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Title:
DEVICE FOR CUTTING OFF AUTOMATICALLY THE ELECTRIC POWER SUPPLY OF A MOTOR,AND UTILISATION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1981/003715
Kind Code:
A1
Abstract:
The device is intended to cut-off automatically the electric power supply of a motor (4), when the latter is rotatingly blocked by a mechanical resistance. This device comprises balls (5) which become rotatingly integral with the motor (4) and which are movable under the effect the centrifugal force generated during the rotation of the motor, the balls (5) cooperating with an electric contact (9) to switch on the electric power supply of the motor (4) when said centrifugal force reaches a certain threshold and to switch-off said power supply when the centrifugal force drops under the mechanical resistance opposed to the motor torque. Application particularly to automatic control devices for the opening and closing of garage doors.

Inventors:
Georgelin A.
Application Number:
PCT/FR1981/000072
Publication Date:
December 24, 1981
Filing Date:
June 10, 1981
Export Citation:
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Assignee:
Faiveley, Georgelin SA. A.
International Classes:
E05F15/00; H01H35/10; H02H7/093; H02K11/00; H02P29/00; H02P29/02; (IPC1-7): H01H35/10; E05F15/10; H02K11/00
Foreign References:
GB1493631A
GB682361A
FR889629A
CH264434A
FR1381060A
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif pour couper automatiquement l'a limentation électrique d'un moteur (4), lorsque ce dernie est bloqué sous l'effet d'une résistance mécanique, comprenant des masses (5) rendues solidaires en rotation du moteur (4) et déplaçables sous l'effet de la force centrifuge engendrée lors de cette rotation pour mettre en circuit l'alimentation électrique du moteur et pour mettre hors circuit cette alimentation lorsque ladite force centrifuge chute, caractérisé en ce qu' il comprend , un corps de révolution (2) fixé sur l'une des extrémités de l'arbre (3) du moteur (4) et comportant des logements (7) pour lesdites masses (5), un disque (12) libre par rapport à cet arbre et reposant contre la face (2a) du corps (2) dans laquelle sont ménagées les entrées (7b) des logements (7) desdites masses (5) et masquant lesdites entrées (7b) et un couvercle (13) recouvrant ledit disque (12) fixé au corps (2), qui comporte sur sa face opposée au corps de révolution (2) une protu bérance centrale (14) dont le sommet est en contact avec une lame conductrice (10) de l'interrupteur (6), ladite protubérance centrale (14) du disque (12) pouvant se loger dans une ouverture complémentaire (15) ménagée dans le fond (13b) du couvercle (13).
2. Dispositif conforme à .la revendication1 caractérisé en ce que la protubérance (14) et l 1 ouvert re (15) sont tronconiques.
3. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de révolution (2) comporte des évidements cylindri¬ ques et borgnes (7) régulièrement répartis autour de l'axe du corps (2), ces évidements borgnes (7) recevant chacun une bille métallique (5), l'ensemble de ces billes (5) constituant lesdites masses déplaçables, l'axe des évidements (7) étant incliné par rapport à l'axe du corps (2) de façon à ce que le fond (7a) des évidements (7) soit plus proche de l'axe du corps (2) que l'entrée (7b) de ces évidements.
4. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3> caractérisé en ce que le couver¬ cle (13) recouvrant le disque (12) est fixé par son bord extérieur (13a) à la périphérie du corps (2).
5. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le sommet de la protubérance centrale (14) est en contact avec la lame conductrice (10). par l'intermédiaire d'une bille (16).
6. Utilisation du dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour couper automatiquement l'alimentation électrique d'un moteur de commande actionnant l'ouverture et la fermeture d'une porte lorsque cette dernière' est en fin de course d'ouver¬ ture ou de fermeture. _. OMPI.
Description:
"Dispositif pour couper automatiquement l'alimentation électrique d'un moteur et son utilisation"

La présente invention concerne un dispositif pour couper automatiquement l'alimentation électrique d'un moteur, lorsque ce dernier est bloqué en rotation sous l'effet d'une résistance mécanique appliquée contre le couple de ce moteur.-

L'invention vise également l'utilisation d'un tel dispositif pour couper automatiquement l'alimentation d'un moteur de commande de l'ouverture et de la fermeture d'une porte, notamment d'une porte de garage, lorsque cette dernière est en fin de course d'ouverture ou de fer¬ meture.

