[0001] La présente invention concerne un dispositif de commande d'au moins un contact mobile
comportant au moins un arbre tourillonnant autour d'un premier axe géométrique fixe
par rapport à un support et, pour le ou chaque contact mobile, une tige mobile d'entraînement
dudit contact mobile, un levier de transmission pivotant autour d'un deuxième axe
géométrique parallèle au premier et fixe par rapport audit support, ledit levier de
transmission étant relié mécaniquement d'une part au(x)dit(x) arbre(s) et d'autre
part, à la tige précitée par des moyens de liaison, de manière que la rotation de
l'arbre entraîne le déplacement du contact mobile vers le contact fixe, ces moyens
de liaison comprenant pour chaque contact mobile, une grenade reliant mécaniquement
la tige d'entraînement du contact mobile au levier de transmission, ainsi qu'un appareil
de protection électrique multipolaire comportant un tel dispositif.
[0002] On connaît le document
EP 0 346 603, décrivant un appareillage électrique de coupure tripolaire comportant trois modules
polaires de coupure, chaque module comportant une ampoule à vide munie d'une tige
de commande mobile en translation. Un mécanisme d'entraînement à ressort de type connu
comportant un arbre des pôles, permet l'entraînement des tiges de commande des trois
ampoules à vide. Chaque tige de commande est reliée à l'arbre des pôles par l'intermédiaire
d'une tringlerie indépendante, propre au module de coupure correspondant. Cette tringlerie
est composée d'un levier de transmission, disposé entre deux bielles, l'une des bielles
reliant le levier à une manivelle de l'arbre des pôles et l'autre reliant le levier
à la tige de commande de l'ampoule à vide.
[0003] On connaît également le document
EP 1 139 368 décrivant un appareillage électrique multipolaire comportant plusieurs modules de
coupure, dans lequel chaque module de coupure comporte une ampoule à vide comportant
un contact mobile mu par une tige mobile articulée à un levier de transmission, l'arbre
des pôles étant relié aux leviers de transmission par l'intermédiaire d'une bielle
de liaison.
[0004] Dans ces dispositifs connus, la liaison entre l'arbre monobloc et les contacts mobiles
est réalisé avec des axes et des systèmes d'arrêt et de maintien en position. Tous
ces dispositifs présentent l'inconvénient de multiplier le nombre de pièces par phase
tout en créant des jeux, lesquels bien souvent augmenteront avec l'endurance mécanique.
[0005] La présente invention résout ces problèmes et propose un dispositif de commande d'au
moins un contact mobile, ainsi qu'un appareil de coupure électrique multipolaire comportant
un tel dispositif, de conception simple, mettant en oeuvre un nombre de pièces réduit,
d'où un coût de fabrication et d'assemblage réduit, augmentant la fiabilité cinématique
de l'ensemble en réduisant les jeux entre les pièces améliorant ainsi les caractéristiques
d'endurance.
[0006] A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de commande d'au moins
un contact mobile du genre précédemment mentionné, ce dispositif étant
caractérisé en ce que cette grenade présente une forme de portion de barre et comporte, à ses deux extrémités
opposées, un élément en saillie, ces deux éléments en saillie étant destinés à coopérer
respectivement avec des ouvertures prévues respectivement dans deux parties d'extrémités
appartenant respectivement à deux manivelles s'étendant de part et d'autre de la tige
d'entraînement du contact mobile, sensiblement parallèlement l'une par rapport à l'autre
et sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale de 1'(des) arbre(s),
lesdites manivelles formant le levier de transmission précité, ces éléments en saillie,
ces ouvertures et les parties d'extrémité précitées étant conformés de telle manière
que ces éléments en saillie puissent être introduits dans les ouvertures lorsque la
(les) tige(s) s'étende(nt) dans le plan passant par l'axe longitudinal de l'arbre
et les manivelles du (des) levier(s) de transmission, et soient maintenus dans lesdites
ouvertures après rotation de la (des) portion(s) de barre(s) dans lesdites ouvertures
d'un angle compris entre 30° et 150° par rapport à l'axe de la portion de barre 9.
