Brevet FR2449246A1 — publié le 19800912

- Carter de protection associé à un écran mobile asservi au fonctionnement d'une machine ou d'une installation dangereuse. - La présente invention concerne les systèmes de protection par carter et écran mobile qui sont utilisés généralement sur des presses. - Dans les dispositifs les plus élaborés connus de ce genre, l'écran n'assure pas de façon efficace l'évacuation des mains de l'opérateur vers l'ex térieur de la zone dangereuse en cas d1 incident de fonctionnement, car son mouvement n'est pas dégageant et de vitesse trop faible pour le temps de réponse requis. De plus, ces dispositifs ne sont pas démontables aisément, ce qui est un inconvénient pour dégager la totalité de la table de travail dans certaines opérations de pontage & démontage des outils et pour la maintenance. - L'invention permet d'éviter ces inconvénients : en cas de déclenchement intempestif du fonctionnement dangereux, l'écran mobile chasse vers l'ex térieur du carter et a très grande vitesse le ou les parties exposées d'une personne. L'invention se présente sous une forme compacte et légère dont le montage ou l'enlevement peut se faire sans outillage et sans moyen de manutention. - Le dispositif objet de l'invention comporte un carter qui ferme matériellement le volume dans lequel se trouve une zone dangereuse. On peut réalitype de matériau et sous n'importe quelle ser ce carter avec n'importe quel/ forme, pourvu que celui-ci empêche matériellement l'accès à la zone dangereuse qu'il protège. Une ouverture occultable par un écran mobile permet cependant l'accès (des mains en général) à cette zone dangereuse sous des conditions très strictes qui seront exposées par la suite. Une des caractéristiques revendiquées de l'invention est que la fermeture de l'écran se fait selon une trajectoire dégageante, qui chasse vers l'ex- térieur du carter un obstacle éventuellement présent dans cette trajectoire. - Dans l'exemple de réalisation planche II le carter 1 est parallélépipédique et comporte quatre faces transparentes. La face supérieure est découpée afin de permettre l'encastrement du carter dans le bâti d'une presse à col de cygne, les faces latérales gauche et droite sont fixes et c'est sur celles-ci que l'on place les glissières 4 qui assurent le montage-démontage aise de l'ensemble à la façon d'un tiroir. La partie femelle des glissières est fixée de part et d'autre de la table de la presse. La face avant présente une ouverture rectangulaire où vient prendre place l'écran mobile 2 . Lorsque l'écran 2 se ferme, celui-ci, dans sa trajectoire chasse vers l'extérieur les mains de I'opérateur grâce à un mouvement de rotation réalisé autour d'un axe horizontal matérialisé par deux paliers 3. Lorsque l'écran 2 est ouvert, le dispositif a été étudié pour que celuici prenne une position assez proche de l'horizontale représenté dans la planche II. Cette inclinaison permet à un opérateur de poser naturellement ses poignets sur l'écran lorsqu'il est amené à accéder à la zone dangereuse. Afin de ne pas blesser les mains dans l'action de fermeture de l'écran, on a prévu une bande souple transparente 5 à la jonction carter-écran. Pour tenir compte de certains outils il est possible d'avancer ou de reculer écran mobile en changeant les points de fixation de celui-ci sur l'axe de rotation. - Le dispositif objet de l'invention comporte un organe moteur qui actionne l'écran mobile pour l'ouvrir ou le fermer. La caractéristique revendiquée est que ces mouvements sont doux en fonctionnement normal, mais que la fermeture est rapide et brutale en cas d'incident ou d'anormalité de fonctionnement. Dans l'exemple de réalisation planche III, on a prévu un ensemble pneumatique fixe sur la face latérale droite du carter. Cet ensemble comporte un vérin à double effet 6 monte sur chape arrière pivotante. Un mécanisme à biellette 10 transforme le mouvement linéaire du vérin en rotation transmise à l'écran 2 L'électro-distributeur 7 est utilisé en fonctionnement normal pour cammander l'ouverture de écran lorsqu'il est sous tension. L'étrangleur réglable 9 permet de régler à volonté la douceur du mouvement. L'électro-distributeur 8 est utilisé pour assurer un échappement libre hors tension, ce qui est réalisé systèmatiquement lorsque écran est fermé et chaque fois que la presse présente un incident qui se traduit par le démarrage d'un cycle écran ouvert. Un silencieux 13 est prévu sur ltéchappement