Dans le cas où l'ouverture d'une porte, par exemple de garage est commandée par un moteur électrique, la mise en route et l'arrêt du moteur sont le plias souvent commandés par un simple interrupteur. En fin de course de la porte, ce moteur électrique est bloqué en rotation. Pour éivter la détérioration du moteur, l'alimentation électrique de ce dernier doit être coupée dès que le moteur est bloqué en rotation. A cet effet, on a proposé de nombreux systèmes de sécurité qui ont pour effet de supprimer toute intervention manuelle de l'utilisateur, pour couper l'alimentation électrique du moteur, aux fins de course de l'objet qui est entraîné par le moteur. Ces dispositifs comprennent des interrupteurs de fin de course à commande mécanique ou électro-mécanique. Ces dispositifs présentent l'inconvénient d'être compliqués et onéreux. De ce fait, ces dispositifs sont réservés à des portes de très grandes dimensions, lourdes et coûteuses. On connaît d'autre part des dispositifs de ce genre comprenant une masse déplaçable sous l'effet d'une force centrifuge pour fermer ou ouvrir un contact électrique. L'inconvénient que présentent ces dispositifs se traduit par une déficience de sensibilité due souvent

- B UTAIT

OMPl

à des défauts de guidage de l'organe assurant le contact électrique et provoquant des frottements nuisibles et des pertes d'énergie.

Le but de la présente invention est de remédie à l'inconvénient précité, en créant un dispositif pour couper automatiquement l'alimentation électrique d'un moteur, qui soit de réalisation simple et peu coûteuse, tout en étant extrêmement sensible.

Suivant l'invention, le dispositif pour couper automatiquement l'alimentation électrique d'un moteur, lorsque ce dernier est bloqué sous l'effet d'une résistan ce mécanique, comprenant des masses rendues solidaires en rotation du moteur et déplaçables sous l'effet de la force centrifuge engendrée lors de cette rotation pour mettre en circuit l'alimentation électrique du moteur et pour mettre hors circuit cette alimentation lorsque ladite force centrifuge chute, est caractérisé en ce qu' il comprend un corps de révolution fixé sur l'une des extrémités de l'arbre du moteur et comportant des logements pour lesdites masses, un disque libre par rapport à cet arbre et reposant contre .la face du corps dans laquelle sont ménagées les entrées des logemen desdites masses et masquant lesdites entrées et un couver cle recouvrant ledit disque et fixé au corps, qui comport sur sa face opposée au corps de révolution une protubéran centrale dont le sommet est en contact avec une lame conductrice de l'interrupteur, ladite protubérance centra du disque pouvant se loger dans une ouverture complémentai re ménagée dans le " fond du couvercle. Grâce au dispositif conforme à l'invention, l'intervention de l'utilisateur se limite à l' actionnemen d'un organe tel qu'un bouton poussoir pour commander la mise en route du moteur. Ce bouton poussoir peut être relâché par l ' utilisateur dès que l ' alimentation élec

trique est assurée par la fermeture du contact électrique qui est commandée automatiquement par la masse déplaçable sous l'effet de la force centrifuge.

Lorsqu'une résistance mécanique s'applique contre le couple exercé par le moteur, par exemple à la fin de course d'ouverture ou de fermeture d'une porte, la force centrifuge chute, ce qui commande automatiquement l'ouverture du contact électrique et la mise hors circuit de l'alimentation électrique du moteur. Le dispositif conforme à l'invention remplace ainsi avantageusement tous les interrupteurs de fin de course, compliqués et onéreux, utilisés dans l'art antérieur.

De plus, étant donné que le disque est libre par rapport au corps et à l'arbre du moteur, ce disque peut se déplacer, sous l'effet des masses déplacées par la force centrifuge, vers le couvercle, sans frottement et sans risque de grippage, ce qui garantit au dispositif conforme à l'invention une excellente sensibilité et fiabilité de fonctionnement.

Par ailleurs, en fin de déplacement, la protu¬ bérance centrale du disque se loge dans l'ouverture du couvercle, ce qui assure un parfait centrage du disque et par suite l'équilibre des pièces en mouvement. En outre, le dispositif conforme à l'invention présente une faible inertie du fait que le disque mobile est libre par rapport au corps.

Selon une réalisation préférée de l'invention, dans le dispositif- " conforme à 1 ' inventi o la protubérance et l'ouverture sont tronconiques, ce qui permet d'obtenir un excellent guidage du déplacement du disque vers le couvercle sans engendrer de frottement. De préférence, le corps de révolution comporte des évidéments cylindriques et borgnes régulièrement

répartis autour de " l'axe du corps, ces évidéments borgnes recevant chacun une bille métallique, l'ensemble de ces billes constituant lesdites masses déplaçables^ l' axe des évidéments étant incliné par rapport à l'axe du corps de façon à ce que le fond des évidements soit plus proche de l'axe du corps que l'entrée de ces évide¬ ments.

