Brevet FR2128090A1 — publié le 19721020

La présente invention est relative aux dispositifs de sécuri- té destinés à équiper les presses ou certaines autres machines dangereuses comportant un outil mobile, dans le but d'éviter tout risque d'accident en assurant llarret automatique de la machine correspondante lorsque l'opérateur engage par inadvertance l'une de ses mains en regard de l'outil mobile. Plus précisément, elle eoncerne lesdispositifs de sécurité du type comprenant un barrage de protection formé par une série de projecteurs lumineuz éclairant autant de cellules photo-électriques ou similaires branchées dans un circuit impliquant un éclairage de toutes pour le fonctionnement de la machine, À cet effet, le circuit correspondant contrôle le circuit électrique d'alimentation de la machine par l'intermédiaire d'un relais ou de tout autre organe approprié.Dans ces conditionss il se produit un arrêt automatique de la machine au cas où l'opéra- teur engage par inadvertance l'une de ses mains en regard de l'ou- til mobile puisque ceci a pour effet d'interrompre l'éclairage de l'une au moins des cellules du barrage de protection0 Cependant pour qu'un tel dispositif puisse assurer une sécurité té parfaite, il est évidemment nécessaire que chaque cellule fonctionne convenablement. I1 convient notamment qu'aucune des cellules ne se trouve en court-circoit pour une raison accidentelle. I1 est également indispensable qu'aucune d'entre elles ne soit éclairée en permanence par une lumière parasite, autre que c elle provenant du ou des projecteurs lumineux faisant partie du barrage de protection. Par ailleurs le bon fonctionnement d'un tel dispositif de sécurité dépend également de l'absence de rémanence du relais de sortie de son circuit de commande. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un dispositif de sécurité du type rappelé précédemment, qui comprend un système de contrôle permettant d'obtenir une vérification automatique du bon fonctionnement de ses composants et ce à chaque fois que l'outil mobile de la machine correspondante se trouve ramené dans sa position de repos, donc avant une nouvelle utilisation dangereuse de la machine.De plus, ce système de contrôle est conçu de manière à ne permettre la remise en fonctionnement de la machine qu'au cas où ltopération de vérification s'avère positive, c'est-à-dire dans le cas où tous les composants du dispositif de sécurité sont effectivement en bon état de fonc tionnementO À cet effet, le présent dispositif est essentiellement caractérisé en ce que les cellules du barrage de protection sont également branchées dans un second circuit destiné à permettre le con trolle du bon fonctionnement de chacune d'elles et il est prévu un contact, actionné par l'outil mobile lors de son arrivée en position de repos, et qui commande alors une opération de contrôle par extinction des projecteurs lumineux et raccordement du dispositif avec le second circuit de branchement is cellules, I' agen- cement étant tel que la remise en fonctionnement de la machine dépend de lEtat réel d'occultation de chaque cellule lors de ce contrôle, Dans ces conditions, le présent dispositif est effectivement en mesure d'assurer une sécurité absolue sur une presse ou toute autre machine dangereuse comportant un outil mobile. Du reste, les différentes particularités et avantages de ce dispositif apparaitront au cours de la description suivante. Oelle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure t représente le schéma électrique d' une première forme de réalisation du présent dispositif * La figure 2 représente le schéma électrique d'une seconde forme de réalisation de celui-ci. Dans l'une et l'autre de ces deux formes de réalisation, les cellules photo-électriques du barrage de centrale sont branchées alternativement dans deux circuits distincts, qui ne sont pas représentés en détail sur les dessins Cependant la présente description concerne tout d'abord la forme de réalisation selon la fig. 1. Le premier des deux circuits des cellules, qui est désigné par la référence générale "T, correspond au circuit habituel de branchement de telles cellules dans un barrage de protection de type usuels En effet, ce circuit est agencé pour que son alimentation ait lieu uniquement lorsque toutes les cellules sont éclairées par les projecteurs lumineux désignés par la référence générale L. Quant au second circuit des cellules, il est désigné par la référence générale "OU". 