Brevet FR2617328A1 — publié le 19881230

-- i -- DISPOSITIF DE CONDAMNATION MECANIQUE ET ELECTRIQUE POUR CONTACTEURS. La présente invention concerne un dispositif de condamnation mécanique et électrique pour contacteurs dont la conception originale des éléments mobiles permet d'obtenir une disposi- tion des bornes de sortie qui facilitent le câblage et -une interchangeabilité avec les systèmes de condamnation méca- nique existants. D'une manière générale, on sait que les dispositifs de condamnation de ce genre sont couramment associés à des contacteurs servant à la commande de moteurs électriques pour interdire des fermetures simultanées et donc des courts-circuits notamment lorsque ces contacteurs assurent des inversions de marche ou des démarrages étoile-triangle. Cette condamnation peut être électrique seule, toutefois, pour prévenir les fausses manoeuvres, il s'avère préférable qu'elle soit à la fois électrique et mécanique. La condamnation électrique entre deux contacteurs consiste à actionner, dans le premier tiers de la course du contacteur qui se ferme, mais de préférence le plus tôt possible, un contact qui ouvre le circuit de la bobine de l'autre contac- teur et vice-versa. -2- La condamnation mécanique fait, quant à elle, intervenir un système de leviers qui s'interverrouillent de telle façon que lorsqu'un contacteur a commencé à se fermer, il soit impossible de fermer l'autre. Dans un fonctionnement automatique, la condamnation élec- trique seule devrait être suffisante. Toutefois, en cas d'excitation simultanée des deux bobines des contacteurs, ou en cas de choc entraînant le mouvement de leurs équipages mobiles, ou encore en cas d'action manuelle malencontreuse sur ces contacteurs, il y a risque de court-circuit par fer- meture simultanée des pôles de puissance des deux contac- teurs. C'est pourquoi on associe généralement une condamna- tion mécanique à la condamnation électrique. Pour effectuer la condamnation mécanique, notamment en cas de contacteurs montés côte à côte, on utilise généralement un mécanisme de verrouillage incorporé dans un bottier d'o sortent des doigts de prise de mouvement. Ce boîtier est alors placé entre les deux contacteurs de manière à ce que les doigts de prise de mouvement viennent respectivement s'accoupler avec des pièces d'actionnement prévues dans lesdits contacteurs. La condamnation électrique s'effectue généralement en uti- lisant l'un des contacts à ouverture (ou NC selon une déno- mination couramment utilisée) habituellement prévu sur chacun des contacteurs, étant entendu que cette solution présente l'inconvénient de réduire le nombre des contacts disponibles sur chaque contacteur. Pour pallier cet inconvénient, on a déjà proposé un dispo- sitif de condamnation se présentant sous la forme d'un module apte à venir se monter entre les deux contacteurs à verrouiller et portant à la fois les leviers de condamnation mécanique et les contacts de condamnation électrique. -3- Un dispositif de ce genre qui réalise simultanément une condamnation mécanique et une condamnation électrique est décrit dans le brevet français de la Société UNELEC n 2.045.090 en date du 30 Mai 1969. Un autre dispositif, plus récent et plus compact, utilisable entre deux contacteurs, est décrit dans le brevet PCT de ALLEN BRADLEY COMPANY (U.S. A.) n 85.03382 en date du 23 Janvier 1984. On constate toutefois que les modes d'exécution proposés dans ce brevet présentent l'inconvénient dû au fait que les bornes d'entrée et de sortie affectées à l'un des contacts sont placées d'un même côté du boîtier du dispositif de condamnation tandis que les bornes d'entrée et de sortie de l'autre contact sont placées de l'autre côté de ce boîtier. Cette particularité qui résulte de la conception générale du dispositif de condamnation est particulièrement gênante, tant en ce qui concerne la sécurité, la simplicité de réali- sation des câblages d'interconnexion, que les risques d'erreur que cette disposition peut entraîner. L'invention a donc plus particulièrement pour but de suppri- mer ces inconvénients. Elle propose à cet effet un dispositif de condamnation méca- nique et électrique, du type comprenant: - un bottier plat présentant deux parois frontales parallè- les opposées, faiblement distantes l'une de l'autre et, au moins deux parois latérales opposées qui s'étendent dans des plans sensiblement perpendiculaires auxdites