Brevet FR2766960A1 — publié le 19990205

DISPOSITIF DE COMMANDE RAPIDE POUR UN APPAREIL DE CONNEXION A HAUTE TENSION, NOTAMMENT UN SECTIONNEUR DE TERRE La présente invention concerne un dispositif de commande rapide pour un appareil de connexion à haute tension, notamment un sectionneur de terre, équipé d'un contact mobile, comportant un ressort d'accumulation d'énergie mécanique, un mécanisme d'armement de ce ressort comprenant un moteur électrique agencé pour entraîner une première pièce rotative, un bras pivotant, une deuxième pièce rotative, des moyens agencés pour coopérer avec ladite deuxième pièce rotative pour définir deux positions stables, ledit bras pivotant portant une première goupille agencée pour coopérer avec deux surfaces d'appui de ladite première pièce rotative et une deuxième goupille agencée pour coopérer avec deux surfaces d'appui de ladite deuxième pièce rotative, et un mécanisme d'entraînement dudit contact mobile. On connaît déjà des dispositifs de ce type, notamment le mécanisme décrit par le brevet US 4'681'993 qui comporte un ressort dont la tige est articulée sur une biellette en forme de fourche, solidaire d'un axe qui peut, selon la forme de réalisation, être distinct des axes respectifs d'un disque de mise sous tension du ressort et d'un disque d'entraînement. Selon une des réalisations, le disque de mise sous tension et le disque d'entraînement sont montés sur le même axe qui ne nécessite de ce fait que deux paliers ménagés dans le boîtier. L'inconvénient de ce mécanisme est notamment dû au fait que l'angle de travail, à savoir l'angle selon lequel la biellette est couplée à la tige du ressort est très inférieur à 180 . 2 2766960 Un autre dispositif de ce type est décrit par la publication DE-U-1 962 091 dont le mécanisme présente des moyens de verrouillage aux points morts respectivement décalés d'un angle de pivotement de 180 . Il comporte en outre une barre de couplage en forme de crochet. La présente invention propose un dispositif de commande rapide tel que défini en préambule, et présentant deux points de verrouillage stables disposés à 180 I'un de l'autre. Ce dispositif est caractérisé en ce que le bras pivotant et la deuxième pièce rotative sont montés respectivement sur deux axes coaxiaux, et en ce que le ressort d'accumulation d'énergie mécanique est couplé à la goupille agencée pour coopérer avec ladite première pièce rotative. Selon un mode de réalisation préféré, le bras pivotant est monté librement sur un axe creux rigidement lié à la deuxième pièce rotative. Le ressort d'accumulation d'énergie mécanique est de préférence un ressort hélicoïdal. Il est avantageusement couplé au bras pivotant par un organe de couplage. Cet organe de couplage est de préférence une chaîne. La chaîne passe de préférence par une poulie de renvoi, ce qui assure un gain de place. Selon un mode de construction particulièrement avantageux, les goupilles sont constituées par deux extrémités d'un tronçon d'axe traversant le bras pivotant. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée et des dessins annexés donnés à titre non limitatif et dans lesquels: 3 2766960 la figure 1 représente un premier état du dispositif selon l'invention, dans lequel le contact mobile est fermé et le ressort désarmé, la figure 2 représente un deuxième état du dispositif selon l'invention, dans lequel le contact mobile est fermé et le ressort armé, la figure 3 représente un troisième état du dispositif selon l'invention, dans lequel le contact mobile est ouvert et le ressort désarmé et, la figure 4 représente un quatrième état du dispositif selon l'invention, dans lequel le contact mobile est ouvert et le ressort armé. Le dispositif de commande rapide 10 pour sectionneur de terre à isolation gazeuse tel que représenté par les figures 1 à 4, comporte principalement les composants suivants: - un ressort 11 d'accumulation d'énergie mécanique, - un mécanisme d'armement 12 de ce ressort comprenant un moteur électrique 13 et un engrenage démultiplicateur 14 se composant, dans l'exemple représenté, d'un pignon d'entraînement 15, monté sur l'arbre 16 du moteur électrique 13 et d'une roue dentée 17 qui engrène le pignon d'entraînement 15, - une première pièce rotative 18 entraînée par le mécanisme d'armement 12 et couplée à un bras pivotant 19 relié audit ressort 11, - un organe de couplage 20, notamment constitué d'une chaîne, qui couple le bras pivotant 19 au ressort 11 d'accumulation de l'énergie mécanique, en passant par une poulie de renvoi 20a, 4 2766960 - une deuxième pièce rotative 21 entraînée par ledit bras pivotant 19, cette pièce étant agencée pour coopérer avec des butées de points morts 22 et 23 associées à un contact mobile 24, - un mécanisme d'entraînement 25 du contact mobile 24. La première pièce rotative 18 est montée sur l'arbre 26 de la roue dentée 17 et comporte deux surfaces d'appui 18a et 18b, radiales et diamétralement opposées, qui sont agencées pour coopérer, en tant que butées, avec une goupille 27 montée parallèlement à l'arbre 26 sur une pièce 28 articulée sur le bras pivotant 19, et à laquelle est fixée l'extrémité libre de la chaîne. 