0e circuit supplémentaire, qui est particulier au présent dispositif de sécurité, est agencé pour être alimenté lorsqu'une seule des cellules correspondantes se trouve éclairée ou en court-circuit. Pour que ce circuit soit hors tension, il faut donc que toutes les cellules soient occultées. Ces deux circuits sont raccordés avec l'enroulement d'un premier relais 1 contrôlant entre autre le fonctionnement de la machine, un amplificateur A étant prévu en amont de ce relais. Ce raccordement est assure par l'intermédiaire d2un contact inverseur CA2 commandé par un relais 2. Ce c-ontact se trouve normalement au repos sur la borne R de façon à assurer le raccordement du circuit ET avec l'enroulement du relais t. Le relais 2 commande également un contact CB2, qui contrôle l'alimentation des proJecteurs lumineux L. Au repos, ce contact se trouve sur la borne R de manière à assurer l'alimentation de ceux-ci. L'enroulement du relais 2 est raccordé, par l'intermédiaire d'un contact inverseur CAl avec un condensateur a destiné à assurer l'alimentation de celui-ci par décharge. Cependant ce condensateur est lui-même susceptible d'être alimenté par un circuit 8 aboutissant à la borne de travail T du contact inverseur CA1. Celui-ci est commandé par le relais1 de sorte quelle fonctionnement de ce dernier l'amène sur la borgne T. Le circuit d'alimentation 8 du condensateur C comprend un interrupteur 9 qui est actionné par~ltoutil mobile de la machine correspondante, par exemple par l'intermédiaire d'une came. L'agencement est tel que cet interrupteur est amené en position de fermeture lorsque cet outil arrive dans sa position de repos. Le relais 1 commandeégalement deux autres contacts CB1 et CC1. Au repos, le premier de ceux-ci assure la fermeture d'un circuit 10 alimentant un troisième relais 3 et dans lequel il est aussi prévu un contact CC2. Ce dernier est ouvert au repos, mais sa fermeture est commandée par le relais 2. Quant au contact CC1, il est normalement ouvert au repos et il est inséré dans un circuit 11, dans lequel est branché un quatrième relais 4 actionnant le contact Ch4 commandant le fonctionnement de la machine correspondante. Le circuit 11 comprend deux dérivations 12 et 13 branchées en parallèle et qui aboutissent à une borne commune B. La première de celles-ci comprend le contact 9 actionné par l'outil mobile dans sa position de repos ainsi qu un contact CA3 actionné par le troisième relais 3O Cependant celui-ci commande également un second contact CB3 inséré dans une autre dérivation reliée au circuit 10, Par ailleurs, il est prévu un second condensateur C2 dans une autre dérivation reliée à ce circuit0 Quant à la dérivation parallèle 13, elle comporte un contact CB4, dont la fermeture est commandée par le relais 4. Mais elle comprend également un autre contact 14 actionné par l'outil mobile et qui est amené en position de fermeture dès que celui-ci a quitté sa position de repos. Du fait de l'agencement prévu, le fonctionnement du présent dispositif est le suivant Àu départ, lorsque l'outil mobile est dans sa position de repos, les relais 2, 3, 4 ne sont pas excités. Quant au relais 1, il se trouve relié avec le premier circuit de branchement ET des cellules, c'est-à-dire le circuit dont l'alimentation implique qu' elles soient toutes éclairées0 Etant donné que les projecteurs L sont en fonctionnement, le relais 1 est donc excité et il maintient en position de travail les différents contacts commandés par lui. De ce fait, le premier condensateur C1 se charge par l'intermédiaire du circuit 8 puisque celui-ci est à ce moment fermé, étant donné que le contact 9 a été amené en position de fermeture lorsque l'coutil est arrivé dans sa position de repos. À ce moment, l'opérateur coupe avec la main, l'un des fais ceaux lumineux0 Du reste ceci se produit automatiquement lorsque l'opérateur'est amené à retirer la pièce qui a été précédemment usinée, Etant donné que le relais 1 est alors raccordé avec le circuit ET des cellules, il cesse donc d'entre excité, Dans ces conditions, l'inverseur CAl revient dans sa position de repos, ce qui provoque la décharge du condensateur C1 dans le relais 2. Du fait de son excitation, celui-ci commande l'arrêt du fonctionnement des projecteurs par l'intermédiaire du contact CB2. Par ailleurs, ce relais provoque l'inversion du contact CA2 en assurant désormais le raccordement du relais 1 avec le circuit OU des cellules. Ceci commande donc en définitive une opération de vérification du bon fonctionnement des divers