FR2575863A1

FR2575863A1 - Drive for remote control switch

Info

Publication number: FR2575863A1
Application number: FR8600017A
Authority: FR
Inventors: Dieter Kropp; Gunter Boker
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1985-01-10
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1986-07-11
Also published as: DE3500587C2; FR2575863B1; DE3500587A1

Abstract

A d.c. motor drives an output wheel, only partly provided with teeth, through a multistage spur gear reduction train. The electric motor can be reversed in rotation and the output wheel has a cam-shaped portion and a stop device. The output wheel operates a swinging lever or bell crank, fixed to the same axis, activated at one end by the cam which presses against a projecting bar (extending outwards for manual use) and at the other end by the stop which is a crank moving in a slot of a certain length in the face of the output wheel. During switching on, the output wheel moves so that the cam or the cam rise moves against the bar, turning the lever. This action forces a plate to swivel about its pivot, tripping the switch with its other end. This also disconnects the supply to the electric motor.

Description

La présente invention est relative à un dispositif d'entrainement pour l'enclenchement et le déclenchement à distance d'un interrupteur automatique comportant un moteur électrique relié à des canalisations de commande, pouvant changer de sens de rotation et agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu sur un organe de commande manuelle de l'interrupteur automatique. The present invention relates to a drive device for switching on and off remotely of an automatic switch comprising an electric motor connected to control pipes, capable of changing direction of rotation and acting by means of a discontinuous variator on a manual control member of the automatic switch.

Un interrupteur comportant un dispositif d'entraînement de ce type est décrit par exemple par le
DE-OS 30 28 812. Dans ce dispositif, l'enclenchement et le déclenchement demandent un temps relativement long. On peut évidemment obtenir un déclenchement rapide à l'aide d'un électro-aimant monté en supplément, mais cette solution implique des frais supplémentaires.A switch comprising a drive device of this type is described for example by the
DE-OS 30 28 812. In this device, the switching on and off takes a relatively long time. Obviously you can get a quick trip using an electromagnet mounted in addition, but this solution involves additional costs.

Le but de l'invention est la réalisation d'un dispositif d'entrainement du type initialement défini qui soit tel qu'un interrupteur automatique normal, en particulier un disjoncteur, soit mis en circuit ou hors circuit par un signal de courant continu relativement court. Dans ce dispositif, une impulsion d'enclenchement de longueur suffisante doit être limitée par le dispositif d'entraînement lui-même tandis qu'en cas d'impulsion trop courte le dispositif d'entraînement doit être désaccouplé et revenir à la position de départ. The object of the invention is the production of a training device of the type initially defined which is such as a normal automatic switch, in particular a circuit breaker, or switched on or off by a relatively short DC signal. . In this device, an engaging pulse of sufficient length must be limited by the drive device itself, while in the event of too short a pulse the drive device must be uncoupled and return to the starting position.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait qu'une roue de sortie du variateur distontinu munie de dispositifs d'entraînement agissant dans les deux sens de rotation porte, monté coaxialement de manière à pouvoir pivoter, un levier qui s'engage par une cheville dans l'organe de commande à la main et qui, dans le sens de l'enclenchement de l'interrupteur automatique, est soumis à l'action d'un premier dispositif d'entraînement tandis que, dans le sens du déclenchement, il peut être commandé par l'intermédiaire d'un deuxième dispositif d'entraînement, puis du fait que, lorsque l'enclenchement de l'interrupteur cesse, une interruption automatique du signal d'enclenchement est provoquée par un levier agissant par l'intermédiaire d'un variateur discontinu placé dans le circuit de commande et qu'au moyen d'un ressort agissant sur la roue le moteur électrique et le variateur discontinu sont ramenés par rotation dans la position de départ contre une butée, le deuxième dispositif présentant, par rapport au levier, un degré de liberté correspondant au trajet de rotation en arrière. This object is achieved, according to the invention, due to the fact that an output wheel of the remote variator provided with drive devices acting in both directions of rotation carries, mounted coaxially so as to be able to pivot, a lever which engages by a pin in the control member by hand and which, in the direction of engagement of the automatic switch, is subjected to the action of a first drive device while, in the direction of triggering , it can be controlled via a second drive device, then from the fact that, when the switching on of the switch ceases, an automatic interruption of the switching signal is caused by a lever acting by the intermediate of a discontinuous variator placed in the control circuit and that by means of a spring acting on the wheel the electric motor and the discontinuous variator are brought back by rotation into the starting position against a stop, the second device presents nt, with respect to the lever, a degree of freedom corresponding to the backward rotation path.

