FR2488439A1 - Dispositif de securite pour la commande d'un circuit electrique en milieu humide - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF POUR LA COMMANDE D'UN CIRCUIT ELECTRIQUE EN MILIEU HUMIDE COMPRENANT UN BOITIER 40 A L'INTERIEUR DUQUEL EST NOYE UN CIRCUIT DE COMMUTATION COMPORTANT NOTAMMENT UN ELEMENT 30 SENSIBLE A L'ACTION DU CHAMP MAGNETIQUE EXERCE PAR UN AIMANT PERMANENT 54 FIXE DISPOSE A L'EXTERIEUR DU BOITIER AU VOISINAGE DE L'ELEMENT SENSIBLE 30. L'AIMANT 54 EST MONTE DANS UN CAPUCHON 50 EN MATIERE SOUPLE QUI VIENT COIFFER L'EXTREMITE DU BOITIER 40 ET QUI PEUT S'EN DETACHER SOUS L'ACTION D'UNE TRACTION EXERCEE PAR UN CORDON 60, EN ENTRAINANT L'AIMANT 54 A L'ECART DE L'ELEMENT SENSIBLE 30, CE QUI PROVOQUE LA COMMUTATION DE L'ELEMENT 30 ET DU CIRCUIT ELECTRIQUE COMMANDE PAR CE DERNIER. APPLICATION AUX DISPOSITIFS DE SECURITE POUR LE PILOTAGE D'EMBARCATIONS A MOTEUR HORS-BORD.
Description
La-présente invention concerne les dispositifs de commandede circuits électriques-et, notamment,'de tels dispositifs qui sont appelés à fonctionner dans une ambiance humide ou mouillée favorisant la conduction de l'électricité le long de pièces ou organes qui doivent normalement rester électriquement isolants.
Dans le domaine nautique, par exemple, on utilise des dispositifs de sécurité destinés à provoquer l'arrêt d'un moteur hors-bord lorsque le pilote est éjecté hors du bateau propulsé par ce moteur.
Un dispositif connu de ce type comprend deux pièces de contact électrique dans un circuit propre à court-circuiter, en deux points appropriés, un élément du circuit d'allumage du moteur, par exemple, le rupteur dans les circuits d'allumage électromécanique classiques.En fonctionnement normal, les deux pièces sont maintenues à distance l'une de l'autre par un écarteur isolant relié au pilote par un cordon. Si le pilote est éjecté hors de l'embarcation il entraine avec lui, par l'intermédiaire du cordon, l'écarteur qui se trouvait maintenu entre les pièces de contact. Ces pièces qui sont normalement sollicitées l'une en direction de l'autre entrent alors en contact et court-circuitent le circuit d'allumage en provoquant ainsi l'arrêt du moteur.
On a constaté qu'un tel dispositif était parfois responsable de la réception par le pilote de fortes décharges électriques pouvant même entrainer dans certains cas des accidents très graves.Il est donc impératif de supprimer ce danger.
L'invention a pour but de fournir un dispositif pour la commande d'un circuit électrique appelé à fonctionner dans une ambiance humide sans- danger pour l'utilisateur. Un tel dispositif peut s'appliquer à la réalisation d'interrupteurs de sécurité pour la commande des moteurs d'engins nautiques.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif comprenant un boitier à l'intérieur duquel est monté de façon étanche et électriquement isolée vis-à-vis de l'extérieur un dispositif de commutation sensible à camp magnétique pour modifier la condition d'un circuit électrique lors de la disparition de ce champ magnétique; un aimant permanent; et un
moyen d'attache de l'aimant à l'extérieur du boitier dans une position où le dispositif de commutation est soumis à son champ magnétique, ce moyen d'attache permettant à l'aimant de s'échapper de cette position en réponse à une commande mécanique pour supprimer l'action du champ magnétique sur le dispositif de commutation.
moyen d'attache de l'aimant à l'extérieur du boitier dans une position où le dispositif de commutation est soumis à son champ magnétique, ce moyen d'attache permettant à l'aimant de s'échapper de cette position en réponse à une commande mécanique pour supprimer l'action du champ magnétique sur le dispositif de commutation.
Ainsi, dans ce dispositif de commande, les parties électriques actives sont complètement isolées et hermétiquement séparées du milieu extérieur. L'humidité de ce dernier ne risque donc pas d'affecter leur fonctionnement, ni de provoquer la formation de trajets de courants parasites le long des parties isolantes, ce qui représente un avantage important du point de vue de la sécurité.
Il en est ainsi,en particulier, dans l'application aux dispositifs de sécurité pour moteurs hors-bord où les points du circuits d'allumage à court-circuiter pour arrêter le moteur sont, en fonctionnement normal, soumis à une tension élevée. Avec les dispositifs de l'art antérieur, l'humidité, notamment en ambiance marine, favorisait la propagation de niveaux élevés de tension depuis les contacts de court-circuit jusqu'au pilote avec les conséquences facheuses qui ont été rapportées. Un tel phénomè- ne n'est plus à craindre avec la présente invention. La commande s'effectue par le biais de l'aimant permanent,à travers le boîtier isolant, sans qu'il soit nécessaire d'exposer les parties sous tension du dispositif de commande au milieu humide dans lequel il est destiné à fonctionner.
