Brevet FR2808376A1 — publié le 20011102

COMMUTATEUR ROTATIF PROGRAMMABLE L'invention concerne un commutateur rotatif pro- grammable. D'après le manuel d'utilisation de la société dite Klôckner Moeller, "Automatisieren und Energie vertei- len -Technische Informationen", 1991, indication de com- mande KM 01-2019, pages 4/18 - 4/23, on connaît des commu- tateurs à cames. Ces commutateurs à cames peuvent être actionnés de manière à tourner et possèdent une chambre de commutation, dans laquelle des contacts de ponts pouvant être actionnés au moyen d'une pression sont disposés dans des éléments de paroi en vis-à-vis. Ces contacts de ponts sont actionnés par l'intermédiaire de disques à cames. Etant donné que des disques à cames ayant des contours différents peuvent être utilisés ou échangés en fonction de l'utilisation désirée, un tel commutateur à came a une fonction programmable. Pour une multiplicité d'utili- sations, il existe une multiplicité de commutateurs à cames standards. Si on désire une application particulière, cette dernière est réalisée en général selon une fabrication particulière d'une manière qui est coûteuse par le vendeur. En outre le nombre de fonctions de commutation de tels commutateurs à cames est limité au moins physiquement, étant donné qu'avec le nombre de chambres de commutation disposées les unes derrière les autres, également des forces d'actionnement pour un actionnement en rotation augmentent. C'est pourquoi l'invention a pour but de créer un commutateur rotatif programmable, qui élimine les incon- vénients indiqués et dont les fonctions doivent être modifiées de façon simplifiée. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le commutateur rotatif programmable comprend un dispositif de contact électrique pouvant être actionné en rotation et possédant une entrée pour le raccordement d'une tension d'alimentation et au moins une sortie pour le raccordement d'un moyen de codage, le moyen de codage étant réglable de telle sorte que différents étages de sortie peuvent être commandés en fonction du réglage des moyens de codage. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque moyen de codage est agencé sous la forme d'un élé- ment de commutation électrique, notamment un commutateur à positions multiples. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque moyen de codage est agencé de manière à être rem- plaçable et notamment de manière à être enfichable. Selon une autre caractéristique de l'invention, plusieurs emplacements d'enfichage sont prévus pour des moyens de codage. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque étage de sortie est agencé sous la forme d'un relais. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque étage de sortie est agencé sous la forme d'un semi- conducteur, notamment d'un transistor ou d'un triac. Selon une autre caractéristique de l'invention, plusieurs emplacements d'enfichage sont prévus pour des étages de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, un bloc fonctionnel notamment échangeable peut être branché en amont de chaque étage de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre d'entraînement du dispositif de contact peut être entraîné automatiquement par l'intermédiaire d'un moteur électrique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contact comprend un contact glissant et un disque de codage de préférence remplaçable. Selon une autre caractéristique de l'invention, les sorties du dispositif de contact sont disposées en étant réparties sur la périphérie du disque de codage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la disposition des sorties à des degrés d'angle déterminés s'effectue de telle sorte que les positions du commutateur à came ayant une même fonctionnalité peuvent être simulées à l'aide d'une manette qui coopère avec le contact glissant pouvant être actionné en rotation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre d'entraînement est relié d'une manière active au disque à came notamment remplaçable, et que le disque à came coopère avec des moyens d'encliquetage de manière à garantir une position de commutation définie du dispositif de contact. Grâce à la réalisation des moyens de codage sous la forme d'un élément de commutation modifiable, c'est-à- dire grâce à la possibilité de détermination réglable indiquant quel étage de sortie est commandé et dans quelle position de commutation du dispositif de contact, on obtient un commutateur rotatif programmable, qui garantit une fonctionnalité élevée et une programmation plus simple. Etant donné que l'actionnement d'éléments de commutation individuels du dispositif de contact est supprimé en raison de la présence de cames mécaniques, on est certain qu'une force de réglage constante est obtenue indépendamment du nombre des étages de sortie devant être commutés (contacts de sortie). Dans une forme de réalisation préférée, les moyens de codage et/ou les étages de sortie peuvent être étendus et/ou sont échangeables. Grâce à l'extension d'un commutateur rotatif selon l'invention avec des moyens de codage et/ou des étages de sortie, le commutateur rotatif peut être étendu de façon simple par un non-spécialiste et sa multiplicité de fonctions (nombre et fonctionnalité des contacts de sortie commutables) est étendu. La fonction des étages de sortie de préférence enfichables peut être encore étendue d'une manière essentielle grâce à l'utilisation de blocs fonctionnels précommutables. De telles fonctions sont par exemple des affichages, des retards, une mesure de courant, une mesure de tension, une mesure de puissance, une séparation galvanique (par exemple optocoupleur) ou analogue en fonction de l'interchangeabilité des moyens de codes, des étages de sortie et des blocs fonctionnels, des parties défectueuses peuvent être également remplacées de façon simple. Avantageusement le dispositif de contact est agencé de telle sorte qu'une poignée coopérant avec ce dispositif, simule les positions de commutation d'un com- mutateur à came de même fonctionnalité lors du réglage des positions de commutation. A cet effet le dispositif de contact est agencé de préférence sous la forme d'un disque de contact qui coopère avec un élément de contact rotatif. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: - la figure 1 représente le commutateur rotatif selon l'invention sous la forme d'une représentation sché- matique du dispositif de commutation; - les figures 2a-d représentent l'agencement schématique d'un bloc fonctionnel pouvant être branché de façon supplémentaire; et - la figure 3 représente une disposition possible des composants du commutateur rotatif de la figure 1. Conformément à la figure 1, un commutateur rota- tif programmable selon l'invention comprend un dispositif de contact 2 pouvant être actionné en rotation et qui com- porte une entrée 2a pour le raccordement d'une tension d'alimentation Ul et au moins une sortie 2b pour le rac- cordement d'un moyen de codage électrique 4. Le moyen de codage 4 est agencé de manière à être réglable conformément à l'invention de telle sorte qu'au moyen de réglages différents des moyens de codage 4, on peut commander dif- férents étages électriques de sortie 6. Le dispositif de contact comporte de préférence un disque de codage 3 com- portant les sorties 2b et un moyen de contact (notamment un contact glissant) qui représente l'entrée 2a du dispositif de contact 2 et peut être actionné en rotation. En fonction de la position de commutation du dispositif de contact 2, la tension d'alimentation Ul est appliquée par l'intermédiaire de l'entrée 2a à l'une des sorties 2b et, à partir de là, est reliée à l'entrée 4a du moyen de codage 4. La tension d'alimentation Ul est commutée, au moyen de l'entrée 4a du moyen de codage 4, en fonction du réglage du moyen de codage 4, par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs de ses sorties 4b sur un étage de sortie électrique 6. Une multiplication des contacts pour la com- mande de plusieurs étages de sortie 6 avec une sortie 4b d'un contact du moyen de codage est possible grâce au circuit parallèle raccordé de contacts supplémentaires 9. Le moyen de codage 4 est de préférence agencé sous la forme d'un commutateur dit DIL ou DIP, c'est-à-dire à positions multiples (par exemple à 12 pâles). Sinon, on peut également imaginer une réalisation sous la forme d'un module électronique commutable ou programmable. Le réglage du moyen de codage 4 devrait alors être réalisé selon une technique de programmation. Les étages de sortie 6 sont réalisés avantageu- sement sous la forme de relais. Sinon on peut prévoir une réalisation sous la forme d'un interrupteur à semicon- ducteurs, par exemple un transistor, un triac ou analogue. Dans une forme de réalisation préférée, le moyen de codage 4 et l'étage de sortie 6 sont agencés de manière à être remplaçables. A cet effet, des emplacements d'enfichage sont prévus pour loger les modules interchan- geables. Pour pouvoir éviter des problèmes de contacts, les modules peuvent être fixés en supplément, dans leurs emplacements d'enfichage, au moyen d'un système de liaison à encliquetage ou à vissage. Une forme de réalisation par- ticulièrement avantageuse comprend une multiplicité d'emplacements d'enfichage d'une part pour un autre moyen de codage 4 et d'autre part pour d'autres étages de sortie 6 de sorte que la fonctionnalité du commutateur rotatif selon l'invention peut être étendue presque sans limite. Pour l'extension du moyen de codage 4, on ins- talle au préalable d'autres bornes pour des commutateurs DIL ou leurs socles d'enfichage par exemple en prenant en compte de façon correspondante dans l'agencement, d'une plaquette à circuits imprimés pourvue de voies conduc- trices. Une sortie 2b du dispositif de contact 2 est asso- ciée à chaque moyen de codage 4. Dans l'exemple de réali- sation représenté, chaque sortie 2b est reliée au côté entrée (entrée 4a) d'un commutateur DIL, qui commande alors à nouveau, côté sortie, un relais à l'aide d'une ou de plusieurs de ces sorties 4b. A cet effet l'entrée de la bobine respective du relais est reliée à la sortie 4b du commutateur DIL et la sortie du bobine du relais est reliée au potentiel de référence de la tension d'alimentation Ul. Ainsi dans une certaine position du circuit du dispositif de contact 2, et en fonction du réglage des commutateurs DIL, auquel l'étage de sortie 6 est commandé ou bien un ou même plusieurs étages de sortie 6 sont commandés (ici par exemple des relais). Le commutateur rotatif est en général actionné à l'aide d'une poignée usuelle 6, comme par exemple une vis à poignée. La poignée 8, qui coopère avec l'arbre d'entraînement 10 pour entraîner le dispositif de contact 2, déplace le contact glissant 5, qui glisse au-dessus du disque de codage 3 (par exemple une plaquette de contact ou plaquette conductrice usuelle de préférence de forme circulaire). Les emplacements de contact (sorties 2b) sont disposés en étant répartis radialement (répartition selon des degrés d'angle fixés) sur le disque de codage 3 de telle sorte qu'à l'aide de la poignée 8 coopérant avec le contact glissant 5, on peut simuler les positions de com- mutation de la poignée d'un commutateur à came de même fonctionnalité. A cet effet un disque à came de préférence interchangeable 12 coopère avec l'arbre d'entraînement 10. En remplaçant le disque de codage 3 (comportant un nombre