Lors de la mise en rotation du moteur, les bil¬ les se déplacent dans les évidements inclinés en s'éloi- gnant de l'axe du corps de révolution et en prenant appui contre l'organe qui est situé en regard des entrées de ces évidements. Cet organe est ainsi déplacé par les billes, ce qui provoque la fermeture du contact électrique comportant la lame conductrice flexible. Inversement, lorsque le moteur rencontre une résistance mécanique, les billes reviennent vers la position initiale, ce qui assure le déplacement de l'orga¬ ne précité vers sa position inactive, en appui contre le corps cylindrique.. On obtient ainsi la mise hors circuit du moteur.

D'autres particularités et avantages de l'inven tion apparaîtront encore dans la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue,en coupe longitudi¬ nale partielle d'un dispositif conforme à l'invention, monté sur l'arbre d'un moteur électrique, la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, le dispositif étant en position de fonctionnemen - la figure 3 est une vue du dessus du disposi tif selon la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe suivant le plan IV-IV de la figure 1, la figure 5 est un schéma du circuit d'ali-

OM

mentation électrique du moteur comportant le dispositif con¬ forme à l'invention.

Dans la réalisation des figures 1 à 4, le dispositif conforme à l'invention 1 comprend principalement un corps de révolution 2 en matière plastique, fixé sur l'extrémité de l'arbre 3 du moteur 4, ce corps 2 renfermant des billes 5, et un interrupteur 6 étant prévu pour mettre en circuit ou hors circuit l'alimenta¬ tion électrique du moteur 4. Le corps de révolution 2 comporte trois évide¬ ments cylindriques et borgnes 7 (voir figure 4) réguliè¬ rement répartis autour de l'axe du corps 2. Ces évide¬ ments 7 reçoivent chacun une bille 5. L'axe de ces évidements 7 est incliné par rapport à l'axe du corps 2, de façon que le fond 7 de ces évidements 7 soit plus proche de -l'axe du corps 2 que l'entrée 7b de ces évidements.

L'alésage de ces évidements cylindriques 7 est légèrement supérieur au diamètre des billes 5, de façon que celles-ci puissent se déplacer librement dans ces évidements 7.

L'interrupteur 6 est fixé par une lame métal¬ lique 8 à la carcasse extérieure du moteur 4 près de l'extrémité de son arbre 3- Cet interrupteur 6 comporte un contact électrique 9 composé de deux lames conductrices et flexibles 10, 11, susceptibles de venir en contact l'une avec l'autre, comme indiqué sur la figure *2 pour mettre en circuit l'alimentation électrique du moteur 4. La lame ' conductrice 10 est en appui élastique contre un disque 12 centré sur l'axe du corps 2 qui repose en position inactive (voir figure 1) contre la face plane 2a du corps 2 où se situent les entrées 7b des évidements cylindriques 7-

Ce disque 12 libre par rapport au corps 2

OMPI . WIP

est recouvert par un couvercle 13 dont le bord extérieur 13a est fixé, par exemple par sertissage, à la périphéri du corps 2.

Le fond 13b de ce couvercle 13 limite le déplacement du disque 12 dans l'axe du corps, suivant une distance a sensiblement égale au rayon des billes 5 (voir figure 2) pour éviter que ces dernières sortent complètement de leurs évidements respectifs 7.

D'autre part, le disque 12 comporte sur sa face opposée au corps de révolution, une protubérance centrale tronconique 14 pouvant se loger, (voir figure 2) dans une ouverture tronconique complémentaire 15 ménagée dans le fond 13b du couvercle 13- Cette protubé¬ rance tronconique 14 et cette ouverture complémentaire 15 servent ainsi à guider sans frottement le déplacement axial du disque 12. Dans l'exemple représenté, le contac entre la lame conductrice flexible '10 et le disque 12 est réalisé au moyen d'une bille 16 située au sommet de la protubérance tronconique 14 du disque 12. A titre d'exemple, le moteur 4 peut avoir une puissance de quelques centaines de watt une vitesse de rotation de l'ordre de 3-000 tours/minute, le corps cylindrique 2 présentant dans ce cas un diamètre égal à 4 cm, et les billes 5 contenues dans ce dernier un diamètre de 6 mm et un poids égal à 6,5 g.

