Brevet FR2654254A1 — publié le 19910510

L'invention est relative à un bloc de télécommande adaptable à un disjoncteur électrique à manette pivotante susceptible d'occuper une position F de fermeture, une position O d'ouverture, et une position intermédiaire D ouvert après déclenchement sur défaut, la manette étant accouplée à un tiroir de transmission d'un mécanisme coopérant avec un groupe motoréducteur, et une commande manuelle de secours à poignée rotative agencée sur la face avant du bloc, le mécanisme ayant une première came d'entraînement associée à une chaîne cinématique de liaison capable de transmettre les mouvements de rotation du groupe motoréducteur et de la poignée à la manette pour les opérations automatiques et manuelles d'ouverture et de fermeture du disjoncteur, et réciproquement le mouvement de pivotement de la manette au tiroir de transmission lors d'un déclenchement automatique. Les documents FR 2476906 et EP 150756 se rapportent à des dispositifs de télécommande comprenant un train d'engrenages réducteur entraîné en rotation par un pignon d'un moteur électrique tournant du type universel La sortie du train d'engrenages comporte un mécanisme différentiel à planétaires et satellites Il en résulte une fermeture brusque du disjoncteur par libération d'un accrochage autorisant la détente d'un ressort de fermeture De tels dispositifs à commande brusque, notamment inférieure à 100 millisecondes, sont onéreux et particulièrement adaptés à des disjoncteurs de forts calibres, par exemple supérieurs à 400 A. L'objet de l'invention consiste à réaliser un bloc de télécommande à fermeture lente, facilement adaptable à un disjoncteur à boîtier moulé. Le bloc de télécommande selon l'invention est caractérisé en ce que le tiroir de transmission comporte une paire de galets coopérant avec la première came d'entraînement animée d'un même sens de rotation pour les opérations d'ouverture et de fermeture, et qu'un indicateur mécanique bistable est associé à un poussoir de déclenchement destiné à signaler en position active l'état déclenché du disjoncteur, alors que la poignée reste immobilisée en position de fermeture. La face avant est équipée d'un sélecteur destiné à occuper une première position de réglage en mode automatique, et une deuxième position de réglage en mode normal, le passage de la première position vers la deuxième position provoquant la neutralisation automatique du groupe motoréducteur, et/ou l'actionnement d'un contact de blocage des ordres électriques de télécommande. Le sélecteur comporte une bague rotative à taquet de débrayage agencé pour séparer le pignon de la couronne en position débrayée lors du passage du sélecteur vers la deuxième position de réglage, et réciproquement pour autoriser l'engagement du pignon sur la couronne en position embrayée lors de l'actionnement inverse du sélecteur vers la première position de réglage. L'ensemble groupe motoréducteur, la commande manuelle de secours à poignée et la chaîne cinématique de liaison avec la première came d'entraînement, est solidaire d'une partie escamotable, monté à basculement sur un axe d'un socle fixe d'adaptation à la face avant du disjoncteur, le déplacement à coulissement alterné du tiroir de transmission s'effectuant dans le socle par l'intermédiaire d'organes de guidage. Le rotation de la poignée et de la première came d'entraînement, s' opère toujours dans le même sens Le moteur électrique est du type vibrant associé à un système de roues libres pour la transformation du mouvement de vibration de l'armature en un mouvement unidirectionnel de rotation pas à pas. Le socle renferme un bornier de raccordement accessible après basculement relatif de la partie basculante par rapport au socle, ledit bornier étant monté amovible pour dégager le passage vers le fond ouvert, en communication avec les auxiliaires du disjoncteur. D'autre avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du