FR2493592A1 - Commutateur comportant des moyens de commande a distance - Google Patents

Abstract

LA FERMETURE ET L'OUVERTURE DES CONTACTS DU COMMUTATEUR S'EFFECTUENT AU MOYEN D'UN MOTEUR ELECTRIQUE 14 A SENS DE ROTATION REVERSIBLE QUI AGIT SUR UN ORGANE DE COMMANDE DE CONTACT 1, 2, 3, 4 PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN SYSTEME A GENOUILLERE 8, 8A A COMMANDE PAR EXCENTRIQUE ET DONT LE POINT D'ARTICULATION 8B PEUT ETRE VERROUILLE OU DEVERROUILLE EN FONCTION DU SENS DE ROTATION DU MOTEUR 14. DES BUTEES DE BLOCAGE 4D, 11A ET 16A, 18 SONT PREVUES POUR LIMITER LE MOUVEMENT DE ROTATION AUSSI BIEN POUR LA FERMETURE QUE POUR L'OUVERTURE DES CONTACTS. LE COMMUTATEUR EST RACCORDE PAR L'INTERMEDIAIRE DE CONDUCTEURS DE COMMANDE, PAR EXEMPLE, A UN DISPOSITIF DE REGLAGE ET DE MESURE ELECTRONIQUE ET IL EST ENCLENCHE ET DECLENCHE EN INVERSANT LA POLARITE DE LA TENSION DE COMMANDE DU MOTEUR ELECTRIQUE 14.

Description

pra rérsente invention se rapporte à un commut-teur Àui comporte des

moyens permettaint son enclenchement et son déclenchement à dist.-ance our l'intermediaire de li7gnes de commandae et dans lenuel la fermeture et l'ouverture des contacts s'effectuentau moyen d'un moteur électriqsue réver- sible.

Pour la mise en ircC,-.' et hors circuit d'utiliJsa-

teurs de courant -'lectrique à partir d'un poste cen',ral on con.ait des stal tions à têl écomeiane centralisée.u à

l'aide d'impulsions superposées au courant du sectecIr pro-

voquent la commande r;e récepteurs qui commutent les utili-

sateurs du couralit de façon ccrrapodane. LIes installations à téle-corf. mande centralisée présentent l'avantage de ne pas nécessiter des lignes de commande particulières mais les

dispositifs émetteurs et récepteurs sont relativement com-

pliqués et onêreu- et ne permettent la commutation de puis-

sances élevées qu'à l'aide de dispositifs supplémentai.-es,

par exemple, des relais.

La présente invention a pour o jet de perfecticiumer

un commutateur du. type défini ci-dessus de façon que la mi-

se en circuit et la rmise hors circuit à dist.iuce par P'in-

termédiaire de lignes de commande puissent s'effectuer ' l'aide de moyens simples tout en permettant une commutation par une faible puissance commande par l'intermédiaire

d ' impul!sionls électriques.

Les problèmes exposés ci-dessus sont résolus confor-

m.ment FI 1 invention par un eommutateur qui est caracterisé

en ce que le io:.;eu'r -lectrique agit sur un organe d'ction-

nement de; contucts par l'intermrédiaire d'un s.-stème à

0o genouilihr' ài comsnde par excentrisue dent le point d'alr-

ticu ation peult être rerro- i-, le déveraouilage s'effcc-

tuant bar i-version du sens du rotation du:.oteur et en ce que des blocages par but-,'e pour limiter la rotar;i n sont prévus au.nsi uien pour la fer;.etue nue p,,ur l'ouverture des contacts. ne s[,-su'::e a gerLouii re est reli ée faoon articulée,ar Il 'un des leviers a unie mnivelle. 'unie roue interm'_.édiaire ern:;raînèe par le moteur électriou e, tandis

que l'autre levier commande un support 1 pont de contact.

Un levier de déclenchement pouvant pivoter autour d'un axe fixe et qui, dans un sens de rotation du r:oteur électrique commande le verrouillage et, dans l'autre sens de rotation, peut être déverrouillé per une c-me prévue sur la roue

intermédiaire, coopère avec le p!ïnt d'articulation du sys-

tème à genouilère. Dans une futre forM:e de réalisation on

utilise des interrupteurs électriques de fin de course, irn-

sérés dans le circuit d'alimentation du moteur, en plus des

butées mécaniques qui bloquent le Moteur électrique et com-

mandent la mise hors circuit de celui-ci à la fin de chaque

processus de commutation.