[0007] Selon une caractéristique particulière, les premier et second axes géométriques sont
confondus et les manivelles sont solidarisées en rotation avec l'arbre précité.
[0008] Selon une caractéristique particulière, les ouvertures prévues dans les parties d'extrémités
des manivelles comportent une première partie de forme circulaire prolongée par une
partie de forme oblongue, cette dernière présentant une largeur inférieure au diamètre
de la partie circulaire, ladite partie de forme circulaire étant située du côté de
l'arbre, et ces parties d'extrémité sont pliées consécutivement deux fois sensiblement
en équerre, de manière que pour chacune des manivelles, la partie d'extrémité et la
partie principale reliée à l'arbre s'étendent dans deux plans sensiblement parallèles
l'un par rapport à l'autre, la partie principale reliée à l'arbre comportant la partie
d'ouverture circulaire et la partie d'extrémité ainsi que la partie intermédiaire
entre la partie principale et la partie d'extrémité comportant la partie d'ouverture
de forme oblongue.
[0009] Selon une autre caractéristique, ces éléments en saillie comportent chacun une première
partie de forme partiellement cylindrique présentant un premier diamètre, cette partie
étant prolongée par une seconde partie en forme de portion de cylindre présentant
un second diamètre plus important que le premier, l'ensemble formé par ces deux parties
présentant deux faces planes opposées séparées par une distance légèrement inférieure
à la largeur I des ouvertures de forme oblongue précitées, lesdits éléments en saillie
pouvant ainsi être introduits dans les ouvertures des manivelles par les ouvertures
oblongues, puis dans les ouvertures circulaires, position à partir de laquelle lesdites
portions de barres peuvent être entraînées en rotation d'un angle compris entre 30
et 150° à l'intérieur des ouvertures circulaires, le diamètre de la première partie
étant légèrement inférieur au diamètre de la partie circulaire précitée, de manière
que la barre puisse tourner sans jeu tout en étant retenue fermement dans les ouvertures
circulaires.
[0010] Selon une autre caractéristique, ce dispositif comporte, pour chaque contact mobile,
une tige traversant ladite barre, laquelle barre étant montée coulissante par rapport
à ladite tige entre deux éléments d'arrêt solidaires de ladite tige, avec interposition
d'un ressort entre la barre et ledit second élément d'arrêt situé du côté du contact
mobile, ladite tige étant creuse, comportant à l'une de ses extrémités un taraudage,
et étant destinée à recevoir une bielle de liaison du contact mobile du côté de ce
second élément d'arrêt, ladite bielle traversant ladite tige et étant vissée à ladite
tige au moyen du taraudage précité de manière à permettre d'ajuster la longueur de
cette bielle et donc la course du contact mobile avant l'entrée en contact des deux
contacts.
[0011] Selon une autre caractéristique, ce dispositif comporte une vis traversant ladite
barre, laquelle barre est montée coulissante par rapport à ladite vis entre la tête
de la vis et une rondelle d'arrêt solidaire de la vis, avec interposition d'un ressort
de pression de contact entre ladite barre et ladite rondelle.
[0012] Selon une autre caractéristique, ce dispositif comporte également une coupelle d'appui
interposée entre l'une des extrémités du ressort et la barre.
[0013] Selon une autre caractéristique, l'arbre d'entraînement est monobloc.
[0014] Selon une autre caractéristique, les manivelles des bras de transmission sont soudées
ou rapportées sur l'arbre.
[0015] L'invention a encore pour objet un appareil de coupure électrique multipolaire comportant
un support, au moins un module de coupure, chaque module de coupure comportant une
paire de contacts séparables comportant au moins un contact mobile, cet appareil étant
caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entraînement comportant les caractéristiques précédemment
mentionnées prises seules ou en combinaison.