bloc de télécommande prêt à être adapté au disjoncteur; la figure 2 montre une vue identique à la figure 1, après basculement d'une partie du bloc de télécommande; les figures 3 et 4 représentent des coupes selon les lignes 3-3 et 4-4 de la fig 1; la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la fig 4 en position embrayée du groupe motoréducteur, le sélecteur étant dans une première position de réglage en mode automatique; la figure 7 est une vue identique de la fig 6, en position débrayée du groupe motoréducteur, le sélecteur se trouvant dans une deuxième position de réglage en mode manuel; la figure 8 montre une vue schématique partielle en perspective du mécanisme de télécommande, représenté en position F de fermeture (traits continus) et en position D de déclenchement (traits discontinus); les figures 9 et 10 sont des vues en plan de la fig 8 respectivement en position F de fermeture, et en position D de déclenchement du tiroir de transmission; les figures 11, 12 et 13 représentent une vue partielle de la fig 5, respectivement en position F de fermeture, D de déclenchement et O d'ouverture du tiroir de transmission; la figure 1 4 montre une vue schématique du moteur électrique de commande du groupe motoréducteur. Sur les figures, un bloc de télécommande 10 est logé dans un boîtier isolant adaptable à la face avant d'un disjoncteur (non représenté) pour des opérations de délestage/relestage, écrêtage de puissance, et inversion de source. Le disjoncteur est du type à boîtier isolant moulé décrit notamment dans les brevets français 2436491 et 2553928, et ayant une manette 11 pivotante faisant saillie de la face avant pour occuper une position F de fermeture, une position D de déclenchement ouvert sur défaut, et une position O d'ouverture. Le mécanisme 12 du bloc de télécommande 10 comporte un groupe motoréducteur 14 permettant d'entraîner automatiquement la manette 11 du disjoncteur à partir d'ordres impulsionnels de fermeture et d'ouverture La face avant 16 du bloc de télécommande 10 est équipée d'autre part d'une poignée 18 rotative d'une commande manuelle de secours à deux positions O ouvert / F fermé diamétralement opposées (Fig 1), coopérant avec le mécanisme 12 pour transmettre les mouvements de rotation de la poignée 18 à la manette 11 pour l'ouverture et la fermeture manuelle du disjoncteur. Le boîtier du bloc de télécommande 10 est formé par un socle 20 d'adaptation monté fixe sur la face avant disjoncteur, et une partie 22 basculante équipée du groupe motoréducteur 14 et de la poignée 18 La partie 22 est montée à basculement limité sur un axe 21 du socle 20. Le socle 20 comporte un fond ouvert 23 autorisant l'insertion de la manette 11 dans une ouverture 24 d'un tiroir 26 de transmission, lequel est monté à coulissement alterné selon la direction transversale (voir flèche Fl, fig 5) Le guidage du tiroir 26 mobile s'opère au moyen de deux rainures opposées déplaçables le long de deux épaulements 28, 30 parallèles venant du moulage avec parois 32, 34 intermédiaires fixes du socle 20. Le tiroir 26 de transmission est équipé de deux galets 36, 38 coopérant avec une première came 40 d'entraînement, située dans l'autre partie 22 du bloc de télécommande 10. La première came 40 d'entraînement est disposée sous le groupe motoréducteur 14, en étant accouplée mécaniquement à une couronne 44 de transmission et à la poignée 18 par un premier arbre 42 rotatif Le groupe motoréducteur 14 comporte un moteur 46 électrique vibrant, destiné à entraîner un pignon 48 de commande par l'intermédiaire d'un deuxième arbre 60 associé à un dispositif de transformation d'un mouvement alternatif en un mouvement unidirectionnel de rotation, tel que décrit dans le brevet français 2593323. Le moteur 46 (fig 14) comporte un électro-aimant 50 ayant un circuit magnétique ou culasse 52 en forme de U, équipé de deux bobines d'excitation 51, 53, et de deux surfaces