Un avantage important de l'invention réside dans le fait que l'énergie n'est absorbée que pendant le processus de commutation. Lors de l'utilisation d'un moteur à courant continu la puissance absorbée est en outre très faible en raison du rendement élevé de ce moteur. Le sens de rotation d'un moteur de ce type peut également être inversé de façon

simple en inversant la polarité de la tension d'alimentation.

L'utilisation d'un moteur unique pour les processus de mise en et hors tension est de plus très économique. Un autre avantage particulier de l'invention réside dans le Lait que l'actionnement des contacts est très rapide ce qui a pour

effet que la séparation des contacts se produit dès l'émis-

sion d'une impulsion d'ouverture.

Diverses autres caractéristiques de l'invention res-

sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.

Des forme.s de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non iiiatifs, aux

dessins annexés.

La figure 1 Contre le principe du com.utateur suivant

l'invention dans une ph^ase du processus d'enclenchemrent. -

La figure 2 représente le conmnutteur dans la posi-

tion d' enclenchemenit.

-,5 La figure 3 montre le cGi.rmutateur imriédiate;met apirs

le d6clencnement.

La fig. 4 représente schématiquement une autre forme

de réalisation d'une butée pour l'arrêt du moteur electrique.

Le commutateur Électrique représenté aux fig. -1 à 3 est un commutateur à coupure double dans]equel un pont de contact 1 coopère avec deux contacts fixes et) qui sont reliés à des bornes de raccordement -a et fa. Le pont de contact est monté élastiquement sur une tige-poussoir 4a

qui est solidaire d'un support 4 pouvant coulisser longitu-

dinalement. Par un ressort hélicoïdal 5 prenant appui sur un collet 4b réalisé sur l'extrémité de la tibe-poussoir 4a, le pont de contact est poussé contre des épaulements 4c du support 4 lorsque le commutateur se trouve dans la position de déclenchement. Le support 4 du pont de contact est relié

de façon articulée à un levier coudé 7 qui peut être pivo-

té autour d'un axe fixe 6 par un mécanisme à genoullière composé d'une patte 8 et d'un étrier ba. Le levier coudé 7 est de plus soumis à l'action d'un ressort b qui le pousse dans le sens de mise hors circuit du support 4 du pont de

contact et qui agit à l'encontre du système à genouillère.

L'étrier ba,formant avec la patte b l'articulation à genouil-

lère au niveau du point d'articulation 8bb, est relié par son extrémité opposée à la manivelle lu d'une came J- qui

est solidaire d'une roue intermédiaire 11. La roue inter-

médiaire 11 est en prise avec une roue dentée d qui est en-

traînée par une vis sans fin 15 montée sur l'arbre d'un mo-

teur à courant continu 14.

Un levier de déclenchement 16,pouvant pivoter autour d'un axe fixe 17, coopère avec le point d'articulation ob du système à genouillère. Le levier 16 présente une forme sensiblement en V et constitue un guidage a coulisse presque fermé qui est formé par une languette lob faisant librement saillie de l'un des bras loa du levier 16. aàu niveau de la

zone de transition entre la languette job du bras loa du le-

vier 16, le guide à coulisse présente un endroit d'enclique-

P5 tage 16b pour l'axe situé au point d'articulation ob.La lan-

guette 16b qui est élastique s'applique de plus sur la circon-

férence du disque de commande '- muni d'une came 'iga et elle

est en li,.ison Y, r friction avec cette c'me.

Afin de limiter le mouvement de rotation du moteur 14, le bottier présente une butée 18 contre laquelie le levier

de déclenchement 16 vient s'appiiquer (figure 3). Dans l'au-

tre sens de rotation le mo-eur est bloque par une cent 11a de p:us grande largeur de la roue intermédiair; 11 contre laquelle vient s'appiiquer un bord du support 4 du pont de contact 1 (figure 2). Lorsque le moteur est ainsi empCché de tourner, le courant absorbé augmente et cette augmentation est utilisée pour créer une impulsion commandant la mise hors

circuit du moteur.