composants du présent dispositif a) Si une des cellules se trouve en court-circuit ou est soumise à une lumière parasite, le relais 1 est excité. Celui-ci actionne alors les diférents contacts mentionnés précédemment en provoquant notamment l'ouverture du contact CB1. Bien que le contact CC2 soit à ce moment fermé, le relais 3 ne pourra pas être excité, ce qui empêche alors toute remise en fonctionnement de la machine par la suite. L'arrêt de celle-ci avertit donc l'opérateur de la défaillance de l'un des composants du dispositif de sécurité en l'incitant à procéder aux réparations nécessaires. Mais cet arrêt a surtout pour avantage d'éviter tout risque d'accident qui pourrait résulter d'une remise en fonctionnement de la machine, si le dispositif de sécurité n'est pas en état de fonctionner normalement. b) Si au moment de l'opération de contrôle, toutes les cellules se trouvent effectivement occultées, le relais 1 reste au repos. Dans ces conditions, le relais 3 s'enclenche puisque le contact CC2 du circuit 10 est à ce moment en position de fermeture. Lorsque la décharge du condensateur CI est terminée et que l'opération de contrôle est achevée, le contact CC2 est à nouveau ouvert, mais entre-temps, le relais 3 a assuré le maintien de son alimentation par l'intermédiaire du contact CB3 et du contact 9 actionné par l'outil mobile. Par ailleurs, à l'achèvement de l'opération de contrôle, les contacts CA2 et CB2 sont revenus dans leur position de repos R, en assurant d'une part, l'alimentation des projecteurs et d'autre part, le raccordement du relais 1 avec le circuit ET des cellules. C'est pourquoi, lorsque l'opérateur retire ensuite la main au dehors du barrage, le relais 1 se trouve immédiatement excité, ce qui provoque l'enclenchement des différents contacts correspondants et notamment la fermeture du contact CC5. Ceci assure donc l'alimentation du relais 4 et par suite, la remise en fonctionnement de la machine, A partir de ce moment, le relais 4 se maintient verrouillé par son contact CB4 et le contact 14 actionné par l'outil mobile, lequel maintient celui-ci en position de fermeture dès qu'il a quitté sa position de repos. Le condensateur C2 a pour but de maintenir le relais 4 alimenté pendant le temps correspondant au passage du contact comman dé par l'outil mobile de la position 9 à la position 14. Comme on peut le constater, le présent dispositif permet donc d'obtenir une opération de contrôle de ses divers composants, avant chaque course dangereuse de l'outil mobile. Ce dispositif est donc de nature à assurer une sécurité parfaite. Cependant, il est bien évident que ce dispositif n'est pas limité au seul exemple décrit ci-dessus. Du reste, la figure 2 représente une seconde forme de réalisation comportant un certain nombre de perfectionnements additionnels0 Dans celle-ci, le dispositif présente une structure générale similaire. Du reste, il comporte les mêmes relais principaux 1, 2, 3 et 40 Chacun de ceux-ci actionne les mimes contacts que précédemment et les branchements prévus sont sensiblement similaires. Cependant un relais supplémentaire 5 a été ajouté, dans le but d'éviter un battement éventuel du relais 2 au moment de l'opé- ration de contr8le. Ce relais est susceptible d1être excité par la décharge du condensateur C30 a liaison avec celui-ci est assurée par un contact CD2 actionné par le relais 20 Le relais 5 commande lui-même un contact inverseur CAS ainsi qu'un contact de fermeture CB5. Ce dernier contrôle l'alimentation du relais 3, car il a pour fonction de remplacer le contact CC2 prévu dans la précédente forme de réalisation. Un autre relais 6 a également été ajoutd dans le but de contrôler l'absence de rémanence des relais 3 et 4. A cet effet, l'alimentation de ce relais est contrôlée par un contact CC4 commandé par le relais 4. Par ailleurs, le relais 6 actionne un contact CÂ6 inséré dans le circuit 10 d'alimentation du relais 3. Enfin, un autre relais 7, qui est facultatif, a pour but d'assurer la neutralisation des cellules pendant la partie non dangereuse du cycle de fonctionnement de la machine, c'est-à-dire le retour en arrière de l'outil mobile ou la remontée du coulisseau d'une presse a emboutir. L'alimentation de ce relais est commandée par un contacteur 15 actionné en fin de course aller, de l'outil mobile d'une machine ou du coulisseau d'une presse à emboutir. Or ce relais commande pour sa part, deux contacts CA7 et CB7 > dont le premier est prévu dans le circuit d'alimentation du relais 2, tandis que le second est disposé dans une dérivation 16 du circuit de commande du fonc tionnement de la machine. Par ailleurs, il est prévu un contacteur de réarmement, de type inverseur (contact repos : 17 et contact travail : 18). Grâce à la conception du circuit, tous les relais sont auto contrôlées. En effet, dans un même cycle de fonctionnement de la machine, chacun de ces relais passe par ses deux états possibles, c'est-à-dire l'état d'excitation et l'état de repos. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : Lorsque l'outil arrive en position de repos, l'opérateur coupe l'un des faisceaux lumineux en engageant sa main dans le barrage de protection0 À ce moment, le condensateur C1 se décharge dans le relais 2 qui se maintient verrouillé. Quant au condensateur C3, il se décharge dans le relais 5. Pendant le temps de cette décharge, l'un des contacts de ce dernier relais excite le relais 6. Etant donné l'excitation des relais 5 et 6, le relais 3 s'enclenche, à condition que le relais 1 ne soit pas lui-même excité, c'est-à-dire à la condition que toutes les cellules soient en état d'occultation effective. Ceci assure donc l'opération de contrôle prévue ainsi qu'une parfaite sécurité pour l'opérateur. En effet, si une seule des cellules ne se trouve pas en état parfait d'occultation, le relais 9 ne peut pas s'enclencher, ce qui empoche la remise en fonctionnement ultérieur de la machine. Mais si l'opération de contrôle est favorable, le relais 3 se maintient alimenté par son contact CB3 ainsi que par le contact 9 commandé par l'outil mobile. Dans ces conditions, ce relais déverrouille le relais 2 par manoeuvre du contact CC3. Les projecteurs L sont donc à nouveau éclairés et le relais 1 se trouve raccordé avec le circuit ET des cellules, de sorte que le dispositif de sécurité est prêt à fonctionner dans les conditions normales dès que l'on retire la main en dehors du barrage de pro section. En effet, dès ce moment, le relais 4 est excité et il se verrouille par son contact CB4. Si pendant la partie dangereuse du cycle de fonctionnement de la machine, l'opérateur engage par inadvertance une main dans le barrage de protection, le relais 1 cesse d'être excité et par conséquent le relais 4 se déverrouille. Dans ce cas, pour faire repartir la machine, il sera nécessaire d'appuyer sur le bouton poussoir de réarmement manuel 18. Le présent dispositif permet d'obtenir les différentes sécurités suivantes a) Si le relais 1 est coupé, la fermeture du circuit de commande 19 de la machine ne peut pas être assurée, car il est prévu un contact supplémentaire CD1 dans celui-ci, lequel est actionné par ce relais, b) Si le relais 1 est rémanent, le départ du cycle de fonctionnement de la machine ne peut pas se faire, c) Si le relais 2 est coupé, le depart du cycle de fonctionnement ne peut pas s'effectuer0 d) Si le relais 2 est rémanent, les projecteurs lumineux L restent éteints et le relais I n'est pas excité, de sorte que le circuit de commande 19 de la machine ne peut pas être fermé, e) Si le relais 3 est coupé, il est impossible d'obtenir la fermeture du circuit de commande 19 de la machine0 f) Si le relais 3 est rémanent, le relais 6 reste excité après que 11 outil mobile a quitté sa position de repos. A cet effet, il est prévu un contact supplémentaire CC3 commandé par le relais 3 et qui contrôle l'alimentation du relais 6o g) Si le relais 4 est coupé, il est impossible d'obtenir la fermeture du circuit de commande 19 de la machine. h) Si ce relais est rémanent, le relais 2 ne peut pas être excité dans la position de repos de l'outil mobile. À cet effet, un contact supEmentaire CD4, commandé par le relais 4, est disposé dans le circuit d'alimentation du relais 20 Ce relais est normalement en position de fermeture, mais il se trouve maintenu en position d'ouverture si le relais 4 reste rémanent. De plus, le relais 6 s'enclenche dans ce cas, en interrompant le circuit 19 de commande de la machine, par ltouverture du contact CE6. i) Si le relais 5 est coupé, le départ du cycle de fonctionnement ne peut pas s'effectuer, j) Si ce relais est rémanent, on ne peut pas avoir l'alimentation du relais 4 du fait que le contact CAS reste dans sa position antérieure. On ne peut donc pas obtenir la fermeture du circuit 19 de commande de la machine, k) Si le relais 6 est coupé, le départ du cycle de fonctionnement ne peut pas Btre obtenu. l) Si ce relais est rémanent, il n'est pas possible d'obtenir la fermeture du