Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~L7~2~32
La presente invention a pour objet un appareil
perfectionne ainsi qulune methode pour la fabrication de
~usibles-limiteurs de courant sans noyau comprenant au moins
un element fusible enroule en helice a l'interieur d'un tube
isolant rempli d'un materiau granulaire capable d'absorber
l'ënergie produite par la coupure d'un courant de defaut.
Une methode traditionnelle et bien connue pour la
fabrication de fusibles-limiteurs de courant haute tension
consiste a embobiner un ou plusieurs elements fusibles le plus
10 ! souvent faitsen argent, sur un noyau isolant rigide ~ait en
ceramique, en steatite ou en~mylar. Les elements fusibles
ainsi embobines sont alors places avec le noyau les supportant
dans un tube isolant qui est ensuite rempli de;sable de quartz
ou de tout autre matériau granulaire capable d'absorber l'e-
nerglc produite par la coupure d'un courant de defaut~ Une
fols le tube rempli, chacune dc ses extrémites est sccllée
par un capuchon.
De tels fusibles-limiteurs de courant avec noyau
se sont averes jusqu'a present efficaces. Malheureusement,
~20 ils presentent en contre-partie au moins deux inconvenients
; majeurs. ;~
Tout~d'abord, lorsqu'ils~sont sollicites par dès
courants de surchage prolongée, la temperature interne des
fusibles avec noyau augmentc de f~açon non unlforme. La
distribution dc tension s'avère alors perturbée par la
presence du noyau dont le coefficlent thcrmique et la constante
dlélcctrlque sont differents de ceux du materiau granulalrc.
Ce premier inconvenient se traduit en pratique par une
instabillte lors dc la ccupure dc courant.
; 30 D'autre part, la presence d'un noyau à l'interieur
de ch~a~ue fusiblc augmcnte substantlcllement lc coût dé
fabrication des fuslbles.
,, . , - . . ,
:
::
~ 72~3~ i
Pour remédier a ces deu~ inconvénients, il a déja
éte proposé de fabriquer et d'utiliser des fusibles limiteurs
de courant sans noyau pour améliorer le pouvoir de coupure
du ~usible, pour assurer un meilleur rétablissement diélec-
trique apres ladite coupure et pour diminuer les coQts de
fabrication. Des appareils ainsi que des méthodes pour la
fabrication de tels fusibles-limiteurs de courant sans noyau
sont décrits, a titre d'exemple, dans les brevets de.s
Etats-Unis 3.831.251 de 1974, 3,839.786 de 1974,
3.848.214 de 1974, 3.959.875 de 1976, 4.003.129 de 1977 et
4.008.451 de 1977. Une methode analogue est également :~
décrite a titre d'exemple dans le brevet allemand 601.752 de
: 1934.
Si les appareils et diverses méthodes decrits dans
ces brevets presentent certains avantages, ils ont également
l'inconvénient d'être extrêmement spécifiques et de ne permettre
chacun que la fabrication dlun type particulier de ~usible-
limiteur de courant.
: Or, on sait que la fabrication de fusibles à faible
~: 20 valeur nominale est différente de celle de ~.,usibles à grande
capacite, les premiers n'exigeant qu~un minuscule élement
~ alors que les seconds, qui sont egalement conçus pour inter-
; ~ : rompre les faibles courants~de surcharge, necessitent un nombre
: considerable d~'eléments fusibles dont la d:istance relative
atteint rapidement une valeur minimale critique qui doit être
sérieusement contrôlée.
On sait egalement que la fabrication de fusibles-
limiteurs de courant sans no~au implique des problèmes
techniques qul sont tout à fait differents en fonction de la
orme, des dimensions et des qualités mécaniques des éléments
fusibles. Ainsi les problemes de fabrication rencontres :
lorsqu'on utilise comme eléments~fusibles des.~fils circulaires
:
.
; - 2 -
.
.: ~ . ~ -
~7~ 32
ou des éléments rectangulaires sont complètement différents.
De même, les problèmes de fabrication rencontrés dependent de
la qualite mécanique du matériau utilisé pour la fabrication
des éléments fusibles, ainsi que du nombre de ces derniers à
placer dans chaque tube.
Tel que précédemment indiqué, la plupart des
appareils ou des méthodes proposés pour la fabrication de
fusibles-limiteurs de courant sans noyau ne sont malheureuse-
ment applicables qu'à un nombre réduit d'éléments fusibles.
D'autre part, les appareils ou méthodes connus exigent une
grande dextérite de la part des techniciens les utilisant
ou mettant en oeuvre et s'avèrent très peu aptes a l'automa-
tisation. Ils ne laissent que tres peu de latitude au con-
cepteur dans le choix du matériau ou dans le design des
fusibles et crée souvent un certain nombre de contraintes a
l'assemblaye, d'autant plus qu'il est bien connu que pour
garder des dimensions raisonnables aux ~usibles de haute
tension, il est né-cessaire dlenrouler sous forme hélico~dale
les éléments ~usiblesen tant que tel, ces derniers étant
toujours plus longs que le tube qui les contiènt.
La présente invention a pour objet un appareil
perfectionné permettant de remédier aux inconvénients
précédemment mentionnés.
Plus précisément, la présente invention a pour
objet un appareil perfectionné qui peut être utilisé avec
n'importe quel type d'élément fusib}e,-quelles que soient sa
forme, ses dimensions, ses qualités mécanlques,sans recours
a d'autres moyens de support, et qui peut,d'autre part, etre
acilement sujet a automatisation grace a la simplicité de sa
structure.
