MODULE DE COMMANDE AUTOMATISE POUR APPAREIL DE COUPURE ELECTRIQUE ET APPAREIL DE COUPURE ELECTRIQUE EQUIPE D'UN TEL MODULE DE COMMANDE

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un module de commande automatisé pour appareil de coupure électrique, cet appareil de coupure électrique comportant un axe de commande rotatif, ce module de commande comportant un boîtier dans lequel est logé un mécanisme d'actionnement automatisé en rotation dudit axe de commande pourvu d'au moins un actionneur en translation, d'un dispositif de transformation du mouvement de translation de l'actionneur en un mouvement de rotation et d'un dispositif de transmission du mouvement de rotation audit axe de commande. La présente invention concerne également un appareil de coupure électrique équipé d'un tel module de commande.

Technique antérieure

[0002] Les appareils de coupure électriques concernés par invention sont des interrupteurs à deux positions 0-I, des commutateurs à deux positions I-II, des commutateurs à trois positions I-0-II, des commutateurs à recouvrement I-I+II-II ou similaire. Ces appareils de coupure électrique comportent habituellement un ou plusieurs modules de coupure empilés. Les modules de coupure sont de type connu et comportent des contacts mobiles actionnés par un axe de commande rotatif via un mécanisme de transformation de mouvement à came ou similaire. Pour réaliser une fonction "commutation", dans le cas par exemple d'un changement de source d'alimentation entre le réseau et un groupe de secours, on utilise deux modules de coupure montés en parallèle et reliés chacun à une source d'alimentation, le module de commande étant soit manuel, soit automatisé pour les gros interrupteurs ou commutateurs industriels. L'automatisation est généralement réalisée au moyen d'un moto-réducteur électrique dont l'arbre moteur est couplé par une transmission à l'axe de commande des modules de coupure.

[0003] Cette technologie bien connue présente de nombreux inconvénients. Son coût important ne lui permet pas d'équiper des appareils de coupure de petits calibres. Son encombrement relativement important nécessite de sur-dimensionner le module de commande et de ce fait le volume de l'ensemble de l'appareil de coupure est pénalisé. De plus, il nécessite une alimentation électrique spécifique pour alimenter le moteur, le mettant ainsi hors service en cas de coupure de courant et rendant le module de commande non opérationnel. Enfin, ce type de motorisation a une inertie propre qui rallonge les temps de commutation, ce qui peut être préjudiciable pour l'appareil lui-même. Si l'on souhaite passer en mode manuel, il est nécessaire d'entraîner simultanément le moto-réduction ou de le débrayer, ce qui impose des couples de manoeuvres plus importants ou des mécanismes complémentaires.

[0004] La publication DE-C-574 857 décrit une autre technologie appliquée à un interrupteur à bain d'huile, destiné aux réseaux haute tension. Le mécanisme de commande de cet interrupteur comporte un vérin à air comprimé dont la tige de piston forme une crémaillère engrenant un pignon couplé à l'axe de commande de l'interrupteur par une roue à rochet et des cliquets n'autorisant son entraînement que dans un sens de rotation, la tige de piston étant également assujettie à un ressort de rappel. Ce type d'actionneur par vérin pneumatique présente l'inconvénient majeur de nécessiter une alimentation spécifique et régulée en air comprimé ainsi que des moyens de raccordement et de commande par électrovanne qu'il faut également contrôler. De ce fait, ce mécanisme de commande est très complexe, coûteux et pas du tout adapté à la distribution électrique en basse et moyenne tension et de faible calibre. De plus, le rendement de ce mécanisme de commande est médiocre, sa qualité de commutation incertaine et son encombrement axial très important.

Exposé de l'invention

[0005] Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un module de commande automatisé, pouvant être autonome c'est à dire sans alimentation spécifique, simple, économique, compact, nécessitant un nombre limité de pièces, sans inertie donc offrant des temps de réponse ultra courts, ainsi qu'un très bon rendement, garantissant une excellente fiabilité de commutation et permettant de multiples combinaisons possibles de commutation et une large gamme d'applications.

[0006] Dans ce but, l'invention concerne un module de commande tel que défini en préambule, caractérisé en ce que ledit actionneur comporte au moins un électroaimant, en ce que ledit dispositif de transformation de mouvement comporte au moins un coulisseau couplé audit électroaimant, pourvu d'une crémaillère engrenant un pignon moteur, ce pignon moteur étant agencé pour être couplé audit axe de commande, par ledit dispositif de transmission dans au moins une position de travail quand l'électroaimant est alimenté électriquement, lorsque ledit module de commande est assemblé audit appareil de coupure électrique.

[0007] L'utilisation d'un électroaimant en tant qu'actionneur permet d'atteindre des vitesses de commutation inférieures à 50ms afin de limiter le « noir électrique ».

[0008] L'électroaimant comporte avantageusement un noyau plongeur couplé audit coulisseau et sollicité par des moyens de rappel en position de repos lorsque l'électroaimant n'est pas alimenté électriquement, ces moyens de rappel pouvant être disposés entre le boîtier et le coulisseau. Ainsi, la position de repos est une position stable maintenue sans énergie.

[0009] De plus, l'électroaimant peut être alimenté électrique directement par l'appareil de coupure auquel il est associé, assurant ainsi son autonomie énergétique.

[0010] De manière préférentielle, le module de commande comporte un mécanisme d'actionnement manuel, logé dans ledit boîtier, dans l'alignement dudit mécanisme d'actionnement automatisé, ce mécanisme d'actionnement manuel étant pourvu d'un organe de préhension manoeuvrable à l'extérieur dudit boîtier par un opérateur et d'un dispositif de transmission à ladite broche d'entraînement.

[0011] Ce module de commande comporte, avantageusement, des moyens de débrayage automatique pour débrayer le mécanisme d'actionnement manuel lorsque le mécanisme d'actionnement automatisé est en fonction, et inversement, sans intervention d'un opérateur.

[0012] Ce but est également atteint par un appareil de coupure électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un module de commande tel que défini ci-dessus.

Description sommaire des dessins

[0013] La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue d'ensemble d'un appareil de coupure équipé d'un module de commande selon l'invention,
• la figure 2 est une vue en perspective du module de commande de la figure 1,
• la figure 3 est une vue éclatée du module de commande de la figure 2,
• la figure 4 est une vue de dessus du module de commande la figure 2, capot ouvert,
• la figure 5 est une vue de dessus en coupe du mécanisme d'actionnement du module de commande de la figure 2,
• la figure 6 est une vue en perspective du mécanisme d'actionnement automatisé,
• la figure 7 est une vue en perspective du mécanisme d'actionnement manuel,
• la figures 8A-E sont des vues en plan du mécanisme d'actionnement automatisé dans différents états,
• la figure 9 est une vue éclatée d'une partie du mécanisme d'actionnement manuel de la figure 7,
• les figures 10A-C sont des vues partielles en plan du mécanisme d'actionnement manuel de la figure 9 dans différents états, avant commutation,
• les figures 11A-C sont des vues complètes similaires aux figures 10A-C après commutation, et
• les figures 12A et 12B sont des vues en plan du dispositif de cadenassage du module de commande selon l'invention.

