Brevet FR2636149A1 — publié le 19900309

DISPOSITIF DE TRANSMISSION A MOUVEMENT DE ROTATION INTERMITTENT POUR UN MECANISME DE TELECOMMANDE D'APPAREILLAGE ELECTRIQUE. L'invention est relative à un mécanisme de télécommande d'un appareillage électrique, notamment un sectionneur ou un interrupteur, ayant un dispositif de transmission à engrenages comprenant: - un pignon moteur relié mécaniquement par un premier arbre à un réducteur de vitesse entraîné par un moteur électrique, ledit pignon ayant un premier secteur circulaire équipé de dents de transmission, et un deuxième secteur non denté, - une roue dentée pour ltentraSnement d'un deuxième arbre rotatif de commande du contact mobile de l'appareillage, - et un système de cames de verrouillage pour assurer un mouvement de rotation intermittent de la roue. Dans un mécanisme de télécommande à mouvement de rotation intermittent ayant des zones discontinues non dentées sur le pignon ou la roue, se pose le problème de la synchronisation des dents au début du mouvement de transmission. Une mauvaise synchronisation risquerait de provoquer un engagement incorrect et même un chevauchement des dents engendrant une usure prématurée ou un blocage du mécanisme. L'objet de l'invention consiste à réaliser un mécanisme de télécommande fiable et endurant permettant de définir avec précision différentes positions d'un appareillage électrique Le mécanisme selon l'invention est caractérisé en ce que une première came de verrouillage montée coaxialement sur le premier arbre du pignon moteur, est dotée d'un bossage déplaçable entre une première position active de blocage, et une deuxième position inactive de déblocage, en coopérant avec un évidement conjugue d'une deuxième came de verrouillage associée à la roue, et que le bossage comporte des moyens de commande autorisant un engrenage synchronisé des dents du pignon avec les dents de la roue lorsque la première came arrive dans une position intermédiaire située entre les positions active et inactive. Le bossage est conformé en secteur circulaire ayant un rayon supérieur à celui des dents du pignon moteur, et une face convexe intermédiaire de retenue encadrée par deux arêtes terminales constituant lesdits moyens de commande. La réaction de l'une des arêtes du bossage en un point prédéterminé de l'évidemment conjugué provoque un mouvement de pivotement de faible course angulaire de la deuxième came et de la roue engendrant ledit engrenage synchronisé des dents. On remarque que la synchronisation est obtenue par un montage et un dimensionnement judicieux du bossage sur la première came associée au pignon moteur. Le bossage est juxtaposé au secteur non denté du pigon moteur et l'angle délimitant le secteur circulaire du bossage est supérieur à l'angle du secteur non denté du pignon moteur. I1 en résulte un recouvrement partiel des arêtes terminales du bossage sur les dents extrêmes du pignon. Selon un premier mode de réalisation adaptable à un appareillage à deux états de commutation, notamment ouvert-fermé, la deuxième came de verrouillage comporte une paire d'évidements identiques diamétralement opposés par rapport au deuxième arbre rotatif, et réunis à deux secteurs circulaires opposés ayant chacun un rayon légèrement supérieur à celui des dents de la roue. Selon un deuxième mode de réalisation, adaptable à un appareillage à trois états de commutation, notamment ouvertfermé et mise à la terre, la deuxième came de verrouillage comporte trois évidements identiques décalés angulairement par des secteurs prédéterminés, le bossage coopérant alternativement avec l'un des évidements dans chaque état de commutation. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique du mécanisme de télécommande selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en élévation de la figure 1 montrant le dispositif de transmission à engrenages, accouplé à un appareillage électrique à deux positions, - les figures 3 à 5 montrant des vues à échelles agrandies du dispositif de transmission de la figure 2, respectivement en position de verrouillage de la roue, et au début de la transmission avant et après synchronisation des dents du pignon et de la roue;; - les figures 6 à 7 montrant des vues identiques à celles des figures 3 à 5, après inversion du sens de rotation du moteur, au début de la transmission respectivement avant et après la synchronisation des dents. - la figure 8 est une vue similaire à la figure 2, d'une variante de réalisation pour un appareillage à trois positions. Sur les figures 1 à 7, un mécanisme de télécommande 10 d'un appareillage électrique 11, notamment un sectionneur ou un interrupteur comporte un dispositif de transmission à engrenages, accouplé à un moteur rotatif reversible par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 16. Le dispositif de transmission à engrenages 12 est équipé d'un pignon moteur 18, monté sur un premier arbre 20 piloté par le réducteur de vitesse 16, et susceptible de coopérer par engrenage avec une roue d'entraînement 22 solidaire d'un deuxième arbre 24 de commande de l'équipage mobile de l'appareillage 11. Le mouvement de rotation du deuxième arbre 24 est transformé par une