L'appareil perfectionné selon l'inventlon est d'un
type analoque à ceux décrits dans le brevet allemand 601.752
: ~ .
_ 3 --
32
ou le brevet des Etats-Unis 3.831.251. Tout comme les
appareils decrits dans ces deux brevets, l'appareil selon
l'invention comprend donc:
- une base pourvue de moyens pour recevoir et
supporter le tube isolant du fusible;
- un plateau mobile monte sur un guide de facon à
pouvoir se deplacer perpendiculairement à la base;
- des moyens pour deplacer le plateau mobile le
long de son guide en direction de la base ou dans la direction
opposee;
- une tête mobile montée sur le plateau, cette tête
mobile comprenant un axe de rotation oriente vers la base et
des moyens pour embobiner en helice le ou les éléments
fusibles du fusible-limiteur de courant autour de son axe,
puis pour les désembobiner également en helice au sein du tube
: isolant;
- des moyens pour entralner en rotation la tête
~:. mobile autour de son axe dans au moins une direction; et
: : - des moyens pour remplir le tube isolant avec .
~:~ 20 un mat8riau granula1re capable d'absorber 1'énergie de
~:~ coupure de façon à immobiliser le ou les elements fusibles au :~:
fur et a mesure qu'ils son-t desembobinés en hélice dans le ~ :
:
tube.
Contrairement toutefois aux appareils décrits dans
les deux brevets précedemment mentionn8s dont la tête mobile
est constituée par un tube creux pourvu le cas ~echeant d'un
filetage sur sa périphérie:extérieure pour recevoir le ou
les éléments Eusibles, l'appareil perfectionné selon l'invention
se distingue en ce que sa tête mobile.comprend au moins trois
tiges filetées symétrlquement disposées autour de l'axe de
rotation de la tête mobile, le filetage de ces tiges consti- .
tuant les moyens d'embobinage et de désemboblnage du ou des
; - - - 4 - :
' ' ' ' ' '
7;~ Z
éléments fusiblesi et des moyens pour entrainer ces tiges
filetées en rotation simultanée, à la meme vitesse et dans
le meme sens autour de leurs axes respectifs.
Ces moyens d'entraInement de tiges filetées
sont asservis au moyen de deplacement du plateau mobile le
long de son guide de façon à ce que la rotation des tiges
d'ùne part soit synchronisee au mouvement du plateau mobile
sur lequel elles sont montees lors~ue ledit plateau mobile
s'éloigne de la base, et d'autre part s'e:Efectue dans le sens
assurant un auto-désembobinage des éléments usibles montés
sur l~e filet des tiges iletees à l'interieur du tube.
L'utilisation d'une pluralite de tiges filetées au
lieu d'une seule vis comme tete mobile presente l'avantage
enorme de reduire considerablement l'efort engendré par
l'ensemble de l'appareil sur le QU les eléments fusibles
lors du desembobinage et ainsi reduire de açon substantiel~e
leurs risques de. bris, que~ques sbient leur tai~le, forme
ou quallte mecanique.
; A ce suj~et,; plusieurs essals effectues~sur les
appareils de l'art~ antérieur ont permis d'observer que les
elements fusibles~ de~petite dimension que l'on embobine sur
une seule et unique vis,; ont tendance à se briser par effet
de~;serrage~lorsque~1~'on tente de dévisser;;1s~v1s pour
liberer le ou les~elements fusibles dans le tube isolant.
I1 s'avère en effet que }es elements fusibles qui sont en
contact avec la surface de la ~is sur toute la circonference
.
de celle-ci offrent une grande resistance qui est a l'origine
; de bris, oontrairement a ce que 1'on constate sur l'appareil
~selon l'invent~ion~ou les elements fusibles sont tangents
au~.diverses tlges filetees avec, comme resultat, une reduction
,
consldérable d'effort éngendré lors~du debobinage.
Cette~diminution de l'effort se traduit à son tour
- 5 - ~
, ~
7;~3~
par une augmentation substantielle du choix laissé au concepteur
pour la forme, la dimension ou la qualite mecanique des
élements fusibles utilises.
Selon un mode de realisation prefere de l'invention,
la tête mobile comprend huit tiges filetees de preférence
interchangeables, et les moyens pour e.ntralner en rotation
l'ensemble de la tête mobile autour de son axe ou chacune tige
filetée autour de son axe respectif sont constitués par des
jeux d'engrenage entrainés par des barres d'entra~nement
couplees à une vis-sans-fin jouant le rôle de moyens pour
deplacer le plateau mobile le long de son guide.
L'invention a egalement pour objet une methode de
fabrication de fusibles-limiteurs de courant sans noyau de type
precedemment decrit. Cette methode, comme les methodes
decrites dans le brevet allemand 601.752 et le brevet des
Etats-Unis 3.831.251, comprend:
~ ~ - une première étape d'embobinage du ou des eléments
; ~ fusibles sur une tête mobile en translation et entralnable en ~;
rotation par rapport a un axe, par fixation d'une des
extremites de ces eléments fusibles sur ladite tête mobile et
; rotation de cette dérni2re autour de son axe jusqu''a ce que le
ou lesdits elements du fusible soient totalement embobines;
ne seconde etape de positionnement pour le
,
desembobinage, par insertion de ladite tête mobile dans le tube
isolant, fixation des anneaux au tube et pose d'un capuchon,
desengagement de la tête mobile et deplacement de l'ensemble
' vers la base de support du tube, et~
- une troisieme etape de desembobinage en helice du
ou desdits elements fusibles au sein du tube isolant, par
rot~tion des tiges filetees et translation synchro~ise du
plateau mobile~de f'açon a assurer un auto-desembobinage des
~elements fusibLes jusqu'a degagement~complet de la tête mobile,
~ ~: : . : : :
~ ~ ; - 6 -
3Z
les elements fusibles se liberant pro~ressivement de la partie
inferieure de la tête mobile etant simult~nement immobilisés
par écoulement par gravité du matériau granulaire au sein de
l'axe de la tete, lesdits elements ainsi libérés dans leur
position respective originale.
