EP0604330A1

EP0604330A1 - Disjoncteur modulaire associé à un bloc de télécommande

Info

Publication number: EP0604330A1
Application number: EP93420495A
Authority: EP
Inventors: William Bartolo; Michel Lazareth
Original assignee: Merlin Gerin SA; Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2013-12-13
Also published as: FR2699733A1; DE69318687T2; EP0604330B1; FR2699733B1; DE69318687D1; ES2117700T3

Abstract

La présente invention concerne un disjoncteur modulaire associé à un bloc de télécommande. Ce bloc de télécommande (50) comporte une manette (12) liée rigidement à une première manette du disjoncteur, cette manette étant rotative autour d'un axe fixe et pourvue d'un téton protubérant (13). Le bloc de télécommande comporte un arbre de sortie (16) portant un volant (20) sur lequel est monté un axe décentré (19) sur lequel est articulée une biellette (18) sollicitée par un ressort (21). La biellette comporte une encoche (26) qui est destinée à coopérer avec le téton (13) pour coupler l'actionneur du bloc de télécommande avec ladite manette (12). Ce dispositif est conçu pour permettre un tel accouplement lorsque l'on veut actionner la manette par télécommande et pour débrayer cette manette en dehors des phases de commande à distance. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un disjoncteur modulaire pourvu d'une première manette ayant deux positions stables respectivement d'ouverture et de fermeture, et associé à un bloc de télécommande comportant une deuxième manette, ces deux manettes étant liées par des moyens de couplage rigide.
On connaît déjà des installations électriques comportant un disjoncteur modulaire couplé à un bloc de télécommande par des moyens mécaniques qui relient ledit bloc de télécommande à une manette de commande manuelle du disjoncteur. Un tel dispositif est par exemple décrit par la demande de brevet allemand DE-3711138A. Dans cette réalisation, la première manette, c'est-à-dire celle du disjoncteur est reliée rigidement à la deuxième manette c'est-à-dire celle du bloc de télécommande par une barrette de liaison. Le mécanisme du bloc de télécommande comporte deux biellettes de transmission montées entre une embase de la deuxième manette, et une roue d'engrenage du réducteur de vitesse associé au moteur. L'extrémité de l'une des biellettes est engagée dans une ouverture oblongue de l'embase, ce qui autorise une commande manuelle du disjoncteur, indépendamment du bloc de télécommande. Il subsiste néanmoins toujours une liaison mécanique entre la première manette du disjoncteur et le mécanisme du bloc de télécommande, cette liaison étant entraînée lors d'un déplacement manuel de la première manette du disjoncteur. La présence permanente de cette liaison nécessite une augmentation de la force d'actionnement manuel.
Le but de la présente invention consiste à réduire la force d'actionnement manuel d'un disjoncteur à télécommande.
Ce but est atteint par le disjoncteur selon l'invention caractérisé en ce que le bloc de télécommande comporte un mécanisme embrayable pour le coupler à ladite deuxième manette pendant les phases de passage de la première manette de l'une vers l'autre de ses positions stables sous l'action du bloc de télécommande, et débrayable pour le désaccoupler de cette deuxième manette en dehors de ces phases, en vue de l'actionnement manuel de ladite première manette de l'une vers l'autre de ses positions stables.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit mécanisme embrayable et débrayable comporte une biellette articulée sur un volant monté sur un arbre de sortie rotatif d'un actionneur, notamment un moteur électrique du bloc de télécommande, cette biellette étant pourvue de moyens de couplage pour la coupler à ladite deuxième manette, un ressort tendant à solliciter cette biellette dans une position de couplage avec la manette, et des moyens d'arrêt pour s'opposer à l'action du ressort et empêcher ledit couplage de cette biellette et de cette manette.
