Brevet FR2034870A1 — publié le 19701218

La présente invention a pour objet ufl interrupteur de fin de course destiné à détecter l'arrivée en une position déter minée, et le départ decette position d'un organe mqbile d'une machine. L'invention concerne un interrupteur de fin de course composé d'un interrupteur et d'un dispositif de commande, destiné à mettre ltinterrupteur en ou hors circuit. Ce dispositif de commande comprend un moyen de détection de l'arrivée d'un organe mobile en une position déterminée, et son départ de cette position. Le moyen de détection peut passer dtun premier à un second état, lors de l'arrivée de organe mobile dans la position déterminée, et rester dans cet état aussi longtemps que l'organe mobile reste dans cette position; il peut également passer du secondau premier état, lorsque l'organe mobile quitte cette position, et rester dans cet état aussi longtemps que l'organe mobile reste dans cette position. Le dispositif de commande peut faire-passer l'élément de détection de l'un à l'autre de deux états, lorsque les moyens dé détection passent du premier au second état, et l'interrupteur du second au premier état lorsque l'élément de détection passe du second au premier état. Ces moyens de détection peuvent être constitués d'une inductance sous forme de bobinage, indiquant l'arrivée de 1'or- gane mobile dans une position déterminée, et son départ de cette position, par des variations égales et opposées de la capacité inductive. Les dispositifs de commande peuvent être constitués d'un oscillateur électronique, oscillant par réaction inductive, l'inductance de ltoscillateur constituant l'induetance du moyen de détection. L'oscillateur peut être un oscillateur de Hartley, de préférence à transistor; et peut entre accordé de façon à osciller lorsque ltinduetance est dans le premier état, et à cesser d'osciller dans le second état de l'inductance L'interrupteur peut être un interrupteurs électroniques couplé à ltoscillateur de façon à être en circuit lorsque le moyen de détection est dans son premier état et hors circuit lorsqu'vil est dans son second état.L'interrupteur électronique -peut Aetre un étage à transistor unique, fonetionnant en courant alternatif, couplé à î'osciîlateur;#eùi'étage à transistor peut agir sur une charge de collecteur constituée par un relais, par exemple un interrupteur à lame. It-peut-y vivoir plusieurs dispositif8 de détection, indiquant respectivement l'arrivée de l'élément mobile dans chacune de plusieurs positions déterminées, ainsi que le départ de cet élément de ces positions. Lorsqu'une inductance est utilisée comme moyen de détection, les dispositifs de commande peuvent être constitués d'un noyau magnétique produisant ou augmentant la variation de l'inductance. L'invention concerne également l'utilisation d'un tel interrupteur de fin dé course dans une machine. Cette machine peut être un ensemble piston - cylindre, utilisant l'interrupteur de fin de course pour repérer la position du piston durant sa course Lorsque le dispositif de détection utilise un ou plusieurs bobinages, ceux-ci peuvent être placés à l'intérieur du cylindre de l'ensemble piston-cylindre et dans le' cas où l'interrupteur de fin de course utilise un noyau magnétique, le noyau peut oestre monté sur le piston. Le cylindre de l'ensemble piston-cylindre devant contenir un bobinage, peut comporter un corps de cylindre3 ainsi qutun anneau coopérant avec une butée, formés de façon que l'anneau soit monté sur le cylindre, et la butée engagée avec cet anneau, l'anneau et la butée formant un renforcement annulaire destiné à recevoir le bobinage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est un premier mode de réalisation-de l'invention et représente un schéma de circuit destiné à repérer la fin de#course d'un piston d'un ensemble pistQn-#9ylindre, et - la figure 2 représenté un second mode de realisation de llinvention et est une coupe longitudinale d'un ensemble pistoncylindre utilisant l'interrupteur de fin de course de la figure 1. L'interrupteur de fin de course de la figure 1 comprend un interrupteur électronique et un circuit de commande constitué d'un oscillateur, et est utilisé pour produire un signal de sor- tie indiquant si-le piston est ou n'est- pas en fin de course. L'interrupteur électronique est constitué dtun- e'tage- à transis- tor unique TR I et est couplet en courant alternatif à l'bscil- lateur, par l'intermédiaire d'une diode D I et d'un condensateur C 1. L'oscillateur est un oscillateur de Hartley, à transistor, accordé base-collecteur, comprenant un-transistor TR 2, et re- férencé en H.Le