FR2724260A1

FR2724260A1 - Power switch with cam tensioner

Info

Publication number: FR2724260A1
Application number: FR9510265A
Authority: FR
Inventors: Predrag Savic; Ludvik Godesa; Adolf Wihan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2001-08-31
Also published as: FR2724260B3; DE9415212U1

Abstract

The switch is mounted on a plate steel structure (3). The cam (5) rotates on a disc (4) and has a continuously variable radius from a large radius (10) to a small radius (7). A roller (13) is attached to a rotating lever mechanism pivoting on a shaft (15). The lever is attached to a spring (1) at one end. The spring is fixed in position at the other end. Movement of the lever operates the switches (2). The cam is electrically driven to the high radius region, storing energy in the spring. Excess movement is prevented by a click stop arm (17). Release of the arm provides a fast switch off action.

Description

DISJONCTEUR A DISPOSITIF TENDEUR COMPORTANT UN DISQUE A CAME
DESTINE A UN ACCUMULATEUR D'ENERGIE
L'invention concerne un disjoncteur comportant un dispositif de contact d'interruption, un accumulateur d'énergie pouvant être déclenché arbitrairement et destiné à fermer le dispositif de contact d'interruption, et un dispositif tendeur ayant un disque à came et destiné à charger l'accumulateur d'énergie, le dispositif tendeur comportant un galet manoeuvré par une surface circonférentielle du disque à came, et la surface circonférentielle comportant une zone à rayon croissant et une partie en retrait revenant vers une zone de départ ayant le rayon le plus petit.CIRCUIT BREAKER WITH TENSIONING DEVICE COMPRISING A CAM DISC
FOR AN ENERGY ACCUMULATOR
The invention relates to a circuit breaker comprising an interrupting contact device, an energy accumulator which can be triggered arbitrarily and intended to close the interrupting contact device, and a tensioning device having a cam disc and intended to charge the energy accumulator, the tensioning device comprising a roller maneuvered by a circumferential surface of the cam disc, and the circumferential surface comprising an area with increasing radius and a recessed portion returning to a starting area having the smallest radius.

Des disjoncteurs de puissance de ce type sont par exemple connus par US-A-4 901 821. Le disque à came peut être actionné de manière connue par un moto-réducteur, ou manuellement à l'aide d'une transmission à levier fonctionnant directement ou pas à pas. Un dispositif d'encliquetage, lequel maintient l'état tendu jusqu'à un moment quelconque où l'actionnement du dispositif de contact d'interruption est souhaité, entre en action lorsque l'accumulateur d'énergie est entièrement tendu. Le galet appliqué contre la circonférence du disque à came doit alors avoir la possibilité de revenir au début de la surface circonférentielle, à savoir vers la zone de départ ayant le rayon le plus petit. Power circuit breakers of this type are for example known from US-A-4,901,821. The cam disc can be actuated in a known manner by a geared motor, or manually using a lever transmission operating directly or step by step. A latching device, which maintains the tensioned state until any time when the actuation of the interrupting contact device is desired, comes into action when the energy accumulator is fully tensioned. The roller applied against the circumference of the cam disc must then have the possibility of returning to the beginning of the circumferential surface, namely towards the starting zone having the smallest radius.

L'invention vise à mettre à disposition des moyens mécaniques simples et efficaces pour les opérations qui sont liées à l'obtention d'une tension complète de l'accumulateur d'énergie et à sa décharge. The invention aims to provide simple and efficient mechanical means for the operations which are linked to obtaining a full voltage of the energy accumulator and to its discharge.

Ce but est atteint selon l'invention par le fait que, en aval d'un point de la surface circonférentielle où le rayon est le plus grand et en amont de la partie en retrait, la surface circonférentielle du disque à came comporte une zone d'extrémité à rayon décroissant, et qu'il est prévu un dispositif de blocage pouvant être desserré et qui bloque la rotation du disque à came avant le passage du galet dans la partie en retrait. This object is achieved according to the invention by the fact that, downstream of a point on the circumferential surface where the radius is the largest and upstream of the recessed part, the circumferential surface of the cam disc has a zone d end with decreasing radius, and that there is provided a locking device which can be loosened and which blocks the rotation of the cam disc before the passage of the roller in the recessed part.