polaires 54, 56 susceptibles de coopérer avec une armature 58 oscillante associée à un deuxième arbre 60 s'étendant parallèlement au premier arbre 42 L'alimentation des bobines 51, 53 s'effectue au moyen d'un courant redressé mono alternance, permettant d'attirer l'armature 58 vers une position active, représentée en traits discontinus sur la figure 14 Un ressort de rappel 62 sollicite l'armature 58 dans le sens des aiguilles d'une montre vers une position inactive (en traits pleins) L'armature comporte deux bras 64, 66 susceptibles de se déplacer en regard des faces polaires 54, 56 associées de la culasse 52 La fréquence de vibration de l'armature 58 est égale ou multiple de celle du courant d'excitation des bobines 51, 53 La face polaire 56 est rectiligne avec une inclinaison prédéterminée par rapport au plan médian de trace 68 Le bras 66 de l'armature 58 vient en butée contre la face polaire 56 en position active L'autre face polaire 54 de la culasse 52 est discontinue et est séparée en permanence du bras 64 par un entrefer radial centré sur l'arbre Cette dissymétrie du circuit magnétique 52 permet d'obtenir une course constante à chaque oscilation, et un couple régulier quel que soit la valeur de l'angle d'oscillation Il en résulte un meilleur rendement du moteur 46 vibrant. La vibration de l'armature 58 est transformée en un mouvement de rotation progressif par une première roue libre 70 (fig 4) d'entraînement entourant l'arbre 60 au niveau de l'armature 58. Une deuxième roue libre 72 de retenue, calée sur l'arbre 60 au dessus du pignon 48, est active en direction opposée de la première roue libre 70 pour s'opposer à une rotation inverse de l'arbre 60. Etant donné que les dents du pignon 48 engrènent en position embrayée avec celles de la couronne 44 de transmission, il en résulte que l'actionnement de la poignée 18 s'effectue exclusivement dans un sens de rotation prédéterminé, par exemple le sens des aiguilles d'une montre représentée par la flèche F 2 La rotation inverse de la poignée 18 est inhibée par la présence de la deuxième roue libre 72 La rotation de la couronne 44 s'opère dans le sens F 2 d'actionnement de la poignée 18 et de la première came 40, mais en sens inverse de l'arbre 60 et du pignon 48 (flèche F 3) associé au moteur 46. La première came 40 d'entraînement de tiroir 26 suit le mouvement manuel de la poignée 18, en faisant un demi-tour pour chaque opération de fermeture ou d'ouverture. Au-dessus de la couronne 44 de transmission est agencée une deuxième came 74 de commande (Fig 6-10) coopérant avec une série de contacts 76, 78, 80, 82 répartis sur un circuit imprimé d'une carte électronique 84 Le premier contact 76 sert à l'autoalimentation du bloc 10, le deuxième contact 78 signale électriquement le déclenchement sur défaut du disjoncteur, le troisième contact 80 sert à la sélection automatique/manuel, et s'ouvre sur action manuelle et cadenassage, et le quatrième contact 82 inverseur de fin de course ouverture et fermeture autorise l'envoi d'ordres permanents non simultanés. Un disque 86 de positionnement est calé sur le premier arbre 42 au-dessus de la deuxième came 74 de commande pour coopérer avec un indicateur 88 mécanique de déclenchement Le disque 86 est doté de deux encoches 90, 92 en forme de V diamétralement opposées, et constitue une pièce monobloc moulée avec l'arbre de la poignée 18, la deuxième came 74 et la couronne 44 de transmission. L'indicateur 88 mécanique de déclenchement est formé par un levier 90 ayant un orifice 92 d'articulation, un voyant 94 coloré en rouge, et un ergot 96 de commande du deuxième contact 78 défaut Le levier 90 est placé entre la carte électronique 84 et la paroi interne de la face avant 16, après introduction de l'orifice 92 d'articulation sur un axe du boîtier En position déclenchée, le voyant 94 vient en regard d'une fenêtre 98 (fig. 1) ménagée dans la face avant 16 Le débattement