FR2839384A1 - Mecanisme de declenchement pour un mecanisme de manoeuvre d'un appareillage electrique de coupure a contacts separables - Google Patents

Abstract

Pour relier à distance un actionneur électromécanique 40 à un verrou 30 d'un appareillage électrique de coupure, un mécanisme de déclenchement comporte un organe de transmission cinématique souple 56 dont une extrémité est solidaire d'une terminaison d'entraînement 62 agissant sur le verrou 30, et l'autre extrémité est solidaire d'une terminaison de commande 60 verrouillée par un verrou de commande 50 piloté par l'actionneur 40. Un ressort d'entraînement 74 assure l'entraînement de l'organe de transmission 56 lorsque le verrou de commande 50 libère la terminaison 60 côté actionneur. Le réarmement du ressort d'entraînement 74 est assuré par le mouvement de l'appareillage électrique libéré. Un ressort de rappel 64 assure alors le retour de la terminaison de commande 60 et de la transmission souple 56 en position armée. Des moyens de réarmement 70, 72, 52 assurent le réarmement de l'actionneur 40 lors du passage de la terminaison de commande 60 par une position indexée.

Description

MECANISME DE DECLENCHEMENT POUR UN MECANISME DE

MANOEUVRE D'UN APPARElLLAGE ELECTQUE DE COUPURE

A CONTACTS SEPARABLES

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

1] L'invention est relative a un mecanisme de declenchement pour un appareillage

electrique de coupure.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

2] Dans le document US 4.323.871 est decrit un dispositif de protection d'une installation de distribution electrique moyenne tension, qui comporte notamment un interrupteur a coupure dans le vice dont les ampoules et le mecanisme vent immerges dans une cuve contenant un dielectrique fluide. Chaque phase de l'interrupteur est munie d'un declencheur commandant l'ouverture du mecanisme en cas de defaut electrique. Ce declencheur est constitue par un bilame traverse par le courant de phase et qui, en cas de courant de court-circuit, s'echauffe par effet Joule et se deforme, liberant un verrou d'ouverture du mecanisme. Disposer ainsi un declencheur directement a l'interieur d'une cuve de transformateur ne va pas sans poser de problemes. D'une part, les contraintes en temperature et en pression ainsi que l'environnement physico-chimique a l'interieur de la cuve vent hostiles. D'autre part, il est souhaitable que le module du declencheur reste accessible sans ouvrir la cuve pour en assurer la maintenance, le reglage ou l'echange standard. Il appara^lt done souhaitable dans certaines circonstances, d'eloigner de la cuve ce dispositif de declenchement du disjoncteur, de sorte que se pose le probleme de la chame cinematique de transmission entre l'actionneur electromecanique qui initie l'ordre

mecanique de declenchement, et le mecanisme situe a l'interieur de la cuve.

EXPOSE DE L'INVENTION

3] L'invention vise done remedier aux inconvenients de l'etat de ia technique, de maniere a proposer un appareillage electrique de coupure dont l'actionneur

electromecanique puisse etre dispose a distance de l'etage de puissance du mecanisme.

4] A cet effet, ['invention a pour objet un mecanisme de declenchement pour un mecanisme de manceuvre d'un appareillage electrique de coupure a contacts separables, comportant: - un verrou de commande mobile entre une position de commande de verrouillage et une position de commande de deverrouillage, - un actionneur electromecanique pourvu d'un organe de sortie entrainant le verrou de commande de la position de commande de verrouillage a la position de commande de deverrouillage en passant d'une position de non-declenchement a une position de declenchement, - une terminaison d'entramement, mobile entre une position armee et une position desarmee, - une terminaison de commande mobile entre une position verrouillee et une position deverrouillee, le verrou de commande en position de commande de verrouillage verrouillant la terminaison de commande en position verrouillee, - un organe de transmission cinematique souple de traction entre la terminaison de commande et la terminaison d'entramement, et tendu de telle maniere que lorsque la terminaison d'entramement se trouve dans la position armee, la terminaison de commande se trouve en position verrouillee et que lorsque la terminaison d'entramement se trouve dans la position desarmee, la terminaison de commande se trouve dans la position deverrouillee, la terminaison de commande tendant a tendre l'organe de transmission cinematique souple en passant de la position deverrouillee a la position verrouillee, la terminaison d'entramement tendant a tendre ltorgane de liaison cinematique souple en passant de la position armee a la position desarmee, - un ressort d' accumulation pour entramer la terminai son d' entramement de la position armee a la position desarmee lorsque le verrou de commande passe de la position de commande de verrouillage a la position de commande de deverrouillage, le ressort d' accumulation se chargeant lorsque l a terminai son d'entramement passe de sa position desarmee a sa position armee, - un ressort de rappel pour entramer la terminaison de commande de la position deverrouillee a la position verrouillee lorsque la terminaison d'entramement passe de la position desarmee a la position armee, rappelant la terminaison de commande vers la position verrouillee, le ressort de rappel se chargeant lorsque le ressort - i 3 d'accumulation se decharge et entraine la terminaison de commande de la position

verrouillee a la position deverrouillee.

1 51 En pratique l'organe de traction est un cable non extensible, gaine ou non.