parois frontales, ce bottier étant conformé de manière à pouvoir se monter entre deux contacteurs disposés côte à côte; une première et une deuxième prises de mouvement aptes à venir respectivement s'accoupler à l'équipage mobile des deux contacteurs grâce à des lumières sensiblement coaxia- -4- les prévues dans les régions centrales des deux parois frontales, chacune de ces deux prises de mouvement étant mobile entre deux positions correspondant respectivement à la position de travail et à la position de repos du con- tacteur qui lui est associé; - des éléments mobiles de condamnation réciproque, respec- tivement entraînés par les susdites prises de mouvement, ces éléments mobiles de condamnation présentant une course telle que le passage de l'une des prises de mouvement en position de travail amène l'élément de condamnation qui lui correspond dans une position propre à interdire le passage de l'autre prise de mouvement, en position de tra- vail; et - deux dispositifs interrupteurs comprenant chacun au moins une paire de contacts fixes respectivement raccordés par des conducteurs de liaison, à un élément de connexion d'entrée et à un élément de connexion de sortie, et un élément de contact mobile actionné par un élément mobile de condamnation correspondant. Selon l'invention, ce dispositif de condamnation est plus particulièrement caractérisé en ce que les susdits éléments de connexion d'entrée sont montés sur l'une des susdites parois latérales du boîtier tandis que les susdits éléments de connexion de sortie sont montés sur l'autre paroi laté- rale, et en ce que les susdits dispositifs interrupteurs forment avec les éléments d'entrée et de sortie qui lui sont associés ainsi qu'avec les conducteurs de liaison correspon- dants, deux lignes de courant traversantes, sans croisement interne au boîtier et axées transversalement par rapport aux susdites parois latérales du boîtier. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci- après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: -5- La figure.1 montre, en vue de face, un mode de réali- sation d'un dispositif de condamnation selon l'inven- tion associé à deux contacteurs en position REPOS; La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, mais dans laquelle le premier contacteur est en position TRAVAIL et l'autre est en position REPOS; La figure 3 montre le même dispositif de condamnation avec le premier contacteur en position REPOS et l'au- tre en position TRAVAIL; La figure 4 montre, en vue de face, un autre mode de réalisation du dispositif de condamnation selon l'invention; et La figure 5 est une représentantion schématique d'une autre variante du dispositif de condamnation selon l'invention. Tel que représenté sur les figures 1 à 4, le dispositif de condamnation mécanique et électrique comporte: - un boîtier support 1, - un levier 2 monté rotatif autour d'un axe fixe 4 solidaire du boîtier 1, ce levier 2 étant entraîné en rotation grâce à une première broche 6 apte à venir s'accoupler à l'équi- page mobile d'un premier contacteur, - un poussoir 3 monté coulissant, à l'intérieur du boîtier 1, selon un trajet linéaire, grâce à des glissières 5, 5', ce poussoir 3 étant entraîné grâce à une deuxième broche 7 apte à venir s'accoupler à l'équipage mobile d'un deuxième contacteur, - - deux dispositifs interrupteurs Il, 12 de type à contact double coupure dont les parties mobiles 12, 13 sont res- pectivement portées par le poussoir 3 et par le levier 2, de préférence par l'intermédiaire de système d'écrasement élastique, et dont les parties fixes comprennent chacune 261.7328 - 6 - une paire d'éléments de contact fixes 15, 16-17, 18 res- pectivement reliés aux bornes d'entrée et de sortie 19, 21-20, 22. Les bornes d'entrée 19, 21 sont situées d'un côté 40 du boî- tier (de préférence au niveau de l'une de ses bordures laté- rales), tandis que les bornes de sorties 20, 22 sont situées de l'autre côté 39 dudit boîtier (de préférence au niveau de la bordure latérale du boîtier opposée à la précédente), de telle sorte que lorsque les dispositifs interrupteurs Il, 12 sont fermés, les lignes de courant traversent le boîtier 1 dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle des côtés 39, 40. Comme précédemment mentionné, le levier 2 et le poussoir 3 sont rendus respectivement solidaires des mouvements des équipages mobiles des contacteurs par les broches 6 et 7; à