angulaire de l'indicateur 88 mécanique bistable s'effectue dans un plan parallèle à la face avant 16 entre une position active de signalisation du déclenchement, et une position inactive de non déclenchement. Un poussoir 100 de déclenchement est sollicité par un ressort vers le tiroir 26 de transmission, et comporte à l'une de ses extrémités un tenon 102 prenant appui sur un rebord 104 du tiroir 26 lorsque la poignée 18 se trouve dans la position F fermé, correspondant à la position de fermeture de la manette 11 du disjoncteur L'autre extr 6 mité 106 du poussoir 100 coopère avec un logement 108 de l'indicateur 88, prévu au voisinage de l'orifice 92 d'articulation. En position F fermé, l'extrémité 106 est engagée dans le logement 108 de manière à verrouiller l'indicateur 88 dans la position inactive (fig 9). En position D de déclenchement (fig 10), le tenon 102 du poussoir 1 00 tombe dans une encoche 110 latérale du tiroir 26 et l'extrémité 106 du poussoir 100 quitte le logement 108 pour libérer l'indicateur 88, lequel est alors sollicité vers la position active de mise en regard du voyant 94 avec la fenêtre 98. La rotation de l'indicateur 88 provoque en même temps l'actionnement du deuxième contact 78 défaut par l'ergot 96. Le bloc de télécommande 10 est pourvu d'un sélecteur 112 automatique/manuel constitué par une bague 11 4 rotative située au voisinage de la poignée 18, et susceptible d'accuper une première position (fig 6) de réglage en mode automatique, et une deuxième position de réglage en mode manuel (fig 7) La bague 114 du sélecteur 112 est équipée d'un taquet 116 (fig 6) de débrayage en forme de rampe, permettant de séparer le pignon 48 de la couronne 44 de transmission lors du passage de mode automatique vers le mode manuel. A la poignée 18 est associée une tirette 118 de cadenassage (fig. 1 à 3) agencée pour verrouiller le disjoncteur en position ouvert, et interdire l'utilisation du mode automatique. Un bornier 120 (fig 5) de raccordement du bloc de télécommande est positionné en biais à l'intérieur et est facilement accessible après basculement de la partie 22 du groupe motoréducteur 14 Le bornier 120 est monté amovible pour dégager le passage vers le fond ouvert 23 du socle 22, autorisant l'accès des auxiliaires du disjoncteur sans démontage du socle 22. Le fonctionnement du bloc de télécommande 10 selon les figures 1 à 14 est le suivant: MODE AUTOMATIQUE Le sélecteur 112 occupe la première position de réglage (fig 1 et 6), correspondant à la position embrayée du pignon 48 avec la couronne 44 de transmission La télécommande s'opère par alimentation du moteur 46 à partir de deux ordres électriques de fermeture ou d'ouverture La rotation du deuxième arbre 60, et du pignon 48 dans le sens trigonométrique (flèche F 3), provoque la rotation inverse (flèche F 2) de la couronne 44 de transmission, et de la première came 40, laquelle entraîne le tiroir 26 par l'intermédiaire de l'un des galets 36, 38, entre la position F de fermeture (fig 11), et la position O d'ouverture (fig 13) La poignée 18 est entraînée simultanément par la couronne 44 dans le sens des aiguilles d'une montre (flèche F 2) pour visualiser l'état du disjoncteur au niveau de la face avant 16 du bloc de télécommande 10. En mode automatique, l'action manuelle sur la poignée 18 reste néanmoins prioritaire sur la télécommande La présence de la roue libre 72 de retenue sur le deuxième arbre 60 rotatif du pignon 48 impose un seul sens de rotation (flèche F 2) de la poignée 18 et des cames d'entrainement 40 et de commande 74. DECLENCHEMENT DU DISJONCTEUR En cas de déclenchement du disjoncteur, la manette 11 est déplacée de la position F de fermeture vers la position intermédiaire D ouvert sur défaut Le débattement de la manette 11 entraîne la translation du tiroir 26 à partir de la position F de la figure il vers la position Dde la figure 12 Le tenon 102 du poussoir 100 de déclenchement s'engage dans l'encoche 110 latérale du tiroir 26, provoquant la libération de l'indicateur 88 mécanique, et son actionnemnet vers la position active (fig. 1 0) mettant le voyant 94 en regard de la fenêtre 98, pour indiquer l'état déclenché La poignée 18 et le premier arbre 42 restent immobilisé en position de fermeture, étant donné que le galet 38 ne vient pas en engagement avec la première came 40 lorsque le tiroir 26 se trouve dans la position D de déclenchement (fig. 12) Le deuxième contact 78 défaut s'ouvre simultanément par l'action de l'ergot 96 de l'indicateur 88 mécanique. 