Par l'invention, on parvient à exercer, dès que le galet a dépassé le point, où le rayon est le plus grand sur la surface circonférentielle, par l'accumulateur déjà tendu au moyen du galet, un couple de rotation supplémentaire sur le disque à came. Le dispositif de blocage empêche cependant le glissement du galet dans la partie en retrait, et par conséquent la détente de l'accumulateur d'énergie. By the invention, one succeeds in exerting, as soon as the roller has passed the point, where the radius is the greatest on the circumferential surface, by the accumulator already stretched by means of the roller, an additional torque on the disc. cam. The blocking device, however, prevents the roller from sliding in the recessed part, and consequently the expansion of the energy accumulator.

Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif de blocage peut comporter un boulon de butée logé dans le disque à came et un levier de blocage à deux bras, dont l'un coopère avec un demi-arbre et l'autre coopère avec le boulon de butée. Lorsque le disque à came est soumis par l'accumulateur à ressort déjà tendu à un couple de rotation supplémentaire, de la manière déjà évoquée, l'un des bras du levier de blocage à deux bras est appliqué par le boulon de butée au demi-arbre. Le levier de blocage est libéré par l'actionnement du demi-arbre, ce qui fait suivre au disque à came la force de propulsion et, par le glissement du galet dans la partie en retrait de l'accumulateur à ressort, le libère complètement pour fermer le dispositif de contact d'interruption. In an advantageous embodiment, the locking device may comprise a stop bolt housed in the cam disc and a locking lever with two arms, one of which cooperates with a half-shaft and the other cooperates with the bolt stop. When the cam disc is subjected by the spring accumulator already tensioned to an additional torque, in the manner already mentioned, one of the arms of the locking lever with two arms is applied by the stop bolt at half tree. The locking lever is released by actuating the half-shaft, which causes the cam disc to follow the propelling force and, by sliding the roller in the recessed part of the spring accumulator, releases it completely for close the interrupt contact device.

Lors de l'impact du galet au pied de la partie en retrait du disque à came, un à-coup qui accélère le disque à came de façon indésirable peut être exercé sur ce dernier. Upon impact of the roller at the foot of the recessed portion of the cam disc, a jerk which undesirably accelerates the cam disc may be exerted on the latter.

Pour y remédier, un loquet auxiliaire coopérant avec le boulon de butée peut être prévu sur le trajet du galet à proximité de la zone de départ de la surface circonférentielle où le rayon est le plus petit, à savoir au pied de la partie en retrait, ce loquet servant de butée au galet et pouvant être libéré par le levier de blocage.To remedy this, an auxiliary latch cooperating with the stop bolt may be provided on the path of the roller near the starting zone of the circumferential surface where the radius is the smallest, namely at the foot of the recessed part, this latch serving as a stop for the roller and which can be released by the locking lever.

L'à-coup dû au galet lors de la décharge de l'accumulateur d'énergie est par conséquent absorbé par le loquet auxiliaire sans agir sur le disque à came. The jerk due to the roller during the discharge of the energy accumulator is therefore absorbed by the auxiliary latch without acting on the cam disc.

Selon un autre mode de réalisation, le loquet auxiliaire peut être sous la forme d'un levier à deux bras, dont l'un sert de butée au galet et dont l'autre coopère avec le boulon de butée. On parvient ainsi à ce que le dispositif de blocage mentionné n'ait à absorber qu'une partie de la force de retenue du disque à came lorsque l'accumulateur d'énergie est à l'état tendu. La contrainte exercée sur le demi-arbre est par conséquent réduite et le déblocage facilité. According to another embodiment, the auxiliary latch may be in the form of a lever with two arms, one of which serves as a stop for the roller and the other of which cooperates with the stop bolt. This achieves that the locking device mentioned only has to absorb part of the retaining force of the cam disc when the energy accumulator is in the stretched state. The stress exerted on the half-shaft is consequently reduced and the release facilitated.

