Brevet FR2649546A1 — publié le 19910111

i Z2649546 PROTECTION DE COUPLAGE SEQUENTIEL POUR CONNECTEUR A FICHES ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention concerne une protection de couplage séquentiel qui garantit la connexion suivant une séquence prédéterminée d'une pluralité de fiches électriques à une pluralité de réceptacles ou fiches femelles électriques. Les connecteurs du type à fiche et réceptacle sont bien connus dans la technique. Lorsqu'on connecte un nombre de fiches à des réceptacles, la sécurité de l'opérateur exige le raccordement des fiches à un réceptacle de bornes de terre et de neutre avant de connecter les autres fiches aux réceptacles de phase sous tension. Une fois toutes les fiches connectées aux réceptacles, la sécurité de l'opérateur exige aussi que l'on déconnecte les fiches sous tension avant de déconnecter les fiches de neutre et de terre. Bien que les fiches de tension, de terre ou de neutre puissent avoir des dimensions et des formes différentes afin d'éviter des erreurs de connexion avec les réceptacles, un tel agencement codé ne garantit pas que les fiches sont connectées aux réceptacles suivant la séquence souhaitée. Des instructions de couplage des fiches aux réceptacles sont couramment placées adjacentes à l'assemblage des réceptacles, mais de telles instructions ne garantissent pas que l'on a effectué la séquence de couplage correcte. La technique impose donc la nécessité de prévoir une protection de couplage qui contraint l'opérateur à coupler une pluralité de fiches à des réceptacles conjugués suivant une séquence correcte. RESUME ET OBJETS DE L'INVENTION Une protection de couplage séquentiel comporte une pluralité de bagues à cames pouvant tourner, qui sont adjacentes et en prise l'une avec l'autre. Les bagues à cames comportent des surfaces de came qui s'engagent dans des encoches de blocage et des encoches de dégagement et qui permettent de faire tourner les bagues, seulement suivant une séquence prédéterminée. Les bagues à cames sont utilisées en combinaison avec des couplages par fiche et réceptacle dans lesquels on fait tourner la fiche dans le réceptacle afin d'y réaliser complètement la connexion électrique. En faisant tourner les fiches on fait tourner les bagues à cames; et si la séquence correcte n'est pas respectée la rotation des bagues à cames est bloquée. Une fois que toutes les fiches ont été connectées, une rotation en sens inverse, nécessaire pour déconnecter les fiches des réceptacles, et la rotation en sens inverse de la bague à cames qui accompagne ce mouvement ne sont possibles que si les fiches sont déconnectées suivant la séquence correcte. Un mode de réalisat7cn en variante comporte l'emploi de plaques de couverture connectées aux bagues à cames, qui bloquent l'accès aux réceptacles. Un objet de la présente invention est donc de fournir une protection de couplage qui garantit le couplage d'une pluralité de fiches à une pluralité de réceptacles suivant une séquence prédéterminée. Un autre objet de l'invention est de fournir une protection de couplage dans laquelle une pluralité de bagues à cames sont utilisées pour contrôler la séquence de connexion d'une pluralité de fiches qui doivent être soumises à un mouvement de rotation afin de réaliser une connexion électrique complète avec le réceptacle. Un autre objet de l'invention est de fournir une protection de couplage qui garantit que ledécouplage d'une pluralité de fiches, d'avec une pluralité de réceptacles est exécutée suivant une séquence correcte. Les objets qui précèdent ainsi que d'autres objets de l'invention apparaîtront avec évidence de la description détaillée dans laquelle les références numériques utilisées tout au long de la description correspondent aux références numériques des Figures sur les dessins. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 est une vue de face en perspective d'une pluralité de bagues à cames et de réceptacles suivant l'invention; la Figure 2 est une vue de face de la pluralité des bagues à cames de la Figure 1 après la rotation de quelques unes d'entre elles; la Figure 3 est une vue de face partielle d'une variante du mode de réalisation de l'invention qui comporte des plaques de couverture connectées aux bagues à cames; la Figure 4 est une vue de côté d'un réceptacle auquel est attachée une fiche; la Figure 5 est une vueenperspective explosée d'un mécanisme de blocage d'un connecteur à broche et douille. DESCRIPTION D'UN MODE PREFERE DE REALISATION En se référant d'abord à la Figure 1, celle-ci représente un mécanisme de bagues à cames désigné dans son ensemble par la référence numérique 10. Une pluralité de bagues à cames 11 à 15 sont montées dans un profilé creux supérieur et inférieur et sont disposées le long d'un axe commun 30 qui apparaît mieux sur la Figure 2 et qui passe à travers les positions correspondant à des angles de 90 et 270 par rapport à la verticale sur chacune des bagues. Les bagues à cames 11 à 15 sont positionnées à l'arrière d'une rangée de réceptacles électriques 21 à 25: le réceptacle 21 peut être une prise de terre et le réceptacle 22 peut être une prise de neutre, les réceptacles 23 à 25 peuvent être des prises de courant triphasé. Les réceptacles sont du type dans lesquels une fiche doit être soumise à une torsion-ou à une rotation d'environ 45' avant d'y réaliser une connexion électrique définitive. Chaque bague à cames 11 à 15 comporte une surface extérieure à came 16, qui est généralement de forme convexe. La surface Carme 16 ne s'étendi ps comiplètement autour de la bague à cames et est sous-tendue par une encoche de dégagement 17 et une encoche de blocage 18. L'encoche de degagement 17 et l'encoche de blocage 18 ont une forme généralement concave et sont dimensionnées pour s'accoupler avec la surface à came convexe 16 sur une bague à cames adJacenzt. L'encoche de dégagement 17 est située dans une position correspondant à un angle de 20 à 60 sur chaque bague à cames et l'encoche de blocage 18 est située dans une position correspondant à un angle de 270'. Chaque bague à cames comporte une paire d'ergots 19 qui s'étendent vers la partie centrale de la bague et constituent des moyens d'engrenement permettant de faire tourner la bague à cames, comme il sera décrit plus en détail ci-après. La rotation de chaque bague à cames est limitée par des butées 27. Sur la Figure 1, chacune des bagues 11 à 15 est dans une position initiale non tournée. Sur la Figure 2, les trois premières bagues 11 à 13 ont été tournées dans le sens des aiguilles d'une montre comme si l'on avait effectué une connexion électrique sur les trois premiers réceptacles 21 à 23. La Figure 3 représente un mode de réalisation en variante de l'invention dans lequel chacun des réceptacles 22 à est positionné à l'arrière d'une ouverture 28 dans un panneau frontal 29, l'accès à l'ouverture 28 étant commandépardes plaques de couverture 32 à 35 respectivement. Chacune des plaques de couverture 32 à 35 est couplée mécaniquement à la bague à cames adjacente et à la partie gauche des réceptacles 22 à 25; en d'autres termes, le couvercle 32 est couplé à la bague à cames 11, le couvercle 33 est connecté à la bague à camesl2, le couvercle 34 est connecté à la bague à cames 13,et le couvercle 35 est comecté à la bague 14.La connexio entre les bagues à cames et les divers couvercles 32 à 35 est constituée par une pièce de liaison 37 qui est mieux représentée sur les Figures 4 et 5. Il y a lieu de noter qu'il n'existe pas de plaque de couverture au-dessus du premier réceptacle 21. La Figure 4 représente une vue de côté de l'assemblage 21 de réceptacle qui comporte une broche conductrice 41 et un manchon isolant 42 qui en est écarté. La plaque de couverture 32 qui dans une position bloque l'accès au réceptacle adjacent 22 est représentée tournée dans une position ouverte et..DTD: est connectée à la bague à cames il par une pièce de liaison 37. La broche conductrice 41 et le manchon 42 sont montés sur un support 43 et un ergot de couplage 44 s'étend depuis l'arrière de la broche 41 pour être connecté à un câble ou à tout autre élément conducteur, comme il est bien connu dans la technique. Une fiche 46 comporte une douille électrique 47 et une gaine isolante 48 qui sont dimensionnées pour s'accoupler avec le réceptacle 21. La douille conductrice 47 est couplée à un connecteur de câble 50 qui peut être raccordé à un câble électrique comme il est bien connu dans la technique. La partie avant de la gaine isolante 48 comporte une paire d'entailles 49 qui sont dimensionnées pour