L'invention présente l'avantage que le dispositif d'entraînement occupe peu de place et est facile à réaliser mécaniquement. De ce fait, on peut l'associer à des interrupteurs automatiques d'une série déjà existante en le logeant sans modifications supplémentaires dans une enveloppe de même forme extérieure. La commande du dispositif d'entraînement ne demande qu'une ligne bipolaire et la commutation n'exige chaque fois qu'une faible dépense d'énergie De plus, sans apporter de modifications à l'interrupteur automatique, on peut faire en sorte que son fonctionnement mette en action des contacts auxiliaires et que son mode de fonctionnement soit indiqué par l'intermédiaire de bornes de raccord faciles à loger dans l'enveloppe du dispositif d'entraînement. The invention has the advantage that the drive device occupies little space and is easy to perform mechanically. Therefore, it can be associated with automatic switches of an already existing series by housing it without additional modifications in an envelope of the same external shape. Control of the drive device requires only a bipolar line and switching requires only a small expenditure of energy each time.Moreover, without making any modifications to the automatic switch, it is possible to ensure that its operation activates auxiliary contacts and its mode of operation is indicated by means of connection terminals that are easy to accommodate in the enclosure of the drive device.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. An embodiment of the object of the invention is shown, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawing.

La fig. I est une vue en perspective du dispositif d'entraînement et de ses constituants fondamentaux pendant l'enclenchement. Fig. I is a perspective view of the drive device and its fundamental components during engagement.

La fig. 2 ne représente qu'un groupe d'élé ments constituants du dispositif de la fig. 1 après l'en- clenchement. Fig. 2 only represents a group of constituent elements of the device of FIG. 1 after switching on.

La fig. 3 représente le même groupe d'éléments après le déclenchement. Fig. 3 represents the same group of elements after triggering.

Dans le dispositif d'entraînement représenté par la fig. 1, un moteur à courant continu 1 entraîne du côté sortie, par l'intermédiaire d'un variateur discontinu constitué par des roues 2 à 6 dentées du côté frontal, une roue 7 qui n'est dentée que partiellement. Cette roue comporte, sur la partie non dentée de sa périphérie, une came 7a qui coopère avec un levier à deux bras 8 monté coaxialement sur la roue. Ce levier porte pour cela une tige 8a qui se met en prise, en se déplaçant au-dessus des dents frontales de la roue 7, parallèlement à son axe, dans l'alésage d'un organe 9 de commande à la main, représenté simplement par des lignes en trait inter- rompu et points, d'un disjoncteur qui d'ailleurs n'est pas représenté et se trouve dans un plan parallèle voisin. In the drive device shown in FIG. 1, a direct current motor 1 drives on the output side, via a discontinuous variator constituted by wheels 2 to 6 toothed on the front side, a wheel 7 which is only toothed partially. This wheel comprises, on the non-toothed part of its periphery, a cam 7a which cooperates with a lever with two arms 8 mounted coaxially on the wheel. This lever carries for this a rod 8a which engages, moving above the front teeth of the wheel 7, parallel to its axis, in the bore of a control member 9 by hand, shown simply by broken lines and dots, of a circuit breaker which, moreover, is not shown and is in a neighboring parallel plane.