L'actionneur du mecanisme peut ne pas necessiter de rearmament manuel, notamment s'il s'agit d'un actionneur non polarise. Toutefois, notamment dans le cas ou l'actionneur necessite un rearmament exterieur, c'est-adire une manaeuvre de l'organe de sortie de la position de declenchement a la position de non-declenchement, il est avantageux de prevoir des moyens de rearmament, as surant que lorsque la terminai son de commande passe par une position transitoire de rearmament, dans un sens de rearmament, ltorgane de sortie de

l'actionneur soit entrame de la position de declenchement a la position de non-

declenchement. [00061 Selon une premiere variante, le sens de rearmament est le sens allant de la position verrouillee vers la position deverrouillee. Dans ce cas, le rearmament est assure par la decharge du ressort d'accumulation, de preference juste apres le deverrouillage du verrou

principal.

100071 Selon une deuxieme variante, le sens de rearmament est le sens allant de la position deverrouillee vers la position verrouillee. Dans ce cas, le rearmament est assure par la decharge du res sort de rappel, done necessairement apres le deverroui ll age du verrou principal et apres le rearmament du ressort d'accumulation. Cette disposition offre done l'avantage d'assurer un meilleur sequencement des operations de rearmament des

differentes parties du mecanisme.

[00081 Suivant un mode de realisation, la position transitoire de rearmament est une

position intermediaire situee entre la position verrouillee et la position deverrouillee.

100091 Alternativement, et suivant un mode de realisation prefere, que le sens de rearmament est le sens allant de la position deverrouillee vers la position verrouillee, la position transitoire de rearmament etant une position situee au-dela de la position

verrouillee, dans le sens de rearmament.

0] Les moyens de rearmament mis en ceuvre peuvent etre, selon une mode de realisation, reduit a la terminaison de commande qui, en passant par la position transitoire

de rearmament, agit directement sur l'organe de sortie de l'actionneur.

1] Alternativement, les moyens de rearmament comportent un organe de rearmament qui entrame l'organe de sortie vers la position de nondeclenchement lorsque la terminaison

de commande passe par la position transitoire de rearmament, dans le sens de rearmament.

Dans ce cas, on peut prevoir que l'organe de rearmament soit solidaire du verrou.

2] Selon un mode de realisation particulierement simple, la terminaison de commande est solidaire d'une extremite de l'organe de transmission souple et la terminaison

d'entramement est solidaire d'une autre extremite de la transmission souple.

3] Selon un mode de realisation l'actionneur, le verrou de commande et la terminaison de commande vent supportes par un support commun. Le soul-ensemble ainsi constitue peut etre dispose sans peine a distance de la terminaison d'entramement. Avantageusement, le support commun forme une enceinte etanche dans laquelle vent disposes l'actionneur et la verrou de commande, et munie d'une traversee mobile solidaire de l'organe de transmission cinematique souple. Le soul-ensemble realise est ainsi insensible aux

influences exterieures.

4] Suivant un mode de realisation, le ressort de rappel est bande entre le support et la terminaison de commande. Alternativement le ressort de rappel est bande entre le verrou et

la terminaison de commande.

[00151 Selon un mode de realisation la terminaison de commande est reliee a l'organe de transmission cinematique souple par l'intermediaire d'un embout solidaire d'une extremite de l'organe de transmission cinematique souple, l'embout admettant un debattement limite par rapport a la terminaison de commande lorsque la terminaison de commande se trouve dans la position verrouillee. Le debattement limite de ltembout permet a celuici d'effectuer

une surcourse une fois que la terminaison de commande a atteint la position verrouillee.

6] Preferentiellement, la terminaison de commande est reliee a ltorgane de transmission cinematique souple par l'intermediaire d'un embout solidaire d'une extremite de l'organe de transmission cinematique souple, ltembout admettant un debattement limite par rapport a la terminaison de commande, l'embout entrainant l'organe de sortie de l'actionneur jusqu'a la position de non-declenchement lorsque la terminaison de commande se trouve dans la position verrouillee et que la terminaison d'entramement depasse la position desarmee en s'eloignant de la position armee. Le ressort de rappel agit sur l' embout, l'embout etant accouple a l a terrninai son de commande lorsque la terminai son de

commande passe de la position deverrouillee a la position verrouillee.

7] L'invention a egalement trait a un mecanisme de manaeuvre d'un appareillage electrique de coupure a contacts separables, comportant: lO un organe d'entramement des contacts, mobile entre une premiere position une deuxieme position, - un verrou principal, mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il verrouille l'organe d'entramement dans la premiere position et une position de deverrouillage dans laquelle il libere l'organe d'entramement, - un mecanisme de declenchement tel que decrit precedemment, la terminaison d'entramement entramant le verrou principal de la position de verrouillage a la

position de deverrouillage en passant de la position armee a la position desarmee.

10018] La terminaison d'entramement est liee cinematiquement a l'organe d'entramement de s contacts de tel le maniere que l'organe d' entranement entraine la terminai son d'entramement de la position desarmee a la position armee en passant de la deuxieme position a la premiere position. Le rearmament du mecanisme a alors lieu automatiquement. lO019] Preferentiellement, le verrou principal, la terminaison d'entramement et le ressort d'accumulation vent supporte par un bati commun. Il existe alors deux soul-ensembles distincts, relies par l'organe de transmission cinematique souple, d'ou une grande simplicite

de positionnement.

