Brevet FR2575863A1 — publié le 19860711

La présente invention est relative à un dispositif d'entrainement pour l'enclenchement et le déclenchement à distance d'un interrupteur automatique comportant un moteur électrique relié à des canalisations de commande, pouvant changer de sens de rotation et agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu sur un organe de commande manuelle de l'interrupteur automatique. Un interrupteur comportant un dispositif d'entraînement de ce type est décrit par exemple par le DE-OS 30 28 812. Dans ce dispositif, l'enclenchement et le déclenchement demandent un temps relativement long. On peut évidemment obtenir un déclenchement rapide à l'aide d'un électro-aimant monté en supplément, mais cette solution implique des frais supplémentaires. Le but de l'invention est la réalisation d'un dispositif d'entrainement du type initialement défini qui soit tel qu'un interrupteur automatique normal, en particulier un disjoncteur, soit mis en circuit ou hors circuit par un signal de courant continu relativement court. Dans ce dispositif, une impulsion d'enclenchement de longueur suffisante doit être limitée par le dispositif d'entraînement lui-même tandis qu'en cas d'impulsion trop courte le dispositif d'entraînement doit être désaccouplé et revenir à la position de départ. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait qu'une roue de sortie du variateur distontinu munie de dispositifs d'entraînement agissant dans les deux sens de rotation porte, monté coaxialement de manière à pouvoir pivoter, un levier qui s'engage par une cheville dans l'organe de commande à la main et qui, dans le sens de l'enclenchement de l'interrupteur automatique, est soumis à l'action d'un premier dispositif d'entraînement tandis que, dans le sens du déclenchement, il peut être commandé par l'intermédiaire d'un deuxième dispositif d'entraînement, puis du fait que, lorsque l'enclenchement de l'interrupteur cesse, une interruption automatique du signal d'enclenchement est provoquée par un levier agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu placé dans le circuit de commande et qu'au moyen d'un ressort agissant sur la roue le moteur électrique et le variateur discontinu sont ramenés par rotation dans la position de départ contre une butée, le deuxième dispositif présentant, par rapport au levier, un degré de liberté correspondant au trajet de rotation en arrière. L'invention présente l'avantage que le dispositif d'entraînement occupe peu de place et est facile à réaliser mécaniquement. De ce fait, on peut l'associer à des interrupteurs automatiques d'une série déjà existante en le logeant sans modifications supplémentaires dans une enveloppe de même forme extérieure. La commande du dispositif d'entraînement ne demande qu'une ligne bipolaire et la commutation n'exige chaque fois qu'une faible dépense d'énergie De plus, sans apporter de modifications à l'interrupteur automatique, on peut faire en sorte que son fonctionnement mette en action des contacts auxiliaires et que son mode de fonctionnement soit indiqué par l'intermédiaire de bornes de raccord faciles à loger dans l'enveloppe du dispositif d'entraînement. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. I est une vue en perspective du dispositif d'entraînement et de ses constituants fondamentaux pendant l'enclenchement. La fig. 2 ne représente qu'un groupe d'élé ments constituants du dispositif de la fig. 1 après l'en- clenchement. La fig. 3 représente le même groupe d'éléments après le déclenchement. Dans le dispositif d'entraînement représenté par la fig. 1, un moteur à courant continu 1 entraîne du côté sortie, par l'intermédiaire d'un variateur discontinu constitué par des roues 2 à 6 dentées du côté frontal, une roue 7 qui n'est dentée que partiellement. Cette roue comporte, sur la partie non dentée de sa périphérie, une came 7a qui coopère avec un levier à deux bras 8 monté coaxialement sur la roue. Ce levier porte pour cela une tige 8a qui se met en prise, en se déplaçant au-dessus des dents frontales de la roue 7, parallèlement à son axe, dans l'alésage d'un organe 9 de commande