Par ailleurs, le levier 8 porte un tenon 8b par lequel il se met en prise de côté dans une coulisse radiale 7b de la roue. Dans ces conditions, le levier 8 peut pivoter par rapport à la roue 7 autour de leur axe commun 10 et a un degré de liberté qui est limité, d'une part par la cheville 8a qui s'applique contre la came 7a et, d'autre part par le tenon 8b associé au bord 7 ' de la coulisse 7b. Par contre, celle-ci laisse au tenon 8 assez de chemin libre dans l'autre direction. De plus, la roue 7 est soumise tangentiellement à l'action d'un ressort de traction 11 qui est attaché par l'un de ses oeillets, à un boulon 7c de la roue et, par l'autre oeillet, à l'enveloppe.Sous l'action du ressort de traction, la roue peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et le boulon 7 se déplace alors jusqutau contact d'un levier de butée élastique 12 qui est poussé par un ressort à branches 13 contre une butée fixe 14. Furthermore, the lever 8 carries a lug 8b by which it engages sideways in a radial slide 7b of the wheel. Under these conditions, the lever 8 can pivot relative to the wheel 7 about their common axis 10 and has a degree of freedom which is limited, on the one hand by the pin 8a which is applied against the cam 7a and, d 'other hand by the pin 8b associated with the edge 7' of the slide 7b. On the other hand, this leaves the tenon 8 enough free path in the other direction. In addition, the wheel 7 is subjected tangentially to the action of a tension spring 11 which is attached by one of its eyelets, to a bolt 7c of the wheel and, by the other eyelet, to the casing. .With the action of the tension spring, the wheel can turn anti-clockwise and the bolt 7 then moves until contact with an elastic stop lever 12 which is pushed by a branch spring 13 against a fixed stop 14.

Le levier 8 agit, de son côté, par une partie annexe 8c, sur unebascule 15 qui, en pivotant autour d'un axe 16, met en -action un commutateur à rupture 17. The lever 8 acts, for its part, by an annex part 8c, on a ball 15 which, by pivoting around an axis 16, puts a break switch 17 into action.

Celui-ci est relié, par son contact médian 17a, à un conducteur 18a d'une canalisation de commande bipolaire 18, tandis que ses deux contacts fixes 17b ou 17c sont reliés, chacun par un conducteur 18b ou 18c, avec des diodes de pôles inverses sur le moteur à courant continu 1 dont un deuxième conducteur 18d amène la canalisation de commande à une source de courant continu. Le commutateur à rupture 17 a une hystérésis de commutation relativement grande et fonctionne d'une manière automatiquement élastique par rapport à la bascule 15.This is connected, via its central contact 17a, to a conductor 18a of a bipolar control pipe 18, while its two fixed contacts 17b or 17c are connected, each by a conductor 18b or 18c, with pole diodes reverse on the DC motor 1, a second conductor 18d of which brings the control line to a source of direct current. The break switch 17 has a relatively large switching hysteresis and operates in an automatically elastic manner with respect to the flip-flop 15.

Le dispositif comprend également un bras de levier pivotant 19 qui, par une cheville d'accouplement 19a, se met en prise avec le mécanisme de commutation du disjoncteur non représente et dégage la position de contact d'un accouplement destiné au déclenchement réciproque de plusieurs pôles. Le bras de levier 19 commande alors un commutateur à signaux 20, de sorte que la position des contacts principaux du disjoncteur peut être transmise par exemple à un dispositif d'affichage à distance, non représenté. The device also includes a pivoting lever arm 19 which, by a coupling pin 19a, engages with the switching mechanism of the circuit breaker not shown and releases the contact position of a coupling intended for reciprocal tripping of several poles . The lever arm 19 then controls a signal switch 20, so that the position of the main contacts of the circuit breaker can be transmitted for example to a remote display device, not shown.

Les éléments décrits ci-dessus sont logés dans une enveloppe non représentée qui, de par sa forme,s'associe à l'enveloppe du disjoncteur voisin. I1 suffit que la cheville 8a et la cheville d'accouplement 19a se mettent en prise avec les pièces de mécanisme du disjoncteur. The elements described above are housed in an envelope (not shown) which, by its shape, is associated with the envelope of the neighboring circuit breaker. It suffices that the pin 8a and the coupling pin 19a engage with the mechanism parts of the circuit breaker.

