Brevet FR2401560A1 — publié le 19790323

La présente invention se rapporte à un coiumutateur électronique de sécurité fonctionnant sans contacte avec un oscillateur pouvant être influencé de l'extérieur, deux relais commandés par 1'oscillateur par l'intermédiaire d'amplificateurs ainsi qu'avec un montage a'alimentation pour ledit oscillateur. Dans les commutateurs de sécurité de ce type,il est déid connu, par exemple par le brevet français ne 2.305.715, de contrôler non seulement le rapprochement d'une pièce de métal mais également les arrets de la tension, les défauts de montage, les courts-circuits ou les coupures dans le câblage, Conformément au brevet français précité, ceci est obtenu par le fait que sur la pièce mobile du dispositif contrôlé, on fixe une pièce électrique active qui délivre un signal rectangulaire. Malgré cet agencenent,les commutateurs de sécurité d'un type déja connu ne sont pas totalement protégés vis-à-vis des influences extérieures néfastes. Le but de la présente invention est donc de créer un commutateur de sécurité d'une structure simple et bon marché et répondant à toutes les conditions et exigences de sécurité. Le commutateur électronique de sécurité fonctionnant sans contact qui permet de résoudre ce but, est caractérisé en ce que la bobine de l'oscillateur présente une moitié de noyau en pot en ferrite avec un champ de haute fréquence orienté vers l'extérieur et que la pièce antagoniste est réalisée en ferrite et présente une dimension correspondant à celle de ladite moitié de noyau en pot. Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit qui'un système de contrôle du courant à l'aide de transistors est disposé parallèlement à l'amplificateur en aval de l'oscillateur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est un schéma bloc du commutateur de sécurité conforme à l'invention; et - la figure 2 illustre le schéma de commutation dudit commutateur de sécurité faisant apparaître en détail les parties de circuit utilisé Sans le schéma de la figure 1, l'oscillateur est désigné en 1 et produit, avec une bobine et une moitié de noyau en pot, un champ de haute fréquence.La seconde moitié de noyau en pot 2 qui sert de pièce antagoniste,est disposée dans un carter 3 et reliée à une partie mobile de machine qui doit entre contrôlée. L'oscillateur 9 est connecté par 11 intermédiaire d'un amplificateur d'adaptation 4, d'un cible bifilaire Il et d'un filtre électrique 5 à un autre amplificateur 6 qui actionne, par l'intermédiaire d'un transformateur de découplage 7 et d'un redresseur 8 un relais de sortie 9 à l'aide duquel un système de sécurité de type connu peut étire mis en marche et arrbté. Ce schéma montre par ailleurs un système de contrôle de courant 10 à laide duquel1 en cas de court-circuit dans l'oscillateur, on peut fermer par 11 intermédiaire de transistors, l'étage d'attaque. Dans le schéma de montage de la figure 2, les parties du montage sont désignées, de manière connue, par la lettre C pour les condensateur, R pour les résistances, T pour les transistors et D les diodes. L'oscillateur est constitué des éléments CI, TI, T2, L , R1, R2. L'oscillateur fonctionne, dans le présent exemple de réalisation, à 200 KHz. La résistance à réaction R2 est réglée de telle façon que l'amplitude d'oscillation soit très faible. Dès que la seconde moitié de noyau en pot (référence 2 à la figure 1), est amenée dans le champ de haute fréquence de l'oscillateur, l'amplitude de l'oscillation augmente de manière si importante que le relais de sortie 9 répond et libère ainsi le dispositif de sécurité. Le circuit oscillant ne varie toutefois que lorsque la seconde moitié de noyau en pot est formée de ferrite frittée. Une pièce métallique quelconque ou des copeaux de métal produisent dans le champ de haute fréquence, des courants de Foucault, si bien que les oscillations s'interrompent totalement.L'amplificateur d'adaptation est formé des composants R3, R4,R5, C2 et T3 . L'adaptation assure une diminution de l'impédance de source à courant alternatif et une augmentation d'amplitude. Ceci permet