recevoir les ergots 19 qui se prolongent dans une direction radiale sur la bague à cames. La partie avant de la douille 47 comporte deux échancrures 51 en forme de L qui apparaissent plus clairement sur la Figure 5 et qui reçoivent deux chevilles de blocage 52 dirigées dans un sens opposé sur la partie arrière de la broche 41. Lorsque la douille 47 est complètement engagée dans la broche 41, les chevilles de blocage 52 sont situées chacune respectivement au fond des échancrures en L 51; la douille 47 peut donc être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre pour positionner chacune des chevilles de blocage 52 à la partie inférieure 53 des échancrures 51 respectives pour bloquer la douille dans la broche 41. La rotation de la douille entraîne la rotation de la bague à cames par l'intermédiaire des ergots 19 en prise avec les encoches 49. La rotation de la bague à cames est limitée, les ergots 19 étant arrêtés par les butées 27. MODE DE FONCTIONNEMENT La protection du couplage contrôle la séquence de connexion d'une pluralité de fiches à une pluralité de réceptacles comme on l'explique ci-après. En se référant tout d'abord à la Figure 1, la bague à cames 11 qui entoure le réceptacle de mise à la terre 21 peut tourner soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre puisque la surface de came 16 peut tourner librement par rapport à l'encoche de blocage 18 sur la bague à cames 12. Cependant, la bague à cames 12, ne peut pas tourner librement, car l'encoche de blocage 18 est en butée avec la surface de came 16 de la bague à cames 11. De façon analogue, l'encoche de blocage de chacune des bagues à cames 13 à est en butée avec la surface de came 16 de la bague à cames située immédiatement à gauche. En faisant tourner la bague à cames 11il dans le sens des aiguilles d'une montre d'environ 45', on entraine les ergots 19 contre les butées 27 et l'on positionne l'encoche de dégagement 17 de la bague à cames 11 adjacente à la bague à cames 12. Dans cette position, la bague à cames 12 peut tourner librement puisque la surface de came 15 de la bague 12 passe à travers l'encoche de dégagement 17 de la bague à cames 11. Après que l'on a tourné la bague à cames 12 dans le sens des aiguilles d'une montre d'environ 45', l'encoche de dégagement 17 de la bague à cames 12 se place adjacente à la bague à cames 13. Ceci permet de faire tourner la bague à cames 13; et de façon analogue on peut aussi faire tourner les bagues à cames 14 et 15 une fois que l'on a fait tourner dans le sens des aiguilles d'une montre la bague à cames immédiatement adjacente et sur la gauche, pour positionner l'encoche de dégagement 17 adjacente à la bague à cames que l'on doit faire tourner immédiatement après. Suivant le mode décrit ci-dessus, une série de fiches que l'on doit faire tourner pour les coupler à une série de réceptacles ne peuvent être connectées aux réceptacles 21 à 25 quesuivant uneséquence de gauche à droite. Des moyens d'engrènement prévus sur les bagues à cames tels que les ergots 19 peuvent être utilisés pour se verrouiller avec unefiche qui est insérée à l'intérieur d'un réceptacle et qui est'tournée, entrainée par une rotation de la fiche. La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la fiche et de la bague à cames permet de faire tourner la bague à cames adjacente située à droite et de réaliser ainsi la séquence des connexions. Des connecteurs à fiches et réceptacles tels que représentés sur les Figures 4 et 5 qui exigent une rotation ou torsion partielle afin de réaliser une connexion électrique définitive à un réceptacle, sont bien connus dans la technique. De tels connecteurs peuvent être utilisés avec l'appareil de la Figure 1 afin d'obtenir que plusieurs fiches doivent être couplées à une pluralité de réceptacles suivant la séquence prédéterminée. L'appareil de la Figure 1 garantit aussi que la déconnexion de plusieurs fiches s'effectue suivant une séquence correcte. Comme représenté sur la Figure 2, une fois que l'on a fait tourner les bagues à cames 12 et 13 de 45 dans le sens des aiguilles d'une montre, la surface de came 16 des bagues à cames 12 et 13 est couplée à l'encoche de dégagement 17 des bagues à cames 11 et 12 respectivement. Il en résulte que la rotation des bagues à cames 11 et 12 est