cet effet, ces broches sortent de part et d'autre du boîtier 1 par des ouvertures 14, 14a pratiquées sur ses deux parois frontales opposées, de manière à pouvoir s'engager dans des logements prévus dans les équipages mobiles des contacteurs. Les bords des ouvertures 14, 14a matérialisent la direction du mouvement des équipages mobiles de ces contacteurs. D'une façon plus précise le levier 2 comprend trois bras B1 à B3 raccordés par deux portions coudées sensiblement à angle droit C1, C2, selon l'agencement suivant: - le premier bras B est agencé de manière à pouvoir occuper une position telle que celle représentée sur la figure 1 dans laquelle il s'étend sensiblement parallèlement à l'axe de déplacement du poussoir 3 à une distance détermi- née de celui-ci, - le second bras B2 est raccordé au premier bras B1 par la portion coudée C1 au travers de laquelle passe l'axe 4, et 7- s'étend en direction'de l'axe de déplacement du poussoir 3, l'extrémité de ce bras située à l'opposé de la portion coudée C1 portant la broche 6, - le troisième bras B3 est raccordé à ladite extrémité du bras B2 par la portion coudée C2 de manière à s'étendre, dans la position représentée sur la figure 1, parallèle- ment et au droit du poussoir 3, ce troisième bras B3 portant à son extrémité la partie mobile 13 du dispositif interrupteur I1. Le poussoir 3 comprend, quant à lui, une protubérance laté- rale P orientée vers le bras B1 du levier 2 et porte à son extrémité opposée à l'extrémité du bras B3, la partie mobile 12 du dispositif interrupteur 12. Cette protubérance P est plus particulièrement conçue de manière à ce que son aire de déplacement recoupe celle du levier 2 et que, à l'inverse, l'aire de déplacement du levier recoupe celle de ladite protubérance P, de manière à pouvoir obtenir le fonctionnement suivant. Lorsque le contacteur qui entraîne le poussoir 3 est fermé, comme le montre la figure 2, le dispositif interrupteur 12 qui est en principe placé en série avec la bobine de l'autre contacteur est ouvert. Si, cependant, dans cette position, une tentative de ferme- ture de l'autre contacteur se produit, tendant à déplacer ie levier 2, la portée 10 dudit levier 2 viendra buter sur la portée 11 de la protubérance P dudit poussoir, interdisant ainsi la manoeuvre. De la même façon et, conformément à la figure 3, lorsque le contacteur solidaire du levier 2 est fermé, le dispositif interrupteur Il généralement placé en série avec la bobine du premier contacteur est ouvert. Si, dans cette position, une tentative de fermeture dudit premier contacteur se 8- produit, la portée 8 de la protubérance P du poussoir 3 viendra buter sur la portée 9 du levier 2 et interdira la manoeuvre. La condamnation mécanique ainsi réalisée, grâce à la conju- gaison des mouvements translation/rotation.du poussoir 3 et du levier 2, s'avère très efficace car les mouvements des portées 8 à 11 qui se bloquent l'une l'autre sont pratique- ment perpendiculaires. Grâce aux dispositions précédemment décrites et au fait qu'il-n'y a aucun croisement de connexions électriques à l'intérieur du boîtier 1, il devient possible d'utiliser un boîtier de faible épaisseur qui peut aisément remplacer les boîtes de condamnation mécaniques existantes. En outre, le mouvement rectiligne ou quasi rectiligne des pièces de prise de mouvement simplifie l'adaptation aux équipages mobiles des contacteurs. La figure 4 présente un autre mode de réalisation de l'invention qui utilise des leviers 23 et 24 à interver- rouillage plus classique. L'un des leviers 23 est modifié et comporte un bras supplé- mentaire 38 sur lequel est placé au moins un contact mobile qui vient fermer les contacts fixes 26 et 27 reliés aux bornes 28 et 29. L'autre levier 24 porte également, sur une partie proche de ses portées de verrouillage, au moins un contact mobile 30 qui vient fermer les contacts fixes 31 et 32 reliés aux bornes 33 et 34. Les prises de mouvement sont classiquement réalisées par les axes 35 et 35a passant dans les ouvertures 36 et 36a du bottier 37. -9- La disposition des contacts, telle qu'elle est décrite, permet, là aussi, d'avoir des passages de courant, traver- sant le boitier, sensiblement perpendiculaires à la direc- tion du mouvement des équipages mobiles des contacteurs à condamner, laquelle est matérialisée par la direction des ouvertures 36 et 36a. Cette disposition et l'absence de croisement de