liaison cinématique 28 à bielle-manivelle en un mouvement de translation alternée du contact mobile 26, (voir flèche F sur la figure 2) lequel coopère avec un contact fixe 30 pour assurer l'ouverture ou la fermeture du circuit électrique de l'appareillage il en fonction du sens de rotation du moteur 14. Au pignon moteur 18 est solidarisée transversalement une première came 32 de verrouillage, montée coaxialement sur 1 'arbre 20 du coté du réducteur de vitesse 16. La première came 32 comporte un bossage 34 convexe en forme de secteur cylindrique coopérant avec une paire d'évidements 36,38 concaves d'une deuxième came 40 de verrouillage associée à la roue d'entralnement 22. Les deux évidements 36,38 identiques sont diamétralement opposés par rapport à l'arbre de commande 24, en présentant chacun une forme conjuguée à celle du bossage 34 de la première came 32.Les dents 39 de la roue d'entralnement 22 sont réparties à intervalles réguliers sur la totalité de la périphérie circulaire, tandis que les dents 41 du pignon moteur 18 s'étendent le long d'un premier secteur prédéterminé de la périphérie, ledit secteur étant défini par un angle supérieur à 180 degrés par rapport à l'axe 20. Le bossage 34 de la première came 32 est agencé latéralement du côté du deuxième secteur 42 non denté du pignon moteur 18. Le rayon du bossage 34 est supérieur à celui des dents 41, tandis que la partie cylindrique 44 restante de la première came 32 possède un rayon inférieur à celui du pignon moteur 18. Les deux évidements 36,38 concaves sont reliés à deux secteurs circulaires 46,48 opposés de la deuxième came 40 de verrouillage, chacun desdits secteurs ayant un rayon légèrement supérieur à celui de la roue d'entrainement 22. L'angle A défini par le deuxième secteur 42 non denté du pignon 18 est plus petit que l'angle B délimitant le bossage 34 convexe de la première came 32 (voir figure 3). Le bossage 34 recouvre à la fois le deuxième secteur 42 non denté et les deux dents 41 extrêmes du pignon moteur 18. Le bossage 34 comporte une face convexe 51 de retenue, encadrée par deux arêtes 50,52 terminales de commande, destinées à éviter le chevauchement des dents 41,39 conjuguées au début de la phase d'engrenage. Il en résulte une synchronisation parfaite du pignon moteur 18 et de la roue d' entrainement 22. Le fonctionnement du dispositif de transmission à engrenages 12 est le suivant: La figure 3 montre le blocage positif de la roue d'entraînement 22 après l'insertion totale du bossage 34 de la première came de verrouillage 32 dans l'évidemment 36 conjugué de la deuxième came 40. Cette position active de verrouillage correspond à un premier état de commutation ouvert ou fermé de l'appareillage il, et reste parfaitement stable malgré l'absence de coopération des dents 41 du pignon moteur 18 avec celles de la roue 22. L'actionnement de l'appareillage 11 vers le deuxième état de commutation intervient par excitation du moteur 14, engendrant la rotation du pignon moteur 18 dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans la position de la figure 4, la première dent 41 du pignon moteur 1 8 arrive en engagement latéral contre une dent 39 de la roue 22. Le bossage 34 occupe encore suffisamment l'évidement 36 de la deuxième came 40 pour verrouiller la roue 22, et empêcher l'entraînement de l'arbre de commande 24 de l'appareillage 11. Au cours de la rotation poursuivie du pignon moteur 18 (figure 5) s'opèrent dans une position intermédiaire, le déblocage partiel de la deuxième came 40 grâce au retrait quasi-total du bossage 34, et une réaction ponctuelle de l'arête 50 de commande en un point déterminé 54A de l'évidement 36 provoquant un mouvement de pivotement de faible course angulaire de la deuxième came 40 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ce mouvement est transmis simultanément à la roue 22 et il en résulte un engrenage synchronisé des dents 41 du pignon 1 8 avec les dents 39 de la roue d'entraînement 22.C'est à partir de cet instant que le bossage 34 se trouve dans une position inactive de déblocage et que le pignon moteur 18 entraîne la roue 22 et l'arbre 24 pour le passage du contact mobile 26 de l'appareillage 11 vers le deuxième état de commutation. Au bout d'une course angulaire prédéterminée, de l'ordre de 220 degrés, la dernière dent 41 du pignon moteur 18 échappe à la dent 39 correspondante de la roue 22, avec disparition de l'effet d'engrenage. Le pignon 18 continue néanmoins de tourner jusqu'à la position active de blocage du bossage 34 qui s'engage dans l'évidement 38 de la deuxième came 40. L'arbre 24 de commande de l'appareillage il est alors bloqué, et un contact de fin de course coupe l'excitation du moteur 14. Le retour de l'appareillage 11 vers le premier état de la figure 3, s'effectue par inversion de la rotation du moteur 14, faisant tourner le pignon moteur 18 dans le sens trigonométrique (figure 6). Les phases intermédiaires de fonctionnement sont similaires à celles précédemment décrites, et il suffit de préciser que la réaction de la deuxième arête 52 de commande du bossage 34 de la première came 32 sur un point 54 B de l'évidemment 38 de la deuxième came 40 (figure 