Dispositif de télécommande pour un disjoncteur modulaire

Abstract

 Le dispositif de télécommande 10 pour un disjoncteur modulaire renferme un moteur 32 associé à un embrayage centrifuge 36 et un réducteur de vitesse 34 pour l'entraînement de la manette 22. Les moyens de commande du dispositif comportent un sélecteur 50 piloté par un levier de commutation 46 actionné par le réducteur de vitesse 34 pour établir ou interrompre l'alimentation du moteur 32, et un électro-aimant 52 coopérant avec un levier de blocage 70 susceptible d'occuper une position active de verrouillage en fin de course de fermeture, et une position inactive de déverrouillage pendant la phase de fermeture.
Le sélecteur 50 est équipé d'un rupteur 48 mobile bistable autorisant alternativement l'alimentation du moteur 32 et de l'électro-aimant 52 en fonction de la position du levier de commutation 46, l'excitation de l'électro-aimant 52 étant active en fin de course de fermeture de la manette 22, et après l'arrêt du moteur 32.
L'ensemble fonctionne comme un contacteur avec deux conducteurs d'alimentation.

Description

[0001] L'invention est relative à un dispositif de télécommande à boîtier isolant destiné à être accouplé à un disjoncteur modulaire, et renfermant :

• un moteur électrique associé à un réducteur de vitesse et à des moyens d'entraînement de la manette entre les positions de fermeture et d'ouverture,
• un ressort d'ouverture armé pendant la phase de fermeture de la manette par l'énergie du moteur,
• et des moyens de commande autorisant l'alimentation du moteur et le déplacement du réducteur de vitesse lors de la phase de fermeture, et provoquant l'interruption de l'alimentation du moteur, et le blocage mécanique du réducteur de vitesse en fin de course de fermeture.

[0002] Un dispositif connu décrit dans les documents FR-A 2613531, 2551914 et 2575863 fait usage d'une télécommande de moteur à trois conducteurs d'alimentation pour effectuer les opérations de fermeture et d'ouverture du disjoncteur.
Un tel mécanisme de télécommande est compliqué. Il est nécessaire de disposer de deux boutons de fermeture et d'ouverture pour inverser le sens de rotation du moteur.

[0003] L'objet de l'invention consiste à réaliser une télécommande à moteur fonctionnant comme un contacteur et ne nécessitant que deux conducteurs d'alimentation.

[0004] Le dispositif de télécommande selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de commande comportent un sélecteur piloté par un levier de commutation actionné par le réducteur de vitesse pour établir ou interrompre l'alimentation du moteur, et un électro-aimant coopérant avec un levier de blocage en fonction de l'état du sélecteur, ledit levier de blocage étant susceptible d'occuper une position active de verrouillage en fin de course de fermeture, et une position inactive de déverrouillage pendant la phase de fermeture, et que le sélecteur est équipé d'un rupteur mobile bistable autorisant alternativement l'alimentation du moteur et de l'électro-aimant en fonction de la position du levier de commutation, l'excitation de l'électro-aimant étant active en fin de course de fermeture de la manette, et après l'arrêt du moteur.

[0005] Selon une caractéristique de l'invention l'électro-aimant agit en plus sur le levier de blocage lors du blocage mécanique du réducteur de vitesse en fin de course de fermeture, l'électro-aimant restant excité en permanence jusqu'à l'émission d'un ordre d'ouverture.

[0006] Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens d'entraînement de la manette comportent un embrayage centrifuge agencé entre le moteur et le réducteur et une biellette de transmission escamotable située entre le réducteur et la manette autorisant des opérations manuelles d'ouverture et de fermeture du disjoncteur en cas de non fonctionnement du donneur d'ordre de la télécommande. L'embrayage centrifuge comprend une roue d'entraînement du réducteur lors de la rotation du moteur, ladite roue ayant une denture extérieure coopérant avec le levier de blocage lorsque ce dernier se trouve dans la position active de verrouillage en fin de course de fermeture de la manette.

[0007] Selon un développement de l'invention, la barre de déclenchement coopère avec un dispositif d'indexation comprenant un levier de polarisation solidaire de l'organe de cadenassage, la venue en saillie de l'organe de cadenassage en position d'ouverture de la télécommande provoquant l'engagement du levier de polarisation contre la barre de déclenchement pour la positionner en concordance d'état avec le disjoncteur. L'enfoncement de l'organe de cadenassage après assemblage du bloc de télécommande libérant la barre de déclenchement de l'action antagoniste du levier de polarisation.

