Brevet FR2521767A1 — publié le 19830819

La présente invention porte sur un dispositif de commutation à retard comportant un élément de temporisation pneumatique déclenchable par un contacteur électromagnétique et au moins deux contacts présentant chacun un élément de manoeuvre mobile pour la commande de séquences de manoeuvres, par exemple pour commutation étoile-triangle. On connait des dispositifs de commutation à retard commandés par des contacteurs électromagnétiques, et se pré- sentant le plus souvent sous la forme d'appareils rapportés, dont les contacts sont manoeuvrés ensemble juste après la fin du temps de retard Seules les longueurs de course des différents ponts de contact produisent une petite différence d'instant de manoeuvre Dans la pratique, ordinairement, les contacts d'ouverture s'ouvrent quelques millisecondes avant que les contacts de fermeture se ferment. Les dispositifs de commutation de ce type sont très employés dans les commandes séquentielles dans lesquelles des manoeuvres temporisées sont nécessaires Cependant, dans certains cas, par exemple dans celui d'un montage étoile- triangle, l'instant presque identique de manoeuvre des con tacts d'ouverture et de fermeture manoeuvrés à la fin de la temporisation pose des problèmes techniques Malgré le ver- rouillage électrique généralement utilisé, la pause de com- mutation entre la marche en étoile et la marche en triangle n'est pas suffisante pour que l'arc qui se produit au con- tacteur étoile s'éteigne avant que les pièces de contact du contacteur triangle se touchent Il en résulte des courts- circuits d'arc et des immixtions dans les champs magnétiques résiduels du moteur. On connait, pour éviter les inconvénients précités, des relais mécaniques temporisés spécialement préparés pour les contacteurs étoile-triangle et dont les contacts présen- tent une pause entre l'ouverture du contact d'ouverture et la fermeture du contact de fermeture On connaît en outre des relais électroniques temporisés pour contacteurs étoile- triangle qui, pour les raisons précitées, comportent deux re- lais de sortie L'inconvénient de ces relais temporisés fonctionnant de façon entièrement automatique, réside dans leur prix relativement élevé et dans la nécessité de prévoir de nombreuses gammes de tension pour l'adaptation à la ten- sion de commande du contacteur étoile-triangle. L'invention a pour but d'aménager le dispositif de cômmutation à retard déclenchable par contacteur électroma- gnétique du type considéré de façon qu'il y ait une pause définie entre la manoeuvre des deux contacts ou la manoeuvre de deux groupes de contact. L'invention atteint ce but grâce au fait qu'un seul des éléments de manoeuvre mobiles est influencé par l'élé ment de temporisation pneumatique tout de suite après la fin de la temporisation et que l'autre élément de manoeuvre mo- bile est accouplé à l'élément de manoeuvre primaire par un amortisseur qui transmet le mouvement de manoeuvre avec un certain retard Cet amortisseur peut être un ressort de com- pression mécanique ou pneumatique Lors de sa manoeuvre du premier élément de manoeuvre cet amortisseur est plus ou moins comprimé avant que le mouvement de manoeuvre du pre mier élément de manoeuvre soit transmis au deuxième il en résulte une pause définie entre les deux manoeuvres Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut donner à cette pause une durée suffisante en liant l'élément de ma- noeuvre secondaire à une masse inerte afin que celui-ci ne se mette en mouvement qu'après une compression importante de l'amortisseur. Selon une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, les éléments de manoeuvre mobiles sont des leviers et la masse inerte est une masse de révolution pouvant tourner autour d'un axe solidaire du bottier et à laquelle le levier secondaire est articulé par un bras-manivelle On obtient ainsi avec de faibles dimensions une pause relativement lon- gue entre les deux manoeuvres. Dans une forme de réalisation, par exemple sous forme de commutateur étoile-triangle, le levier de manoeuvre pri- maire manoeuvre un contact d'ouverture et le levier