Selon l'invention, cette méthode est toutefois
caractérisée en ce que:
on utilise une tete mobile comprenant au moins
trois tiges filetées symetriquement disposees autour. de l'axe
de rotation de ladite tete mobile r et
la première étape de la méthode inclut l'engagement
du ou desdits eléments fusibles sur les tiges flletees et la
rotation de l'ensemble de celles-ci autour de l'axe de la
: tete mobile pour assurer l'embobinage desire alors que la
troisieme étape inclut la xotation de chacune des ticJes
: filetees par rapport à son axe respectif de façon a
~: assurer un auto-desembobina~e du ou des dits eléments
~usibles sans effort, l'ensemble des tiges filetees restant
~: ~ fixes par rapport à l'axe de la tete mobile.
:: 20 : L'invention ainsi que ses divers avantages
ressortiront mieux à la lecture de la description non restric-
tive qui va~suivre d'un mode de realisation préféré de
nvention, falt avec réference aux dessins annexes dans
: lesquels: :
. Ia figure 1 est une vue en perspective d'un
.
: appareil pour la fabrication de fusibles-limiteurs de courant.
: sans noyau selon l'invention;
la figure 2 est une coupe partielle de face de
: l'appareil illustre sur la figure l; .
la figure 3 est une coupe partielle de profil
: :de l!appareil illustré~sur les f1gures 1: et 2;
:: - 7 - -
:~ :
, .
'7~3~
les figures ~ et 5 sont des vues de dessus du
plateau mobile de l'appareil illustré sur la figure l;
la figure 6 est une vue de dessus du support
inférieur des tiges filetées de la tête mobile de l'appareil
illustre sur la figure l;
la figure 7 apparaissant sur la même planche de
dessins gue la figure 11, est.une vue en perspective des
moyens d'attache de l'anneau inferieur de fixation des
élements fusibles du fusible-limiteur de courant fabrigue
selon l'invention;
la figure 8 est une vue de dessus des moyens :~
d'attache de llanneau supérieur de fixation des élements
fusibles;
la figure 9 est ~ine coupe de profil des moyens
illustres sur la figure 8;
les figures 10 ar b, et c sont des vues schematiques
de proil de l'apparail selon l'invention en opération; et
~ . la figure 11 est une vue en perspective semi
éclatée d'un fusible limiteur de courant sans noyau tel gue
20 fabriqué avec l'appareil perfectionné selon l'invention. ~ :
~: .
L'appareil.perfectionné 1 illustré en perspective
sur la figure 1 est destiné à la fabrication de fuslbles-
limiteurs de courant sans noyau 3 du type illustre sur la
igure 11.
Ce t~pe de fusible-limiteur sans noyau comprend
au moins un élement fusible 11 generalement falt en argent
et enroule en helice à l'intérieur d'un tube isolant 5 rempli
d'un materiau granulaire 21 ~el que du sable de guartz,
capable d'absorber l'énergie:produite.par la coupure d'un
courant de defaut. Le tube isolant 5 est ferme à ses deux
..
extremites par des capuchons 7 et 9 sur lesquels sont montees
des attaches 17 et 19 destinées à faciliter la fixation du
"
: :~ - 8 --
~1 7~
fusible sur le réseau. Pour faciliter le montage des éléments
fusibles 11, le fusible 3 comprend également deux anneaux
de Eixation 13 et 15 sur lesquels les extrémités des élements
fusibles 11 peuvent etre soudés~ Ces anneaux 13 et 15 sont
pourvus de moyens d'attache qui peuvent etre constituées par
deux petits goujons 105 recevant deux boulons pour assurer
leur Eixation a meme les extremites du tube isolant 5 ou a
meme la surface des capuchons 7 ou 9.
Tel qu'indique dans le preambule de la divulgation,
les élements fusibles 11 doivent obligato:irement être enroulés
en hélice à l'intérieur du tube 5 pour avoir la longueur
appropriee en fonction de la tension appliquee tout en conservant des
dimensions raisonnables au tube 5 du fusible 3. Pour ce faire,
le concepteur du fusible peut jouer sur la forme, les
dimensions, les qualités mécaniques ou le nombre des élements
fusibles 11, tout en gardant a l'esprit qu'11 est nécessaire
~ de maintenir une distance relative entre les élements 11 au
- dessus d'une valeur minimale critique qui doit être serieuse-
ment contrôlee pour eviter la formation d'arcs et de court~
circuit.
Se réferant a nouveau a la figure 1, l'appareil
:: :
perfectionné 1 selon l'inventlon comprend un base 23 s'étendant~
dans~un plan horizontal. La base 23 est montée sur~des
- , . , -:
pieds 25 ajustables et est pourvue de moyens 53 pour recevoir
et supporter le tube isolant 5 du usible. La base 23 sert
également de support a un moteur ~47 tel qu'illustre sur les
figures 2 et 3, opere a l'aide d'un potentiometre inversable
51. La base 23 sert enfin de support a trois tiges de guidage
31a, 31b et 31c s'etendant perpendiculairement a sa surface
et 1~ long desquelles peut se déplacer un plateau mobile 27.