[0008] Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque pignon du réducteur de vitesse est monté sur un axe de fixation emmanché à force dans un logement d'une paroi du boîtier en matériau isolant thermoplastique, l'axe cylindrique comportant une première partie d'ancrage terminale ayant une succession de dents, chaque dent comprenant une portion tronconique D, et une portion C de diamètre cylindrique D1, et une deuxième partie intermédiaire lisse ayant le même diamètre D1 que la portion cylindrique C. Le logement est subdivisé en deux orifices coaxiaux ayant des diamètres différents, le premier orifice servant de guidage axial, et le deuxième orifice étant agencé pour engendrer une incrustation des dents dans la matière plastique pour constituer un ancrage indémontable.

[0009] D'autres avantages et caractéristique ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 représente, sous forme schématique, le dispositif de télécommande selon l'invention,
• la figure 2 montre l'assemblage modulaire du dispositif de télécommande avec le disjoncteur et des auxiliaires,
• la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de télécommande après enlèvement d'un couvercle du boîtier,
• la figure 4 est une vue identique à la figure 3, après enlèvement de l'autre couvercle du côté opposé,
• la figure 5 est une vue en élévation de la figure 3, la manette étant représentée en position d'ouverture (traits pleins), et en position de fermeture (traits en pointillé)
• la figure 6 est une vue en élévation de la figure 4, l'organe de cadenassage étant représenté en position de saillie,
• les figures 7 et 8 montrent des vues schématiques de l'électro-aimant, respectivement en position de déverrouillage pour libérer le réducteur, et en position de verrouillage pour le blocage du réducteur,
• les figures 9 et 10 représentent le dispositif d'indexation de la barre de déclenchement respectivement en position de saillie et d'enfoncement de l'organe de cadenassage,
• la figure 11 montre une vis d'ancrage servant de palier à un pignon du réducteur,
• la figure 12 montre le logement de la vis dans la matière thermoplastique du boîtier.

[0010] Sur la figure 1, le dispositif de télécommande 10 est formé par un module à boîtier isolant 11 agencé entre le disjoncteur 12, et des auxiliaires 14, 16, 18 de commande ou de déclenchement, notamment un déclencheur à émission MX, un indicateur de position OF et/ou de défaut SD. Un module de protection différentielle 20 peut également être adapté à droite du disjoncteur 12. L'assemblage des différents modules comporte une manette d'actionnement 22 commune accessible depuis l'extérieur, et une barre de déclenchement 24 commune traversant les parois latérales des modules en s'étendant parallèlement à la manette 22.

[0011] La face avant du bloc de télécommande 10 est équipée d'un bouton de déconnexion 25 permettant d'isoler électriquement la télécommande du circuit donneur d'ordre, et un organe de cadenassage 26 autorisant le verrouillage de la manette 22 en position ouvert du disjoncteur 12. Le bloc de télécommande 10 est alimenté au moyen de deux bornes de raccordement 28, 30. L'organe de cadenassage 26 est monté à pivotement sur un axe 31 entre une position relevée et une position abaissée.

[0012] En référence aux figures 2 à 8, le boîtier 11 du bloc de télécommande 10 renferme un moteur électrique 32 accouplé mécaniquement à un réducteur de vitesse 34 par l'intermédiaire d'un embrayage centrifuge 36. Le pignon de sortie 38 du réducteur de vitesse 34 sert d'organe d'entraînement à la manette 22 par l'intermédiaire d'une biellette de transmission 40 escamotable, laquelle autorise l'ouverture et la fermeture du disjoncteur 12 en manuel, en cas de non fonctionnement du donneur d'ordre de la télécommande. Le fonctionnement de la biellette de transmission 40 est décrit en détail dans le document FR-A-2699733, et celui de l'organe de cadenassage 26 dans le document FR-A- 2701159 de la demanderesse.

[0013] Le pignon d'entraînement 38 engrène avec un pignon auxiliaire 42 destiné à armer un ressort d'ouverture 44 lors de la phase de fermeture du disjoncteur par la télécommande. Le pignon 38 coopère d'autre part avec un levier de commutation 46 apte à déplacer le rupteur mobile 48 d'un sélecteur 50 entre une première position A d'alimentation du moteur 32, et une deuxième position B pour l'excitation d'un électro-aimant 52. Sur le schéma de la figure 2, le levier de commutation 46 est représenté par une liaison mécanique (en pointillé), tandis que sur les figures 6 à 8, on remarque que le levier de commutation 46 est monté à pivotement sur un axe 54 situé au dessus de l'électro-aimant 52, et agissant par son extrémité libre sur un poussoir 56 d'actionnement du rupteur 48.