à la main, représenté simplement par des lignes en trait inter- rompu et points, d'un disjoncteur qui d'ailleurs n'est pas représenté et se trouve dans un plan parallèle voisin. Par ailleurs, le levier 8 porte un tenon 8b par lequel il se met en prise de côté dans une coulisse radiale 7b de la roue. Dans ces conditions, le levier 8 peut pivoter par rapport à la roue 7 autour de leur axe commun 10 et a un degré de liberté qui est limité, d'une part par la cheville 8a qui s'applique contre la came 7a et, d'autre part par le tenon 8b associé au bord 7 ' de la coulisse 7b. Par contre, celle-ci laisse au tenon 8 assez de chemin libre dans l'autre direction. De plus, la roue 7 est soumise tangentiellement à l'action d'un ressort de traction 11 qui est attaché par l'un de ses oeillets, à un boulon 7c de la roue et, par l'autre oeillet, à l'enveloppe.Sous l'action du ressort de traction, la roue peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et le boulon 7 se déplace alors jusqutau contact d'un levier de butée élastique 12 qui est poussé par un ressort à branches 13 contre une butée fixe 14. Le levier 8 agit, de son côté, par une partie annexe 8c, sur unebascule 15 qui, en pivotant autour d'un axe 16, met en -action un commutateur à rupture 17. Celui-ci est relié, par son contact médian 17a, à un conducteur 18a d'une canalisation de commande bipolaire 18, tandis que ses deux contacts fixes 17b ou 17c sont reliés, chacun par un conducteur 18b ou 18c, avec des diodes de pôles inverses sur le moteur à courant continu 1 dont un deuxième conducteur 18d amène la canalisation de commande à une source de courant continu. Le commutateur à rupture 17 a une hystérésis de commutation relativement grande et fonctionne d'une manière automatiquement élastique par rapport à la bascule 15. Le dispositif comprend également un bras de levier pivotant 19 qui, par une cheville d'accouplement 19a, se met en prise avec le mécanisme de commutation du disjoncteur non représente et dégage la position de contact d'un accouplement destiné au déclenchement réciproque de plusieurs pôles. Le bras de levier 19 commande alors un commutateur à signaux 20, de sorte que la position des contacts principaux du disjoncteur peut être transmise par exemple à un dispositif d'affichage à distance, non représenté. Les éléments décrits ci-dessus sont logés dans une enveloppe non représentée qui, de par sa forme,s'associe à l'enveloppe du disjoncteur voisin. I1 suffit que la cheville 8a et la cheville d'accouplement 19a se mettent en prise avec les pièces de mécanisme du disjoncteur. Pour l'enclenchement du disjoncteur au moyen du dispositif d'entraînement, un signal de courant continu de courte durée est envoyé au moteur à courant continu 1 par l'intermédiaire des canalisations de commande 18 et du commutateur à rupture 17. Le sens de rotation de ce moteur, en raison de l'action du varia teur discontinu, est tel que la roue 7 est entraînée dans le sens indiqué par la flèche. La came 7a vient alors s'appliquer contre la cheville 8a du levier, l'entraîne et fait pivoter l'organe de commande manuelle 9 dans la position "ENCLENCHEMENT" du disjoncteur. En même temps, le levier 8, par sa partie annexe 8c, qui peut comporter un dispositif de réglage, agit sur la bascule 15.Lorsque la position d'enclenchement est atteinte, le dispositif d'entraînement, représenté à la fig. 1 tel qu'il est peu de temps avant l'enclenchement, met en action, par l'intermédiaire de la bascule, le commutateur à rupture 17 qui commute automatiquement sans courant le moteur en liaison avec les diodes polarisées en sens opposés dans les conducteurs 18b/18c. Pendant que dure encore le signal de courant continu, qui est envoyé, par exemple, par l'intermédiaire d'un palpeur aux canalisations de commande, le passage du courant s'interrompt dès que la position d'enclenchement est atteinte. Au même moment, le ressort de traction 11 qui s'est tendu pendant l'enclenchement se met en action et, en raison de son moment agissant sur le boulon 7c, ramène la roue 7 dans la position indiquée par la fig. 2 et fait tourner le variateur discontinu et le