bobinage L du circuit base-collecteur de l'oscil- lateur peut être placé dans le cylindre dtun ensemble piston cylindre, de façon qu'en fin de course du piston dans un sens, une partie dudit piston pénètre dans le bobinage, pour faire varier son inductance et par conséquent la réaction de l'oscil- lateur, afin de stopper l'oscillation et mettre l'interrupteur hors circuit. Lorsque le piston amorce sa course dans l'autre sens, il se produit un effet inverse, l'oscillation repart, et 'interrupteur est à nouveau en circuit. C'est de cette façon que l'inductance constituée par le bobinage agit comme moyen de détection pour le piston. Si l'on désire qu'un signal soit produit en fin de course du piston dans les deux sens, on utilise deux bobinages, un à l'avant, et l'autre à l'arrière du piston, ou bien un seul bobinage peut être utilisé si le piston ou le piston et sa tige ont une forme telle qu'ils paissent produire une variation de l'inductance du bobinage en fin de course du piston dans les deux sens. Dans l'ensenihle représenté figure 2,- un bobinage L est placé derrière le piston 1, de façon que la tige du piston soit toujours à l'intérieur du bobinage, et, de façon à produire une variation suffisante de l'inductance du bobinage, un noyau annulaire 3 est placé autour de la tige du- piston 4, de façon que ce noyau soit à l'intérieur du bobinage en fin de course du piston, en- direction du bobinage, et se retire Lorsque le piston amorce sa course dans l'autre directton-. Le noyau peut Autre en fonte de fer ou en ferrite Pour la commande de la machine, le transistor de l'interrupteur électronique peut Aetre pourvu d'un conducteur tel qu'une bobine de relais L 1 (figure 1) en parallèle avec une diode D 2, de façon que le relais soit excité lorsque l'oscilla- teur oscille, et désexcité lorsqu'il n'oscille plus. Le bobinage de l'oscillateur a une forme annulaire pour pouvoir être placé facilement à l'intérieur du cylindre 2, et le cylindre comporte une gorge annulaire R 1, destinée à contenir cet enroulement. Le bobinage peut être protégé par enrobage. Les conducteurs L S du bobinage sont ramenés à l'extérieur, ai travers d'un trou D percé dans la paroi du cylindre, les condùcteurs étant maintenus dans ce trou par un composé convenable PT, par exemple une résine époxy. La connexion externe est constituée d'une fiché S à broches de connexion CP, placée dans un renfoncement R 2 formé dans le cylindre, et ouvrant vers 11 ex- térieur pour que les broches puissent être branchées dans une prise de courant (non représentée). Pour que le montage du bobinage à l'intérieur du renfoncement R 1 du cylindre soit facile, le cylindre est formé d'un corps CB se terminant par un anneau RG et une butée en forme de couvercle du cylindre EC. L'anneau comprend une gorge annulaire 6, et le couvercle une collerette annulaire 7 destinée à s'engager dans la gorge et fixer le couvercle A l'anneau et au renfoncement R 3. La collerette 7 constitue une partie de la paroi du renfoncement R 3 du couvercle, et le renfoncement comporte un épaulement annulaire 8 qui, lorsque le couvercle est fixé à l'anneau, forme la surface interne de la collerette; et une surface 9 opposée à l'anneau, le renfoncement annulaire recevant le bobinage. Le couvercle comporte le renfoncement R 2 s'ouvrant vers l'extérieur pour recevoir la fiche de connexion et le trou par lequel passent les conducteurs du bobinage, vers la fiche. Le bobinage est monté dans le piston et dans l'élément à cylindre, en l'attachant tout d'abord au couvercle, dans ltépaulement an- nulaire, puis en ajustant le couvercle sur l'anneau du cylindre, pour que le bobinage reste placé dans le renfoncement annulaire. il faut remarquer que la variation dtinductance du bobinage indique l'arrivée du piston dans la position de fin de course, ainsi que son départ de cette position, et l'invention peut, en conséquence, utiliser le ou les enroulements, en con- jonction avec n'importe quel relais convenable ou autre interrupteur sensible au courant circulant dans le bobinage pour la commande ou la surveillance de la machine. L'invention peut également avoir d'autres applications telles que oh dispositif indiquant la position d'une soupape, interrupteurs d'indication de débit et de niveau, et détecteurs de proximité fonctionnant par voie pneumatique dans lesquels on détecte la position d'un élément de machine ou d'un flotteur dans un tube. L'invention ntest pas limitée aux formes de réalisation décrites, et l'homme de art pourra y apporter diverses modifie cations sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Interrupteur de fin course