de ma noeuvre secondaire un contact de fermeture Pour que le con- tact de fermeture ne rebondisse pas, la masse de révolution peut, selon l'invention, être constituée d'un noyau articu- lé au levier de manoeuvre secondaire et d'un anneau exté- rieur pouvant tourner dans un seul sens sur ce noyau au moyen d'un accouplement à roue libre présentant un frotte- ment de freinage. On obtient une forme de réalisation très robuste et de fonctionnement sûr si, comme le prévoit l'invention, le levier de manoeuvre primaire, juste après la fin de la tem- porisation fixée, est libéré par un dispositif d'encliqueta- ge commandé par l'élément de temporisation pneumatique, pour être manoeuvré par un ressort de commande Le levier de ma- noeuvre primaire est alors de préférence en forme de T et comprend un bras de contact, un bras cliquet coopérant avec l'élément de temporisation et un bras commandé attaqué par le ressort de commande et accouplé au levier de manoeuvre secondaire Il est opportun que le levier de manoeuvre se- condaire présente du côté du ressort de compression amor- tisseur une butée qui s'engage derrière le levier de manoeu- vre primaire et limite le mouvement relatif des deux leviers. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 représente le dispositif de commutation à retard en position de repos; la figure 2 représente ce dispositif en position de travail juste après la fin du temps de retard fixé; la figure 3 représente le dispositif en position de travail à l'issue de toutes les manoeuvres, et la figure 4 est une vue en coupe d'un accouplement à roue libre prévu dans le dispositif. 4 ' Le dispositif de commutation à retard représenté sur la figure 1 est constitué d'un élément de temporisation pneumatique 1 qui est commandé par un contacteur électroma gnétique 2, d'un contact d'ouverture 3, d'un contact de fer- meture 4, d'un élément de manoeuvre mobile 5, 6 adjoint à chacun des contacts 3, 4 et d'un dispositif d'encliquetage 7 placé entre l'élément de temporisation pneumatique 1 et l'élément de manoeuvre mobile 5 L'élément de manoeuvre mo- bile 5 est un levier en T qui comprend un bras-cliquet 8, un bras de contact 9 et un bras de commande 10 sur lequel un ressort de commande 11 agit dans le sens de l'ouverture du contact d'ouverture 3 L'élément de manoeuvre 6 est égale- ment un levier pivotant qui présente un bras de contact 12, un brasmanivelle 13 et un bras de commande 14 Le bras de commande 10 du levier de manoeuvre 5 et le bras de commande 14 du levier de manoeuvre 6 sont accouplés par un amortisseur placé entre eux qui est un ressort à boudin de compres- sion Une butée 16 du bras de commande 14 s'engage derrière le bras de commande 10 du levier de manoeuvre 5. Le bras-manivelle 13 est lié à une masse inerte 17 qui peut tourner autour d'un axe 18 solidaire du boitier et à laquelle le bras manivelle 13 est articulé par une extrémi- té fourchue engagée sur un tenon 19. Quand le contacteur 2 est alimenté, le système pneu- matique de l'élément de temporisation 1 est libéré et le soufflet 20 de l'élément 1 se remplit d'air sous l'action du ressort de compression 21 monté dans le soufflet Le soufflet agit alors sur un levier coudé à cran d'arrêt 22, le fait basculer contre l'action d'un ressort de compression 23 agissant sur son autre bras et, à l'issue du temps de retard fixé, produit la libération du levier de manoeuvre 5. Le ressort de commande 11 ouvre immédiatement le contact d'ouverture 3 et en même temps comprime le ressort amortis- seur 15 Le couple appliqué par le ressort amortisseur 15 au levier de manoeuvre 6 est freiné par la masse inerte 17, de sorte que le contact de fermeture 4 se ferme avec un cer tain retard La butée 16 limite la rotation du levier de manoeuvre 6 (voir figure 3). Pour le freinage du levier de manoeuvre 6 contre la butée 16, l'énergie emmagasinée dans la masse 17 peut exer cer sur le levier de manoeuvre 6 un effet de rebondissement qui produit dans le cas le plus défavorable une réouverture du contact de fermeture 4 Pour éviter cela, la masse inerte 17 est pourvue d'un accouplement à roue libre qui est rep Pré- senté