connexions internes aux boitiers lui permet d'avoir une épaisseur aussi réduite que possible. A noter que, dans cette solution, les leviers 23 et 24 peu- vent être issus du même moule, le bras supplémentaire 38, nécessaire sur le levier 23 étant supprimé sur. le levier 24 après son moulage. A noter également que dans les deux réalisations, l'appella- tion entrée ou sortie pour les bornes de connexion n'est donnée que pour la clarté de l'explication et ne préjuge en rien de l'affectation réelle ultérieure desdites bornes. Le dispositif de condamnation représenté sur la figure 5 est basé sur un principe similaire à celui de l'exemple précé- demment décrit. Toutefois, dans ce cas, les deux leviers 50,'51 consistent en des pièces moulées de forme identique présentant chacune deux empreintes 52, 53 - 54, 55 pouvant chacune recevoir un pont de contact mobile. Ces deux leviers 50, 51 sont montés rotatifs autour de deux axes respectifs 56, 57 disposés symétriquement par rapport au plan médian de symétrie P, P' du boîtier 58. Chacun de ces leviers 50, 51 présente trois bras 60, 61, 62 - 63, 64, 65 disposés en forme de fourche qui sont reliés, par l'une de leurs extrémités à une région commune 66, 67 traversée par l'un desdits axes 56, 57. - 10 - L'actionnement de chacun de ces deux leviers 50, 51, à partir d'un contacteur correspondant, s'effectue au moyen d'une broche 68,; 69 montée sur l'extrémité libre de son bras central 61, 64 et qui passe dans une lumière oblongue 70 centrée sur le plan de symétrie P, P'. Les deux autres bras 60, 62 - 63, 65 de ce levier 50, 51 sont équipés de moyens de réception (empreintes 52 à 55) aptes à recevoir chacun un pont de contact mobile. Comme dans l'exemple précédemment décrit, ce dispositif de condamnation comprend deux lignes traversantes de courant, à- savoir une ligne supérieure 71 et une ligne inférieure 72, chacune de ces lignes comportant un dispositif interrupteur incluant deux éléments de contact fixe et un pont de contact mobile porté par un levier correspondant. La ligne traversante supérieure 71 est conformée de manière à délimiter à l'intérieur du bottier 58 un dégagement de forme sensiblement trapézoidale à l'intérieur duquel les bras 60, 63 des leviers 50, 51, qui assurent la fonction de verrouillage peuvent se déplacer. Les éléments de contact fixe 73, 74 de la ligne de courant supérieure 71 sont alors disposés au niveau de l'un des côtés obliques du susdit dégagement et coopèrent avec un pont de contact mobile 75 porté par le bras du levier 63. La ligne traversante inférieure 72 s'étend dans un plan décalé par rapport au plan moyen dans lequel se débattent les leviers 50, 51 et ce, afin de faciliter le passage de l'un 76 des deux conducteurs 76, 77 de cette ligne. Cette ligne traversante 72 comprend, à l'opposé du côté oblique de la ligne supérieure incluant les éléments de contact fixe 73, 74, une partie oblique 78 incluant deux éléments de contact fixe 79, 80 qui coopèrent avec un pont de contact mobile 81 porté par le bras du levier 62. 2 17328 - 1l - Il convient de. noter que dans ce cas les moyens de réception 52, 54 prévus sur les bras 60, 65 ne sont pas utilisés. Les avantages de la solution précédemment décrite apparais- sent clairement grâce à sa simplicité et au fait qu'elle ne fait intervenir qu'un seul type de levier, elle se prête mieux à une fabrication en grandes séries et est d'un prix de revient moins élevé. - 12 - Revendications 1. Dispositif de condamnation mécanique et électrique du type comprenant: - un boîtier plat présentant deux parois frontales parallè- les opposées, faiblement distantes l'une de l'autre et, au moins deux parois latérales opposées qui s'étendent dans des plans sensiblement perpendiculaires auxdites parois frontales, ce boîtier étant conformé de manière à pouvoir se monter entre deux contacteurs disposés côte à côte, une première et une deuxième prises de mouvement aptes à venir respectivement s'accoupler à l'équipage mobile des deux contacteurs grâce à des lumières sensiblement coaxia- les prévues dans les régions centrales des deux parois frontales, chacune de ces deux prises de mouvement étant mobile entre deux positions correspondant respectivement à la position de travail et à la position de repos du contacteur qui lui est associé, - deux éléments mobiles de condamnation réciproque, respec- tivement entraînés par les susdites prises de