1 O Le réarmement du deuxième contact 78 défaut s'effectue ensuite manuellement par la rotation de la poignée 18 (flèche F 2) vers la position d'ouverture Le disque 86 de positionnement repousse simultanément l'indicateur 88 mécanique vers la position inactive. MODE MANUEL L'actionnement du sélecteur 112 vers la deuxième position de réglage (fig 7) provoque le débrayage du pignon 48 suite à l'action d'écartement de la rampe du taquet 116 Le troisième contact 80 s'ouvre Les ordres électrique de télécommande ne sont plus exécutés, seules les manoeuvres de la poignée 18 rotative sont prises en compte. La rotation de la poignée 18 dans le sens de la f lèche F 2 entraîne directement le premier arbre 42 rotatif avec le disque 86, la deuxième came 74 de commande, la couronne 44 et la première came d'entraînement du tiroir 26 Ce dernier entraîne la manette 11 du disjoncteur entre les positions F de fermeture (fig 11) et O d'ouverture (fig 13) L'indicateur 88 mécanique est maintenu positivement en position inactive par le disque 86 de positionnement durant la manoeure de la poignée 18. REVENDICATIONS 1 Bloc de télécommande adaptable à un disjoncteur électrique à manette ( 11) pivotante susceptible d'occuper une position F de fermeture, une position O d'ouverture, et une position intermédiaire D ouvert après déclenchement sur défaut, la manette ( 11) étant accouplée à un tiroir ( 26) de transmission d'un mécanisme ( 12) coopérant avec un groupe motoréducteur ( 1 4) et une commande manuelle de secours à poignée ( 1 8) rotative agencée sur la face avant ( 16) du bloc ( 10), le mécanisme ( 12) ayant une première came ( 40) d'entraînement associée à une chaîne cinématique de liaison capable de transmettre les mouvements de rotation de la poignée ( 1 8) à la manette ( 11) pour les opérations automatiques et manuelles d'ouverture et de fermeture du disjoncteur et réciproquement le mouvement de pivotement de la manette ( 11) au tiroir ( 26) de transmission lors d'un déclenchement automatique du disjoncteur, caractérisé en ce que le tiroir ( 26) de transmission comporte une paire de galets ( 36,38) coopérant avec la première came ( 40) d'entraînement animée d'un même sens de rotation pour les opérations d'ouverture et de fermeture, et qu'un indicateur ( 88) mécanique bistable est associé à un poussoir ( 100) de déclenchement destiné à signaler en position active l'état déclenché du disjoncteur, alors que la poignée ( 18) reste immobilisée en position de fermeture. 2) Bloc de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face avant 16 est équipée d'un sélecteur ( 112) destiné à occuper une première position de réglage enmode automatique, et une deuxième position de réglage en mode manuel, le passage de la première position vers la deuxième position provoquant la neutralisation automatique du groupe motoréducteur ( 14) et/ou l'actionnement d'un contact ( 80) de blocage des ordres électriques de télécommande. 3) Bloc de télécommande selon la revendication 2, le grouge motoréducteur ( 1 4) ayant un moteur ( 46) électrique accouplé à un pignon ( 48) de commande d'une couronne ( 44) de transmission, caractérisé en ce que le sélecteur ( 112) comporte une bague ( 11 4) rotative à taquet ( 116) de débrayage agencé pour séparer le pignon ( 48) de la couronne ( 44) en position débrayée lors du passage du sélecteur ( 112) vers la deuxième position de réglage, et réciproquement pour engager le pignon ( 48) sur la couronne ( 44) en position embrayée lors de l'actionnement inverse du sélecteur ( 112) vers la première position de réglage. 