A partir de la position représentée à la fi-ure 1, le commutateur arrive dans la position d'enclienchementiilustrée par la figure 2, du fait que le moteur 14 tourne dans un sens dans lequel il endraine la roue intermédiaire 11 dans le sens

des aiguilles d'une on;tre (flèche à la figure 1) par l'in-

terrmdiaire de la vis sans fin 15 et de la roue dentée 13.

Le point d'articulation &8b qui est en prise avec le levier de déclenchement 16 au niveau de l'endroit d'encliquetage 16c, est maintenu dans-la position de verrouillage par le levier 16 parce que le disque de commande 12, par suite de

1a friction exercée sur la languette 16b, tente de faire pi-

voter le levier de déclenchement dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre. Lorsque la roue intermédiaire 11 et de ce fait également le disque de commande 12 continuent de tourner, la maniyelle 10 entrainepar l'intermédiaire de l'étrier &a et de la patte L, le levier coudé 7 de façon

que ce dernier soit pivoté à l'encontre de l'action du res-

sort 9 dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre. De ce fait le support 4 du pont de contact i est entraîné pour occuper la position d'enclenchement (figure 2). Le pont de contact 1 est appliqué sur les contacts coopérants 2, 3 par

le ressort de pression 5 qui permet également une compensa-

tion de l'usure des contacts.

Pendant le processus d'enclenchement la dent 11a de plus grande largeur s'est déplacée jusqu'à proximité du bord 4d du support de pont de contact et vient s'appliquer contre ce bord lors de la position d'enclenchement. De ce

fait le mouvement de rotation du moteur 14 est bloqué méca-

niquement et ce dernier est mis hors circuit, de façon non

décrite par suite de l'augmentation du courant qu'il ab-

sorbe Pendant le processus d'enclenchement l'extrémité de la languette 16b a franchi la came 12a du disque de commande et s'applique par son c8té avant contre le flanc raide de la came. Lorsque le commutateur doit être déclenché de nouveau pour qu'il occupe la position suivant la figure 3, le sens de rotation du moteur 14 est inversé grâce à une impulsion de commande. De ce fait la roue intermédiaire 11 et le disque de commande 12 sont tournés dans le sens contraire à celui dus

aiguilles d'une montre et la came 12a, par suite de son con-

tact avec l'extrémité de la languette 16b, pousse le levier de déclenchement 16 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec la butée 18. Au cours du pivotement du levier de déclenchement 16 le point d'articulation 8b se dégage de son endroit d'encliquetage

16c et le système à genouillère formé par la patte 8 et 1'é-

trier Ca peut plier sous l'action du ressort 9. Le levier coudé 7 ainsi libéré est pivoté par le ressort 9 dans le sens

des aiguilles d'une montre et entralne le support 4 qui com-

mande l'ouverture des contacts 2, 3 du commutateur (figure 3).

Dès que le levier 16 vient en contact avec la butée 18, le

mouvement de rotation du moteur 14 est bloqué et l'augmenta-

tion du courant absorbe par le moteur est utilisée en tant

que signal pour la mise hors circuit du moteur de faon ana-

logue au processus d'enclenchement.

Une nouvelle inversion du sens de rotation du moteur en vue d'un nouvel enclenchement du commutateur a pour effet

d'amener le mécanisme à partir de la position de déclenche-

ment suivant la figure 3 dans la position illustrée à la fi-

gure 1 du fait que le disque de commande 12 déplace le levier

de déclenchement 16 dans le sens contraire à celui des ai-

guilles d'une montre par suite de la friction entre le dis-

que et la languette 16b. La manivelle 10 descend alors le

pont d'articulation 8b sur la languette de façon que celui-

ci s'encliquette de nouveau à l'endroit 16e et qu'on obtien-

ne finalement la position d'enclenchement suivant la figure 2 lors de la rotation subséquente. Le commutateur décrit permet de fermer et d'ouvrir

des circuits électriques grâce à une commande par l'inter-

médiaire d'impulsions électriques, La commande peut s'effec-

tuer, par exemple, à partir d'un dispositif de mesure et de réglage électronique externe auquel on peut relier plusieurs

commutateurs. Le commutateur peut également être utilise.

pour couper un courant de fuite à l'intérieur du temps régle-

mentaire pour un disjoncteur de courant de fuite du fait que

le dégagement du point d'articulation 8b du levier de déclen-

chement 16 est extrêmement rapide et ne nécessite, contrai-

rement au réarmement, qu'une faible rotation en arrière du disque de commande. le courant de fuite est alors mesuré par

le dispositif de réglage et de mesure électronique.