Du fait qu'au cours de la tension de l'accumulateur d'énergie, le disque à came effectue encore une faible rotation supplémentaire après avoir dépassé le point où le rayon est le plus grand, il existe une possibilité favorable pour la création d'un dispositif de signalisation, à action discontinue, de l'état de l'accumulateur d'énergie. A cet effet, le disque à came peut porter un doigt d'entraînement qui, lorsque le disque à came est allé au-delà du point de la surface circonférentielle où le rayon est le plus grand et pendant que le disque à came continue de tourner, actionne un dispositif de signalisation de l'état de l'accumulateur d'énergie, jusqu'à ce que le dispositif de blocage entre en action.Comme le disque à came ne parcourt que quelques degrés d'angle au cours de ce processus, le dispositif de signalisation est actionné de façon discontinue, ce qui, comparé à une signalisation graduelle ou lente, est avantageux pour l'utilisateur. Due to the fact that during the energy accumulator tension, the cam disc still performs a small additional rotation after having passed the point where the radius is greatest, there is a favorable possibility for the creation of a signaling device, with discontinuous action, of the state of the energy accumulator. For this purpose, the cam disc can carry a drive finger which, when the cam disc has gone beyond the point of the circumferential surface where the radius is the greatest and while the cam disc continues to rotate , activates a device for signaling the state of the energy accumulator, until the blocking device comes into action. As the cam disc only travels a few degrees of angle during this process, the signaling device is actuated discontinuously, which, compared to a gradual or slow signaling, is advantageous for the user.

L'invention est explicitée ci-après plus en détail à l'aide du mode de réalisation représenté sur les figures. The invention is explained below in more detail using the embodiment shown in the figures.

La figure 1 représente une partie d'un disjoncteur avec un disque à came et un dispositif de blocage. Figure 1 shows part of a circuit breaker with a cam disc and a locking device.

La figure 2 illustre un dispositif de signalisation supplémentaire de l'état de l'accumulateur d'énergie par une représentation correspondant à celle de la figure 1. FIG. 2 illustrates an additional signaling device for the state of the energy accumulator by a representation corresponding to that of FIG. 1.

La figure 1 représente des éléments d'un disjoncteur basse tension servant à la charge et à la décharge d'un accumulateur d'énergie 1 esquissé sous la forme d'un ressort et prévu pour actionner un dispositif de contact d'interruption 2, également représenté schématiquement. Les mécanismes nécessaires à cet effet sont logés dans une structure porteuse dont une paroi 3, sous la forme d'un élément de tôle cintrée, est représentée à la figure 1. Pour recevoir des paliers des différents éléments, deux ou plusieurs parois 3 identiques ou analogues peuvent être disposées en parallèle l'une à l'autre. FIG. 1 represents elements of a low voltage circuit breaker used for charging and discharging an energy accumulator 1 sketched in the form of a spring and designed to actuate an interrupt contact device 2, also shown schematically. The mechanisms necessary for this purpose are housed in a support structure, a wall 3 of which, in the form of an element of curved sheet metal, is shown in FIG. 1. To receive bearings of the different elements, two or more identical walls 3 or analogs can be arranged in parallel to each other.

Un arbre tendeur 4, sur lequel est fixé un disque à came 5, est logé dans la paroi 3. Le disque à came 5 comporte une surface circonférentielle 6 qui, à partir d'une zone de départ 7 de petit rayon, passe de façon régulière à un rayon plus grand jusqu'à un point 10, le trajet de la zone de départ 7 au point 10 s'étendant sur la majeure partie de la circonférence du disque à came 5. Raccordée au point 10, le disque à came 5 comporte une zone d'extrémité 11 à rayon décroissant, à laquelle se raccorde une partie en retrait 12 qui revient vers la zone de départ 7. Un galet 13, qui est disposé sur un levier tendeur 14 destiné à tendre l'accumulateur à ressort 1, coopère avec la surface circonférentielle 6. En tenant compte du fait que le galet 13 effectue un basculement autour d'un axe de palier 15 du levier tendeur 14, et qu'à cet effet une lumière 16 en forme d'arc correspondante est prévue dans la paroi 3, la partie en retrait 12 du disque à came 5 présente également un contour en forme d'arc. A tensioning shaft 4, on which a cam disc 5 is fixed, is housed in the wall 3. The cam disc 5 has a circumferential surface 6 which, from a starting area 7 of small radius, passes so regular at a larger radius to a point 10, the path from the starting area 7 to point 10 extending over most of the circumference of the cam disc 5. Connected to point 10, the cam disc 5 comprises an end zone 11 with decreasing radius, to which a recessed part 12 which returns to the starting zone 7 is connected. A roller 13, which is disposed on a tensioning lever 14 intended to tension the spring accumulator 1 , cooperates with the circumferential surface 6. Taking into account that the roller 13 performs a tilting around a bearing axis 15 of the tensioning lever 14, and that for this purpose a light 16 in the form of a corresponding arc is provided in the wall 3, the recessed portion 12 of the cam disc 5 near also has an arcuate outline.

