FR2622045A1

FR2622045A1 - LOCKING MECHANISM OF THE HANDLING MEMBER OF AN ELECTRIC SWITCH

Info

Publication number: FR2622045A1
Application number: FR8714179A
Authority: FR
Inventors: Uusipaikka Usko; Saarenmaki Reino
Original assignee: Stromberg Oy AB
Current assignee: ABB Stromberg Oy
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-21
Also published as: FI74838C; SE8701696L; DE3733916A1; GB2210504A; GB8723223D0; FI861927A0; FI74838B; SE8701696D0

Abstract

Mécanisme de verrouillage de l'organe de manoeuvre à ressort d'un interrupteur électrique moyenne tension, comprenant un premier levier 1 commandé par un galet 9, une bielle de liaison 2, dont une extrémité est reliée au premier levier 1 et un deuxième levier 4 tourillonné sur l'autre extrémité de la bielle 2 au voisinage d'une de ses extrémités 4a et sur un axe 14 au voisinage de son autre extrémité, l'extrémité 4a du deuxième levier 4 située au voisinage de la bielle 2 étant bloquée derrière une clavette rotative 16 dans la position de fermeture de l'interrupteur lorsqu'elle est pivotée autour de l'axe 14, caractérisé en ce que le premier levier 1 et la bielle 2 sont reliés entre eux au moyen d'un organe élastique 3 et que le mécanisme comprend des moyens 14, 1a qui bloquent le mouvement normal du premier levier 1 afin d'effectuer un mouvement souple, le profil de came du galet de commande 9 étant choisi de manière à engendrer un mouvement au-delà du point de verrouillage.Locking mechanism for the spring operating member of a medium voltage electrical switch, comprising a first lever 1 controlled by a roller 9, a connecting rod 2, one end of which is connected to the first lever 1 and a second lever 4 journaled on the other end of the connecting rod 2 in the vicinity of one of its ends 4a and on an axis 14 in the vicinity of its other end, the end 4a of the second lever 4 located in the vicinity of the connecting rod 2 being blocked behind a rotary key 16 in the closed position of the switch when it is pivoted about the axis 14, characterized in that the first lever 1 and the connecting rod 2 are connected to each other by means of an elastic member 3 and that the mechanism comprises means 14, 1a which block the normal movement of the first lever 1 in order to effect a flexible movement, the cam profile of the control roller 9 being chosen so as to generate a movement beyond the locking point.

Description

MECANISME DE VERROUILLAGE DE L'ORGANE DE MANOEUVRE D'UNLOCKING MECHANISM OF THE HANDLING MEMBER OF A

INTERRUPTEUR ELECTRIQUE.ELECTRIC SWITCH.

L'invention a pour objet un mécanisme de verrouillage de The subject of the invention is a locking mechanism for

l'organe de manoeuvre d'un interrupteur électrique, en parti- the operating member of an electric switch, in particular

culier d'un interrupteur moyenne tension. L'organe de manoeu- bottom of a medium voltage switch. The maneuvering organ

vre est classiquement du type à ressort. Le mécanisme de verrouillage comprend un premier levier commandé par un galet de commande; une bielle de liaison dont une extrémité est reliée au premier levier; et un second levier qui est tourillonné sur l'autre extrémité de la bielle de liaison au vre is conventionally of the spring type. The locking mechanism comprises a first lever controlled by a control roller; a connecting rod, one end of which is connected to the first lever; and a second lever which is journalled on the other end of the connecting rod to the

voisinage d'une de ses extrémités et sur un arbre au voisi- near one of its extremities and on a nearby tree

nage de son autre extrémité, l'extrémité du second levier, à swims from its other end, the end of the second lever,

proximité de la bielle de liaison, étant verrouillée derriè- close to the connecting rod, being locked behind

re une clavette rotative dans la position de fermeture de re a rotary key in the closed position of

l'interrupteur lorsqu'il est pivoté autour de l'arbre. the switch when it is pivoted around the shaft.

La fonction de l'organe de manoeuvre à ressort d'un interrup- The function of the spring-loaded operating device of an interrup-

teur électrique est d'effectuer un mouvement rapide de contact entre les contacts de l'interrupteur lorsque l'ordre de fermeture ou d'ouverture a été reçu. Les mouvements de l'organe de manoeuvre à ressort sont effectués au moyen de electric tor is to make a rapid movement of contact between the switch contacts when the order to close or open has been received. The movements of the spring-loaded actuator are carried out by means of

l'énergie emmagasinée dans les ressorts. the energy stored in the springs.

