EP2062277B1 - Device for controlling an electrical appliance - Google Patents
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- EP2062277B1 EP2062277B1 EP07821388A EP07821388A EP2062277B1 EP 2062277 B1 EP2062277 B1 EP 2062277B1 EP 07821388 A EP07821388 A EP 07821388A EP 07821388 A EP07821388 A EP 07821388A EP 2062277 B1 EP2062277 B1 EP 2062277B1
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Classifications
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
- H01H3/38—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using spring or other flexible shaft coupling
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- H01H33/40—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
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- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/66—Power reset mechanisms
- H01H71/70—Power reset mechanisms actuated by electric motor
Definitions
- the present invention relates to a control device of an electrical apparatus comprising a movable contact adapted to occupy a closed position and an open position.
- circuit-breaker By electrical equipment, it is here understood generally a circuit breaker, a disconnector, or a device for grounding. Also included are devices combining these various functions, such as circuit-breakers.
- the object of the invention is therefore to propose a control device of simple and reliable design for electrical equipment, preferably of medium or high voltage type.
- the principle of the invention is therefore based on a design that makes it possible to successively carry out three distinct phases called the opening phase of the moving contact, the resetting phase of the opening spring, and the closing phase of the moving contact, between instant when the mobile contact leaves closed position and the moment when he returns after having occupied his open position.
- the opening phase of the moving contact the resetting phase of the opening spring
- the closing phase of the moving contact between instant when the mobile contact leaves closed position and the moment when he returns after having occupied his open position.
- the implementation of the opening phase is extremely reliable because it does not advantageously require starting of the electric motor, but can instead be performed automatically by a simple release of energy spring as soon as the locking means of the movable contact in the closed position have been deactivated.
- the resetting phase of the spring does not cause any displacement of the output member nor therefore displacement of the movable contact, which then remains in its open position, preferably without the aid of any locking means but simply by the design and geometry specific to the device ordered.
- This phase has the sole purpose of storing energy at the opening spring, before the contact begins its closing phase during which it is moved to its closed position. Therefore, it should be understood that the design proposed by the invention advantageously allows to obtain a stroke of this contact which is fully optimized, since it does not go beyond that just necessary to connect the open positions and closed of the moving contact.
- the closing stroke of the movable contact is perfectly controlled, since it is achieved by starting the motor, and it does not engender either constraint of the opening spring. which has already been sufficiently rearmed so that it can subsequently ensure the opening phase alone.
- the power required to move the moving contact at the desired speed to its closed position is less important than that required with the achievements of the prior art, so that the engine used can consequently be smaller power, and therefore less expensive.
- control device is designed so that during the closing phase of the movable contact leading to a displacement of the connecting end of the moving contact from point P2 to point P1, the energy stored in the mechanical spring only varies not, that is to say that the latter does not release or store energy during this phase.
- this device could be designed so that the opening spring fulfills a role of brake at the end of the closing phase of the movable contact, by putting in stress of this spring resulting from the displacement of the output member.
- an auxiliary spring can be provided to perform this function, possibly in combination with the opening spring.
- a low stress of the opening spring can also be provided at the end of the closing phase of the movable contact, to allow a slight movement of the movable stop member for releasing the latter from a retaining system in the rearmed position.
- the device is designed so that the opening phase of the movable contact, leading to a displacement of the connecting end of the movable contact from the point P1 to the point P2, is achieved solely under the effect of the mechanical spring , so as to obtain a very high reliability.
- the opening phase of the movable contact could be carried out using an auxiliary spring damping end of closing stroke of the output member, without departing from the scope of the invention.
- the device further comprises first transmission means interposed between said at least one motor and the movable element of stop, said first transmission means comprising at least one transmission assembly provided with a drive stop adapted to be moved along a closed line, the latter having an active portion along which the stop of The drive is capable of driving a follower abutment fixedly attached to the movable abutment member for the purpose of moving the latter from a relaxed position to a rearmed position, and a passive portion along which the driving abutment no longer acting on its associated follower abutment allows passage of the movable abutment element from the rearmed position to the relaxed position.
- the advantage resulting from such a configuration lies in the fact that during the opening phase of the moving contact, the first transmission means do not create any antagonistic inertial force opposing the movement of the mobile element driving by abutment. the output member in its open position.
- This transmission assembly further comprises a chain or a belt carrying the drive abutment and following the closed line, this chain or belt being arranged between two wheels, at least one of which is rotated by the at least one motor.
- the transmission assembly further includes a drive stop support track wedged by the drive stop carried by the chain or belt.
- the drive stop support track comprises a recess in which the driving stop rotatably mounted on the chain or belt is intended to retract automatically by rotation, when the drive stop leaves the active portion of the closed line. It can then be provided that the control device is designed so that the automatic retraction of the driving abutment into the recess is achieved by pressing the follower stop on the drive abutment, tending to rotate the latter around its axis of rotation relative to the chain or belt.
- the follower stop is arranged at the end of a rod, the other end is secured to the movable abutment member.
- two transmission assemblies cooperating respectively with two rods secured to the movable abutment element are preferably provided, these two rods being able to be placed on either side of the output member.
- these rods are arranged parallel to the translation direction of the output member relative to the fixed frame, and therefore parallel to the output member preferably taking the form of a connecting rod.
- control device further comprises second transmission means interposed between said at least one motor and the output member, the second transmission means comprising at least one transmission assembly provided with a driving abutment. intended to be moved along a closed line, the latter having an active portion along which the driving abutment is capable of driving a follower abutment fixedly attached to the output member for the purpose of bring it from the open position to the closed position; and a passive portion along which the drive stop acting no longer on its associated follower stop allows a passage of the output member from the closed position to the open position.
- the advantage resulting from such a configuration lies in the fact that during the opening phase of the movable contact, the second transmission means do not create any antagonistic inertial force opposing the movement of the organ. exit heading towards its open position.
- the transmission assembly further comprises a chain or a belt carrying the driving abutment and following the closed line, the chain or belt being arranged between two wheels, at least one of which is rotated by said wheel. least one engine.
- the transmission assembly of the second transmission means further comprises a stop support track driven by the drive stop carried by the chain or belt.
- the drive abutment support track comprises a recess in which the drive abutment mounted to rotate freely on the chain or belt is intended to retract automatically by rotation, when the drive abutment leaves the active portion of the closed line.
- control device is designed so that the automatic retraction of the drive stop in the recess is made by pressing the follower stop on the drive stop, tending to rotate this last around its axis of rotation relative to the chain or belt.
- a single drive abutment reported on a chain, for example a double chain, and a single stop follower on the output member, as a reported axis passing through the output member and creating two sockets respectively disposed on each side of the output member.
- the drive abutment may then be in the form of two flanks between which the output member may be inserted during the closing phase, the two flanks being intended to abut respectively on the two mentioned above.
- the first and second transmission means are therefore driven by said at least one engine, which is preferably constituted by a single motor.
- this single motor preferably constituted by a servomotor in order to have good control of the closing phase of the movable contact
- this single motor preferably constituted by a servomotor in order to have good control of the closing phase of the movable contact
- the drive stops of the first transmission means associated with the movable abutment element and the drive abutment of the second transmission means associated with the output member are moved in a synchronized manner. , according to a determined phase shift allowing the successive realization of the three distinct phases of opening of the movable contact, resetting of the mechanical opening spring, and closure of the movable contact.
- the motor or servomotor control is of the variable frequency pulse width modulation type, so that that between two successive control pulses, the energy is transferred from the source to the motor during a first period corresponding to a driving phase, then from the motor to the source for a second duration corresponding to a braking phase, the relative duration two phases to adjust the motor force.
- the position of the moving contact is preferably enslaved during the closing phase, with respect to a setpoint in the form of a mathematical function of time.
- the speed of the moving contact is also preferably slaved during the closing phase, with respect to a set point in the form of a mathematical function of time, just as the acceleration of the moving contact is enslaved. during this closing phase, also with respect to a setpoint in the form of a mathematical function of time.
- control device comprises a retaining system in the reset position of the movable abutment member, and a holding system in the closed position of the output member.
- the device can be designed so that the system for holding in the reset position of the movable abutment element and the holding system in the closed position of the output member are deactivated. substantially simultaneously, during an initiation of the opening phase of the movable contact.
- the translation assembly of the output member relative to the fixed frame implies that the control device delivers a linear output movement in the direction of the movable contact.
- the movable abutment member is slidably mounted relative to the output member passing through the same movable abutment member, in a direction of sliding identical to the direction of translation of the output member by compared to the fixed frame.
- the mechanical opening spring is arranged around the output member.
- control device further comprises an auxiliary mechanical spring damping end of closing stroke of the output member, as has been mentioned above.
- the device is furthermore provided with an auxiliary mechanical spring for opening end-of-travel damping. of the output member.
- the energy stored by the latter auxiliary spring at the end of the opening phase can be released in good time to facilitate the initiation of the subsequent closing phase, which is essentially performed using the servomotor .
- the invention also relates to an electrical apparatus comprising a movable contact capable of occupying a closed position and an open position, this apparatus comprising a control device such as that described above.
- FIG. 1a schematizing the principle of the invention, it is possible to see very schematically a control device 1 at different stages during a control cycle starting from a moment when the mobile contact (not shown), which it is supposed to drive , occupies his closed position, and continues until he finds the same position after having occupied his open position.
- the figure 1a represents both the initial position and the end position of the cycle, the figures then reading cyclically in the order 1a, 1b, 1c, 1a, etc.
- This control device 1 is effectively intended to equip an electrical equipment comprising a movable contact capable of occupying a closed position and an open position, such as for example a circuit breaker, a disconnector, or a device for grounding. It is noted that this apparatus is also an object of the present invention.
- the device 1 comprises first of all an output member 2 taking for example the shape a bar / connecting rod intended to slide / translate according to its own axis 3, relative to a fixed frame 4.
- This member 2 has a connecting end of the movable contact 2a, or upper end, and an end stopper 2b, or lower end.
- the end 2a which is indifferently connected directly or indirectly to the moving contact of the apparatus, is therefore capable of being moved back and forth according to the 3 axis of the member 2, which allows it to deliver a linear output movement towards the moving contact, as shown schematically by the double-arrow 6, the direction 6a corresponding to that of the closure of the movable contact , and the direction 6b corresponding to that of the opening of the latter.
- the double-arrow 6 corresponds to the direction of translation of the output member 2 with respect to the frame 4.
- the device 1 comprises a motor 8 of the servomotor type, and a mechanical opening spring 12 which may optionally be replaced by a plurality of springs, this spring 12 being housed between an element 10 fixed to the frame 4 and a movable abutment member 11, offset from the fixed member 10 in the opening direction 6b.
- first transmission means 14 are interposed between the motor 8 and the movable abutment element 11, as well as second transmission means 16 are interposed between the motor 8 and the output member 2. More specifically, the first transmission means 14 cooperate with two rods 18 parallel to the direction 6 and slidably traversing the fixed element 10, these two rods arranged on either side of the output member 2 each having a lower end attached fixedly to the movable abutment element 11.
- the spring 12 is a spring operating in compression, with an upper end pressed against the fixed element 10 of the device 1, and a lower end pressed against the movable abutment element 11.
- the output member of the rod 2 type is in a closed position for placing its end 2a in a position such that it ensures the movable contact to occupy its closed position. It is recalled that the output member is held firmly in this closed position by a holding system (not shown) which will be described later by way of example, but which can take any form known to those skilled in the art.
- the member 2 In this closed position, the member 2 is of course parallel to the direction 6, and its connection end of the movable contact 2a occupies a point P1 of the axis 3 in which it is able to translate relative to the frame 4. Furthermore, still in this closed position, the mechanical spring 12 is compressed to the maximum between the elements 10 and 11, the movable element 11 being retained in the direction opening 6b by the lower end 2b of the output member 2 abutting against the same movable member 11. To do this, it is naturally made so that the output member 2 slidably traverses the movable abutment member 11, always in the direction 6.
- the movable abutment element 11 occupies for its part a so-called rearmed position placing it at a point P'1 of the axis 3 according to which it is also able to translate relative to the frame 4, as well as relative to the output member 2. It is noted that this element 11 can take the form of a plate substantially orthogonal to the axis 3 above.
- the movable element 11 can be retained in the opening direction 6b by a rearranged position holding system (not shown) associated with it, possibly in combination with the abutment provided by the lower end. 2b of the output member 2.
- a rearranged position holding system (not shown) associated with it, possibly in combination with the abutment provided by the lower end. 2b of the output member 2.
- an alternative that will be described below provides that when the output member occupies its closed position, the movable member 11 is retained in the opening direction 6b only by the abutment provided by the lower end 2b of this organ.
- the system for holding the output member in the closed position, and possibly the system for holding in the reset position of the movable abutment member if a such system has been planned and has not been disabled yet, are each disabled.
- the opening phase is completed when the moving contact has reached its open position, in which it is preferably maintained simply by the specific design and geometry of the control device, and therefore without the use of a specific holding system, although this can be provided without departing from the scope of the invention.
- the stroke of the parts 11 and 2 along the axis 3, generated by the spring 12, is stopped by a damping device 20, or by an auxiliary mechanical spring damping end of stroke opening of the output member.
- the output member 2 can in fact be maintained in its open position with the aid of a specific holding system (not shown), thereby keeping the auxiliary spring in its constrained state.
- the energy stored by this auxiliary spring at the end of the opening phase can then be subsequently released to facilitate the initiation of the subsequent closing phase, which is essentially carried out using the motor 8, as will be described below.
- the output member 2 then occupies an open position as shown on the figure 1b , in which the connecting end 2a is positioned at a point P2 of the axis 3, and wherein the movable abutment member 11 occupies a so-called relaxed position placing it at a point P'2 of axis 3.
- this opening phase is performed solely under the effect of the mechanical spring 12, and possibly under the effect of other springs such that an auxiliary mechanical spring (not shown) for end-of-travel closure damping of the output member, but preferably without intervention of the motor 8.
- an auxiliary mechanical spring (not shown) for end-of-travel closure damping of the output member, but preferably without intervention of the motor 8.
- the electrical equipment used for the protection of the transport and distribution of electrical energy must be able to function even in case of failure of auxiliary power sources.
- the output member 2 remains in a position ensuring that the movable contact maintains its open position, as shown in FIG. figure 1c .
- the movable abutment element moves in the direction 6a between the points P'2 and P'1 of the axis 3 by biasing the spring 12, while the end connection of the movable contact 2a remains positioned at the point P2.