bloquée; l'on doit alors faire tourner la bague à cames 13 dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre pour aligner l'encoche de blocage 18 de la bague a cames 13 avec la bague à cames 12. Une fois que cet alignement a été réalise, il devient possible de faire tourner la bague à cames 12 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pour aligner l'encoche de blocage de la bague 12 avec la bague à cames 11. Ainsi, on peut faire tourner les bagues, telles que représentées sur la Figure 2, de 45' dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, une à la fois en commençant par la bague 13 en vue de déverrouiller la cheville 19 de l'échancrure en forme de L et de libérer les fiches des réceptacles 23, 22 et 21. Si des fiches ont été connectées à tous les cinq réceptacles, les fiches couplées aux trois réceptacles de courant 23, 24 et 25 doivent être déconnectées avant de pouvoir déconnecter les fiches couplées au réceptacle de neutre 22 et au réceptacle de terre 21. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les plaques de couverture,telles que représentées sur les Figures 3 et 4,sont utilisées pour bloquer l'accès aux réceptacles en vue de garantir de plus, le fait queles connexions aux réceptacles sont effectuées suivant une séquence correcte. Comme représenté sur la Figure 3, les réceptacles 23 à 25 sont situés derrière les ouvertures 28 dans le panneau frontal 29 qui peut être bloqué par les plaques de couverture 33 à 35. Les plaques de couverture sont attachées au moyen d'une pièce de liaison 37 à la bague à cames située immédiatement à gauche du réceptacle au-dessus duquel est située la plaque de couverture. La plaque de couverture 32 correspondant au réceptacle 22 a été tournée hors du trajet, en faisant tourner la bague à cames 11 dans le sens des aiguilles d'une montre. Comme représenté en conjugaison avec la Figure 4, des entailles 49 peuvent être ménagées dans la gaine 48 autour de la douille 47 pour être en prise avec les ergots 19 et faire tourner la bague à cames 11. Une fois que le réceptacle 22 a été - découvert, comme représenté sur la Figure 3, une fiche peut être insérée à l'intérieur du réceptacle 22 et tournée dans le sens des aiguilles d'une montre pour faire glisser la plaque de couverture 33 en l'éloignant du réceptacle 23. On peut réaliser la connexion complète aux cinq réceptacles 21 à 25 en utilisant la même séquence et en tournant toujours une bague à cames vers la gauche d'un réceptacle afin de faire glisser la plaque de couverture en l'éloignant de ce réceptacle. Une fois que l'on a réalisé la connexion à l'un ou à tous les réceptacles suivant une séquence correcte, on doit utiliser la séquence inverse pour déconnecter les fiches,comme expliqué plus en détail ci-dessus. Bien que l'on ait représenté des panneaux à cinq réceptacles dans les divers modes de réalisation, l'invention est également applicable à des panneaux comportant un nombre différent de réceptacles. L'invention est aussi applicable à des installations dans lesquelles les réceptacles comportent des connecteurs à douilles, les broches comportant des connecteurs à fiches. L'invention telle que décrite ci-dessus, peut faire l'objet de modifications ou de variations qui apparaitront avec évidence aux hommes de l'art, mais qui demeurent dans le cadre de la présente invention, telle que définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Protection de couplage qui garantit le couplage d'une pluralité de fiches et de réceptacles (21-25) suivant une séquence prédéterminée dans laquelle les fiches doivent être tournées dans un sens pour obtenir une connexion électrique complète avec le réceptacle et tournées dans le sens opposé pour interrompre la connexion électrique, la protection de couplage comportant: -des premier et deuxième réceptacles (23, 24); -des première et deuxième bagues à cames (13, 14) entourant les premier et deuxième réceptacles (23, 24); -une première surface de came (16) ayant une forme convexe et une première encoche de dégagement (17) sur la surface extérieure de la première bague à cames (13); une deuxième surface de came et une encoche de blocage (18) sur la surface extérieure de la deuxième bague à cames (14), l'encoche de blocage (18) ayant une forme concave complémentaire à