Pour l'enclenchement du disjoncteur au moyen du dispositif d'entraînement, un signal de courant continu de courte durée est envoyé au moteur à courant continu 1 par l'intermédiaire des canalisations de commande 18 et du commutateur à rupture 17. Le sens de rotation de ce moteur, en raison de l'action du varia teur discontinu, est tel que la roue 7 est entraînée dans le sens indiqué par la flèche. La came 7a vient alors s'appliquer contre la cheville 8a du levier, l'entraîne et fait pivoter l'organe de commande manuelle 9 dans la position "ENCLENCHEMENT" du disjoncteur. En même temps, le levier 8, par sa partie annexe 8c, qui peut comporter un dispositif de réglage, agit sur la bascule 15.Lorsque la position d'enclenchement est atteinte, le dispositif d'entraînement, représenté à la fig. 1 tel qu'il est peu de temps avant l'enclenchement, met en action, par l'intermédiaire de la bascule, le commutateur à rupture 17 qui commute automatiquement sans courant le moteur en liaison avec les diodes polarisées en sens opposés dans les conducteurs 18b/18c. For switching on the circuit breaker by means of the drive device, a short-time DC signal is sent to the DC motor 1 via the control lines 18 and the break switch 17. The direction of rotation of this motor, due to the action of the discontinuous inverter, is such that the wheel 7 is driven in the direction indicated by the arrow. The cam 7a then comes to bear against the pin 8a of the lever, drives it and makes the manual control member 9 pivot in the "CLOSING" position of the circuit breaker. At the same time, the lever 8, by its adjoining part 8c, which may include an adjustment device, acts on the rocker 15. When the engagement position is reached, the drive device, shown in FIG. 1 as it is a short time before switching on, activates, by means of the rocker, the break switch 17 which automatically switches the motor without current in connection with the diodes polarized in opposite directions in the conductors 18b / 18c.

Pendant que dure encore le signal de courant continu, qui est envoyé, par exemple, par l'intermédiaire d'un palpeur aux canalisations de commande, le passage du courant s'interrompt dès que la position d'enclenchement est atteinte.While the DC signal still remains, which is sent, for example, via a probe to the control lines, the flow of current is interrupted as soon as the switch-on position is reached.

Au même moment, le ressort de traction 11 qui s'est tendu pendant l'enclenchement se met en action et, en raison de son moment agissant sur le boulon 7c, ramène la roue 7 dans la position indiquée par la fig. 2 et fait tourner le variateur discontinu et le moteur à courant continu pour les ramener dans leur position de départ. Le ressort de traction 11 et sa direction d'action sur la roue doivent être tels que les moments de frottement qui se développent lors de la rotation en sens inverse sont surmontés. En raison de son degré de liberté, le levier 8 est maintenu par l'organe de commande manuelle 9 du disjoncteur qui se trouve alors en position d'enclenchement, comme l'indique la fig. 1, de sorte que son tenon 8b pivote dans la coulisse 7b jusqu'à se trouver à proximité du bord limite 7b'. At the same time, the tension spring 11 which has been tensioned during the engagement is put into action and, due to its moment acting on the bolt 7c, returns the wheel 7 to the position indicated in fig. 2 and turns the discontinuous drive and the DC motor to return them to their starting position. The tension spring 11 and its direction of action on the wheel must be such that the friction moments which develop during the rotation in the opposite direction are overcome. Due to its degree of freedom, the lever 8 is held by the manual control member 9 of the circuit breaker which is then in the latching position, as shown in fig. 1, so that its tenon 8b pivots in the slide 7b until it is close to the limit edge 7b '.

Du fait que la roue 7 peut revenir à la posi tion de départ, il y a, à chaque phase de l'enclenche- ment, un désaccouplement du dispositif d'entraînement et, par exemple, en cas de signal d'enclenchement trop court ou après une interruption de courant, il peut y avoir immédiatement un nouvel essai d'enclenchement. Since the wheel 7 can return to the starting position, there is, at each phase of the engagement, an uncoupling of the drive device and, for example, in the event of a too short engagement signal or after a power failure, there may be an immediate retry attempt.

