Brevet FR2325225A1 — publié le 19770415

La présente invention due à la collaboration de Monsieur Pierre LAURENT est relative à un circuit électrique de sécurité appliqué à la commande à distance de machines ou d'installations par un ou plusieurs opérateurs. Sur beaucoup de machines telles que par exemple les presses à excentriques, les soudeuses par point, différents types de machines-outils, il faut un dispositif de protection qui empoche ltopérateur de mettre les mains dans la zone de travail de la machine lors du fonctionnement de cette dernière. A cet effet il est connu d'utiliser deux commutateurs qui doivent être actisnnés sensiblement simultanément par les deux mains de l'opérateur maintenant celles-ci de ce fait avec certitude hors de la zone dangereuse. Utilisant un tel déclenchement par les deux mains on doit avoir l'assurance que les deux boutons sont enfoncés simultanément pour la mise en marche de la machine et que des qu'un seul bouton est relâché, le courant est aussitôt coupé. I1 ne doit pas être non plus possible de remettre en marche la machine en appuyant à nouveau sur un seul bouton relaché. I1 est donc connu d'utiliser des installations de sécurité assurant la non répétition du cycle de travail de la machine par le contrôle de la position de repos des boutons de commande et assurant aussi la simultanéité d'appui des boutons de commande pour la commande du cycle de travail. Une telle installation présente l'inconvénient majeur de ne pas protéger l'opérateur contre les courts-circuits du poste mobile de commande ou de son câble d'alimentation. La présente invention permet d'éviter cet inconvénient. Le circuit électrique de sécurité suivant l'invention qui est prévu pour la mise en marche et l'arrêt à distance d'une machine ou d'une installation au moyen de deux boutons commutateurs avec chacun un contact de repos et un contact de travail et qui est du type dans lequel les boutons commutateurs sont montés en série avec deux bobines de relais ayant des contacts dans les circuits de mise en marche et de non répétition aboutissant à la machine à commander, et en série avec un contact d'un troisième relais de temporisation dont la bobine est disposée en parallèle avec l'une des deux premières bobines de relais, est caractérisé en ce que dans chaque bouton, une borne du contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail tandis que la seconde borne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre bouton ; en ce que la connexion en série desdeux boutons incorpore un élément d'écoulement unidirectionnel de courant, en ce que sur chacune des deux bobines de relais disposées en série est monté en parallèle un élément d'écoulement unidirectionnel de courant et en ce que ces deux derniers éléments sont montés en opposition. Suivant une caractéristique avantageuse, le circuit électrique de sécurité suivant l'invention qui est du type comportant un troisième bouton en série avec deux autres bobines de relais ayant des contacts dans le circuit d'arrêt d'urgence de la machine à commander, est caractérisé en ce que ce troisième bouton est un bouton double dont les contacts de repos sont en série avec un élément d'écoulement unidirectionnel de courant et disposés de part et d'autre de ce dernier ; en ce que dans chaque élément composant le bouton double une borne de contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail tandis que la seconde borne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre élément composant le bouton double ; en coque sur chacune des deux bobines de relais est monté en parallèle un élément d'écoulement unidirectionnel de courant et en ce que ces deux derniers éléments sont montés en opposition. Suivant un mode de réalisation, les deux boutons commutateurs d'une part, le bouton double d'autre part sont disposés respectivement dans deux circuits en parallèle à l'intérieur d'un poste mobile ; ces circuits se poursuivent par des cordons jusqu'à un coffret de relayage qui incorpore les bobines de relais ainsi que les circuits de commande : de non répétition ; de marche et d'arrêt d'urgence pour la machine à commander. Suivant une autre caractéristique de réalisation, le poste mobile est alimenté en courant alternatif alors que les ordres sont transmis en courant pseudo continu à la machine à commander, les éléments d'écoulement unidirectionnel du courant sont des diodes et les diodes situées respectivement l'une entre les deux boutons commutateurs, l'autre entre les deux éléments constituant le bouton double sont montées en opposition. D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre et qui n'est donnée qu'à titre d'exemple. A cet effet on se reportera au dessin joint illustrant un mode de réalisation non limitatif de l'invention. Suivant la réalisation un circuit électrique de sécurité comprenant en série un poste mobile et un coffret de relayage pour une machine à commander 30 est alimenté en courant alternatif à partir d'un faisceau de conducteurs 200, 210. Le poste mobile est branché par un cordon 24 au conducteur 200 et par des cordons 25 et 26 du coffret de relayage : Le poste mobile comprend un premier circuit connecté entre les cordons 24 et 25 et comportant en série : deux boutons commutateurs 1 et 3 possédant chacun un contact de repos et un contact de travail, et une diode 2 