- the rods 18 are effectively driven in translation in the closing direction 6a relative to the fixed element 10 through which they pass through the transmission means 14, which pushes the movable element 11 to approach the fixed element 10 and thus to store energy to the mechanical spring opening 12, by compression thereof.
- the holding system in the open position of the output member if such a system is actually provided, is deactivated, and a contact closure phase mobile is initiated by the device 1, by the start of the motor 8.
- the motor 8 ensures through the second transmission means 16 a setting in motion of the output member 2 in the closing direction 6a , relative to the movable element 11 remaining stationary relative to the fixed frame 4, and relative to the same fixed frame 4.
- this phase is performed only with the energy transmitted by the motor 8, and no energy from the spring 12.
- the mechanical spring 12 does not store additional energy, since the previous rearming phase of it has allowed it to store enough energy to be able to ensure a subsequent phase of opening the movable contact.
- a low stress of the opening spring 12 may optionally be provided at the end of the closing phase of the movable contact, to allow a slight movement of the movable abutment element 11 allowing the latter to be released from the holding system in the reset position.
- this device is designed so that the spring 12 fulfills a braking function in the end phase of closure of the movable contact, by a compression of this spring to slow the speed of displacement of the connecting end 2a, and that of the entire output member 2 arriving close to its position of closure shown on the figure 1a .
- the movable abutment element 11 compressing the spring 12 can remain stationary, ensuring an unchanged spacing between the fixed element 10 and this movable element 11.
- control device 1 With reference jointly to Figures 2 to 4 the control device 1 according to a preferred embodiment of the present invention can be seen in a configuration for placing the movable contact in the closed position.
- the damper 20 comprises a rod 22 slidably fitting within a damper body, the lower end of the member 2 being provided for come into contact with the rod 22.
- the rod 22 is arranged in the direction of translation 6.
- the output member 2, having the connecting end 2a at the point P1 takes the form of a rod guided in this same direction 6 in that it slides in the fixed element 10.
- the control device 1 comprises an auxiliary mechanical spring 26 of end-of-travel closure damping of the output member 2.
- This spring 26 is located around the member 2, within the space delimited internally by the opening spring 12 of larger dimensions. Its upper end is in abutment against the fixed element 10, while its lower end, in the mobile contact configuration in the closed position, bears against a stop 28 provided on the member 2 in view of its depreciation.
- this end-of-stroke damping stop 28 is intended to come into contact with the lower end of the auxiliary spring 26 at the end of the closing phase, which has the consequence of compressing this spring and therefore of it. store stored energy until a new opening order has been received.
- the motor 8 is coupled to a gear unit 30 connecting it to a drive shaft 32.
- this motor 8 is coupled in a manner known to those skilled in the art to a capacitor bank suitably loaded.
- the device comprises a holding system 34 cooperating with a locking abutment 36 provided on an upper part of this member.
- the system 34 comprises a pawl 38 held in abutment against the stop 36, thus preventing a displacement in the opening direction 6b of the member 2 relative to the frame 4, on which the pawl 38 is freely articulated according to an axis 42.
- a blocking piece 40 which is capable of retract and release the pawl 38, for example using a coil following an electrical order.
- the bearing face of the locking abutment 36 has a certain angle with respect to the axis 3 of the output member 2, making it possible, when the locking piece 40 is retracted, to generate a force, via the spring 12, which tends to push the pawl 38 in a direction allowing the latter to disengage from the same locking abutment 36.
- the figure 4 also shows a resetting system 46 of the movable abutment element 11, intended to cooperate with the element 11, the system 46 being in a deactivated state when the movable contact is in its closed position, as will be explained below.
- a support pawl 48 articulated along an axis 50 on the frame 4 and held in the retracted position by spring-type return means (not shown ).
- this support pawl 48 there is provided a locking pawl 52 capable of cooperating with the movable member 11 or an extension thereof, this locking pawl 52 being hinged to the frame 4 along an axis 54 and kept in the extracted locking position, by means of spring-type return means (not shown).
- the system 46 also comprises a tilting pawl 56 mounted in an articulated manner on the body mobile 11 and provided to come into contact with the support pawl 48 during the reset phase, in order to tilt the pawl 48 from its retracted position to an extracted position for cooperating the locking pawl 52 with the movable member 11, as will be described later.
- the movable abutment element 11 is effectively maintained in its rearm position in which it is located at the point P'1 of the axis 3, but preferably without the aid of the holding system in position 46 which is then inoperative.
- first and second transmission means 14, 16 each having one or two substantially identical transmission assemblies.
- first transmission means 14 comprise two transmission assemblies 58 arranged on either side of the output member 2 in front view
- second transmission means 16 preferably comprise a single transmission assembly 60 disposed facing the output member 2 in side view.
- these three transmission assemblies 58, 60 are driven by the same drive shaft 32, and are moreover arranged superimposed in the direction of the same shaft, as is clearly visible on the Figures 2 to 4 .
- the assembly 58 comprises a chain 62 shown only partially stretched between two notched wheels 64, 66, one of which is driven by the shaft 32, and the other mounted on a free shaft 69 also cooperating with the other sets 58, 60.
- the shaft 69 could also be driven by the motor 8, without departing from the scope of the invention.
- a driving abutment 68 or bucket, intended to be moved along a closed line 70 shown in dashed line, this line 70 being preferentially defined by the path of the chain 62.
- the driving abutment 68 is mounted on the chain 62, preferably freely articulated along an axis 72 parallel to the connecting pins of the chain links.
- the abutment support track 74 is defined by a body 82 fixed relative to the frame, and substantially follows the closed line 70 being shifted therefrom outwardly or inwardly as shown in FIG. figure 6 , except at a judiciously localized portion where the track 74 has a recess 84, in which the driving abutment 68 is intended to retract automatically by rotation, as will be described below.
- the closed line 70 has a so-called active portion along which the driving abutment is intended to drive its associated follower abutment 80 fixedly attached to the movable abutment element 11 in order to bring it into line. position relaxed to the rearmed position as will be described later, and a so-called passive portion along which the drive stopper 68 does not act on its associated tracking stop 80 allows a passage of the movable stop element 11 from the rearmed position to the relaxed position.
- the drive stop 68 moves to the output of the portion passive referenced schematically by the reference 92, namely just near the junction with the active portion referenced schematically by the reference 90. In this position, and more generally throughout the passive portion, it creates no obstacle to the implementation moving the movable stop member 11 from the reset position to the relaxed position, insofar as it is not in the path of the follower stop 80.
- stop 68 of this assembly 58 and the driving abutment of the other set of first transmission means 14 are intended to be displaced in phase with each other.
- the assembly 60 is identical or similar to the assembly 58, in that it comprises a chain 96 represented only partially, for example a double chain defining two parallel paths arranged on either side of the body output 2 in front view, said chain being tensioned between two notched wheels 98, 100, one of which is driven by the shaft 32, and the other mounted on the free shaft 69.
- a driving abutment 102 or bucket is provided, intended to be moved along a closed line 104 shown in dashed lines, this line 104 being preferably defined by the path of the chain 96.
- the abutment The drive 102 is mounted on the double chain 96, preferably freely articulated along an axis 106 parallel to the connecting pins of the chain links.
- the abutment support track 108 is defined by a fixed body 112 relative to the frame, and substantially follows the closed line 104 being able to be shifted therefrom towards outside or towards inside as shown on the figure 7 , except at a judiciously localized portion where the track 108 has a recess 114, wherein the drive stop 102 is intended to retract automatically by rotation, as will be described below.
- the closed line 104 has a so-called active portion along which the driving abutment 102 is intended to drive its associated follower stop 110 fixedly attached to the member 2 in order to bring it from the open position to the closed position as will be described later, and a so-called passive portion along which the drive stop 102 does not act on its associated follower stop 110 allows a passage of the member 2 from the closed position to the open position.
- the drive stop 102 is within the passive portion referenced schematically by the reference 116, namely at a distance from the active portion referenced schematically by the reference 118. In this position, and more generally throughout the passive portion, it does not create any obstacle to the setting in motion of the organ of output 2 from the closed position to the open position, insofar as it is not in the path of the follower stop 80.
- the active portion 116 is preferably constituted by a line segment parallel to the translation direction 6.
- the stop 102 of this assembly 60 and the driving abutment of the other set of second transmission means 16 are intended to be displaced in phase with each other.
- the driving abutments 68, 102 are displaced due to the rotation of the same shaft 32 while being permanently synchronized, according to a determined phase shift allowing the successive realization of the three distinct phases of opening of the movable contact, resetting of the mechanical spring opening, and closing the movable contact.
- the drive stops 68 are in advance with respect to the drive stops 102, according to the direction of the chain movement 94.
- the holding system in the closed position 34 of the output member 2 is deactivated, for example following an electrical order ensuring the retraction of the part
- the bearing face of the locking abutment 36 then makes it possible to exert, via the force generated by the springs 12 and 26 expanding, a force which tends to push the pawl 38 in one direction. allowing the latter to disengage from the locking stop 36.
- the opening phase is completed when the movable contact has reached its open position, in which the lower end 2b of the output member 2 rests against the damping device 20, as shown in FIG. figure 8 .
- the output member 2 then occupies the open position in which its connecting end 2a is positioned at the point P2 of the axis 3, and in which the movable abutment element 11 occupies itself in the relaxed position placing it at the point P'2 of axis 3.
- this opening phase is performed solely under the effect of the aforementioned mechanical springs, that is to say without the intervention of the 8.
- the driving abutments 68, 102 have not been displaced relative to the respective positions they occupied before the initiation of the opening phase.
- the follower stop 80 provided on the upper end of the rod 18 has obviously been moved in the opening direction 6b to approach the stop of associated drive 68, for example to be in contact with it or close to it.
- the follower stop 110 provided on the output member 2 has also been moved in the opening direction 6b by a stroke corresponding to the distance P1P2 or P'1P'2 along the axis 3.
- a resetting phase of the spring 12 having previously released its energy.
- This rearming phase is carried out using the motor 8, ensuring via the first transmission means 14 a setting in motion of the movable element 11 in the closing direction 6a, with respect to the output member 2 remaining meanwhile stationary vis-à-vis the fixed frame 4. Indeed, the output member 2 remains in a position ensuring that the movable contact keeps its open position, as shown in the figure 11 on which it can be seen that the lower abutment end 2b maintains contact with the damping device 20.
- each driving abutment 68 may be in the form of two flanks between which the associated rod 18 may be inserted during this rearming phase, as it appears on the figure 11 .
- the drive stops 102 are naturally also displaced along the passive portion 116 of their respective closed lines 104, without ever causing a displacement of the output member 2.
- the drive stop 68 having its abutment face 78 in contact with the follower stop 80 places the latter in a position allowing the movable element 11 to occupy its rearmed position in which is located near point P'1. Nevertheless, the movement of the stop 68 is not stopped at this stage shown on the figure 12a , but continued in such a way as to cause this abutment 68 to retract inside the recess 84, and thus to release the follower stop 80. Indeed, the displacement of the abutment 68 takes place until the junction between the abutments 68 active 90 and passive 92 portions of the closed line 70, as shown on the figure 12b .
- the judiciously offset support exerted by the follower stop 80 in order to cause rotation of the abutment 68 about its axis 72 therefore results from the displacement of this follower stop 80 in the opening direction 6b, but may also partly result from the continued movement of the driving abutment 68 along the passive portion 92 of the closed line 70.
- the follower stop 80 finds, under the effect of the spring 12, its position shown on the figure 12a allowing the movable member 11 to occupy its rearmed position in which it is located near the point P'1, it is completely released from its associated drive stop 68 retracted into the recess 84, and held in this position by the system 46 as will be described below.
- the rearming phase may be continued until the abutment 68 is significantly removed from the associated follower stop 80, as shown in FIG. figure 12d .
- the resetting phase is performed by moving the driving abutment 68 on its active portion 90, and on a small part of the passive portion 92.
- the drive stop 102 is preferably in contact with its stop associated follower 110, or close to the latter.
- the driving abutment 102 is located at the junction between the passive portion 116 and the active portion 118 of the closed line 104, ready to borrow this last active portion 118 in order to initiate a moving the output member 2 to its closed position.
- the resetting system 46 of the movable abutment element is activated, which keeps the element 11 in the rearmed position, despite the pressure exerted on the latter by the spring 12.
- the first element of the system 46 which comes into operation is the tilt pawl 56 which establishes contact with the support pawl 48, in order to gradually tilt the pawl 48 from its retracted position to the extracted position, as shown in FIG. figure 13a .
- the action exerted by the tilt pawl 56 on the pawl 48 in order to tilt the latter according to the axis 50, is therefore opposed to the means of reminder continuously pushing the pawl 48 to its retracted position (shown on the figure 5 ).
- the movable member 11 when the movable member 11 is sufficiently displaced in the closing direction 6a, it makes contact with the locking pawl 52, in order to make it gradually switch from its locked position to its retracted position, as the show it figure 13b .
- the action exerted by the mobile element 11 on the pawl 52 in order to tilt the latter along the axis 54 therefore opposes the return means permanently pushing the pawl 52 towards its extracted locking position ( shown on the figure 5 ).
- the tilt pawl 56 continues to gradually tilt the pawl 48 from its retracted position to the extracted position.
- the tilt pawl 56 is designed to retract when it comes into contact with the pawl support 48 during the opening phase described above, of course for the purpose of do not hinder the movement of the movable abutment member 11 to its relaxed position.
- the member 2 is effectively driven in translation in the closing direction 6a relative to the fixed element 10 that it passes through, due to the setting in motion by the shaft 32 of the abutment. 102 driving with it the follower stop 110 along the active portion of the closed line.
- this setting in motion of the driving abutment 102 pushes the lower end 2b of the output member to approach the movable member 11.
- the driving abutment 102 can here be presented under the two flanks between which can be inserted the output member 2 rod-shaped during the closing phase, the two sides being abutted respectively on the two catches formed by the follower stop 110, on either side of the output device 2 as it appears on the figure 14 .
- the drive stops 68 are naturally also displaced along the passive portion 92 of their respective closed lines 70, without ever causing a displacement of the movable element 11.
- the judiciously offset support exerted by the follower stop 110 in order to cause rotation of the abutment 102 about its axis 106 thus results from the displacement of this follower stop 110 in the opening direction 6b, but may also result from the continued movement of the driving abutment 102 along the passive portion 116 of the closed line 104.