circuit de commande 19 de la machine. m) Si le relais 7 est coupé, il ne peut pas se produire une neutralisation des cellules lors de la course de retour de l'outil mobile. Nais ceci ne modifie en rien la sécurité assurée par le présent dispositif. n) Si ce relais est rémanent, le relais 2 ne peut pas autre excité, de sorte que le cycle de fonctionnement ne peut pas s'effectuer. Finalement, la seule sécurité qui ne soit pas totale est celle concernant le relais de commande de la machine. Cependant il est possible de prévoir un relais comportant un contact supplémen taire destiné à commander un avertisseur sonore ou lumineux Si ce contact reste enclenché alors que l'outil mobile de la machine est arrivé dans sa position de repos. Dans ces conditions, le présent dispositif est en mesure d'assurer une parfaite sécurité d'utilisation de toute machine dangereuse comportant un outil mobile en regard duquel l'opérateur peut être amené à engager ses mains en cours d'atilisation. Ainsi ce dispositif est susceptible d'équiper notamment des presses à emboutir, afin de réaliser une parfaite sécurité d'emploi de celles-ci. REYENDlCATlON 1.- Dispositif de sécurité destiné à équiper une presse ou toute autre machine comportant un outil mobile, du type comprenant un barrage formé par une série de projecteurs lumineux éclai rant autant de cellules photo électriques ou similaires bran chées dans un circuit impliquant un éclairage de toutes pour le fonctionnement de la machine, ce dispositif étant caracté risé en ce que ces mêmes cellules sont également branchées dans un second circuit destiné à permettre le contrôle du bon fonctionnement de chacune d'elles et il est prévu un contact, actionné par l'outil mobile lors de son arrivée en position de repos, et qui commande alors une opération de contrôle par ex tinction des projecteurs lumineux et raccordement du disposi tif avec le second circuit de branchement des cellules, l'a gencement étant tel que la remise en fonctionnement de la ma chine dépend d'un état d'occultation effective de chaque cel lule lors de ce contrôle, 2.- Un dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractéri sé en ce que le second circuit de branchement des cellules est agencé pour être alimenté lorsqu'une seule d'entre elles est éclairée ou court-circuitée, et les deux circuits ainsi prévus sont raccordés avec un premier relais contrôlant entre autre, le fonctionnement de la machine, ce raccordement s'effectuant par l'intermédiaire d'un inverseur commandé par la fermeture du contact actionné par l'outil mobile dans sa position de repos0 3.- Un dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisé en ce que l'opération de contrôle est commandée par un relais susceptible d'entre alimenté par la décharge d'un condensateur, celui-ci lui étant raccordé par l'intermédiaire d'un inverseur actionné par le premier relais de commande qui, au travail, le maintient dans une position assurant la liaison de ce condensateur avec le circuit d'alimentation comprenant le contact fermé par l'outil mobile dans sa position de repos, 4.- Un dispositif de sécurité selon la revendication 2 ou 3, ca ractérisé en ce que le premier relais de commande raccordé aux cellules assure, lors de son fonctionnement, l'ouverture du circuit d'alimentation d'un troisième relais dont la mise au repos provoque l'ouverture d'un contact inséré dans le circuit du relais contrôlant le fonctionnement de la machine. 5.- Un dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractéri sé en ce que le circuit du troisième relais comprend également un contact dont la fermeture est assurée par le relais comman dant l'opération de controleO 6.- Un dispositif de sécurité selon T'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le relais de contrtle du fonctionne- ment de la machine est également relié à une dérivation d'ali mentation comprenant un contact dont la fermeture est assurée lorsque l'outil mobile quitte sa position de repos, l1alimen- tation de ce relais étant également contrée par un contact dont la fermeture est assurée par le premier relais relié aux cellules. 7.- Un dispositif de sécurité selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le fonctionnement effectif des relais de commande de celui-ci est contrôlé par la présence de dérivations comportant d'autres relais et dont l'agencement est tel que l'absence de fonctionnement d'un relais ou un état de rémanence de celui-ci empoche la remise en fonctionnement de la machine.