comprenant un interrupteur et des dispositifs de commande maintenant 1'interrupteur dans l'un de deux états, en circuit ou hors circuit, caractérisé en ce que les dispositifs de commande comprennent des moyens pour détecter l#arrivée d'un organe mobile dans une position déterminée, et le départ de cet organe de cette position, les moyens de détection pouvant passer d'un premier à un second état, lors de 1 t arrivée de l'organe mobile dans la position déterminée, et rester dans cet état aussi longtemps que l'organe mobile reste dans cette position, et pouvant également passer du second au premier état lorsque l'organe mobile quitte cette position; et caractérisé en ce que les dispositifs de commande peuvent faire passer l'élément de détection de l'une à l'autre de deux positions, lorsque les moyens de détection passent du premier au second état, et peuvent faire passer l'interrupteur de la seconde à la première position, lorsque l'élément de détection passe du second au premier état. 20- Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennant une inductance pour détecter l'arrivée de l'organe mobile dans la position déterminée, et le départ de cet organe de cette position par des variations égales et opposées de la capacité inductive. 30 Interrupteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'inductance est celle d'un bu de plusieurs bobinages. 40- Interrupteur selon l'une des revendications 2 ou 3s caractérisé en ce que les dispositifs de commande comprennent un oscillateur électronique oscillant par réaction inductive; et en ce que l'inductance de l'oscillateur constitue l'inductance des moyens de détection. 50 Interrupteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'oscillateur est un oscillateur de Hartley. 6 - Interrupteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'oscillateur de Hartley est un oscillateur à tran sistor. 70- Interrupteur selon l'une des revendications 4, 5 ou 6 caractérisé en ce que l'oscillateur est accordé de façon que, lorsque l'inductance est dans le premier état, l'oscillabeur oscille, et, lorsque l'inductance est dans le second état, l'oscillateur cesse d'oscillér. 80. Interrupteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'lnterrupteur est un interrupteur électronique. 90. Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'interrupteur électronique est couplé à l'oscilla teur de façon à Autre en circuit lorsque-les moyens de détection sont dans le premier état, et hors circuit lorsque les moyens de détection sont dans le second état. 100. Interrupteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'interrupteur électronique est un étage à transistor unique; fonctionnant en courant alternatif couplé à ltoscila lateur. 110. Interrupteur selon la revendication 10, caractérisé sé en ce que l'étage à transistor unique ~comprend une charge de collecteur constituée par un relais. 120. Interrupteur selon la revendication 11, caractéri sé en ce que le relais est un relais à lame. 130. Interrupteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il y a plusieurs moyens de détection pour détecter respectivement l'arrivée de organe mobile dans chacune de plusieurs positions déterminées, et son départ de ces positions. 140. Interrupteur selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que les dispositifs de commande comprennent un noyau magnétique pour augmenter ou produire la variation de capacité inductive dans l'induetance, à l'arrivée de l'organe mobile dans chaque position déterminée, et au départ de cet organe de ces positions. 150. Interrupteur de fin de course selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'-il peut être monté dans une machine, 160. Interrupteur selon la revendication 15, caractérisé en ce que la machine comprend un ensemble piston-cylindre, l'interrupteur repérant la position du piston durant sa course. 170. Interrupteur selon l'une des revendications 3 à 16, caractérisé en ce que le ou les bobinages sont mon tés à l'intérieur du cylindre de l'ensemble piston-cylindre. 180. Interrupteur selon la revendication 17,- caractéri- sé en ce que les dispositifs de commande de l'interrupteur de fin de course comprennent un aimant, et en ce que le noyau magnétique est monté sur le piston, 190. Interrupteur selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que, pour loger le bobinage, le cylindre comprend un corps de cylindre ainsi qu'un anneau coopérant avec une butée, formés de façon que lorsque l'anneau est monté sur le corps du cylindre, et que la butée est engagée dans cet anneau, ils forment un épaulement annulaire destiné à recevoir le bobinage.