Brevet FR2456378A1 — publié le 19801205

L'invention concerne un dispositif de sécurité destiné à des outils à moteur, et plus particulièrement un mécanisme de commande d'interrupteur pouvant être convenablement dispose par rapport à l'appareil commandé afin de permettre à un opérateur d'établir ou de couper convenablement et en toute sécurité l'alimentation de l'appareil en énergie électrique. Le brevet des Etats-Unis dfAmérique n" 3 312 799 décrit un mécanisme de commande d'interrupteur comprenant un interrupteur à genouillère conçu pour être monté dans le circuit d'un moteur électrique afin d'en commander l'alimentation en courant électrique. Un élément à grande surface, se présentant sous la forme d'un panneau en U, est monté de manière à pouvoir pivoter à proximité du poste de I'opérateur et cet élément est relié mécaniquement au levier de l'interrupteur à genouillère. Etant donné qu'une surface relativement importante est utilisée pour actionner l'interrupteur, un verrou retient de manière amovible le panneau en position de fermeture. Comme indiqué dans le brevet n" 3 312 799 précité, le risque d'un actionnement accidentel du panneau est faible, car le verrou doit être dégagé en même temps que le panneau est soulevé pour permettre la fermeture de l'interrupteur. L'invention apporte un perfectionnement au mécanisme décrit dans le brevet précité. Au lieu d'utiliser un élément de châssis ouvert et allongé, exposant les pièces actives à une détérioration possible et également à l'accumulation de sciure et d'autres débris, le mécanisme de commande d'un interrupteur selon l'invention utilise une enceinte sensiblement étanche. De plus, plutôt que d'être monté dans une position extrême droite ou gauche comme dans le mécanisme décrit dans le brevet précité, l'interrupteur du mécanisme selon l'invention est placé dans une position plus centrale par rapport à l'élément à grande surface, cette position étant plus efficace du point de vue mécanique.Une autre modification constituant une amélioration par rapport au mécanisme décrit dans le brevet précité résulte de la manière suivant laquelle les points de pivotement de l'élément à grande surface ont été établis. Dans le mécanisme décrit dans le brevet n" 3 312 799 précité, l'articulation sur le cadre allongé de l'élément à grande surface s'effectue par les bords de cet élément, ce qui oblige de limiter la largeur de ce dernier à celle du cadre. L'invention permet d'éliminer cet inconvénient, comme décrit ci-après. L'invention concerne un mécanisme comprenant un boîtier de forme à peu près parallélépipédique, sur la partie avant duquel un couvercle peut pivoter par un bord. Un élément à grande surface est relié à ce couvercle pivotant par des vis permettant de donner à cet élément toute dimension pratique, quelles que soient les dimensions du boîtier. Ce dernier contient, dans une position à peu près centrale, un interrupteur électrique du type à genouillère dont les contacts sont destinés à être reliés à un circuit convenable comprenant le moteur de commande d'un outil et la source d'alimentation en énergie électrique. Une tringlerie est reliée au levier de commande de l'interrupteur et au couvercle pivotant, également en un point à peu près central, de manière que l'interrupteur du type à genouillère soit couvert lorsque le couvercle est fermé. Cependant, lorsque le couvercle pivote de manière à s'éloigner du boitier, le tringlage exerce sur le levier de commande de l'interrupteur une force provoquant la fermeture de cet interrupteur. Un élément coulissant de protection est monté entre le bord supérieur du couvercle pivotant et la surface supérieure du boîtier, afin d'empêcher l'introduction de poussières et de débris dans ce dernier, quelle -que soit la position du couvercle pivotant. Comme décrit dans le brevet nO 3 312 799 précité, un mécanisme de verrouillage maintient de manière amovible le couvercle en position de fermeture par rapport au boîtier. Pour provoquer la mise en marche du moteur, l'opérateur doit,scienment et simultanément, dégager le verrou et faire pivoter le couvercle vers l'extérieur. Lorsque l'interrupteur est fermé, l'opérateur peut le ramener en position d'ouverture en frappant contre l'élément à grande surface avec sa cuisse ou son genou. Il en résulte de nouveau le verrouillage du couvercle sur le boitier et l'impossibilité pour ce couvercle de revenir accidentellement en position correspondant à la fermeture du circuit. Une autre caractéristique du dispositif de l'invention est la présence d'une serrure commandée par clef, montée entre le boîtier et le couvercle pivotant. Cette serrure interdit à toute personne non autorisée, c'est-à-dire à toute personne ne possédant pas la clef, d'actionner llinterrup- teur, car le couvercle est maintenu en position correspondant à l'ouverture de l'interrupteur jusqu'à ce que la serrure soit ouverte. L'invention concerne donc un mécanisme perfectionné de commande d'interrupteur destiné à des outils à moteur. Le mécanisme selon l'invention, qui forme un élément d'une seule pièce et indépendant, peut être monté d'un seul bloc sur un outil à moteur. Il peut être utilisé avec des outils à moteur ou des machines-outils et il comporte une serrure commandée par clef afin d'empêcher toute utilisation non autorisée de l'appareil sur lequel il est installé. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, du dispositif de sécurité selon l'invention la figure 2 est une vue par le dessus, avec arrachement partiel, d'une forme préférée de réalisation du dispositif selon l'invention ; et la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 1 représente le mécanisme 10 de commande d'un interrupteur selon l'invention. Comme indiqué, ce mécanisme 10 comprend un boîtier à peu près rectangulaire comportant des parois latérales oppoSées 12 et 14, parallèles et espacées l'une de l'autre. Une plaque supérieure 16 s'étend entre les parois latérales 12 et 14 auxquelles elle est fixée. Le boîtier est de préférence réalisé en tôle d'aluminium ou d'acier. Cependant, d'autres matières telles que des matières plastiques peuvent être convenablement utilisées, pourvu qu'elles répondent aux normes concernant la tenue au feu. La plaque 16 de couverture présente des encoches 18 dont la fonction sera décrite ci-après.Une étagère à peu près horizontale 20, fixée par des bords 22, pliés perpendiculairement, aux surfaces intérieures des parois latérales 12 et 14, s'étend entre ces parois latérales opposées 12 et 14, à une distance précéterbinée au-dessous de la plaque 16 de fermeture. Cette etagère 20 présente un trou sensiblement central dans lequel passe le collet 24 d'un interrupteur électrique du type à genouillère. Cet interrupteur peut être du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique ne854 136, déposée le 23 novembre 1977 par John Joseph REITER. Cependant, d'autres types d'interrupteurs à genouillère peuvent également être utilisés, sans limitation particulière. L'interrupteur peut être maintenu en place sur l'étagère 20 au moyen d'un écrou 26.Un levier 28 du mécanisme à genouillère de commande de l'interrupteur fait saillie vers l'extérieur, à l'extrémité supérieure du collet 24. Un couvercle 30, se présentant sensiblement sous la forme d'un U ayant une surface avant 32, est réalisé d'une seule pièce avec les bords latéraux 34 pliés perpendiculairement. La largeur et la hauteur de la surface avant 32 sont telles que les bords latéraux 34 partent vers l'extérieur des surfaces latérales et extérieures des éléments latéraux 12 et 14, avec un jeu prédéterminé entre les bords latéraux 34 et les surfaces latérales extérieures. Le couvercle 30 pivote sur les parois latérales 12 et 14 du boîtier au moyen d'un axe 36 qui passe dans des trous correspondants réalisés dans les bords 34 et dans les parois latérales 12 et 14. Cet axe 36 peut être maintenu en place par des organes 38 de fixation du type à compression. Une tringlerie ou un bras 40, dont une extrémité est convenablement fixée à la surface 32 du couvercle 30, part vers l'intérieur de ce dernier et est articulée, par son autre extrémité, avec l'extrémité supérieure du levier 28 de l'interrupteur. La longueur du bras 40 est réglée de manière que, lorsque le couvercle 30 est dans une première orientation dans laquelle il est fermé par rapport aux parois latérales correspondantes du boîtier, le levier 28 prenne une position correspondant à l'ouverture de l'interrupteur, empêchant le courant de passer par cet interrupteur d'une source vers une charge.Cependant, lorsqu'on fait pivoter le couvercle 30 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montrez dans l'orientation de la figure 1, autour de l'axe 36, le bras 40 tire le levier 28 de manière à le faire passer de sa position d'ouverture dans sa position de fermeture établissant un circuit qui permet le passage du courant de la source vers la charge. Comme représenté sur la figure 1 en perspective éclatée, le dispositif selon l'invention comporte un élément 42 à grande surface pouvant se présenter sous la forme d'un panneau rectangulaire. Ce panneau peut être réalisé en bois ou en matière plastique ou en toute autre matière convenable, le seul critère demandé étant que ce panneau présente une grande surface contre laquelle l'opérateur de la