L'invention est relative à un mécanisme de commande d'un interrupteur électrique comportant: - une première manivelle de commande des contacts dudit interrupteur, montée à rotation sur un axe porté par un flasque, - une deuxième manivelle solidaire d'un arbre de réarmement susceptible d'être actionné par un organe de commande et monté à rotation sur ledit flasque, - une bielle de liaison desdites manivelles, présentant une course morte, - un dispositif accumulateur d'énergie intercalé entre lesdites manivelles et agencé de manière à réaliser un cycle de mouvements brusques d'ouverture et de fermeture desdits contacts selon un ordre déterminé, sans réarmement intermédiaire, et - un dispositif d'accrochage associé à chaque manivelle.
Dans les postes de distribution à double dérivation avec permutation automatique, L'énergie accumulée dans les commandes des interrupteurs permet d'effectuer un cycle fermeture-ouverture et le réarmement se fait soit manuellement soit automatiquement par un moteur électrique à la fin de chaque cycle.
Dans un dispositif connu du genre mentionné, le dispositif accumulateur d'énergie comporte deux ressorts coaxiaux bandés simultanément, I'un des ressorts étant utilisé pour la manoeuvre de fermeture, et l'autre pour la manoeuvre d'ouverture de l'interrupteur. L'encombrement de ces mécanismes augmente le poids et la complexité de la commande.
Dans un autre dispositif connu utilisant un ressort unique pour les manoeuvres de fermeture et d'ouverture sans réarmement intermédiaire, les accrochages associés aux manivelles travaillent au choc lors des manoeuvres, provoquant une usure prématurée du mécanisme. La détente du ressort de compression s'effectue dans un même sens pour les deux manoeuvres.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un mécanisme de commande simple et bon marché tout en présentant le maximum de fiabilité.
Le mécanisme, selon l'invention, est caractérisé par le fait que ladite bielle de liaison à course morte, lesdites première et deuxième manivelles et ledit flasque constituent un quadrilatère articulé ayant un côté de longueur variable et étant déformable angulairement sous l'action dudit dispositif accumulateur d'énergie, lequel comporte un ressort unique dont la ligne d'action est différente de la direction de ladite bielle de liaison,
L'énergie emmagasinée lors de l'armement dudit ressort étant suffisante pour assurer ledit cycle. L'emploi d'un ressort unique simplifie la commande qui peut être entièrement symétrique et comporter des flasques de support travaillant uniquement à la traction.
La commande, décrite ci-dessous, appliquée à un interrupteur d'un poste à permutation automatique peut facilement être adaptée pour une commande d'un interrupteur ne présentant pas une position stable armé ouvert, en rendant inactif l'accrochage de la manivelle de commande. Les postes équipés des mécanismes de commande selon l'invention sont transformables ultérieurement en postes à double dérivation lorsque l'évolution du réseau impose cette transformation.
Le ressort est avantageusement enfilé sur une tige de guidage munie d'une tête montée à rotation sur un axe de la manivelle d'armement, L'autre extrémité de la tige étant montée à coulissement sur un point intermédiaire du bras de la manivelle de commande, formant l'un des côtés du quadrilatère articulé.
La détente du ressort de compression, préalablement armé, s'effectue de préférence essentiellement selon des sens opposés respectivement pour les manoeuvres successives de fermeture et d'ouverture. La bielle de liaison est de préférence munie d'une boutonnière définissant ladite course morte, dont la longueur est appropriée à la course de fermeture de l'interrupteur. Cette boutonnière peut avantageusement coulisser sur un maneton de la manivelle de commande constituant l'un des sommets dudit quadrilatère articulé.
Selon une forme d'exécution de l'invention, les deux verrous de commande des dispositifs d'accrochage sont interverrouillés par une tringle de commande interdisant la fermeture de l'interrupteur si la deuxième manivelle n'est pas verrouillée en position armée.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de l'exposé qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple et représenté aux dessins annexés, dans lesquels:
la fig. 1 est une vue schématique en élévation d'un mécanisme de commande à ressort unique selon l'invention, représenté dans la position ouverte, désarmée;
la fig. 2 est une vue en plan du mécanisme selon la fig. 1;
les fig. 3 et 4, analogues à la fig. 1, montrent le mécanisme respectivement dans la position ouverte, armée et dans la position fermée;
la fig. 5 montre le mécanisme selon la fig. 1, équipé d'un dispositif d'interverrouillage des accrochages.
