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"DISPOSITIF DE COMMANDE MANUELLE CRAN PAR CRAN, NOTAMMENT APPLICABLE AUX COMMUTATEURS ET COMBINATEURS DU TYPE ROTATIF"
L'objet de la présent-e invention est un dispositif de com- mande manuelle par organe de manoeuvre unique animé d'un mouvement alternatif, notamment applicable aux commutateurs et combinateurs du type rotatif à deux sens de marche séparés par une position d'arrêt.
Le nouveau dispositif possède, entre autres, les carac- téristiques essentialles suivantes : a) L'appareil commandé par ce dispositif ne peut, quand on .. l'éloigne da sa position d'arrêt, c'est-à-dire quand on le dé- place dans un des deux sens de marche, tourner en une seule fois d'un angle supérieur à celui qui sépare une position quelconque de la position immédiatement voisine. On élimine ainsile danger
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d'un arrêt des organes de contact dans une position intermé- diaire.
L'écart angulaire de deux positions voisines peut en outre présenter des valeurs différentes. b) Dans l'un ou l'autre sens de marche, le passage de la première position à la seconde, de la seconde à la troisième, et ainsi de suite jusqu'à n, ne peut s'opérer sans un retour pr éalable en arrière de l'organe de manoeuvre;
l'appareil commandé doit donc nécessairement marquer un temps d'arrêt avant de franchir l'une quelconque de ses positions successives à partir de la première. c) Le retour de l'appareil occupant une position déterminée dans un sens ae marche à une position intermédiaire du même sens de marche, ou à la position d'arrêt, peut s'opérer en un seul temps au moyen du même organe de manoeuvre. L'appareil également peut/être ramené en un temps à la première position de marche dans le sens opposé.
Les dessins ci-annexés, auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
La f'ig. 1 est une coupe en élévation, partie suivant la ligne A 0 B, partie suivant la ligne A 0 0, de la fig. 4!de l'ensemble du nouveau dispositif muni de sa manette de commande à main; ce dispositif étant dans la position zéro.
La fig. 2 est une vue en élévation suivant la ligne xx de la fig. 4.
La fige 3 est une coupe horizontale suivant la ligne H I de la fig. 2, l'équipage mobile du dispositif étant à la fin d'une course partielle qui vient de l'amener au premier cran.
La fig. 4 est une coupe horizontale suivant la ligne F G de la fig. 2. L'équipage mobile s'y trouve au premier cran et l'on se uispose à lui en faire franchir un deuxième.
Les fig. 5 et 6 sont des coupes partielles suivant la ligne K L de la fig. i, montrant les mêmes organes dans deux po- sitions différentes.
La fig. 7 est une vue en élévation suivant la ligne y y
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de la fig. 8, d'un dispositif semblable à celui, représenté fig. 1 à 6, mais muni en outre d'un verrouillage électrique.
La fig. 8 est une coupe horizontale suivant la ligne D E
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de la pig. 7.
Sur toutes ces figures les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments ou organes.
L'équipage mobile de l'appareil à commander (commutateur, combinateur, etc...) n'est pas représenté sur les dessins; on doit l'imaginer comme faisant corps avec l'arbre de commande 1, fig.
1,2 et 7, dont il est solidaire, et sur lequel arbre on cale une roue à rochet 2 servant à sa commande. Cet arbre sera considéré dans ce qui suit comme occupant une position verticale, bien que l'appareil puisse, dans la pratique, occuper une position différente. Il porte, à sa partie supérieure, un index 3 qui se déplace au-dessus d'un secteur 4 fixé au bâti de l'appareil, et sur lequel sont repérés les diverses positions que peut occuper l'équipage mobile.
La roue à rochet 2 est elle-même actionnée, suivant un processus décrit en détail ci-après, par un levier coudé 5 dont la branche supérieure est solidaire d'une manette de commande 6 manoeuvrée à la main, l'ensemble de ces deux organes tpurnant à frottement doux sur l'arbre 1 solidaire de l'équipage mobile de l'appareil à'commander.
La roue à rochet 2 porte à sa partie inférieure un tourillon vertical 7 autour duquel est articulée une came symétri- que 8 en forme d'Y, voir notaument les fig. 1, 3,5 et 6. La roue à rochet 2 présente encore une rainure circulaire 9 concentrique au tourillon 7, à l'intérieur de laquelle peut se déplacer un doigt vertical 10, de section circulaire par exemple, assujetti à , l'extrémité inférieure de la came 8.