L'interrupteur est maintenu en position de fermeture au moyen d'un moyen mécanique de verrouillage. Normalement, des efforts engendrés par les ressorts de liaison d'ouverture 2- The switch is held in the closed position by mechanical locking means. Normally, the forces generated by the opening connection springs 2-

sont exercés sur ce moyen de verrouillage. Un autre disposi- are exerted on this locking means. Another arrangement

tif de verrouillage mécanique reçoit les efforts engendrés par le ressort de liaison de fermeture. En pratique, ce dernier moyen de verrouillage peut être réalisé de manière relativement facile. Le premier dispositif de verrouillage tif mechanical locking receives the forces generated by the closing connecting spring. In practice, the latter locking means can be achieved relatively easily. The first locking device

appelé verrouillage côté ouverture présente, pour fonction- called locking on the opening side present, for function-

ner de manière sûre, des difficultés de construction consi- safely, construction difficulties con- sidered

dérablement plus grandes, car il doit se déplacer rapidement grossly bigger because it has to move quickly

et s'arrêter sur une courte distance à l'étape de verrouil- and stop a short distance at the lockout step

lage. Ceci entraîne souvent un rebondissement, ce qui signifie en pratique que le dispositif de verrouillage ne age. This often results in rebound, which in practice means that the locking device does not

fonctionne pas comme il faut.not work as it should.

Dans des solutions antérieures du genre décrit ci-dessus, on a essayé d'empêcher un rebondissement au moyen de divers mécanismes de réglage et de l'utilisation de matières d'amortissement adéquates dans les moyens de limitation. La In previous solutions of the kind described above, attempts have been made to prevent rebound by means of various adjustment mechanisms and the use of suitable damping materials in the limiting means. The

fonction des moyens de limitation est d'empêcher un déplace- function of the limiting means is to prevent displacement

ment excessif de l'extrémité du second levier qui doit être verrouillée derrière la clavette rotative, c'est-à-dire d'empêcher que l'extrémité du second levier glisse au-delà excess of the end of the second lever which must be locked behind the rotary key, i.e. to prevent the end of the second lever from sliding beyond

du point mort du joint universel.neutral joint.

Les forces importantes des ressorts de connexion de l'inter- The significant forces of the connection springs of the inter-

rupteur sont diminuées au moyen de divers leviers de trans- breaker are decreased by means of various shift levers

mission et de joints universels jusqu'à un point o la commande de l'interrupteur peut être effectuée au moyen d'électro-aimants possédant une force d'attraction ou de répulsion de quelques dizaines de Newtons. Etant donné que les joints universels fonctionnent en général à proximité du point mort, le moyen limiteur doit être positionné très près de la clavette rotative. Pour cette raison, des erreurs de mesure et des phénomènes d'usure, même insignifiants, mission and universal joints to a point where the control of the switch can be carried out by means of electromagnets having a force of attraction or repulsion of a few tens of Newtons. Since the universal joints generally operate near neutral, the limiter means must be positioned very close to the rotary key. For this reason, measurement errors and even insignificant wear phenomena,

entraînent des situations o le joint universel ne se dépla- lead to situations where the universal joint does not move

ce pas sur une distance suffisante ou appuie fortement sur le moyen limiteur. Dans les solutions antérieures, on a essayé de résoudre ces problèmes également au moyen de this step over a sufficient distance or presses strongly on the limiting means. In previous solutions, we have tried to solve these problems also by means of

divers réglages.various settings.

- 3 -- 3 -

La présente invention a pour but d'éviter les problèmes ci- The object of the present invention is to avoid the above problems.

dessus et de réaliser un mécanisme de verrouillage du genre décrit au début, dans lequel des petites erreurs de mesure above and realize a locking mechanism of the kind described at the beginning, in which small measurement errors

et des phénomènes d'usure mineurs n'affectent pas le fonc- and minor wear phenomena do not affect the function

tionnement du mécanisme et dans lequel on supprime le rebondissement. Ce but est atteint grâce au fait que le premier levier et la bielle de liaison sont reliés entre eux par un organe élastique et que le mécanisme comprend des moyens de blocage du mouvement normal du premier levier afin de réaliser un mouvement souple, le rayon du galet de commande étant choisi de manière à provoquer un mouvement operation of the mechanism and in which the rebound is eliminated. This object is achieved thanks to the fact that the first lever and the connecting rod are connected together by an elastic member and that the mechanism comprises means for blocking the normal movement of the first lever in order to achieve a flexible movement, the radius of the roller being chosen so as to cause movement

au-delà du point de verrouillage.beyond the locking point.

