Brevet FR2585176A1 — publié le 19870123

L'invention a pour objet un dispositif de verrouillage pour un organe de manoeuvre soumis à la pression d'un ressort, par exemple pour un levier de manoeuvre d'un appareil électrique de coupure, comportant un organe de verrouillage, maintenu mobile dans un organe de déclenchement, et qui en position de verrouillage, est soutenu par au moins deux surfaces annulaires coaxiales, entre l'organe de manoeuvre et l'organe de déclenchement et qui peut être dégagé par rotation de l'organe de déclenchement en position déverrouillée. On connaît par exemple un dispositif de ver- rouillage du type précité parle DE-PS 25 02 091. Dans la réalisation connue, l'organe de ver- rouillage, en position verrouillée, est maintenu contre un axe de l'organe de déclenchement par une surface annulaire extérieure, et contre l'organe de manoeuvre par une surface annulaire intérieure. L'organe de déclenchement est monté de manière à pouvoir tourner autour de l'axe. Dans le modèle connu, trois points du système sont disposés les uns par rapport aux autres de sorte qu'ils soient comme dans un levier coudé en position étirée. En position verrouillée, l'axe de l'organe de verrouillage se situe donc de ce côté d'une ligne imaginaire de point mort qui passe par les points de contact de l'organe de verrouillage, de l'organe de manoeuvre et de l'organe de déclenchement. Danscette réalisation, l'organe de verrouillage est donc maintenu par la force de verrouillage elle-même en position ver- rouillée, c'est-à-dire que plus la pression de verrouillage est grande et plus la sécurité augmente. Pour déverrouiller ce dispositif, il faut tout d'abord amener les trois points cités du système en position linéaire. Pour cela, l'organe de manoeuvre doit être soulevé. La force d'appui qui augmente pendant- le déverrouillage détermine donc un couple de rotation nécessaire qui augmente avec le déverrouillage. Dès que l'axe de l'organe de verrouillage atteint la ligne de point mort ou la dépasse, le déverrouillage se produit. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif de verrouillage du type précité de manière simple et fiable pour que le déverrouillage ne nécessite qu'une très petite énergie. Ce but est atteint grâce à l'invention en ce que l'organe de verrouillage et l'organe de déclen- chement ont en position de verrouillage un axe de rotation imaginaire, commun, en ce que l'organe de verrouillage, en position de verrouillage, est maintenu contre l'organe de manoeuvre par au moins une surface annulaire extérieure et contre au moins une rainure à contre-dépouille de l'organe de déclenchement par au moins une surface annulaire intérieure et en ce qu'en position de ver- rouillage, un bord de délimitation de la rainure à contre- dépouille, vue dans le sens de rotation de l'organe de déclenchement se situe devant une ligne qui passe par le centre de l'organe de verrouillage et est définie par le point d'application de la force de l'organe de manoeuvre. Dans un dispositif de ce type, la position de l'organe de manoeuvre soumis à l'action d'un ressort et par conséquent le couple de déverrouillage nécessaire restent inchangés pendant l'opération de déverrouillage. Même lorsque les forces d'appui de l'organe de manoeuvre varient, le verrouillage peut être libéré de façon sûre et au moyen d'une faible énergie. Du fait que l'organe de verrouillage et l'organe de déclenchement ont un axe de rotation imaginaire commun en position verrouillée, l'organe de déclenchement peut tourner dans le sens du déclenchement sans pour autant que l'organe de manoeuvre soit soulevé. Le couple de rotation nécessaire au déverrouillage reste ainsi constant pendant le déver- rouillage. Le bord de limitation de la rainure à contre- dépouille se;.situe en position de verrouillage, vue dans le sens de rotation de l'organe de déclenchement, devant la ligne qui passe par le centre de l'organe de verrouillage et qui définit le point d'application de la force de l'organe de manoeuvre. C'est ainsi que même si l'on exerce une grande force, l'organe de ver- rouillage ne peut sortir de la rainure à contre-dépouille. Ce n'est que lorsque la ligne citée dépasse le bord de limitation que l'organe de verrouillage glisse hors de la rainure à contre-dépouille et amorce ainsi le déverrouillage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés. Les figures 1 à 5 représentent un levier de manoeuvre soumis à la pression d'un ressort, d'un appareil électrique de coupure comportant le dispositif de ver- rouillage suivant l'invention. La figure 1 montre le dispositif en position verrouillée, La figure 2 montre le dispositif pendant le déverrouillage, La figure 3 montre le dispositif en position déverrouillée, La figure 4 montre le dispositif en position intermédiaire déverrouillée, La figure 5 montre le dispositif en position finale de manoeuvre et La figure 6 représente un mode de réalisation préféré d'un détail suivant l'invention. Dans les figures 1 à 5, la référence 10 désigne un levier de manoeuvre d'un appareil électrique de coupure pouvant tourner au point 11, qui est soumis à la précon- trainte dfin ressort de traction 12 