[0014] L'alimentation électrique du moteur 32 s'effectue par deux fils 58, 60 (figure 2), dont l'un 58 est relié à la borne 30, et dont l'autre 60 est connecté à la borne 28 à travers le rupteur 48 lorsque ce dernier se trouve dans la position A. L'excitation de l'électro-aimant 52 est active en fin de course de fermeture, lorsque le rupteur 48 est actionné par le levier de commutation 46 vers la position B du sélecteur 50. Dans cette position, le moteur 32 se trouve à l'arrêt suite à l'interruption de son alimentation, et l'électro-aimant 52 est excité à travers un redresseur 62.

[0015] En référence aux figures 7 et 8, l'électro-aimant 52 comporte un circuit magnétique fixe 64 et un noyau mobile 66 sollicité vers une position écartée de repos par un ressort de rappel 68. Le noyau 66 coulissant est accouplé à une branche d'un levier de blocage 70, lequel est monté à pivotement limité sur un axe 72 entre une position active de verrouillage d'une roue dentée 74 de l'embrayage centrifuge 36, et une position inactive de déverrouillage de la roue 74.

[0016] Le fonctionnement du bloc de télécommande 10 selon les figures 1-8 est le suivant :

Enclenchement du disjoncteur :

[0017] La fermeture du disjoncteur 12 par l'action du bloc de télécommande 10 est opérée par la mise sous tension du moteur 32, le rupteur 48 du sélecteur 50 étant dans la position A. L'électro-aimant 52 n'est pas alimenté, et le levier de blocage 70 se trouve dans la position inactive (figure 7), autorisant l'entraînement de l'embrayage 36 centrifuge suite à la rotation du moteur 32. Le réducteur de vitesse 34 agit sur la biellette de transmission 40 articulée sur un axe 76 excentré du pignon 38, de manière à déplacer la manette 22 pivotante vers la position de fermeture (indiquée en pointillé sur la figure 5). Toute l'énergie de fermeture est ainsi transmise par le moteur 38, lequel fournit simultanément l'énergie d'armement du ressort d'ouverture 44 par l'intermédiaire du pignon auxiliaire 42.
En fin de course de fermeture, la biellette de transmission est désaccouplée de la manette 22, et le levier de commutation 46 est actionné par le pignon 38 dans le sens horaire pour déplacer le rupteur 48 du sélecteur 50 vers la position B sous l'action du poussoir 56 (figure 8). La commutation du sélecteur 50 interrompt l'alimentation du moteur 32, et assure l'excitation de l'électro-aimant 52. L'attraction du noyau mobile 66 provoque le basculement dans le sens anti-horaire du levier de blocage 70 vers la position active de verrouillage d'une dent de la roue 74, de manière à bloquer l'embrayage 36, et à empêcher le retour du réducteur 34 sous l'action de la force de rappel du ressort d'ouverture 44.
Le disjoncteur reste verrouillé en position de fermeture, et le rupteur 48 est maintenu dans la position B pour alimenter un permanence l'électro-aimant 52 jusqu'à l'émission d'un ordre d'ouverture.

Ouverture du disjoncteur :

[0018] L' ouverture des contacts du disjoncteur 12 par l'action du bloc de télécommande 10 s'effectue par la mise hors tension des bornes 28, 30, entraînant la désexcitation de l'électro-aimant 52. Le noyau 66 mobile revient vers la position écartée sous l'action de son ressort de rappel 68 (figure 7), et provoque le pivotement du levier de blocage 70 dans le sens horaire vers la position inactive de déverrouillage de la roue dentée 74. Il en résulte la libération du réducteur 34, autorisant la détente du ressort d'ouverture 44, et la rotation du pignon 38 entraînant la manette 22 vers la position d'ouverture (figure 5). L'embrayage centrifuge 36 reste débrayé pendant la phase d'ouverture, car le moteur 32 ne tourne pas, étant hors tension jusqu'au prochain ordre de fermeture.

[0019] Au début de la phase d'ouverture, le pignon 38 libère le levier de commutation 46 permettant la commutation du rupteur 48 vers la position A. Cette commutation intervient avant le rétablissement de la liaison mécanique entre la biellette de transmission 40 et la manette 22.

[0020] Le bloc de télécommande 10 fonctionne comme un contacteur. En présence de la tension aux bornes 28, 30, le disjoncteur télécommandé est fermé tandis que l'absence de tension aux bornes 28, 30 engendre l'ouverture du disjoncteur télécommandé. La biellette de transmission 40 escamotable permet une action manuelle d'ouverture et de fermeture, par exemple en cas de non fonctionnement du donneur d'ordre du bloc de télécommande 10.