Dans cette réalisation préférée, les moyens de couplage de la biellette comportent un bec agencé pour s'accrocher, dans ladite position de couplage, à un téton porté par un maneton solidaire de la deuxième manette.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description ci-dessous d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif et représenté dans les différentes phases de son fonctionnement par les dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 représente une vue schématique d'un disjoncteur modulaire associé à un bloc de télécommande,
la figure 2 représente le bloc de télécommande selon l'invention dans lequel le mécanisme embrayable et débrayable est débrayé, la deuxième manette couplée rigidement à la première étant en position d'ouverture,
la figure 3 représente une vue similaire à celle de la figure 2 dans laquelle le mécanisme embrayable et débrayable est embrayé,
la figure 4 représente une vue similaire à celles des figures précédentes dans laquelle le mécanisme embrayable et débrayable est embrayé et actionne la deuxième manette pour amener la première manette en position de fermeture,
la figure 5 est une vue similaire à celles des figures précédentes dans laquelle le mécanisme embrayable et débrayable est à nouveau débrayé après avoir amené la première manette, par l'intermédiaire de la deuxième manette dans sa position de fermeture,
la figure 6 est une vue similaire à celles des figures précédentes dans laquelle le mécanisme embrayable et débrayable est à nouveau embrayé pour basculer la première manette, par l'intermédiaire de la deuxième manette vers sa position d'ouverture,
la figure 7 est une vue similaire à celles des figures précédentes illustrant le mécanisme embrayable et débrayable encore embrayé après avoir ramené ladite première manette, par l'intermédiaire de la deuxième manette dans sa position d'ouverture,
la figure 8 représente une vue similaire aux figures précédentes dans laquelle le mécanisme embrayable et débrayable est à nouveau débrayé après avoir ramené la première manette, par l'intermédiaire de la deuxième manette dans sa position d'ouverture,
la figure 9 est une vue similaire à celles des figures précédentes dans laquelle la première manette a été basculée manuellement dans sa position de fermeture en entraînant ladite deuxième manette, et où le bloc de télécommande reçoit un ordre de fermeture, et
la figure 10 représente une vue similaire à la vue de la figure 9 dans laquelle la première manette a été basculée manuellement dans sa position d'ouverture en entraînant ladite deuxième manette, et où le bloc de télécommande reçoit un ordre d'ouverture.

En référence à la figure 1, le disjoncteur modulaire 10, représenté de manière schématique, comporte une première manette 11. Ce disjoncteur est associé à un bloc de télécommande 50 comportant une deuxième manette 12. Les deux manettes sont liées par des moyens de couplage rigide 51 qui sont par exemple constituées par une barrette ou par tout autre élément connu susceptible d'assurer la même fonction.
Sur les figures suivantes, et notamment la figure 2, seule ladite deuxième manette 12 est représentée. Elle est équipée d'un téton protubérant 13 porté par un maneton 14 solidaire d'un corps central en forme de tambour cylindrique qui est par ailleurs prolongé par un levier de commande manuelle 15. Le bloc de télécommande 50 comporte un arbre de sortie 16 entraîné par un actionneur, notamment un moteur électrique. Le mécanisme embrayable et débrayable est agencé pour assurer un couplage séquentiel de l'arbre de sortie 16 et de ladite deuxième manette 12. Ce mécanisme embrayable et débrayable sera décrit plus en détail ci-dessous.
Il comprend principalement une biellette 18 articulée sur un axe 19 monté de manière décentrée sur un volant 20 porté par l'arbre de sortie 16 de l'actionneur du bloc de télécommande. Un ressort 21 comprenant un enroulement central 21a constitué d'au moins une boucle circulaire ou hélicoïdale,et prolongé par deux bras 21b et 21c rectilignes, est conçu pour solliciter la biellette 18 dans le sens de la flèche A, c'est-à-dire dans une position de couplage avec la manette d'enclenchement 11. L'enroulement central 21a de ce ressort est disposé autour d'un plot sensiblement cylindrique 22 traversé en son centre par l'axe 19 et solidaire de l'une des extrémités de la biellette 18. Le bras 21b est en appui contre l'arbre de sortie 16 et l'extrémité du bras 21c est en appui contre une goupille 23 montée sur la biellette 18. Dans la position représentée par cette figure, la biellette 18 est sollicitée par le ressort 21 en appui contre une butée fixe 24. Au voisinage de son extrémité opposée au plot cylindrique 22, la biellette comporte un bec 25 pourvu d'une encoche 26 qui, comme on le verra par la suite, est destinée à coopérer avec le téton 13 du maneton 14 de la deuxième manette 12. Etant donné que la biellette 18 est appuyée contre la butée 24, le téton 13 est dégagé de l'encoche 26 et le mécanisme est débrayé puisque la biellette 18, qui constitue en fait l'élément de liaison entre le bloc de télécommande et la deuxième manette est découplée de cette manette. Il est évident que les déplacements de la deuxième manette engendrent des déplacements correspondants de la première puisque les deux manettes sont liées rigidement.
