Brevet FR2466700A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne les dispositifs de com- mandes pneumatiques, réalisés au moyen d'éléments logiques pneuma- tiques modularisés et assemblés pour réaliser des commandes industrielles. Elle se rapporte plus particulièrement à la réalisation d'un bloc de commande pneumatique dit "bi-manuelle" utilisé en sécurité pour la conduite de machines, dangereuses pour les mains des utilisateurs, telles que des presses ou des massicots par exemple. Dans les dispositifs connus de ce genre, on utilise deux commandes pneumatiques manuelbs, combinées avec quatre cellules logiques et un élément retardateur. Chaque commande est reliée simultanément à une cellule OU et une cellule ET. La sortie de la cellule ET va vers une cellule NON inhibition et la sortie de la cellule OU passe au travers d'un élément retardateur (tel que réducteur de débit et capacité) avant d'aller sur une autre cellule NON inhibition. Le dispositif selon l'invention permet de simplifier cette disposition en remplaçant les deux dellules NON inhibition par une autre cellule particulière dite "cellule prioritaire". On peut ainsi réaliser un bloc de commande, modulaire, peu.encom- brant, plus fiable et meilleur marché puisque comportant moins de pièces. La cellule prioritaire objet de l'invention est une cellule à deux entrées et une sortie qui présente la particularité suivante: une seule des deux entrées peut communiquer avec la sortie et cela, dans la mesure o elle reçoit un signal (la pression), avant l'autre entrée. En effet, cette autre entrée peut, au moyen d'un piston, inhiber la communication entre la sortie et la première entrée. Cette cellule se compose d'un clapet, se déplaçant entre deux sièges de sections S1 et S2' solidaire d'un piston dont la section utile S3 est réalisée de façon à ce que l'on ait la re- lation suivante * - S Le dessin illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une commande de sécurité bi-manuelle, utilisant une cellule prioritaire conformément à la présente invention. La figure 1 est la représentation schématique de la commande de sécurité. 2 2466700 La figure 2 est une vue en coupe de l'élément modulaire correspondant. Tel que représenté figure 1, deux commandes manuelles M1et M2 sont reliées à un réseau d'alimentation 1. Chacune de leurs sorties respectives sont simultanément reliées aux entrées a 1b et a 2b2 d'une cellule logique OU inclusif 2 et d'une cellule logique OUI 3 réalisant une fonction ET. La sortie 5 de la cellule OU est reliée à une capacité 7 au travers d'un régulateur de débit 6. La capacité 7 est reliée à l'une des entrées C2 de la cellule "prioritaire" 8 dont l'autre entrée C1 est reliée à la sortie 4 de la cellule 3. La cellule prioritaire est agencée de telle sorte que (figure 2) seule son entrée C1 peut communiquer avec sa sortie S et cela à condition que le signal de commande arrive sur l'entrée C avant l'entrée C2. Si cette condition n'est pas remplie, la liaison C1 S est inhibée et aucun signal ne peut passer par la sortie S qui est alors mise à l'échappement. En pratique, ce dispositif est réalisé sous la forme d'un bloc modulaire fait de plusieurs éléments empilés et reliés entre eux par des conduits conformément au schéma de la figure 1. Un premier élément 13, servant d'embase de raccordement comporte deux entrées E1, E2 et une sortie S. Au niveau de la jonction des éléments 12 et 13 un clapet 14, mobile entre deux sièges 15 et 16 de même section, réalise la fonction OU inclusif. Dans l'élément 12 se trouve la cellule OUI réalisant une fonction ET et qui se compose de façon connue d'un clapet double 19 soumis d'une part à l'action d'un ressort 21 et d'autre part à l'action d'une membrane de pilotage 20. Ce clapet se déplace de part et d'autre des sièges 22 et 23. Le conduit de sortie de cette cellule OUI correspond à l'entrée C de la cellule prioritaire disposée dans l'élément 11. Cette cellule se compose d'un clapet simple 24 disposé entre les sièges 26 et 27 respectivement de section S1 et S2. Ce clapet est soumis à l'action d'un ressort pression 25 et à l'action antagonis- te d'un piston 28 manoeuvré par une membrane 29-de section utile S3. Cette membrane 29 est soumise à la pression du fluide de commande au travers de la capacité 7 aménagée dans l'élément 10 du dispositif. Par construction, on a pour les sections utiles de cette cellule la relation suivante S1 pour S,, 6,5 mm pour S3 et 11 mm pour S2. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Si les impulsions des commandes manuelles M et M2 arrivent simultanément aux entrées E1 et E2 du dispositif, la cellule OU laisse passer un signal à l'entrée de la capacité 7 et simultanément la cellule ET laisse passer un signal à l'entrée C1, de la cellule prioritaire. Il en résulte que la pression n'étant pas encore établie dans la capacité le clapet 24 se colle sur le siège 27.En pratique, le clapet étant déjà sollicité sur ce siège par un ressort 25 il ne bouge pas et le signal arrivant par C1 est directement transmis à la sortie S. A noter que le dispositif marcherait également sans la présence du ressort 25. Lorsque la pression s'établit dans la capacité 7 la section utile de la membrane S3 étant inférieure à la section S2 le clapet 24 reste en position et le signal S est maintenu. Si l'une des deux commandes manuelles est relâchée le signal en C1 disparaît à la sortie de la cellule ET 3 tandis que la pression en C2 est maintenu au travers de la cellule OU 2. Le clapet vient donc en appui sur le siège 26 et coupe le signal restant S qui est mis à l'échappement 30. La section S3 étant plus grande que la section S1 il en résulte que la réapparition du signal en C1 ne modifie pas la position du clapet. Seuls le relâ- chement des deux commandes manuelles, entraînant la disparition du signal sur S et S,, et leur réactivation simultanée permettront d'obtenir à nouveau un signal de commande par la sortie S. En pratique le volume de la capacité 7 est défini pour que les actions sur les commandes M1 et M2 soient considérées comme simultanées si elles ont lieu dans un laps de temps de l'ordre de 0,2 à 0,4 seconde. Dans le fonctionnement décrit ci-dessus nous avons supposé que les pressions respectivement P1 et P2 en E1 et E% étaient égales. En pratique il peut y avoir un déséquilibre accidentel dû, par exemple, au colmatage plus ou moins prononcé des conduits d'alimentation. Dans ces conditions il ne doit pas y avoir la possibilité d'apparition d'un signal de commande pour garantir la sécurité bi-manuelle. - Si P1 1 3' pression P1 s'établit au niveau du siege 26. Comme S3 S1 il en résulte P2S3 > P1S et le clapet 24 obture le siège 26 empêchant le dispositif de délivrer un signal de commande. - Si P1> P2 nous pouvons avoir la relation P2 x S3 prioritaire pourrait délivrer un signal S intempestif. Pour éviter ce cas, il faut que les sections S' et S'2 respecti- 3 2 vement de la membrane 20 et du clapet 22 soient telles que: PS S'3 (clapet 19 sur siège 23). Le seuil de dépilotage de la cellule ET est donné par la relation P2S'3 = PiS'2, l'inversion de la cellule prioritaire a lieu pour P2S3 = P1S1. Pour que le blocage du signal ait lieu au niveau de la cellule ET il faut la relation: S'i S3 piloter des machines dangereuses telles que presses ou massicots. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Bloc de commande pneumatique pour sécurité bi- manuelle comprenant des éléments logiques modularisés tels qu'une cellule ET et une cellule OU associées à une capacité, caractérisé par le fait que les signaux sortant de la capacité 7 d'une part et de la cellule ET d'autre part sont appliqués aux deux entrées C1 et C2 d'une cellule spécifique, dite "cellule prioritaire", qui ne laisse passer un signal de sortie S que dans la mesure ou son entrée C1 est alimentée avant l'entrée C2 dans un laps de temps déterminé par la capacité. 2 - Bloc de commande pneumatique de sécurité bi-manuelle caractérisé parle fait que la cellule prioritaire consiste en un clapet 24, mobile entre deux sièges 26 et 27 respectivement de section S1 et S2' solidaire d'un piston 28 soumis à l'action d'une membrane 29 de section S3 et agencé de telle sorte que l'on ait la relation: S1 3 - Bloc de commande pneumatique, selon revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la cellule ET, pilotée par une membrane 20 de section S'3, a son siège 22 de section S'2 agencé de telle sorte que l'on ait la relation S 3 3