- the closing phase may be continued until the stop 102 is significantly removed from the associated follower stop 110, as shown in FIG. figure 15d , namely continue to start the engine after the member 2 has reached its closed position. More specifically, the starting of the motor can be carried out until the stop 102 is displaced as shown in FIG. figure 7 , in order to place the device 1 in a good configuration to perform a subsequent opening phase, that is to say arrange the drive stops 68 at the junction between the active portions 90 and passive 92.
- the closing phase is performed by moving the driving abutment 102 on its active portion 118, and on a portion of the passive portion 116 along which the motor does not oppose any spring return force .
- the driving abutment 68 is preferably in contact with its stop associated follower 80, or close to the latter.
- the drive stop 68 is ready to borrow its active portion 90 in order to initiate a subsequent movement of the movable abutment element 11 towards its rearmed position.
- the reset hold system 46 is designed to automatically turn off when the closing phase is completed.
- the locking pawl 52 holds the movable member 11 in the reset position at the point P'1 (not shown) until the low end 2b has not come into contact with this movable element 11.
- the closing stroke of the output member 2 is effectively determined so that its lower end 2b can, at the end of the stroke, carry with it by abutment the movable member 11 over a short distance, in order to release it from 46.
- FIG. figure 15b shows the holding system in its configuration as adopted when the follower stop 110 has reached its highest point in the closing direction 6a, i.e. as shown in FIG. figure 15b it can be seen that the movable element 11 has been displaced by a sufficiently large stop to release the locking pawl 52 of the same element 11, and on the other hand to release the support pawl 48 of the pawl of tilting 56, this support pawl 48 having found its retracted position thanks to the action of the return means associated with it.
- the connecting end 2a is slightly beyond the point P1 which it has exceeded, just as the movable element 11 is slightly beyond the point P'1 which it has also passed, because of his training by the low end 2b.
- the locking system 46 is in a so-called deactivated state insofar as its locking pawl 52 is no longer capable of constituting a stop for the movable element 11, the latter being only retained in the opening direction. 6b using the low end 2b, as clearly visible on the figure 16b .
- the system for holding in the reset position of the movable abutment element is of identical or similar design to that of the retention system in the closed position of the output member described above, its deactivation is not then performed by coil following an electrical order, but for example by a mechanical part integral with the holding system in the closed position of the output member, and capable of mechanically ensuring the release of the pawl during the order of opening of the movable contact thus simultaneously causing the deactivation of the holding system in the closed position.
- the system for holding in the reset position of the movable abutment element is of identical or similar design to that of the holding system in the closed position of the output member described herein.
- its deactivation then taking place by coil following an electrical command issued at the same time as the order of opening of the movable contact simultaneously causing the deactivation of the holding system in the closed position.
- the coils are then arranged in series in order to obtain a simultaneous deactivation.
- the coils are arranged in a circuit so that for a single opening order issued, the coil for deactivating the holding in the reset position of the movable abutment member acts an instant before the coil for deactivating the holding in the closed position of the output member.
- control device 1 comprising a rearm position holding system 46 of the movable abutment element 11, according to an even more preferred embodiment of the present invention.
- the system 46 only partially represented comprises two similar entities 73 each cooperating respectively with one of the two rods 18, to maintain it with respect to the fixed element 10 when the movable abutment element 11 is in the rearmed position . It is one of these two entities 73 which has been schematically represented on the figure 18 in the reset position of the movable member 11 (not shown).
- each entity 73 comprises a pawl 39 articulated along an axis 43 on the frame 4, and more specifically on an extension 75 of the fixed element 10, extending downwards relative thereto.
- the pawl 39 is held in abutment against a locking stop 37 articulated along an axis 77 on its associated rod 18, thus preventing a movement in the direction opening 6b of the rod 18 and therefore of the element 11 relative to the frame 4.
- the lower end of the stop 37 is in fact against a roller 79 carried by the ratchet 39, this roller 79 being mounted along an axis 81 parallel to the axes 43 and 77 above.
- a locking piece 41 To lock the pawl 39 in the position shown in the figures, it is first provided a locking piece 41, the two locking pieces 41 intended to equip respectively the two entities 73 being fixedly mounted with each other by means of a shaft 83 at the ends of which these parts 41 are rigidly supported.
- the shaft 83 is articulated at its two ends on the two frame extensions 75, as can be seen on the figure 17 .
- Each piece 41 then has a first extension 85 bearing against one end of the pawl 39 opposite the end by which it is articulated along the axis 43.
- a lever 47 articulated relative to the fixed member 10 along an axis 45 and retained in the holding position activated by a spring 87 as visible on the figure 18 , a holding position in which a low end 89 of this lever 47 bears against a second extension 91 of the locking piece 41.
- the lever 47 is moved automatically and releases the locking pieces 41 of the entities 73 which retract, and which in turn release the pawls 39.
- the bearing face of the blocking stop 37 has a certain angle with respect to the axis of the rods 18, generating a force 101 via the spring 12 which makes it possible, during the movement of the lever 47, to push the pawl 39 which is able to push the piece block 41 released by the lever 47 at its second extension 91.
- the part 41 subjected to the force 103 by the pawl 39 can be released from the lever 47, while the pawl 39 can be released from the piece of blocking 41 articulated relative to the frame along an axis 93 parallel to the axis 45 and to the other aforementioned axes.
- the first element of the system 46 which comes into operation are the stops of blocking 37, which gradually establish contact with the pawls 39 during their ascent.
- Each stop 37 held in the extracted position by a spring 95 then folds down towards the axis of the rod 18 on which it is articulated, that is to say in the clockwise direction as seen in FIG. figure 18 this drawdown thus resulting from the resting force of the roller 79 of the pawl 39 against the corresponding blocking stop 37, opposing the force of the spring 95.
- the driving abutment 68 retracts and releases the follower stop 80, and therefore the rod 18.
- the movable abutment element 11, pushed by the spring 12, and the rods 18, descend to the stable support stops 37 on the roller 79 ratchets 39.
- the abutment 37 pushes the pawl 39 towards the first extension 85 of the locking piece 41, which in turn sees its second extension 91 pushed towards the lever 47, which itself is pressed onto a fixed abutment 105 of the frame 4 by the spring 87.
- the reset position holding system 46 is designed to be automatically deactivated at the end of the closing phase described above, but preferably after the output member 2 has reached its end. closing position.
- the action of the special link 49 of the chain 62 on the lever 47 is synchronized just after the retraction of the driving abutment 102, that is to say its entry into the passive portion 116, as visible on the figure 15c .
- the motor has to provide this effort to move the lever 47, even if it is weak, only after having finished its task of putting the output member 2 in the closed position.
- the motor therefore never acts on the two springs 12 and 26 simultaneously, which advantageously makes it possible to optimize it.
- the synchronization between the special link 49 and the driving abutment 102 is possible because the chains 62 and 96 of the first and second drive means are intended to move in phase with each other.
- the movable stop element 11 of the spring moves slightly in the direction 6b moved by the spring 12 until it comes into contact with the lower end 2b of the output member 2, which is very close at that time. Since the driving abutment 102 is already in the passive portion, the locking abutment 36 fixed to the output member 2 has passed the holding system 34, and the output member 2 therefore stops at its stable position. where its upper end 2a is at point P1. The movable abutment member 11 remains in the position P'1 rearmed or close thereto, although the holding system 46 is disabled.
- the closed-position holding system 34 On receipt of a new opening command, the closed-position holding system 34 is deactivated, and the springs 12 and 26 drive the movable element 11 and the low end 2b of the output member in the opposite direction. 6b towards the opening of the movable contact.
- the only maintenance to be released during the opening is that associated with the holding system 34 of the member 2, which allows a better operational safety.
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de commande d'un appareillage électrique comportant un contact mobile apte à occuper une position fermée et une position ouverte.The present invention relates to a control device of an electrical apparatus comprising a movable contact adapted to occupy a closed position and an open position.
Par appareillage électrique, il est ici entendu de façon générale un disjoncteur, un sectionneur, ou encore un dispositif de mise à la terre. Sont également inclus des appareillages combinant ces diverses fonctions, tels que les disjoncteurs-sectionneurs.By electrical equipment, it is here understood generally a circuit breaker, a disconnector, or a device for grounding. Also included are devices combining these various functions, such as circuit-breakers.
De l'art antérieur, il est connu de mettre en oeuvre des dispositifs de conception dite « conception mixte » ou « conception hybride », en ce sens qu'ils intègrent à la fois un moteur électrique et un système de ressort mécanique pour réaliser les phases de fermeture et d'ouverture du contact mobile de l'appareillage. Le moteur permet alors de maîtriser, par l'intermédiaire d'asservissements appropriés, les différentes missions de l'appareillage électrique telles que l'ouverture et la fermeture de ses contacts.From the prior art, it is known to use design devices called "mixed design" or "hybrid design", in that they integrate both an electric motor and a mechanical spring system to achieve the closing and opening phases of the moving contact of the switchgear. The motor then makes it possible to control, through appropriate servocontrols, the different missions of the electrical equipment such as the opening and closing of its contacts.
Ces solutions, bien que répandues, présentent un certain nombre d'inconvénients, tels que ceux découlant de l'utilisation conjointe et simultanée de la puissance du moteur et de l'énergie du ressort pour réaliser chacune des deux phases d'ouverture et de fermeture du contact mobile.These solutions, although widespread, have a number of disadvantages, such as those arising from the joint and simultaneous use of the power of the motor and the energy of the spring to achieve each of the two phases of opening and closing mobile contact.
En effet, pour pouvoir bénéficier de l'énergie du ressort lors de l'une de ces deux phases, il est nécessaire de lui faire emmagasiner de l'énergie lors de l'autre de ces phases, et inversement. Ainsi, cette nécessité de contraindre le ressort mécanique pendant ces deux phases conduit habituellement à employer des moteurs surdimensionnés pour pouvoir atteindre les vitesses d'ouverture et de fermeture requises pour le contact mobile.Indeed, to be able to benefit from the energy of the spring during one of these two phases, it is necessary to store energy during the other of these phases, and vice versa. Thus, this need to constrain the mechanical spring during these two phases usually leads to using oversized motors to achieve the opening and closing speeds required for the moving contact.
En outre, ce type de conception mixte pour le dispositif de commande implique généralement de prévoir une course d'ouverture et de fermeture du contact mobile qui est supérieure à celle nécessaire, ce qui le rend plus complexe, plus lourd et moins compact. Le document
L'invention a donc pour but de proposer un dispositif de commande de conception simple et fiable pour un appareillage électrique, de préférence du type moyenne ou haute tension.The object of the invention is therefore to propose a control device of simple and reliable design for electrical equipment, preferably of medium or high voltage type.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif de commande d'un appareillage électrique, tel qu'un appareillage de coupure d'énergie électrique, comportant un contact mobile apte à occuper une position fermée et une position ouverte, le dispositif de commande étant destiné à assurer le déplacement du contact mobile et comprenant un châssis fixe, un organe de sortie monté en translation par rapport au châssis fixe et disposant d'une extrémité de raccordement du contact mobile, le dispositif comprenant en outre au moins un moteur ainsi qu'un ressort mécanique d'ouverture logé entre un élément fixé au châssis et un élément mobile de butée. De plus, l'organe de sortie est apte à occuper une position de fermeture permettant de placer le contact mobile dans sa position fermée et dans laquelle l'extrémité de raccordement du contact mobile se situe en un point P1, et une position d'ouverture permettant de placer le contact mobile dans sa position ouverte et dans laquelle l'extrémité de raccordement du contact mobile se situe en un point P2 distinct de P1. selon l'invention, le dispositif de commande est conçu de façon à pouvoir assurer successivement :
- lors d'une phase d'ouverture du contact mobile, le passage de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P1 au point P2, sous l'effet du ressort mécanique d'ouverture mettant en mouvement l'élément mobile de butée entraînant par butée l'organe de sortie ;
- lors d'une phase de réarmement du ressort mécanique d'ouverture, une mise en mouvement de l'élément mobile de butée, sous l'effet d'une mise en marche dudit au moins un moteur, en conservant l'extrémité de raccordement du contact mobile au point P2 ; et
- lors d'une phase de fermeture du contact mobile, le passage de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P2 au point P1, également sous l'effet d'une mise en marche dudit au moins un moteur.
- during a phase of opening of the movable contact, the passage of the connecting end of the movable contact from the point P1 to the point P2, under the effect of the opening mechanical spring setting in motion the movable abutment element causing by stop the output member;
- during a resetting phase of the mechanical opening spring, setting in motion the movable abutment element, under the effect of an actuation of said at least one motor, while keeping the connecting end of the mobile contact at point P2; and
- during a closing phase of the movable contact, the passage of the connecting end of the movable contact P2 point P1, also under the effect of a start of said at least one motor.
Le principe de l'invention est donc basé sur une conception permettant d'effectuer de façon successive trois phases distinctes dénommées phase d'ouverture du contact mobile, phase de réarmement du ressort d'ouverture, et phase de fermeture du contact mobile, entre l'instant où le contact mobile quitte sa position fermée et l'instant où il y revient après avoir occupé sa position ouverte. Effectivement, par rapport aux dispositifs de l'art antérieur, il est prévu d'effectuer une phase de réarmement du ressort mécanique d'ouverture, distincte des phases de fermeture et d'ouverture du contact mobile, cette dernière pouvant quant à elle être réalisée sous la simple action de la libération de l'énergie ayant été préalablement emmagasinée par le ressort précité. Par conséquent, durant toute la phase de fermeture du contact mobile, achevée lorsque ce dernier a atteint sa position fermée, aucun emmagasinage d'énergie ne doit être effectué par le ressort, de sorte que la course de ce contact est parfaitement maîtrisée, et nécessite moins d'énergie que celle requise avec les réalisations de l'art antérieur. La mise en oeuvre de cette phase de fermeture peut ainsi être réalisée au moyen d'un moteur de plus faible puissance que dans l'art antérieur.The principle of the invention is therefore based on a design that makes it possible to successively carry out three distinct phases called the opening phase of the moving contact, the resetting phase of the opening spring, and the closing phase of the moving contact, between instant when the mobile contact leaves closed position and the moment when he returns after having occupied his open position. Indeed, compared with the devices of the prior art, it is intended to perform a rearming phase of the mechanical opening spring, distinct from the closing and opening phases of the movable contact, the latter may in turn be realized under the simple action of the release of the energy having been previously stored by the aforementioned spring. Therefore, throughout the closing phase of the movable contact, completed when the latter has reached its closed position, no energy storage must be made by the spring, so that the stroke of this contact is perfectly controlled, and requires less energy than that required with the achievements of the prior art. The implementation of this closing phase can thus be achieved by means of a motor of lower power than in the prior art.