Le mécanisme de commande à ressort unique, selon les fig. 1 à 4, d'un appareil de coupure, notamment d'un interrupteur d'un poste à double dérivation à permutation automatique, permet de réaliser les mouvements brusques de fermeture et d'ouverture des contacts de l'interrupteur sans réarmement intermédiaire du ressort.
Le mécanisme, désigné par le repère général 10, est agencé symétriquement par rapport à un plan de trace X-X' sur la fig. 2 entre deux platines parallèles 12, 14 et comporte un arbre entraînant 16 coopérant avec un levier de manoeuvre d'armement (non représenté) et un arbre entraîné 18. Une manivelle 20 d'armement est calée sur l'arbre entraînant 16 et une manivelle 22 de commande des contacts de l'interrupteur est solidaire de l'arbre entraîné 18. Chaque manivelle 20, 22 est constituée de deux flasques parallèles 24, 26; 28, 30, symétriques par rapport au plan médian XX' et reliés entre eux par un maneton 32, 34 excentré par rapport à l'arbre 16, 18 de la manivelle. Une bielle de commande (non représentée) des contacts de l'interrupteur est articulée sur le maneton 34 de la manivelle 22.
Un ressort de compression 36 est enfilé sur une tige 38 de guidage munie d'une tête 40 articulée sur le maneton 32 de la manivelle 20. L'extrémité opposée de la tige 38 peut coulisser dans une ouverture 41 ménagée dans un axe 42 monté fou entre les deux flasques 28, 30 de la manivelle de commande 22. Une butée 44, en forme de douille enfilée sur la tige 38, est en contact avec une face plane 46 de l'axe 42, les extrémités du ressort 36 prenant appui sur la butée 44 et la tête 40. Une bielle double 48 est articulée sur le maneton 32 de la manivelle d'armement 20, et est munie à son extrémité opposée d'une boutonnière 50 qui coulisse sur un axe 52, solidaire de la manivelle de commande 22, lors des mouvements d'armement et de fermeture du mécanisme 10.
Chaque manivelle 20, 22 présente une rampe curviligne 54, 56 dont la partie inférieure est pourvue d'un galet 58, 60 coopérant avec un organe d'accrochage 62, 64 articulé respectivement autour d'un pivot 66, 68 et comportant un ressort de rappel 69. Un verrou en demi-lune 70, 72, monté à rotation sur son axe et solidarisé à un levier 74, 76, dont l'un des bras porte un ergot de commande 78, 80 et l'autre un point d'ancrage d'un ressort commun de rappel 77, coopère avec chaque organe d'accrochage 62, 64 pour assurer le verrouillage et le déverrouillage respectivement par blocage et libération d'une encoche 82, 84 prévue sur chaque organe d'accrochage 62, 64.
Deux butées 86, 88, fixées aux platines 12, 14, respectivement sur la trajectoire des galets 58, 60, limitent la course des manivelles 20, 22 sous l'action du ressort 36. La commande des verrous 70, 72, provoquant la libération des accrochages 62,
64, est réalisée par un dispositif électromagnétique du type
électro-aimant (non représenté) et/ou une commande
manuelle (non représentée) attaquant les ergots 78, 80. La
manoeuvre d'armement, se traduisant par une compression du ressort 36, est effectuée soit manuellement au moyen d'un
levier fixé sur l'arbre 16, soit automatiquement par un motoréducteur entraînant l'arbre 16.
Les arbres 16, 18, le maneton
32 et l'axe 52 définissent les sommets d'un quadrilatère articulé déformable, et l'ensemble est agencé de façon que la ligne d'action du ressort de compression 36 soit distincte de la direction de la bielle 48 à course morte 50, formant l'un des côtés
du quadrilatère.
Le fonctionnement du mécanisme de commande selon les
fig. 1 à 4, est le suivant:
Dans la position, ouverte, désarmée, représentée à la fig. 1,
l'interrupteur est ouvert et le ressort 36 détendu. Le verrou 72
est engagé dans l'encoche 84 de l'accrochage 64 qui verrouille
la manivelle de commande 22 dans le sens trigonométrique.
L'autre accrochage 62 est en position déverrouillée, et le galet
58 de la manivelle d'armement 20 est au contact de la butée
86.
Lors de la manoeuvre d'armement (fig. 3), l'interrupteur reste en position ouvert, la manivelle de commande 22 restant verrouillée par l'accrochage 64. L'actionnement de la manivelle d'armement 20, dans le sens trigonométrique, au moyen du levier de manoeuvre ou du moto-réducteur, provoque la compression du ressort 36 et le déplacement de la bielle double 48, autorisé par la boutonnière 50 coulissant sur l'axe 52. En fin de course d'armement, l'accrochage 62 tourne autour du pivot 66 sous l'action du ressort de rappel 69 et vient verrouiller le galet 58, et le verrou 70 s'engage dans l'encoche 82.