assurant le passage du courant du cordon 24 vers le cordon 25 lorsque les boutons sont au repos et du cordon 25 vers le cordon 24 lorsque les boutons 1 et 3 sont simultanément enfoncés par l'opérateur.Ce résultat est obtenu par le fait que conformément à l'illustration, dans chaque bouton 1, 3, une borne du contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail tandis que la seconde borne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre bouton. Le poste mobile comprend un second circuit connecté entre les cordons 24 et 26 et comportant un bouton commutateur double 7 possédant deux contacts d'ouverture et de fermeture 4 et 6 et une diode 5 en série avec les contacts d'ouverture et située entre eux cette diode assure le passage du courant du cordon 26 vers le cordon 24 lorsque le bouton 7 est au repos et du cordon 24 vers le cordon 26 lorsque le bouton 7 est enfoncé. Ce résultat est obtenu par le fait que conformément à l'illustration, dans chaque élément 4, 6 composant le bouton double 7, une borne du contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail dans le même élément, tandis que la seconde borne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre élément. On remarquera en outre que les diodes 2 et 5 sont connectées en sens inverses dans les deux circuits. Le coffret de relayage comprend deux circuits de commande prolongeant les deux circuit du poste mobile et quatre circuits d'utilisation connectés à la machine à commander 30. Le premier circuit qui va du cordon 25 au conducteur 210 comprend la connexion en série de deux diodes 8 et 9 montées en opposition avec cathodes face à face. Aux bornes de la diode 9 se trouvent disposées en parallèle deux contacts de travail 11 et 12 également disposées en série avec une bobine de relais 11. Aux bornes de la diode 8 se trouve une bobine de relais 10 et en parallèle sur celle-ci, le montage en série d'une diode 17 d'une diode 18 shuntée par une résistance 19 et d'un condensateur 20. Une bobine de relais 12 est connectée entre le point commun aux diodes 17 et 18 et le conducteur 210. Le second circuit de commande qui va du cordon 26 au conducteur 210 comprend la connexion en série de deux diodes 15 et 16 montées en opposition avec cathodes face à face. Aux bornes de la diode 15 se trouve connectée la bobine d'un relais 14 et aux bornes de la diode 16 se trouve connectée la bobine d'un relais 13. En ce qui concerne les quatre circuits dtutilisation : le premier part du conducteur 200 et comprend un contact de repos du relais 11 en série avec un contact de travail du relais 10. I1 alimente un circuit 27 de "non répétition" pour la machine à commander 30. Le deuxième circuit part du conducteur 200 et comprend un contact de travail du relais 11 en série avec un contact de repos du relais 10. Il alimente un circuit 28 de "marche" pour la machine à commander 30. Le troisième circuit part du conducteur 200 et comprend un contact de travail du relais 14 en série avec un contact de repos du relais 13. Il alimente un circuit 29 "d'arrêt d'urgence" pour la machine 30.Le quatrième circuit part du conducteur 200 et comprend des contacts de repos des relais 10 et li montés en parallèle entre eux et connectés en série avec des contacts de repos des relais 13 et 14 montés en parallèle entre eux. Il alimente lten- semble contact de travail en série avec la bobine dtun relais 23 et en parallèle avec un bouton de réarmement 22 contrôlant un défaut du poste mobile. Ce dispositif fonctionne comme suit A l'état de repos des boutons 1 et 3, un courant unidirectionnel aiguillé par la diode 2 circule du cordon 24 vers le cordon 25 traverse la diode 9 et, bloqué par la diode 8 alimente la bobine du relais 10. Par l'intermédiaire des diodes 17 et 18 il charge le condensateur 20 et excite la bobine de relais 12. De ce fait le circuit 27 de "non répétition" est alimenté et le circuit 28 de "marche est coupé. Lorsque les deux boutons 1 et 3 sont enfoncés substantiellement simultanément, avec une différence dans le temps inférieure à 0,5 seconde, le courant unidirectionnel circule en sens inverse du fait de la nouvelle connexion dans le poste mobile. Ce courant part du conducteur 210, traverse la diode 8, excite la bobine de relais 11 par l'intermédiaire du contact 12 maintenu pendant 0,5 seconde, puis du contact 11 et franchit le poste mobile du cordon 25 vers le cordon 24 par la diode 2. De ce fait le circuit 27 de "non répé titionw est coupé et le circuit 28 de "marche" est alimenté. Si les cordons 24 et 25 sont mis en court-circuit, les deux bobines de relais 10 et 11 sont excitées. Dans ces conditions les circuits 27 et 28 sont coupés et le quatrième circuit d'utilisation est ouvert faisant retomber le relais 23. Si l'un des cordons 24 ou 25 est coupé, aucun circuit d'utilisation n'est commandé. A l'état de repos du bouton 7, un courant unidirectionnel aiguillé par la diode 5 circule du conducteur 210 vers le conducteur 200 en traversant la diode 16. Bloqué par la diode 15, il alimente la bobine de relais 14. Le circuit 29 "d'arrêt d'urgence" est excité. Lorsque le bouton 7 est enfoncé, un courant unidirectionnel aiguillé par la diode 5 part du conducteur 200. il traverse le poste mobile du cordon 24 vers le cordon 26. il traverse également la diode 15 et arrête par la diode 16, il excite la bobine