De préférence, on prévoit de noyer les éléments électriques du dispositif de commutatiôndans un matériau isolant étanche à l'intérieur du boitier.
Selon un mode réalisation, le moyen d'attache de l'aimant sur le boitier peut être réalisé de façon très simple à l'aide d'un élément venant pincer ou serrer l'extérieur de ce dernier et propre à s'en dégager sous l'effet d'une commande de traction. On peut avantageusement constituer ce moyen d'attache par un capuchon dans lequel est logé l'aimant et qui vient coiffer une partie terminale du boitier dont il enserre le poutour par ses bords. On prévoit alors de monter la partie du circuit de commutation sensible au champ magnétique dans cette partie terminale à l'intérieur du boitier. Le capuchon peut être réalisé en un matériau souple, par exemple une matière élastique telle qu'un caoutchouc naturel ou synthétique.
La description qui suit est donnée à titre d'exemple en référence au dessin annexé sur lequel
la figure 1 représente un circuit électrique utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention;
la figure 2 est une vue extérieure d'un dispositif de sécurité pour engin nautique mettant en oeuvre l'invention.
la figure 1 représente un circuit électrique utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention;
la figure 2 est une vue extérieure d'un dispositif de sécurité pour engin nautique mettant en oeuvre l'invention.
Un circuit électrique de commutation est monté entre deux bornes A et B (figure 1 ) respectivement raccordées à deux fils 11 et 12 d'un cable conducteur isolé 13. A l'autre extrémité du cable 13 les conducteurs 11 et 12 peuvent être, par exemple,reliés en deux points d'un circuit d'allumage de moteur hors-bord qui, lorsqu'ils sont court-circuités interdisent le fonctionnement de ce moteur.
Entre les bornes A et B est branché un circuit de commutation à semi-conducteur,du type triac,20 dont l'anode 21 et la cathode 22 sont respectivement reliées aux bornes A et
B. I1 possède une électrode de commande 25 alimentée par une résistance 26 montée entre l'anode 21 du triac 20 et cette électrode de commande 25. Enfin,un interrupteur à lames souples 30 est branché entre l'électrode de commande 25 et la cathode 22 du triac 20. Cet interrupteur 30 est un interrupteur de type connu dans lequel le contact électrique est établi par deux lames souples 31 et 32 qui tendent normalement à s'écarter l'une de l'autre et sont attirées l'une contre l'autre lorsqu'elles sont plongées dans un champ magnétique.
B. I1 possède une électrode de commande 25 alimentée par une résistance 26 montée entre l'anode 21 du triac 20 et cette électrode de commande 25. Enfin,un interrupteur à lames souples 30 est branché entre l'électrode de commande 25 et la cathode 22 du triac 20. Cet interrupteur 30 est un interrupteur de type connu dans lequel le contact électrique est établi par deux lames souples 31 et 32 qui tendent normalement à s'écarter l'une de l'autre et sont attirées l'une contre l'autre lorsqu'elles sont plongées dans un champ magnétique.
En fonctionnement, lorsque les contacts 31 et 32 sont ouverts (absence de champ magnétique), la tension aux bornes du triac 20 ne peut dépasser les quelques dizaines de volts nécessaires à sa mise en conduction, rendant ainsi impossible le fonctionnement du moteur. En effet, dès que la tension entre les bornes A et B tend à s'élever pour faire fonctionner l'allumage du moteur, un courant traverse la résistance 26 et commande par l'électrode 25 l'amorçage du triac qui annule pratiquement la tension entre A et B.
En revanche, si un champ magnétique apparait dans l'ampoule 30, les lames souples 31 et 32 se ferment. Le circuit de l'électrode de commande 25 du triac 20 est court-circuité. Le triac 20 peut alors admettre entre ses bornes 21 et 22, sans s'amorcer, toute la tension nécessaire au fonctionnement du moteur.
Le circuit électrique représenté à la fig. 1 est mis en oeuvre dans un dispositif de sécurité, représenté avec coupes et arrachements partiels à la fig. 2,comportant un boitier cylindrique 40 en un matériau isolant à l'intérieur duquel les éléments du circuit de la fig. 1 sont noyés dans une résine assurant un isolement complet de ces éléments et permettant seulement la sortie,à travers une des parois d'extrémité 42 de ce boitier1du câble 13 par une traversée isolante 14. L'interrupteur à lames souples 30 de ce circuit, est placé à l'intérieur du boitier au voisinage de la face interne de son autre paroi d'extrémité 44.