L'opération de fermeture de l'interrupteur est représentée à la fig. 4. Cette manoeuvre peut être commandée à distance par excitation de l'électro-aimant provoquant la rotation du verrou 72 et la libération de l'accrochage 64 qui pivote dans le sens trigonométrique sous l'action de la force de verrouillage et libère la manivelle de commande 22. Le couple dû au ressort 36 bandé entraîne en rotation brusque la manivelle de commande 22 dans le sens trigonométrique correspondant à la fermeture des contacts de l'interrupteur. Durant cette manoeuvre, l'axe 52 de la manivelle 22 coulisse dans la boutonnière 50 de la bielle 48 et la manivelle d'armement 20 reste bloquée par l'accrochage 62.
L'énergie restant emmagasinée dans le ressort 36 est suffisante pour assurer une manoeuvre d'ouverture de l'interrupteur commandée par l'excitation de l'électro-aimant de commande du verrou 70 qui libère l'accrochage 62, et la manivelle d'armement 20 (voir fig. 1). Le point d'appui du ressort 36 est dans ce cas situé sur la manivelle de commande 22 et le ressort 36 se détend en sens opposé par rapport à celui de la manoeuvre de fermeture. La manivelle d'armement 20 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre en entraînant la manivelle de commande 22 par l'intermédiaire de la bielle 48 dont la boutonnière 50 est en fin de course. Les contacts de l'interrupteur s'ouvrent.
Il est facile de voir que les accrochages 62, 64 ne travaillent jamais au choc et que le système à quadrilatère articulé 20, 22, 48, attaqué par le ressort 36, non parallèle à la bielle 48, permet d'imposer à la manivelle 22 des rotations successives inverses.
Le mécanisme de commande à ressort unique assure les manoeuvres de fermeture et d'ouverture des contacts de l'interrupteur sans réarmement intermédiaire. La course angulaire d'armement est faible (environ 70 degrés) et permet dans le cas d'un réarmement manuel, de disposer le levier d'armement sur la face avant de la cellule. Cette commande est de préférence réalisée par attaque directe sans roue à cliquets ou autre dispositif de démultiplication.
La fig. 5 montre le mécanisme de la fig. 1 équipé d'un dispositif d'interverrouillage des deux verrous 70, 72 par une tringle de commande 90 munie de deux lumières oblongues 92, 94 engagées respectivement sur les ergots 78, 80 des leviers 74, 76. La longueur de la lumière 94 est supérieure à celle de la lumière 92 et l'ensemble est agencé de telle manière que dans la position désarmée, représentée à la fig. 5, l'ergot 78 en butée de l'extrémité gauche de la lumière 92, interdit un coulissement vers la droite dans le sens de la flèche F, de la tringle de commande 90. Une commande de fermeture de l'interrupteur ne peut être transmise au verrou 72 par la tringle 90 qu'après armement du mécanisme et effacement de l'ergot 78 par verrouillage de l'accrochage 62.
Les commandes d'ouverture et de fermeture de l'interrupteur sont réalisées respectivement par un déplacement vers la gauche et la droite de la tringle de commande 90.
Un culbuteur 96, monté fou sur l'arbre 16, est articulé à l'une de ses extrémités 102 sur la tringle de commande 90, et porte à l'extrémité opposée un téton 98 s'étendant dans la zone de débattement du levier d'armement 100. Le téton 98 interdit un coulissement de la tringle 90 vers la gauche lorsque le levier d'armement 100 est dans la position d'armement, représentée en trait discontinu sur la figure. Une ouverture de l'interrupteur ne peut être commandée qu'après retrait du levier 100 en vue d'éviter tout retour de levier intempestif.
The invention relates to a control mechanism for an electric switch comprising: - a first crank for controlling the contacts of said switch, rotatably mounted on an axis carried by a flange, - a second crank secured to a reset shaft capable of being actuated by a control member and mounted to rotate on said flange, - a connecting rod for said cranks, having a dead travel, - an energy storage device interposed between said cranks and arranged so as to perform a cycle sudden opening and closing movements of said contacts in a determined order, without intermediate reset, and - a latching device associated with each crank.
In double bypass distribution stations with automatic changeover, the energy accumulated in the switch controls makes it possible to carry out a close-open cycle and reset is done either manually or automatically by an electric motor at the end of each cycle.