[0021] L'assemblage du bloc de télécommande 10 au disjoncteur 12 (figure 1) s'effectue lorsque la barre de déclenchement 24 à l'intérieur du boîtier 11 du bloc de télécommande se trouve en regard de la barre de déclenchement du disjoncteur 12. Pour des raisons de sécurité au montage, le disjoncteur 12 doit être dans l'état ouvert, ce qui implique une concordance d'état pour le bloc de télécommande 10. Le bloc de télécommande 10 se trouve à l'état ouvert (figures 6 et 9) lorsqu'il est possible de relever l'organe de cadenassage 26 en saillie de la face avant du boîtier 11, position dans laquelle la manette 22 est bloquée en position ouvert.

[0022] La barre de déclenchement 24 coopère avec un dispositif d'indexation 80 formé par un levier de polarisation 82 monté sur l'axe 31 et entraîné à pivotement par un organe d'attache 84 solidaire de l'organe de cadenassage 26. En position de saillie de l'organe de cadenassage 26, le levier de polarisation 82 est entraîné pour venir en engagement avec la barre de déclenchement 24 (figures 6 et 9) du bloc de télécommande 10, de manière à la positionner en concordance d'état avec le disjoncteur 12. Il est alors possible d'accoler et d'accoupler les deux blocs 10, 12 ainsi que les auxiliaires 14, 16, 18 de déclenchement et de commande.
Lors de l'enfoncement de l'organe de cadenassage 26 (figure 10), l'organe d'attache 84 repousse le levier de polarisation 82 vers une position inactive en appui d'une butée 86, autorisant la libération de la barre de déclenchement 24 à l'intérieur du boîtier 11. La barre de déclenchement 24 est alors en liaison mécanique avec le disjoncteur 12 et les auxiliaires 14, 16, 18, autorisant la transmission bidirectionnelle des informations ou ordres du disjoncteur 12 vers les auxiliaires 14, 16, 18, et réciproquement des auxiliaires vers le disjoncteur.

[0023] En référence aux figures 11 et 12, chaque pignon du réducteur de vitesse 34 est monté sur un axe de fixation 88 emmanché à force dans un logement 90 d'une paroi du boîtier 11 en matériau thermoplastique. L'axe 88 cylindrique comporte une première partie d'ancrage 92 située près de la zone terminale, une deuxième partie intermédiaire 94 lisse, et une troisième partie de support 96 du pignon (non représenté).
La première partie d'ancrage 92 est dotée d'une succession de dents 98 s'étendant axialement sur une longueur E1. Chaque dent 98 est formée d'une portion tronconique D, et d'une portion cylindrique C de diamètre D1. La deuxième partie intermédiaire 94 possède le même diamètre D1, lequel est inférieur à celui de la troisième partie 96 constituant un palier pour le pignon. Le logement 90 du boîtier 11 est subdivisé en deux orifices 100, 102, coaxiaux ayant des diamètres D2 et D3 différents.

[0024] La longueur E1 de la première partie d'ancrage 92 est suffisante pour garantir un centrage axial de l'axe 88 lors de son introduction dans l'orifice supérieur 100.
Le diamètre D2 est légèrement supérieur à celui D1 de l'axe 88 de manière à autoriser un libre coulissement dans l'orifice 100 avec un ajustement glissant. Le mouvement d'enfoncement poursuivi de la partie d'ancrage 92 dans l'orifice inférieur 102 s'effectue avec un ajustement serré, avec formation d'un bourrelet de matière plastique entre chaque dent 98 interdisant l'arrachement de l'axe 88.
L'axe 88 en position encastrée constitue un palier en porte-à-faux pour le pignon, lequel est monté en rotation libre sur la troisième partie de support 96. Le précentrage axial de l'axe 88 est assuré avant l'incrustation des dents 98 dans la matière plastique au niveau de l'orifice 102. La longueur axiale H2 de l'orifice 102 détermine la course de précentrage, laquelle est identique à la longueur de la deuxième partie 94 intermédiaire de l'axe 88. La longueur axiale E1 de la première partie d'ancrage 92 de l'axe 88 est inférieure à la longueur H2, et correspond sensiblement à celle E2 de l'orifice inférieur 102. Un tel montage en porte-à-faux de l'axe 88 constitue un ancrage indémontable.