20. La goupille 27 coopère respectivement avec la surface d'appui 18a lorsque la première pièce 18 est dans une première position illustrée en particulier par la figure 1 et avec la surface d'appui 18b lorsque cette première pièce rotative 18 est dans une deuxième position illustrée en particulier par la figure 3, ladite pièce rotative 18 ayant subi une rotation de 180 entre les deux positions. La goupille 27 est de préférence constituée par l'extrémité d'un axe traversant le bras pivotant 19 et qui se prolonge de l'autre côté de ce bras, sous la forme d'une goupille 27a agencée pour coopérer avec deux surfaces d'appui 21a et 21b de la deuxième pièce rotative 21 qui est solidaire d'un axe creux 29 sur lequel peut tourner le bras pivotant 19. Cet axe creux 29 se présente sous la forme d'une pièce cylindrique coaxiale à un axe plein 29a. Le bras pivotant 19 peut tourner librement autour de l'axe creux 29, et l'ensemble constitué par l'axe creux 29 et la deuxième pièce rotative 21 est librement rotatif autour de l'axe plein 29a qui est fixe. Dans l'une des positions du bras pivotant 19, telle que représentée par exemple par la figure 1, et qui correspond à une première position de la 2766960 deuxième pièce rotative 21, la goupille 27a est en butée contre la surface d'appui 21 a de cette deuxième pièce rotative 21. Dans une deuxième position du bras pivotant 19, atteinte après un basculement de 180 et représentée par exemple par la figure 2, qui correspond toujours à la position initiale de la deuxième pièce rotative 21, la goupille 27a est en butée contre la surface d'appui 21b, de cette deuxième pièce rotative 21. Le mécanisme d'entraînement 25 du contact mobile 24 comporte un axe 30 portant un levier basculant 31 sur lequel est fixé un axe de pivotement fixe 32 qui est relié par une biellette 33 à un axe de pivotement 34 fixé excentriquement sur la deuxième pièce rotative 21. Les surfaces d'appui 21a et 21b de cette deuxième pièce rotative 21 sont agencées pour coopérer respectivement avec un verrou mobile 35 portant les butées de points morts 22 et 23 et qui est logé à l'intérieur d'un boîtier 36. Un ressort de poussée 37 est disposé dans ce boîtier et tend à pousser le verrou mobile 35 en avant dans une position o les surfaces d'appui 21b et 21a sont respectivement en appui contre les butées de points morts 22 et 23 (voir respectivement les figures 1 et 3). Selon la disposition illustrée par la figure 1, le contact mobile 24 est fermé et le ressort 11 d'accumulation d'énergie mécanique est désamorcé. Dans cet état, le dispositif de commande rapide est inopérant. Pour le rendre opérationnel, il convient d'armer le ressort 11, ce qui a été réalisé sur le dispositif tel que représenté par la figure 2. Pour parvenir à cette disposition, le moteur 13 a été activé de manière à entraîner la roue dentée 17 dans le sens de la flèche A d'un angle de 180 . Suite à cette rotation, la première pièce rotative 18 a effectué une rotation de en entraînant le bras pivotant 19 par l'intermédiaire de la goupille 27 et en armant le ressort 11 par l'intermédiaire de la pièce articulée 28 et de la 6 2766960 chaîne 20. De ce fait, la goupille 27a bascule de 180 pour venir s'appuyer sur la surface d'appui 21b de la deuxième pièce rotative 21 après avoir repoussé le verrou mobile 35 vers l'intérieur du boîtier 36, contre l'action du ressort de poussée 37. Le contact mobile 24 reste fermé et le mécanisme d'entraînement 25 reste dans la même position que sur la figure 1. Toutefois, le ressort 11 est armé et le dispositif de commande rapide est opérationnel. Pour que cette commande puisse avoir lieu, le moteur 13 doit entraîner la roue dentée 17 dans le sens de la flèche A jusqu'au moment o la première pièce rotative 18 et, par conséquent, le bras pivotant 19 aient dépassé leur point mort. A ce moment, la force du ressort 11, transmise par la chaîne 20, exerce une traction très puissante sur la pièce articulée 28 et entraîne le bras