De plus, la mise en oeuvre de la phase d'ouverture est extrêmement fiable en raison du fait qu'elle ne requiert avantageusement pas de mise en marche du moteur électrique, mais peut au contraire s'effectuer automatiquement par une simple libération d'énergie du ressort dès que les moyens de blocage du contact mobile en position fermée ont été désactivés.In addition, the implementation of the opening phase is extremely reliable because it does not advantageously require starting of the electric motor, but can instead be performed automatically by a simple release of energy spring as soon as the locking means of the movable contact in the closed position have been deactivated.
La phase de réarmement du ressort n'engendre aucun déplacement de l'organe de sortie ni donc de déplacement du contact mobile, qui reste alors dans sa position ouverte, de préférence sans l'aide d'aucun moyen de blocage mais simplement de par la conception et la géométrie spécifiques du dispositif de commande. Cette phase a pour unique but de faire emmagasiner de l'énergie au ressort d'ouverture, avant que le contact ne débute sa phase de fermeture durant laquelle il est déplacé vers sa position fermée. Par conséquent, il est à comprendre que la conception proposée par l'invention permet avantageusement d'obtenir une course de ce contact qui est totalement optimisée, puisque celle-ci ne va pas au-delà de celle juste nécessaire pour relier les positions ouverte et fermée du contact mobile.The resetting phase of the spring does not cause any displacement of the output member nor therefore displacement of the movable contact, which then remains in its open position, preferably without the aid of any locking means but simply by the design and geometry specific to the device ordered. This phase has the sole purpose of storing energy at the opening spring, before the contact begins its closing phase during which it is moved to its closed position. Therefore, it should be understood that the design proposed by the invention advantageously allows to obtain a stroke of this contact which is fully optimized, since it does not go beyond that just necessary to connect the open positions and closed of the moving contact.
D'autre part, la course de fermeture du contact mobile est parfaitement maîtrisée, étant donné qu'elle est réalisée par la mise en marche du moteur, et qu'elle n'engendre pas non plus de mise en contrainte du ressort d'ouverture qui a déjà été suffisamment réarmé pour pouvoir ultérieurement assurer seul la phase d'ouverture. Ici encore, en raison du fait qu'il n'existe aucun besoin de mettre le ressort en contrainte durant cette phase de fermeture, la puissance requise pour déplacer le contact mobile à la vitesse souhaitée jusqu'à sa position fermée est moins importante que celle nécessitée avec les réalisations de l'art antérieur, de sorte que le moteur employé peut par voie de conséquence être de plus petite puissance, et donc moins coûteux.On the other hand, the closing stroke of the movable contact is perfectly controlled, since it is achieved by starting the motor, and it does not engender either constraint of the opening spring. which has already been sufficiently rearmed so that it can subsequently ensure the opening phase alone. Here again, due to the fact that there is no need to put the spring in stress during this closing phase, the power required to move the moving contact at the desired speed to its closed position is less important than that required with the achievements of the prior art, so that the engine used can consequently be smaller power, and therefore less expensive.
De préférence, comme cela a été mentionné précédemment, le dispositif de commande est conçu de sorte que durant la phase de fermeture du contact mobile conduisant à un déplacement de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P2 au point P1, l'énergie stockée dans le ressort mécanique ne varie pas, c'est-à-dire que ce dernier ne libère ni n'emmagasine d'énergie durant cette phase.Preferably, as mentioned previously, the control device is designed so that during the closing phase of the movable contact leading to a displacement of the connecting end of the moving contact from point P2 to point P1, the energy stored in the mechanical spring only varies not, that is to say that the latter does not release or store energy during this phase.
A ce titre, il est tout de même indiqué que ce dispositif pourrait être conçu afin que le ressort d'ouverture remplisse un rôle de frein en fin de phase de fermeture du contact mobile, par une mise en contrainte de ce ressort résultant du déplacement de l'organe de sortie. Néanmoins, un ressort auxiliaire peut être prévu pour assurer cette fonction, éventuellement en combinaison avec le ressort d'ouverture. Comme cela sera décrit dans la description détaillée d'un mode préférentiel, une faible mise en contrainte du ressort d'ouverture peut également être prévue en fin de phase de fermeture du contact mobile, afin d'autoriser une légère mise en mouvement de l'élément mobile de butée permettant de libérer ce dernier d'un système de maintien en position réarmée.As such, it is nevertheless indicated that this device could be designed so that the opening spring fulfills a role of brake at the end of the closing phase of the movable contact, by putting in stress of this spring resulting from the displacement of the output member. Nevertheless, an auxiliary spring can be provided to perform this function, possibly in combination with the opening spring. As will be described in the detailed description of a preferred embodiment, a low stress of the opening spring can also be provided at the end of the closing phase of the movable contact, to allow a slight movement of the movable stop member for releasing the latter from a retaining system in the rearmed position.
De manière préférée, le dispositif est conçu de sorte que la phase d'ouverture du contact mobile, conduisant à un déplacement de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P1 au point P2, soit réalisée uniquement sous l'effet du ressort mécanique, de manière à obtenir une très grande fiabilité. Alternativement, la phase d'ouverture du contact mobile pourrait être réalisée à l'aide d'un ressort auxiliaire d'amortissement de fin de course de fermeture de l'organe de sortie, sans sortir du cadre de l'invention.Preferably, the device is designed so that the opening phase of the movable contact, leading to a displacement of the connecting end of the movable contact from the point P1 to the point P2, is achieved solely under the effect of the mechanical spring , so as to obtain a very high reliability. Alternatively, the opening phase of the movable contact could be carried out using an auxiliary spring damping end of closing stroke of the output member, without departing from the scope of the invention.
De préférence, le dispositif comprend de plus des premiers moyens de transmission interposés entre ledit au moins un moteur et l'élément mobile de butée, ces premiers moyens de transmission comprenant au moins un ensemble de transmission pourvu d'une butée d'entraînement prévue pour être déplacée le long d'une ligne fermée, cette dernière disposant d'une portion active le long de laquelle la butée d'entraînement est capable d'entraîner une butée suiveuse rapportée fixement sur l'élément de butée mobile dans le but d'amener celui-ci d'une position détendue à une position réarmée, et une portion passive le long de laquelle la butée d'entraînement n'agissant plus sur sa butée suiveuse associée autorise un passage de l'élément de butée mobile de la position réarmée à la position détendue. Ainsi, l'avantage découlant d'une telle configuration réside dans le fait que durant la phase d'ouverture du contact mobile, les premiers moyens de transmission ne créent aucun effort inertiel antagoniste s'opposant au mouvement de l'élément mobile entraînant par butée l'organe de sortie dans sa position d'ouverture.Preferably, the device further comprises first transmission means interposed between said at least one motor and the movable element of stop, said first transmission means comprising at least one transmission assembly provided with a drive stop adapted to be moved along a closed line, the latter having an active portion along which the stop of The drive is capable of driving a follower abutment fixedly attached to the movable abutment member for the purpose of moving the latter from a relaxed position to a rearmed position, and a passive portion along which the driving abutment no longer acting on its associated follower abutment allows passage of the movable abutment element from the rearmed position to the relaxed position. Thus, the advantage resulting from such a configuration lies in the fact that during the opening phase of the moving contact, the first transmission means do not create any antagonistic inertial force opposing the movement of the mobile element driving by abutment. the output member in its open position.
Cet ensemble de transmission comporte en outre une chaîne ou une courroie portant la butée d'entraînement et suivant la ligne fermée, cette chaîne ou courroie étant agencée entre deux roues dont l'une au moins est entraînée en rotation par ledit au moins un moteur.This transmission assembly further comprises a chain or a belt carrying the drive abutment and following the closed line, this chain or belt being arranged between two wheels, at least one of which is rotated by the at least one motor.
Dans cette configuration, l'ensemble de transmission comporte en outre une piste de support de butée d'entraînement épousée par la butée d'entraînement portée par la chaîne ou courroie.In this configuration, the transmission assembly further includes a drive stop support track wedged by the drive stop carried by the chain or belt.
A ce titre, la piste de support de butée d'entraînement comprend un renfoncement dans lequel la butée d'entraînement montée libre en rotation sur la chaîne ou courroie est destinée à s'escamoter automatiquement par rotation, lorsque cette butée d'entraînement quitte la portion active de la ligne fermée. On peut alors prévoir que le dispositif de commande est conçu de sorte que l'escamotage automatique de la butée d'entraînement dans le renfoncement soit réalisé par appui de la butée suiveuse sur la butée d'entraînement, tendant à faire pivoter cette dernière autour de son axe de rotation par rapport à la chaîne ou courroie.As such, the drive stop support track comprises a recess in which the driving stop rotatably mounted on the chain or belt is intended to retract automatically by rotation, when the drive stop leaves the active portion of the closed line. It can then be provided that the control device is designed so that the automatic retraction of the driving abutment into the recess is achieved by pressing the follower stop on the drive abutment, tending to rotate the latter around its axis of rotation relative to the chain or belt.
Bien entendu, plusieurs ensembles de transmission identiques ou similaires peuvent équiper les premiers moyens de transmission, ces ensembles étant alors préférentiellement entraînés par un même arbre d'entraînement relié à un unique moteur. Dans un tel cas, les butées d'entraînement montées en rotation sur leurs chaînes/courroies respectives sont prévues pour être déplacées en phase les unes avec les autres..Of course, several identical or similar transmission assemblies can equip the first transmission means, these sets then being preferably driven by the same drive shaft connected to a single motor. In such a case, the drive stops mounted in rotation on their respective chains / belts are provided to be moved in phase with each other.
Préférentiellement, la butée suiveuse se trouve agencée à l'extrémité d'une tige, dont l'autre extrémité est solidarisée à l'élément mobile de butée. Ainsi, on prévoit alors de préférence deux ensembles de transmission coopérant respectivement avec deux tiges solidarisées à l'élément mobile de butée, ces deux tiges pouvant être placées de part et d'autre de l'organe de sortie. De plus, il est fait en sorte que ces tiges soient disposées parallèlement à la direction de translation de l'organe de sortie par rapport au châssis fixe, et donc parallèlement à l'organe de sortie prenant de préférence la forme d'une bielle.Preferably, the follower stop is arranged at the end of a rod, the other end is secured to the movable abutment member. Thus, two transmission assemblies cooperating respectively with two rods secured to the movable abutment element are preferably provided, these two rods being able to be placed on either side of the output member. In addition, it is ensured that these rods are arranged parallel to the translation direction of the output member relative to the fixed frame, and therefore parallel to the output member preferably taking the form of a connecting rod.
De façon analogue, le dispositif de commande comprend de plus des seconds moyens de transmission interposés entre ledit au moins un moteur et l'organe de sortie, les seconds moyens de transmission comprenant au moins un ensemble de transmission pourvu d'une butée d'entraînement prévue pour être déplacée le long d'une ligne fermée, cette dernière disposant d'une portion active le long de laquelle la butée d'entraînement est capable d'entraîner une butée suiveuse rapportée fixement sur l'organe de sortie dans le but d'amener celui-ci de la position d'ouverture à la position de fermeture; et une portion passive le long de laquelle la butée d'entraînement n'agissant plus sur sa butée suiveuse associée autorise un passage de l'organe de sortie de la position de fermeture à la position d'ouverture. Ainsi, l'avantage découlant d'une telle configuration réside dans le fait que durant la phase d'ouverture du contact mobile, les seconds moyens de transmission ne créent pas non plus d'effort inertiel antagoniste s'opposant au mouvement de l'organe de sortie se dirigeant vers sa position d'ouverture.Similarly, the control device further comprises second transmission means interposed between said at least one motor and the output member, the second transmission means comprising at least one transmission assembly provided with a driving abutment. intended to be moved along a closed line, the latter having an active portion along which the driving abutment is capable of driving a follower abutment fixedly attached to the output member for the purpose of bring it from the open position to the closed position; and a passive portion along which the drive stop acting no longer on its associated follower stop allows a passage of the output member from the closed position to the open position. Thus, the advantage resulting from such a configuration lies in the fact that during the opening phase of the movable contact, the second transmission means do not create any antagonistic inertial force opposing the movement of the organ. exit heading towards its open position.
De préférence, l'ensemble de transmission comporte en outre une chaîne ou une courroie portant la butée d'entraînement et suivant la ligne fermée, la chaîne ou courroie étant agencée entre deux roues dont l'une au moins est entraînée en rotation par ledit au moins un moteur.Preferably, the transmission assembly further comprises a chain or a belt carrying the driving abutment and following the closed line, the chain or belt being arranged between two wheels, at least one of which is rotated by said wheel. least one engine.
Dans cette configuration, l'ensemble de transmission des seconds moyens de transmission comporte en outre une piste de support de butée d'entraînement épousée par la butée d'entraînement portée par la chaîne ou courroie.In this configuration, the transmission assembly of the second transmission means further comprises a stop support track driven by the drive stop carried by the chain or belt.
A ce titre, la piste de support de butée d'entraînement comprend un renfoncement dans lequel la butée d'entraînement montée libre en rotation sur la chaîne ou courroie est destinée à s'escamoter automatiquement par rotation, lorsque cette butée d'entraînement quitte la portion active de la ligne fermée.As such, the drive abutment support track comprises a recess in which the drive abutment mounted to rotate freely on the chain or belt is intended to retract automatically by rotation, when the drive abutment leaves the active portion of the closed line.
Ici encore, on peut alors prévoir que le dispositif de commande est conçu de sorte que l'escamotage automatique de la butée d'entraînement dans le renfoncement soit réalisé par appui de la butée suiveuse sur la butée d'entraînement, tendant à faire pivoter cette dernière autour de son axe de rotation par rapport à la chaîne ou courroie.Again, it can be provided that the control device is designed so that the automatic retraction of the drive stop in the recess is made by pressing the follower stop on the drive stop, tending to rotate this last around its axis of rotation relative to the chain or belt.