Cette came 8 se trouve guidée simultanément ou suce@ssi- vement par trois éléments distincts :
1) un doigt vertical 11 porté par l'extrémité inférieure du , levier coudé 5, doigt qui tend, quand il est en prise avec l'une des branches de l'Y, à faire pivoter la came 8 autour du
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tourillon 7, voir notamment les fig. 1, 5 et 6;
2) une contre-came supérieure 17 solidaire de la branche supérieure du levier coudé 5, sur laquelle porte l'extrémité du doigt vertical 10. Cette came, voir fig. 1,4, 5 et 6, comporte deux con- tours circulaires concentriques à l'arbre 1, de rayons différents, et relies entre eux par des profils arrondis.
Elle permet le bas- culement de la came 8 quand l'appareil est dans la position zéro, et l'empêche quand le doigt 11 n'est plus engagé dans la oame 8; ") une rampe inférieure solidaire du bâti de l'appareil , et, par conséquent, fixe dans l'espace. Cette came présente un con- tour circulaireconcentrique à l'arbre 1 , interrompu seulement par une encoche 12' où vient se loger l'extrémité inférieure de l'Y formant la came 8, quand l'équipage mobile se trouve dans la position zéro, fig. 5.
Les ueux branches du levier coudé 5 sont traversées par deux tourillons 13 et 13', fig. 1 et 4, montés à égale distance de l'axe de l'arbre mobile 1. Autour de chacun de ces tourillons est articulé un ensemble constitué par un cliquet 14, 14' et un levier 15, 15' arrondi à son extrémité, soumis à l'action de ressorts 16,16'. Les deux ensembles 14, 15, 16 et 14',15', 16' sont disposés de manière symétrique par rapport au levier coudé 5, et l'action des ressorts 16, 16' tend à les ramener vers le centre du aispositif. Les cliquets 14, 14' qui permettent au levier 5 d'ac- tionner par saccades, soit dans un sens, soit dans l'autre, la roue à rocet 2, sont placés en regard de cette roue, entre les oranches du levier coudé 5.
Les leviers 15, 15' sont montés au des- sus au levier coudé 5 en regard d'une rampefixe 18, dite rampe d'encliquetage, portée par le bâti de l'appareil, et concentrique à l'arbre 1. Cette rampe présente à chaque extrémité un talon de forme etde dimensions appropriées, voir notamment fig. 4, qui ne permet l'engagement du cliquet 14 ou du cliquet 14' que dans une sone (ou secteur) choisie de la roue à rochet 2, comme il sera expliqué plus loin.
La course des cliquets 14, 14' est limitée par deux butées
3 et ..
19,19' fig./4 portées par le bâti fixe de l'appareil et disposées
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sur une circonférence concentrique à l'arbre 1, ces butées ont pour but d'une part de limiter à un seul cran par manoeuvre le déplaoement de l'équipage mobile, d'autre part d'empêcher que cet équipage ne dépasse, à la fin d'une manoeuvre rapide, sous Inaction de sa force vive, la position choisie par l'opérateur.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
Dans la position zéro de l'équipage mobile, le levier coudé 5 occupe la position représentée sur la fig. 5 et l'extré- mité inférieure de l'Y formant la came 8, est engagée dans l'en- coche 12' de la rampe inférieure fixe 18.
@
Si l'on déplace la manette de commande 6, et par suite le levier coudé 5, dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, le premier effet de ,ce déplacement est de faire basculer la came 8 autour de son tourillon 7 sous l'action du doigt 11 solidaire du-levier 5. La came 8 abandonne alors l'encoche 12' de la rampe fixe 12, tandis que le doigt 10 coulisse dans la @ rainure 9 et se déplace sur le contour de plus faible rayon de la contre-came 17. Un peu avant que le doigt 11 abandonne la branche de la came 8, avec laquelle il est en contact, le doigt 10 de cette came rencontre le contour de plus grand rayon de la contre-came 17.