pivotant 19 en rotation selon un angle de 180 , jusque dans la position représentée par la figure 3. La rotation du bras pivotant 19 provoque la rotation de la deuxième pièce rotative 21 entraînée par la goupille 27a, également solidaire du bras pivotant 19. Au cours de ce mouvement, ou plus exactement dans sa phase initiale, la goupille 27a libère le verrou mobile 35, qui est repoussé en avant du boîtier 36 par le ressort de poussée 37. Dans la phase finale de ce mouvement, la surface d'appui 21a de la deuxième pièce rotative 21 revient en appui contre la butée de point mort 23 du verrou mobile 35, qui a été poussée en position par le ressort de poussée 37 dans la phase initiale du mouvement. La rotation de 180 de la deuxième pièce mobile 21 a engendré le déplacement de la biellette 33 dans le sens de la flèche B en provoquant le basculement du levier basculant 31 et la rotation de l'axe 30 qui provoque l'ouverture du contact mobile 24. A la fin de cette procédure, le contact mobile 24 est ouvert et le ressort d'accumulation d'énergie mécanique 11 est désarmé. Pour rendre le dispositif 7 2766960 opérationnel, il convient d'armer à nouveau le ressort 11. Ceci est effectué au cours d'une démarche dont le résultat est illustré par la figure 4. Le moteur 13 est commandé pour entraîner la roue dentée 17 dans le sens indiqué par la flèche C, c'est-à-dire en sens contraire de celui indiqué par la flèche A sur la figure 2. Cette rotation de la roue engendre la rotation de 180 de la première pièce rotative 18, ce qui a pour effet de basculer de 180 le bras pivotant 19 actionné par la goupille 27. Le déplacement de la pièce articulée 28 sur le bras pivotant 19 provoque la tension du ressort 11 d'accumulation d'énergie mécanique. La goupille 27a provoque le retrait du verrou mobile 35 à l'intérieur du boîtier 36, contre la force de poussée du ressort 37. Les autres composants du dispositif ne subissent pas de déplacement au cours de cette phase. Pour assurer la fermeture du contact mobile 24, il suffit de commander le moteur 13 de telle manière que la première pièce rotative 18 et le bras pivotant 19 dépassent leur point mort, ce qui provoque instantanément la libération de la force du ressort 11 et la rotation de la deuxième pièce rotative 21, avec comme conséquence la fermeture du contact mobile 24. Le cycle peut être indéfiniment recommencé par un entraînement alternatif du moteur 13 dans un sens ou dans l'autre. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toute variante évidente pour un homme du métier. 8 2766960 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande rapide pour un appareil de connexion à haute tension, notamment un sectionneur de terre, équipé d'un contact mobile (24), comportant un ressort (11) d'accumulation d'énergie mécanique, un mécanisme d'armement (12) de ce ressort comprenant un moteur électrique (13) agencé pour entraîner une première pièce rotative (18), un bras pivotant (19), une deuxième pièce rotative (21), des moyens de verrouillage (35) agencés pour coopérer avec ladite deuxième pièce rotative (21) pour définir deux positions stables, ledit bras pivotant portant une première goupille (27) agencée pour coopérer avec deux surfaces d'appui (18a, 18b) de ladite première pièce rotative (18) et une deuxième goupille (27a) agencée pour coopérer avec deux surfaces d'appui (21a, 21b) de ladite deuxième pièce rotative (21), et un mécanisme d'entraînement (25) dudit contact mobile, caractérisé en ce que le bras pivotant (19) et la deuxième pièce rotative (21) sont montés respectivement sur deux axes coaxiaux (29, 29a), et en ce que le ressort (11) d'accumulation d'énergie mécanique est couplé à la goupille (27) agencée pour coopérer avec ladite première pièce rotative (18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras pivotant (19) est monté librement sur un axe creux (29) rigidement lié à la deuxième pièce rotative (21). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (11) d'accumulation d'énergie mécanique est un ressort hélicoïdal. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (11) d'accumulation d'énergie mécanique est couplé au bras pivotant (19) par un organe de couplage (20). 9 2766960 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de couplage (20) est une chaîne. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chaîne (20) passe par une poulie de renvoi (20a). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les goupilles (27, 27a) sont constituées par deux extrémités d'un tronçon d'axe traversant le bras pivotant (19).