Le plateau mobile 27 est déplace le long des tiges -~
31a, 31b, et 31c au moyen d'une vis-sans-fin 35 operee par le
: ~ , 9 -
.
~17~
moteur 47. En fonction du sens de rotation de la vis-sans-
fin 35, le plateau movile peut se déplacer le long des tiges
31a, 31b et 31c soit en direction de la base 23, soit dans la
direction opposee vers un cadre de support 33 parallele au
plateau mobile 27 et dont la fonction est de malntenir entre
elles les extremités des tiges 31a, elb et 31c.
Le plateau 27 sert de support a une tête mobile
37 comprenant un axe de rotation central orienté vers la
base 23 et des moyens 39 pour embobiner en hélice le ou
les éléments fusibles 11 du fusible-limiteur de courant 3
autour de son axe de rotation puis les désembobiner également
en helice au sein du tube isolant.
Enfin, l'appareil perfectionné 1 illustré sur la
fiyure 1 comprend des mo~ens 41 constitués par un réservoir
pour remplir le tube isolant avec du matériau granulaire
capable d'absorber l'énergie de coupure de facon à immobiliser
le ou les éléments fusibles 11 au fur et a mesure qu'ils son~
désembobinés en helice dans le tube 5 placé verticalement sur
le support 53.
TeI qu'illustre plus en detail sur les figures
2 et 3, le moteur 47 est monte sous la base. Un vibrateur
48 es-t également monté sous la base 23 par l'intermédiaire de
ressorts 49 de façon à transmettre des vibrations au support
: 53 et au tube isolant 5 pour avoriser la descente et le
compactage du matériau granulaire depuis le réservoir 41
jusque dans le fond le tube isolant 5. Le support 53 destiné
à recevoir l'extrémité inférieure du tube isolant 5 pourvu~ ~
de son capuchon 9 est constitué d'une pièce rigide alésée 53 :-
et d'un manchon de soutien 55 équipé d'une vis de serrage 57.
~e m~n~hon 55 sert à recevoir ou maintenir perpendiculairement
et de façon rigide l'ensemble du fusible 3. La vis de serrage
57 sert à quant elle à bloquer et maintenir solidement le~;
;
,
3L~7~43,Z
capuchon 9 et le tube isolant 5 dans sa position verticale
une fois place sur le support 53.
Le plateau mobile 27 qui est monte sur les tiges de
guidage 31a, 31b et 31c de façon a pouvoir se déplacer
perpendiculairement a la base 23, comprend une plaque hori-
zontale 61 s'étendant dans un plan horizontal parallèle au
plan de la base 23. Le plateau 27 comprend trois curseurs
63a, 63b et 63c faisant partie intégrante de la plaque hori-
zontale 61. Ces curseurs 63a, 63b et 63c sont destinés à
guider le plateau 27 le long des tiges 31a, 31b et 31c tout
en maintenant la plaque 61 parallèle à la base 23.
Tel qu'indique precédemment, le plateau 27 est
deplacé a l'aide de la vis-sans-fin 35. Cette dernière, con-
trairement aux tiges de guidage 31a, 31b et 31c qui sont
vissées a meme la base et le cadre 33, est montee entre cette
meme base 23 et le cadre 33 a l'aide de palliers 45 de façon
à pouvoir tourner sur elle-meme lorsqu'entralnee par le
moteur 47. La vis-sans-fin 35 passe à travers la plaque 61
du plateau mobile 27 et entralne ce dernier grâce à une ëcrou
65 montee de façon rigide a même la plaque 61 du plateau
; ; mobile 27 au moyen de vis 66.
Comme on peut facilement le comprendre, la rotation
de la vis-sans-fin 35 dans un sens ou dans l'autre entralne
donc un mouvement du plateau mobile 27 vers le haut ou vers
le bas par rapport à la base 23 le long des tiges de guidage
31a, 31b et 31c.
La plaque horizontale 61 du plateau mobile 27
sert de support à un disque 67 qui fait partie intégrante
de sa surface et y est montee en rotation au moyen d'un pallier
69. Le disque 67 sert de support rotatif a la tête mobile
37 qui est montee coaxialement en dessous de lui en dire tion
du support du tube 53 faisant partie de la base 23.
~ .
~7~4~;~
Selon l'invention, la tete mobile 37 est avanta-
geusement constituee d'au moins trois tiges filetées 71
symétriquement disposées autour de l'axe de rotation de la
tete mobile. Les tiges filetées 71 servent de support aux
elements fusibles 11 que l'on cherche a desembobiner au sein
du tube isolant 5. Pour ce faire, chacune de ces tiges 71
est pourvue d'un filetage de forme choisie pour recevoir
et supporter les elements fusibles 11 tout en reduisant au
minimum la resistance de frottement. Le nombre de tiges 71
dépend du diamètre du tube isolant 5 ou, de façon plus
genérale, des specifications de la tete mobile 37 que l'on
veut utiliser. Toutefois, on utilisexa de préférence 6 ou 8
tiges filet.ées 71, tel qu'illustré sur les dessins, pour
assurer un support parfaitement regulier aux elements fusibles
11 sans pour autant augmenter de façon indue le frottement.