de l'électrodistributeur 7 pour éviter le bruit. Un raccord rapide 11 permet de débrancher aisément 1 'alimentation en air comprimé. Les efforts du vérin sont repris sur la platine équerre de fixation 12 - Le dispositif objet de l'invention comporte des organes de commande et de contrôle qui permettent d'une part d'avoir accès à la zone dangereuse pendant les phases non dangereuses du fonctionnement, et d' autre part de provoquer une fermeture brutale avec éjection des obstacles présents sur la trajectoire de l'écran en cas de fonctionnement dangereux intempestif. C'est un opérateur qui commande la fermeture de l'écran par action réfléchie ou non à l'aide d'un organe de commande quelconque matériel ou immatériel. C'est l'écran qui commande ou autorise le départ du fonctionnement dangereux, lorsqu'il est arrivé en position fermée, à l'aide d'un organe A quelconque capable de déceler cette position. C'est un organe ss quelconque de détection lié au fonctionnement et qui change d'état pendant la phase dangereuse, qui commande l'ouverture de l'écran dès que la phase dangereuse est terminée et qui provoque sa fermeture brutale si cette phase dangereuse se produit pendant l'ouverture de l'écran ou écran ouvert. Les organes A et B entant essentiels pour assurer un fonctionnement sur, on peut prévoir que leur défaillance provoque l'arret du fonctionnement. Dans l'exemple de réalisation planche IV, l'opérateur commande, de fa çon non réfléchie, la fermeture de l'écran par simple retrait des mains. Ceci est obtenu par la mise en place d'une barrière immatérielle 14 à effet capacitif dans l'ouverture du carter dont le contact de sortie coupe la tension aux bornes de ltélectrodistributeur 7. Un microcontact de sécurité 15 (à rupture brusque doublé d'une rupture lente) décèle que l'écran est en position fermée et commande la mise en route de la presse, soit par action sur le circuit électrique d'une presse à friction, soit par action sur un asservissement pour une presse à clavette ou à crabots. Une came dont le creux correspond au fonctionnement dangereux de la presse actionne un microcontact de sécurité 16 . Lorsque celui-ci est poussé, il y a mise sous tension des électrodistributeurs 7 et 8 . L'alimentation pneumatique du vérin 6 commande ainsi l'ouverture de l'écran. En fonctionnement normal le microcontact 16 n'est relâché par la came que si la presse a été commandée par l'écran, c'est-a-aire en position fermée. En cas d'incident, le microcontact 16 est relâché par la came et si le microcontact 15 ne décèle pas l'écran, il y a coupure simultanée de la tension aux bornes des électrodistributeurs 7 et 8 et ouverture de l'échappement libre en même temps que le vérin assure la fermeture brutale de l'écran qui joue alors son rôle de chassemains. En fonctionnement normal, le relâchement du microcontact 16 coupe la tension sur l'électrodistributeur 8 pour éviter son gommage. Un microcontact 17 placé sur une glissière du carter contrôle que celui-ci est bien en place. Le câble électrique multiconducteurs qui assure l'alimentation du circuit électrique relatif au dispositif, l'arrivée du signal lié au microcontact 16 et le départ du signal de mise en route comporte une prise à étrier pour essurer un branchement ou un débranchement rapide. - Le dispositif objet de l'invention peut etre utilisé pour protéger les opérateurs sur presses, mais aussi sur toute machine ou installation présentant un danger cyclique localisé dans un volume où la pénétration humaine est fréquente et nécessaire en dehors de la phase dangereuse. - Commentaires concernant l'exemple de réalisation exposé dans la planche IV Lors de la mise sous tension de la machine > il est nécessaire d'armer le relais X par le contacteur a clef (CAR) pour mettre en service le dispositif. Au départ du cycle, la machine est au point mort haut, le contact came 16 est poussé et le volet est ouvert. L'opérateur met une pièce en place sur la machine > il coupe la barrière immatérielle qui actionne le contact 14 et ce passage est mis en mémoire par le relais Y. Lors du retrait des mains de l'opérateur, le contact 14 commandé par la barrière immatérielle est rel ché, ce qui a pour effet de faire basculer le relais Z et par la meme de mettre hors tension l'électrovanne 7 : le volet se referme doucement. Le contact 15 signale que celui-ci est fermé et permet la mise en route de la machine. Le contact 16 est rel ché : l'électrovanne 8 est mise