0] L'invention a egalement trait a un appareillage electrique de coupure comportant: - de s contacts separable s, un mecanisme de manceuvre tel que defini precedemment, l'organe d'entranement du mecanisme de manccuvre etant lie aux contacts separables de telle maniere que la premiere position correspond a une position de contact des contacts separables, et que la deuxieme position correspond a une position de separation des contacts separables.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

1] D'autres avantages et caracteristiques ressortiront plus clairement de la description

qui va suivre de modes particuliers de realisation de ['invention, donnes a titre d'exemples non limitatifs, et representes aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 represente un dispositif selon un premier mode de realisation de ['invention, dans un etat arme, pret a declencher; - la figure 2 represente le dispositif de la figure 1, dans une premiere position transitoire apres transmission d'un ordre de declenchement; - la figure 3 represente le dis positif de la figure 1 dans une deuxieme position transitoire, posterieure a celle de la figure 2, et correspondent a un rearmament d'un actionneur electromecanique du dispositif; - la figure 4 represente le dispositif de la figure 1 dans une troisieme position, posterieure a celle de la figure 3, et correspondent a un rearmament d'une chane cinematique de transmission du dispositif; - la figure 5 represente un soul-ensemble de commande d'un dispositif selon un deuxieme mode de realisation de ['invention dans un etat arme, pret a declencher, comparable a celui de la figure 1; - la figure 6 represente le soul-ensemble de la figure 5 dans une premiere position transitoire apres transmission d'un ordre de declenchement; - la figure 7 represente le soul-ensemble de la figure 5 dans une deuxieme position transitoire posterieure a celle de la figure 6; - la figure 8 represente le soul-ensemble de la figure 5 dans une troisieme position transitoire posterieure a celle de la figure 7, correspondent a un debut de rearmament; - la figure 9 represente le soul-ensemble de la figure 5 dans une quatrieme position transitoire posterieure a celle de la figure 8, correspondent a une fin de rearmament; la figure 10 represente un soulensemble de commande selon un troisieme mode de

realisation de ['invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION

2] En reference aux figures 1 a 5, un disjoncteur comporte au moins une padre de contacts separables 10, 12 entrames par un mecanisme de manaeuvre entre une position de

contact et une position de separation.

3] D'un point de vue fonctionnel, le mecanisme se subdivise en un etage de puissance 14 et un etage de commande 16, lies l'un a l'autre par une chame cinematique de

transmission 18.

4] L'etage de puissance 14 est destine a la mancouvre des contacts 10, 12 et comporte un arbre de mancouvre 20 entrame par un accumulateur d'energie, par exemple un accumulateur a ressort helicodal de traction 22. L'arbre de manccuvre est mobile entre une premiere position correspondent a un etat charge de l'accumulateur d'energie (figure 1), et une deuxieme position correspondent a un etat decharge de 1'accumulateur d'energie (figure 4). L'arbre 20 passe de la premiere position a la deuxieme position de maniere impulsive sous ['action de l'accumulateur d'energie 22. Une chane cinematique de transmission 24 connue en soi assure une liaison cinematique entre l'arbre de manceuvre et au moins l'un

des contacts separables 10, 12.

5] Dans l'exemple de realisation decrit, la chane cinematique de transmission 24 entre l'arbre de manceuvre et les contacts est telle que les contacts 10, 12 se separent lorsque

l'arbre de manccuvre 20 passe de la premiere position a la deuxieme position.

L'accumulateur d'energie 22 est alors dit accumulateur d'energie d'ouverture. Un sous ensemble de fermeture non represente de type connu fait pivoter l'arbre de manaeuvre 20 de

la deuxieme position a la premiere position, en rechargeant l'accumulateur d'energie 22.

10026] L'arbre de manaeuvre 20 est verrouille dans la premiere position par un verrou principal 30 du mecanisme, agissant le cas echeant par l'intermediaire d'un verrou intermediaire 32 de demultiplication des efforts. Le verrou principal 30 et le verrou intermediaire 32 vent rappeles dans leur position de verrouillage par des ressorts de rappel

34, resp. 36.

[00271 L'arbre de manuvre 20, le verrou principal 30 et le verrou intermediaire 32 vent supportes par un chassis de support commun 38, represente de maniere schematique par un cadre en pointilles sur les figures. [0028] L'etage de commande 16 du mecanisme est pilote par un actionneur electromecanique 40. Il stagit en l'espece d'un relais electromagnetique dont ['armature 42 est solidaire d'un teton de commande 44 et forme avec celui-ci un equipage mobile

oscillant entre une position de non-declenchement et une position de declenchement.

L'armature 42 est maintenue dans la position de non-declenchement au contact d'un aimant permanent 4 6 et pol ari see par un re ssort de po lari sati on 4 8 qui s' oppo se a l ' aimant. Une bobine 49, alimentee par un circuit electrique de commande, produit un champ magnetique oppose a celui de l'aimant lorsqu'une condition, par exemple un courant de courtcircuit, est detectee entre les contacts de l'appareillage. Des qu'un entrefer appara^t entre ['armature 42 et l'aimant 40, le ressort de polarisation 48 devient preponderant et assure la propulsion de ['armature 42 jusqu'a la position de declenchement. Ce type de relais, bien connu en soi et decrit plus en detail par exemple dans le document FR2.656.953, necessite un rearmament exterieur pour recharger le ressort de polarisation 48 et ramener ['armature 42 de la position

de declenchement a la position de non-declenchement au contact de l'aimant permanent 46.