Les tiges 71 ainsi que le tête complete sont
montees de façon amovible par leurs extremites superieures
73 sous le disque 67. L'avan~age d'utiliser'de tèlles tiges
71 amovibles est de pouvoir les remplacer a volonte pour
changer la forme du fiIet lorsque l'on cherche a embobiner '
des elements fusibles d'autre nature, forme ou changer le
pas de l'helice. Les tiges filetees 7I sont montees de façon
a pouvoir tourner sur leurs axes respectifs. Pour assurer
cette rotation, l'extremité supérieure de chaque ti~e 71 passe à
travers le disque 67, ressort de l'autre côté de celui-ci
et est equipee d'une petite roue dentee d'entralnement 75.
La tete moblle 37 comprend egalement un tube central ~'
d'alimentation 77 dont le coeur 78 est creux. Ce tube 77 est
fixé de façon rlgide à meme le disque 67 et s'étend depuis le
:~ 3a des~us de celui-ci jusqu'a l'extrémité inferieure des tiges
filetees 71. Ce tube d'alimentation 77 est destiné a permettre
la'descente du matériau granulaire par gravite du reservoir
- 12 -
3~
~1 dans le tube d'isolant 5 au fur et à mesure que la tête
37 remonte lorsqu'elle désembobine les elements fusibles 11
dans le tube 5 du fusible.
Pour assurer cette alimentation, l'extremite
superieure du tube d'alimentation 77 peut être directement
reliée au fond du réservoir 41 contenant du materiau granulaire
9 a l'aide d'une bague de fixation 79. Le reservoir ~1 ~uant
a lui comprend un ~ond 85, un corps central 81 et un couvercle
83 pourvu de la bague de fixation 79.
Quoique directement fixe au disque 67, le tube
d'alimentation 77 en materiau granulaire est rigid~ et sert
de support a un premier dispositif ~7 pour attacher de façon
amovible l'anneau superieur 13 du fusible 3 lorsque Gela est
necessaire. Le dispositif d'attache 87 qui sera decrit plus
en détail ci-apres avec reference aux figures 8 et 9, est
avantageusemen~ conçu pour etre ajustable le long du tube -
d'alimentat.ion 77 a l'aide de vis de fixakion 89. Ces vis
permettent un ajustement aise de la longueur disponible des
tiges filetees 71 en fonction de la longueur du tube isolant S
du fusible 3.
e tube d'alimentation 77 de la tête mobile 37
sert egalement de support ajustable à une bague 91 servant à
maintenir les extremites inferleures des tlges flletees 71.
: Tel qu'illustre plus en detail sur les figures
2, 6 et 7, la bague de maintien 91 est fixée à l'aide de vis
sans tete 93 a meme le tube d'alimentation 77. La periphçrie
exterieure de la bague 91 est pourvue de renfoncements 95
façonnes et placés de façon a recevoir chacune des tiges
filetées 71. Le principal avantage de la bague 91 est d'éviter
un resserrement des extrémités inferieures des tiges filetees
71 vers l'axe central de la tête mobile par serrement excessif
des élements fusibles 11 lors de leur embobinage sur la
- 13 -
'~ ' , ' .
12
périphérie extérieure de la tête mobile.
Les figures 8 et 9 illustrent plus en détail le
dispositif 87 utilisé pour ixer 1'anneau superieur 13 de
support des elements fusibles 11 à une hauteur appropriee sur
la tête mobile de fa~on à s'adapter ~ la lon~ueur du tube
isolant 5 du fusible 3. Ce dispositif de ixation 87 comprend
une large bague 97 de diamètre sufisant pour entourer l'en-
semble des tiges filetees 71. Cette bague 97 qui est fixée
à hauteur voulue sur le tube 77 a l'aide de vis 89, est
pourvue de trois etriers 99 symétriquement disposés autour
de sa périphérie. Ces étriers 99 servent de support a des
doigts 101 montés dans chaque etrier 93 a l'aide d'un pivot :
103. Ces doigts 101 sont destinés a venir engager et cenkrer
: la péripherie intér.ieure de l'anneau supérieur 13 sur lequel
sont soudes les elements fusibles 11 du fusible-limiteur de
; courant 3. Une fois centré a l'aide des doigts 101, l'anneau
13 est maintenu verticalement grâce a ses attaches 105
~ directement a m8me la bague 97.
: En dehors de ce dispositif 87 de fixation de l'anneau
20 13 du fusible 3, la tète mobile 37 comprend également des
moyens pour fixer de façon amovible l'autre anneau du fusible
: 3, a savoir l'anneau iniérieur 15 servant de support aux
extrémités inférieures des éléments fusibles 11. Ces autres
moyens sont constitués d'une pluralité de lamelles 107 fixées
a l'aide de vis 109 tout autour de la périphérie inférieure du
tube d'alimentation 77 a l'extrémité inférieure de la tête
mobile. L'anneau inférieur 15 peut être aisément installé .
sur ces lamelles 107 par simple déformation radiale de celles~
ci. ` : ~,
En plus des divers éléments structuraux precédemment
: décrits, l'appareil perfectionné 1 illustré sur les figures
annexées comprend des moyens pour entralner en rotation
: :
~ - 14 -
~' ' .
3~
l'ensemble de la tete mobile autour de son axe vertical,
c'est-à-dire pour entralner en rotation le disque 67 et tous
les élements que celui-ci supporte.
Ces moyens d'entralnement comprennent une premiere
barre d'entralnement 117 monte à l'aide de palliers 118 direc~
tement entre la base 23 et le cadre de maintien 33 des tiges
de guidage 31 dans une direction parallèle à celle de la vis-
sans-fin 35. La premiere barre d'entralnement 117 est couplée
à la vis-sans-fin 35 de façon a pouvoir tourner avec celle-ci,
par l'intermédiaire d'une courroie 113 montee entre une
première poulie 111 fixee rigidement a l'extrémité supérieure
de la vis-sans-fin 35 et une seconde poulie 115 fixee rigidement
a l'extremite supérieure de la barre d'entralnement 117. La
seconde poulie 115 montee sur la barre d'entra~nement 117
est pourvue d'un mandrin 119 permettant son désen~agement
par simple dévissage de façon à ne pas transmettre le mouvement
de rotation de la vis 35 a la barre d'entra~nement 117 lorsque
cela n'est pas necessaire.
