Brevet FR2766961A1 — 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 des premiers moyens agencés pour coopérer avec deux surfaces d'appui de ladite première pièce rotative et des seconds moyens agencés pour coopérer avec deux surfaces d'appui de ladite deuxième pièce rotative, et un mécanisme d'entraînement du contact mobile. On connaît déjà des dispositifs de ce type, notamment celui décrit par le brevet US4 888 458 dans lequel un verrouillage à point mort est réalisé par un rouleau monté sur un levier d'entraînement qui s'engage dans une fente d'un levier couplé au contact mobile. L'angle de commande du mécanisme est de l'ordre de 90" et les positions d'arrêt sont définies par deux butées distinctes qui coopèrent avec le levier d'entraînement. La publication allemande DE-U 1962 091 décrit un autre mécanisme de commande à verrouillage à point mort dont l'angle de fonctionnement est de 1800 et qui comporte en outre une barre de couplage en forme de crochet. Ces dispositifs sont relativement complexes à réaliser et ne donnent pas entière satisfaction, notamment pour définir les positions de points morts et pour freiner et amortir les masses en mouvement par des moyens simples et efficaces. La présente invention propose un dispositif de commande rapide tel que défini en préambule, et qui permet de pallier ces inconvénients. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur unique agencé pour coopérer avec une biellette et un axe de commande du mécanisme d'entraînement du contact mobile, cet amortisseur agissant comme une butée en deux points morts du dispositif, ces points morts correspondant à un décalage angulaire de 1800 de ladite deuxième pièce rotative. De façon avantageuse la longueur utile de la biellette est au moins égale à deux fois la distance de commande de la deuxième pièce rotative. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, la biellette décrit une trajectoire déterminée entre ses deux positions extrêmes, définie par une rotation de chacune de ses extrémités autour de deux points fixes et ses positions extrêmes sont alignées sur une même droite. La rotation de l'extrémité supérieure de la biellette peut être centrée sur l'axe de la deuxième pièce rotative. La rotation de l'extrémité inférieure de la biellette peut être centrée sur l'axe couplé au contact mobile. De préférence l'amortisseur comporte une butée en caoutchouc et l'extrémité supérieure de la biellette a une forme de crochet. 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: la figure i 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, la figure 4 représente un quatrième état du dispositif selon l'invention, dans lequel le contact mobile est ouvert et le ressort armé, et les figures 5A et 5B illustrent respectivement deux positions du mécanisme d'entraînement du contact mobile. 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, - 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 i 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 1800 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 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 1800 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 ia deuxième pièce rotative 21. Les surfaces d'appui 21 a 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 où les surfaces d'appui 21 b et 21 a 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 île contact mobile 24 est fermé et le ressort Il 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 1800. Suite à cette rotation, la première pièce rotative 18 a effectué une rotation de 1800 en entraînant le bras pivotant 19 par l'intermédiaire de la goupille 27 et en armant le ressort 11 par l'intermédiaire de !a pièce 28 et de la chaîne 20. De ce fait, la goupille 27a bascule de 1800 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 Il 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 où la première pièce rotative 18 et, par conséquent, le bras pivotant 19 aient dépassé leur point mort. A ce moment, la force du ressort Il, transmise par la chaîne 20, exerce une traction très puissante sur la pièce 28 et entraîne le bras pivotant 19 en rotation selon un angle de 1800, 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 1800 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 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 1800 le bras pivotant 19 actionné par la goupille 27. Le déplacement de la pièce 28 articulée sur le bras pivotant 19 provoque la tension du ressort Il 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 Il 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. Les figures 5A et 5B représentent le mécanisme d'entraînement 25 du contact mobile dans deux positions qui correspondent respectivement au dispositif de commande rapide 10 tel que représenté par les figures 1 et 2 d'une part et 3 et 4 d'autre part. Comme cela a été mentionné précédemment, le mécanisme d'entraînement 25 comporte un axe 30, qui agit directement sur le contact mobile 24, et qui porte 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. De ce fait, la biellette 33 décrit une trajectoire complexe entre sa position haute de la figure 5A et sa position basse de la figure 5B. L'extrémité supérieure de cette biellette 33 décrit un arc de cercle 50 centré sur l'axe de rotation 51 de la deuxième pièce rotative 21. L'extrémité inférieure de cette biellette 33 décrit un arc de cercle 52 centré sur l'axe 30. Un amortisseur unique 53, comprenant par exemple une butée en caoutchouc 54 logée dans une douille 55 de forme cylindrique, amortit le choc et assure l'arrêt de la biellette dans ses deux positions haute et basse. Cet amortisseur a pour fonction de freiner et d'amortir les masses en mouvement et de définir les positions d'arrêt aux points morts. On constate que dans cette réalisation, l'angle de commande, qui permet de passer d'une des positions de point mort à l'autre, est de 1800 La longueur utile de la biellette 33 est au moins double de la distance qui sépare les positions extrêmes de l'axe de pivotement 34, et qui peut être appelée la distance de commande de la deuxième pièce rotative 21. La biellette 33 occupe deux positions extrêmes disposées sur une même droite. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toute variante évidente pour un homme du métier. 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 agencés pour coopérer avec ladite deuxième pièce rotative (21) pour définir deux positions stables, ledit bras pivotant portant des premiers moyens (27) agencés pour coopérer avec deux surfaces d'appui (18a, 18b) de ladite première pièce rotative (18) et des seconds moyens (27a) agencés pour coopérer avec deux surfaces d'appui (21a, 21b) de ladite deuxième pièce rotative (21), et un mécanisme d'entraînement (25) du contact mobile, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur unique (53) agencé pour coopérer avec une biellette (33) et un axe de commande (30) du mécanisme d'entraînement (25) du contact mobile (24), cet amortisseur agissant comme une butée en deux points morts du dispositif, ces points morts correspondant à un décalage angulaire de 1800 de ladite deuxième pièce rotative (21). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur utile de la biellette (33) est au moins égale à deux fois la distance de commande de la deuxième pièce rotative (21). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (33) décrit une trajectoire déterminée entre ses deux positions extrêmes définie par une rotation de chacune de ses extrémités autour de deux points fixes, et en ce que ses positions extrêmes sont alignées sur une même droite. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rotation de l'extrémité supérieure de la biellette est centrée sur l'axe (51) de la deuxième pièce rotative (21). 5. Dispositif selon .la revendication 3, caractérisé en ce que la rotation de l'extrémité inférieure de la biellette est centrée sur l'axe (30) couplé au contact mobile (24). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amortisseur (53) comporte une butée (54) en caoutchouc. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la biellette a une forme de crochet.