suspendu- en un point fixe. L'extrémité du levier de manoeuvre 10 prend appui contre un organe de verrouillage 13, représenté plus en détail en deux vues à la figure 6. L'organe de verrouillage comporte un palier à roulements 14 qui tourillonne sur un arbre 15. Le palier à roulements 14 présente une surface annulaire 16 radialement extérieure et l'arbre 15 présente des surfaces annulaires intérieures 17 disposées radialement à l'intérieur des deux côtés du palier à roulement 14. L'organe de verrouillage 13 est situé dans un organe de déclenchement 18 qui comporte deux coulisses 19 fixées l'une sur l'autre et disposées à une certaine distance l'une de l'autre. L'organe de déclenchement 18 avec les coulisses 19 est supporté en rotation fixe au point 20. Les coulisses 19 forment des orifices d'in- troduction 21 qui sont pourvus chacun à leur extrémité d'une rainure 22 à contre-dépouille. La référence 23 désigne un bord de limitation de la rainure 22. L'organe de manoeuvre 10 agit au point 24 sur l'organe de verrouil- lage 13. Par 25, on désigne une butée de l'organe de manoeuvre 10 qui tourne dans le sens 26 lors du déver- rouillage. La zone de butée peut s'étendre sur un angle d'environ 90 . Par 27, on désigne le sens de rotation de l'organe de déclenchement 18. Selon la figure 1, l'organe de verrouillage 13 se trouve avec ses surfaces annulaires intérieures 17 dans les rainures 22 à contre- dépouille des deux coulisses 19 de l'organe de déclenchement 18 parallèles et maintenues à une distance fixe l'une de l'autre. L'énergie mécanique accumulée dans le ressort de traction engendre au point 24, par l'intermédiaire de l'organe de déclenchement 10, une force normale 28 perpendiculaire à la tangente de contact. Le dispositif est conçu de telle sorte qu'en position de verrouillage représenté à la figure 1, le centre ou l'axe de rotation 13a de l'organe de verrouillage 13 pouvant être libéré coincide avec l'axe de rotation 20 de l'organe de déclenchement 18 fixe monté en rotation. La force 28 qui s'exerce au point 24 provoque au point 29 sur le côté opposé une force de réaction 30 équivalente, agissant dans le sens opposé. L'organe de verrouillage 13 en position verrouillée selon les figures 1 et 2, étant coaxial à l'axe de rotation 20 et présentant une symétrie de rotation, aucun couple de rotation par rapport au point /13a ne s'exerce sur le système: organe de déclenchement 18-organe de verrouillage 13. On garantit ainsi un verrouillage sûr, même lorsque les forces d'appui 28 varient pendant le fonctionnement. Le bord de limi- tation 23 de la rainure 22 à contre-dépouille se situe, pour compenser des tolérances de fabrication et pour des raisons de sécurité, devant, dans le sens de rotation 27, la ligne d'action 31 des forces 28, 30 passant par les points 24, 20, 29. L'angle correspondant formé avec cette ligne d'action est désigné par oL. Pendant le déverrouillage selon la figure 2, l'organe de déclenchement 18 tourne dans le sens 27 sous l'effet d'une force 33 s'appliquant au point 32. Le bord de limitation 23 est ainsi positionné de manière à recouvrir le point 29. Les forces 28 et 30 s'appliquent toujours sur la même ligne d'action 31 qui passe par les points 24, 20, 29/23. Pour le cas o à ce moment, la force 33 vient à manquer, un ressort de rappel non représenté assure le rappel de l'organe de déclenchement 18 dans la position initiale. Pour tous les rappels de l'organe de déclenchement, entre la position initiale de la figure 1 et la position repré- sentée à la figure 2, l'opération de deverrouillage peut donc à tout moment être interrompue sans pour autant que l'organe de manoeuvre 10 soit libéré. Si la force 33 continue de s'exercer sur le point 32, l'organe de déclenchement 18 prend la position de la figure 3. Le bord de limitation 23 se trouve main- tenant de l'autre côté de la ligne d'action 31 de la force 28. Il en résulte la décomposition de la force , montrée à la figure 3, dans les forces 30' et 30". Il s'ensuit que l'organe de verrouillage 13 change de position, comme montré à la figure 4. L'organe de manoeuvre 10 peut maintenant effectuer un mouvement de rotation autour du point 11 dans le sens 26, accéléré sous l'effet du ressort 12, jusqu'à ce qu'il vienne en butée en 25 comme montré à la figure 5. L'organe de verrouillage 13 et l'organe de déclenchement 18 sont rappelés par des ressorts de rappel non représen- tés, dans leurs positions initiales de la figure 1. Pour déverrouiller, il suffit donc d'introduire dans le système de l'énergie jusqu'à ce que la position de la figure 2 soit atteinte. Une poursuite du mouvement de rotation de l'organe de déclenchement 18 d'un petit angle différentiel provoque une décomposition des forces selon la figure 3. L'apport d'énergie qui entretient le déverrouillage est maintenant fourni par le ressort de traction 12 et par conséquent par un niveau nettement supérieur. Après dépassement de la position de la figure 2, le déverrouillage du dispositif ne peut plus être maintenu, pas même par l'annulation de la force 33. L'invention peut être appliquée avantageusement aux appareils électriques de coupure. Les déclencheurs à surintensité sont