[0016] Selon une autre caractéristique, ledit deuxième axe géométrique est commun à l'ensemble
des modules de coupure.
[0017] Selon une autre caractéristique, le ou chaque module de coupure comporte une ampoule
à vide comprenant une enceinte dans laquelle sont situés les contacts séparables.
[0018] Selon une autre caractéristique, ce dispositif comporte une manivelle double reliant
mécaniquement l'arbre au mécanisme de commande de l'appareil.
[0019] Selon encore une autre caractéristique, cet appareil est un interrupteur ou un disjoncteur
moyenne tension.
[0020] Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans
la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement
à titre d'exemple et dans lesquels :
- La figure 1 est une vue partielle en perspective, illustrant l'arbre de commande des
pôles d'un appareillage de coupure électrique, équipé des grenades permettant le déplacement
et la mise en pression de contact des contacts mobiles,
- La figure 2 est une vue partielle en perspective, illustrant le montage d'une grenade
sur l'arbre de commande,
- Les figures 3 et 4 sont des vues respectivement de côté et de dessus de la figure
2,
- La figure 5 est une vue partielle en perspective identique à la figure 2, après la
réalisation d'une première étape de montage de la grenade sur l'arbre, et
- les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de côté et de dessus de la figure
5.
[0021] Sur la figure 1, on voit un arbre des pôles 1 appartenant à un appareillage de coupure
électrique multipolaire, ledit appareillage étant composé principalement d'un mécanisme
d'entraînement et de plusieurs modules de coupures, trois dans cette réalisation particulière.
[0022] Le mécanisme d'entraînement peut être de tout type connu comportant un arbre des
pôles. Il peut s'agir par exemple d'un mécanisme du type décrit dans le document
EP-A-0 222 645, muni d'un sous-ensemble d'armement et de fermeture comportant un ressort de fermeture,
et d'un sous ensemble d'ouverture comportant un ressort d'ouverture.
[0023] Chaque module de coupure comporte une ampoule à vide comportant une enceinte dans
laquelle sont situés les contacts séparables respectivement un contact fixe et un
contact mobile.
[0024] Cet arbre est monobloc, et relié fixement par l'une 1 a de ses extrémités, à l'une
2a des extrémités d'une manivelle double 2 dont l'autre extrémité 2b est reliée de
manière articulée à un levier de commande 3. Ce levier de commande 3 commandé par
le mécanisme de commande, est destiné à entraîner la rotation de l'arbre de manière
à réaliser l'ouverture ou la fermeture des contacts mobiles, ainsi que la mise en
pression de contact desdits contacts mobiles. Conformément à l'invention, cet arbre
1 comporte pour chacune des phases, deux manivelles 4,5 fixées par soudure sur l'arbre
et s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre et sensiblement perpendiculairement
à l'axe longitudinal de l'arbre.
[0025] Ces deux manivelles 4,5 comportent chacune une partie d'extrémité pliée deux fois
sensiblement en équerre et comportant de ce fait une partie principale 4a montée autour
de l'arbre s'étendant dans un premier plan, une partie d'extrémité 4b s'étendant dans
un plan dit second parallèle au premier et s'étendant vers l'extérieur de la partie
principale par rapport au contact mobile associé, et une partie intermédiaire 4c reliant
les parties principale et d'extrémité 4a,4b. Chacune de ces manivelles comporte une
ouverture 6,7 comportant une première partie circulaire 6a suivie d'une seconde partie
de forme oblongue 6b, la partie d'ouverture de forme oblongue 6b étant située dans
la partie intermédiaire 4c et dans la partie d'extrémité 4b de la manivelle, tandis
que la portion circulaire 6a est située dans la partie principale 4a de la manivelle.
[0026] Cet arbre est destiné à être relié mécaniquement à un équipage mobile E comportant
une grenade 8 formée principalement par une portion de barre 9 comportant à ses deux
extrémités opposées un élément en saillie 10,11, ces deux éléments en saillie 10,11
étant destinés à coopérer avec les ouvertures 6,7 prévues respectivement dans les
deux manivelles.