machine puisse agir. Le panneau 42 est destiné à être fixé sur la surface avant 32 du couvercle 30 au moyen de vis ou de tous autres organes convenables de fixation passant dans les trous 44 réalisés dans la surface avant 32 du couvercle 30.Etant donné que ce dernier est articulé sur les parois latérales 12 et 14 du boîtier, mais que le panneau constituant l'élément à grande surface ne l'est pas, l'aire de cet élément à grande surface n'est soumise à aucune limitation pratique, comme ctest le cas de la structure décrite dans le brevet nO 3 312 799 précité. Comme représenté également sur la figure 1, un étrier 46, constitué d'un fil métallique de forme à peu près en U, comprend des branches parallèles 48 et 50 qui sont espacées d'une distance légèrement supérieure à la largeur du boîtier. Les extrémités des branches 48 et 50 sont pliées vers l'intérieur de manière à pénétrer dans des trous 52 réalisés dans les parois latérales droite et gauche 12 et 14, respectivement. Comme décrit plus en détail ci-après, l'étrier 46 de forme en U constitue un levier de commande de verrou permettant de libérer le couvercle 30 du boîtier. La figure 2 montre que l'extrémité de la branche 50 de l'étrier est maintenue en place par un organe flexible 52 de fixation du type à compression. Le tronçon extrême de la branche 48, orienté vers l'intérieur, présente un méplat auquel une vis 54 fixée une lame 56 partant vers le haut et coopérant avec un bras 58 d'un verrou 60. Ce verrou 60 pivote sur la pa roi latérale 12 du boîtier au moyen dtune vis 62 passant dans un trou surdimensionné 64 réalisé dans le verrou 60. Comme montré sur la figure 2, un ressort 66 de torsion entoure la vis 62 et est fixé entre la paroi latérale 12 et le verrou 60 de manière à tendre normalement à déplacer le crochet 68 de ce verrou vers le haut. Comme montré sur la figure 3, lorsque le crochet 68 est orienté vers le haut et que le couvercle 30 est fermé sur le boîtier, le crochet passe dans un trou oblong rectangulaire réalisé dans le couvercle et il porte contre la surface latérale extérieure du couvercle 30. Un second ressort 70 de torsion est enroulé sur l'ex trémité de la branche 48 faisant saillie vers l'intérieur. Ce ressort de torsion coopère avec la lame 56 et avec la surface supérieure de l'étagère 20 de manière à tendre normalement à faire pivoter l'étrier 46 dans le sens des aiguilles d'une montre, dans l'orientation de la figure 3. Ainsi, lorsque l'étrier 46 est poussé dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, contre la force du ressort 70, il apparait que la lame 56 porte contre le bras 58 du verrou 60 de manière à faire descendre le crochet 68 pour qu'il ne soit plus en contact avec la surface extérieure du couvercle 30.Ainsi, en appliquant contre la surface intérieure du panneau 42 une force tendant à le faire pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre, l'opérateur peut faire pivoter ce panneau et le couvercle 30 auquel il est fixé autour de l'axe 36. Le levier 28 de commande de l'interrupteur est alors déplacé de sa position d'ouverture, montrée sur la figure 3, à sa position de fermeture par l'intermédiaire du bras 40. Comme indiqué précédemment, il en résulte la mise en marche du moteur électrique avec lequel le mécanisme de commande d'interrupteur selon l'invention est utilisé. Pour arreter de nouveau le moteur, l'opérateur peut se servir de son genou, de sa cuisse ou de toute autre partie du corps permettant d'exercer commodément une pression sur la surface extérieure du panneau 42. Cette force fait porter la surface intérieure du couvercle 30 contre la partie inclinée du crochet 68, ce qui fait pivoter le verrou 60 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme montré sur la figure 3, jus qu'à ce que le crochet 68 passe dans le trou oblong rectangulaire réalisé dans le couvercle 30. Après que le crochet 68 a dépassé le bord du trou oblong, il revient élastiquement dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, sous la force du ressort 66 de torsion. Le couvercle 30 et le panneau adjacent 42 restent verrouillés dans cette orientation jusqutà ce que l'étrier 46 de commande de l'interrupteur soit de nouveau actionné comme décrit précédemment. Comme représenté sur la figure 2, le bras 40 est constitué d'un assemblage de deux pièces 41 et-43, profilées en U et se chevauchant. Chacune de ces pièces présente un trou oblong 45 permettant de régler la longueur du bras. Lorsque la longueur souhaitée est établie, les deux pièces peuvent être bloquées l'une à l'autre au moyen d'un ensemble 47 à vis et écrou. La figure 2 montre qu'un moyen convenable de fixation du bras 