désiré de sorties 2b) et en utilisant un disque à came associé 12, on peut étendre sans problème le nombre de positions de commutation du commutateur à cames selon l'invention. La figure 2a-2d représente l'agencement schéma- tique d'une forme de réalisation préférée de l'étage de sortie 6 en liaison avec un bloc fonctionnel 7 branché en amont. Etant donné qu'aussi bien le bloc fonctionnel 7 que l'étage de sortie 6 sont agencés de manière à être échan- geables et notamment enfichables, une extension ultérieure du commutateur rotatif selon l'invention ou une réparation d'unités défectueuses est possible sans problème par l'uti- lisateur lui-même. Un tel bloc fonctionnel 7 peut contenir les fonctions les plus diverses. Ainsi par exemple on peut avoir les fonctions d'étage de retardement, de minuterie, de compteur, de dispositif d'affichage, de système de séparation galvanique, d'un ampèremètre, d'un voltmètre, d'un appareil de mesure de puissance ou analogue. En fonction de l'agencement du commutateur rotatif, le bloc fonctionnel peut contenir, dans une forme de réalisation très simple, un étrier simple de conducteur (figure 2b). Sinon ce bloc fonctionnel pourrait être également entièrement supprimé et l'étage de sortie pourrait être inséré directement à l'emplacement d'enfichage prévu pour le bloc fonctionnel 7. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, l'arbre d'entraînement 10 coopère avec un disque à came mécanique 12 par l'intermédiaire d'au moins une came, pour la position de commutation définie du dispositif de contact 2. Avantageusement le disque à came 12 est également agencé de manière à être remplaçable. Un système d'encliquetage désiré pour le réglage de l'angle de commu- tation peut être sélectionné moyennant l'utilisation d'un disque à came correspondant 12. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment, mais englobe également toutes les formes de réalisation équivalentes au sens de l'invention. Ainsi dans une variante de réalisation de l'invention, le commutateur rotatif peut être équipé d'un système d'actionnement automatique. A cet effet le disque à came 12 ou le disque de codage 3 ou l'arbre d'entraînement 10 peut être entraîné par un moteur électrique 14. L'utilisation d'un embrayage patinant serait judicieux. De cette manière, on peut également réaliser de façon simple une unité de commutation pas-à-pas. Liste des références Dispositif de contact 2 Entrée (dispositif de contact) 2a Sortie (Dispositif de contact) 2b Disque de codage 3 Moyen de codage 4 Entrée (moyen de codage) 4a Sortie (moyen de codage) 4b Moyens de contact (contact glissant) 5 Etage de sortie 7 Bloc fonctionnel 8 Poignée 9 Contacts supplémentaires 10 Arbre d'entraînement 11 Disque à came 125 Moteur électrique 14 REVENDICATIONS 1. Commutateur rotatif programmable comportant un arbre d'entraînement (10), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contact électrique (2) pouvant être actionné en rotation et possédant une entrée (2a) pour le raccordement d'une tension d'alimentation (Ul) et au moins une sortie (2b) pour le raccordement d'un moyen de codage (4), le moyen de codage (4) étant réglable de telle sorte que différents étages de sortie (6) peuvent être commandés en fonction du réglage des moyens de codage (4). 2. Commutateur rotatif programmable selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque moyen de codage (4) est agencé sous la forme d'un élément de commu- tation électrique, notamment un commutateur à positions multiples en ligne. 3. Commutateur rotatif programmable selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque moyen de codage est agencé de manière à être remplaçable et notamment de manière à être enfichable. 4. Commutateur rotatif programmable selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs emplace- ments d'enfichage sont prévus pour des moyens de codage (4). 5. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque étage de sortie (6) est agencé sous la forme d'un relais. 6. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque étage de sortie (6) est agencé sous la forme d'un semiconducteur, notamment d'un transistor ou d'un triac. 7. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que plusieurs emplacements d'enfichage sont prévus pour des étages de sortie (6). 8. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un bloc fonctionnel (4) notamment échangeable peut être branché en amont de chaque étage de sortie (6). 9. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (10) du dispositif de contact (2) peut être entraîné automatiquement par l'intermédiaire d'un moteur électrique (14). 10. Commutateur rotatif programmable selon une ou plusieurs des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de contact (2) comprend un contact glissant (5) et un disque de codage (3) de préférence remplaçable. 11. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les sorties (2b) du dispositif de contact (2) sont disposées en étant réparties sur la périphérie du disque de codage (3). 12. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la disposition des sorties (2b) à des degrés d'angle déterminés s'effectue de telle sorte que les positions du commutateur à came ayant une même fonctionnalité peuvent être simulées à l'aide d'une manette (8) qui coopère avec le contact glissant (5) pouvant être actionné en rotation. 13. Commutateur rotatif programmable selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (10) est relié d'une manière active au disque à came (12) notamment remplaçable, et que le disque à came (12) coopère avec des moyens d'encliquetage de manière à garantir une position de commutation définie du dispositif de contact (2).