Meilleure manière de réaliser invention et possibilité d'application industrielle

[0014] En référence aux figures, le module de commande 10 automatisé selon l'invention est destiné à équiper des appareils de coupure électriques 1 de type connu, tels que des interrupteurs à deux positions 0-I, des commutateurs à deux positions I-II, des commutateurs à trois positions I-0-II, des commutateurs à recouvrement I-I+II-II ou similaire. Un exemple d'appareil de coupure 1 est illustré par la figure 1 et comporte deux modules de coupure 2 empilés et associés à un module de commande 10. Le nombre de modules de coupure 2 peut être différent et dépend de l'utilisation de l'appareil de coupure 1. Les modules de coupure 2 comportent de manière connue des contacts mobiles et des contacts fixes, les contacts mobiles étant actionnés, via un système à came, ou tout autre système équivalent, par un axe de commande rotatif et traversant (non représenté). Cet axe de commande est agencé pour être couplé en rotation avec le mécanisme d'actionnement d'un module de commande automatisé et/ou manuel d'une part, et avec un autre axe de commande dans le cas de modules de coupure 2 empilés d'autre part. Dans la présente invention, les axes de commande des modules de coupure 2 sont conçus pour être couplés en rotation l'un avec l'autre et avec le module de commande 10 au moyen d'une pièce d'accouplement mécanique 3 du type Oldham® ou similaire, qui a l'avantage d'être un accouplement simple et non contraignant en terme d'alignement des axes de commande.

[0015] Le module de commande 10 selon l'invention comporte un mécanisme d'actionnement permettant d'automatiser l'actionnement de l'axe de commande et donc la commutation de l'appareil de coupure 1 entre ses différents états. Il existe, par conséquent, deux variantes de réalisation de ce module de commande 10 : une première variante de réalisation adaptée aux interrupteurs ou commutateurs à deux positions stables et une seconde variante de réalisation adaptée aux commutateurs à trois positions stables. Dans tous les cas, le module de commande 10 comporte un boîtier 11 de forme générale parallélépipédique et conçu avantageusement de manière standard pour être commun aux différentes variantes de réalisation, la description qui suit portant sur un module de commande 10 pour commutateur à trois positions stables I-0-II.

[0016] Ce boîtier 11 comporte deux demi-coques assemblées par emboîtement et vissage ou similaire, réalisées de préférence par moulage de matières synthétiques électriquement isolantes. Il comporte en face avant un capot 12 de préférence translucide, monté pivotant autour d'une charnière 13 pour accéder à une clé 14 permettant de manoeuvrer le module de commande 10, en mode manuel, en l'introduisant dans un logement 15 d'un mécanisme d'actionnement manuel 60, détaillé plus loin. Cette clé 14 peut être remplacée par tout autre organe de préhension équivalent comme une poignée intégrée ou rapportée. Il comporte également en face avant une fenêtre 16 permettant de visualiser l'état de commutation de l'appareil de coupure 1 : I, 0 ou II, à savoir la position des contacts, une languette de cadenassage 17 permettant de verrouiller le module de commande 10 dans l'un ou l'autre état de commutation de l'appareil de coupure 1. Le capot 12 est par ailleurs couplé à un micro-interrupteur (non représenté) commandé par un ergot 18 pour interdire le fonctionnement du module de commande 10, en mode automatisé, tant que le capot 12 est ouvert. Tout autre moyen de sécurité équivalent peut convenir. Ce boîtier 11 comporte également un bornier 19 pour le raccordement électrique de l'alimentation et de la commande du mécanisme d'actionnement automatisé 30 détaillé ci-après.

[0017] En référence aux figures 3 à 7, le module de commande 10 comporte un premier mécanisme d'actionnement dit « automatisé » 30, destiné à être couplé directement à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 au moyen d'un accouplement mécanique 3, suivi d'un second mécanisme d'actionnement dit « manuel » 60 disposé dans l'alignement du premier.

[0018] Le mécanisme d'actionnement automatisé 30 comporte un actionneur en translation couplé à un dispositif de transformation du mouvement de translation de l'actionneur en un mouvement de rotation qui sera transmis à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 par un dispositif de transmission. Dans l'exemple représenté, l'actionneur comporte deux électroaimants 31, alignés et en opposition. Chaque électroaimant 31 comporte de manière connue une bobine d'induction 32 alimentée électriquement et un noyau plongeur 33 mobile entre une position sortie ou position de repos, lorsque la bobine d'induction 32 n'est pas excitée, et une position rentrée ou position de travail, lorsque la bobine d'induction 32 est excitée, le retour en position sortie étant assuré par des moyens de rappel. Les bobines d'induction 32 sont avantageusement alimentées directement par l'appareil de coupure 1 au moyen de prises de tension spécifiques (non représentées), garantissant l'autonomie énergétique du module de commande 10. L'extrémité du noyau plongeur 33 de chaque électroaimant 31 est reliée à un même coulisseau 34 pourvu d'une crémaillère 35. Ce coulisseau 34 est mobile en translation par rapport au boîtier 11 entre trois positions : une position centrale C stable, lorsque les électroaimants 31 ne sont pas alimentés électriquement, une position gauche G lorsque l'électroaimant 31 de gauche est excité et une position droite D lorsque l'électroaimant 31 de droite est excité. Au moins la position centrale C est indexée par un ergot 36 (cf. fig. 5) prévu sur le flanc du coulisseau 34 coopérant avec une lame ressort en V (non représentée) prévue dans le boîtier 11. Bien entendu, tout autre moyen d'indexage est possible. Les moyens de rappel des noyaux plongeurs 33 en position sortie sont, dans l'exemple représenté, constitués d'un ressort 37 hélicoïdal de compression disposé entre le boîtier 11 et le coulisseau 34 (voir fig. 8) et permet de rappeler le coulisseau 34 dans sa position centrale C lorsque les électroaimants 31 ne sont plus excités. Ces moyens de rappel peuvent être constitués par tout autre organe ressort équivalent, disposé entre le coulisseau 34 et le boîtier 11, entre les noyaux plongeurs 33 et le boîtier 11 ou entre les noyaux plongeurs 33 et la partie fixe des électroaimants 31. Tout autre agencement des électroaimants 31 et du coulisseau 34 peut convenir, sachant que l'agencement tel qu'illustré permet de limiter l'encombrement et les dimensions du module de commande 10. Le module de commande 10 peut ne comporter qu'un électroaimant 31 couplé au coulisseau 34 dans le cas d'un appareil de coupure 1 à un seul sens de rotation.