40 à la surface intérieure du couvercle 30 consiste à réaliser, par exemple par poinçonnage, deux pattes 33 faisant saillie vers l'intérieur. Ces pattes 33 sont percées d'un trou permettant à une goupille 35 d'être utilisée pour relier la pièce 41 du bras au panneau.D'une manière analogue, la pièce 43 du bras peut être reliée au levier 23 due commande de l'interrupteur au moyen d'une goupille 37 passant dans des trous convenables réalisés dans cette pièce 43 et dans le levier 28. Pour empêcher une utilisation non autorisée de l'outil à moteur ou de la machine-outil à laquelle le mécanisme de commande d'interrupteur selon -l'invention est associé, une serrure commandée par une clef et représentée globalement en 72 peut être employée. Comme montré sur la figure 2, cette serrure comprend un corps extérieur 74 à peu près tubulaire présentant un épaulement 76 et passant dans un trou circulaire réalisé dans la paroi latérale 14 du boîtier, le trou étant cependant trop petit pour permettre le passage de l'épaulement 76. La surface extérieure du corps 74 est filetée de manière à recevoir un écrou 78 de blocage qui maintient fixement la serrrure 72 sur la paroi latérale 14. Un bloc de sécurité (non représenté) est disposé à l'intérieur du corps 74. Ce bloc de sécurité ne peut être tourné qu'au moyen d'une clef 80 présentant des encoches 82 et des rainures 83 d'un dessin approprié permettant d'actionner le bloc dc sécurité, comme montré sur la figure 2. Un bras 84 de verrouillage est relié à un prolongement du bloc de sécurité. Une seconde ouverture rectangulaire 86 (figure 1), réalisée dans un emplacement convenable de la surface 32 du couvercle 30, permet le passage de l'extrémité du bras 84 de verrouillage lorsque ce dernier tourne de la position de déverrouillage vers la position de verrouillage. Le panneau 42 présente également un évidement 88 sensiblement aligné avec l'ouverture rectangulaire 86 afin que l'extrémité du levier ou bras 84 de verrouillage puisse passer librement dans cette ouverture.La serrure est conçue de manière que, lorsque la clef est retirée de son trou, le bloc de sécurité reste bloqué sur le boîtier extérieur et que le levier 84 de verrouillage ne puisse être déplacé. Pour empêcher la sciure ou d'autres débris de tomber dans le boîtier du mécanisme de commande d'interrupteur selon l'invention, il peut être souhaitable d'utiliser un élément 90 de protection pouvant être articulé, le long de l'un de ses bords, sur le bord supérieur du couvercle 30 au moyen d'une charnière 92. L'autre bord de la plaque 90 de protection reste libre et cette plaque recouvre la plaque supérieure 16 sur une surface suffisante pour que le pivotement du couvercle 30 ntexpose pas l'intérieur du boîtier 30 à la chute de débris.Pour assurer un contact étroit entre les surfaces correspondantes de la plaque 16 de fermeture et de la plaque articulée 90 de protection, des axes 94 (figure 3) sont emmanchés à force dans des trous réalisés dans la plaque 90 de protection et ils passent dans les trous oblongs 18 de la plaque 16 de fermeture. Des ressorts hélicoïdaux 96 de compression entourent ces axes 94 et repoussent sur chacun d'eux une rondelle 98 vers le haut, contre la surface inférieure de la plaque 16, afin de serrer élastiquement la plaque 90 de protection contre la plaque supérieure 16. La figure 3 montre que l'enceinte en forme de boite, délimitée par les parois latérales 12 et 14 et par la plaque supérieure 16, contient une seconde étagère 100 parallèle à l'étagère 20 et située au-dessous de cette dernière. Cette étagère 100 présente un trou (non représenté3 permettant d'ar river dans le boitier de câbles électriques comprenant des conducteurs d'alimentation et les fils de connexion du moteur, ces câbles étant reliés à des bornes de l'interrupteur 29. Lorsque le dispositif est commandé pour la mise en marche ou l'arrêt d'un moteur électrique, l'étagère 100 constitue une surface convenable de montage du relais classique de commande du moteur (non représenté). Ce relais comprend généralement une bobine et plusieurs contacts normalement ouverts et au moins un contact normalement fermé. La bobine est montée en série avec les contacts de l'interrupteur 29 et entre les bornes d'alimentation, de manière qu'une fermeture momentanée de cet interrupteur provoque une excitation momentanée de cette bobine. Cette excitation momentanée a pour effet de provoquer la fermeture d'un premier jeu de contacts normalement ouverts, ce qui assure le maintien de l'alimentation de la bobine et, par conséquent, l'excitation de cette dernière, même lorsque les contacts de l'interrupteur 29 s'ouvrent de