrouvent dans un même plan radial, et, finalement, jusqu'à ce que le dispositif de commande 4 soit de nouveau disposé dans la configuration de la phase 1. La séparation des plots mobiles 11 et 12 par rapport aux plots fixes 17 et 15 a été réalisée par l'effet unique de la détente du ressort 39, qui peut être aussi grande qu'il le faut pour donner à cette séparation la vitesse conférant à l'interrupteur un pouvoir de coupure. Bien entendu, les chambres à ailettes de soufflage magnétiques 23 ont pour effet de renforcer ce pouvoir de coupure déjà obtenu par adoption du dispositif de commande 4. L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 - Interrupteur électrique, susceptible de constituer notamment un interrupteur-sectionneur, comprenant au moins un plot fixe (14-15-16-17) solidaire du corps (7) de l'interrupteur, au moins un plot mobile (11, 12), monté rotatif et susceptible de coopérer avec ledit plot fixe pour fermer ou ouvrir un circuit (20) dans lequel l'interrupteur est placé, et, un dispositif (4) de commande de la rotation dudit plot mobile (11, 12), caractérisé en ce que le dispositif (4) de commande de la rotation comprend les deux ensembles distincts suivants - un premier ensemble moteur (13-5) d'entraînement en rotation du ou des plots mobiles (11, 12), muni d'un organe (24, 25, 26, 27) de maintien sélectif en position, et, - un deuxième ensemble (32, 38, 30, 28), non moteur, de déclenchement volontaire du fonctionnement dudit premier ensemble par annulation de l'action de maintien dudit organe de maintien en position, l'action motrice (39) du premier ensemble étant indépendante, après son déclenchement par le deuxième ensemble, de l'action de commande volontaire (38) a laquelle est susceptible d'être soumis uniquement le deuxième ensemble. 2 - Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième ensemble est, en outre, susceptible d"'armer" le premier ensemble, en lui faisant emmagasiner l'énergie motrice (39) nécessaire à l'entraînement en rotation du ou des plots mobiles (11, 12), dans le sens de rotation provoquant l'établissement du contact entre chaque plot mobile et le plot fixe correspondant, ou, dans le sens correspondant au contraire, à la rupture de ce contact. 3 - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier ensemble est constitué par une came (13) attelée (5) au ou aux plots mobiles (11, 12) comprenant au moins deux éléments repères (24, 25, 26) de sa position qui coopèrent avec un élément (27) de maintien en position monté (42) sur le corps (7) de l'interrupteur et muni d'un dispositif (45) de rappel en position dans la direction desdits éléments repères, et, par un ressort principal (39) qui est attelé entre cette came (13) et un élément mobile (37) du deuxième ensemble (32) et dont la force de rappel mécanique est augmentée pendant la phase pendant laquelle, d'une part, la came (13) est maintenue immobile en position par ledit élément (27) de maintien en position, d'autre part, la commande volontaire (38) agissant sur le deuxième ensemble (32) provoque le déplacement dudit élément mobile (32) de ce deuxième ensemble. 4 - Interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments repères (24, 25, 26) de la position de la came (13) sont constitués par des encoches disposées à la périphérie (44) de ladite came, l'élément de maintien en position étant constitué par un doigt d'immobilisation (27) rappelé élastiquement (45) vers la périphérie de cette came. 5 - Interrupteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le doigt d'immobilisation (27) est fixé sur un levier (42) qui est monté pivotant (43) par rapport au corps (7) de l'interrupteur, un ressort secondaire de rappel (45) étant attelé entre ce levier (42) et le corps (7) de l'interrupteur. 6 - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la came (13) est solidaire en rotation (5) du ou des plots mobiles (11, 12). 7 - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le ressort principal.(39) est un ressort de torsion en spirale coaxial à l'axe de rotation (29) du ou des plots mobiles, entre les extrémités libres (40, 41) duquel sont seulement disposés, sans y être attachés, ledit élément mobile (37) du deuxième ensemble (32) et un doigt de maintien (31) d'une desdites extrémités du ressort, doigt qui est solidaire en rotation de la came (13). 8 - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 b 7, caractérisé en ce que le deuxième ensemble (32) comprend un organe de déclenchement (30) qui est mobile avec l'organe (38) de commande volontaire de ce deuxième ensemble (32) et dont la course interfère (28a, 28b) avec la came (13) après un parcours libre, l'interférence dudit organe de déclenchement avec la came déclenchant le fonctionnement du premier ensemble (13-5). 9 - Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la came (13) comporte une rainure (28) dans laquelle est susceptible de se -déplacer un doigt de déclenchement (30) solidaire de l'organe de commande volontaire (38) du deuxième ensemble (32), ledit doigt de déclenchement étant susceptible de venir en appui sur une extrémité (28a, 28b) de ladite rainure (28) et d'annuler l'action de maintien de l'organe (27) de maintien sélectif en position dont est muni le premier ensemble (13). 10 - Interrupteur selon l'un quelconque groupe de deux revendications 3 et 8, ou, 4 et 8, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement (30), après avoir interféré avec la came (13), provoque le dégagement de celui (24, 25, 26) des élé- ments repères de cette came qui coopèrent avec l'élément (27) de maintien en position de ladite came. 11 - Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les plots fixes (14, 15, 16, 17) et mobiles (11, 12) sont contenus dans un boîtier (9) isolant, le dispositif de commande (4) du ou des plots mobiles (11, 12) étant dispose à l'extérieur dudit boîtier (9) et étant attelé aux plots mobiles (11, 12) par un axe rotatif (5) qui traverse la paroi (8) du boîtier.