Brevet FR2681723A1 — publié le 19930326

Commutateur de réglage en charge pour commutateurs à plots de transformateurs à prises " L'invention concerne un commutateur de réglage en charge pour des commutateurs à plots de transformateurs à prises, avec un accumulateur d'éner- gie à ressort susceptible d'être contraint et relâché de façon linéaire dans les deux sens, constitué par un élément de commande susceptible d'être contraint par un arbre de commande et un élément commandé qui est fixé par des cliquets, lesquels ne peuvent être libé- rés que lorsque l'élément de commande est complètement remonté, grâce à quoi l'élément commandé rattrape brusquement l'élément de commande et actionne le com- mutateur de réglage en charge. De tels commutateurs de réglage en charge sont connus par la publication "Load Tap Changer Type RMV-I" de la firme Reinhausen Manufacturing Inc, Ala- mo, Tennessee, USA bekannt. Dans ce cas, une cellule à vide par phase est respectivement actionnée par un accumulateur d'é- nergie à ressort susceptible d'être déclenché linéai- rement dans les deux directions Cet accumulateur d'é- nergie à ressort est constitué par un chariot de re- montage guidé longitudinalement par des colonnes et25 par un chariot commandé également guidé longitudinale- ment, placé à l'intérieur du chariot de remontage, le chariot de remontage étant actionné par un galet guidé dans une gorge d'un disque-came de commande. Cet accumulateur d'énergie à ressort connu, qui permet un mouvement de déclenchement linéaire dans les deux sens, comporte cependant une série d'in- convénients. Le guidage longitudinal des chariots par des colonnes est coûteux Il exige une grande précision lors de la fabrication des nombreuses pièces indivi- duelles différentes et aboutit malgré tous les soins apportés à l'usinage, à un frottement de glissement important le long du guidage par colonnes. Un autre inconvénient est que, du fait du contour du disque-came dans lequel le galet de comman- de est guidé, l'action de ce galet de commande sur l'accumulateur d'énergie à ressort, ne s'exerce pas dans la direction de déplacement du chariot de comman- de, c'est-à-dire en direction longitudinale du guidage par colonnes, mais sous un angle variable, ce qui aug- mente encore le frottement et est au total cinémati- quement défavorable. Le but de l'invention est d'éviter ces in- convénients et de créer un commutateur de réglage en charge avec un accumulateur d'énergie à ressort, qui soit constitué, d'une part, par aussi peu de pièces que possible simples à fabriquer, et dans lequel, d'autre part, le frottement doit être très réduit du fait que l'on évite un guidage par colonnes Ce but est atteint, conformément à l'inven- tion, en ce que l'élément de commande est constitué d'au moins deux tôles de commande parallèles entre elles, qui sont guidées en commun au moyen de leviers à la façon d'un parallélogramme autour de points de rota- tion, en ce que l'élément commandé est constitué par au moins une tôle commandée disposée entre les tôles de commande et est également guidé à la façon d'un pa- rallélogramme par l'intermédiaire d'autres leviers autour des mêmes points de rotation, de sorte que les tôles de commande et les tôles commandées sont susceptibles d'être déplacées en pratique longitudi- nalement indépendamment les unes des autres, en ce que les tôles de commande et les tôles comman- dées comportent à l'intérieur des évidements identi- ques, qui à l'état détendu se superposent exactement et dans lesquels prend appui au moins un ressort de pression qui, lors d'un déplacement relatif des tô- les de commande par rapport aux tôles commandées, est susceptible d'être contraint. Dans ce cas, les parties de commande et les parties commandées de l'accumulateur d'énergie à res- sort sont constituées par de simples tôles qui peuvent être réalisées par estampage Grâce à ce procédé de fabrication simple et économique, une précision cons- tante aussi bien des évidements, qu'également des arê- tes d'encliquetage ou bien de déclenchement essentiel pour le fonctionnement, est garantie Un usinage pos- térieur par enlèvement de copeaux des tôles peut être supprimé. Grâce au guidage par parallélogramme des tô- les de commande et des tôles commandées, au moyen de leviers tournant autour de points de rotation, le frottement est réduit à un frottement de palier nota- blement plus faible sur ces points de rotation, tandis qu'aux emplacements de palier, il ne se produit, de toutes façon, du fait de l'action de leviers, que des mouvements relatifs réduits en comparaison du déplace- ment longitudinal de la partie commandée. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les tôles commandées comportent respectivement une arête latérale d'encliquetage, sur laquelle vien- nent en prise des cliquets grâce à quoi les tôles com- mandées peuvent être bloquées, tandis que les tôles de commande comportent une arête latérale de déclenche- ment par laquelle les cliquets peuvent être actionnés et le déplacement des tôles commandées peut ainsi être libéré. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le ressort de pression prend appui des deux cô- tés au moyen de coupelles de ressort contre les faces internes des évidements des tôles de commande et des tôles commandées. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, plusieurs tôles commandées sont assemblées en étant exactement superposées de façon à constituer un paquet. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, au moins une tôle de commande est en liaison avec un disque- came lui-même en liaison avec l'arbre de commande. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, au moins une tôle commandée comporte un taquet de commande pour l'actionnement du commutateur de ré- glage en charge. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, ce commutateur de réglage en charge est une cel- lule de commutation à vide. L'invention va être exposée plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation. la figure 1 est une vue latérale d'un exemple de commutateur de réglage en charge selon l'invention, les figures 2 a à 2 c sont trois vues diffé- rentes, partiellement en coupe, du seul accumulateur d'énergie à ressort faisant partie de la figure 1, la figure 3 montre une tôle individuelle de commande, la figure 4 montre une tôle individuelle commandée. A la figure 1, le disque-came 1 qui est mis en rotation par l'arbre de commande et qui porte une gorge 2 sur sa face tournée vers le commutateur de ré- glage en charge qui sera décrit plus en détail ci- après, n'est représenté qu'à titre indicatif. Sur la paroi du carter du commutateur de ré- glage en charge, paroi qui pour des raisons de clarté n'est pas représentée, deux leviers supérieurs de com- mande parallèles 3, 4 sont montés d'un côté sur le même axe de façon à tourner autour d'un point supé- rieur 11 De même, deux leviers inférieurs de commande , 6 parallèles sont montés de façon à tourner autour d'un point supérieur 12. Les deux leviers supérieurs commandés 3, 4 se superposant exactement, sont maintenus à un certain écartement au point de rotation supérieur 11 par une douille librement mobile 13 et à leur extrémité libre respective, par une autre douille librement mobile 14. Pour les deux leviers inférieurs de commande 5, 6 se superposant exactement, cela est réalisé d'une manière analogue par une douille 15 au point de rotation infé- rieur 12 et une douille 16 entre les extrémités li- bres. Les leviers supérieurs de commande 3, 4 sont en outre reliés par un axe 17 portant un galet 18 qui est guidé dans la gorge 2 du disque-came 1. Entre les leviers de commande 3, 4, 5, 6, sont en outre montés également, d'un côté, respective- ment par paires, des leviers supérieurs commandés 7, 8 autour du point de rotation supérieur 11 et des le- viers inférieurs commandés 9, 10 autour du point de rotation inférieur 12 D'une façon analogue, les le- viers supérieurs commandés 7, 8 sont reliés entre eux par des douilles 36 aux points de rotation supérieurs 11 et 34 à leurs extrémités libres, tandis que les le- viers inférieurs commandés 9, 10, sont reliés entre eux par des douilles 37 aux points de rotation infé- rieurs 12 et 35 à leurs extrémités libres. Entre les douilles 14 et 16 entre les le- viers de commande 3, 4 ou bien 