9] Le teton 44 de l'actionneur electromecanique attaque un verrou de commande 50 au niveau d'un bras de commande 52. Le verrou de commande et l'actionneur vent supportes par un support ou bati commun 54, distinct de celui du soul-ensemble de puissance 14. Le verrou de commande 50 est un levier pivotant, rappele en sens horaire sur les figures vers

la position de commande de verrouillage de la figure 1 par un ressort de rappel 51.

0] Le verrou de commande 50 et le verrou principal 30 vent relies par la cha^ne cinematique de transmission 18, dont ['element essentiel est constitue par un organe de transmission cinematique souple de traction 56, par exemple un cable ou un fil en materiau metallique ou plastique gaine ou non, ayant une premiere extremite fixee a une terminaison de commande 60 cooperant avec le verrou de commande 50, et une deuxieme extremite

fixee a une tirette 62 servant de terminaison d'entranement du verrou principal 30.

10031] La terminaison de commande 60 coulisse axialement dans des paliers lisses du support 54 du soul-ensemble de commande et est polarisee par un ressort de rappel 64. Wile est munie d'une butee 66 cooperant avec un bras de verrouillage 68 du verrou de commande 50 et d'une came 70 cooperant avec un bras de rearmament 72 du verrou de

commande 50.

2] A l'autre extremite de la liaison souple, la terminaison 62 est egalement montee coulissante dans des coussinets du support du soulensemble de puissance, et polarisee par un ressort d'accumulation 74. Le ressort de rappel 64 et le ressort d'accumulation 74 agissent sur la liaison souple 56 de maniere antagoniste, tendant toujours a tendre la liaison souple 56. Le ressort d'accumulation 74 est plus puissant que le ressort de rappel 64. La terminaison 62 est pourvue d'une premiere butee 78 cooperant avec un bras de commande du verrou principal ainsi que d'une deuxieme butee 81 cooperant avec un bras de

rearmament 82 cooperant avec l'arbre de manceuvre 20.

3] D'un point de vue structurel, les elements de l'etage de puissance 14, la terminaison

62 et le ressort d'accumulation 74, supportes par le bati 38, constituent un premier sous-

ensemble, dit soul-ensemble commande, solidaire du mecanisme, alors que le ressort de rappel 64 et les elements de l'etage de commande 16, supportes par le bati 54, constituent un deuxieme soul-ensemble, dit de commande, situe a distance du mecanisme. Les deux soul-ensembles vent relies par la liaison souple 56 de sorte que l'on jouit d'une grande liberte de positionnement du soul-ensemble de commande par rapport au soul-ensemble commande. [0034] Les figures 1 a 4 representent le deroulement chronologique d'une sequence de fonctionnement du mecanisme. Dans l'etat represente sur la figure 1, le verrou de commande 50 est en position de commande de verrouillage, le bras de verrouillage 68 agissant sur la butee 66 et bloquant la terminaison 60 dans une position verrouillee. Le verrou principal 30 verrouille l'arbre de manccuvre 20 dans la premiere position par l'intermediaire du verrou intermediaire 32. Les contacts 10, 12 de l'appareillage vent en position de contact. Le ressort d'accumulation 74 est charge et le ressort de rappel decharge 64. [00351 Lorsqu'un ordre de declenchement est transmis a la bobine 49 du relais electromagnetique, le teton 44 est projete contre le bras de commande 52 du verrou de commande, faisant pivoter le verrou 50 et liberant la terminaison 60 (figure 2). Sous ['action du ressort d'accumulation 74, qui predomine sur le ressort de rappel 64, 1'equipage mobile constitue par la terminaison 62, la liaison souple 56 et la terminaison 60, est entraine vers la gauche sur les figures, jusquta la position representee sur la figure 3, en

chargeant le ressort de rappel 64.

10036] En passant par la position intermediaire transitoire representee sur la figure 2, la butee 78 entre en contact avec le bras de commande 80 du verrou principal et fait pivoter le verrou 30 en position de deverrouillage, liberant l'arbre de manceuvre 20. L'accumulateur d'energie 22 se decharge et entrane l'arbre 20 en rotation dans le sens horaire sur les figures. [0037] Lorsque la terminaison de commande 60 se deplace de la position intermediaire de la figure 2 a la position deverrouillee de la figure 3, la came 70 entrane le bras de rearmament 72, de sorte que le verrou 50 pivote en sens inverse des aiguilles d'une montre, permettant au bras de commande 52 d'enfoncer le teton 44 et de ramener ['armature du

relais electromagnetique au contact de l'aimant permanent 46, pour rearmer le relais.

8] Avant d'atteindre sa deuxieme position representee sur la figure 4, l'arbre 20 passe par une position intermediaire transitoire de prise en charge, dans laquelle le bras de rearmament 82 entre en contact avec la butee 81 et entrame la terminaison 62 vers la position armee, rechargeant simultanement le ressort d'accumulation 74. Le ressort de rappel 64 entraine alors la terminaison de commande 60 et la liaison souple 56 de la

position deverrouillee de la figure 3 a la position verrouillee de la figure 4.