[0019] Le dispositif de transformation du mouvement de translation de l'actionneur en un mouvement de rotation comporte la crémaillère 35 prévue sur le coulisseau 34 et engrenant un pignon moteur 40. Dans l'exemple représenté, ce pignon moteur 40 comporte un secteur denté 41, qui s'étend sur un angle d'environ 270°, et un corps creux 42 s'étendant sur l'angle restant, dans lequel sont montés pivotants deux premiers cliquets 43 disposés symétriquement par rapport à un plan médian passant par l'axe de rotation du pignon moteur 40 et orientés dans des directions opposées. Lorsque le coulisseau 34 est dans sa position centrale C, le plan médian du pignon moteur 40 passe par C. Ces premiers cliquets 43 sont sollicités vers une première roue à rochet 51 par organes de rappel (non représenté) et sont mobiles entre une position passive dans laquelle ils sont écartés de la première roue à rochet 51 et une position active dans laquelle ils sont en appui contre elle sous l'action des organes de rappel. Ce pignon moteur 40 comporte une partie terminale 44 pourvue de bossages formant des premières cames 45.

[0020] Le dispositif de transmission du mouvement de rotation du pignon moteur 40 à l'axe de commande comporte une broche d'entraînement 50 rotative logée dans le boîtier 11 et destinée à être alignée et couplée directement à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 par un accouplement mécanique 3 à la sortie de ce boîtier 11. Cette broche d'entraînement 50 comporte une première partie A agencée pour coopérer avec le mécanisme d'actionnement automatisé 30 et une seconde partie M agencée pour coopérer avec le mécanisme d'actionnement manuel 60 (cf. fig. 3).

[0021] Dans sa première partie A, la broche d'entraînement 50 comporte un tronçon cylindrique formant la première roue à rochet 51 destinée à coopérer avec les premiers cliquets 43 du pignon moteur 40 ayant pour fonction de faire tourner la broche d'entraînement 50 dans l'un ou l'autre sens de rotation en fonction de l'électroaimant 31 excité et de ne pas l'entraîner en rotation lorsque cet électroaimant 31 n'est plus excité et que le coulisseau 34 revient automatiquement dans sa position centrale C grâce au ressort 37. La première roue à rochet 51 porte deux paires de dents 51' disposées symétriquement par rapport à son plan médian, confondu avec le plan médian du pignon moteur 40 lorsque le coulisseau 34 est dans sa position centrale C et que l'appareil de coupure 1 est à l'état 0.

[0022] Dans sa première partie A, la broche d'entraînement 50 comporte, entre le boîtier 11 et la première roue à rochet 51, un tronçon d'accouplement 52 pourvu de deux nervures axiales 52' diamétralement opposées, aptes à se loger dans le moyeu 81 d'un disque de cadenassage 80 pour l'entraîner en rotation. Toute autre forme de liaison rotative est possible. Ce disque de cadenassage 80, qui est détaillé plus loin, comporte une partie terminale 82 guidée en rotation dans un alésage du boîtier 11, pourvue d'une rainure 82' apte à recevoir la nervure correspondante d'une pièce d'accouplement mécanique 3 en vue d'assurer une liaison rotative directe avec l'axe de commande de l'appareil de coupure 1. Toute autre forme d'accouplement est bien entendu possible.

[0023] Le mécanisme d'actionnement manuel 60 comporte un pignon d'entrée 61 pourvu du logement 15 accessible en face avant du module de commande 10 sous le capot 12 pour y loger la clé 14 permettant la manoeuvre. Ce pignon d'entrée 61 engrène un pignon de sortie 62 coaxial à la broche d'entraînement 50 dans sa seconde partie M. Ces pignons d'entrée 61 et de sortie 62 forment un engrenage conique. Le pignon de sortie 62 est formé d'un secteur denté d'environ 150° solidaire d'un manchon 63 pourvu intérieurement de nervures axiales 64 et extérieurement de deux bossages formant des secondes cames 65. Le pignon de sortie 62 transmet la rotation du pignon d'entrée 61 à la broche d'entraînement 50 par l'intermédiaire d'un ressort de torsion 66 monté coaxialement sur un tronçon de guidage 53 de cette broche d'entraînement 50, en appui axial dans un logement 55" d'une partie discale 54. Ce ressort de torsion 66 fait partie d'un système à action brusque qui assure une commutation rapide de l'appareil de coupure 1 en mode manuel. Il comporte deux branches 66a et 66b en appui radial respectivement contre une nervure axiale 64 du manchon 63 et dans un logement 55' d'une paroi radiale 55 s'étendant de la partie discale 54 à distance du tronçon de guidage 53. Le système à action brusque comporte un dispositif de retardement agencé pour n'autoriser la rotation de la broche d'entraînement 50 qu'à partir d'un seuil de compression du ressort de torsion 66 prédéterminé, atteint à partir d'une course prédéterminée des pignons d'entrée 61 et de sortie 62. Ce dispositif de retardement comporte des seconds cliquets 67 montés pivotants dans une paroi intermédiaire 70 fixe par rapport au boîtier 11 et une seconde roue à rochet 68 liée à la broche d'entraînement 50. Cette seconde roue à rochet 68 est disposée entre la paroi intermédiaire 70 et la partie discale 54 de la broche d'entraînement 50 à laquelle elle est liée en rotation par des encoches 68" emboîtées sur des plots 56 prévus sur la partie discale 54 ou similaire. Elle peut être aussi intégrée à la broche d'entraînement 50 pour ne former avec elle qu'une seule pièce. Cette seconde roue à rochet 68 comporte trois dents 68' réparties de manière équidistante, aptes à coopérer avec les seconds cliquets 67 qui sont au nombre de quatre, répartis par paire de cliquets orientés dans des directions opposées, symétriquement par rapport à la broche d'entraînement 50. Les seconds cliquets 67 d'une même paire sont sollicités vers la seconde roue à rochet 68 par un ressort à lame 69 en forme de U logé dans la paroi intermédiaire 70 et sont mobiles entre une position passive dans laquelle ils sont écartés de la seconde roue à rochet 68 et une position active dans laquelle ils sont en appui sur elle sous l'action du ressort à lame 69.A cet effet, chaque second cliquet 67 comporte sur son bord libre des découpes délimitant plusieurs secteurs 67a-67c : le secteur 67a forme une première aile pour suivre les secondes cames 65 du pignon de sortie 62 provoquant l'écartement des seconds cliquets 67 et libérant la rotation de la broche d'entraînement 50, le secteur 67b forme une butée pour les dents 68' de la seconde roue à rochet 68 et interdire la rotation de la broche d'entraînement 50 et le secteur 67c forme une seconde aile pour suivre les premières cames 45 du pignon moteur 40 provoquant l'écartement des seconds cliquets 67 et libérant la rotation de la broche d'entraînement 50 lors du fonctionnement du mécanisme d'actionnement automatisé 30.