- Lorsque par contre la seconde poulie 115 est serree
a l'aide du mandrin 119.pour transmettre la rotation de
~: la vis-sans-fin 35 a la barre d'entralnement 117, cette derniere
~qui est de preference de section carre ou hexagonale, transmet a son tour
son mouvemen~ rotatif au disque 67. Pour ce~faire, la plaque
horizontale 61 du plateau mobile 37 est po.urvue d'un curseur
vertical 121 engagé a la fois sur la barre 117 et monté en
rotation directement a meme le plateau mobile au moyen d'un
pallier 123 de façon a pouvoir tourner sur lui-même avec la
barre d'entralnement 117 quelle que soit la position du plateau
mobile par rapport a la base 23. Le curseur 121 sert de support
à une petite roue dentée coaxlale ~:la barre:d'entra~nement
117. Cette roue dentée 125 sert à transmettre le mouvement
de rotation du curseur 121 et par conséquent de la barre
- ;
- 15 -
:
~ ,q _J~ ~ ~q ~
117 a une seconde roue ~dentee 127 montee sur un axe 129
fixe ri~idemen~ a même la plaque hori~ontale 61 du plateau
mobile. L'axe 129 sert egalement d'axe à une petite roue
dentee engageant a son tour une autre roue dentee 133 qui
elle-même engage un jeu de dents approprié 135 monté tout
autour de la peripherie du disque 67 pour entraîner en xotation
ce dernier.
Le rapport du systeme d'engrenage constitue par
les roues dentee 125, 127, 131, 133 et 135 est choisi de
façon a assurer une vitesse de rotation appropriee a l'ensemble
de la tete mobile 37 autour de son axe vertical pour permettre
un embobinage des elements fusibles ll dans les filets de --
tiges filetees 71 apres avoir fixe l'une des extrémites de
ces élements fusibles 11 soit a l'anneau 13, soit a l'anneau
15. Il est bien entendu que le sens de rotation à donner a
l'ensemble de la tete dépend de l'anneau choisi pour fixer
les extremités des elements fusibles 11. Ainsi par exemple
dans le cas de l'appareil illustré, il sera nécessaire de
faire tourner la tete mobile 37, lorsque vue de dessus, dans
le sens des aiguilles d'une montre si l'on fixe les extrémités
des elements fusibles 11 a l'anneau~inferieur 15, alors qu'il
sera nécessaire de~faire tourner cette meme tete mobile dans ~
le sens inverse des aiguilles d'une montre si on fixe ces memes
éléments fusibles 11 a l'anneau supérieur 13.
Comme il sera décrit plus en détail ci-après
l'utilisation des moyens d'entralnement qui viennent d'etre
décrits est excluslvement.réservé a l'embobinage des éléments
fusibles 11 sur la périphérie de la tete moblle 37.
Pour assurer un desembobinage de ces memes~eléments
fusibles 11 au sein du tube isolant 5 une fois ceux-ci montes
dans le filet des tiges filetées 71 et soudées aux anneaux
13 et 15 on utilise d'autres moyens pour entrainer les tiges
- 16 -
32
filetees 71 en rotation simultanee, à la meme vitesse et dans
le meme sens par rapport à leurs axes respectis. Ces moyens
d'entralnement des tiges filetees 71 sont asservis au moyen
de deplacement du plateau mobile le long des tiges de guidage
31 de façon à ce que la rotation des tiges 71 d'une part soit
synchronisee au mouvement en translation du plateau mobile
27 sur lequel elles sont montees lorsque ce plateau s'éloigne
de la base, et d'autre part, s'effectue dans un sens assurant
un auto-desembobinage des elements fusibles montes sur les
tiges filetees 71 au sein du tube isolant 5. Dans le cas
- illustre, ce sens de desembobinage sera, vu de dessus, le sens
inverse des aiguilles d'une montre.
Les moyens d'entralnement des tiges filetees 71
comprennent une seconde barre d'entralnement 141 montées à
l'aide depalliers 142 entre la base 23 et le cadre 33. Cette
barre d'entralnement 141 ~ui s'etend dans une direction
parallèle à la vis-sans-fin 35 est reliee à cette derniere
par un système de couplage consistant en un jeu de deux roues
dentees 137 et 139 respectivement fixées aux extremites
superieures de la vis-sans-fin 35 et de la barre d'entralne-
ment 141 au dessus du cadre 33. Le rapport des roues
dentées 137 et 139 est choisi de ~acon à assurer une vitesse
de rotation suffisante à la barre d'entralnement 141, pour
assurer la synchronisation désiree.
La barre d'entrainement 141 passe à travers un
curseur 143 monté de façon riqide en translation mais mobile
en rotation a m~eme la plaque horizontale 61 du plateau mobile
27. Le curseur 143 est destiné à transmettre le mouvement
de rotation de la barre 141 à un second jeu d'engrenage monte
~ meme le plateau 27 quelle que soit Ia position de ce plateau
par rapport à la base 23. Le curseur~143 joue donc exactement
le meme role que le curseur 121 qui a eté decrit precedemment.
: ~ ' - ':
- 17 ~
, . .