In a known device of the type mentioned, the energy storage device comprises two coaxial springs loaded simultaneously, one of the springs being used for the closing operation, and the other for the opening operation of the switch. The bulkiness of these mechanisms increases the weight and complexity of the control.
In another known device using a single spring for the closing and opening maneuvers without intermediate reset, the hooks associated with the cranks work by shock during maneuvers, causing premature wear of the mechanism. The compression spring is released in the same direction for both operations.
The object of the present invention is to avoid these drawbacks and to provide a simple and inexpensive control mechanism while having the maximum reliability.
The mechanism, according to the invention, is characterized in that said dead travel connecting rod, said first and second cranks and said flange constitute an articulated quadrilateral having a side of variable length and being angularly deformable under the action of said device. energy accumulator, which comprises a single spring whose line of action is different from the direction of said connecting rod,
The energy stored during the charging of said spring being sufficient to ensure said cycle. The use of a single spring simplifies the control which can be entirely symmetrical and include support flanges working only in tension.
The command, described below, applied to a switch of an automatic changeover station can easily be adapted for a command of a switch not having a stable armed open position, by disabling the latching of the control crank. . The stations equipped with the control mechanisms according to the invention can subsequently be transformed into double bypass stations when the evolution of the network requires this transformation.
The spring is advantageously threaded onto a guide rod provided with a head mounted to rotate on an axis of the crank arm, the other end of the rod being slidably mounted on an intermediate point of the arm of the control crank , forming one of the sides of the articulated quadrilateral.
The relaxation of the compression spring, previously armed, preferably takes place essentially in opposite directions respectively for the successive closing and opening operations. The connecting rod is preferably provided with a buttonhole defining said dead travel, the length of which is appropriate to the closing travel of the switch. This buttonhole can advantageously slide on a crank pin of the control crank constituting one of the vertices of said articulated quadrilateral.
According to one embodiment of the invention, the two control locks of the hooking devices are interlocked by a control rod preventing the closing of the switch if the second crank is not locked in the armed position.
Other advantages and characteristics will emerge from the following description of an embodiment of the invention, given by way of example and shown in the accompanying drawings, in which:
fig. 1 is a schematic elevational view of a single spring operating mechanism according to the invention, shown in the open, disarmed position;
fig. 2 is a plan view of the mechanism according to FIG. 1;
figs. 3 and 4, similar to FIG. 1, show the mechanism respectively in the open, armed and closed position;
fig. 5 shows the mechanism according to FIG. 1, equipped with an interlocking device for the hooks.
The single spring operating mechanism, according to fig. 1 to 4, of a breaking device, in particular of a switch of a double bypass station with automatic changeover, makes it possible to carry out abrupt closing and opening movements of the contacts of the switch without intermediate resetting of the spring .
The mechanism, designated by the general reference 10, is arranged symmetrically with respect to a trace plane X-X 'in FIG. 2 between two parallel plates 12, 14 and comprises a driving shaft 16 cooperating with an arming operating lever (not shown) and a driven shaft 18. An arming crank 20 is wedged on the driving shaft 16 and a crank 22 for controlling the switch contacts is integral with the driven shaft 18. Each crank 20, 22 consists of two parallel flanges 24, 26; 28, 30, symmetrical with respect to the median plane XX 'and interconnected by a crank pin 32, 34 eccentric with respect to the shaft 16, 18 of the crank. A control rod (not shown) for the contacts of the switch is articulated on the crankpin 34 of the crank 22.
A compression spring 36 is threaded onto a guide rod 38 provided with a head 40 articulated on the crank pin 32 of the crank 20. The opposite end of the rod 38 can slide in an opening 41 formed in an axis 42 mounted idle. between the two flanges 28, 30 of the control crank 22. A stop 44, in the form of a sleeve threaded on the rod 38, is in contact with a flat face 46 of the pin 42, the ends of the spring 36 bearing on the stop 44 and the head 40. A double connecting rod 48 is articulated on the crank pin 32 of the crank arm 20, and is provided at its opposite end with a buttonhole 50 which slides on an axis 52, integral with the crank of control 22, during the arming and closing movements of the mechanism 10.
Each crank 20, 22 has a curvilinear ramp 54, 56, the lower part of which is provided with a roller 58, 60 cooperating with a hooking member 62, 64 articulated respectively around a pivot 66, 68 and comprising a spring of recall 69. A half-moon lock 70, 72, mounted for rotation on its axis and secured to a lever 74, 76, one of the arms of which carries a control lug 78, 80 and the other a point of anchoring of a common return spring 77, cooperates with each fastening member 62, 64 to ensure the locking and unlocking respectively by locking and releasing a notch 82, 84 provided on each fastening member 62, 64.