10039] Lorsque l'arbre 20 est dans sa deuxieme position representee sur la figure 4, les contacts 10, 12 vent separes, le verrou de commande 50 est en position de commande de

verrouillage. L'appareil est alors pret a fermer.

0] Le soul-ensemble non represente de fermeture du mecanisme assure enfin la fermeture des contacts 10, 12 et le retour de l'arbre de manuvre 20 de la deuxieme position representee sur la figure 4 a la premiere position representee sur la figure 1, completant ainsi le cycle de fonctionnement. Dans cette derriere phase, le verrou principal 30 et le verrou intermediaire 32 reprennent leur position de verrouillage sous la

sollicitation de leurs propres ressorts de rappels 34, 36.

1] Dans ce mode de realisation, la transmission de l'ordre de declenchement a la terminaison de commande 62 et le rearmament de l'actionneur 40 vent effectues par une piece unique multifonctions constituee par un levier a trots bras 50. Le cas echeant, cette piece peut etre remplacee par deux leviers distincts, coaxiaux ou non, l'un constitue d'un bras de commande et d'un bras de verrouillage et assurant uniquement la fonction de verrouillage et la transmission de l'ordre de declenchement, l'autre constitue d'un bras de rearmament agissant sur la came et d'un bras de transmission agissant sur le teton, et

assurant uniquement le rearmament du teton.

2] Il est a noter que suivant le mode de realisation, le rearmament de l'actionneur 40 est provoque par la decharge du ressort d'accumulation 74, dans une phase (de la figure 2 a la figure 3) qui precede le rearmament du verrou principal 30. Ceci impose une certaine precision dans la chronologie des deplacements, puisqu'il faut en tout etat de cause eviter que le bras de rearmament 82 entraine la terminaison 62 avant que celle-ci ait acheve le mouvement permettant le rearmament de l'actionneur 40. De plus, il faut egalement eviter qu'une activation intempestive de l'actionneur 40 intervienne avant le rearmament du verrou principal 30. Dans ce cas en effet, le verrou de commande 50 ne pourrait pas prendre sa position de commande de verrouillage, et il ne serait pas possible de verrouiller le verrou principal 30. Pour rearmer le verrou de commande 50, il serait alors necessaire 2 5 d' agir par l' intermediaire de l'arbre de manceuvre 2 0, ce qui n'e st pas entierement satisfaisant. [00431 Un deuxieme mode de realisation de ['invention, represente sur les figures 5 a 10,

permet de repondre a ce probleme. Ce deuxieme mode de realisation comporte un sous-

ensemble commande et une liaison souple 156 identiques a ceux du premier mode de

realisation et dont la description ne sera pas reprise en detail. Les signes de references ont

ete augmentes de 100 pour designer des parties identiques ou similaires.

4] Le soul-ensemble de commande presente quant a lui une structure compacte confinee dans un bolAtier cylindrique 154 d'axe geometrique 100. Ce bo^tier assure le guidage axial d'une tige 158 solidaire de la liaison souple 156. Un joint d'etancheite ou tout autre moyen approprie peuvent etre prevus pour assurer une etancheite de la traversee de la tige 158. La tige 158 est munie d'un premier collet 158a servant d'arret pour un ressort de rappel 164 qui tend la liaison souple 156. La tige est egalement munie d'un deuxieme collet 158b re,cu dans un chambrage pratique dans un tiroir cylindrique 160. La tige 158 et la terminaison constituee par le tiroir cylindrique 160 constituent ainsi un soul- ensemble telescopique polarise par le ressort de rappel et conferant a la tige 158 un debattement en translation limite par les collets 158a et 158b. Le tiroir cylindrique 160 est pourvu de quatre trous debouchants radiaux 166, dont deux vent visibles sur les figures et qui logent chacun une bille de verrouillage 168. A l'interieur du tiroir cylindrique 160 coulisse un tiroir de commande 152 muni d'une gorge 153 de reception des billes 168. Le tiroir de commande 152 et les billes 168 forment ensemble un verrou de commande 150. Le tiroir de commande 152 est muni d'un alesage permettant le passage et le guidage de la tige 158, ainsi que d'un chambrage permettant de recevoir un ressort de polarisation 151 tendant a eloigner l'un de l'autre le tiroir de commande 152 et le deuxieme collet 158b. Le bo^tier 154 comporte egalement un siege tronconique 155 pour les billes 168. Le bo^tier 154 recoit un actionneur electromecanique 140 constitue par un relais electromagnetique poiarise identique a celui du premier mode de realisation, dont ['armature mobile est solidaire d'un

teton 144 qui agit sur le tiroir de commande 152.

[00451 Les figures 5 a 9 decrivent chronologiquement les etapes d'un cycle de

fonctionnement du dispositif selon le deuxieme mode de realisation.

10046] Sur la figure 5, le tiroir cylindrique 160 est verrouille par les billes qui reposent sur le siege 155. Le tiroir de commande 152 est polarise par le ressort de polarisation 151, ne laissant pas d'echappement pour les billes 168. Le ressort d'accumulation 174 est dans le meme etat que sur la figure l et tend a tendre la liaison souple 156 et a firer la tige 158, de sorte que le deuxieme collet 158b de la tige est en butee contre l'extremite axiale du

chambrage du tiroir 160. Le ressort de rappel 164 est comprime. L'actionneur 140 est arme.