[0025] Un voyant mécanique 110 (figure 5) indique l'état interne du mécanisme du dispositif de télécommande 10. Le voyant est monté sur un levier de commande 112 monté sur un axe 113 d'un pignon 114 du réducteur 34. Le levier 112 peut occuper une première position (voyant rouge) lorsque la télécommande est alimentée et une deuxième position (voyant gris) lorsque la télécommande n' est pas alimentée.

Revendications

1. Dispositif de télécommande à boîtier isolant (11) destiné à être accouplé à un disjoncteur (12) modulaire, et renfermant :

- un moteur électrique (32) associé à un réducteur de vitesse (34) et à des moyens d'entraînement de la manette (22) entre les positions de fermeture et d'ouverture,

- un ressort d'ouverture (44) armé pendant la phase de fermeture de la manette (22) par l'énergie du moteur (32),

- et des moyens de commande autorisant l'alimentation du moteur (32) et le déplacement du réducteur de vitesse (34) lors de la phase de fermeture, et provoquant l'interruption de l'alimentation du moteur (32), et le blocage mécanique du réducteur de vitesse (34) en fin de course de fermeture,

caractérisé en ce que
les moyens de commande comportent un sélecteur (50) piloté par un levier de commutation (46) actionné par le réducteur de vitesse (34) pour établir ou interrompre l'alimentation du moteur (32), et un électro-aimant (52) coopérant avec un levier de blocage (70) susceptible d'occuper une position active de verrouillage en fin de course de fermeture, et une position inactive de déverrouillage pendant la phase de fermeture et que le sélecteur (50) est équipé d'un rupteur (48) mobile bistable autorisant alternativement l'alimentation du moteur (32) et de l'électro-aimant (52) en fonction de la position du levier de commutation (46), l'excitation de l'électro-aimant (52) étant active en fin de course de fermeture de la manette 22, et après l'arrêt du moteur (32).

2. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électro-aimant (52) agit en plus sur le levier de commutation (46) lors du blocage mécanique du réducteur de vitesse (34) en fin de course de fermeture, l'électro-aimant (52) restant excité en permanence jusqu'à l'émission d'un ordre d'ouverture.

3. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de la manette (22) comportent un embrayage 36 centrifuge agencé entre le moteur (32) et le réducteur (34) et une biellette de transmission (40) escamotable située entre le réducteur (34) et la manette (22) pour autoriser des opérations manuelles d'ouverture et de fermeture du disjoncteur (12) en cas de non fonctionnement du donneur d'ordre de la télécommande.

4. Dispositif de télécommande selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embrayage (36) centrifuge comprend une roue (74) d'entraînement du réducteur (34) lors de la rotation du moteur (32), ladite roue ayant une denture extérieure coopérant avec le levier de blocage (70) lorsque ce dernier se trouve dans la position active de verrouillage en fin de course de fermeture de la manette (22).

5. Dispositif de télécommande selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électro-aimant (52) est intercalé entre le levier de blocage (70) et le levier de commutation (46), et est doté d'un noyau mobile (66) associé à un ressort de rappel (68) sollicitant le levier de blocage (70) vers la position inactive de déverrouillage de la roue (74) lorsque la bobine de l'électro-aimant (52) n'est pas excitée.

6. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre de déclenchement (24) coopère avec un dispositif d'indexation (80) comprenant un levier de polarisation (82) solidaire de l'organe de cadenassage (26), et que la venue en saillie de l'organe de cadenassage (26) en position d'ouverture de la télécommande provoque l'engagement du levier de polarisation (82) contre la barre de déclenchement (24) pour la positionner en concordance d'état avec le disjoncteur (12), l'enfoncement de l'organe de cadenassage (26) après assemblage du bloc de télécommande libérant la barre de déclenchement (24) de l'action antagoniste du levier de polarisation (82).

7. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pignon du réducteur de vitesse (34) est monté sur un axe de fixation (88) emmanché à force dans un logement (90) d'une paroi du boîtier (11) en matériau isolant thermoplastique, l'axe (88) cylindrique comportant, une première partie d'ancrage (92) terminale ayant une succession de dents (98), chaque dent comprenant une portion tronconique D, et une portion C de diamètre cylindrique D1, et une deuxième partie intermédiaire (94) lisse ayant le même diamètre D1 que la portion cylindrique C, et que le logement (90) est subdivisé en deux orifices (100, 102) coaxiaux ayant des diamètres différents, le premier orifice (100) servant de guidage axial, et le deuxième orifice (102) étant agencé pour engendrer une incrustation des dents (98) dans la matière plastique pour constituer un ancrage indémontable.

8. Dispositif de télécommande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort d'ouverture (44) est formé par un ressort spiral associé à un pignon auxiliaire (42) du réducteur (34).

Dessins