L'extrémité supérieure du curseur 143 sert de
support a une roue dentee coaxiale.qui engage en permanence
une autre roue dentée 145 montée en rotation autour d'un ..
support 147 fixé sur la plaque 61 du plateau mobile 27. Le
support fixe 147 sert egalement d'axe a un levier 151 pourvu
d'un bouton d'opération 153 a son extrémite opposee a celle
-fixee a l'axe 147. Pour limiter le mouvement de rotation du
levier 151 autour de llaxe 147, une goupille (non illustrée)
est montée dans une fente de guidage 155 prévue à même la
surface du levier 151. Une mollette 157 est montée sur la
goupille pour fixer rigidement par simple vissage le levier ~ .
lSl dans une orientation donnée par rapport à son axe 147.
, ~e levier 151 sert également de support a une autre ..
petite roue dentée 149 montée de façon ~ 8tre en permanence
engagee par la roue dentée 145 et par conséquent recevoir;
le mouvement de rotation transmis a cette roue 145 par la
petitè roue dentee du curseur 143, quelle que soit la
position du plateau 27 par rapport à la base 23 ou l'orienta-
` tion du levier autour de:son axe 147.
~ 20 L'axe 1:47 ainsi que le levier 151 sont disposés
:: de façon.a ce que, dans une premiere position extreme illustrée
- . . .
sur la figure ~, la roue 149 entrainee par la roue 143 via la
roue 145, tourne dans le vide. Dans la seconde position ~ .
extreme illustrée~sur la figure 5, la roue 149 vient engager
une des petites roues dentees 159 montée à la surface
supérieure du disque 67 de la tete mobile de ~açon a coupler .
les unes aux autres les petites roues dentees 75 montées aux
extremites superieures des tiges filetées 71 pour entralner
ces dernieres en rotat~ion toutes dans le m8me sens. Comme
on peut acilement le:comprendre, cette necessite d'entrainer
:: :
toutes les tiges filetees 71 dans le même sens implique la
: ~presence dlune roue dentee 159 entre chaque petite~roue
: :
~ 18 -
: :
: .
3~
dentée 75, tel qu'il est d'ailleurs clairement illustré
sur les figures 4 et 5.
Comme on peut le comprendre, lorsque le levier'
151 est placé dans la position illustré sur la figure 5, le
mouvement rotatif de la barre de couplage 141 est transmis
via les roues dentees 1~3, 145, 149, 159 et 75 aux tiges
filetées 71 qui sont alors toutes entralnées en rotation dans
le même sens. Le nombre de ces roues dentées et leur
position.sont choisis de façon à ce que, lorsque les tiges '
filetées 71 sont entralnées en ro-tation sur elles-mêmes,
elles tournent dans un sens assurant un auto-désembobinage
des é}éments fusibles 11. Dans le cas de l'appareil illustré
sur les figures annexées, ce sens de rotation sera, vu de
~ dessus, le sens inversè des aiguilles:d'une montre.
Pour assurer un blocage du disque 67 lorsque le
levier 151 est placé dans la position o~ il assure un
. . : engagement et une rotation des tiges filetées 71, un bras de
blocage 161 est prévu. Ce bras est relié à une extrémité au
levier 151 et est monté autour d'un pivot fixe 163 de façon
8 etre automatiquement opéré'par effet de levier lorsque l'on
~: déplace le levier 151. L'extrémité du bras 161 est pourvue . .::
: dlune dent 165 destinée à enga~ger des retralts 167 prevus
à cet effet autour de la périphérie du disque 67. Comme on
peut donc le constater en comparant les figures 4 et S, le
mouvemen-t du levier 151 autour de l'axe 147 amène une rotation
simultanee du bras 161 dont la dent 165 vient engager un des
retraits 167. Cet engagement assure un maintlen rigide du
disque 67 et par conséquent un e~traînement en rotatlon des
tiges filetées 71 uniquement.
: 30 Il convient ici de mentionner que le rapport des
, : .
diverses roues dentees des moyens dlentralnement des.tige's
filetees 71 est choisl de façon extremement precise pour que
-- lg
.
,
le mouvement de rotation des tiges filetées 71 soit asservi
au déplacement du plateau mobile 27 vers le haut le long ae
ses tiges de guidage 31 pour assurer un auto-désembobinage
des élémen~s fusibles 11 à l'intérieur du tube S en même
temps que la tête mobile 37 sort du tube et ainsi eviter
toute action de contrainte sur les éléments fusibles 11.
Le fonctionnement de l'appareil perfectionné
selon l'invention tel qu'il vient d'être décrit va maintenant
être expliqué ci-après plus en détail en se référant en :
particulier à la figure 10 des dessins.
Dans une première étape, le plateau mobile 27
est abaissé par mise en marche du moteur, puis arrêté en
position basse. Une fois cette première étape effectuée,
les anneaux 13 et 15 du fusible 3 ~ue l'on cherche à fabriquer
sont montés sur leurs dispositifs d'attaches respectifs sur
la tête mobile 37.
Les moyens d'entralnement des tiges filetées 71 sont
alors mis en non-opération par déplacement du levier 151 dans
la position de non-engagement illustré sur la figure 4.. Par
contre, les moyens d'entralnement de l'ensemble de la tête
mobile autour de son axe sont engagés par serrage de la molette
119 de façon à ce que la vis 35 puisse transmettre son
mouvement à la barre d'entraînement 117 et par cons8quent
au disque 67. Une fois ces opérations de désengagement et
d'engagement effectuées, les éléments fusibles lI sont soudés
sur l'anneau supérieur 13 et alignés dans les filets des tiges
filetées 71. Le moteur est alors mis en marche avec, comme
résultat, une élévation constante du plateau et une rotation
simultanée de l'ensemble de la tête mobile 37. Ce double
mouvement de translation et de rot~ation assure un alignement
parfait des éIéments fusibles 11 dans les filets des tiges
,
filetées 75. Les éléments fusibles 11 forment alors une
- 20 -
. . .
