Brevet FR2442470A1 — publié le 19800620

L'invention concerne un dispositif de commande et de sécurité pour la conduite de machines comportant des parties mobiles, susceptibles de blesser leur conducteur. Pour proteger les mains du conducteur d'une machine dans les zones de travail de parties mobiles, la commande de la machine est habituellement pourvue d'un dispositif de securite interdisant son fonctionnement si le conducteur ne de clenche pas pratiquement en meme temps avec ses deux mains les deux organes de manoeuvre qui commandent son fonctionnement, puis les maintient enfonces. Cette securite intervient egalement quand le conducteur relâche un ou les deux organes au cours du fonctionnement, la partie mobile revenant alors immediatement à son point de depart. Pour les dispositifs de commande et de sécurité fonctionnant à l'aide de circuits a fluide hydraulique ou pneumatique, il faut donc disposer à pro limité de la machine d'une source d'alimentation hydraulique ou pneumatique. De telles sources ne sont pas requises pour les machines qui n'en ont pas besoin pour leur fonctionnement, par exemple les machines où les parties mobiles dangereuses sont mues électriquement. C'est pourquoi, la presente invention propose un dispositif de cosainde et de securite entièrement electrique pour les machines à parties mobiles mues électriquement . Un avantage de ce dispositif est qu'il peut être aussi applique à des machines à fonctionnement hydraulique ou pneumatique, sans qu'il soit necessaire de modifier fondamentalement son principe. Ce dispositif comprend des moyens de commande et de securite, destines à être montés entre les deux organes de manoeuvre et le ou les organes de mise en service de la partie mobile de la machine, et à empêcher sa mise en service quand les deux organes de manoeuvre ne sont pas déclenchés simulta dément, ou l'un après l'autre, dans un laps de temps de valeur prédeterminée, dispositif caracterise en ce qu'il comprend un circuit de temporisation électrique qui est activé par les organes de manoeuvre quand le laps de temps est inférieur à la valeur prédéterminée, et un circuit de commutation électrique, qui est mis en position de travail par le circuit de temporisation active, et commande alors la mise en marche du ou des organes de mise en service de la partie mobile, et qui est mis en position de repos par le relit chement de l'un ou de l'autre, ou des deux organes de manoeuvre à la fois, ou par actionnement d'un palpeur de fin de course de la partie mobile. D'autres caracteristiques de l'invention ressortiront de la description detaillee ci-dessous. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnes qutà titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique represente par un schema le circuit du dispositif de commande et de sécurité selon l'invention. Sur cette figure, deux boutons-poussoir MI et M2 constituent les deux organes de manoeuvre que l'on enfonce, contre la force d'un ressort (non représente) pour passer de la position de repos, représentée à la position de travail de la machine. Un relâchement de la pression exercée sur ces boutons M1 et M2 les fait donc revenir à leur position initiale de repos. L'enfoncement du premier bouton MI provoque simultanément, un chemin conducteur d'une part entre une première 2 et une deuxième 3 bornes et, d'autre part, un autre chemin conducteur entre une troisième 4 et une quatrième 5 bornes. La borne 2 est reliée par an conducteur 12 an pôle positif d'une source 14 de courant continu de basse tension, par exemple de 24 volts. De même, la borne 4 est reliée par un conducteur 13 au conducteur 12. La borne 3 est reliée par l'intermédiaire d'un premier circuit de temporisation au pole négatif de cette source 14. Ce circuit est constitue par un condensateur électrolytique 15 dont la premiere armature positive est réunie par un conducteur 16 å la borne 3 et dont la seconde armature négative est reliée par un conducteur 17 au pôle positif de la bobine d'un relais A électromagnétique comportant une lame de contact Al. En outre, une résistance 18 est connectée, d'une part au conducteur 16 et, d'autre part, au conducteur 19 reliant la bobine du relais A au pôle négatif de la source 14. Pour protéger les points de contact des bornes 2 et 3, une diode 20 est raccordée par sa cathode au conducteur 17, et par son anode au conducteur 19. A l'enfoncement du poussoir NI, le condensateur 15 se charge donc travera la bobine du relais A, de sorte que sa lame de contact At se ferme et met en liaison un conducteur 21 avec le pôle positif de la source 14. Le contact Al s'ouvre quand la tension d'excitation aux bornes de la bobine du relais A n'est plus suffisante pour le maintenir fermé, par exemple au bout de 300 ms, le condensateur 15 se déchargeant à travers la résistance 18. De mêDe manière que le premier bouton MI, l'enfoncement du second bouton M2 crée un chemin conducteur entre des bornes 6 et 7, ce qui connecte la source 14 de tension 9 un second circuit de temporisation identique au premier et qui est monté parallèlement a celui-ci. Ce second circuit comprend : un second condensateur 22, un deuxième relais B électromagnétique, une seconde résistance 23 et une deuxième diode 24. A l'enfoncement du premier bouton MI sera en meme temps formé un autre chemin conducteur