En résumé la figure 2 correspond à l'état "ouvert" du disjoncteur. Cet état correspond à l'une des deux positions stables de sa manette. On constate que dans cette première position stable, l'actionneur du bloc de télécommande est débrayé, de sorte que la première manette peut être actionnée manuellement.
La figure 3 correspond au début d'une séquence de fermeture du disjoncteur, cette fermeture étant provoquée par le bloc de télécommande. Ce bloc de télécommande reçoit des impulsions de commande qui ont pour effet d'enclencher l'actionneur et de faire tourner son arbre de sortie 16 et le volant 20 porté par cet arbre dans le sens de la flèche B. L'axe 19, décentré et porté par le volant 20, se déplace dans le sens de la flèche B sur un cercle 30 concentrique à l'arbre de sortie 16. Le ressort 21 s'arme et continue à solliciter la biellette 18 dans le sens indiqué par la flèche A. Comme le point d'articulation de la biellette 18, défini par l'axe 19, se déplace sur le cercle 30 et comme cette biellette reste en appui sur la butée 24 en raison de la force exercée par le bras rectiligne 21c du ressort 21 sur la goupille 23, la biellette 18 pivote jusqu'à ce que l'encoche 26 du bec 25 se positionne autour du téton 13 défini précédemment. Dans cette position, le mécanisme d'embrayage et de débrayage du bloc de télécommande se trouve dans sa position embrayée. En d'autres termes une liaison mécanique rigide est établie entre l'actionneur du bloc de télécommande et la deuxième manette, et par conséquent également avec la première manette liée rigidement à la deuxième.
La phase suivante de la séquence de fermeture du disjoncteur est illustrée par la figure 4. Au cours de cette phase, le volant 20 entraîné par l'arbre de sortie 16 de l'actionneur du bloc de télécommande, continue à tourner dans le sens indiqué par la flèche B. L'axe 19 sur lequel est articulé la biellette 18 continue à se déplacer sur le cercle 30, ce qui a pour effet d'entraîner la biellette dont le bec 25 est accroché au téton 13 de telle manière qu'il entraîne la deuxième manette 12 dans le sens de la flèche C vers sa deuxième position stable F ou position de fermeture.
La figure 5 illustre une dernière phase de cette séquence de fermeture, consistant à débrayer le mécanisme embrayable et débrayable c'est-à-dire à désaccoupler la deuxième manette et l'actionneur du bloc de télécommande. Le volant 20, toujours entraîné par l'arbre de sortie 16 de l'actionneur du bloc de télécommande, continue à tourner dans le sens de la flèche B. L'axe 19 continue à se déplacer sur le cercle 30. A la fin de la phase précédente, la biellette 18 a été amenée en appui contre l'arbre 16. Du fait que le volant 20 continue à tourner autour de cet arbre le point d'articulation de la biellette 18, constitué par l'axe 19 continue à se déplacer sur le cercle 30, ce qui engendre un pivotement de cette biellette dans le sens de la flèche A' qui est opposée à la flèche A définie précédemment. Ce mouvement relatif de la biellette a pour effet de déplacer le bec 25 et de déplacer l'encoche 26 par rapport au téton 13.
A la fin de cette séquence de fermeture commandée par le bloc de télécommande les première et deuxième manettes respectivement du disjoncteur et du bloc de télécommande se trouvent dans leur position de fermeture et le mécanisme embrayable et débrayable est désaccouplé. En conséquence, pour un utilisateur, il est possible à tout moment d'actionner manuellement la première manette.