L'idée de base de l'invention est donc de commander le mouvement du mécanisme de verrouillage et de le limiter au moyen de moyens de verrouillage, du galet de commande et de l'organe élastique, de manière à ce que les effets d'erreurs de mesure soient compensés par le mouvement élastique, et The basic idea of the invention is therefore to control the movement of the locking mechanism and to limit it by means of locking means, the control roller and the elastic member, so that the effects of measurement errors are compensated for by the elastic movement, and

qu'aucun limiteur ne soit nécessaire pour limiter le mouve- that no limiter is necessary to limit the movement

ment de l'extrémité du levier qui doit être bloquée derrière of the end of the lever which must be locked behind

la clavette rotative.the rotary key.

Il est donc possible, au moyen de la solution de l'inven- It is therefore possible, by means of the solution of the invention

tion, de supprimer toutes les opérations de réglage requises tion, to delete all required adjustment operations

dans les mécanismes antérieurs.in the previous mechanisms.

Par la suite, l'invention sera décrite plus en détail en se référant aux exemples illustrés dans les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique du mécanisme de verrouillage selon l'invention lorsque l'interrupteur est dans la position d'ouverture; La figure 2 illustre le mécanisme de verrouillage dans une situation -o le mouvement de commande s'est poursuivi jusqu'à un point o le mouvement élastique a eu lieu; et 4 - La figure 3 illustre une situation o la commande effectuée par le galet de commande a été exécutée et Thereafter, the invention will be described in more detail with reference to the examples illustrated in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of the locking mechanism according to the invention when the switch is in the position d 'opening; FIG. 2 illustrates the locking mechanism in a situation where the control movement has continued to a point where the elastic movement has taken place; and 4 - FIG. 3 illustrates a situation where the command carried out by the control roller has been executed and

o l'interrupteur est prêt à être amené dans la posi- o the switch is ready to be brought to the posi-

tion d'ouverture.opening.

Dans la figure 1, une bielle de liaison angulaire 2 est reliée au premier levier 1 et l'autre extrémité de la bielle est tourillonnée au moyen d'une broche 6 au voisinage d'une In FIG. 1, an angular connecting rod 2 is connected to the first lever 1 and the other end of the rod is journalled by means of a pin 6 in the vicinity of a

extrémité 4a d'un second levier 4. Près de son autre extré- end 4a of a second lever 4. Near its other end

mité, le levier 4 est tourillonné sur l'arbre 14. Le levier 1 et la bielle 2 sont reliés entre eux au moyen d'un ressort 3, la broche 6 étant ainsi portée par la pointe 5 du levier 1 entre la bielle 2 et le levier 4. Le levier 1, la bielle 2, le ressort 3 et le levier 4 forment un joint universel élastique. Le levier 1 est relié par une articulation à un troisième levier 11 de forme quasi-triangulaire qui est tourillonné sur un arbre 13 et auquel est relié un ressort de liaison d'ouverture 15, une extrémité de ce ressort 15 étant positionnée en un point fixe Pi. Le levier 11 est cinématiquement relié à un contact lia, comme il a été illustré schématiquement dans la figure. Le mécanisme comprend en outre un galet de commande 9 qui pivote autour de l'axe 9a et qui est illustré dans la figure 1 alors que le ressort de fermeture 10 est tendu. Le galet de commande 9 est verrouillé au moyen d'une patte 8 et d'une clavette rotative 7. La figure 1 montre, en outre, une clavette mite, the lever 4 is journalled on the shaft 14. The lever 1 and the connecting rod 2 are connected together by means of a spring 3, the pin 6 being thus carried by the point 5 of the lever 1 between the connecting rod 2 and the lever 4. The lever 1, the connecting rod 2, the spring 3 and the lever 4 form an elastic universal joint. The lever 1 is connected by an articulation to a third lever 11 of quasi-triangular shape which is journalled on a shaft 13 and to which is connected an opening connection spring 15, one end of this spring 15 being positioned at a fixed point Pi. The lever 11 is kinematically connected to a contact 11a, as illustrated diagrammatically in the figure. The mechanism further comprises a control roller 9 which pivots around the axis 9a and which is illustrated in FIG. 1 while the closing spring 10 is tensioned. The control roller 9 is locked by means of a tab 8 and a rotary key 7. Figure 1 shows, in addition, a key

rotative 16 et un ressort de rappel 17 de celle-ci. L'extré- rotary 16 and a return spring 17 thereof. The extreme

mité libre 4a du levier 4 est bloquée derrière la clavette rotative 16 dans la position de fermeture de l'interrupteur free mite 4a of the lever 4 is locked behind the rotary key 16 in the closed position of the switch

lia de la manière décrite ci-dessous. lia as described below.