mouvement, ces éléments mobiles de condamnation présentant une course telle que le passage de l'une des prises de mouvement amène l'élément de condamnation qui lui correspond dans une position propre à interdire le passage de l'autre prise de mouvement, en position de travail; et - deux dispositifs interrupteurs comprenant chacun au moins une paire de contacts fixes respectivement raccordés par des conducteurs de liaison, à un, élément de connexion d'entrée et à un élément de connexion de sortie, et un élément de contact mobile actionné par un élément mobile de condamnation correspondant, caractérisé en ce que les susdits éléments de connexion d'entrée (19, 21) sont montés sur l'une des susdites parois ?617328 - 13 - latérales du boîtier tandis que les susdits éléments de connexion de sortie (20, 22) sont montés sur l'autre paroi latérale, et en ce que les susdits dispositifs interrupteurs (Il et I2) forment avec les éléments d'entrée (19, 21) et de sortie (20, 22) qui leur sont associés ainsi qu'avec les conducteurs de liaison correspondants, deux lignes de cou- rant traversantes, sans croisement interne au boîtier et axées transversalement par rapport aux susdites parois laté- rales du boîtier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des susdits éléments de condam- nation réciproque comprend un levier (2) monté rotatif autour d'un axe fixe (4) solidaire du boîtier, ce levier (2) portant l'élément de contact mobile (13) de l'un des deux susdits dispositifs interrupteurs (Il, I2) et étant entraîné par l'une 6 des susdites prises de mouvement (6, 7) et en ce que l'autre élément mobile de condamnation comprend un pous- soir (3) monté coulissant dans le boîtier de manière à pou- voir se déplacer en translation sous l'action de l'autre prise de mouvement (7), ce poussoir (3) portant l'élément de contact mobile (12) de l'autre dispositif. interrupteur (I2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le susdit poussoir (3) porte une pro- tubérance (P) dont l'aire de déplacement recoupe celle ddit levier (2) de manière à produire la susdite condamnation. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits moyens mobiles de condam- nation comprennent deux leviers rotatifs (23, 24) entraînés par des broches (35, 35a), l'un de ces leviers (23) compor- tant un bras supplémentaire (38) sur lequel est placé le pont de contact mobile (25) de l'un des dispositifs inter- rupteurs, l'autre levier (24) portant, à proximité de ses portées de verrouillage (40, 41), le pont de contact mobile (30) de l'autre dispositif interrupteur. 6 17328 - 14 - 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits moyens mobiles de condam- nation comprennent deux leviers rotatifs (50, 51) de forme identique présentant chacun deux empreintes (52, 53 - 54, 55) aptes à recevoir chacune un pont de contact mobile, ces leviers comportant chacun trois bras (60,.61, 62 - 63, 64, ) disposés en forme de fourche, qui sont reliés, par une de leurs extrémités, à une région commune traversée par un axe de rotation, en ce que l'actionnement de chacun de ces leviers, à partir d'un contacteur correspondant, s'effectue au moyen d'une broche (68, 69) montée sur l'extrémité libre de son bras central (61, 64), et en ce que les deux autres bras (60, 62 - 63, 65) de chacun de ces leviers comprennent chacun une des susdites empreintes. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une des susdites lignes traversantes (71) est conformée de manière à délimiter à l'intérieur du boîtier (59) un dégagement de forme trapézoidale à l'inté- rieur duquel les bras (60, 63) des susdits leviers (50, 51) qui assurent la fonction de verrouillage peuvent se dépla- cer, et en ce que les éléments de contact fixe de cette ligne de courant sont disposés au niveau de l'un des côtés obliques du susdit dégagement et coopèrent avec un pont de contact mobile (75) porté par l'un (63) desdits bras. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'autre ligne traversante (72) s'étend dans un plan décalé par rapport au plan moyen dans lesquels se débattent les leviers (50, 51), cette ligne traversante (72) comprenant une partie oblique incluant les deux élé- ments de contact fixe (79, 80) du deuxième dispositif inter- rupteur qui coopèrent avec un pont de contact mobile (81) porté par un bras de levier (62) qui ne participe pas à assurer la condamnation mécanique du dispositif.