Les figures 6 à 8 illustrent la séquence d'ouverture du disjoncteur, cette ouverture étant commandée par le bloc de télécommande. Pour cette séquence, l'état initial est celui qui a été décrit en référence à la figure 5, la deuxième manette se trouvant en position de fermeture et la biellette 18 étant désaccouplée. Au cours de cette séquence, le volant 20 tourne dans le sens de la flèche B' qui est contraire à celui de la flèche B défini précédemment. Au cours d'une première phase de cette séquence, illustrée par la figure 6, l'axe de pivotement 19 de la biellette 18 se déplace sur le cercle 30, ce qui occasionne un pivotement du bec 25 de ladite biellette dans le sens de la flèche A qui correspond à la flèche A précédemment définie en référence aux figures 2 et 3. Il est à noter que pendant ce déplacement la biellette reste sollicitée par le ressort 21 en appui contre l'axe de sortie 16. Ce pivotement a pour effet de déplacer le bec 25 jusqu'à ce que l'encoche 26 se place autour du téton 13 de la deuxième manette. Lorsque cette opération a eu lieu, le mécanisme embrayable et débrayable est embrayé et l'actionneur du bloc de télécommande est accouplé rigidement à la manette.
La phase suivante de cette séquence d'ouverture est illustrée par la figure 7. Au cours de cette phase le volant 20 continue à tourner dans le sens indiqué par la flèche B', ce qui a pour effet de déplacer la biellette 18 qui reste accouplée par l'intermédiaire du téton 13 à la manette 12 et de faire passer cette dernière de sa position stable F de fermeture dans sa position stable O d'ouverture. Cette phase intermédiaire correspond à l'état représenté par la figure 3 de la séquence de fermeture décrite précédemment.
La dernière phase de cette séquence d'ouverture est représentée par la figure 8 et consiste à désaccoupler l'actionneur du bloc de télécommande et la manette 12. Au cours de cette dernière phase, la biellette 18 est en appui contre la butée fixe 24 et comme le volant 20 continue à tourner dans le sens indiqué par la flèche B', le point de pivotement de la biellette 18, qui est défini par l'axe 19, continue à tourner dans le même sens sur le cercle 30, ce qui a pour effet de faire pivoter le bec 25 de ladite biellette dans le sens défini par la flèche A' et de dégager le téton 13 de l'encoche 26.
Cet état correspond strictement à l'état initial de la séquence de fermeture qui a été décrit en référence à la figure 2.
En résumé, on constate que dans les états représentés par les figures 2, 5 et 8, la deuxième manette 12 est libre et peut par conséquent être manoeuvrée manuellement. Par conséquent, la première manette peut être amenée manuellement soit dans la position d'ouverture O soit dans la position de fermeture F.
Après un changement d'état par une opération manuelle, les manettes se trouvent dans un état de discordance par rapport à l'état du bloc de télécommande. Or, dans un tel état de discordance, il peut arriver qu'un ordre électrique parvienne au bloc de télécommande. Il est alors indispensable que cet ordre puisse être exécuté sans que pour autant le fonctionnement du disjoncteur soit perturbé.
La figure 9 illustre un tel état de discordance dans lequel la deuxième manette 12 a été amenée manuellement dans sa position de fermeture F et où un ordre de fermeture est transmis au bloc de télécommande. Suite à cet ordre, le volant 20 tourne dans le sens de la flèche B et entraîne par conséquent l'axe 19 sur le cercle concentrique 30 dans le même sens que le sens de rotation du volant 20. Dans ce cas, la biellette 18 sollicitée par le bras 21c du ressort 21 est en appui contre le corps de la manette 12 qui se présente sous la forme d'un tambour cylindrique. Pendant son déplacement suite au déplacement de son point d'attache défini par l'axe 19, la biellette glisse sur ce tambour jusqu'au moment où elle vient dans la position représentée à la figure 5, position dans laquelle le bec 25 bascule puisque le bord intérieur de la biellette 18 se trouve en appui sur l'arbre de sortie 16 de l'actionneur du bloc de télécommande et que le volant 20 continue à tourner dans le sens de la flèche B.
On constate donc que, même si la première manette a été amenée manuellement dans la position de fermeture F en entraînant la deuxième manette, un ordre de fermeture transmis au bloc de télécommande peut être exécuté et ramène les différents éléments dans leur position correspondant à l'état final d'une séquence de fermeture exécutée normalement, c'est-à-dire dans le cadre d'une intervention télécommandée.