Plusieurs ensembles de transmission identiques ou similaires peuvent équiper les seconds moyens de transmission, ces ensembles étant alors préférentiellement entraînés par un même arbre d'entraînement relié à un unique moteur. Dans un tel cas, les butées d'entraînement montées en rotation sur leurs chaînes/courroies respectives sont prévues pour être déplacées en phase les unes avec les autres. Par exemple, deux ensembles de transmission coopèrent respectivement avec deux butées suiveuses rapportées fixement et directement sur l'organe de sortie.Several identical or similar transmission units can equip the second transmission means, these sets then being preferably driven by the same drive shaft connected to a single motor. In such a case, the drive stops mounted in rotation on their respective chains / belts are provided to be moved in phase with each other. For example, two transmission assemblies respectively cooperate with two follower stops reported fixedly and directly on the output member.
Néanmoins, on fait de préférence en sorte qu'il y ait un seul ensemble formant ces seconds moyens de transmission. Ainsi, on prévoit donc une seule butée d'entraînement rapportée sur une chaîne, par exemple une chaîne double, et une seule butée suiveuse sur l'organe de sortie, comme un axe rapporté traversant l'organe de sortie et créant deux prises disposées respectivement de chaque côté de cet organe de sortie. Dans une telle configuration, la butée d'entraînement peut alors se présenter sous la forme de deux flancs entre lesquels peut s'insérer l'organe de sortie durant la phase de fermeture, les deux flancs étant destinés à venir en butée respectivement sur les deux prises précitées.Nevertheless, it is preferable that there is a single assembly forming these second transmission means. Thus, there is therefore provided a single drive abutment reported on a chain, for example a double chain, and a single stop follower on the output member, as a reported axis passing through the output member and creating two sockets respectively disposed on each side of the output member. In such a configuration, the drive abutment may then be in the form of two flanks between which the output member may be inserted during the closing phase, the two flanks being intended to abut respectively on the two mentioned above.
Les premiers et seconds moyens de transmission sont donc entraînés par ledit au moins un moteur, qui est de préférence constitué par un unique moteur. Ainsi, on fait en sorte que cet unique moteur, de préférence constitué par un servomoteur afin d'avoir une bonne maîtrise de la phase de fermeture du contact mobile, soit couplé à un même arbre d'entraînement entraînant chacun des ensembles de transmission des premiers et seconds moyens de transmission. Pour ce faire, on prévoit que les butées d'entraînement des premiers moyens de transmission associés à l'élément mobile de butée et la/les butées d'entraînement des seconds moyens de transmission associés à l'organe de sortie soient déplacées de façon synchronisée, selon un déphasage déterminé permettant la réalisation successive des trois phases distinctes d'ouverture du contact mobile, de réarmement du ressort mécanique d'ouverture, et de fermeture du contact mobile.The first and second transmission means are therefore driven by said at least one engine, which is preferably constituted by a single motor. Thus, it is ensured that this single motor, preferably constituted by a servomotor in order to have good control of the closing phase of the movable contact, is coupled to the same drive shaft driving each of the transmission sets of the first and second transmission means. To do this, it is expected that the drive stops of the first transmission means associated with the movable abutment element and the drive abutment of the second transmission means associated with the output member are moved in a synchronized manner. , according to a determined phase shift allowing the successive realization of the three distinct phases of opening of the movable contact, resetting of the mechanical opening spring, and closure of the movable contact.
Préférentiellement, la commande du moteur ou du servomoteur est du type modulation de largeur d'impulsion à fréquence variable, de façon à ce qu'entre deux impulsions de commande successives, l'énergie soit transférée de la source vers le moteur pendant une première durée correspondant à une phase motrice, puis du moteur vers la source pendant une seconde durée correspondant à une phase de freinage, la durée relative des deux phases permettant de régler l'effort moteur. De plus, la position du contact mobile est préférentiellement asservie pendant la phase de fermeture, par rapport à une consigne se présentant sous la forme d'une fonction mathématique du temps. D'autre part, la vitesse du contact mobile est également de préférence asservie pendant la phase de fermeture, par rapport à une consigne se présentant sous la forme d'une fonction mathématique du temps, de même que l'accélération du contact mobile est asservie pendant cette phase de fermeture, également par rapport à une consigne se présentant sous la forme d'une fonction mathématique du temps.Preferably, the motor or servomotor control is of the variable frequency pulse width modulation type, so that that between two successive control pulses, the energy is transferred from the source to the motor during a first period corresponding to a driving phase, then from the motor to the source for a second duration corresponding to a braking phase, the relative duration two phases to adjust the motor force. In addition, the position of the moving contact is preferably enslaved during the closing phase, with respect to a setpoint in the form of a mathematical function of time. On the other hand, the speed of the moving contact is also preferably slaved during the closing phase, with respect to a set point in the form of a mathematical function of time, just as the acceleration of the moving contact is enslaved. during this closing phase, also with respect to a setpoint in the form of a mathematical function of time.
De préférence, le dispositif de commande comprend un système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée, ainsi qu'un système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie.Preferably, the control device comprises a retaining system in the reset position of the movable abutment member, and a holding system in the closed position of the output member.
Avec cet agencement, on peut faire en sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée soit désactivé en fin de phase de fermeture du contact mobile. Alternativement, le dispositif peut être conçu de sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée et le système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie soient désactivés sensiblement simultanément, lors d'une initiation de la phase d'ouverture du contact mobile.With this arrangement, it is possible to ensure that the system for keeping the mobile end stop in the reset position is deactivated at the end of the closing phase of the movable contact. Alternatively, the device can be designed so that the system for holding in the reset position of the movable abutment element and the holding system in the closed position of the output member are deactivated. substantially simultaneously, during an initiation of the opening phase of the movable contact.
Ou encore, on peut faire en sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée soit désactivé après que l'organe de sortie ait atteint sa position de fermeture, de préférence en toute fin de phase de fermeture ou juste après celle-ci, comme cela sera décrit ci-après dans le mode de réalisation encore plus préféré de la présente invention.Or again, it is possible to ensure that the system for holding in the reset position of the movable abutment element is deactivated after the output member has reached its closed position, preferably at the very end of the closing phase or just after this, as will be described hereinafter in the still more preferred embodiment of the present invention.
A titre indicatif, il est précisé que le montage en translation de l'organe de sortie par rapport au châssis fixe implique que le dispositif de commande délivre un mouvement de sortie linéaire en direction du contact mobile.As an indication, it is specified that the translation assembly of the output member relative to the fixed frame implies that the control device delivers a linear output movement in the direction of the movable contact.
Toujours de manière préférentielle, l'élément mobile de butée est monté de manière coulissante par rapport à l'organe de sortie traversant ce même élément mobile de butée, selon une direction de coulissement identique à la direction de translation de l'organe de sortie par rapport au châssis fixe.Still preferably, the movable abutment member is slidably mounted relative to the output member passing through the same movable abutment member, in a direction of sliding identical to the direction of translation of the output member by compared to the fixed frame.
De plus, afin de limiter l'encombrement global du dispositif, le ressort mécanique d'ouverture est agencé autour de l'organe de sortie.In addition, in order to limit the overall size of the device, the mechanical opening spring is arranged around the output member.
Préférentiellement, le dispositif de commande comporte en outre un ressort mécanique auxiliaire d'amortissement de fin de course de fermeture de l'organe de sortie, comme cela a été évoqué ci-dessus. De façon analogue, on prévoit que le dispositif comporte en outre un ressort mécanique auxiliaire d'amortissement de fin de course d'ouverture de l'organe de sortie. Dans ce cas là, l'énergie emmagasinée par ce dernier ressort auxiliaire en fin de phase d'ouverture peut être libérée en temps utile afin de faciliter l'initiation de la phase ultérieure de fermeture, qui est essentiellement réalisée à l'aide du servomoteur.Preferably, the control device further comprises an auxiliary mechanical spring damping end of closing stroke of the output member, as has been mentioned above. In a similar way, the device is furthermore provided with an auxiliary mechanical spring for opening end-of-travel damping. of the output member. In this case, the energy stored by the latter auxiliary spring at the end of the opening phase can be released in good time to facilitate the initiation of the subsequent closing phase, which is essentially performed using the servomotor .
L'invention a également pour objet un appareillage électrique comportant un contact mobile apte à occuper une position fermée et une position ouverte, cet appareillage comportant un dispositif de commande tel que celui exposé ci-dessus.The invention also relates to an electrical apparatus comprising a movable contact capable of occupying a closed position and an open position, this apparatus comprising a control device such as that described above.
Enfin, l'invention se rapporte également à un procédé de commande d'un appareillage électrique mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif de commande tel que celui exposé ci-dessus, le procédé comportant les étapes successives suivantes :
- ouverture du contact mobile, sous l'effet du ressort mécanique d'ouverture mettant en mouvement l'élément mobile de butée entraînant par butée l'organe de sortie, de manière à obtenir un déplacement de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P1 au point P2 ;
- réarmement du ressort mécanique d'ouverture, sous l'effet d'une mise en marche dudit au moins un moteur provoquant une mise en mouvement de l'élément mobile de butée, et en conservant l'extrémité de raccordement du contact mobile au point P2 ; et
- fermeture du contact mobile, également sous l'effet d'une mise en marche dudit au moins un moteur, de manière à obtenir un déplacement de l'extrémité de raccordement du contact mobile du point P2 au point P1.
- opening of the movable contact, under the effect of the mechanical opening spring setting in motion the movable abutment member driving the output member by abutment, so as to obtain a displacement of the connecting end of the movable contact of the point; P1 at point P2;
- resetting of the mechanical opening spring, under the effect of activation of said at least one motor causing movement of the movable abutment element, and keeping the connecting end of the movable contact at point P2 ; and
- closure of the movable contact, also under the effect of a startup of said at least one motor, so as to obtain a displacement of the connecting end of the movable contact P2 point to point P1.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-dessous, qui sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- les
figures 1a à 1c représentent schématiquement le principe de l'invention, en montrant le dispositif de commande à différents stades lors d'un cycle de commande partant d'un instant où le contact mobile occupe sa position fermée, et se poursuivant jusqu'à ce qu'il retrouve cette même position après avoir occupé la position ouverte ; - la
figure 2 représente une vue en perspective d'un dispositif de commande selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif se trouvant dans une configuration permettant de placer le contact mobile dans la position fermée ; - la
figure 3 est une vue partiellement en coupe de coté du dispositif de commande montré sur lafigure 2 ; - la
figure 4 est une vue partiellement en coupe de face du dispositif de commande montré sur lesfigure 2 et 3 ; - la
figure 5 représente une vue en perspective d'un système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée, appartenant au dispositif de commande montré sur lesfigures 2 à 4 ; - la
figure 6 représente une vue schématique montrant l'un des deux ensembles de transmission des premiers moyens de transmission destinés à entraîner l'élément mobile de butée durant la phase de réarmement, dans une configuration adoptée lorsque l'organe de sortie occupe sa position de fermeture, et lorsque l'élément mobile de butée associé au ressort d'ouverture occupe sa position réarmée ; - la
figure 7 représente une vue schématique montrant l'ensemble de transmission des seconds moyens de transmission destinés à entraîner l'organe de sortie durant la phase de fermeture, dans une configuration adoptée lorsque cet organe de sortie occupe sa position de fermeture ; - la
figure 8 représente une vue en perspective du dispositif de commande montré sur lesfigures 2 à 4 , le dispositif se trouvant dans une configuration permettant de placer le contact mobile dans la position ouverte ; - la
figure 9 représente une vue schématique montrant l'un des deux ensembles de transmission des premiers moyens de transmission, dans une configuration adoptée lorsque l'organe de sortie occupe sa position d'ouverture, et lorsque l'élément mobile de butée occupe sa position détendue ; - la
figure 10 représente une vue schématique montrant l'ensemble de transmission des seconds moyens de transmission, dans une configuration adoptée lorsque l'organe de sortie occupe sa position d'ouverture ; - la
figure 11 représente une vue en perspective du dispositif de commande montré sur lesfigures 2 à 4 , le dispositif se trouvant dans une configuration adoptée durant une phase de réarmement du ressort d'ouverture ; - les
figures 12a à 12d représentent des vues schématiques montrant l'un des deux ensembles de transmission des premiers moyens de transmission, dans différentes configurations adoptées successivement lors de la fin de la phase de réarmement du ressort d'ouverture ; - les
figures 13a à 13d représentent des vues en perspective montant le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée, dans différentes configurations adoptées successivement lors de la fin de la phase de réarmement du ressort d'ouverture ; - la
figure 14 représente une vue en perspective du dispositif de commande montré sur lesfigures 2 à 4 , le dispositif se trouvant dans une configuration adoptée durant une phase de fermeture du contact mobile ; - les
figures 15a à 15d représentent des vues schématiques montrant l'ensemble de transmission des seconds moyens de transmission, dans différentes configurations adoptées successivement lors de la fin de la phase de fermeture du contact mobile ; - les
figures 16a à 16c représentent des vues en perspective montrant le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée, dans différentes configurations adoptées successivement lors de la fin de la phase de fermeture du contact mobile ; - la
figure 17 représente une vue en perspective montrant un système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée selon un mode de réalisation encore plus préféré de la présente invention, le dispositif de commande associé se trouvant dans une configuration telle qu'adoptée en fin de phase de réarmement du ressort d'ouverture ; et - la
figure 18 représente une vue schématique du système de maintien en position réarmée montré sur lafigure 17 .