celle de ladite première surface de came (16), la surface de came de la première bague à cames (13) empêchant la rotation de la deuxième bague à cames (14) lorsque la première surface de came (16) est en prise avec l'encoche de blocage (18) de la deuxième bague à cames (14), et la deuxième bague à cames (14) pouvant tourner librement lorsque la première encoche de dégagement (17) est en prise avec la deuxième surface de came (18) sur la deuxième bague à cames (14); et -la deuxième surface de came (18) étant en prise avec la première encoche de dégagement (17) lorsque la deuxième bague à cames (14) tourne et empêche la rotation de la première bague à cames (13) sans faire tourner d'abord la deuxième bague à cames (14) pour retirer la deuxième surface de came (18) de la deuxième bague à cames (14), de l'encoche de dégagement (17) de la première bague à-cames (13). 2. Protection de couplage selon la revendication 1, dans laquelle la première surface de came (17) a la forme d'un segment de cercle. 3. Protection de couplage selon la revendication 2, comportant en outre: des moyens d'engrènement (19) sur la première et deuxième bague à cames (13, 14) pour être en prise avec la pluralité de fiches. 4. Protection de ccuplage selon la revendication 3, dans laquelle les moyens d'erh-rènement (19) communiquent la rotation des fiches aux bagues à cames (13, 14). 5. Protection de c0uplage selon la revendication 4, dans laquelle les moyens d'engrènement comportent des ergots (19) qui sont en saillie par rapport au diamètre intérieur des bagues à cames (13, 14). 6. Prptection de couplage selon la reveidication 1, comportant en outre: une première plaque De couverture (33) couplée à une première bague de couplage (13) et pouvant tourner en même temps que cette dernière, la première plaque de couverture (33) pouvant être positionnée pour couvrir le deuxième réceptacle (24). 7. Protection de couplage selon la revendication 6, comportant en outre: une troisième bague à cames (15) sensiblement analogue à la deuxième bague à cames (14), les centres des première, deuxième et troisième bagues à cames (13, 14, 15) étant situées sur une même ligne droite (30). 8.. Protection de couplage selon la revendication 7, comportant en outre: - une deuxième plaque de couverture (34) couplée à la deuxième bague à cames (14) et pouvant tourner avec cette dernière, la deuxième plaque de couverture (34) pouvant être positionnée pour couvrir un troisième réceptacle électrique (25). 9. Protection de couplage pour contrôler la rotation d'une série de bagues à cames (11 à 15) en conjugaison avec la rotation d'une série de fiches qui doivent être entrainées en rotation lorsqu'elles sont couplées ou découplées avec une série de réceptacles (21-25) comprenant: - une première et une deuxième bagues à cames (13, 14); - une surface de came située dans une position correspondant à un angle de 90' sur chaque bague à cames (11 à 15); - une encoche de dégagement (17) située dans une position correspondant à un angle compris entre 30' et 60' sur chaque bague à cames (11 à 15); et une encoche de blocage (18) située dans une position correspondant à un angle de 270' sur chaque bague à cames (11 à ), l'engrènement de la surface de came de la première bague à cames (13) avec l'encoche de blocage (18) de la deuxième bague à cames (14) empêchant la rotation de la deuxième bague à cames (14). 10. Protection de couplage selon la revendication 9, dans laquelle la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la première bague à cames (13) positionne l'encoche de dégagement (17) de la première bague à cames adjacente (13) à l'encoche de blocage (18) de la deuxième bague à cames (14) permettant la rotation de la deuxième bague à cames (14). 11. Protection de couplage selon la revendication ,comportant en outre des moyens d'engrènement sur la première (13) et la deuxième bagues à cames (14) pour faire tourner les, bagues à cames. 12. Protection de couplage selon la revendication 9, comportant en outre: -une troisième bague à cames (15) adjacente à la deuxième bague à cames (14) et sensiblement similaire à la première (13) et à la deuxième bagues à cames (14). 