On décrira maintenant le fonctionnement du mécanisme de verrouillage selon l'invention en se référant à toutes les The operation of the locking mechanism according to the invention will now be described with reference to all of the

figures 1 à 3, à commencer par la figure 1. Figures 1 to 3, starting with Figure 1.

Comme indiqué ci-dessus, la figure 1 montre l'interrupteur dans la position d'ouverture, le ressort de fermeture 10 étant tendu. Lorsque l'interrupteur lla est commandé dans la -5- direction de fermeture, la clavette rotative 7 relâche la patte 8, provoquant ainsi la rotation du galet de commande 9 en sens horaire dans la direction de la flèche A, sous l'influence du ressort de fermeture 10. En tournant, le galet de commande 9 appuie sur un rouleau 12 prévu dans le As indicated above, Figure 1 shows the switch in the open position, the closing spring 10 being tensioned. When the switch 11a is controlled in the closing direction, the rotary key 7 releases the tab 8, thus causing the rotation of the control roller 9 clockwise in the direction of arrow A, under the influence of the closing spring 10. By turning, the control roller 9 presses on a roller 12 provided in the

levier 1 forçant ainsi le mécanisme de verrouillage à pivo- lever 1 thus forcing the pivoting locking mechanism

ter par rapport aux axes 13 et 14. En même temps, le ressort d'ouverture 15 commence à se tendre. Lorsque le galet de commande 9 pivote, le mécanisme est poussé vers le bas, de manière à ce que le centre du rouleau 12 soit déplacé le long de la ligne B en traits interrompus montrée dans la figure 3. Dans le levier 1, il est prévu un évidement la, le déplacement d'un point P2 supposé de l'évidement étant indiqué par une ligne interrompue D. ter with respect to the axes 13 and 14. At the same time, the opening spring 15 begins to tension. When the control roller 9 pivots, the mechanism is pushed down, so that the center of the roller 12 is moved along the line B in broken lines shown in Figure 3. In the lever 1, it is provided for a recess la, the displacement of an assumed point P2 of the recess being indicated by a broken line D.

Le mouvement normal du mécanisme selon les lignes interrom- The normal movement of the mechanism along the interrupted lines

pues Bet D se poursuit librement jusqu'à ce que l'évidement la passe pardessus l'axe 14 à un moment donné. Ce faisant, la forme du bord dirigé "vers le haut" de la partie arrière de l'évidement la contraint le levier 1 à être pivoté par pues Bet D continues freely until the recess passes it over axis 14 at a given moment. In doing so, the shape of the edge directed "upwards" from the rear part of the recess forces the lever 1 to be pivoted by

rapport à la bielle 2 lorsque le galet de commande 9 conti- relative to the connecting rod 2 when the control roller 9 conti-

nue à pousser le mécanisme vers le bas, ce qui a pour résul- nude pushing the mechanism down, which results in

tat que l'extrémité 5 du levier 1 est relâchée de la broche as far as the end 5 of lever 1 is released from the spindle

6 et que le ressort 3 est tendu. Cette situation est illus- 6 and that the spring 3 is tensioned. This situation is illus-

trée dans la figure 2 o l'évidement la a été déplacé au- shown in Figure 2 where the recess has been moved to

delà de l'axe 14 et la broche 6 et l'extrémité 5 du levier 1 ont été séparées l'une de l'autre, ce qui a provoqué l'allongement du ressort 3. Cette situation est maintenue jusqu'à ce que le rouleau 12 a entièrement traversé le galet de commande 9. Lorsqu'il a atteint la position de la figure 2 qui est illustrée par la ligne interrompue C de la figure 1, le levier 4 a dépassé la clavette rotative 16, qui a maintenant largement le temps de retourner, en pivotant, à beyond the axis 14 and the pin 6 and the end 5 of the lever 1 were separated from each other, which caused the elongation of the spring 3. This situation is maintained until the roller 12 has completely passed through the control roller 9. When it has reached the position in FIG. 2 which is illustrated by the broken line C in FIG. 1, the lever 4 has passed the rotary key 16, which now largely has the time to return, by pivoting, to

sa position initiale, sous l'action du ressort de rappel 17. its initial position, under the action of the return spring 17.