- the
Figures 1a to 1c schematically represent the principle of the invention, by showing the control device at different stages during a control cycle starting from a moment when the moving contact occupies its closed position, and continuing until it finds this same position after having occupied the open position; - the
figure 2 is a perspective view of a control device according to a preferred embodiment of the present invention, the device being in a configuration for placing the movable contact in the closed position; - the
figure 3 is a view partially in side section of the control device shown on thefigure 2 ; - the
figure 4 is a partially sectional front view of the control device shown on thefigure 2 and3 ; - the
figure 5 represents a perspective view of a retaining system in the rearmed position of the movable abutment member, belonging to the control device shown in FIGS.Figures 2 to 4 ; - the
figure 6 represents a schematic view showing one of two sets of transmission of the first transmission means for driving the movable abutment element during the rearming phase, in a configuration adopted when the output member occupies its closed position, and when the movable abutment element associated with the spring of opening occupies its rearm position; - the
figure 7 is a schematic view showing the transmission assembly of the second transmission means for driving the output member during the closing phase, in a configuration adopted when the output member occupies its closed position; - the
figure 8 represents a perspective view of the control device shown on theFigures 2 to 4 the device being in a configuration for placing the movable contact in the open position; - the
figure 9 is a schematic view showing one of the two transmission assemblies of the first transmission means, in a configuration adopted when the output member occupies its open position, and when the movable abutment member occupies its relaxed position; - the
figure 10 is a schematic view showing the transmission assembly of the second transmission means, in a configuration adopted when the output member occupies its open position; - the
figure 11 represents a perspective view of the control device shown on theFigures 2 to 4 , the device being in a configuration adopted during a reset phase of the opening spring; - the
Figures 12a to 12d are schematic views showing one of the two sets of transmission of the first transmission means, in different configurations successively adopted at the end of the resetting phase of the opening spring; - the
Figures 13a to 13d represent perspective views mounting the retaining system in the reset position of the movable abutment element, in different configurations successively adopted at the end of the resetting phase of the opening spring; - the
figure 14 represents a perspective view of the control device shown on theFigures 2 to 4 , the device being in a configuration adopted during a closing phase of the movable contact; - the
Figures 15a to 15d are schematic views showing the transmission assembly of the second transmission means, in different configurations adopted successively at the end of the closing phase of the movable contact; - the
Figures 16a to 16c are perspective views showing the retaining system in the reset position of the movable abutment element, in different configurations adopted successively at the end of the closing phase of the movable contact; - the
figure 17 is a perspective view showing a holding system in position rearmed of the movable abutment member according to an even more preferred embodiment of the present invention, the associated control device being in a configuration as adopted at the end of the resetting phase of the opening spring; and - the
figure 18 is a schematic view of the rear-end holding system shown in FIG.figure 17 .
En référence tout d'abord aux
Ce dispositif de commande 1 est effectivement destiné à équiper un appareillage électrique comportant un contact mobile apte à occuper une position fermée et une position ouverte, comme par exemple un disjoncteur, un sectionneur, ou encore un dispositif de mise à la terre. Il est noté que cet appareillage est également objet de la présente invention.This
Pour assurer son rôle de commande du contact mobile, le dispositif 1 comporte tout d'abord un organe de sortie 2 prenant par exemple la forme d'une barre/bielle destinée à coulisser/translater selon son propre axe 3, par rapport à un châssis fixe 4. Cet organe 2 dispose d'une extrémité de raccordement du contact mobile 2a, ou extrémité supérieure, ainsi que d'une extrémité de butée 2b, ou extrémité inférieure. A cet égard, on peut donc noter que l'extrémité 2a, qui est indifféremment raccordée de façon directe ou indirecte au contact mobile de l'appareillage, est donc capable d'être animée d'un mouvement de va-et-vient selon l'axe 3 de l'organe 2, ce qui lui permet de délivrer un mouvement de sortie linéaire en direction du contact mobile, comme cela est représenté schématiquement par la double-flèche 6, le sens 6a correspondant à celui de la fermeture du contact mobile, et la sens 6b correspondant à celui de l'ouverture de ce dernier. En d'autres termes, la double-flèche 6 correspond à la direction de translation de l'organe de sortie 2 par rapport au châssis 4.To ensure its role of controlling the moving contact, the
D'autre part, le dispositif 1 comporte un moteur 8 du type servomoteur, ainsi qu'un ressort mécanique d'ouverture 12 qui peut éventuellement être remplacé par une pluralité de ressorts, ce ressort 12 étant logé entre un élément 10 fixé au châssis 4 et un élément mobile de butée 11, décalé de l'élément fixe 10 dans le sens d'ouverture 6b.On the other hand, the
Comme cela sera détaillé ultérieurement, des premiers moyens de transmission 14 sont interposés entre le moteur 8 et l'élément mobile de butée 11, de même que des seconds moyens de transmission 16 sont interposés entre le moteur 8 et l'organe de sortie 2. Plus précisément, les premiers moyens de transmission 14 coopèrent avec deux tiges 18 parallèles à la direction 6 et traversant de façon coulissante l'élément fixe 10, ces deux tiges agencées de part et d'autre de l'organe de sortie 2 disposant chacune d'une extrémité inférieure rapportée fixement sur l'élément mobile de butée 11.As will be detailed later, first transmission means 14 are interposed between the
Dans le cas préférentiel montré sur les
En référence plus spécifiquement à la
Dans cette position de fermeture, l'organe 2 est bien entendu parallèle à la direction 6, et son extrémité de raccordement du contact mobile 2a occupe un point P1 de l'axe 3 selon lequel il est capable de translater par rapport au châssis 4. Par ailleurs, toujours dans cette position de fermeture, le ressort mécanique 12 est comprimé au maximum entre les éléments 10 et 11, l'élément mobile 11 étant retenu dans le sens d'ouverture 6b par l'extrémité inférieure 2b de l'organe de sortie 2 se trouvant en butée contre ce même élément mobile 11. Pour ce faire, il est naturellement fait en sorte que l'organe de sortie 2 traverse de façon coulissante l'organe mobile de butée 11, toujours selon la direction 6. A titre indicatif, dans cette position de fermeture, l'élément mobile de butée 11 occupe quant à lui une position dite réarmée le plaçant au niveau d'un point P'1 de l'axe 3 selon lequel il est également capable de translater par rapport au châssis 4, ainsi que par rapport à l'organe de sortie 2. Il est noté que cet élément 11 peut prendre la forme d'une plaque sensiblement orthogonale à l'axe 3 précité.In this closed position, the
Alternativement, on peut faire en sorte que l'élément mobile 11 soit retenu dans le sens d'ouverture 6b par un système de maintien en position réarmée (non représenté) lui étant associé, éventuellement en combinaison avec la butée procurée par l'extrémité inférieure 2b de l'organe de sortie 2. De plus, une alternative envisageable qui sera décrite ci-dessous prévoit que lorsque l'organe de sortie occupe sa position de fermeture, l'élément mobile 11 soit retenu dans le sens d'ouverture 6b uniquement par la butée procurée par l'extrémité inférieure 2b de cet organe.Alternatively, it is possible for the
Lorsqu'un ordre d'ouverture du contact mobile est reçu par l'appareillage, le système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie, et éventuellement le système de maintien en position réarmée de l'organe mobile de butée si un tel système a effectivement été prévu et qu'il n'a pas encore été désactivé, sont chacun désactivés.When an order of opening of the movable contact is received by the apparatus, the system for holding the output member in the closed position, and possibly the system for holding in the reset position of the movable abutment member if a such system has been planned and has not been disabled yet, are each disabled.
Suite à cette désactivation, il est initié une phase d'ouverture du contact mobile assurée par la libération d'énergie du ressort mécanique 12. En effet, durant cette phase, le ressort 12 sollicite l'élément mobile 11 qui s'éloigne donc de l'élément fixe 10 dans le sens d'ouverture 6b, en entraînant avec lui l'organe de sortie 2 du fait de la butée établie entre l'élément 11 et l'extrémité inférieure 2b de cet organe de sortie.Following this deactivation, it is initiated a phase of opening of the movable contact provided by the release of energy from the
La phase d'ouverture s'achève lorsque le contact mobile a atteint sa position ouverte, dans laquelle il est de préférence maintenu simplement de par la conception et la géométrie spécifiques du dispositif de commande, et donc sans qu'il ne soit fait appel à un système de maintien spécifique, bien que cela puisse être prévu sans sortir du cadre de l'invention.The opening phase is completed when the moving contact has reached its open position, in which it is preferably maintained simply by the specific design and geometry of the control device, and therefore without the use of a specific holding system, although this can be provided without departing from the scope of the invention.
Plus précisément, on peut prévoir que la course des pièces 11 et 2 selon l'axe 3, générée par le ressort 12, est stoppée par un dispositif d'amortissement 20, ou encore par un ressort mécanique auxiliaire d'amortissement de fin de course d'ouverture de l'organe de sortie. Dans ce dernier cas, l'organe de sortie 2 peut en effet être maintenu dans sa position d'ouverture à l'aide d'un système de maintien spécifique (non représenté), permettant ainsi de conserver le ressort auxiliaire dans son état contraint. L'énergie emmagasinée par ce ressort auxiliaire en fin de phase d'ouverture peut alors être libérée par la suite afin de faciliter l'initiation de la phase ultérieure de fermeture, qui est essentiellement réalisée à l'aide du moteur 8, comme cela sera décrit ci-après.More specifically, it can be provided that the stroke of the
L'organe de sortie 2 occupe alors une position d'ouverture telle que montrée sur la
De préférence, pour des raisons de sûreté de fonctionnement, en particulier de disponibilité de l'appareillage électrique, cette phase d'ouverture est réalisée uniquement sous l'effet du ressort mécanique 12, et éventuellement sous l'effet d'autres ressorts tels qu'un ressort mécanique auxiliaire (non représenté) d'amortissement de fin de course de fermeture de l'organe de sortie, mais de préférence sans intervention du moteur 8. En effet, les appareillages électriques utilisés pour la protection des ouvrages de transport et de distribution de l'énergie électrique doivent être capables de fonctionner même en cas de défaillance des sources d'énergie auxiliaires.Preferably, for reasons of operational safety, in particular of the availability of the electrical equipment, this opening phase is performed solely under the effect of the
Ensuite, directement après l'achèvement de la phase d'ouverture du contact mobile, il est initié une phase de réarmement du ressort 12 ayant préalablement libéré son énergie, au moins en partie. Cette phase de réarmement est réalisée à l'aide du moteur 8, assurant par l'intermédiaire des premiers moyens de transmission 14 une mise en mouvement de l'élément mobile 11 dans le sens de fermeture 6a, par rapport à l'organe de sortie 2 restant quant à lui immobile vis-à-vis du châssis fixe 4.Then, directly after the completion of the opening phase of the movable contact, it is initiated a resetting phase of the
Ainsi, l'organe de sortie 2 reste dans une position assurant que le contact mobile conserve sa position ouverte, comme le montre la
Durant cette phase de réarmement du ressort 12, les tiges 18 sont effectivement entraînées en translation dans le sens de fermeture 6a par rapport à l'élément fixe 10 qu'elles traversent, par les moyens de transmission 14, ce qui pousse l'élément mobile 11 à se rapprocher de l'élément fixe 10 et donc à faire emmagasiner de l'énergie au ressort mécanique d'ouverture 12, par compression de celui-ci.During this resetting phase of the
A la fin de cette phase de réarmement, le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée (non représenté) est activé, ce qui permet de maintenir cet élément 11 dans la position réarmée montrée sur la
Lorsqu'un ordre de fermeture du contact mobile est reçu par l'appareillage, le système de maintien en position d'ouverture de l'organe de sortie, si un tel système est effectivement prévu, est désactivé, et une phase de fermeture du contact mobile est initiée par le dispositif 1, par la mise en marche du moteur 8. En effet, le moteur 8 assure par l'intermédiaire des seconds moyens de transmission 16 une mise en mouvement de l'organe de sortie 2 dans le sens de fermeture 6a, par rapport à l'élément mobile 11 restant immobile par rapport au châssis fixe 4, et par rapport à ce même châssis fixe 4.When a closing order of the movable contact is received by the apparatus, the holding system in the open position of the output member, if such a system is actually provided, is deactivated, and a contact closure phase mobile is initiated by the
En d'autres termes, durant cette phase de fermeture, l'extrémité de raccordement du contact mobile 2a se déplace dans le sens 6a entre les points P2 et P1 de l'axe 3, tandis que l'élément mobile de butée 11 reste préférentiellement positionné au point P'1.In other words, during this closing phase, the connecting end of the
De préférence, cette phase est réalisée uniquement avec l'énergie transmise par le moteur 8, et aucune énergie provenant du ressort 12. D'autre part, on fait de préférence en sorte que durant cette phase de fermeture du contact mobile, le ressort mécanique 12 n'emmagasine pas d'énergie supplémentaire, puisque la phase antérieure de réarmement de celui-ci lui a permis d'emmagasiner suffisamment d'énergie pour pouvoir assurer une phase ultérieure d'ouverture du contact mobile. Cependant, comme cela sera décrit ultérieurement, une faible mise en contrainte du ressort d'ouverture 12 peut éventuellement être prévue en fin de phase de fermeture du contact mobile, afin d'autoriser une légère mise en mouvement de l'élément mobile de butée 11 permettant de libérer ce dernier du système de maintien en position réarmée. Par ailleurs, on peut prévoir que ce dispositif soit conçu afin que le ressort 12 remplisse une fonction de freinage en fin de phase de fermeture du contact mobile, par une mise en compression de ce ressort permettant de ralentir la vitesse de déplacement de l'extrémité de raccordement 2a, et celle de l'ensemble de l'organe de sortie 2 arrivant à proximité de sa position de fermeture montrée sur la
Néanmoins, comme indiqué ci-dessus, pendant la phase de fermeture du contact mobile durant laquelle l'organe 2 passe de sa position d'ouverture montrée sur la
A la fin de cette phase de fermeture, le système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie (non représenté) est activé, ce qui permet de maintenir cet organe 2 dans la position montrée sur la
En référence conjointement aux
Sur ces figures, les éléments portant les mêmes références numériques que celles présentes sur les
Ainsi, on peut voir sur ces
Toujours dans le but d'assurer un bon fonctionnement du dispositif ainsi qu'un coulissement aisé des éléments les uns par rapport aux autres, il est prévu deux tiges de guidage 24 de la plaque 11 formant l'organe mobile de butée, comme cela est le mieux visible sur la
D'autre part, le dispositif de commande 1 comprend un ressort mécanique auxiliaire 26 d'amortissement de fin de course de fermeture de l'organe de sortie 2. Ce ressort 26 est situé autour de l'organe 2, au sein de l'espace délimité intérieurement par le ressort d'ouverture 12 de plus grandes dimensions. Son extrémité haute est en appui contre l'élément fixe 10, tandis que son extrémité basse, dans la configuration de contact mobile en position fermée, est en appui contre une butée 28 prévue sur l'organe 2 en vue de son amortissement. En effet, cette butée d'amortissement de fin de course 28 est prévue pour entrer en contact avec l'extrémité basse du ressort auxiliaire 26 lors de la fin de phase de fermeture, ce qui a pour conséquence de comprimer ce ressort et donc de lui faire emmagasiner de l'énergie qui est conservée tant qu'un nouvel ordre d'ouverture n'a pas été reçu.On the other hand, the