7] Lorsqu'un ordre est transmis a l'actionneur 140, le teton 144 est ejecte et repousse le tiroir de commande 152 comme represente sur la figure 6. Les billes de commande 168 peuvent alors s'echapper dans la gorge 153, liberant le tiroir cylindrique 160. Le ressort d'accumulation 174 peut alors se decharger, en entramant la tige 158 et le tiroir cylindrique jusquta la position representee sur la figure 7. Le ressort de rappel 164 est alors comprime au maximum. La translation de la tige 158 et de la liaison souple 156 qui en est solidaire

ont provoque, du cote du soul-ensemble commande, la liberation du verrou principal 130.

8] L'arbre de manaeuvre 120 du mecanisme est entrane de sa premiere a sa deuxieme position et, en passant par sa position intermediaire de prise en charge, ramene la terminaison 162 et le ressort d'accumulation 174 vers leur position initiale. C'est alors qutintervient le ressort de rappel 164, qui repousse dans un premier temps la tige 158 vers sa position initiale, dans le sens de la fleche sur la figure 8. En arrivant dans laposition transitoire representee sur la figure 8, le premier collet 158a de la tige prend en charge le tiroir cylindrique 160, alors que ltextremite de la tige 158 entre en contact avec le teton 144. Sous la sollicitation du ressort de rappel 164, le dispositif pour-quit son mouvement jusqu'a la position de la figure 9. L'extremite de la tige 158 repousse le teton 144 et assure le rearmament du relais 140. Le tiroir de commande 152 reste solidaire du tiroir cylindrique 160 tent que le tiroir cylindrique n'a pas atteint sa position initiale. Des que le tiroir cylindrique 160 vient en butee contre le corps de l'actionneur 140, les billes 168 peuvent s'echapper radialement, repoussees par une rampe de la gorge 153 alors que le tiroir de commande 152 retrouve sa position initiale sous la sollicitation du ressort de

polarisation 151.

10049] Le mecanisme est alors dans l'etat pret a fermer. Lorsque l'arbre de manccuvre 120 passe de sa deuxieme position a sa premiere position, mu par le mecanisme de fermeture de l'appareillage, le ressort d'accumulation 174 entrane legerement la terminaison 162 au contact du verrou principal 130, entranant egalement la liaison souple 156 et la tige 158, de la position representee sur la figure 9 a la position de la figure 1. Dans cette phase, le

ressort de rappel 164 se charge partiellement.

0] D'un point de vue fonctionnel, ce mode de realisation se distingue du precedent par le fait que le rearmament de l'actionneur 140 a lieu sous ['influence du ressort de rappel 164, en meme temps que le rearmament du verrou principal 130, alors que selon le premier mode de realisation, il est provoque par le ressort d'accumulation 174, dans une phase precedent le rearmament du mecanisme 14. Tant que l'arbre de manccuvre 120 reste dans sa deuxieme position, le ressort de rappel 164 est preponderant, de sorte que la position de la figure 9 est stable. Si une activation intempestive de l'actionneur 140 a lieu, le teton 144 de l'actionneur reste en position armee, car le ressort de rappel 164 interdit tout mouvement du

teton 144 de l'actionneur 140.

1] Par ailleurs, le deuxieme mode de realisation a l'avantage, par rapport au premier mode de realisation, de permettre une absorption de la surcourse de rearmament du ressort

d'accumulation 174 sans sollicitation du teton 144 de l'actionneur, ceci grace au sous-

ensemble telescopique constitue par la tige 158 et le tiroir cylindrique constituent la terminaison 160. Le tiroir cylindrique 160 est verrouille des que le mecanisme a atteint la

1 S position de la figure 9, de sorte que le retour a la position de la figure S n'engendre aucun a-

coup sur l'actionneur 140. De plus, cette disposition permet d'accepter des tolerances plus importantes dans les chames de cotes ainsi que des jeux plus importants induits par les

deformations de pieces et l'usure du mecanisme.

2] Enfin, le verrou a billes lSO assure un decouplage entre le teton 144 de l'actionneur et le tiroir cylindrique 160 car il constitue en fait un verrou a deux etages: un etage de commande constitue par le tiroir de commande 152, et un etage intermediaire constitue par les billes 168. Lorsque le mecanisme passe de l'etat de la figure 9 a celui de la figure S. ['effort engendre par le ressort d'accumulation 174 est transmis integralement aux billes 168 coincees entre leur siege tronconique lSS et la surface cylindrique du tiroir de commande 153. Le tiroir lui-meme n'est soumis qu'a des efforts purement radiaux, de sorte qu'aucun effort n'est transmis au teton 144 de l'actionneur. A noter egalement que le travail mecanique du teton 144 de l'actionneur entre la position de nondeclenchement et la position de declenchement est tres faible puisqu'il correspond aux frottements de roulement des billes 168. Ce mode de realisation permet done l'utilisation d'un actionneur 140 de faible puissance et de faible consommation, pour commander un appareillage de coupure a

grande energie.