7) assure dans cette position intermédiaire le mouvement de synchronisation des dents 41,39. La roue 22 et l'arbre 24 sont alors actionnés dans le sens des aiguilles d'une montre. La roue d'entraînement 22 pourrait bien entendu présenter des discontinuités par la présence de zones non dentées permettant d'obtenir une sécurité de blocage de l'arbre de commande 24 indépendamment de l'inertie du moteur 14. La figure 8 montre une variante de mécanisme de télécommande100 pour un sectionneur 110 rotatif à trois positions distinctes, notamment fermé, ouvert et mise à la terre. Les trois positions du sectionneur 110 sont décalées angulairement de 90 degrés, et l'arbre d'entraînement 124 relie directement le contact mobile 126 du sectionneur 110 à la roue d'entraînement 122 du dispositif de transmission 120 à engrenages. La deuxième came 140 comporte alors trois évidements 135,136,138, décalés de 90 degrés et coopérant avec le bossage 134 de la premiere came 132 associée au pignon moteur 118. Le fonctionnement du dispositif de transmission 120 entre deux positions successives est similaire à celui des figures 2 à 7. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de télécommande (10,100) d'un appareillage électrique (11,110), notamment un sectionneur ou un interrupteur, ayant un dispositif de transmission (12,120) à engrenages comprenant: - un pignon-moteur (18,118) relié mécaniquement par un premier arbre (20) à un réducteur de vitesse (16) entraîné par un moteur électrique (14), ledit pignon ayant un premier secteur circulaire équipé de dents (41) de transmission, et un deuxième secteur (42) non denté, - une roue dentée (22,122) pour l'entralnernent d'un deuxième arbre (24,124) rotatif de commande du contact mobile (26,126) de l'appareillage, - et un système de cames de verrouillage (32,40; 132,140) pour assurer un mouvement de rotation intermittent de la roue (22,122), caractérisé en ce qu'une première came de verrouillage (32,132) montée coaxialement sur le premier arbre (20) du pignon moteur (18,118), est dotée d'un bossage (34,134) déplaçable entre une première position active du blocage, et une deuxieme position inactive de déblocage, en coopérant avec un évidement (36,38,135,136,138) conjugué d'une deuxième came (40,140) de verrouillage associée à la roue (22,122), et que le bossage (34,134) comporte des moyens de commande autorisant un engrenage synchronisé des dents (41) du pignon (18,118) avec les dents (39) de la roue (22,122) lorsque la première came (32,132) arrive dans une position intermédiaire située entre les positions active et inactive. 2. Mécanisme de télécommande selon le revendication 1, caractérisé en ce que le bossage (34,134) est conformé en secteur circulaire ayant un rayon supérieur à celui des dents (41) du pignon moteur (18,118), et une face convexe (51) intermédiaire de retenue encadrée par deux arêtes (50,52) terminales constituant lesdits moyens de commande, et que dans la position intermédiaire, la réaction de l'une des arêtes (50,52) du bossage (34,134) en un point prédéterminé (54A,54B) de l'évidement (36,38;135,136,138) conjugué provoque un mouvement de pivotement de faible course angulaire de la deuxième came (40,140) et de la roue (22,122) engendrant ledit engrenage synchronisé des dents (41,39). 3. Mécanisme de télécommande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bossage (34,134) de la première came (32,132) est juxtaposé au secteur non denté (42) du pignon moteur (14,114), et que l'angle B délimitant le secteur circulaire du bossage (34,134) est supérieur à l'angle A du secteur non denté (42) du pignon moteur (14,114). 4. Mécanisme de télécommande selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les arêtes (50,52) terminales du bossage (34,134) recouvre partiellement les dents extrêmes (41) du pignon moteur (18,118), ledit évidement (36,38,135,136,138) présentant une forme concave qui s'adapte à la face convexe (51) de retenue du bossage (34,134), et que la deuxième came (40,140) est solidarisée coaxialement à la roue (22,122). 5. Mécanisme de télécommande selon l'une des revendications 1 à 4, appliqué à un appareillage à deux états de commutation caractérisé en ce que la deuxième came (40) de verrouillage comporte une paire d'évidements (36,38) identiques diamétralement opposés par rapport au deuxième arbre (24) rotatif, et réunis à deux secteurs circulaires (46,48) opposés ayant chacun un rayon légèrement supérieur à celui des dents (39) de la roue (22). 6. Mécanisme de télécommande selon l'une des revendications 1 à 4, appliqué à un appareillage à trois états de commutation, caractérisé en ce que la deuxième came (140) de verrouillage comporte trois évidements (135,136,138) identiques décalés angulairement par des secteurs prédéterminés, et que le bossage (134) coopère alternativement avec l'un des évidements (135,136,138) dans chaque état de commutation. 7. Mécanisme de télécommande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la roue d'entraînement (22,122) est pourvue d'au moins une zone discontinue non dentée agencée pour obtenir une sécurité de blocage du deuxième arbre (24,124) indépendamment de l'inertie du moteur (14).