Lors d'une autre forme de rélisation des butées de blocage (figure 4) on utilise un levier 22 qui est monté

pour pivoter sur un axe 21 solidaire du bottier et qui ac-

tionne deux interrupteurs de fin de course 23 et 24. le le-

vier 22 est couplé au moyen d'un doigt 22a prévu à l'extré-

mité de l'uh de ses bras, directement ou indirectement par

un levier intermédiaire non représenté, avec le système à -

genouillère composé de la p tte 8 et de l'étrier 8a, égale-

ment non représenté mais identique à celui des figures 1 à 3, de façon que le mouvement du système à genouillère exerce

une force sur le doigt 22a qui fait pivoter le levier 22 au-

tour de l'axe 21 dans un sens ou dans l'autre. L'autre bras du levier 22 comporte des doigts 22b et 22c agissant sur les organes de commande 23a et 24a des interrupteurs de fin de course 23, 24. Les Montacts 23b, 24b des interrupteurs de fin de course sont branchés en série avec des diodes 25 et 26 montées parallèlement mais en sens opposé dans le circuit

d'alimentation du moteur à courant continu 14'.

Lorsqu'on suppose que le pont de contact non repré-

senté et à actionner par le moteur 14' se trouve dans la po-

sition d'ouverture et le commutateur dans la position de dé-

clenchement, les contacts 23b, 24b des interrupteurs de fin de course 23, 24 sont fermés. Si le moteur 14' reçoit alors une impulsion à courant continu qui crée un courant pour le- quel la diode 26 eût passante,le levier 22 est pivoté dans le

sens contraire à celui des aiguilles d'une montre par la ro-

tation du moteur et par l'intermédiaire du système à genouil-

lère. Au cours de ce mouvement de pivotement le doigt 22c déplace l'organe de commande 24a de l'interrupteur de fin de course 24 et provoque l ouverture du contact 24b lorsqu'il a atteint une position prédéterminée. De ce fait le mécanisme entraîné par le moteur 14' a également atteint la position d'enclenchement et le moteur 14' est arrêté par suite de l'ouverture du contact 24b. Même lors de la présence d'une tension au niveau du moteur aucun courant ne peut passer du

fait que le circuit paralèle est bloqué par la diode 25.

me moteur 14' ne peut tourner de nouveau qu'en pré-

sence d'une tension de polarité opposée. Le courant passe alors par le contact 23b et la diode 25. Le levier 22 est pivoté en arrière et entrafne,par l'intermédiaire du doigt 22c, 1 organe 24a en provoquant la fermeture dui contact 24b

qui est alors prêt pour le processus de commutation suivant.

Lors du pivotement subséquent du levier 22, le doigt 22b actionne l'organe 23a qui ouvre le contact 23b. De ce fait

le moteur 14' est de nouveau arrêté étant donné que le com-

mutateur a atteint la position de déclenchement. Une ferme-

ture du contact 23b et de ce fait une préparation pour le passage du courant dans le sens décrit ci-dessus ne peut avoir

lieu qu'après inversion de la polarité de l'impulsion de cou-

rant. Il est possible aussi d'inverser lu polarité au moyen

d'un interrupteur va-et-vient actionné par le système a ge-

nouillère 8, 8a.

Les butées de blocage conformément à l'exemple de réa-

lisation représenté à la figure 4,et constituées par des in-

terrupteurs de fin de course, présen',ent par rapport auxbutées mécaniques 4b, 1ia et 16a, i8,de l'exemple de réalisation

2493592-

suivant les figures I à i-, 1 -vantage supplémentaire de ne pas pouvoir se coincer. Dans le cas de butées mécaniques il meut se produire que le moteur doit engendrer déjà un couple de rotation plus élevé pour surmonter le coinçage ce qui a pour effet l'arrêt prématuré et indésirable de ce moteur.