3] Une variante simplifiee du soul-ensemble de commande est representee sur la figure 10 ou l'on distingue une platine 254 supportant un actionneur electromagnetique 240

identique a ceux des modes de realisation precedents, un verrou 250 pivotant autour d'un

axe fixe 261 et une terminaison 260 guidee par l'axe 261 et par un deuxieme axe fixe. La terminaison 260 est solidaire d'un embout d'une liaison souple 256 semblable a celles des

modes de realisation precedents. La terminaison 260 est munie d'une came 270 cooperant

avec un pion 268 ou un gales supporte par le verrou 250, et un ressort de rappel 264 est tendu entre la terminaison 260 et le verrou 250. La liaison souple, la terminaison d'entramement et l'etage de puissance vent identiques a ceux des mode de realisation

precedents et n'ont pas ete reproduits.

[0 054] L ' activation de l' actionneur 240 provoque le pivotement du verrou de commande 250 dans le sens horaire, qui libere la terminaison 260. Celle-ci est entramee, comme dans

les modes de realisation precedents par le ressort d'accumulation (non represente), tendant

le ressort de rappel 264. Lorsque l'arbre de manceuvre rearme le ressort d'accumulation, le ressort de rappel 264 devient preponderant et ramene la terminaison 260 et le verrou 250 vers leur position initiale. Dans cette phase, la came 270 impose au verrou 250 une

oscillation qui rearme l'actionneur 240.

5] Naturellement, diverges modifications vent possibles.

6] La liaison souple peut etre constituee par un fil, gaine ou non. Les terminaisons

constituees peuvent etre montees rotatives plutot que coulissantes.

7] La terminaison a debattement constituee dans le deuxieme mode de realisation par le soul-ensemble telescopique de la tige et du tiroir cylindrique peut etre egalement 2 5 reali see a [' aide de piece s pivotantes. Wile peut aussi etre di spo see du cote de la terminai son d'entranement. [0058] La premiere position peut etre une position de separation des contacts et la deuxieme position une position de contact, dans ce cas, le mecanisme comporte egalement de maniere connue en soi un soul-ensemble d'armement permettant d'entramer l'arbre de

manccuvre de la deuxieme position a la premiere position.

10059] Par ailleurs, il est egalement possible de remplacer l'actionneur polarise decrit par un actionneur non polarise, ne necessitant pas de rearmament exterieur. Dans ce cas, le verrou de commande et la terminaison de commande se trouvent simplifies. Si l'on considere le premier mode de realisation par exemple, la came de rearmament et le bras de

rearmament peuvent etre elimines.

0] Il peut egalement etre prevu des moyens autonomes de rearmament du ressort d'accumulation. [0061] Le mecanisme comporte egalement de maniere connue en soi un soul-ensemble d'armement permettant d'entraner l'arbre de manuvre de la deuxieme position a la

premiere position.

2] De preference, les ressorts d'accumulation et de rappel ont une tension residuelle en

position dechargee.

f

17 2839384

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 - Mecanisme de declenchement pour un mecanisme de manaeuvre d'un appareillage electrique de coupure a contacts separables, comportant: - un verrou de commande (50, 150, 250) mobile entre une position de commande de verrouillage et une position de commande de deverrouillage, - un actionneur electromecanique (40, 140, 240) pourvu d'un organe de sortie (44, 144, 244) entranant le verrou de commande (5O, 15O, 250) de la position de commande de verrouillage a la position de commande de deverrouillage en passant d'une position de non-declenchement a une position de declenchement, - une terminaison d'entramement (62, 162), mobile entre une position armee et une position desarmee, - une terminaison de commande (60, 160, 260) mobile entre une position verrouillee et une position deverrouillee, le verrou de commande (50, 150, 250) en position de commande de verrouillage verrouillant la terminaison de commande (60, 160) en position verrouillee, - un organe de transmission cinematique souple de traction (56, 156, 256) entre la terminaison de commande (60, 160, 260) et la terminaison d'entranement (62, 162), et tendu de telle maniere que lorsque la terminaison d'entranement (62, 162) se trouve dans la position armee, la terminaison de commande (60, 160, 260) se trouve en position verrouillee et que lorsque la terminaison d'entranement (62, 162) se trouve dans la position desarmee, la terminaison de commande (60, 160, 260) se trouve dans la position deverrouillee, la terminaison de commande (60, 160, 260) tendant a tendre l'organe de transmission cinematique souple en passant de la position deverrouillee a la position verrouillee, la terminaison d'entranement (62, 162) tendant a tendre l'organe de liaison cinematique souple en passant de la position armee a la position desarmee, - un ressort d'accumulation (74, 174) pour entra^mer la terminaison d'entranement (62, 162) de la position armee a la position desarmee lorsque le verrou de commande (50, 150, 250) passe de la position de commande de verrouillage a la position de commande de deverrouillage, le ressort d'accumulation (74, 174) se - chargeant lorsque la terminaison d'entramement (62, 162) passe de sa position desarmee a sa position armee, - un ressort de rappel (64, 164, 264) pour entral^ner la terminaison de commande (60, , 260) de la position deverrouillee a la position verrouillee lorsque la terminaison d'entra^mement (62, 162) passe de la position desarmee a la position armee, rappelant la terminaison de commande (60, 160, 260) vers la position verrouillee, le ressort de rappel (64, 164, 264) se chargeant lorsque le ressort d'accumulation (74, 174) se decharge et entra^ne la terminaison de commande (60,

, 260) de la position verrouillee a la position deverrouillee.

2- Mecanisme de declenchement selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte en outre des moyens de rearmament (70,72; 158; 268, 270), assurant que lorsque la terminaison de commande (60, 160, 260) passe par une position transitoire de rearmament, dans un sens de rearmament, l'organe de sortie (44, 144, 244) de l'actionneur

est entra^me de la position de declenchement a la position de nondeclenchement.