moteur à courant continu pour les ramener dans leur position de départ. Le ressort de traction 11 et sa direction d'action sur la roue doivent être tels que les moments de frottement qui se développent lors de la rotation en sens inverse sont surmontés. En raison de son degré de liberté, le levier 8 est maintenu par l'organe de commande manuelle 9 du disjoncteur qui se trouve alors en position d'enclenchement, comme l'indique la fig. 1, de sorte que son tenon 8b pivote dans la coulisse 7b jusqu'à se trouver à proximité du bord limite 7b'. Du fait que la roue 7 peut revenir à la posi tion de départ, il y a, à chaque phase de l'enclenche- ment, un désaccouplement du dispositif d'entraînement et, par exemple, en cas de signal d'enclenchement trop court ou après une interruption de courant, il peut y avoir immédiatement un nouvel essai d'enclenchement. L'auto-limitation du signal d'enclenchement par un commutateur de rupture n'intervient efficacement qu'après l'enclenchement du disjoncteur. Si le disjoncteur doit être déclenché à distance, il faut qu'un changement de pôles donne un signal de courant continu de forme négative dans les canalisations de commande. Les contacts l7a, 17b et la diode polarisée avec le deuxième contact dans le sens du passage sont traversés par un courant qui, du fait que le sens de rotation du moteur à courant continu est inversé, fait tourner la roue 7 dans le sens opposé à celui qu'indique la flèche. Par son bord de limitation 7b', la coulisse s'engage alors derrière le tenon 8b et fait pivoter le levier 8 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.Le bouton 9 de commande à la main est alors en traîné par la cheville 8a dans le sens "DECLENCHEMENT" et, après dépassement du point mort résultant de l'encliquetage dans les disjoncteurs, assure automatiquement la commutation dans la position de déclenchement. Pour qu'ilpuisse y avoir dans le moteur à courant continu un signal de déclenchement suffisamment long jusqu'à obtention du déroulement prescrit, le commutateur à rupture 17 présente une hystérésis de commutation adaptée en conséquence. Cette hystérésis garantit que, même lorsque la bascule 15 pivote derrière le levier 8 sous l'action des ressorts de contact 17d, les contacts 17a et 17b restent fermés suffisamment longtemps. Ce n'est qu'après le dépassement du point mort supérieur que se produit la commutation du contact médian 17a vers le contact fixe 17c pour l'interruption automatique du signal de déclenchement en liaison avec la diode qui, dans le conducteur 18c, fonctionne alors dans le sens de la fermeture. Lors du déclenchement, le levier 8 atteint la position indiquée par la fig. 3 et heurte alors, avec l'énergie cinétique du mouvement de déclenchement, la came 7a. Cette énergie cinétique est, comme celle qui s'exerce lors du retour de la roue, transmise du boulon 7c au levier de butée 12 soumis à une force élastique et y est absorbée. De ce fait, le mécanisme ne subit pas de chocs violents. Le ressort à branches 13 qui agit sur le levier de butée a des dimensions telles que, suivant la fonction de tampon qu'il doit assurer, il puisse, en s'opposant à la force du ressort de traction 11 et aux moments de frottement du variateur discontinu et du moteur, repousser le levier de butée contre la butée fixe I4. Dans un disjoncteur accouplé au dispositif d'entraînement, la commande manuelle n'est nullement limitée, de sorte qu'en plus de la télécommande à distance par moteur électrique, la commande manuelle de l'enclenchement et du déclenchement reste toujours possible. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'entraînement pour l'enclenchement et le déclenchement à distance d'un interrupteur automatique comportant un moteur électrique relié à des canalisations de commande, qui peut changer de sens de rotation et agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu sur un organe de commande manuelle de l'interrupteur automatique, caractérisé en ce qu'une roue de sortie (7) du variateur discontinu (roues 2 à 7) munie de dispositifs d'entrainement (cames 7a, coulisse 7b) agissant dans les deux sens de rotation porte, monté coaxialement de manière à pouvoir pivoter, un levier (8) qui s'engage par une cheville (8a) dans l'organe de commande manuelle (9) et qui, dans le sens de l'enclenchement de l'interrupteur automatique, est soumis à -l'action d'un premier dispositif d'entraînement (came 7a) tandis que, dans le sens du déclenchement, il peut être commandé par l'intermédiaire d'un deuxième dispositif d'entraînement (coulisse 7b), en ce que, lorsque l'enclenchement de l'interrupteur automatique cesse, une interruption automatique du signal d'enclenchement est provoquée par un levier (8) agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu (17) placé dans le circuit de commande (18) et en ce qu'au moyen d'un ressort (ressort de traction 11) agissant sur la roue (7) le moteur électrique (1) et le variateur discontinu (roues 2 à 7) sont ramenés par rotation dans la position de départ contre une butée (levier 12), le deuxième dispositif (coulisse 7b) présentant, par rapport au levier (8), un degré de liberté correspondant au trajet de rotation en arrière. 2 - Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de signal de-déclenchement, le moteur électrique (1), en tournant en arrière, entrain le levier (8) par l'intermédiaire du deuxième dispositif d'entrainement (bord de coulisse 7b') de la roue (7), dans le sens de déclenchement de l'interrupteur automatique. 3 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier dispositif d'entraînement, sur la roue de sortie (7), est constitué par une came (7a) de forme adaptée et en ce que le deuxième dispositif d'entrainement est consti- tué par l'un des bords (7b') d'une coulisse (7b). 4 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la came (7a) agit sur la cheville (8a) qui se trouve dans sa zone de pivotement et se met en prise avec l'organe (9) de commande manuelle et en ce que le bord (7b') de la coulisse (7b) coopère avec un tenon (8b) du levier (8). 5 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le deuxième dispositifs d'entraînement sont des parties d'une fourche, montée sur une roue (7), qui coopère avec une partie annexe du levier (8), l'ouverture de la fourche étant adaptée au degré de liberté correspondant au trajet de rotation en arrière. 6 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le deuxième dispositifs d'entraînement sont constitués par un segment qui se trouve sur une roue (7) et coopère avec des parties annexes du levier (8) et en ce que la largeur du segment est adaptée au degré de liberté correspondant au trajet de rotation en arrière. 7 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le variateur discontinu (17) présente une hystérésis de commutation adaptée au trajet de retour du moteur électrique (1) depuis la position d'enclenchement jusqu'au déclenchement automatique de l'interrupteur automatique au delà de la position de point mort supérieure. 8 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le variateur discontinu (17) est commandé par un commutateur à bascule (15) monté sur palier à poste fixe et soumis à l'action d'un levier (8). 9 - Dispositif d'entrainement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le levier de butée (12) qui agit contre la roue (7) qui tourne en arrière est suspendu élastiquement. 10 - Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moment élastique qui agit sur le levier de butée (12) est légè- rement plus grand que la somme des moments du moment élastique qui agit sur la roue (7) et des moments de frottement du variateur discontinu (roues 2 à 7) et du moteur électrique (1). 11 - Dispositif d'entrainement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de contact de l'interrupteur automatique est indiquée au moyen d'un commutateur à signaux accouplé (20). 12 - Dispositif d'entraînement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la position de contact de l'interrupteur automatique est décelée par un bras de levier (19) qui commande le commutateur à signaux (20) par l'intermédiaire d'un accouplement qui, dans des interrupteurs automatiques multipolaires constitués de pôles individuels, sert au déclenchement réciproque.