du relais 13. il en résulte que le circuit 29 "Arrêt d'urgence" est coupé. Si les cordons 24 et 26 sont en court-circuitt les bobines de relais 13 et 14 sont excitées. Le circuit 29 "Arrêt d'urgence" est coupé ainsi que le quatrième circuit d'utilisation. Le relais 23 retombe. Si les cordons 25 et 26 sont court-circuités, les bobines des relais 10, 11, 13 et 14 sont excitées, les quatre circuits d'utilisation 27, 28, 29 et 23 sont coupés. Dans tous les cas de court-circuit sur les câbles de connexion ou à l'intérieur du poste mobile, aucun des trois circuits d'utilisation -27, 28, 29 n'est excité. Le relais 23 retombe provoquant ltarrêt immédiat de la machine et donnant l'alarme. Aucune coupure ou destruction d'élément à I1 intérieur du poste mobile, de son câble de jonction ou du coffret de relayage ne risque d'entrainer un démarrage intempestif de la machine. On voit donc que le circuitide sécurité suivant l'invention qui est alimenté en courant alternatif comporte un convertisseur de courant alternatif en courant unidirectionnel qui est le poste mobile et un récepteur de courant unidirectionnel qui est le coffret de relayage.Ce dernier se refuse à donner des ordres à la machine soit en présence de courant alternatif soit en l'absence de courant. A l'aide de- la répartition des diodes à l'intérieur du circuit électrique de sécurité suivant l'invention, notamment dans le poste mobile et dans le coffret de relayage on a donc constitué un dispositif présentant en fait quatre positions binaires différentes et caractérisé en ce que dans tous les cas où un élément de commande est fautif, le dispositif de sécurité se trouve rejeté dans une position extrème (BQro, zéro OU un > un) qui corresponde à l'arrêt de la machine. Ces états peuvent se résumer dans le tableau suivant coupure : rien nlest alimenté. circuit 27 alimenté ) commande et et circuit 28 alimenté ) fonctionnement. court-circuit : rien n'est alimenté. Dans le poste mobile des diodes sont disposées pour imposer un sens au passage du courant suivant la fonction à réaliser qui est indiquée par l'état des boutons et dans le coffret de relayage d'autres diodes sont disposées pour sélectionner l'appel du relais approprie. - REVENDICATIONS 1 Circuit électrique de sécurité pour la mise en marche et l'ar rêt à distance d'une machine au moyen de deux boutons commuta teurs avec chacun un contact de repos et un contact de travail, boutons commutateurs qui sont montés en série avec deux bobines de relais ayant des contacts dans les circuits de mise en mar che et de non répétition aboutissant à la machine à commander et avec un contact d'un troisième relais de temporisation dont la bobine est disposée en parallèle avec l'une des deux pre mières bobines de relais, caractérisé en ce que dans chaque bou ton (1,3), une borne du contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail tandis que la seconde bor ne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre bouton : en ce que la connexion en série des deux boutons (1,3) incorpore un élément (2) d'écoulement unidirectionnel de courant, en ce que sur chacune des deux bo bines de relais (10, 11) disposées en série est monté en paral lèle un élément (8, 9) d'écoulement unidirectionnel de courant et en ce que ces deux derniers éléments (8,9) sont montés en opposition. 2') Circuit électrique de sécurité suivant la revendication 1, com portant en outre un troisième bouton en série avec deux autres bobines de relais ayant des contacts dans le circuit dtarrêt d'urgence de la machine à commander caractérisé en ce que ce troisième bouton (7) est un bouton double (4,6) dont les con tacts de repos sont en série avec un élément (5) d'écoulement unidirectionnel de courant et disposés de part et d'autre de ce dernier ; en ce que dans chaque élément composant (4, 6) du bou ton double (7) une borne du contact de repos est reliée à la borne correspondante du contact de travail tandis que la seconde borne du contact de repos est reliée à la seconde borne du contact de travail de l'autre élément composant le bouton double en ce que sur chacune des deux bobines de relais13, 14) est monté en parallèle un élément (16, 15) d'écoulement unidirec tionnel de courant et en ce que ces deux derniers éléments (15, 16) sont montés en opposition. 31) Circuit suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux boutons commutateurs (lu3) et le bouton double (7) sont disposés respectivement dans deux circuits en parallèle à l'in- térieur d'un poste mobile, en ce que ces circuits ge prolongent respectivement par des cordons (25, 26) à un coffret de relayage incorporant les bobines de relais (10, 11, 12 ; 13, 14) des cir cuits respectifs ainsi que les circuits de-commande : de non ré pétition (27) ; de marche (28) et d'arr & d'urgence (29) pour la machine A commander (30). 4A)Circuit suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le poste mobile est alimenté en courant alternatif alors que les ordres sont transmis en courant pseudo-continu à la machine à commander (30) en ce que les éléments d'écoulement unidirection nel de courant contenus dans le poste mobile et dans le coffret de relayage sont des diodes, et en ce que les deux diodes situées l'une entre les deux boutons commutateurs, l'autre entre les deux éléments du bouton double (7) sont montées en opposition.