[0024] La combinaison des premières cames 45 du pignon moteur 40 et des seconds cliquets 67 permet ainsi de débrayer automatiquement le mécanisme d'actionnement manuel 60 lorsque le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est en fonction. Dans ce cas, la broche d'entraînement 50 peut tourner librement sans que le ressort de torsion 66 ne soit sollicité, les pignons d'entrée 61 et de sortie 62 étant réversibles. Inversement, lorsque le mécanisme d'actionnement manuel 60 est en fonction, le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est automatiquement débrayé au moyen d'une lèvre de retenue 71 prévue sur la paroi intermédiaire 70, formant une butée pour les premiers cliquets 43 les écartant de la première roue à rochet 51. Cette lèvre de retenue 71 s'étend sur un secteur angulaire d'environ 90° et permet à la broche d'entraînement 50 de tourner librement sans que le pignon moteur 40 ne soit sollicité.

[0025] Le module de commande 10 comporte des moyens de cadenassage pour interdire la commutation de l'appareil de coupure 1. Ces moyens de cadenassage comportent le disque de cadenassage 80 solidaire en rotation de la broche d'entraînement 50, couplé directement à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1, et pourvu d'encoches de verrouillage 83 aptes à recevoir le doigt de verrouillage 84 de la languette de cadenassage 17 en position verrouillée pour interdire sa rotation. Cette languette de cadenassage 17 est accessible en face avant du boîtier 11 sous le capot 12. Elle est mobile en translation perpendiculairement au disque de cadenassage 80 entre une position verrouillée, obtenue par traction manuelle sur une poignée 85 pour la sortir et rendre accessible le trou de cadenassage 86 (cf. fig. 2 et 12B) dans lequel l'opérateur peut placer un cadenas (non représenté), et une position déverrouillée, obtenue par un ressort de compression 87 qui rappelle la languette de cadenassage 17 en positon rentrée (cf. fig. 12A) ou par tout autre organe ressort équivalent. Le disque de cadenassage 80 comporte trois encoches de verrouillage 83 orientées radialement en biais et traversant sa paroi périphérique. Elles sont positionnées de sorte à correspondre aux trois états de commutation de l'appareil de coupure 1 : I, 0, II dans le but d'offrir la possibilité de cadenasser le module de commande 10 dans l'un de ses états. Un anneau de sécurité 90 est prévu à l'intérieur du disque de cadenassage 80 pour interdire le cadenassage dans l'un ou l'autre état de commutation. A cet effet, il comporte une paroi périphérique formant un masque 91 pour obturer l'une ou l'autre encoche de verrouillage 83. Il est mobile en rotation par rapport au disque de cadenassage 80 au moyen d'un outil (non représenté) introduit dans une encoche 92 accessible au travers d'une lumière 93 sous le boîtier 11. Dans la figure 12A, l'anneau de sécurité 90 est inopérant alors que, dans la figure 12B, il n'autorise le cadenassage que dans l'encoche de verrouillage 83 centrale correspondant à l'état 0 de l'appareil de coupure 1. Le disque de cadenassage 80 peut comporter sur sa paroi périphérique, en regard de la fenêtre 16 en face avant du boîtier 11, un marquage (non représenté) permettant d'indiquer l'état de commutation : I, 0, II, de l'appareil de coupure 1 en fonction de la position angulaire de ce disque.

[0026] Le module de commande 10 comporte également des moyens de pilotage de la commande des électroaimants 31. Ces moyens de pilotage comportent un disque d'indexage 95 monté à l'extrémité libre 57 de la broche d'entraînement 50 à laquelle il est lié en rotation par une forme d'emboîtement complémentaire non cylindrique. Ce disque d'indexage 95 s'étend sur un secteur angulaire d'environ 180° et comporte des repères tels que des encoches 96 en périphérie coopérant avec un ou des détecteurs (non représentés) prévus dans le boîtier 11 qui envoie l'information à une carte électronique gérant l'alimentation électrique des électroaimants 31. Dans l'exemple illustré, ces encoches 96 sont au nombre de trois et correspondent aux trois états de commutation de l'appareil de coupure 1. Ces trois états de commutation sont également indexés mécaniquement par une lame ressort en V 97 solidaire du boîtier 11 apte à s'emboîter dans des fentes 98 correspondantes prévues dans le moyeu 99 du disque d'indexage 95. Les détecteurs fonctionnent comme des fins de course, par détection optique ou autre, pour couper l'alimentation de l'électroaimant 31 concerné dès que la position de commutation à atteindre est atteinte. Bien entendu tout autre mode de réalisation de l'indexage et de la détection de la position angulaire de la broche d'entraînement 50, donc de l'état de commutation de l'appareil de coupure 1, est envisageable.

[0027] Le fonctionnement de ce module de commande 10 est détaillé en priorité en référence aux figures 8A-E qui illustrent le mécanisme d'actionnement automatisé 30, vu de l'extrémité de la broche d'entraînement 50, coté appareil de coupure 1. Elles montrent les deux électroaimants 31, le coulisseau 34 et sa crémaillère 35, le pignon moteur 40, les premiers cliquets 43 et la première roue à rochet 51. Elles montrent aussi en traits interrompus la position angulaire de l'axe de commande de l'appareil de coupure 1.

[0028] A la figure 8A, le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est au repos et l'appareil de coupure 1 est à l'état 0 : aucun électroaimant 31 n'est alimenté, les noyaux plongeurs 33 sont en position sortie, le coulisseau 34 est dans sa position centrale C stable, son ressort 37 est au repos, la crémaillère 35 est engrenée avec le pignon moteur 40 immobile, son plan médian passant par C, les premiers cliquets 43 sont en position passive, soulevés par la lèvre de retenue 71, la broche d'entraînement 50 est immobile, son plan médian passant par C.

[0029] A la figure 8B, le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est en travail mais l'appareil de coupure 1 est toujours à l'état 0 : l'électroaimant 31 de gauche sur les figures est alimenté électriquement, le noyau plongeur 33 commence à se rétracter, entraînant le coulisseau 34 vers la gauche en comprimant le ressort 37, la crémaillère 35 fait tourner le pignon moteur 40 dans le sens horaire R d'environ 15°; le premier cliquet 43 à droite quitte la lèvre de retenue 71 pour engrener une dent 51' de la première roue à rochet 51. Simultanément, les premières cames 45 du pignon moteur 40 soulèvent les seconds cliquets 67 concernés pour libérer la rotation de la seconde roue à rochet 68.

[0030] A la figure 8C, le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est toujours en travail et l'appareil de coupure 1 a changé d'état en passant de l'état 0 à l'état I : l'électroaimant 31 de gauche est alimenté électriquement, le noyau plongeur 33 est rétracté, le coulisseau 34 est à gauche G, le ressort 37 est comprimé, la crémaillère 35 a fait tourner le pignon moteur 40 dans le sens horaire R d'environ 45° en entraînant la première roue à rochet 51 grâce au premier cliquet 43 de droite en prise avec une de ses dents 51', la broche d'entraînement 50 transmet directement cette rotation à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 qui commute.