[0027] Comme ceci peut être également observé sur les figures 2 à 7, ces éléments en saillie
10,11 sont constitués chacun par une première portion 10a de forme partiellement cylindrique
présentant un premier diamètre d1 (fig.4), suivie d'une seconde partie 10b de forme
partiellement cylindrique présentant un second diamètre d2, la valeur du second diamètre
d2 étant supérieure à celle du premier diamètre d1, l'ensemble formé par les deux
portions comportant deux faces opposées 12,13 aplaties séparées par une distance e
légèrement inférieure à la largeur 1 des parties oblongues 6b des ouvertures 6,7 réalisées
dans les manivelles.
[0028] On notera également que le diamètre d1 de la première partie 10a de l'élément en
saillie est légèrement inférieur au diamètre d3 de la partie circulaire 6a de l'ouverture.
[0029] Cet équipage mobile E comporte également une vis 14 creuse et comportant à son extrémité
située du côté de la tête 14a de la vis 14, un taraudage permettant de visser l'extrémité
d'une bielle de liaison au contact mobile montée à l'intérieur de la vis. Cette vis
traverse la portion de barre 9, ladite portion de barre étant montée coulissante entre
la tête 14a de la vis et une rondelle 15 solidarisée à l'extrémité de la tige 14b
de la vis, avec interposition d'un ressort de pression de contact 16 entre une coupelle
17 en appui sur une face de la barre et la rondelle précitée 15.
[0030] Le montage des équipages mobiles va être décrit dans ce qui suit en référence aux
figures.
[0031] Tout d'abord, les équipages mobiles E correspondant aux différentes phases sont montés
sur l'arbre des pôles 1 par introduction des éléments en saillie 10,11 des portions
de barre 9 dans les parties de forme oblongue 6b des ouvertures 6,7 prévues dans les
manivelles 4,5, cette introduction n'étant possible que si l'équipage mobile E est
placé de telle manière que l'axe longitudinal y des éléments en saillie 10,11 s'étende
dans un plan P passant par cet axe X longitudinal de l'arbre 1 et les deux axes longitudinaux
respectivement des deux parties d'ouverture oblongues 6b prévues dans les manivelles
4,5.
[0032] Lorsque ces éléments en saillie 10,11 sont introduits dans les ouvertures, tel qu'illustré
sur les figures 5 à 7, on réalise une rotation de l'équipage mobile E autour de l'axe
des parties circulaires 6a des ouvertures, cet axe correspondant à l'axe de la portion
de barre lorsque celle-ci est introduite dans les ouvertures. Après cette rotation
réalisée, l'équipage mobile E est maintenu fixement à l'intérieur des manivelles 4,5,
cette position étant illustrée sur les figures 5 à 7, ceci étant du au fait que le
diamètre d1 des premières portions 10a est légèrement inférieur au diamètre d3 des
parties circulaires 6a des ouvertures.
[0033] On a donc réalisé selon l'invention un dispositif d'entraînement d'un arbre de conception
simple permettant de simplifier la fonction de commande des bielles de liaison mécaniques
des contacts mobiles des ampoules à vide. Grâce à cette astuce, le montage est plus
aisé, et il est possible d'utiliser un arbre Meccano-soudé monobloc.
[0034] Le nombre de pièces utilisées est réduit, les coûts des pièces et d'assemblage sont
également réduits, et l'ensemble présente une fiabilité cinématique accrue compte
tenu de la réduction des jeux présentée par cette solution, ce qui permet d'améliorer
les caractéristiques d'endurance.
[0035] La présente invention permet donc d'améliorer la robustesse dans le temps de cette
fonction de liaison mécanique, de réduire au minimum les jeux entre les pièces, de
supprimer le risque de desserrage et de démontage c'est-à-dire de désolidarisation
par rapport à l'arbre, de supprimer les risques d'oubli d'un élément au montage.