nouveau.D'autres contacts du relais de commande se ferment pour connecter les bornes du moteur aux bornes de la source d'alimentation. Le moteur reste donc en marche jusqu'à ce que l'opéra- teur exerce perpendiculairement une force sur la surface apparente de l'élément 42, ce qui fait basculer l'interrupteur 29 vers sa position d'ouverture. I1 en résulte l'ouverture du circuit série comprenant la bobine du relais et, par conséquent, la réouverture des contacts de ce dernier et l'arrêt du moteur de même que le déverrouillage des contacts de maintien de l'interrupteur. I1 est évident que d'autres éléments de circuit peuvent être montés sur l'étagère 20 ou sur l'étagère 100. Par exemple, si l'installation utilisant le mécanisme 10 de commande d'interrupteur selon l'invention présente une fonction appelée "freinage dynamique", la résistance classique de freinage, destinée à être connectée aux bornes de l'enroulement induit-du moteur lorsque le relais de commande est désexicté, peut également être montée à l'intérieur de l'enceinte, de préférence sur l'une des étagères 20 et 100. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, au lieu d'utiliser un interrupteur du type à genouillère, relie mécaniquement au couvercle pivotant 30 par un bras 40, il est- évidemment possible de monter des micro -contacts à faible course à l'intérieur de l'enceinte et de les incorporer dans le circuit électrique du relais de commande d'un moteur. L'arc de cercle suivi par l'élément 42 à grande surface peut être calculé de manière que les micro -contacts soient actionnés de façon souhaitée. R-V~NDICATIONS 1 - Dispositif de sécurité pour appareil électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier comprenant des parois latérales opposées à peu près radiales, espacées l'une de l'autre par un élément supérieur, un fond et une paroi intermédiaire o peu près parallèle au fond, un interrupteur électrique dont un organe de commande peut être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture, à l'intérieur du boîtier, sur la paroi intermédiaire, un élément à grande surface qui pivote entre les parois latéralles, par l'un de ses bords proche du fond, un élément de liaison monté entre lXélément à grande surface et organe de commandée de l'interrupteur, un étrier constitué d'un fil métallique de forme à peu près en U, qui comprend des branches pa rallèles et espacees dont les extrémités comportent des tron çons orientés vers l'intérieur, traversant les parois latérales dans lesquelles ils peuvent pivoter, et aboutissant à l'intérieur du bottier, une lameoallongée fixée à l'un desdits tronçons extrêmes et pouvant tourner avec lui, un verrou rappelé par ressort et monté de manière à pouvoir pivoter sur l'une des parois latérales, une première extrémité de ce verrou comportant un crochet pouvant porter contre l'élément à grande surface, et son autre extrémité portant une saillie destinée à porter contre la lame allongée de manière qu'une rotation de ltétrier provoque un dégagement du crochet de l'élément à grande surface et permette à cet élément de pivoter d'une première position dans laquelle il est orienté par rapport au boitier afin que l'organe de commande de l'interrupteur occupe ladite position d'ouverture, et une seconde position dans laquelle ledit élément à grande surface est orienté de manière que l'organe de commande de l'interrupteur occupe ladite position de fermeture, le dispositif comportant également une serrure commandée par clef, indépendamment du verrou, cette serrure reliant l'élément à grande surface au boîtier afin d'empêcher ledit élément à grande surface de se déplacer de la première position vers la seconde position à moins que la serrure soit débloquée au moyen de la clef. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la serrure comprend un corps à peu près cylindrique fixé au boîtier, un bloc de sécurité monté à l'intérieur du corps, présentant un trou destiné au passage de la clef et ne pouvant tourner à l'intérieur du corps, sauf lorsqu'une clef est introduite dans ledit trou, et un second verrou qui est relié au bloc de sécurité et qui peut s'enclencher sélectivement avec 1'éîérrtent à grande surface. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé én ce que l'élément de liaison est articulé par une extrémité avec l'organe de commande de l'interrupteur et, par son autre extrémité, avec l'élément à grande surface. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte une plaque de protection qui pivote sur l'élément à grande surface, qui peut se déplacer avec lui et qui s'étend au-dessus de l'élément supérieur du boîtier, sur une distance prédéterminée.