L'auto-limitation du signal d'enclenchement par un commutateur de rupture n'intervient efficacement qu'après l'enclenchement du disjoncteur.The self-limitation of the closing signal by a break switch is only effective after the circuit breaker has been closed.

Si le disjoncteur doit être déclenché à distance, il faut qu'un changement de pôles donne un signal de courant continu de forme négative dans les canalisations de commande. Les contacts l7a, 17b et la diode polarisée avec le deuxième contact dans le sens du passage sont traversés par un courant qui, du fait que le sens de rotation du moteur à courant continu est inversé, fait tourner la roue 7 dans le sens opposé à celui qu'indique la flèche. Par son bord de limitation 7b', la coulisse s'engage alors derrière le tenon 8b et fait pivoter le levier 8 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.Le bouton 9 de commande à la main est alors en traîné par la cheville 8a dans le sens "DECLENCHEMENT" et, après dépassement du point mort résultant de l'encliquetage dans les disjoncteurs, assure automatiquement la commutation dans la position de déclenchement. If the circuit breaker is to be tripped remotely, a change of poles must give a DC signal of negative form in the control lines. The contacts 17a, 17b and the diode polarized with the second contact in the direction of passage are traversed by a current which, because the direction of rotation of the DC motor is reversed, causes the wheel 7 to rotate in the opposite direction to the one indicated by the arrow. By its limiting edge 7b ', the slide then engages behind the lug 8b and rotates the lever 8 anticlockwise. The hand control button 9 is then dragged by the ankle 8a in the "TRIGGERING" direction and, after passing the neutral point resulting from the latching in the circuit breakers, automatically switches to the tripping position.

Pour qu'ilpuisse y avoir dans le moteur à courant continu un signal de déclenchement suffisamment long jusqu'à obtention du déroulement prescrit, le commutateur à rupture 17 présente une hystérésis de commutation adaptée en conséquence. Cette hystérésis garantit que, même lorsque la bascule 15 pivote derrière le levier 8 sous l'action des ressorts de contact 17d, les contacts 17a et 17b restent fermés suffisamment longtemps. Ce n'est qu'après le dépassement du point mort supérieur que se produit la commutation du contact médian 17a vers le contact fixe 17c pour l'interruption automatique du signal de déclenchement en liaison avec la diode qui, dans le conducteur 18c, fonctionne alors dans le sens de la fermeture. So that there can be a sufficiently long trip signal in the DC motor until the prescribed sequence is obtained, the break switch 17 has a switching hysteresis adapted accordingly. This hysteresis guarantees that, even when the lever 15 pivots behind the lever 8 under the action of the contact springs 17d, the contacts 17a and 17b remain closed long enough. It is only after the upper dead center has been exceeded that the switching from the middle contact 17a to the fixed contact 17c for the automatic interruption of the trigger signal in connection with the diode which, in the conductor 18c, then operates. in the closing direction.

Lors du déclenchement, le levier 8 atteint la position indiquée par la fig. 3 et heurte alors, avec l'énergie cinétique du mouvement de déclenchement, la came 7a. Cette énergie cinétique est, comme celle qui s'exerce lors du retour de la roue, transmise du boulon 7c au levier de butée 12 soumis à une force élastique et y est absorbée. De ce fait, le mécanisme ne subit pas de chocs violents. Le ressort à branches 13 qui agit sur le levier de butée a des dimensions telles que, suivant la fonction de tampon qu'il doit assurer, il puisse, en s'opposant à la force du ressort de traction 11 et aux moments de frottement du variateur discontinu et du moteur, repousser le levier de butée contre la butée fixe I4. When triggered, the lever 8 reaches the position indicated in fig. 3 and then collides with the kinetic energy of the triggering movement, the cam 7a. This kinetic energy is, like that which is exerted during the return of the wheel, transmitted from the bolt 7c to the stop lever 12 subjected to an elastic force and is absorbed there. As a result, the mechanism is not subjected to violent shocks. The branch spring 13 which acts on the stop lever has dimensions such that, depending on the buffer function which it must provide, it can, by opposing the force of the tension spring 11 and the friction moments of the discontinuous speed controller and motor, push the stop lever against the fixed stop I4.