La figure 10 représente un autre état de discordance dans lequel la manette 12 a été amenée manuellement dans la position d'ouverture O et où le bloc de télécommande reçoit un ordre d'ouverture, cette ouverture étant déjà exécutée. Cet ordre a pour effet d'entraîner le volant 20 dans le sens de la flèche B', ce qui a pour conséquence d'amener le bord frontal 25a du bec 25 de la biellette 18 en appui contre le corps de la manette 12. Etant donné que ce bord frontal 25a présente une inclinaison en forme de rampe et que le corps de la manette 12 a une surface périphérique cylindrique, le bec 25 glisse sur ce corps puis sur le téton 13 jusqu'au moment où l'encoche 26 se présente en face de ce téton. A ce moment, la biellette 18 sollicitée par le ressort 21 pivote dans le sens de la flèche A' et le téton 13 s'engage dans l'encoche 26. Le volant 20 continuant à tourner dans le même sens, soit celui indiqué par la flèche B', la biellette 18 se trouvant en appui contre la butée fixe 24 pivote dans le sens de la flèche A', opposé à celui de la flèche A, et se dégage du téton 13 pour revenir dans la position représentée par la figure 8. Cette position correspond à l'état de fin d'une séquence d'ouverture normale c'est-à-dire effectuée suite à une intervention télécommandée.
On constate que le disjoncteur décrit ci-dessus remplit de façon complète les fonctions qui lui sont assignées. Il peut être amené manuellement dans l'un ou dans l'autre de ses deux états stables. Par ailleurs, il peut également être amené dans l'un ou l'autre de ses états stables par télécommande. Enfin, un ordre transmis par télécommande n'est pas perturbé par le fait que le disjoncteur a été enclenché ou déclenché manuellement même si cet ordre est en discordance avec l'état momentané du bloc de télécommande.

Claims

Disjoncteur modulaire pourvu d'une première manette ayant deux positions stables respectivement d'ouverture et de fermeture, et associé à un bloc de télécommande comportant une deuxième manette, ces deux manettes étant liées par des moyens de couplage rigide, caractérisé en ce que le bloc de télécommande comporte un mécanisme embrayable pour le coupler à ladite deuxième manette pendant les phases de passage de la première manette de l'une vers l'autre de ses positions stables sous l'action du bloc de télécommande, et débrayable pour le désaccoupler de cette deuxième manette en dehors de ces phases, en vue de l'actionnement manuel de ladite première manette de l'une vers l'autre de ses positions stables.
Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme embrayable et débrayable comporte une biellette (18) articulée sur un volant (20) monté sur un arbre de sortie (16) rotatif d'un actionneur, notamment un moteur électrique, du bloc de télécommande, cette biellette étant pourvue de moyens de couplage pour la coupler à ladite deuxième manette (12), un ressort (21) tendant à solliciter cette biellette dans une position de couplage avec la manette et des moyens d'arrêt pour s'opposer à l'action dudit ressort et empêcher ledit couplage de cette biellette et de cette manette.
Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de couplage de la biellette (18) comportent un bec (25) agencé pour s'accrocher, dans ladite position de couplage, à un téton (13) porté par un maneton (14) solidaire de la deuxième manette (12).
Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le téton (13) est dimensionné de telle manière qu'il peut s'encastrer dans une encoche (26) ménagée dans ledit bec (25) de la biellette (18).
Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le point d'articulation de la biellette (18) est un axe (19) excentré par rapport à l'axe commun de l'arbre de sortie (16) de l'actionneur et du volant (20) monté sur cet arbre.
Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ressort (21) comporte un enroulement central (21a) comprenant au moins une boucle circulaire ou hélicoïdale et deux bras rectilignes (21b et 21c) prolongeant les extrémités dudit enroulement central, l'un de ces bras (21b) étant agencé pour prendre appui sur ledit arbre de sortie (16) de l'actionneur et l'autre bras (21c) étant en appui contre la biellette (18).
Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'arrêt comportent une butée fixe (24).
Disjoncteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit bec (25) comporte un bord frontal (25a) qui présente une inclinaison en forme de rampe, ce bord étant agencé pour glisser le long de la paroi latérale du corps cylindrique de la deuxième manette (12).