[0031] A la figure 8D, le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est au repos mais l'appareil de coupure 1 est resté à l'état I : l'électroaimant 31 de gauche n'est plus alimenté, le ressort 37 s'est détendu ramenant le coulisseau 34 dans sa position centrale C et les noyaux plongeurs 33 en position de repos, la crémaillère 35 a fait tourner le pignon moteur 40 dans le sens inverse R' pour le ramener dans sa position de départ (fig. 8A), les premiers cliquets 43 se sont écartés en passant sur les dents 51' de la première roue à rochet 51 sans l'entraîner, la broche d'entraînement 50 n'a pas bougé restant dans sa position angulaire correspondant à l'état I de la figure 8C.

[0032] Le mécanisme d'actionnement automatisé 30 est prêt pour un nouveau cycle de fonctionnement. Il permet en alimentant électriquement l'électroaimant 31 de droite de faire tourner la première roue à rochet 51 dans le sens inverse R' pour changer d'état l'appareil de coupure 1 et le ramener à son état 0, puis en activant toujours l'électroaimant 31 de droite de changer à nouveau son état pour le passer de l'état 0 à l'état II, tel qu'illustré par la figure 8E.

[0033] Les phases de fonctionnement décrites ci-dessus s'effectuent dans un laps de temps très court, de l'ordre de quelques millisecondes, le temps d'une impulsion électrique. Ce mécanisme d'actionnement automatisé 30 permet d'obtenir ainsi une commutation électrique dans les modules de coupure 2 très rapide et de s'affranchir du système à action brusque. Bien entendu, les électroaimants 31 sont commandés sélectivement par une carte électronique (non représentée) intégrée dans le boîtier 11 et asservie par les moyens de pilotage en fonction de la position angulaire de la broche d'entraînement 50. Ce module de commande 10 permet donc à l'aide d'une commande monostable par impulsion de commander un appareil de coupure 1 à trois positions stables : I-0-II ou I-I+II-II, ou plus. Il permet aussi de commander un appareil de coupure 1 à deux positions stables : I-0 ou I-II. Le même résultat peut être obtenu avec un module de commande 10 équipé d'un seul électroaimant 31. Dans ce cas, la première roue à rochet 51 est pourvue de dents 51' réparties régulièrement sur toute sa périphérie pour coopérer avec un seul premier cliquet 43, de manière à faire tourner la broche d'entraînement 50 dans le même sens de rotation.

[0034] Le fonctionnement de ce module de commande 10 est détaillé à présent en référence aux figures 11A-C qui illustrent le mécanisme d'actionnement manuel 60. Elles montrent la seconde roue à rochet 68, les seconds cliquets 67, leur ressort à lame 69, le manchon 63 et les secondes cames 65 du pignon de sortie 62, et en traits interrompus, la broche d'entraînement 50. Elles ne montrent pas le pignon d'entrée 61, ni la clé 14 pour le faire tourner. Le fonctionnement est également décrit en référence aux figures 10A-C qui illustrent le ressort de torsion 66 du système à action brusque. Ces figures montrent par transparence le manchon 63 et ses nervures axiales intérieures 64, le ressort de torsion 66 et ses branches 66a, 66b, la broche d'entraînement 50, sa partie discale 54 et sa paroi radiale 55.

[0035] Si le mécanisme d'actionnement automatisé 30 n'est pas en fonction c'est-à-dire que le module de commande 10 est en mode manuel, les premiers cliquets 43 sont en position passive, étant maintenus écartés de la première roue à rochet 51 par la lèvre de retenue 71 de la paroi intermédiaire 70. Dans ce cas, la broche d'entraînement 50 peut tourner librement sans solliciter le pignon moteur 40 ni la crémaillère 35.

[0036] Aux figures 10A et 11A, le mécanisme d'actionnement manuel 60 est au repos et l'appareil de coupure 1 est à l'état 0 : le pignon de sortie 62 est dans sa position centrale, les seconds cliquets 67 sont en appui contre le manchon 63 sous l'action de leur ressort à lame 69, les seconds cliquets 67 du coté gauche étant en prise avec deux dents 68' de la seconde roue à rochet 68 bloquant sa rotation dans les deux sens, le ressort de torsion 66 n'est pas sollicité, la broche d'entraînement 50 est immobile.

[0037] A la figure 10B, le mécanisme d'actionnement manuel 60 est au travail et l'appareil de coupure 1 est toujours à l'état 0 : le pignon de sortie 62 a pivoté vers la gauche dans le sens anti-horaire R' d'un angle d'environ 60° sous l'action manuelle d'un opérateur sur la clé 14 pour tourner le pignon d'entrée 61 d'un angle correspondant, la seconde roue à rochet 68 reste immobilisée par les seconds cliquets 67 en prise avec ses dents 68', le ressort de torsion 66 est comprimé, sa branche 66a étant emmenée par la nervure axiale 64 du manchon 63, l'autre branche 66b restant bloquée dans le logement 55' de la paroi radiale 55 de la broche d'entraînement 50 qui reste immobile.

[0038] A la figure 11B, le mécanisme d'actionnement manuel 60 est au travail et l'appareil de coupure 1 a changé d'état et est passé de l'état 0 à l'état II : les secondes cames 65 du pignon de sortie 62 ont soulevé les seconds cliquets 67 qui ont libéré la roue à rochet 68 autorisant la rotation de la broche d'entraînement 50 dans le même sens R' sous l'effet du ressort de torsion 66. Ce mouvement de rotation brusque est transmis directement à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 qui commute rapidement. Les seconds cliquets 67 du coté droit sont maintenant en prise avec les dents 68' de la seconde roue à rochet 68, bloquant sa rotation dans les deux sens, pour permettre de commuter l'appareil de coupure de l'état II à l'état 0 en tournant le pignon de sortie 62 dans le sens inverse R par le biais de la clé 14 et du pignon d'entrée 61. Dans ce cas, le ressort de torsion 66 est à nouveau sollicité pour obtenir une commutation rapide. Ces étapes ne sont pas illustrées.

[0039] A la figure 10C, le mécanisme d'actionnement manuel 60 est au travail et l'appareil de coupure 1 est à l'état 0 : le pignon de sortie 62 a pivoté vers la droite dans le sens horaire R d'un angle d'environ 60° sous l'action manuelle d'un opérateur sur la clé 14 pour tourner le pignon d'entrée 61 d'un angle correspondant, la seconde roue à rochet 68 reste immobilisée par les seconds cliquets 67 en prise avec les dents 68', le ressort de torsion 66 est comprimé; sa branche 66b étant emmenée par la nervure axiale 64 du manchon 63, l'autre branche 66a restant bloquée dans le logement 55" de la paroi radiale 55 de la broche d'entraînement 50 qui reste immobile.