entre des bornes 8 et 9. La borne 8 est reliée à la borne 5 par un conducteur 25, et la borne 9 est reliée par un conducteur 26 la lame de contact SI d'un troisième relais S électromagnétique. Parallèlement aux deux circuits de temporisation précédents est monté un circuit de commutation comprenant : la lame de contact Al du relais A, qui est reliée au pôle positif,quand la bobine du relais A n'est pas alimentée, la lame de contact Bl du relais B qui est reliée par le conducteur 21 à la lame Al quand la bobine du relais B est alimentée, et un conducteur 27 reliant la lame de contact Bl au pôle positif de la bobine de relais S par le contact Bl quand la bobine du relais B est alimentée. D'autre part, le pôle négatif de la bobine du relais S est connectée à une borne 10 par un conducteur 28 et la borne 10 à une borne il par un contact interrupteur FC d'un palpeur de fin de course (non représenté) de la partie mobile de la machine. La borne 11 est reliée par le conducteur 19 et un conducteur 29 au pôle négatif de la source 14. Ce contact FC est déconnecté des bornes 10 et 11 quand le palpeur a détecté la fin de course de la partie mobile de la machine. Pour protéger les divers contacts du circuit, une diode 30 est reliée par sa cathode au conducteur 27 et par son anode au conducteur 28. Le relais S possède deux lames de contact SI et S2 : la lame S1 qui reliera le conducteur 26 au conducteur 27 quand la bobine du relais S est alimentée et la lame S2 qui reliera dans ces conditions des conducteurs 31 et 32. Quand le relais S n'est pas alimenté, le conducteur 32 et le conducteur 31 relient le pôle positif de la source 14 à un organe El qui sert à mettre en service la partie mobile de la machine, cet organe El étant connecté d'autre part au pôle négatif de cette source 14 par un conducteur 38. Lorsque la bobine du relais S sera alimentée, le second contact S2 mettra sous tension, par le conducteur 33, un autre organe E2 de mise en service de la partie mobile, tandis que le premier organe El sera alors débranché du pôle positif de la source 14. Pour protéger le contact S2, et limiter le courant initial dans les bobines, des diodes 34 et 35 sont connectées par leur cathode aux conducteurs respectifs 32 et 33 et par leur anode aux conducteurs 36 et 37. Ces derniers conducteurs, par leur jonction avec le conducteur 38, sont reliés au pôle négatif de la source 14. A titre indicatif, ces organes de mise en service El et E2 peuvent être deux électrovannes alimentant respectivement un premier et un second vérins (non représentés) avec un fluide sous pression, le second vérin poussant par exemple la partie mobile dans le sens où elle effectue son travail et le premier vérin poussant celle-ci dans le sens de retour jusqu'à sa position de départ. La figure représente le dispositif à l'état de repos, les boutons poussoir M1 et M2 n'étant pas enfoncés tandis que l'électrovanne Et est sous tension et alimente le vérin qui pousse dans le sens retour. Avec le dispositif représenté, le fonctionnement de la machine est déclenché lorsque les deux mains de l'opérateur enfoncent simultanément les deux boutons M1 et M2 et les maintiennent enfoncés, ou successivement, dans un laps de temps compatible avec la sécurité des deux mains. On admet en général que ce laps de temps de sécurité doit être très court, par exemple être inférieur à 0,5 seconde. il est ici défini par la durée de la mise en charge jusqu'à leur décharge des deux condensateurs 15 et 22, c'est-à-dire par la valeur de leur capacité et par les caractéristiques des autres composants des circuits de temporisation décrits.En choisissant des composants de valeurs électriques appropriees, on arrive facilement régler ce laps de temps voisin de 0,5 seconde. Pendant ce laps de temps, les bobines des relais A et B sont alors alimentées, de sorte que les contacts Al et Bl connectent en serie les conducteurs 12, 21 et 27. Après ce laps de temps, les condensateurs sont déchargés à travers les résistances 18 et 23. Les bobines des relais A et B n'étant plus alimentées, les contacts de travail Al et B1 s'ouvrent et ne conduisent plus. Pendant leur fermeture, les contacts Al et BI ont eu le temps d'alimenter la bobine du relais S, par conséquent les contacts SI et S2 se sont fermés, reliant d'une part les conducteurs 26 et 27 et, d'autre part, les conducteurs 31 et 33. La fermeture de S1 permet une auto-alimentation de la bobine du relais S, tandis que celle du contact S2 met sous tension l'électrovanne E2. Cette électrovanne E2 alimente alors avec un fluide sous pression le vérin qui lui est associé. Soue l'action de ce vérin la partie mobile de la machine parcourt le trajet de travail jusqu' sa fin de course qui est détectée par le palpeur contact FC. Ce dernier est ensuite déconnecté des bornes 10 et 11, ce qui coupe l'alimentation de la bobine du relais S. Le contact S2 n'alimentera plus l'électrovanne E2 mais l'autre electro- vanne El, de sorte que celle-ci pourra mettre sous pression l'autre vérin et faire revenir la partie mobile sa position de repos. Si pendant le travail de la partie mobile, l'une ou l'autre, ou les deux mains sont retirées des boutons-poussoir M1 et M2, la bobine du relais S ne sera plus alimentée et le contact S2 mettra en fonctionnement, par l'tintez médiaire de l'électrovanne El