hors tension pour éviter son gommage, le relais Z reprend sa position initiale. La machine arrive au point mort bas (fin de la phase dangereuse), le contact 16 est à nouveau poussé, les 2 électrovannes sont sous tension : le volet s'ouvre, l'alimentation machine est coupée Le cycle recommence. Dans le cas où la machine reprend un cycle (redoublement) sans avoir été commandée par le contact 15 de fermeture du volet, le contact came 16 est relâché et ilrsnédiatement les électrovannes 7 et 8 sont mises hors tension ; le relais X bascule et il y a fermeture brutale du volet qui travaille en chassemains. Ce relais X bascule également en cas de coupure de courant, les électrovannes 7 et 8 sont hors tension et le volet se ferme. Lorsque le relais X est basculé, il est nécessaire de le réarmer à l'aide du contacteur à clef (CAR) pour que la machine et le dispositif de sécurité soient de nouveau en état de fonctionner, ce qui nécessite l'intervention de la personne compétente et ainsi la machine ne pourra être remise en route qu' après examen par la maintenance de l'anormalité du fonctionnement et de la réparation éventuelle. D'autre part, si au cours du fonctionnement de la machine > l'opérateur ou un objet quelconque sensibilise la commande imeatérielle, la machine continue son cycle. Le contact 16 a été doublé car c'est le contact qui assure la sécurité en cas de redoublement. En outre, ces contacts seront bipolaires pour renforcer la sécurité en cas de collage du relais qu'ils alimentent (voir planche IV). Un fonctionnement dangereux ne saurait ainsi se produire que si les 2 contacts came 16 et 16' et le relais R sont simultanément défectueux. - Schéma pneumatique de l'exemple de réalisation (voir planche V). REVL{DICATIONS 1. - Dispositif de protection par carter et écran mobile, caractérisé par le fait que 11écran mobile est réalise dans une surface matérielle de matière quelconque, montée sur articulation pivotante dont la cinématique fait effectuer à la tôle un mouvement allant de l'intérieur du carter ( t partir de la position ouverte) vers l'extérieur du carter (jusqu'a la position fermée qui clôture le carter). 2. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cinématique de l'écran mobile est commandée par un système moteur de tech nologie quelconque (électrique, pneumatique, hydraulique) à deux vitesses : une vitesse normale et une vitesse rapide qui ne se déclenche que sur anormalité du fonctionnement de la machine protégée. 3. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la cinématique de fermeture du volet est pilotée par une logique de technologie quelconque (électrique, électronique, pneumatique, hydraulique) intégrée et montée sur le carter objet de l'invention. 4. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par l'utilisation ae microrupteurs ou détecteurs qui décèlent l'anormalité du fonctionnement mécanique de la machine à protéger, dont le signal est transmis à la logique intégrée de la revendication 3 pour commander la vitesse rapide en cas d'anormalite décelée. 5. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 et 3 caractérisé par le fait qu'un détecteur ou un microrupteur sensibilisé par la fermeture de l'écran mobile autorise ou commande le départ du mouvement dangereux de la machine à protéger. 6. - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait wu'un détecteur ou microrupteur empêche, à travers la logique intégrée de la re vendication 3, le fonctionnement de la machine à protéger si le carter n'est pas en place. 7. - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait que la commande normale de fermeture de l'écran mobile est provoqué par simple ou double passage a travers un barrage immatériel. PEVNDICATIOWS 8. - Dispositif selon la revendication 1 caractérise par le fait que son montage et démontage sont assurés par glissières, sans éléments de fixation nécessitant un outillage. 9. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'écran peut etre avancé ou reculé compte tenu de l'encombrement sur la zone dangereuse a protéger. 10. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs écrans non motorisés placés en complément du premier écran mobile permet(tent) d'ouvrir le carter sous une sollicitation mécanique de faible effort. 11. - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé par le fait que le ou les écrans mobiles sont équipés de détecteurs ou microrupteurs qui contrôlent l'ouverture ou la fermeture.