[0040] A la figure 11C, le mécanisme d'actionnement manuel 60 est au travail et l'appareil de coupure 1 a changé d'état et est passé de l'état 0 à l'état I : les secondes cames 65 du pignon de sortie 62 ont soulevé les seconds cliquets 67 qui ont libéré la roue à rochet 68 autorisant la rotation de la broche d'entraînement 50 dans le même sens R sous l'effet du ressort de torsion 66. Ce mouvement de rotation brusque est transmis directement à l'axe de commande de l'appareil de coupure 1 qui commute rapidement. Les seconds cliquets 67 du coté droit sont à nouveau en prise avec les dents 68' de la seconde roue à rochet 68, bloquant sa rotation dans les deux sens, pour permettre de commuter l'appareil de coupure de l'état I à l'état 0 en tournant le pignon de sortie 62 dans le sens inverse R' par le biais de la clé 14 et du pignon d'entrée 61. Dans ce cas, le ressort de torsion 66 est à nouveau sollicité pour obtenir une commutation rapide. Ces étapes ne sont pas illustrées.

[0041] Dans le cas d'un appareil de coupure 1 a un seul sens de rotation, le module de commande 10 ne comportant qu'un électroaimant 31, les mécanismes d'actionnement manuel 60 et automatisé 30 sont bien entendu adaptés, par exemple le nombre et la position angulaire des dents 68' de la seconde roue à rochet 68 étant adaptés aux angles de commutation.

[0042] La présente invention concerne également l'appareil de coupure 1 en tant que tel, équipé d'un module de commande 10.

[0043] Il apparaît clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre tous les buts fixés. Notamment, ce module de commande est conçu de manière très simple, compact, avec un nombre de pièces restreint et des pièces communes aux variantes de réalisation destinées aussi bien aux appareils de coupure bistables que tristables, donc à un coût très économique. Ce module de commande est adaptable sur tout type d'appareil de coupure 1 pourvu d'un axe de commande, et peut équiper des appareils déjà existants en après-vente ou des appareils neufs en usine. Ce module de commande permet d'atteindre des vitesses de commutation très élevées au moyen d'une simple impulsion électrique. Il permet également l'utilisation en mode manuel sans avoir à débrayer le mode automatique, ce qui permet par exemple d'enclencher automatiquement et de déclencher manuellement ou inversement. Ce module de commande permet également d'être commandé à distance et peut être associé à tout équipement de contrôle; de détection de défaut, de protection.

Revendications

1. Module de commande (10) automatisé pour appareil de coupure (1) électrique, cet appareil de coupure (1) comportant un axe de commande rotatif, ledit module de commande (10) comportant un boîtier (11) dans lequel est logé un mécanisme d'actionnement automatisé (30) en rotation dudit axe de commande pourvu d'un actionneur (31) en translation, d'un dispositif de transformation (35, 40) du mouvement de translation de l'actionneur en un mouvement de rotation et d'un dispositif de transmission (43, 50) du mouvement de rotation audit axe de commande, caractérisé en ce que ledit actionneur comporte au moins un électroaimant (31), en ce que ledit dispositif de transformation de mouvement comporte au moins un coulisseau (34) couplé audit électroaimant (31), pourvu d'une crémaillère (35) engrenant un pignon moteur (40), ce pignon moteur (40) étant agencé pour être couplé audit axe de commande par ledit dispositif de transmission (43, 50) lorsque ledit module de commande (10) est assemblé audit appareil de coupure (1).

2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électroaimant (31) comporte un noyau plongeur (33) couplé audit coulisseau (34) et sollicité par des moyens de rappel (37) en position de repos lorsque l'électroaimant (31) n'est pas alimenté électriquement.

3. Module selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de rappel (37) sont disposés entre le boîtier (11) et le coulisseau (34).

4. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme d'actionnement automatisé (30) comporte deux électroaimants (31) alignés, en opposition et couplés au même coulisseau (34).

5. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte une broche d'entraînement (50) agencée pour être couplée en rotation à l'axe de commande et comportant une première roue à rochet (51), et au moins un premier cliquet (43) associé à un organe de rappel, solidaire du pignon moteur (40) et agencé pour coopérer avec ladite première roue à rochet (51) de manière à l'entraîner dans au moins un sens de rotation.

6. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte deux premiers cliquets (43) orientés dans des directions opposées et agencés pour coopérer avec ladite première roue à rochet (51) de manière à l'entraîner dans les deux sens de rotation.

7. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur est alimenté électriquement directement par l'appareil de coupure (1) auquel il est associé.

8. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'actionneur est commandé par des moyens de pilotage en fonction de la position angulaire de ladite broche d'entraînement (50).

9. Module selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de pilotage comporte un disque d'indexage (95) lié à ladite broche d'entraînement (50), pourvu de repères correspondants aux états de commutation de l'appareil de coupure (1), et des moyens de détection desdits repères.

10. Module selon la revendication 5, caractérisé en qu'il comporte un disque de cadenassage (80) lié à ladite broche d'entraînement (50) et une languette de cadenassage (17) accessible à l'extérieur dudit boîtier (11) pour être déplacée manuellement entre une position verrouillée dans laquelle elle interdit la rotation dudit disque de cadenassage (80) et une position déverrouillée dans laquelle elle l'autorise.

11. Module selon la revendication 10, caractérisé en ce que le disque de cadenassage (80) comporte des encoches de verrouillage (83) correspondant aux états de commutation dudit appareil de coupure (1) et en ce que la languette de cadenassage (17) comporte un doigt de verrouillage (84) agencé pour s'emboîter dans une des encoches de verrouillage (83) en position verrouillée.

12. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un anneau de sécurité (90) associé au disque de cadenassage (80) et pourvu d'un masque agencé pour obturer l'une ou l'autre encoche de verrouillage (83) en fonction de la position angulaire réglable dudit anneau de sécurité (90) par rapport au disque de cadenassage (80).

13. Module selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme d'actionnement manuel (60), logé dans ledit boîtier (11), dans l'alignement dudit mécanisme d'actionnement automatisé (30), ce mécanisme d'actionnement manuel (60) étant pourvu d'un organe de préhension (14) manoeuvrable à l'extérieur dudit boîtier (11) par un opérateur et d'un dispositif de transmission (61, 62, 66, 68) à ladite broche d'entraînement (50).

14. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de transmission comporte un pignon d'entrée (61) commandé par ledit organe de préhension (14), engrenant un pignon de sortie (62) couplé à ladite broche d'entraînement (50) par un système à action brusque (66, 68) agencé pour commuter rapidement ledit appareil de coupure (1).

15. Module selon la revendication 13, caractérisé en ce que le système à action brusque comporte un ressort de torsion (66) coaxial à ladite broche d'entraînement (50) et logé dans un manchon (63) solidaire dudit pignon de sortie (62), les branches (66a, 66b) dudit ressort de torsion (66) étant en appui sur des butées (55, 64) prévues sur ladite broche d'entraînement (50) et dans ledit manchon (63).

16. Module selon la revendication 15, caractérisé en ce que le système à action brusque comporte une deuxième roue à rochet (68) liée à ladite broche d'entraînement (50) et au moins deux seconds cliquets (67) associés à un organe de rappel (69), solidaires dudit boîtier (11), orientés dans des directions opposées et agencés pour coopérer avec ladite seconde roue à rochet (68).