généralement des composants alimentés en énergie par des convertisseurs. Mais la place néces- sitée par les convertisseurs n'autorise qu'une puissance limitée. De ce fait, on recourt à l'emploi d'unités de déclenchement thermiques et magnétiques de faible consommation. Malgré le haut rendement exigé du mécanisme de conversion, la conversion et par conséquent les besoins en énergie mécanique de l'accumulateur demeurent la composante déterminante. Si la consommation d'énergie reste faible, les composants montés en amont, depuis le convertisseur jusqu'à l'aimant en S en passant par le bilame, peuvent être petits et par conséquent d'un prix avantageux. L'application avantageuse de l'invention ne se limite cependant pas à l'appareil électrique de coupure et peut être appliquée avantageusement dans des cas similaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage pour un organe de manoeuvre soumis à la pression d'un ressort, par exemple pour un levier de manoeuvre d'un appareil élec- trique de coupure, comportant un organe de verrouillage (13), maintenu mobile dans un organe de déclenchement (18), et qui en position de verrouillage, est soutenu par au moins deux surfaces annulaires coaxiales, entre l'organe de manoeuvre (10) et l'organe de déclenchement (18) et qui peut être dégagé par rotation de l'organe de déclenchement (18) en position déverrouillée, carac- térisé en ce que l'organe de verrouillage (13) et l'organe de déclenchement (18) ont en position de verrouillage un axe de rotation (20) imaginaire, commun, en ce que l'organe de verrouillage (13), en position de verrouil- lage, est maintenu contre l'organe de manoeuvre (10) par au moins une surface annulaire extérieure (16) et contre au moins une rainure (22) à contre-dépouille de l'organe de déclenchement (18) par au moins une surface annulaire intérieure (17) et en ce qu'en position de verrouillage, un bord de délimitation (23) de la rainure (22) à contre-dépouille, vue dans le sens de rotation (27) de l'organe de déclenchement (18) se situe devant une ligne (31) qui passe par le centre (20, 13a) de l'organe de verrouillage (13) et est définie par le point d'application de la force (24) de l'organe de manoeuvre (10). 2. Dispositif de verrouillage selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la pièce (14) de l'organe de verrouillage (13) portant la surface annulaire extérieure (16) est disposée de manière à pouvoir tourner par rapport à la pièce (15) portant la surface annulaire intérieure (17). 3. Dispositif de verrouillage selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de ver- rouillage (13) comporte une surface annulaire extérieure (16) montée radialement vers l'extérieur et deux surfaces annulaires intérieures (17) montées radialement vers l'intérieur et disposées symétriquement par rapport à la première des deux côtés de celle-ci. 4. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (13) comporte une pièce (14) avec une surface annulaire extérieure (16) qui est montée sur un arbre (15) avec des surfaces annulaires intérieures (17) disposées des deux côtés de la surface annulaire extérieure (16), le diamètre de l'arbre (15) étant inférieur à celui de la pièce (14). 5. Dispositif de verrouillage selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'un palier à roulements (14) comportant une surface annulaire extérieure (16) tourillonne sur l'arbre (15), au milieu, avec ses surfaces annulaires intérieures (17). 6. Dispositif de verrouillage selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce qu'un rouleau avec une surface annulaire extérieure (16) est monté au milieu, sur l'arbre (15) avec ses surfaces annulaires intérieures (17) et en ce que le rouleau est supporté en rotation sur l'arbre (15) pour servir de palier lisse. 7. Dispositif de verrouillage selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (13) est formé en une pièce avec les surfaces annulaires (16, 17). 8. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rainure (22) à contre-dépouille a une forme circulaire dans la zone de butée avec les surfaces annulaires intérieures (17) de l'organe de verrouillage (13). 9. Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rainure (22) à contre-dépouille a une forme angulaire dans la zone de butée avec les surfaces annulaires (17) de l'organe de verrouillage (13). 10. Dispositif des revendications 8 ou zone de butée s'étend sur 11. Dispositif des revendications 1 à 10, de rappel est associé à 1' 12. Dispositif des revendications 1 à 11, de rappel est associé à 1' 13. Dispositif des revendications 1 à 12 de déclenchement (18) comI lèles qui sont maintenus de l'autre, par exemple et qui comporte des rai destinées à recevoir l'org de verrouillage selon l'une 9, caractérisé en ce que la un angle d'environ 90 . de verrouillage selon l'une caractérisé en ce qu'un ressort organe de verrouillage (13). de verrouillage selon l'une caractérisé en ce qu'un ressort organe de déclenchement (18). de verrouillage selon l'une caractérisé en ce que l'organe porte deux coulisses (19) paral- es à une distance fixe l'une par une pièce transversale, inures (22) à contre-dépouille ane de verrouillage (13).