Le dispositif que l'on vient de décrire est utilisé de préférence pour couper automatiquement l'alime tation électrique d'un moteur de commande de l'ouverture et de la fermeture'd' une porte de garage, lorsque cette dernière est en fin de course d'ouverture ou de fermeture

Dans une telle utilisation, le circuit d'ali¬ mentation électrique du moteur 4 comprend (voir figure 5) un bouton poussoir 17 branché en parallèle avec l'inter¬ rupteur 6 du dispositif conforme à l'invention.

Dans le cadre de l'utilisation précitée, le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est le suivant:

En position inactive,les billes 5 sont situées au fond 7a des évidements cylindriques 7 du corps de révolution 2 en matière plastique.

Pour commander la mise en route du moteur électrique 4, c'est-à-dire l'ouverture ou la fermeture d'une porte, l'utilisateur appuie sur le bouton poussoir 17. Le moteur 4 atteint rapidement son régime de rotation , normal. Sous l'effet de la force centrifuge, les billes 5 se déplacent dans les évidements respectifs 7 et font saillie par rapport aux entrées 7b de ces derniers, ce qui a pour effet de déplacer le disque 12 vers la position représentée sur la figure 2. Ce déplacement entraîne le basculement de la lame conductrice 10 en appui sur la bille 16, et par suite la fermeture du contact électrique 9. En fin de déplacement, le disque 12 prend appui contre le fond 13b du couvercle 13 5 sa partie centrale tronconique 14 étant emboîtée dans l'ouver¬ ture complémentaire 15 ménagée au centre de ce couvercle 13-

Le moteur électrique 4 est ainsi auto-alimenté en courant électrique. L'utilisateur peut alors relâcher le bouton poussoir 17. L'ouverture ou la fermeture de la porte se poursuit ainsi, sans aucune intervention complémentaire de l'utilisateur. En fin de course, la porte arrive en butée. Le moteur électrique 4 rencontre ainsi une résistance mécanique qui bloque sa rotation. La force centrifuge qui s'exerce sur les billes 5 chute brutalement -ce qui provoque le retour des billes 5 vers leur position inactive au fond des évidements 7. Le disque 12 reprend alors la position de la figure 1 , en ouvrant le contact électrique 9. L'alimentation électrique du moteur 4

O PI

est ainsi coupée de façon automatique sans aucune inter¬ vention manuelle de l'utilisateur.

De la description qui précède, on remarque que la réalisation du dispositif conforme à l' invention est particulièrement simple. Il peut en particulier s'adapter à tous les types de moteurs électriques.

11 suffit à cet effet d'adapter la masse des billes

5 à la vitesse de rotation du moteur, celle-ci devant être suffisante pour assurer le déplacement des billes par effet centrifuge.

L'encombrement du dispositif est très faible et peut être fixé directement sur l'arbre de sortie d'un moteur électrique sans qu'il soit nécessaire de prolonger cet arbre, étant donné que seul le corps 2 du dispositif est engagé sur cet arbre et que le disque

12 et le couvercle 13 sont libres par rapport à celui- ci.

Par ailleurs, l'expérience a montré que le dispositif conforme à l'invention était particulièrement sensible et fiable et ne nécessitait aucun entretien.

Son utilisation est particulièrement commode, car l'utilisateur n'a nullement à se préoccuper des fins de courses.

La .réalisation particulièrement économique du dispositif conforme à l'invention, le. rend à la portée du particulier désireux d' installer à sa porte de garage une commande automatique d'ouverture et de fermeture.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et. on peut apporte à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.

Ainsi,, les billes 7 peuvent être remplacées par toute autre masse déplaçable sous l'effet de la force centrifuge et coopérant avec un interrupteur de

O

mise en circuit ou hors circuit de l'alimentation électri¬ que du moteur.

Le disque 12 peut être remplacé par tout autre organe mécanique susceptible de pouvoir être déplacé par la masse déplaçable précitée.

Le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé dans toutes applications où l'on désire commander automatiquement, la coupure" de l'alimentation électrique d'un moteur lorsque l'objet métallique qui est entraîné par ce moteur arrive en fin de course et , où une résistance mécanique s'applique contre le couple exercé par le moteur.

Le circuit électrique comportant le bouton- poussoir 17 peut encore comporter un temporisateur réglé pour alimenter le moteur pendant une durée suffisante compatible avec la durée nécessaire pour obtenir la fermeture du contact électrique 6 associé au dispositif conforme à l'invention.

Il est bien entendu inutile que le dispositif conforme à l'i-nvention soit fixé directement sur l'arbre du moteur. Il peut en effet être fixé sur h' importe quel arbre entraîné en rotation ' par un organe moteur quel qu'il soit par l'intermédiaire ou non d'organes réducteurs ou de renvoi.

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