17. Module selon la revendication 16, caractérisé en ce que les seconds cliquets (67) comportent une première aile (67a) apte à circuler sur une seconde came (65) solidaire dudit pignon de sortie (62) de manière à écarter lesdits seconds cliquets (67) et libérer la rotation de ladite seconde roue à rochet (68).

18. Module selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi intermédiaire (70) disposée dans le boîtier (11) traversée par ladite broche d'entraînement (50) et agencée pour porter lesdits seconds cliquets (67) et leur organe ressort (69).

19. Module selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite paroi intermédiaire (70) comporte une lèvre de retenue (71) agencée pour écarter lesdits premiers cliquets (43) et libérer la rotation de ladite première roue à rochet (51) de manière à débrayer le mécanisme d'actionnement automatisé (30).

20. Module selon la revendication 16, caractérisé en ce que les seconds cliquets (67) comportent une deuxième aile (67c) apte à circuler sur une première came (45) prévue sur le pignon moteur (40) de manière à écarter lesdits seconds cliquets (67) et libérer la rotation de ladite seconde roue à rochet (68) de manière à débrayer le mécanisme d'actionnement manuel (60) lorsque le mécanisme d'actionnement automatisé (30) est en fonction.

21. Appareil de coupure (1) électrique comportant un axe de commande rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte un module de commande (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Claims

1. Automated control module (10) for an electrical cut-off apparatus (1), this cut-off apparatus (1) including a rotary drive shaft, said control module (10) including a housing (11) in which an automated actuation mechanism (30) for the rotation of said control axis is seated, equipped with a translation actuator (31), a device (35, 40) converting the translation movement of the actuator into a rotary movement and a device (43, 50) transmitting the rotary movement to said drive shaft, characterized in that said actuator includes at least one electromagnet (31), in that said movement conversion device includes at least one slide (34) coupled to said electromagnet (31), provided with a rack (35) meshing with a driving pinion (40), this driving pinion (40) being arranged to be coupled to said drive shaft through said transmission device (43, 50) when said control module (10) is assembled with said cut-off apparatus (1).

2. Module according to claim 1, characterized in that the electromagnet (31) includes a plunger (33) coupled to said slide (34) and pulled back in idle position by return means (37) when the electromagnet (31) is not powered electrically.

3. Module according to claim 2, characterized in that the return means (37) are arranged between the housing (11) and the slide (34).

4. Module according to claim 1, characterized in that said automated actuation mechanism (30) includes two electromagnets (31) aligned, in opposition and coupled to the same slide (34).

5. Module according to claim 1, characterized in that the transmission device includes a drive spindle (50) arranged to be rotationally coupled to the drive shaft and including a first ratchet wheel (51), and at least a first pawl (43) associated with a return element, fastened to the driving pinion (40) and arranged to cooperate with said first ratchet wheel (51) so as to drive it at least in one direction of rotation.

6. Module according to claim 5, characterized in that the transmission device includes two first pawls (43) oriented in opposite directions and arranged to cooperate with said first ratchet wheel (51) so as to drive it in both directions of rotation.

7. Module according to claim 1, characterized in that the actuator is powered electrically directly by the cut-off apparatus (1) it is associated with.

8. Module according to claim 5, characterized in that the actuator is controlled by controlling means according to the angular position of said drive spindle (50).

9. Module according to claim 8, characterized in that the controlling means include an indexing disk (95) linked with said drive spindle (50), provided with marks corresponding to the switching states of the cut-off apparatus (1) and with means for the detection of said marks.

10. Module according to claim 5, characterized in that it includes a locking disk (80) linked with said drive spindle (50) and a padlocking tab (17) accessible at the outside of said housing (11) to be moved manually between a locked position, in which it prevents said locking disk (80) from rotating, and an unlocked position, in which it allows the rotation.

11. Module according to claim 10, characterized in that the locking disk (80) includes locking notches (83) corresponding to the switching states of said cut-off apparatus (1) and in that the padlocking tab (17) includes a locking finger (84) arranged to fit into one of the locking notches (83) in locked position.

12. Module according to claim 11, characterized in that it includes a safety ring (90) associated with the locking disk (80) and provided with a mask arranged to close one locking notch (83) or the other according to the adjustable angular position of said safety ring (90) with respect to the locking disk (80).

13. Module according to claim 5, characterized in that it includes a manual actuation mechanism (60), located in said housing (11), aligned with said automated actuation mechanism (30), this manual actuation mechanism (60) being provided with a gripping element (14) which can be operated by an operator from the outside of said housing (11), and with a transmission device (61, 62, 66, 68) to said drive spindle (50).

14. Module according to claim 13, characterized in that the transmission device includes an input pinion (61) driven by said gripping element (14), meshing with an output pinion (62) coupled to said drive spindle (50) by a snap-action system (66, 68) arranged to switch quickly said cut-off apparatus (1).

15. Module according to claim 13, characterized in that the snap-action system includes a torsional spring (66), coaxial with said drive spindle (50) and seated in a sleeve (63) fastened to said output pinion (62), the legs (66a, 66b) of said torsional spring (66) being resting on stops (55, 64) provided on said drive spindle (50) and in said sleeve (63).

16. Module according to claim 15, characterized in that the snap-action system includes a second ratchet wheel (68) linked with said drive spindle (50) and at least two second pawls (67) associated with a return element (69), fastened to said housing (11), oriented in opposite directions and arranged to cooperate with said second ratchet wheel (68).

17. Module according to claim 16, characterized in that the second pawls (67) include a first wing (67a) able to circulate on a second cam (65) fastened to said output pinion (62) so as to spread said second pawls (67) and release the rotation of said second ratchet wheel (68).

18. Module according to claim 16, characterized in that it includes an intermediate wall (70) located in the housing (11) crossed by said drive spindle (50) and arranged to bear said second pawls (67) and their spring element (69).

19. Module according to claim 18, characterized in that said intermediate wall (70) includes a retaining lip (71) arranged to spread said first pawls (43) and release the rotation of said first ratchet wheel (51) so as to disengage the automated actuation mechanism (30).

20. Module according to claim 16, characterized in that the second pawls (67) include a second wing (67c) able to circulate on a first cam (45) provided on the driving pinion (40) in order to spread said second pawls (67) and release the rotation of said second ratchet wheel (68) so as to disengage the manual actuation mechanism (60) when the automated actuation mechanism (30) is in operation.

21. Electrical cut-off apparatus (1) including a rotary drive shaft, characterized in that it includes a control module (10) according to any of the previous claims.