La figure 1 représente l'état dans lequel l'accumulateur à ressort 1 a été complètement chargé par une rotation préalable de l'arbre tendeur 4 et du disque à came 5, et dans lequel le galet 13 est appliqué à la zone d'extrémité ll de la surface circonférentielle 6. Ce faisant, l'accumulateur à ressort 1 exerce sur le disque à came 5 au moyen du galet 13 un couple de rotation supplémentaire agissant dans le sens du mouvement de tension préalable. Un dispositif de blocage, qui sera décrit ci-après, empêche cependant le disque à came 5 de continuer de tourner, ce qui provoquerait une libération immédiate du galet 13 par passage dans la partie en retrait 12. FIG. 1 represents the state in which the spring accumulator 1 has been fully charged by a preliminary rotation of the tensioning shaft 4 and the cam disc 5, and in which the roller 13 is applied to the end zone ll of the circumferential surface 6. In doing so, the spring accumulator 1 exerts on the cam disc 5 by means of the roller 13 an additional torque acting in the direction of the prior tension movement. A locking device, which will be described below, however prevents the cam disc 5 from continuing to rotate, which would cause immediate release of the roller 13 by passing through the recessed part 12.

Le dispositif de blocage, dont l'ensemble est désigné par le repère 17, comporte un levier de blocage 20 à deux bras, dont l'un 21 coopère avec un demi-arbre 22, alors que l'autre bras 23 du levier de blocage 20 prend appui au-dessus d'un boulon de butée 24 qui est disposé sur le côté du disque à came 5. Pour réduire la force d'encliquetage agissant entre le bras 21 du levier et le demi-arbre 22, il est en outre prévu un loquet auxiliaire 25 qui comporte également un levier 26 à deux bras. L'un des bras 27 du levier 26 à deux bras coopère avec le boulon de butée 24 de telle sorte que la force de retenue du disque à came 5 soit partiellement appliquée au palier pivotant 30 du levier 26 à deux bras du loquet auxiliaire 25. Le levier de blocage 20 n'a par conséquent à absorber qu'une partie de la force de retenue. The locking device, the assembly of which is designated by the reference 17, comprises a locking lever 20 with two arms, one of which 21 cooperates with a half-shaft 22, while the other arm 23 of the locking lever 20 is supported above a stop bolt 24 which is disposed on the side of the cam disc 5. To reduce the latching force acting between the arm 21 of the lever and the half-shaft 22, it is furthermore provided an auxiliary latch 25 which also comprises a lever 26 with two arms. One of the arms 27 of the two-arm lever 26 cooperates with the stop bolt 24 so that the retaining force of the cam disc 5 is partially applied to the pivot bearing 30 of the two-arm lever 26 of the auxiliary latch 25. The locking lever 20 therefore only has to absorb part of the retaining force.

L'autre bras 31 du levier 26 à deux bras est sous la forme d'une butée destinée au galet 13, et agit dans le cas où le galet 13 est déplacé en direction de la zone de départ 7 après avoir dévalé la zone d'extrémité 11 de la surface circonférentielle 6. De cette manière, on empêche que le disque à came 5 soit accéléré par à-coups lors de l'impact du galet 13 sur la zone de départ 7.The other arm 31 of the lever 26 with two arms is in the form of a stop intended for the roller 13, and acts in the case where the roller 13 is moved in the direction of the starting area 7 after having descended the area of end 11 of the circumferential surface 6. In this way, it is prevented that the cam disc 5 is accelerated by jerks during the impact of the roller 13 on the starting zone 7.