Dans s-a partie intermédiaire ,, le corps cylindrique du boî- tier 40 est pourvu d'un bouchon fileté 45 permettant son montage, à l'aide d'un écrou non représenté, dans une ouverture 47 d'un panneau 46 solidaire du moteur. Un capuchon 50 réalisé en un matériau souple et élastique,tel que du caoutchouc,comporte une cavité cylindrique 52 dans le fond de laquelle est logée une pastille d'aimant permanent cylindrique 54.La cavité est délimitée latéralement par une jupe souple 56 qui vient s'adapter autour d'une partie cylindrique terminale 43 du boitier 40 de façon à ce que, dans la position représentée, le capuchon 50 coiffe l'extrémité correspondante du boitier 40,dans une position où l'aimant 54 se trouve à proximité de la face externe de la paroi d'extrémité 44 du boitier 40,en face de l'interrupteur à lames souples 30 dont il provoque ainsi le maintien en position de fermeture.
Le capuchon 50 enserre par sa jupe 56 l'extrémité cylindrique 43 du boitier suffisamment étroitement pour qu'un effort de traction assez brusque entre ce capuchon 50 et le boitier 40 soit nécessaire pour détacher le capuchon et permettre à l'aimant 54 d'abandonner sa position en provoquant l'ouverture des contacts de l'interrupteur 30. Un tel effort peut être exercé par un cordon 60 fixé dans un oeillet 62 au sommet du capuchon 50.
En fonctionnement, l'autre extrémité du cordon 60 est attachée par exemple à la ceinture du pilote et l'éjection de ce dernier hors de l'embarcation produit une traction sur le cordon 60 qui détache le capuchon 5 de l'enveloppe 40. Le
contact 30 s'ouvre en provoquant alors l'apparition d'un courant dans le circuit de l'électrode de commande 25 et l'amorçage du triac 20 qui court-circuite les bornes A et B en entrainant l'arrêt du moteur.
contact 30 s'ouvre en provoquant alors l'apparition d'un courant dans le circuit de l'électrode de commande 25 et l'amorçage du triac 20 qui court-circuite les bornes A et B en entrainant l'arrêt du moteur.
On notera que dans cette application, le risque de panne le plus probable est le claquage du triac 20 qui se traduit par un arrêt intempestif du moteur et ne met pas le dispositif de sécurité en défaut.
On a ainsi réalisé un dispositif de commande d'un circuit électrique propre à permettre la commutation de tensions éle- vées dans des conditions de sécurité très bonnes,notamment lorsqu'il est appliqué à la réalisation de dispositifs de sécurité pour engins nautiques, tels que les canots à moteur horsbord, ou à toute utilisation en milieu humide.
En outre, grâce à sa réalisation parfaitement étanche un tel dispositif peut recevoir des applications pour la commutation de circuits électriques plongés dans l'eau.
Bien entendu,le circuit représenté aux figures 1 et 2 peut être réalisé selon d'autres modalités et en particulier mettre en oeuvre d'autres dispositifs sensibles à un champ magnétique que l'interrupteur à lames souples ici décrit.
Claims (10)
1. Dispositif pour la commande d'un circuit électrique en milieu humide, caractérisé en ce qu'il comprend:un boitier (40) à l'intérieur duquel est monté de façon étanche et électriquement isolée vis-à-vis de l'extérieur un dispositif de commutation (20, 30) sensible à un champ magnétique pour modifier la condition d'un circuit électrique lors de la disparition de ce champ magnétique; un aimant permanent (54); et un moyen (50) d'attache de l'aimant à l'extérieur du boitier dans une position où le dispositif de commutation est soumis à son champ magnétique, ce moyen d'attache permettant à l'aimant de s'échapper de cette position en réponse à une commande mécanique pour supprimer l'action du champ magnétique sur le dispositif de commutation.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est noyé à l'inte- rieur du boitier (40) dans un matériau isolant étanche.
3. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'attache (50) est sensible à une commande de traction pour détacher l'aimant (54) du boitier.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'attache (50) comprend des moyens de pincement de la surface externe du boitier.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de commutation comprend un élément (30) sensible au champ magnétique à proximité d'une face interne de la paroi de ce boitier et le moyen d'attache comprend un capuchon (50) amovible au fond duquel est monté l'aimant (54),propre à venir s'adapter élastiquement autour d'une portion terminale du boitier dans une position où l'aimant est placé vis-à-vis de l'élément sensible de l'autre coté de cette paroi. (44).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit capuchon (50) comprend un organe de fixation (62) d'un cordon propre à permettre d'exercer une commande de traction sur le capuchon pour le séparer dudit boitier.
7. Dispositif-selon une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que le boitier comprend des moyens (45) de fixation à un moteur d'embarcation.
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le capuchon est réalisé en un matériau de type caoutchouteux.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commutation comprend un commutateur de puissance (20) sous la dépendance d'un circuit comprenant un commutateur de commande (30) sensible au champ magnétique de l'aimant permanent dans sa position d'attache par rapport au boitier.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le commutateur de puissance (20) est un triac et le commutateur de commande (30) est un interrupteur à lames souples relié à l'électrode de commande du triac pour provoquer l'amorçage du triac lorsque ses bornes sont soumises à une tension nécessaire au fonctionnement d'un moteur et que cesse l'action de l'aimant permanent.
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