en détail sur la figure 4 La masse de révolution 17 pouvant tourner autour de l'axe 18 est constituée d'un noyau 24 et d'un anneau extérieur 25 qui délimitent des cavités 26 dont les surfaces en regard 27, 28 divergent dans le sens de rotation de la masse 17 indiqué par la flèche 29 Dans cha- que cavité 26 est placé un cylindre 30 qui est poussé en sens inverse de la flèche 29 par un ressort de compression 31 jusqu'à ce qu'il soit coincé entre les surfaces 27, 28. Quand le noyau 24 est mû dans le sens de rotation 29, l'an- neau extérieur 25 est entraîné par l'effet de coincement des cylindres 30 Quand le levier de manoeuvre 6 atteint la bu- tée 16, l'énergie emmagasinée fait surosciller l'anneau extérieur 25, et la rotation de celui-ci dans le sens 29 par rapport au noyau 24 immobile supprime l'effet de coin- cement des cylindres 30 Le frottement qui se produit alors entre l'anneau extérieur 25 et le noyau 24 empêche le rebon- dissement de ce dernier Comme l'anneau extérieur 25, en frottant sur le noyau 24, suroscille, la réouverture du contact de fermeture 4 est empêchée de façon certaine. Revendications 1 Dispositif de commutation à retard comportant un élément de temporisation pneumatique déclenchable par un contacteur électromagnétique et au moins deux contacts pré- sentant chacun un élément de manoeuvre mobile pour la comman- de de séquences de manoeuvres, par exemple pour commutations étoiletriangle, caractérisé par le fait qu'un seul ( 5) des éléments de manoeuvre mobiles ( 5, 6) est influencé par l'élé- ment de temporisation pneumatique ( 1) tout de suite après la fin du temps de retard et que l'autre élément de manoeuvre mobile ( 6) est accouplé à l'élément de manoeuvre primaire ( 5) par un amortisseur ( 15) qui transmet le mouvement de ma- noeuvre avec un certain retard. 2 Dispositif de commutation à retard selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que l'amortisseur ( 15) est un ressort de compression mécanique ou pneumatique. 3 Dispositif de commutation à retard selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'élément de manoeuvre secondaire ( 6) est lié à une masse inerte ( 17). 4 Dispositif de commutation à retard selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les élé- ments de manoeuvre mobiles ( 5,6) sont des leviers et la masse inerte ( 17) est une masse de révolution pouvant tour- ner autour d'un axe ( 18) solidaire du boitier et à laquelle le levier secondaire ( 6) est articulé par un bras-manivelle ( 13) - Dispositif de commutation à retard selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le levier de manoeuvre primaire ( 5) manoeuvre un contact d'ou- verture ( 3) et le levier de manoeuvre secondaire ( 6) manoeu- vre un contact de fermeture ( 4). 6 Dispositif de commutation à retard selon les re- vendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la masse de révolution ( 17) est constituée d'un noyau ( 24) articulé au levier de manoeuvre secondaire ( 6) et d'un anneau extérieur ( 25) monté de façon à pouvoir tourner dans un seul sens sur ce noyau au moyen d'un accouplement à roue libre présentant un frottement de freinage. 7 Dispositif de commutation à retard selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le levier de manoeuvre primaire ( 5), juste après la fin du temps de retard fixé, est libéré par un dispositif d'encliquetage ( 7) commandé par l'élément de temporisation pneumatique ( 1), pour être manoeuvré par un ressort de commande ( 11). 8 Dispositif de commutation à retard selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le levier de manoeuvre primaire ( 5) est en forme de T et com- prend un bras de contact ( 9), un bras cliquet ( 8) coopérant avec l'élément de temporisation ( 1) et un bras commandé ( 10) attaqué par le ressort de commande ( 11) et accouplé au le- vier de manoeuvre secondaire ( 6). 9 Dispositif de commutation à retard selon la re- vendication 8, caractérisé par le fait que le levier de ma- noeuvre secondaire ( 6) présente du côté du ressort de com- pression amortisseur ( 15) une butée ( 16) qui s'engage derriè- re le levier de manoeuvre primaire ( 5).