D'autres détails du disjoncteur décrit sont explicités ci-après à l'aide de la figure 2. Sur cette figure, les éléments correspondants à ceux de la figure 1 portent les mêmes repères. De la figure 2 ressortent des détails d'un dispositif de signalisation de l'état de l'accumulateur d'énergie 1, dont l'ensemble est désigné par le repère 32. Le dispositif de signalisation 32 comporte un élément d'affichage 33 monté en rotation, qui est esquissé schématiquement par une fenêtre de visualisation 34 sur un tableau de commande 35. L'élément d'affichage 33 est précontraint par un ressort de traction 36 dans la position d'affichage "accumulateur détendu". Dans la position représentée sur la figure 2, un doigt d'entraînement 37, qui est disposé à proximité du boulon de butée 24, est appliqué à l'extrémité inférieure d'un levier basculant 40, lequel déplace l'élément d'affichage 33 dans la position "accumulateur tendu" au moyen d'une barre de liaison 41. Other details of the circuit breaker described are explained below using FIG. 2. In this figure, the elements corresponding to those of FIG. 1 have the same references. FIG. 2 shows details of a device for signaling the state of the energy accumulator 1, the assembly of which is designated by the reference 32. The signaling device 32 comprises a display element 33 mounted in rotation, which is schematically sketched by a display window 34 on a control panel 35. The display element 33 is prestressed by a tension spring 36 in the display position "relaxed accumulator". In the position shown in Figure 2, a drive finger 37, which is disposed near the stop bolt 24, is applied to the lower end of a rocker lever 40, which moves the display element 33 in the "accumulator taut" position by means of a connecting bar 41.

Lorsque le disque à came 5 continue de tourner après le désengagement du levier de blocage 20 par le demi-arbre 22 (figure 1), le doigt d'entraînement 37 passe au-delà du levier basculant 40 de sorte que, sous l'effet du ressort de traction 36, l'élément d'affichage 33 prenne à nouveau la position de départ "accumulateur détendu". When the cam disc 5 continues to rotate after the disengagement of the locking lever 20 by the half-shaft 22 (FIG. 1), the drive finger 37 passes beyond the rocking lever 40 so that, under the effect of the tension spring 36, the display element 33 again takes the starting position "expanded accumulator".

Claims

1. Circuit breaker comprising an interrupting contact device (2), an energy accumulator (1) which can be triggered arbitrarily and intended to close the interrupting contact device (2), and a tensioning device, which comprises a cam disc (5) which is intended to charge the energy accumulator (1), the tensioning device comprising a roller (13) maneuvered by a circumferential surface (6) of the cam disc (5), and the surface circumferential (6) comprising a zone with increasing radius and a recessed part (12) returning to a starting zone having the smallest radius,

characterized in that, downstream of a point (10), from the circumferential surface (6), where the radius is the greatest, and upstream from the recessed portion (12), the circumferential surface (6) of the cam disc (5) has a decreasing radius end region (11), and a locking device (17) is provided, which can be loosened and which blocks the rotation of the cam disc (5) before the passage of the roller (13) in the recessed part (12).

2. A circuit breaker according to claim 1,

characterized in that the blocking device (17) comprises a stop bolt (24) housed in the cam disc (5) and a blocking lever (20) with two arms, one of which (21) cooperates with one half-shaft (22) and the other (23) cooperates with the stop bolt (24).

3. Circuit breaker according to claim 1 or 2,

characterized in that an auxiliary latch (25), cooperating with the stop bolt (24), is provided on the path of the roller (13) near the starting zone (7) of the circumferential surface (6) where the radius is the smallest, namely at the foot of the recessed part (12), this latch serving as a stop for the roller (13) and being able to be released by the locking lever (20).

4. Circuit breaker according to any one of the preceding claims,

characterized in that the auxiliary latch (25) is in the form of a lever (26) with two arms, one of which (31) serves as a stop for the roller (13), and the other of which (26) cooperates with the stop bolt (24).

5. Circuit breaker according to any one of the preceding claims,

characterized in that the cam disc (5) carries a drive finger (37) which, when the cam disc has gone beyond the point (10) of the circumferential surface (6) where the radius is the larger and while the cam disc (5) continues to rotate, activates a device (32) for signaling the state of the energy accumulator (1), until the blocking device (17 ) goes into action.