A partir de ce moment la came 8 se trouve dans la position représentée sur la fig. 6, et, au fur et à mesure que la roue à rochet 2 progressera dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, l'ensemble de la came 8 décrira un simple mouvement de rotation autour de l'arbre 1. Ce mouvement est facilité par le tracé extérieur des branches de l'Y qui présentent la forme d'un arc de cercle de même diamètre que la contre-came 17.
Il convient d'ajouter que l'équipage mobile de l'appa- reil à commander cpmporte, d'une manière connue, un dispositif de marquage des crans qui tend à ramener automatiquement cet équipage dans une position correspondant à un cran déterminé.
C'est ainsi qu'au début de la manoeuvre l'encoche 12' de la rampe 12 ne présentant pas la forme d'un arc de cercle concentrique au tourillon 7, le dégagement de la came 8 hors de cette encoche, entraîne un léger déplacement de la roue à rochet 2 que le ressort
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de marquée des crans (non représenté) ramène aussitôt après/dans la position zéro.
Si l'on continue à déplacer le levier coudé 5 à partir de la position représentée sur la fig. 6, dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, le levier 15, qui glisse , sur la rampe 18, voir fige 4, parvient au talon de cette rampe, ce qui a pour effet de rapprocher le cliquet 14 de la roue à rochet 2. Une rotation supplémentaire de quelques degrés imprimée au levier 5 permet au levier 15 de quitter le talon de la rampe 18, ce qui autorise un nouveau rapprochement du oliquet 14 de la roue à rochet 2.
Dans le dispositif représenté à titre d'exemple sur les fig. 1 à 8, on a prévu deux écarts angulaires différents entre les positions successives de l'équipage mobile. Les dents de deux grandeurs différentes dont est munie la roue à roohet 2 permettent de faire franchir à l'équipage mobile les intervalles correspondants. Si, en effet, le passage de la position zéro a la position i entraîne le franchissement d'un intervalle de première grandeur, la dent correspondante sera une dent de première grandeur, et le cliquet 4 viendra en prise avec cette dent quand le levier 15 quittera le talon de la rampe 18. A partir de ce moment, une rotation de quelques degrés du levier 5 amè- ne le cliquet 14 dans la position représentée sur la f ig. 3.
Ce cliquet se trouve bloqué entre la première dent de la roue à rochet 2 d'une part, et la butée 19 d'autre part. Dans cette posi- tion du dispositif l'équipage mobile se trouve au premier cran.
Si les positions suivantes : 2, 3, par exemple, nécessitent le franchissement d'un intervalle de première grandeur, les dents correspondantes seront également de première grandeur coince sur les fig. 3 et 4.
Si l'on veut p oursuivre le déplacement de l'équipage mobile, il est maintenant nécessaire de ramener en arrière le levier 5 jusqu'à ce que le levier 15 remonte sur le talon de la rampe 18; le dispositif se trouve alors dans la position repré- àentée'sur la fig. 4. A cet instant un nouveau déplacement du levier 5 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre permet au cliquet 14 d'engrener aveo la deuxième dent de la
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roue à rochet 2 et d'amener l'équipage mobile au deuxième cran.
Cette opération peut se répéter d'une manière identique pour le troisième cran. Le passage du troisième au quatrième cran néces- sitant le franchissement d'un intervalle de deuxième grandeur, la dent oorrespondante est une dent de deuxième grandeur, et, pour pouvoir mettre en prise le cliquet 14 avec cette dent, il est nécessaire que le levier 15 remonte sur la rampe 18; il en résulte un mouvement supplémentaire en arrière du levier 5 qui, une fois en prise avec la dent correspondante, amène l'équi- page mobile au quatrième cran moyennant un déplacement angulaire supérieur aux précédents. L'opération se poursuit et à la fin le cliquet 14 se trouve simplement bloqué entre la butée 19 et la dernière dent de la roue à rochet 2 correspondant au sens de marche considéré.
L'invention, comme indiqué plus haut, permet d'empêcher un déplaoement angulaire de l'équipage mobile, sous l'effet de sa propre force vive, supérieur à l'intervalle angulaire qui sépare deux crans consécutifs. En effet, le blocage, à la fin de la course, du cliquet 14 entre labutée 19 et une dent de la roue à roohet 2 s'oppose d'une manière positive à tout déplacement de cette dernière roue au delà de la position désirée.