[0036] On notera que l'on utilisera de préférence un arbre monobloc, mais l'invention pourrait
également s'appliquer à des arbres constitués de plusieurs parties assemblées, ledit
arbre comportant des manivelles soudées (technologie mécano-soudée) ou bien rapportées.
[0037] Tous ces avantages sont dus au fait que ces manivelles présentent des formes et des
orifices de forme particulière permettant de réaliser aisément le montage des équipages
dans les orifices des manivelles.
[0038] L'invention présente également l'avantage de diminuer le nombre de réglages nécessaires,
de garantir la simultanéité (avec réglage réduit) de fermeture des contacts.
[0039] La réduction du coût global de la fonction est réalisée par la réduction du nombre
de pièces, la réduction du prix des pièces compte tenu de l'usinage réduit réalisé
sur celles-ci, et la réduction des temps d'assemblage.
[0040] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés
qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
[0041] C'est ainsi par exemple, que la fixation des grenades dans les orifices après introduction
des éléments en saillie dans les orifices pourrait être réalisée par un système d'encliquetage.
[0042] Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits
ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit.
1. Dispositif de commande d'au moins un contact mobile comportant au moins un arbre tourillonnant
autour d'un premier axe géométrique fixe par rapport à un support et, pour le ou chaque
contact mobile, une tige mobile d'entraînement dudit contact mobile, un levier de
transmission pivotant autour d'un deuxième axe géométrique parallèle au premier et
fixe par rapport audit support, ledit levier de transmission étant relié mécaniquement
d'une part au(x)dit(s) arbre(s) et d'autre part, à la tige précitée par des moyens
de liaison, de manière que la rotation de l'arbre entraîne le déplacement du contact
mobile vers le contact fixe, ces moyens de liaison comprenant pour chaque contact
mobile, une grenade reliant mécaniquement la tige d'entraînement du contact mobile
au levier de transmission,
caractérisé en ce que cette grenade (8) présente une forme de portion de barre (9) et comporte, à ses deux
extrémités opposées, un éléments en saillie (10,11), ces deux éléments en saillie
(10,11) étant destinés à coopérer respectivement avec des ouvertures (6,7) prévues
respectivement dans deux parties d'extrémités (4b) appartenant respectivement à deux
manivelles (4,5) s'étendant de part et d'autre de la tige d'entraînement du contact
mobile, sensiblement parallèlement l'une par rapport à l'autre et sensiblement perpendiculairement
à la direction longitudinale de 1'(des) arbre(s) (1), lesdites manivelles (4,5) formant
le levier de transmission précité, ces éléments en saillie (10,11), ces ouvertures
(6,7) et les parties d'extrémité précitées (4b) étant conformés de telle manière que
ces éléments en saillie (10,11) puissent être introduits dans les ouvertures (6,7)
lorsque la (les) tige(s) (14b) s'étende(nt) dans le plan P passant par l'axe longitudinal
X de l'arbre (1) et les manivelles (4,5) du (des) levier(s) de transmission, et soient
maintenus dans lesdites ouvertures après rotation de la (des) portions de barre(s)
(9) dans lesdites ouvertures (6,7) d'un angle compris entre 30° et 150°, par rapport
à l'axe de la portion de barre (9).
2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second axes géométriques sont confondus et en ce que les manivelles (4,5) sont solidarisées en rotation avec l'arbre précité (1).
3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ouvertures (6,7) prévues dans les parties d'extrémités (4b) des manivelles (4,5)
comportent une première partie (6a) de forme circulaire prolongée par une partie de
forme oblongue (6b), cette dernière présentant une largeur 1 inférieure au diamètre
d3 de la partie circulaire, ladite partie de forme circulaire étant située du côté
de l'arbre (1), et en ce que ces parties d'extrémité (4b) sont pliées consécutivement deux fois sensiblement en
équerre, de manière que pour chacune des manivelles (4,5), la partie d'extrémité (4b)
et la partie principale (4a) reliée à l'arbre (1) s'étendent dans deux plans sensiblement
parallèles l'un par rapport à l'autre, la partie principale (4a) reliée à l'arbre
(1) comportant la partie d'ouverture circulaire et la partie d'extrémité (4b) ainsi
que la partie intermédiaire (4c) entre la partie principale (4a) et la partie d'extrémité
(4b) comportant la partie d'ouverture (6b) de forme oblongue.
4. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ces éléments en saillie (10,11) comportent chacun une première partie (10a) de forme
partiellement cylindrique présentant un premier diamètre d1, cette partie étant prolongée
par une seconde partie (10b) en forme de portion de cylindre présentant un second
diamètre d2 plus important que le premier, l'ensemble formé par ces deux parties présentant
deux faces planes opposées (12,13) séparées par une distance (e) légèrement inférieure
à la largeur I des ouvertures de forme oblongue (6b) précitées, lesdits éléments en
saillie (10,11) pouvant ainsi être introduits dans les ouvertures des manivelles (4,5)
par les ouvertures oblongues, puis dans les ouvertures circulaires (6a), position
à partir de laquelle lesdites portions de barres (9) peuvent être entraînées en rotation
d'un angle compris entre 30° et 150° à l'intérieur des ouvertures circulaires (6a),
le diamètre d1 de la première partie (10a) étant légèrement inférieur au diamètre
d3 de la partie circulaire précitée (6a), de manière que la barre (9) puisse tourner
sans jeu tout en étant retenue fermement dans les ouvertures circulaires (6a).
5. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque contact mobile, une tige (14b) traversant ladite barre (9),
laquelle barre étant montée coulissante par rapport à ladite tige (14b) entre deux
éléments d'arrêt (14a,15) solidaires de ladite tige, avec interposition d'un ressort
(16) entre la barre (9) et ledit second élément d'arrêt (15) situé du côté du contact
mobile, ladite tige étant creuse, comportant à l'une de ses extrémités un taraudage,
et étant destinée à recevoir une bielle de liaison du contact mobile du côté de ce
second élément d'arrêt (15), ladite bielle traversant ladite tige et étant vissée
à ladite tige au moyen du taraudage précité de manière à permettre d'ajuster la longueur
de cette bielle et donc la course du contact mobile avant l'entrée en contact des
deux contacts.
6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une vis (14) traversant ladite barre (9), laquelle barre est montée coulissante
par rapport à ladite vis entre la tête (14a) de la vis et une rondelle d'arrêt (15)
solidaire de la vis, avec interposition d'un ressort de pression de contact (16) entre
ladite barre (9) et ladite rondelle (15).
7. Dispositif de commande selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'une coupelle d'appui (17) est interposée entre l'une des extrémités du ressort (16)
et la barre (9).
8. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (1) est monobloc.
9. Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que les manivelles (4,5) des bras de transmission sont soudées ou rapportées sur l'arbre
(1).
10. Appareil de coupure électrique multipolaire comportant un support, au moins un module
de coupure, chaque module de coupure comportant une paire de contacts séparables comportant
au moins un contact mobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications
1 à 9.
11. Appareil de coupure électrique multipolaire selon la revendication 10 comportant plusieurs
modules de coupure, caractérisé en ce que ledit deuxième axe géométrique est commun à l'ensemble des modules de coupure.
12. Appareil de coupure électrique multipolaire selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le ou chaque module de coupure comporte une ampoule à vide comprenant une enceinte
dans laquelle sont situés les contacts séparables.
13. Appareil de coupure électrique multipolaire selon l'une quelconque des revendications
10 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une manivelle double (2) reliant mécaniquement l'arbre (1) au mécanisme
de commande de l'appareil.
14. Appareil de coupure électrique selon l'une quelconque des revendications 10 à 13,
caractérisé en ce que c'est un interrupteur ou un disjoncteur moyenne tension.