Two stops 86, 88, fixed to the plates 12, 14, respectively on the path of the rollers 58, 60, limit the travel of the cranks 20, 22 under the action of the spring 36. The control of the locks 70, 72, causing the release skirmishes 62,
64, is produced by an electromagnetic device of the type
electromagnet (not shown) and / or a control
manual (not shown) attacking the pins 78, 80. The
cocking operation, resulting in a compression of the spring 36, is carried out either manually by means of a
lever fixed to the shaft 16, or automatically by a geared motor driving the shaft 16.
Trees 16, 18, the crankpin
32 and the axis 52 define the vertices of a deformable articulated quadrilateral, and the assembly is arranged so that the line of action of the compression spring 36 is distinct from the direction of the connecting rod 48 with dead travel 50, forming one of the sides
of the quadrilateral.
The operation of the operating mechanism according to
fig. 1 to 4, is the following:
In the open, disarmed position shown in FIG. 1,
the switch is open and the spring 36 relaxed. Lock 72
is engaged in the notch 84 of the attachment 64 which locks
the control crank 22 in the trigonometric direction.
The other hook 62 is in the unlocked position, and the roller
58 of the cocking crank 20 is in contact with the stop
86.
During the arming maneuver (fig. 3), the switch remains in the open position, the control crank 22 remaining locked by the hooking 64. The actuation of the arming crank 20, in the counterclockwise direction, by means of the operating lever or the gear motor, causes the compression of the spring 36 and the displacement of the double connecting rod 48, authorized by the buttonhole 50 sliding on the axis 52. At the end of the cocking stroke, the hooking 62 rotates around the pivot 66 under the action of the return spring 69 and locks the roller 58, and the lock 70 engages in the notch 82.
The switch closing operation is shown in fig. 4. This maneuver can be remotely controlled by excitation of the electromagnet causing the rotation of the lock 72 and the release of the latch 64 which pivots in the counterclockwise direction under the action of the locking force and releases the crank. control 22. The torque due to the loaded spring 36 causes the control crank 22 to rotate suddenly in the counterclockwise direction corresponding to the closing of the switch contacts. During this maneuver, the axis 52 of the crank 22 slides in the buttonhole 50 of the connecting rod 48 and the cocking crank 20 remains blocked by the hooking 62.
The remaining energy stored in the spring 36 is sufficient to ensure an opening operation of the switch controlled by the energization of the control electromagnet of the latch 70 which releases the latch 62, and the crank of arming 20 (see fig. 1). The fulcrum of the spring 36 is in this case located on the control crank 22 and the spring 36 expands in the opposite direction relative to that of the closing maneuver. The cocking crank 20 pivots in the direction of clockwise, driving the control crank 22 via the connecting rod 48, the buttonhole 50 of which is at the end of its travel. The switch contacts open.
It is easy to see that the hooks 62, 64 never work on impact and that the articulated quadrilateral system 20, 22, 48, attacked by the spring 36, not parallel to the connecting rod 48, makes it possible to impose on the crank 22 successive reverse rotations.
The single spring operating mechanism ensures the closing and opening operations of the switch contacts without intermediate resetting. The angular cocking stroke is low (approximately 70 degrees) and, in the case of manual rearming, allows the cocking lever to be placed on the front face of the cell. This control is preferably carried out by direct drive without a ratchet wheel or other reduction device.
Fig. 5 shows the mechanism of FIG. 1 equipped with a device for interlocking the two bolts 70, 72 by a control rod 90 provided with two oblong slots 92, 94 respectively engaged on the pins 78, 80 of the levers 74, 76. The length of the slot 94 is greater than that of the light 92 and the assembly is arranged such that in the disarmed position, shown in FIG. 5, the lug 78 in abutment with the left end of the slot 92, prevents sliding to the right in the direction of the arrow F, of the control rod 90. A closing command of the switch cannot be performed. transmitted to the latch 72 by the rod 90 only after cocking of the mechanism and removal of the lug 78 by locking the latch 62.
The opening and closing commands of the switch are carried out respectively by a movement to the left and to the right of the control rod 90.
A rocker arm 96, mounted loosely on the shaft 16, is articulated at one of its ends 102 on the control rod 90, and carries at the opposite end a stud 98 extending into the travel zone of the lever d. cocking 100. The stud 98 prevents sliding of the rod 90 to the left when the cocking lever 100 is in the cocking position, shown in broken lines in the figure. An opening of the switch can only be ordered after withdrawal of the lever 100 in order to avoid any untimely return of the lever.