5, 6, deux tôles de commande 19, 20, également parallèles l'une à l'autre, sont guidées de façon à pouvoir tourner. Entre les douilles 34 et 36, entre les le- viers commandés 7, 8 ou bien 9, 10, sont également guidés de façon à pouvoir tourner, des tôles comman- dées 21 placées les unes sur les autres en forme de paquets. Toutes les tôles de commande 19, 20 et les tôles commandées 21, comportent un évidement identique 22, c'est-à-dire que tous les évidements 22 se super- posent exactement sur la vue latérale. Aux figures 3 et 4 sont respectivement re- présentées une tôle de commande 19 et une tôle comman- dée 21. Tandis que les tôles commandées 21 compor- tent une arête latérale d'encliquetage 23, sur laquel- le viennent en prise des cliquets 25, 26 disposés la- téralement et sollicités par des ressorts, qui peuvent ainsi bloquer la tôle commandée 21, les tôles de com- mande 19, 20 comportent, à cet endroit, une arête de déclenchement 24 grâce à laquelle, lorsqu'elles sont sous contrainte, elles suppriment comme cela sera ex- plicité plus loin, ce blocage par les cliquets 25, 26. Des coupelles de ressorts 27 sont insérées à travers toutes les tôles dans l'évidement 22, coupel- les entre lesquelles prend appui un ressort de pres- sion 28. Les tôles commandées 21 disposent en outre respectivement, d'un taquet de commande latéral 29, taquets qui par l'intermédiaire d'une cornière 30, qui prend appui contre un ressort de contact 31 connu en soi, agissent sur la tige de commutation 32 d'une cel- lule à vide 33 et actionnent ainsi celle-ci dans les deux sens. Le mode de fonctionnement du commutateur de réglage en charge selon l'invention, est le suivant: Un processus de commutation imminent du com- mutateur de réglage en charge est amorcé par une rota- tion de l'aribre de commande, et donc du disque-came 1. De ce fait, le galet 18 guidé dans la gorge 2 est dévié vers le haut en suivant le contour Cette déviation se transmet impérativement par l'intermé- diaire de l'axe 17 aux leviers supérieurs de commande 3, 4, aux tôles de commande 19, 20 ainsi qu'aux le- viers inférieurs de commande 5, 6 L'assemblage jusqu'ici à angle droit des pièces constitutives dé- crites ci-dessus, est déplacé vers le haut sous forme de parallélogramme, c'est-à-dire que les leviers de commande 3, 4, 5, 6 tournent légèrement autour de leurs points de rotation 11, 13, tandis que les tôles de commande 19, 20 articulées à leurs extrémités li- bres, sont déplacées vers le haut Comme les tôles commandées 21 ne peuvent pas suivre ce mouvement du fait des cliquets supérieurs 25 venant en prise contre les arêtes d'encliquetage 23, la position relative des tôles de commande 19, 20 et des tôles commandées 21, se modifie De ce fait, l'évidement 22, correspondant jusqu'ici à une superposition exacte de ces tôles, de- vient effectivement plus petit en direction longitudi- nale Le ressort de pression 28 inséré entre les cou- pelles de ressort 27, est mis sous contrainte. Lorsque les tôles de commande 19, 20 ont at- teint leur position terminale supérieure et que le ressort de pression 28 est précontraint au maximum, les cliquets supérieurs 25 sont déverrouillés par les arêtes de déclenchement 24 des tôles de commande 19, , et les tôles commandées 21 suivent brusquement le déplacement précédemment effectué par les tôles com- mandées 19, 20. De ce fait, le taquet de commande 29 action- ne, par l'intermédiaire de la cornière 30, la tige de commutation 32 de la cellule à vide 33, tandis que le ressort de contact 31 garantit une pression de contact constante Lorsque le disque-came 1 continue à tour- ner, son contour se modifie, de sorte que le galet 18 est dévié vers le bas, et ainsi, de façon opposée au mouvement de commutation décrit cidessus, les tôles de commande 19, 20 sont déplacées vers le bas par rap- port aux tôles commandées 21, car les tôles commandées 21, qui sont désormais arrêtées par les cliquets infé- rieurs 26, ne peuvent à nouveau pas suivre ce déplace- ment. Ainsi, le ressort de pression 28 est à nou- veau mis sous contrainte, et finalement les cliquets 26 sont déclenchés par les arêtes de déclenchement 24, grâce à quoi les tôles commandées 21 se déplacent brusquement vers le bas et la cellule à vide 33 est ainsi ouverte par l'intermédiaire de la tige de commu- tation 32. Le processus de commutation est ainsi termi- né La position de départ de l'accumulateur d'énergie à ressort est à nouveau atteinte après une rotation de 1800 du disque-came. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures, les leviers supérieurs de commande 7, 8 sont incurvés, pour permettre le mouvement de commande des leviers supérieurs de commande 3, 4 sans qu'il soit empêché par le galet 18 relié à l'axe 17, et qui est guidé dans la gorge 2 du disque-came entraîné 1. En fonction des données locales, d'autres solutions de détail pour la construction seraient bien entendu également possibles dans le cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Commutateur de réglage en charge pour des commutateurs à plots de transformateurs à prises, avec un accumulateur d'énergie à ressort susceptible d'être contraint et relâché de façon linéaire dans les deux sens, constitué par un élément de commande sus- ceptible d'être contraint par un arbre de commande et un élément commandé qui est fixé par des cliquets, lesquels ne peuvent être libérés que lorsque l'élément de commande est complètement remonté, grâce à quoi l'élément commandé rattrape brusquement l'élément de commande et actionne le commutateur de réglage en charge, commutateur de réglage en charge caractérisé: en ce que l'élément de commande est constitué d'au moins deux tôles de commande ( 19, 20) parallèles en- tre elles, qui sont guidées en commun, au moyen de leviers ( 3, 4, 5, 6) à la façon d'un parallélogramme autour de points de rotation ( 11, 12), en ce que l'élément commandé est constitué par au moins une tôle commandée ( 21) disposée entre les tô- les de commande ( 19, 20) et est également guidé à la façon d'un parallélogramme par l'intermédiaire d'au- tres leviers ( 7, 8, 9, 10) autour des mêmes points de rotation ( 11, 12), de sorte que les tôles de com- mande ( 19, 20) et les tôles commandées ( 21) sont susceptibles d'être déplacées en pratique longitudi- nalement, indépendamment les unes des autres, en ce que les tôles de commande ( 19, 20) et les tô- les commandées ( 21) comportent à l'intérieur des évidements identiques ( 22), qui, à l'état détendu se superposent exactement et dans lesquels prend appui au moins un ressort de pression ( 28) qui, lors d'un déplacement relatif des tôles de commande ( 19, 20) par rapport aux tôles commandées ( 21) est suscepti- ble d'être contraint. il 2. Commutateur de réglage en charge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tôles commandées ( 21) comportent respectivement une arête latérale d'encliquetage ( 23), sur laquelle viennent en prise des cliquets ( 25, 26), grâce à quoi les tôles commandées ( 21) peuvent être bloquées, tandis que les tôles de commande ( 19, 20) comportent une arête laté- rale de déclenchement ( 24), par laquelle les cliquets ( 25, 26) peuvent être actionnés et le déplacement des tôles commandées ( 21) peut ainsi être libéré. 3. Commutateur de réglage en charge selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce que le ressort de pression ( 28) prend appui des deux côtés au moyen de coupelles de ressort ( 27) contre les faces internes des évidements ( 22) des tô- les de commande ( 19, 20) et des tôles commandées ( 21). 4. Commutateur de réglage en charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que plusieurs tôles commandées ( 21) sont assem- blées en étant exactement superposées de façon à cons- tituer un paquet. 5. Commutateur de réglage en charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une tôle de commande ( 19) est en liaison avec un disque-came ( 1) lui-même en liaison avec l'arbre de commande. 6. Commutateur de réglage en charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une tôle commandée ( 21) comporte un taquet de commande ( 29) pour l'actionnement du commu- tateur de réglage en charge. 7. Commutateur de réglage en charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ce commutateur de réglage en charge est une cellule de commutation à vide.