Si le nouveau dispositifnécessite, avant le passage de l'équipage mobile d'un cran au suivant, un léger retour en arrière du levier 5 entraînant un mouvement saccadé de l'équipage mobile dans le sens de la marche, il est possible, par contre, de ramener d'une manière continue l'équipage mobile d'une position quelconque à toute autre position comprise entre cette dernière et la position zéro ou même à la première position dans le sens de marche opposé. Cette manoeuvre s'opère par un déplacement con- tinu de la manette de commande 6 et par suite du levier 5 en di- rection de la position zéro.
Le levier 5 entraîne alors la roue à rochet 2 par l'intermédiaire du doigt d'entraînement 14, de la came 8 et du tourillon 7. Pour arrêter l'appareil dans toute posi- tion intermédiaire entre une position donnée et la position zéro, il suffit d'abandonner la manette de commande 6 à l'instant où l'in dex 3 signale sur le secteur 4 le passage de l'équipage mobile sur la position désirée; le dispositif de marquage des crans
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assure un arrêt précis de l'équipage mobile dans cette positio.
Quand la roue à rochet 2 revient à la position zéro, la came 8 bascule autour de son tourillon 7 pour reprendre la position repré- sente sur la fig. 5. Il est possible, à cet instant, sans intcr- rompre la manoeuvre, d'@ @oner l'équipage mobile dans la position 1 du... @ marche opposé; les opérations successives sont entière- ment symétriques de celles qui ont été décrites précédemment, les organes 14', 5' et 19' jouant respectivement le même rôle que les organes 11, 15 et 19.
Le dispositif décrit ci-dessus peut, suivant l'invention être muni d'un verrouillage pneumatique ou électromagnétique per- mettant soit ue verrouiller l'appareil à distance, soit de subor- donner :.on actionnement à certaines conditions électriques précises.
On a représenté, à titre d'exemple, sur les fig. 7 et 8 un verrouil- lage magnétique qui a pour but d'empêcher la manoeuvre de l'apparat 1 au-delà d'une position uéterminée aussi longtemps que, par exemple, le courant à contrôler par cet appareil demeure supérieur à une valeur donnée.
Ce verrou se compose essentiellement d'un électro- aimant 20 d'un type connu pourvu d'une armature 21 mobile autour d'un axe 22 et soumise à l'action antagoniste d'un ressort 23.
Une rampe latérale 24 présentant un bec inférieur 25 est rendue solidaire de l'armature mobile 21 et peut par conséquent pivoter autour de l'axe 22. Le levier 15'précédemment décrit, qui se dépla- cesur la rampe fixe 18, et met en prise le cliquet 14 et les dents de la roue à rochet 2, possède un pm longement 26 dont l'extrémité arrondie se u éplace le long de la rampe 24.
Tant que l'électro-aimant 20 est parcouru par un courant nul ou insuffisant pour vaincre l'effort de traction du ressort 23, l'armature 21 demeure dans la position d'ouvertue représentée en traits mixtes sur la fig. 8. Quand on fait passer le dispositif de la position zéro à la position 1, le verrou magnétique est sans action. Au moment ou l'on ramène le levier 5 en' arrière afin de préparer le passage de l'équipage mobile à sa deuxième position, le prolongement 26 du levier 15 se déplaçant sur la.rampe 24, et exoer- çant sur le bec 25 de cette rampe un mouvement de rotation, amène
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l'armature mobile 21 au collage.
Aussi longtemps que le courant traversant la bobine de l'é lectro-aimant 20 est suffisant pour maintenir cette armature au oollage, la rampe 24 s'oppose à ce que le cliquet 14 vienne, en prise avec la deuxième dent de la roue à rochet 2, et l'appareil ne peut dépasser la première position. Il peut encore arriver qu'au moment du passage de la position zéro à la position 1 de l'équipage mobile on provoque une surintensité suffisante pour entraîner une attraction immédiate de l'armature 21; le résultat est le même ppur la suite des opérations. quand le levier 5 est ramené à la position zéro le levier 15 est vivement relevé au passage de son prolongement 26 sur le bec 25, puis il reprend sa position normale déterminée par la rampe 18.
Il est naturellement loisible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser des variantes du, dispositif décrit ci-dessus présentant les mêmes caractéristiques et se comportant de la même façon.