13. Protection de couplage selon la revendication 11, dans laquelle la première, deuxième et troisième bagues à cames (13, 14, 15) sont disposées le long d'un axe corrmEn (30) qui passe à travers les positions correspondant à des angles de ' et 270' sur chacune des bagues. 14. Protection de couplage selon la revendication 12,dans laquelle la première bague à cames (13) doit être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre avant de pouvoir faire tourner la deuxième bague à cames (14) dans le sens des aiguilles d'une montre et o la deuxième bague à cames (14) doût être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre avant que la troisième bague à cames (15) puisse être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre. 15. Protection de couplage selon la revendication 14, dans laquelle la rotation de la deuxième bague à cames (14) entraîne la mise en prise de la surface de came de la deuxième bague à cames avec l'encoche de dégagement (17) de la première bague à cames (13) et la rotation de la troisième bague à cames (15) entraîne la mise en prise de la surface de came de la troisième bague à cames (15) avec l'encoche de dégagement (17) de la deuxième bague à cames (14), ce qui fait que l'on ne peut pas faire tourner la première bague à cames (13) dans le sens contraire des. aiguilles d'une montre, avant d'avoir fait tourner la deuxième bague à cames (14) dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et l'on ne peut faire tourner la deuxième bague à cames (14) dans le sens contraire des aiguilles d'une montre avant d'avoir fait tourner la troisième bague à cames (15) dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. 16. Protection de couplage selon la revendication 13,comportant en outre: - des quatrième et cinquième bagues à cames (11, 12) sensiblement similaires aux première, deuxième et troisième bagues à cames (13, 14, 15) , les cinq bagues à cames étantdisposées le long d'un axe commun (30). 17. Protection de couplage qui garantit le couplage de fiches de terre, de neutre et de courant à une pluralité de réceptacles (21 à 25) suivant une séquence prédéterminée comportant: - une pluralité de bagues à cames (11 à 15) dont une pour chacun des réceptacles de terre, de neutre et de courant; - une surface de came concave (18) sur chaque bague de cames et une encoche de dégagement concave (17) sur les bagues à cames de terre (11) et de neutre (12); et - une encoche de blocage concave (18) sur les bagues à cames de neutre (12) et de courant (13, 14, 15), grâce à quoi les bagues à cames de neutre (12) et de courant (13) peuvent être bloquées en rotation et la bague à cames de neutre (12) ne peut être tournée dans le sens des aiguilles d'une montre seulement après que l'on ait fait tourner la bague à cames de terre (11) dans le sens des aiguilles d'une montre, et que l'on ne peut faire tourner la bague à cames de courant (13, 14, 15) dans le sens des aiguilles d'une montre seulement après que l'on a fait tourner la bague à cames de neutre (12) dans le sens des aiguilles d'une montre. 18. Protection de couplage selon la revendication 17, dans laquelle la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la bague à cames de neutre (12) empêche la rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre de la bague à cames de terre (11), la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la bague à cames de courant empêche la rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre de la bague à cames de neutre (12). 19. Protection de couplage selon la revendication 18,comportant en outre: - des moyens sur les bagues & cames mettant en prise les fiches de terre, de neutre et de courant, grâce auxquels la rotation des fiches entraîne la rotation de la bague. 20. Protection de couplage selon la revendication 19,comportant en outre: - une première plaque de couverture (33) couplée à la première bague à cames (13) et une deuxième plaque de couverture (34) couplée à la deuxième bague à cames (14), la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la première bague à cames (13) retirant la première plaque de couverture (33) depuis une position de blocage à travers le réceptacle de neutre (22) et, la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la deuxième bague à cames (14) retirant la deuxième plaque de couverture (34) depuis une position de blocage à travers un réceptacle de courant (23).