3 - Mecanisme de declenchement selon la revendication 2, caracterise en ce que le sens

de rearmament est le sens allant de la position verrouillee vers la position deverrouillee.

4 - Mecanisme de declenchement selon la revendication 2, caracterise en ce que le sens

de rearmament est le sens allant de la position deverrouillee vers la position verrouillee.

- Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 2 a 4,

caracterise en ce que la position transitoire de rearmament est une position intermediaire

situee entre la position verrouillee et la position deverrouillee.

6 - Mecanisme de declenchement selon la revendication 2, caracterise en ce que le sens de rearmament est le sens allant de la position deverrouillee vers la position verrouillee, la position transitoire de rearmament etant une position situee au-dela de la position

verrouillee, dans le sens de rearmament.

7- Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 2 a 6,

caracterise en ce que les moyens de rearmament comportent un organe de rearmament (50, 158, 250) qui entrame l'organe de sortie vers la position de non-declenchement lorsque la terminaison de commande (60, 160, 260) passe par la position transitoire de rearmament, dans le sens de rearmament. 8- Mecanisme de declenchement selon la revendication 7, caracterise en ce que

l'organe de rearmament est solidaire du verrou.

9 - Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications

precedentes, caracterise en ce que la terminaison de commande (60, 260) est solidaire d'une extremite de l'organe de transmission souple (56, 256) et la terminaison d'entramement (62)

est solidaire d'une autre extremite de la transmission souple (56, 256).

10 - Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications

precedentes, caracterise en ce que l'actionneur (40, 140, 240), le verrou de commande (50, , 250) et la terminaison de commande (60, 160, 260) vent supportes par un support

commun (54, 154, 254).

11 - Mecanisme de declenchement selon la revendication 10, caracterise en ce que le support commun (154) forme une enceinte etanche dans laquelle vent disposes l'actionneur (140) et la verrou de commande (50), et munie d'une traversee mobile (158) solidaire de

l'organe de transmission cinematique souple (156).

12 - Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11,

caracterise en ce que le ressort de rappel (64) est bande entre le support (54) et la

terminaison de commande (60).

13 - Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11,

caracterise en ce que le ressort de rappel (264) est bande entre le verrou (250) et la

terminaison de commande (260).

14- Mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 1 a 13,

caracterise en ce que la terminaison de commande (160) est reliee a l'organe de transmission cinematique souple (156) par l'intermediaire d'un embout (158) solidaire d'une extremite de ltorgane de transmission cinematique souple (156), l'embout (158) admettant un debattement limite par rapport a la terminaison de commande (160) lorsque la

terminaison de commande (160) se trouve dans la position verrouillee.

- Mecanisme de declenchement selon la revendication 1, caracterise en ce que la terminaison de commande (160) est reliee a l'organe de transmission cinematique souple (156) par l'intermediaire d'un embout (158) solidaire d'une extremite de l'organe de transmission cinematique souple (156),1'embout (158) admettant un debattement limite par rapport a la terminaison de commande (160), l'embout (158) entranant l'organe de sortie (144) de l'actionneur jusqu'a la position de non-declenchement lorsque la terminaison de commande (160) se trouve dans la position verrouillee et que la terminaison d'entramement

depasse la position desarmee en s'eloignant de la position armee.

16- Mecanisme de declenchement selon la revendication 15, caracterise en ce que le ressort de rappel (164) agit sur l'embout (158), ltembout (158) etant accouple a la terminaison de commande (160) lorsque la terminaison de commande (160) passe de la

position deverrouillee a la position verrouillee.

17 - Mecanisme de manocuvre d'un appareillage electrique de coupure a contacts separables, comportant: - un organe d'entranement (20, 120) des contacts, mobile entre une premiere position une deuxieme position, - un verrou principal (30, 130), mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il verrouille l'organe d'entranement (20, 120) dans la premiere position et une position de deverrouillage dans laquelle il libere l'organe d'entranement (20, ),

- un mecanisme de declenchement selon l'une quelconque des revendications 1 a 16,

la terminaison d'entranement (62, 162) entramant le verrou principal de la position de verrouillage a la position de deverrouillage en passant de la position armee a la

position desarmee.

18- Mecanisme de manacuvre selon la revendication 17, caracterise en ce que la terminaison d'entramement (62, 162) est liee cinematiquement a l'organe d'entrainement des contacts de telle maniere que ltorgane d'entramement (20, 120) entrame la terminaison d'entramement (62, 162) de la position desarmee a la position armee en passant de la

deuxieme position a la premiere position.

19- Mecanisme de manccuvre selon l'une quelconque des revendications 17 ou 18,

caracterise en ce que le verrou principal (30, 130), la terminaison d'entramement (62, 162)

et le ressort d'accumulation (62, 162) vent supporte par un bati commun (38).

20 - Appareillage electrique de coupure comportant: - des contacts separables (10, 12),

- un mecanisme de manceuvre selon l'une quelconque des revendications 17 a 19,

ltorgane d'entranement (20, 120) du mecanisme de manaeuvre etant lie aux contacts separables (10, 12) de telle maniere que la premiere position correspond a une position de contact des contacts separables (10, 12), et que la deuxieme