Ansprüche

1. Automatisiertes Steuermodul (10) für ein elektrisches Schaltgerät (1), wobei das Schaltgerät (1) eine drehbare Steuerachse aufweist, wobei das Steuermodul (10) ein Gehäuse (11) aufweist, in dem ein automatisierter Betätigungsmechanismus (30) um die Steuerachse drehbar angeordnet und mit einem translativ betätigbaren Stellglied (31) versehen ist, mit einer Vorrichtung (35,40) zur Umwandlung der Translationsbewegung des Stellgliedes in eine Drehbewegung und mit einer Vorrichtung (43,50) zur Übertragung der Drehbewegung auf die Steuerachse, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mindestens einen Elektromagneten (31) aufweist, wobei die Vorrichtung zur Umwandlung der Bewegung mindestens ein mit dem Elektromagneten (31) verbundenes Gleitstück (34) aufweist, welches mit einer Zahnstange (35) versehen ist, die ein Antriebsritzel (40) in Eingriff nimmt, wobei das Antriebsritzel (40) angeordnet ist, um über die Übertragungsvorrichtung (43,50) mit der Steuerachse verbunden zu werden, wenn das Steuermodul (10) mit dem Schaltgerät (1) zusammengebaut ist.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (31) einen mit dem Gleitstück (34) verbundenen Tauchmagnetanker (33) aufweist, der in Ruhestellung mittels Rückholeinrichtungen (37) belastet ist, wenn der Elektromagnet (31) nicht mit Strom versorgt ist.

3. Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholeinrichtungen (37) zwischen dem Gehäuse (11) und dem Gleitstück (34) angeordnet sind.

4. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der automatisierte Betätigungsmechanismus (30) zwei einander gegenüberliegend ausgerichtete Elektromagnete (31) aufweist, die mit demselben Gleitstück (34) verbunden sind.

5. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung einen Mitnehmerbolzen (50) aufweist, der angeordnet ist, um drehbar mit der Steuerachse verbunden zu werden, der ein erstes Sperrzahnrad (51) und mindestens eine erste Sperrraste (43) aufweist, die mit einem Rückholelement verbunden ist, welches fest mit dem Antriebsritzel (40) verbunden und angeordnet ist, um mit dem ersten Sperrzahnrad (51) so zusammenzuwirken, um es in mindestens einer Drehrichtung anzutreiben.

6. Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung zwei erste Sperrrasten (43) aufweist, die in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet und angeordnet sind, um mit dem ersten Sperrzahnrad (51) so zusammenzuwirken, um es in den zwei Drehrichtungen anzutreiben.

7. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied durch das Schaltgerät (1), mit dem es verbunden ist, direkt mit Strom versorgt wird.

8. Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied durch Steuereinrichtungen in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Mitnehmerbolzens (50) gesteuert wird.

9. Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen eine Indexierungsscheibe (95), die mit dem Mitnehmerbolzen (50) verbunden ist, die mit entsprechenden Markierungen versehen ist, die mit den Schaltzuständen des Schaltgerätes (1) übereinstimmen, und Einrichtungen zur Erkennung der Markierungen aufweisen.

10. Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine mit dem Sperrzahnrad (50) verbundene Verriegelungsscheibe (80) und eine Verriegelungslasche (17) aufweist, die von außerhalb des Gehäuses (11) zugänglich ist, um manuell zwischen einer Verriegelungsposition, in der sie die Drehung der Verriegelungsscheibe (80) nicht zulässt, und einer Entriegelungsposition verschoben zu werden, in der sie dies zulässt.

11. Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsscheibe (80) Verriegelungskerben (83) aufweist, die mit den Schaltzuständen des Schaltgerätes (1) übereinstimmen, wobei die Verriegelungslasche (17) einen Verriegelungsfinger (84) aufweist, der angeordnet ist, um sich in der Verriegelungsposition in eine der Verriegelungskerben (83) einzupassen.

12. Modul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen mit der Verriegelungsscheibe (80) verbundenen Sicherheitsring (90) aufweist, der mit einer Blende versehen ist, die angeordnet ist, um die eine oder die andere Verriegelungskerbe (83) in Abhängigkeit von der regelbaren Winkelstellung des Sicherheitsringes (90) im Verhältnis zu der Verriegelungsscheibe (80) abzudecken.

13. Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen in dem Gehäuse (11) untergebrachten manuellen Betätigungsmechanismus (60) in der Ausrichtung des automatisierten Betätigungsmechanismus (30) aufweist, wobei der manuelle Betätigungsmechanismus (60) mit einem von außerhalb des Gehäuses (11) durch einen Bediener manövrierbaren Greifelement (14) und mit einer Übertragungsvorrichtung (61,62,66,68) zu dem Mitnehmerbolzen (50) versehen ist.

14. Modul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung ein durch das Greifelement (14) gesteuertes Eingangsritzel (61) aufweist, welches in ein Ausgangsritzel (62) eingreift, welches durch ein Schnappsystem (66,68) mit dem Mitnehmerbolzen (50) verbunden ist, um das Schaltgerät (1) schnell zu schalten.

15. Modul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnappsystem eine koaxial zu dem Sperrzahnrad (50) angeordnete Spannfeder (66) aufweist, die in einer Hülse (63) angeordnet ist, die fest mit dem Ausgangsritzel (62) verbunden ist, wobei die Schenkel (66a,66b) der Spannfeder (66) auf Anschlägen (55,64) aufliegen, die auf dem Mitnehmerbolzen (50) und in der Hülse (63) vorgesehen sind.

16. Modul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnappsystem ein zweites Sperrzahnrad (68), welches mit dem Mitnehmerbolzen (50) verbunden ist, und mindestens zwei zweite Sperrrasten (67) aufweist, die mit einem Rückholelement (69) verbunden sind, die fest mit dem Gehäuse (11) verbunden, in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet und angeordnet sind, um mit dem zweiten Sperrzahnrad (68) zusammenzuwirken.

17. Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sperrrasten (67) einen ersten Flügel (67a) aufweisen, der in der Lage ist, über einem zweiten Nocken (65) zu kreisen, der fest und derart mit dem Ausgangsritzel (62) verbunden ist, dass er die zweiten Sperrrasten (67) ausspart und die Drehung des Sperrzahnrades (68) freigibt.

18. Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zwischenwand (70) aufweist, die in dem Gehäuse (11) angeordnet ist, von dem Mitnehmerbolzen (50) durchquert wird und angeordnet ist, um die zweiten Sperrrasten (67) und ihr Federelement (69) zu tragen.

19. Modul nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (70) eine Rückhaltelippe (71) aufweist, die angeordnet ist, um die ersten Sperrrasten (43) auszusparen und die Drehung des ersten Sperrzahnrades (51) so freizugeben, dass der automatisierte Betätigungsmechanismus (30) ausgerückt wird.

20. Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sperrrasten (67) einen zweiten Flügel (67c) aufweisen, der in der Lage ist, über einem ersten Nocken (45) zu kreisen, der auf dem Antriebsritzel (40) derart vorgesehen ist, dass er die zweiten Sperrrasten (67) ausspart und die Drehung des Sperrzahnrades (68) so freigibt, dass der manuelle Betätigungsmechanismus (60) ausgerückt wird, wenn der automatisierte Betätigungsmechanismus (30) aktiviert ist.

21. Elektrisches Schaltgerät (1) mit einer Drehachse, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Steuermodul (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.

Dessins