la connexion de cibles jusqu'd environ 50 mètres. L'oscillateur et l'amplificateur d'adaptation forment ensemble un initiateur qui est fixé au bâti de la partie de machine devant comporter le système de sécurité. Le filtre électrique 5 et l'amplificateur 6 sont formés des parties R6, R7, R8, R9, R10, Ril, R12, R13, C3, C4, T4, T5 et de la diode de Zener D1. L'oscillation de l'oscillateur est couplée à C3 à la base du transistor T4. La résistance d'entrée R8 = R10 = R9 donne avec C3, la fréquence limite inférieure et R11 ainsi que R4, la limite de fréquence supérieure du filtre. T5 et R12 forment avec R13 un élément consécutif d'émetteur qui commande le transistor d'entratnement T7. Le diviseur de tension est choisi de telle manière que le transistor T7 ne soit pas conducteur à l'étant de repos. Comme charge dans le circuit collecteur, on utiliseune source de courant constant D2, D3 avec T6 qui délivre environ 10 mA. Les transistors T8 et T9 dans le circuit collecteur servent à amplifier le courant.Le signal de l'amplificateur parvient par l'intermédiaire du condensateur C5 au transformateur de séparation Tr1 qui transforme le signal pour l'amener au niveau demandé par les relais Rel et Re2. Ensuite, le signal est redressé et filtré par les composants D4, C6-, R16, R17, R18, R19, R20, T10, TII. C5 et Trl sont calculés de telle façon que les fréquences beaucoup trop basses ne puissent pas entre transmises. L'étage basculeur assure que les relais Rel et Re2 attirent et retombent sans effet de battement. Les relais Rel et Re2 sont des relais avec des contacts à guidage forcé. L'hysteresis électrique n'est que très faiblement inférieure à l'hysteresis mécanique des relais. Le système de contrôle de courant 10 est formé des résistances R21, R22 et R23 ainsi que des transistors T12 et T13. En cas d'absorption de courant trop importante, ctest-d- dire de court-circuit dans l'oscillateur, les transistors T12 et T13 sont conducteurs et ferment donc l'amplificateur 6 (figure 1). Les condensateurs C8 et C9, le transformateur Tr2, les diodes D5 et le régleur de tension intégré IC1-sont des éléments connus servant à alimenter l'amplificateur. Les commutateurs de sécurité du type précité peuvent être utilisés pour protéger le personnel de service notamment pour l'utilisation de cisaillesmécaniquespour la tôle, le papier, le contreplaqué, pour l'utilisation de presses à excentrique ainsi que de capotsde sécurité dans les machines outils.Arn écartement de 0 à 5 mm, le commutateur de sécurité fonctionne totalement sans application de force et sans usure. Par rapport atacommutateurs de sécurité déJà connus, le commutateur de sécurité conforme à l'invention offre l'avantage que la pièce antagoniste mobile n'est pas active et ne nécessite donc aucune source de courant et aucune ligne d'amenée. il n'est possible de n'influencer le montage de sécurité conforme à l'invention quten utilisant une pièce antagoniste en ferrite. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, ai celles-ci sont exécutées et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Commutateur électronique de sécurité fonctionnant sans contact, comprenant un oscillateur pouvant être influencé de l'extérieur, deux relais commandés par ltoscillateur par l'in- termediaire d'amplificateurs ainsi qu'un circuit d'alimentation pour l'oscillateur, caractérisé en ce que la bobine de l'oscil- lateur présente une moitié de noyau en pot en ferrite avec un champ de haute fréquence orienté vers l'extérieur, en ce que la contre-pièce est réalisée en ferrite frittée dans une dimension qui correspond à celle de ladite moitié de noyau en pot. 2.- Commutateur de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un système de contrôle de courant de l'amplificateur à l'aide de transistors est prévue 3.- Commutateur de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contre-pièce précitée est montée mobile et en ce que l'oscillateur est monté fixe. 4.- Commutateur de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux relais précités présentent des contacts à guidage forcé.