le premier vérin, ce qui fera revenir la partie mobile à sa position de repos. La partie mobile de la machine reste au repos si une seule main appuie sur l'un des boutons. En effet, le relais S n'est alors pas alimenté et le contact S2 reste dans la position où il alimente l'électrovanne El. Le fonctionnement est également interdit si l'une des mains appuie sur l'un des boutons-poussoir, par exemple M1, puis si l'autre main appuie sur l'autre bouton M2 après un laps de temps supérieur 9 celui défini précédeament. En effet, après ce laps de temps, le relais S ne sera plus activé et par conséquent le contact S2 reste dans sa position initiale. La description précédente a eu pour but de mettre en évidence une application possible de 1 invention à des parties mobiles de machines mues par des forces hydrauliques ou pneumatiques. Le dispositif peut également servir pour protéger le conducteur de machines entièrement électriques, par exemple comportant deux moteurs électriques commandés par des relais électromagnétiques. On peut également se servir de ce dispositif pour contrôler un moteur avec un seul organe de mise en marche E2 de la machine, en supprimant l'organe El, la diode 34 et les conducteurs 32 et 36. Par exemple, si l'organe E2 est un interrupteur électrique, les positions de travail et de repos du contact S2 correspondront alors respectivement au branchement et au débranchement du moteur. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIOWS 1. Dispositif de commande et de sécurité pour machine équipée d'une partie mobile dangereuse pour le conducteur, comprenant deux organes de manoeuvre ou de commande de la machine, tels que deux boutons-poussoir, un ou des organes de mise en service d'une partie mobile de la machine, des moyens de sécurité destinés à empêcher sa mise en service quand les deux organes de manoeuvre ne sont pas déclenchés simultanément ou l'un après l'autre par le conducteur dans un laps de temps de valeur prédéterminée, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend.des moyens de temporisation électriquesqui sont activés par les deux organes de manoeuvre quand le laps de temps est inférieur à la valeur prédéterminée, et un circuit de coiiutation électrique qui est mis en position de travail lorsque les moyens de temporisation sont activés et qui commande alors la mise en marche du ou des organes de mise en service de la partie mobile, circuit qui est mis en position de repos par le relâchement de l'un ou de l'autre ou des deux organes de manoeuvre à la fois, ou par actionnement d'un contact d'un palpeur de fin de course de travail de la partie mobile. 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que les moyens de temporisation électriques comprennent : un premier circuit de temporisation constitué par un condensateur, relié par le p8le positif à une borne du premier organe de umoeu9re, dont 11 autre borne est reliée au pôle positif d'une source d'alimentation continue à basse tension, où le pôle négatif du condensateur est relié au p8le positif d'une bobine d'un premier relais électromagnétique connecté d'autre part au pôle négatif de cette source, une diode avec sa cathode connectées au pôle positif et l'anode au pôle négatif de la bobine, une résistance connectée d'une part au pSle positif du condensateur et d'autre part au pôle négatif de la bobine, un second circuit de temporisation, monté en parallèle et agencé de façon similaire à ce premier circuit avec deux autres bornes du second organe de manoeuvre et une bobine d'un deuxième relais identique au premier relais, et alimenté campe le premier circuit de temporisation. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commutation est monté en parallèle sur les deux circuits de temporisation et en ce qu'il comprend : la lame de contact du premier relais, qui est reliée en série avec la lame de contact du second relais, quand les bobines des deux relais sont alimentées, un troisième relais à bobine alimenté en sérine avec lesdites laies des premier et second relais et protégé par une diode en parallèle et dont la bobine est connectée au pale négatif de la source par la lame de contact du palpeur quand celui-ci est en position de repos, ce troisième relais comportant une première et une seconde lames de contact. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le troisième relais reste auto-alimenté au moyen d'un montage en série : d'autres bornes des deux organes de manoeuvre, de la première lame de contact et de la bobine du troisième relais, et d'un contact du palpeur relié au pôle négatif de la source de courant. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la seconde lame de contact du troisième relais est connectée entre le pôle positif de la source et un organe de mise en service connecté au pôle négatif de la source, lorsque la bobine du troisième relais est alimentée. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la seconde lame du troisième relais est connectée entre le pôle positif et un autre organe de mise en service connecté au pôle négatif, lorsque la bobine du troisième relais n'est plus alimentée. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes de mise en service sont des électrovannes. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes de mise en service sont des relais électromagnétiques.