Le profil de came du galet de commande 9 est choisi de manière à ce qu'il provoque un mouvement plus étendu que -6- celui requis pour faire passer le levier 4 derrière la clavette rotative 16. Ce mouvement excédentaire, ainsi que The cam profile of the control roller 9 is chosen so that it causes a more extensive movement than that required for passing the lever 4 behind the rotary key 16. This excess movement, as well as

l'effet de verrouillage de l'évidement, engendre et main- the locking effect of the recess, generates and

tient un mouvement souple; en d'autres termes, il provoque l'établissement d'un intervalle entre l'extrémité 5 du levier 1 et la broche 6. Par conséquent, les erreurs de mesure et l'usure modifient seulement la dimension de l'intervalle, c'est-à-dire l'allongement du ressort, mais holds a flexible movement; in other words, it causes the establishment of an interval between the end 5 of the lever 1 and the spindle 6. Consequently, the measurement errors and the wear only modify the dimension of the interval, it that is to say the elongation of the spring but

n'affectent pas le fonctionnement du mécanisme de verrouil- do not affect the operation of the locking mechanism

lage lui-même.age itself.

La figure 3 montre un situation dans laquelle le galet de commande 9 a déjà été pivoté entièrement depuis la position de la figure 2 au-delà du rouleau 12, le ressort 3 ayant tiré la broche 6 de nouveau dans une position de butée contre l'extrémité 5 du levier 1 et l'extrémité 4a du levier FIG. 3 shows a situation in which the control roller 9 has already been pivoted entirely from the position of FIG. 2 beyond the roller 12, the spring 3 having pulled the pin 6 again into a position of abutment against the end 5 of lever 1 and end 4a of lever

4 vers une position de butée contre la clavette rotative 16. 4 to a stop position against the rotary key 16.

L'interrupteur lla est alors prêt à être commuté dans la The switch lla is then ready to be switched into the

position d'ouverture.open position.

Les inconvénients des solutions antérieures, tels que le risque de rebondissement et les effets d'erreurs de mesure et les réglages que cela entraîne, peuvent ainsi être supprimés au moyen du mécanisme décrit cidessus. Même si The drawbacks of previous solutions, such as the risk of rebound and the effects of measurement errors and the adjustments that this entails, can thus be eliminated by means of the mechanism described above. Even if

l'invention a été décrite ci-dessus en se référant à l'exem- the invention has been described above with reference to example

ple illustré dans les dessins annexés, il est évident qu'elle ne se limite pas à cet exemple, mais peut être modifiée dans le cadre de l'idée inventive définie dans les ple illustrated in the accompanying drawings, it is obvious that it is not limited to this example, but can be modified within the framework of the inventive idea defined in the

revendications annexées. Ainsi, par exemple, le levier 1 ne appended claims. So, for example, lever 1 doesn't

doit pas être nécessairement "bloqué" dans l'axe 14; on peut utiliser un dispositif de verrouillage ou de limitation séparé pour bloquer le mouvement normal du levier 1 à un must not necessarily be "blocked" in axis 14; a separate locking or limiting device can be used to block the normal movement of lever 1 to one

moment déterminé du mouvement de commande du galet 9. determined moment of the roller drive movement 9.

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Claims

1. Locking mechanism for the operating member

vre of an electric switch, in particular of an inter-

medium voltage breaker, comprising: - a first lever (1) controlled by a control roller (9), - a connecting rod (2) one end of which is connected to the first lever (1) ,, and - a second lever ( 4) journalled on the other end of the connecting rod (2) in the vicinity of one of its ends (4a) and on an axis (14) in the vicinity of its other end, the end (4a) of the second. lever (4) located in the vicinity of the connecting rod (2) being locked behind a rotary key (16) in the closed position of the switch when it is pivoted about the axis (14), characterized in that that: - the first lever (1) and the connecting rod (2) are interconnected by means of an elastic member (3), and in that: - the mechanism comprises means (14, la) which block the normal movement of the first lever (1) in order to make it perform a flexible movement, - the cam profile of the control roller (9) has been chosen so as to generate a movement beyond the point

lock.

2. Locking mechanism according to claim 1,

characterized in that the elastic member is a spring (3).

3. Locking mechanism according to claim 2, characterized in that the locking means comprise a recess (la) formed in the first lever (1), this

recess being moved above the axis (14).