Dans un disjoncteur accouplé au dispositif d'entraînement, la commande manuelle n'est nullement limitée, de sorte qu'en plus de la télécommande à distance par moteur électrique, la commande manuelle de l'enclenchement et du déclenchement reste toujours possible. In a circuit breaker coupled to the drive device, manual control is in no way limited, so that in addition to the remote control by electric motor, manual control of switching on and off is still possible.

Claims

1 - Drive device for switching on and off remotely of an automatic switch comprising an electric motor connected to control pipes, which can change direction of rotation and acting by means of a discontinuous variator on a manual control member of the automatic switch, characterized in that an output wheel (7) of the discontinuous variator (wheels 2 to 7) provided with drive devices (cams 7a, slide 7b) acting in both directions door rotation, mounted coaxially so as to be able to pivot, a lever (8) which engages by a pin (8a) in the manual control member (9) and which, in the direction of engagement of the automatic switch, is subjected to the action of a first drive device (cam 7a) while, in the direction of release, it can be controlled via a second drive device (slide 7b ), in that when the interruption of the interrupt automatic sensor ceases, an automatic interruption of the switch-on signal is caused by a lever (8) acting by means of a discontinuous variator (17) placed in the control circuit (18) and in that by means of '' a spring (tension spring 11) acting on the wheel (7) the electric motor (1) and the discontinuous variator (wheels 2 to 7) are brought back by rotation into the starting position against a stop (lever 12), the second device (slide 7b) having, with respect to the lever (8), a degree of freedom corresponding to the backward rotation path.

2 - Drive device according to claim 1, characterized in that in the event of a de-tripping signal, the electric motor (1), by turning backwards, drives the lever (8) via the second device d 'drive (slide edge 7b') of the wheel (7), in the tripping direction of the automatic switch.

3 - Drive device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first drive device, on the output wheel (7), is constituted by a cam (7a) of suitable shape and in that that the second drive device is constituted by one of the edges (7b ') of a slide (7b).

4 - Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cam (7a) acts on the pin (8a) which is in its pivoting zone and engages with the member ( 9) for manual control and in that the edge (7b ') of the slide (7b) cooperates with a lug (8b) of the lever (8).

5 - Drive device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first and the second drive devices are parts of a fork, mounted on a wheel (7), which cooperates with a part annex to the lever (8), the opening of the fork being adapted to the degree of freedom corresponding to the rearward rotation path.

6 - Drive device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first and second drive devices consist of a segment which is located on a wheel (7) and cooperates with annexed parts of the lever (8) and in that the width of the segment is adapted to the degree of freedom corresponding to the backward rotation path.

7 - Drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the discontinuous variator (17) has a switching hysteresis adapted to the return path of the electric motor (1) from the engagement position to automatic triggering of the automatic switch beyond the upper neutral position.

8 - Drive device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the discontinuous variator (17) is controlled by a rocker switch (15) mounted on a fixed station bearing and subjected to the action of a lever (8).

9 - Drive device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the stop lever (12) which acts against the wheel (7) which rotates backwards is suspended elastically.

10 - Drive device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the elastic moment which acts on the stop lever (12) is slightly greater than the sum of the moments of the elastic moment which acts on the wheel (7) and the friction moments of the discontinuous variator (wheels 2 to 7) and of the electric motor (1).

11 - Drive device according to claim 1, characterized in that the contact position of the automatic switch is indicated by means of a coupled signal switch (20).

12 - Drive device according to claim 11, characterized in that the contact position of the automatic switch is detected by a lever arm (19) which controls the signal switch (20) via a coupling which, in multi-pole automatic switches made up of individual poles, is used for reciprocal tripping.