Il est donc à comprendre que dans cette configuration, l'organe de sortie 2 maintenu en position de fermeture est sollicité par le ressort d'ouverture 12 et le ressort auxiliaire 26, même si ce dernier n'exerce qu'une action faible ou négligeable par rapport à celle développée par le ressort 12.It is therefore to be understood that in this configuration, the
En référence plus spécifiquement à la
Pour assurer le maintien en position de fermeture de l'organe de sortie 2, le dispositif comporte un système de maintien 34 coopérant avec une butée de blocage 36 prévue sur une partie supérieure de cet organe. En configuration activée, le système 34 comporte un cliquet 38 maintenu en appui contre la butée 36, interdisant ainsi un déplacement dans la direction d'ouverture 6b de l'organe 2 par rapport au châssis 4, sur lequel le cliquet 38 est articulé librement selon un axe 42. Pour bloquer le cliquet 38 dans la position montrée sur les
La
Plus précisément en référence à la
Dans cette configuration, bien que le cliquet de blocage 52 soit maintenu en position extraite de blocage par le cliquet de support 48, il n'est pas en mesure de constituer une butée pour l'élément mobile 11 étant donné que ce cliquet de support 48 se trouve quant à lui en position escamotée éloignant le cliquet de blocage 52 de ce même élément 11, comme visible sur les
Ainsi, lorsque l'organe de sortie 2 occupe sa position de fermeture plaçant le contact mobile dans sa position fermée, l'élément mobile de butée 11 est effectivement maintenu dans sa position réarmée dans laquelle il se situe au niveau du point P'1 de l'axe 3, mais donc de préférence sans l'aide du système de maintien en position 46 qui est alors inopérant.Thus, when the
En référence à nouveau aux
De plus, ces trois ensembles de transmission 58 , 60 sont entraînés par le même arbre d'entraînement 32, et sont par ailleurs disposés de façon superposée selon la direction de ce même arbre, comme cela est clairement visible sur les
A présent en référence à la
Globalement, l'ensemble 58 comprend une chaîne 62 représentée uniquement partiellement, tendue entre deux roues crantées 64, 66 dont l'une est entraînée par l'arbre 32, et l'autre montée sur un arbre libre 69 coopérant également avec les autres ensembles 58, 60. Naturellement, l'arbre 69 pourrait également être entraîné par le moteur 8, sans sortir du cadre de l'invention.Overall, the
Sur cette chaîne ou courroie 62, il est prévu une butée d'entraînement 68, ou godet, destinée à être déplacée le long d'une ligne fermée 70 montrée en pointillés, cette ligne 70 étant préférentiellement définie par le trajet de la chaîne 62. Pour ce faire, la butée d'entraînement 68 est montée sur la chaîne 62, de préférence de façon librement articulée selon un axe 72 parallèle aux axes de raccordement des maillons de chaîne.On this chain or
Du fait du montage librement articulé de la butée d'entraînement 68 sur la chaîne 62, pour maintenir cette butée 68 dans la position désirée, il est prévu une piste de support de butée 74 contre laquelle repose une face d'appui 76 de cette butée 68, comme visible sur la
La piste de support de butée 74 est définie par un corps 82 fixe par rapport au châssis, et suit sensiblement la ligne fermée 70 en pouvant être décalée de celle-ci vers l'extérieur ou vers l'intérieur comme montré sur la
La ligne fermée 70 dispose d'une portion dite active le long de laquelle la butée d'entraînement est destinée à entraîner sa butée suiveuse associée 80 rapportée fixement sur l'élément de butée mobile 11 dans le but d'amener celui-ci de la position détendue à la position réarmée comme cela sera décrit ultérieurement, et une portion dite passive le long de laquelle la butée d'entraînement 68 n'agissant pas sur sa butée suiveuse associée 80 autorise un passage de l'élément de butée mobile 11 de la position réarmée à la position détendue.The
Dans la configuration où l'organe de sortie 2 se trouve dans la position de fermeture, c'est-à-dire avant un nouvel ordre d'ouverture du contact mobile, la butée d'entraînement 68 se déplace jusqu'en sortie de portion passive référencée schématiquement par la référence 92, à savoir juste à proximité de la jonction avec la portion active référencée schématiquement par la référence 90. Dans cette position, et plus généralement tout le long de la portion passive, elle ne crée aucun obstacle à la mise en mouvement de l'élément de butée mobile 11 de la position réarmée à la position détendue, dans la mesure où elle ne se trouve pas sur le trajet de la butée suiveuse 80.In the configuration where the
Comme cela sera décrit ci-après, un déplacement de la chaîne 62 dans le sens du mouvement de chaîne 94 aurait pour conséquence de faire pénétrer cette butée d'entraînement 68 dans la portion active 90 de la ligne fermée 70.As will be described hereinafter, a movement of the
Naturellement, la butée 68 de cet ensemble 58 et la butée d'entraînement de l'autre ensemble des premiers moyens de transmission 14 sont destinées à être déplacées en phase l'une avec l'autre.Naturally, the
A présent en référence à la
Globalement, l'ensemble 60 est identique ou similaire à l'ensemble 58, en ce sens qu'il comprend une chaîne 96 représentée uniquement partiellement, par exemple une chaîne double définissant deux trajets parallèles disposés de part et d'autre de l'organe de sortie 2 en vue de face, ladite chaîne étant tendue entre deux roues crantées 98, 100 dont l'une est entraînée par l'arbre 32, et l'autre montée sur l'arbre libre 69. Sur cette chaîne ou courroie 96, il est prévu une butée d'entraînement 102, ou godet, destinée à être déplacée le long d'une ligne fermée 104 montrée en pointillés, cette ligne 104 étant préférentiellement définie par le trajet de la chaîne 96. Pour ce faire, la butée d'entraînement 102 est montée sur la chaîne double 96, de préférence de façon librement articulée selon un axe 106 parallèle aux axes de raccordement des maillons de chaîne.Overall, the
Du fait du montage librement articulé de la butée d'entraînement 102 sur la chaîne 96, pour maintenir cette butée 102 dans la position désirée, il est prévu une piste de support de butée 108 contre laquelle repose une face d'appui 109 de cette butée 102, comme visible sur la
La piste de support de butée 108 est définie par un corps 112 fixe par rapport au châssis, et suit sensiblement la ligne fermée 104 en pouvant être décalée de celle-ci vers extérieur ou vers l'intérieur comme montré sur la
Il est indiqué que la ligne fermée 104 dispose d'une portion dite active le long de laquelle la butée d'entraînement 102 est destinée à entraîner sa butée suiveuse associée 110 rapportée fixement sur l'organe 2 dans le but d'amener celui-ci de la position d'ouverture à la position de fermeture comme cela sera décrit ultérieurement, et une portion dite passive le long de laquelle la butée d'entraînement 102 n'agissant pas sur sa butée suiveuse associée 110 autorise un passage de l'organe 2 de la position de fermeture à la position d'ouverture.It is indicated that the
Dans la configuration où l'organe de sortie 2 se trouve dans la position de fermeture, c'est-à-dire avant un nouvel ordre d'ouverture du contact mobile, la butée d'entraînement 102 se trouve au sein de la portion passive référencée schématiquement par la référence 116, à savoir à distance de la portion active référencée schématiquement par la référence 118. Dans cette position, et plus généralement dans toute la portion passive, elle ne crée aucun obstacle à la mise en mouvement de l'organe de sortie 2 de la position de fermeture à la position d'ouverture, dans la mesure où elle ne se trouve pas sur le trajet de la butée suiveuse 80.In the configuration where the
Comme pour la portion active 90 de l'ensemble 58, la portion active 116 est préférentiellement constituée par un segment de droite parallèle à la direction de translation 6.As for the
Naturellement, la butée 102 de cet ensemble 60 et la butée d'entraînement de l'autre ensemble des seconds moyens de transmission 16 sont destinées à être déplacées en phase l'une avec l'autre. En revanche, comme le montrent les deux
Lorsqu'un ordre d'ouverture du contact mobile est reçu par l'appareillage, le système de maintien en position de fermeture 34 de l'organe de sortie 2 est désactivé, par exemple suite à un ordre électrique assurant l'escamotage de la pièce de blocage 40. Comme indiqué précédemment, la face d'appui de la butée de blocage 36 permet alors d'exercer, via la force générée par les ressorts 12 et 26 se détendant, une force qui tend à pousser le cliquet 38 dans une direction permettant à ce dernier de se dégager de la butée de blocage 36.When an order to open the movable contact is received by the apparatus, the holding system in the
Il est donc initié une phase d'ouverture du contact mobile assurée par la libération d'énergie du ressort mécanique 12, et celle du ressort auxiliaire 26. Durant cette phase, le ressort 12 sollicite l'élément mobile 11 qui s'éloigne donc de l'élément fixe 10 dans le sens d'ouverture 6b, en entraînant avec lui l'organe de sortie 2 du fait de la butée établie entre l'élément 11 et l'extrémité inférieure 2b de cet organe de sortie.It is therefore initiated a phase of opening of the movable contact provided by the release of energy from the
La phase d'ouverture s'achève lorsque le contact mobile a atteint sa position ouverte, dans laquelle l'extrémité inférieure 2b de l'organe de sortie 2 repose en appui contre le dispositif d'amortissement 20, comme montré sur la
De préférence, pour des raisons de sûreté de fonctionnement, en particulier de disponibilité de l'appareillage électrique, cette phase d'ouverture est réalisée uniquement sous l'effet des ressorts mécaniques précités, c'est-à-dire sans l'intervention du moteur 8. C'est la raison pour laquelle on peut apercevoir sur les
Directement après l'achèvement de la phase d'ouverture du contact mobile, il est initié une phase de réarmement du ressort 12 ayant préalablement libéré son énergie. Cette phase de réarmement est réalisée à l'aide du moteur 8, assurant par l'intermédiaire des premiers moyens de transmission 14 une mise en mouvement de l'élément mobile 11 dans le sens de fermeture 6a, par rapport à l'organe de sortie 2 restant quant à lui immobile vis-à-vis du châssis fixe 4. En effet, l'organe de sortie 2 reste dans une position assurant que le contact mobile conserve sa position ouverte, comme le montre la
Durant cette phase de réarmement du ressort 12, les tiges 18 sont effectivement entraînées en translation dans le sens de fermeture 6a par rapport à l'élément fixe 10 qu'elles traversent, du fait de la mise en mouvement par l'arbre 32 des butées d'entraînement 68 entraînant avec elles leurs butées suiveuses respectives 80 le long de la portion active de la ligne fermée. Comme le montre la
En référence à présent aux
Lorsque la butée suiveuse 80 retrouve, sous l'effet du ressort 12, sa position montrée sur la
Comme indiqué ci-dessus, à la fin de cette phase de réarmement, le système de maintien en position réarmée 46 de l'élément mobile de butée est activé, ce qui permet de maintenir cet élément 11 dans la position réarmée, malgré la pression exercée sur ce dernier par le ressort 12.As indicated above, at the end of this resetting phase, the resetting
Plus précisément en référence aux
Ensuite, lorsque l'élément mobile 11 est suffisamment déplacé dans la direction de fermeture 6a, il établit le contact avec le cliquet de blocage 52, dans le but de le faire progressivement basculer de sa position extraite de blocage à sa position escamotée, comme le montre la
Sur la
Ensuite, lorsque l'élément mobile 11 et ses tiges 18 sont légèrement ramenées dans la direction d'ouverture 6b du fait de l'action du ressort 12 et de l'escamotage des butées d'entraînement 68 dans leurs renfoncements 84 respectifs, ils sont bloqués en translation dans cette même direction 6b par le cliquet de blocage 52 venant constituer une butée pour l'élément 11 retrouvant sa position réarmée dans laquelle il se trouve à proximité du point P'1, comme montré sur la
A titre indicatif, il est noté que le cliquet de basculement 56 est conçu pour pouvoir s'escamoter lorsqu'il entre en contact avec le cliquet de support 48 lors de la phase d'ouverture décrite ci-dessus, bien entendu dans le but de ne pas entraver le déplacement de l'organe mobile de butée 11 rejoignant sa position détendue.As an indication, it is noted that the
Après la phase de réarmement du ressort qui vient d'être présentée, lorsqu'un ordre de fermeture est reçu par le dispositif, il est initié une phase de fermeture réalisée à l'aide du moteur 8, assurant par l'intermédiaire des seconds moyens de transmission 16 une mise en mouvement de l'organe de sortie 2 dans le sens de fermeture 6a, par rapport au châssis 4 ainsi que par rapport à l'élément mobile 11 restant quant à lui quasiment toujours immobile vis-à-vis du châssis fixe 4, comme cela sera explicité ci-après. En effet, dans ce mode de réalisation préféré, l'élément 11 reste durant la phase de fermeture dans sa position réarmée, comme le montre la
Durant cette phase de fermeture, l'organe 2 est effectivement entraîné en translation dans le sens de fermeture 6a par rapport à l'élément fixe 10 qu'il traverse, du fait de la mise en mouvement par l'arbre 32 de la butée d'entraînement 102 entraînant avec elle la butée suiveuse 110 le long de la portion active de la ligne fermée. Comme le montre la
En référence à présent aux
Lorsque la butée suiveuse 110 retrouve, sous l'effet du ressort 26 et des efforts internes de réaction de l'appareillage, sa position montrée sur la
A titre indicatif, il est noté que la phase de fermeture peut éventuellement être poursuivie jusqu'à éloigner significativement la butée 102 de la butée suiveuse associée 110, tel que montré sur la
Dans ce cas, la phase de fermeture est réalisée en déplaçant la butée d'entraînement 102 sur sa portion active 118, et sur une partie de la portion passive 116 le long de laquelle le moteur ne s'oppose à aucun effort de rappel de ressort. Bien que cela n'ait pas été représenté et comme cela ressort de ce qui précède, il est précisé qu'à partir de cet instant de fin de phase de fermeture, la butée d'entraînement 68 se situe de préférence au contact de sa butée suiveuse associée 80, ou à forte proximité de cette dernière. En d'autres termes, la butée d'entraînement 68 est prête à emprunter sa portion active 90 dans le but d'initier une mise en mouvement ultérieure de l'élément mobile de butée 11, vers sa position réarmée.In this case, the closing phase is performed by moving the driving
Dans ce mode de réalisation préféré, le système de maintien en position réarmée 46 est conçu pour se désactiver automatiquement lors de la fin de la phase de fermeture. En référence aux
La course de fermeture de l'organe de sortie 2 est effectivement déterminée de façon à ce que son extrémité basse 2b puisse, en fin de course, entraîner avec elle par butée l'élément mobile 11 sur une faible distance, afin de le libérer de son système de maintien 46. Sur la
Ensuite, lorsque l'organe de sortie 2 est légèrement ramenée dans la direction d'ouverture 6b du fait de l'action des ressorts 12 et 26, et du fait de l'escamotage des butées d'entraînement 102 dans leurs renfoncements 114 respectifs, il est bloqué en translation dans cette même direction 6b par le cliquet 38 ayant aussi préalablement été dépassé, et venant constituer une butée pour l'organe 2 retrouvant sa position de fermeture dans laquelle son extrémité de raccordement 2a se trouve au point P1. Simultanément, l'organe mobile de butée 11 en appui contre l'extrémité basse 2b retrouve quant à lui sa position réarmée dans laquelle il se trouve au niveau du point P'1, comme dans l'état montré sur la
Alternativement, on peut notamment faire en sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée soit de conception identique ou similaire à celle du système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie décrit ci-dessus, sa désactivation ne s'effectuant alors pas par bobine suite à un ordre électrique, mais par exemple par une pièce mécanique solidaire de l'organe de sortie et capable d'assurer la libération du cliquet en fin de course de fermeture de cet organe de sortie.Alternatively, it is possible in particular to ensure that the system for holding in the rearmed position of the movable abutment element is identical in design or similar to that of the holding system in the closed position of the output member described above, her deactivation then not taking place by coil following an electrical order, but for example by a mechanical part integral with the output member and capable of ensuring the release of the pawl at the end of the closing stroke of this output member.