~ 7~3~
spirale parfaite en se bobinant.
Lorsque les elements fusibles ll en s'embobinant
ont atteint l'anneau inferieur 15, le moteur est arrête et les
extremites des éléments Eusibles sont soudés a même la paroi
de l'anneau inferieur 15.
Il convient bien sûr de signaler que le mouvement de
rotation de l'ensemble de la tête mobile est choisi de façon
a assurer l'embobinage des elements fusibles 11. Dans le
cas de l'appareil illustré sur les figures annexées, cette
rotation, vue de dessus, sera dans le sens inverse des
aiguilles dlune montre.
Si par contre, l'on commença1t par souder les
élements fusibles par l'anneau inferieur 15, il serait
necessaire de faire tourner la t~te mobile dans le sens inverse,
c'est-a-dire, vu de dessus, dans le sens des aiguilles d'une
montre, tout en depla~ant le plateau 27 vers le bas en
translation, pour obtenir l'embobinaye desiré.
Si l'on désire fabriquer un fusible muni d'un
indlcateur, un fil résistif (non illustré) relié a un indicateur
sera fixé a l'anneau inférieur et soutenu par une tige que
l'on montera a l'intérieur d'un -tube 42 passant a l'interieur
du tube d'alimentation 77 de façon a pouvoir le récupérer plus tard.
Une fois les eiements fusibles montes et soudes
à leurs anneaux respectifs, le tube isolant 5 est glissé et
retenu sur la tete mobile. Le capuchon inférieur 9 du fusible
3 est alors fixe a 1'anneau inférieur 15 par vissage des
attaches 105.
La tete mobile et les tiges filetées sont alors
toutes deux désengagées et le plateau mobile supportant le
tube 5 et le capuchon inférieur 9 est abaissé jusqu'a: ce que
l'extrémité inférieure du fusible 3 soit engagee dans le
support 53 et y soit fixe solidement a l'alde de la V~lS 57
~ ~ '
~ - 21 -
., , . ~ , .
3~7~ 2
(voir figure 2). Cette manoeuvre effectuee, l'anneau supérieur
13 est ~ixe à l'extremite superieure du tube 5. Les moyens
d'entralnement des tiges filetées en rotation sur elles-memes
sont alors engages par action sur le levier 151 de fa~on a
l'amener dans sa position d'engagement illustré sur la figure
5. Le reservoir 41 de matériau granulaire 21 est également
monte sur la tête mobile 37 au dessus du tuyau d'alimentation
77.
Le moteur 47 est alors mis en marche de meme que le
vibrateur. Ce mouvement assure d'une part une remontee du
plateau 27 et, simultanément a ce mouvement, une rotation des
tiges filetees 71 sur elles-mêmes. Ce double mouvement
combine et synchronisé assure un auto-desembobinage des
elements fusibles 11 en spirale à l'interieur clu tube isolant
5. En même temps que ce desembobinage s'effectue, le materiau: .
granulaire 21 descend par ~ravite a l'intérieur du tube
d'alimentation 77 et vient rempl.ir le tube isolant au fur et
a mesure que la tête mobile remonte, assurant ainsi.une
immobllisation des éléments fusibles 11 aussit7t qu'ils se
degagent des tiges filetees. Le matériau granulaire qul tombe
est compacté par le vibrateur et ce mouvement se poursuit
jusqu'a ce que les deux anneaux soient compl8tement dégagés
de la tete 3-7. ~ :
Lorsque la t8te 37 est completement sortie du
tube isolant 5, le fil resistif placé initiallemenki. a
l'intérieur du tube 42 peut alors ê-tre fixé a
l'anneau supérieur pour compléter le fusible. Le couvercle
supérieur 7 est alors posé et cimente a même l'extremité
supérieure du tube 5. On peut alors finir le remplissage de
:
ce ~me tube avec du:matériau granulaire par une ouverture
appropriée dans ce capuchon superieur que l'on peut~par la
suite cimenter..:
22 -
: . . ",, ,
7;~
C~mme on peut donc le constater, l'action combineedu plateau elevateur et de la tête mobile permet le bobinage
des elements fusibles 11 autour de cette dernière. De meme,
cette même action combinee en sens inverse assure un retrait
de la tete du tube du fusible tou-~ en assurant un auto-
desembobinage des elements fusibles dans le tube isolant,
et ce quelles que soient la forme, la dimension ou les
qualites mecaniques des elements fusibles 11 puisque la
structure de l'appareil selon l'invention redult au minimum
les efforts et contraintes.
Bien entendu, diverses autres modifications
pourraient être apportees à l'appareilqui vient d'etre decri~
sans sortir du cadre de la presente invention. Ainsi, à titre
d'exemple, on pourrait prevoir une automatisation complète de
l'appareil qui vient d'être decrit pour eviter tout travail
manuel de la part d'un operateur. De même, on pourrait prevoir
des variantes de realisation pour les moye~s dlengrenage utilises
; sur le plateau mobile pour transmettre le mouvement des barres
d'entralnement soit au disque de support des tiges filetees,
soit aux tiges filetees elles-mêmes.
- 23 -
: . ~
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