4) Bloc de télécommande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble groupe motoréducteur ( 14), la commande manuelle de secours à poignée ( 18) et la chaîne cinématique de liaison avec la première came ( 40) d'entraînement, est solidaire d'une partie ( 22) escamotable, monté à basculement sur un axe ( 21) d'un socle ( 20) fixe d'adaptation à la face avant du disjoncteur, le déplacement à coulissement alterné du tiroir ( 26) de transmission si'effectuant dans le socle ( 20)par l'intermédiaire d'organes de guidage ( 28,30). Bloc de télécommande selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la chaîne cinématique de liaison du mécanisme ( 12) comporte un premier arbre 42 rotatif sur lequel sont montées coaxialement la poignée ( 18), la couronne ( 44) de transmission, et la première came ( 40) d'entraînement, et un deuxième arbre ( 60) à rotation inverse de support du pignon ( 48) de commande, les deux arbres ( 42,60) s'étendant parallèlement l'un à l'autre selon une direction perpendiculaire à la face avant ( 16). 6 Bloc de télécommande selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moteur 46 comporte un électro-aimant ( 50) à circuit magnétique ( 52) dissymétrique coopérant avec une armature ( 58) oscillante associée au deuxième arbre 60 par l'intermédiaire d'un svstème de transformation du mouvement de vibration de l'armature ( 58) en un mouvement unidirectionnel de rotation pas à pas, ayant un sens prédéterminé F 3 inverse de celui P 2 du premier arbre ( 452) rotatif, le circuit magnétique ( 52) en forme de U comprenant une première face polaire ( 56) rectiligne contre laquelle vient en butée l'un des bras 66 de l'armature ( 58), et une deuxième face polaire ( 54) discontinue séparée en permanence de l'autre bras ( 64) de l'armature ( 58) par un entrefer radial. 7) Bloc de télécommande selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de transformation de mouvement de l'armature ( 58) comporte une première roue libre 70 d'entraînement du deuxième arbre ( 60) rotatif dans le sens F 3 prédéterminé, et une deuxième roue libre ( 72) de retenue, activeen direction opposée de la première roue libre ( 70) pour s'opposer à une rotation inverse du deuxième arbre ( 60). 8) Bloc de télécommande selon l'une des revendication 6 à 7, caractérisé en ce que le socle ( 20) renferme un bornier ( 120) de raccordement accessible après basculement relatif de la partie ( 22) par rapport au socle ( 20), ledit bornier étant monté amovible pour dégager le passage vers le fond ouvert ( 23) en communication avec les auxiliaires du disjoncteur. 9) Bloc de télécommande selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le premier arbre ( 42) rotatif entraîne une deuxième came ( 74) pour la commande d'une série de contacts ( 76,78,80, 82) répartis sur un circuit imprimé d'une carte électronique ( 84), et un disque ( 86) de positionnement coopérant avec l'indicateur ( 88) mécanique pivotant pour le rappeler vers une position inactive lors de la phase de réarmement intervenant par actionnement de la poignée ( 1 8) vers la position d'ouverture après déclenchement du disjoncteur. ) Bloc de télécommande selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le poussoir ( 100) de déclenchement comporte un tenon ( 102) agencé pour prendre appui sur un rebord ( 104) du tiroir ( 26) lorsque la poignée ( 18) se trouve dans la position F de fermeture, et pour s'engager dans une encoche ( 110) latérale du tiroir ( 26) en cas de déclenchement, entraînant la libérationde l'indicateur ( 80) mécanique, lequel est sollicité vers la position active de mise en regard, d'un voyant ( 94) avec une fenêtre ( 98) ménagée dans la face avant ( 16).