Alternativement, on peut faire en sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée soit de conception identique ou similaire à celle du système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie décrit ci-dessus, sa désactivation ne s'effectuant alors pas par bobine suite à un ordre électrique, mais par exemple par une pièce mécanique solidaire de ce système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie, et capable d'assurer mécaniquement la libération du cliquet lors de l'ordre d'ouverture du contact mobile provoquant donc simultanément la désactivation du système de maintien en position de fermeture.Alternatively, it is possible to ensure that the system for holding in the reset position of the movable abutment element is of identical or similar design to that of the retention system in the closed position of the output member described above, its deactivation is not then performed by coil following an electrical order, but for example by a mechanical part integral with the holding system in the closed position of the output member, and capable of mechanically ensuring the release of the pawl during the order of opening of the movable contact thus simultaneously causing the deactivation of the holding system in the closed position.
Selon encore une autre alternative, on peut faire en sorte que le système de maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée soit de conception identique ou similaire à celle du système de maintien en position de fermeture de l'organe de sortie décrit ci-dessus, sa désactivation s'effectuant alors par bobine suite à un ordre électrique émis en même temps que l'ordre d'ouverture du contact mobile provoquant simultanément la désactivation du système de maintien en position de fermeture. Dans ce dernier cas, les bobines sont alors agencées en série afin d'obtenir une désactivation simultanée. Ou encore, les bobines sont agencées dans un circuit de sorte que pour un seul ordre d'ouverture émis, la bobine destinée à la désactivation du maintien en position réarmée de l'élément mobile de butée agisse un instant avant la bobine destinée à la désactivation du maintien en position fermée de l'organe de sortie.According to yet another alternative, it is possible to ensure that the system for holding in the reset position of the movable abutment element is of identical or similar design to that of the holding system in the closed position of the output member described herein. above, its deactivation then taking place by coil following an electrical command issued at the same time as the order of opening of the movable contact simultaneously causing the deactivation of the holding system in the closed position. In the latter case, the coils are then arranged in series in order to obtain a simultaneous deactivation. Or again, the coils are arranged in a circuit so that for a single opening order issued, the coil for deactivating the holding in the reset position of the movable abutment member acts an instant before the coil for deactivating the holding in the closed position of the output member.
En référence conjointement aux
Plus précisément en référence à la
On peut voir que chaque entité 73 comporte un cliquet 39 articulé selon un axe 43 sur le châssis 4, et plus spécifiquement sur une extension 75 de l'élément fixe 10, s'étendant vers le bas par rapport à ce dernier. En configuration activée telle que représentée et adoptée lorsque l'élément mobile de butée occupe sa position réarmée, le cliquet 39 est maintenu en appui contre une butée de blocage 37 articulée selon un axe 77 sur sa tige associée 18, interdisant ainsi un déplacement dans la direction d'ouverture 6b de la tige 18 et donc de l'élément 11 par rapport au châssis 4. Comme on le voit sur les figures, l'extrémité inférieure de la butée 37 est en fait en appui contre un rouleau 79 porté par le cliquet 39, ce rouleau 79 étant monté selon un axe 81 parallèle aux axes 43 et 77 précités. Pour bloquer le cliquet 39 dans la position montrée sur les figures, il est tout d'abord prévu une pièce de blocage 41, les deux pièces de blocage 41 destinées à équiper respectivement les deux entités 73 étant montées fixement l'une avec l'autre, à l'aide d'un arbre 83 aux extrémités duquel ces pièces 41 sont portées rigidement. L'arbre 83 est articulé à ses, deux extrémités sur les deux extensions 75 de châssis, comme cela est visible sur la
De plus, il est également prévu un levier 47, articulé par rapport à l'élément fixe 10 selon un axe 45 et retenu en position de maintien activé par un ressort 87 comme visible sur la
En fin de phase de fermeture du contact mobile, le levier 47 est déplacé automatiquement et libère les pièces de blocage 41 des entités 73 qui s'escamotent, et qui libèrent à leur tour les cliquets 39. A ce titre, comme cela est le mieux visible sur la
Dans cette configuration désactivée (non représentée) rencontrée en fin de phase de fermeture, les butées de blocage 37 se trouvent libres, et les tiges 18 solidaires de l'élément mobile 11 peuvent alors se déplacer dans la direction 6b par l'effet du ressort 12 jusqu'à ce que l'élément mobile 11 soit arrêté par l'extrémité inférieure 2b de l'organe de sortie 2 se trouvant en position de fermeture.In this deactivated configuration (not shown) encountered at the end of the closing phase, the locking stops 37 are free, and the
Lors d'une phase de réarmement du ressort d'ouverture 12 se traduisant par le déplacement dans la direction 6a vers le haut de l'élément mobile 11 et des tiges 18, le premier élément du système 46 qui entre en fonction sont les butées de blocage 37, qui établissent progressivement le contact avec les cliquets 39 lors de leur remontée. Chaque butée 37 maintenue en position extraite par un ressort 95 se rabat alors progressivement vers l'axe de la tige 18 sur laquelle elle est articulée, c'est-à-dire dans le sens horaire tel que vu sur la
Une fois le rouleau 79 dépassé, la butée 37 tend à reprendre sa position extraite sous l'effet du ressort 95, et se déplace donc dans le sens anti-horaire. Ainsi, son angle avec l'axe de la tige 18 réaugmente.Once the
Ensuite, la butée d'entraînement 68, visible notamment sur la
Dans ce mode de réalisation encore plus préféré, le système de maintien en position réarmée 46 est conçu pour se désactiver automatiquement lors de la fin de la phase de fermeture décrite ci-dessus, mais préférentiellement après que l'organe de sortie 2 ait atteint sa position de fermeture.In this even more preferred embodiment, the reset
En effet, en fin de phase de fermeture, un maillon spécial 49 de la chaîne 62 vient pousser une extrémité haute 97 du levier 47 qui pivote alors en s'opposant à la force de rappel du ressort 87, et libère ainsi les deux pièces de blocage 41 des deux entités 73, par l'intermédiaire d'une rupture de contact entre l'extrémité basse 89 du levier et la seconde extension 91. Les pièces de blocage 41 ainsi libérées, on assiste alors à un pivotement de ces pièces 41 et des cliquets 39 dans le sens horaire de la
L'action du maillon spécial 49 de la chaîne 62 sur le levier 47 est synchronisée juste après l'escamotage de la butée d'entraînement 102, c'est-à-dire son entrée dans la portion passive 116, comme visible sur la
Au moment où les tiges 18 sont libérées par le système de maintien 46, l'élément mobile de butée 11 du ressort se déplace légèrement dans le sens 6b mû par le ressort 12, jusqu'à entrer en contact avec l'extrémité inférieure 2b de l'organe de sortie 2, dont il est très proche à ce moment-là. Comme la butée d'entraînement 102 est déjà dans la portion passive, la butée de blocage 36 fixée à l'organe de sortie 2 a dépassé le système de maintien 34, et l'organe de sortie 2 s'arrête donc à sa position stable où son extrémité supérieure 2a se situe au point P1. L'élément mobile de butée 11 reste donc dans la position P'1 réarmée ou à proximité de celle-ci, bien que le système de maintien 46 soit désactivé.At the moment when the
A la réception d'un nouvel ordre d'ouverture, le système de maintien en position fermée 34 est désactivé, et les ressorts 12 et 26 entraînent l'élément mobile 11 et l'extrémité basse 2b de l'organe de sortie dans le sens 6b vers l'ouverture du contact mobile. Ainsi, le seul maintien à libérer lors de l'ouverture est celui associé au système de maintien 34 de l'organe 2, ce qui permet une meilleure sécurité de fonctionnement.On receipt of a new opening command, the closed-
Claims (15)
- A device (1) for controlling an electrical appliance including a moving contact able to occupy a closed position and an open position, said control device being designed to ensure the movement of said moving contact and comprising a fixed frame (4), an output member (2) mounted in translation relative to said fixed frame and having a connection end of the moving contact (2a), the device also comprising at least one motor (8) as well as a mechanical opening spring (12) housed between an element (10) fixed to said frame and a moving abutment element (11), said output member (2) being able to occupy a closing position making it possible to place the moving contact in its closed position and in which the connection end of the moving contact (2a) is located in a point P1, and an opening position making it possible to place the moving contact in its open position and in which the connection end of the moving contact (2a) is situated in a point P2 distinct from P1,
characterized in that said control device is designed to be able to perform the following in succession:- during a phase of opening the moving contact, moving the connection end of the moving contact (2a) from point P1 to point P2, under the effect of said mechanical opening spring (12) that sets in motion said moving abutment element (11) which, through butting against it, drives the output member (2);- during a phase of resetting the mechanical opening spring, setting the moving abutment element (11) in motion under the effect of a switching-on of said at least one motor (8), keeping the connection end of the moving contact (2a) at point P2; and- during a phase of closing the moving contact, moving the connection end of the moving contact (2a) from point P2 to point P1, again under the effect of a switching-on of said at least one motor (8). - The control device (1) according to claim 1, characterized in that it is designed such that during said phase of closing the moving contact leading to a movement of said connection end of the moving contact (2a) from point P2 to point P1, the energy stored in the mechanical opening spring (12) does not vary.
- The control device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is designed such that said phase of opening the moving contact, leading to a movement of said connection end of the moving contact (2a) from point P1 to point P2, is done only under the effect of said mechanical opening spring (12).
- The control device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it additionally comprises first transmission means (14) inserted between said at least one motor (8) and said moving abutment element (11), said first transmission means comprising at least one transmission assembly (58) provided with a driving abutment (68) provided to be moved along a closed line (70), the latter part having an active portion (90) along which said driving abutment (68) is capable of driving a following abutment (80) fixedly attached on said moving abutment element (11) with the aim of bringing the latter from a relaxed position to a reset position, and a passive portion (92) along which said driving abutment (68) no longer acting on its associated following abutment (80) allows said moving abutment element (11) to move from the reset position to the relaxed position.
- The control device (1) according to claim 4, characterized in that said transmission assembly (58) also includes a chain or belt (62) supporting said driving abutment (68) and following said closed line (70), said chain or belt (62) being arranged between two wheels (64, 66), at least one of which is driven in rotation by said at least one motor (8).
- The control device (1) according to claim 5, characterized in that said transmission assembly (58) also includes a driving abutment support path (74) hugged by said driving abutment (68) supported by said chain or belt (62).
- The control device (1) according to any one of the preceding claims 4 to 6, characterized in that said following abutment (80) is arranged at the end of a rod (18), the other end of which is made integral with said moving abutment element (11).
- The control device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it additionally comprises second transmission means (16) inserted between said at least one motor (8) and said output member (2), said second transmission means (16) comprising at least one transmission assembly (60) provided with a driving abutment (102) provided to be moved along a closed line (104), the latter part having an active portion (118) along which said driving abutment (102) can drive a following abutment (110) fixedly attached on said output member (2) for the purpose of moving the latter part from said open position to said closed position, and a passive portion (116) along which said driving abutment (102) no longer acting on its associated following abutment (110) allows said output member (2) to move from said closed position to said open position.
- The control device (1) according to claim 8, characterized in that said transmission assembly (60) also includes a chain or a belt (96) supporting said driving abutment (102) and following said closed line (104), said chain or belt (96) being arranged between two wheels (98, 100) at least one of which is driven in rotation by said at least one motor (8).
- The control device (1) according to any one of the preceding claims combined with claim 8, characterized in that said first and second transmission means (14, 16) are driven by said at least one motor (8), the latter part being formed by a single motor.
- The control device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a system (46) for maintaining said moving abutment element (11) in the reset position, as well as a system (34) for maintaining the output member (2) in closing position.
- The control device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is designed so as to deliver a linear output movement.
- The control device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said moving abutment element (11) is mounted slidingly relative to said output member (2) passing through that same moving abutment element (11), along a sliding direction (6) identical to a translation direction of said output member (2) relative to the fixed frame (4).
- An electrical appliance including a moving contact able to occupy a closed position and an open position, characterized in that it includes a control device (1) according to any one of the preceding claims.
- A method for controlling an electrical appliance characterized in that it is implemented using a control device according to any one of claims 1 to 13, said method including the following successive steps:- opening the moving contact, under the effect of said mechanical opening spring that sets in motion said moving abutment element which, through butting against it, drives the output member, so as to obtain a movement of the connection end of the moving contact from point P1 to point P2;- resetting the mechanical opening spring, under the effect of a switching-on of at least one motor causing said moving abutment element to be set in motion, and while keeping the connection end of the moving contact at point P2; and- closing the moving contact, also under the effect of a switching-on of said at least one motor, so as to obtain a movement of the connection end of the moving contact from point P2 to point P1.
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