L E V E N D I: ' T I, N

1. Commutateur qui comporte des moyens permettant son

enclenchement et son déclenchement a- distance par l'intermé-

diaire de lignes de commande et dans lequel la fermeture et l'ouverture des contacts s'effectunt:u moyen d'un moteur

électrique réversible, caractérisé en ce que le moteur élec-

trique (14, 14') agit sur un organe d'actionnement des con-

tacts par l'intermédiaire d'un système à genouillère (8, Sa) à commande parexcentrique dont le point d'artieulation (8b)

peut être verrouillé, le déverouillage s'effectuant par in-

version du sens de rotation du moteur et en ce que des blo-

cages par butée (4d, 11a ou 16a, 18 ou 23, 24) pour limiter la rotation sont prevus aussi bien pour la fermeture que

pour l'ouverture des contacts.

2. Commutateur suivant la revendication 1, caractéri-

se en ce que le système à genouilltre (8,8a) est relié de façon articulée p-r l'un des leviers (8a) à une manivelle (10)

d'une roue intermédiaire (11) entraînée par le moteur elec-

trique (14), tandis que l'au!;re levier (8) commande un sup-

port de pont de contact (4).

3. Commutateur suivant l'une des revendications 1 et

2, caractérise en ce qu'un levier de déclenchement 1.6 pouvant pivoter autour d'un axe fixe (17),et qui, dans un sens de rotation du moteur électrique (14) commande le verrouillage et,,dans l'autre sens de rotation, peut être déverrouillé par une came (12) prévue sur la roue intermédiaire (11), coopère avec le point d'articulation (8b) du système à

genouillère (8, 8a).

4. Commutateur suivant l'une des revendications 1 à

3, caractérisé en ce que le levier (8) du système a genouil-

lère (8, Sa) commandant le support 4 du pont de contact (1) agit par l'intermédiaire d'un levier coudé (7) monté pour tourner autour d'un axe fixe (6), sur le support (4) du pont de contact (1) pouvant coulisser dans son sens longitudinal

et en ce que le support (4) du pont de contact (1) ou le le-

vier de conformation correspondante forme une butée de blo-

cage (4d) pour la roue intermédiaire (11) lors de la position

de fermeture des contacts.

5. Com:.utateur suivant l'une des revendications à

4, caractérisé en ce qu'une butée (18) solidaire du bottier

sert lors de l'ouverture des contacts à la limitation du pi-

votement du levier de déclenchement (16) qui coopère dynami- quement avec le disque de com.mande (12)o

6. Commutateur suivant l'une des revendications 1 à

, caractérisé en ce que le levier de déclenchement (16) forme un guide à coulisse pour le point d'articulation (8b) du système à genouillère (89 8a) et en ce que le couplage avec le disque de commande (12) s'effectue au moyen d'une

languette (16b) s'appuyant élastiquement sur la circonféren-

ce du disque de commande et qui forme une partie du guide à coulisse.

7. Commutateur suivant l'une des revendications I

6, caractérisé en ce que la languette élastique (16b) forme avec la circonf4rence du disque de commande (12) un blocage à direction déterminée ou en ce que la transmission de force

s'effectue par friction.

8. Commutateur suivant l'une des revendications 1 à

3, caractérisé en ce que les butées de blocage sont des in-

terrupteurs de fin de course (23, 24). qui sont branchés en série avec des diodes (25, 26) montées en sens opposé dans

le circuit du moteur électrique (14').

9. Commutateur suivant l'une des revendications 1 à

3 et 8e caractérisé en ce que le mouvement de l'un des leviers du système à genouillère (8, 8a) est utilisé pour actionner

les interrupteurs de fin de course (23, 24).

10. Commutateur suivant l'une des revendications 8 et

9, caractérisé en ce qu'un interrupteur va-et-vient actionné par le système à genouillère (8, Sa) est utilisé à la place

de deux interrupteurs de fin de course (23, 24).