Brevet FR2503830A1 — publié le 19821015

La presente invention concerne une commande de sé curité redondante, à deux mains, fluidique pour des machines comportant des zones de danger pour l'(les) operateur(s), qui comporte deux éléments de commande à main et un ensemble commande par ceux-ci, constitué par plusieurs éléments de circuits logiques y compris une valve de commande elle-même commandée par ces éléments et alimentee par une source de fluide sous pression pour la mise en action du fluide sous pression commandant la machine, ladite mise en action étant réalisée par un actionnement, simultané ou dans les limites d'un bref intervalle de temps predéterminé, des deux éléments de commande à main. On connaît une commande de sécurité à deux mains pour des machines comportant des zones de danger pour 1' (les) opérateur(s), comme par exemple des presses, des machines à découper etc.., qui est constituée par plusieurs éléments logiques et a pour effet que dans le cas d'un actionnement, simultané ou dans les limites d'un bref intervalle de temps, de deux valves à commande manulle, les éléments logiques connectés entre eux mettent à disposition, par l'intermédiaire d'ur.e vanne de commande branchée par eux, un signal de travail qui met en route l'opération dangereuse exécutée par la machine con siderée. Cette commande est en général disposee de telle façon qu'elle met a disposition le signal de travail désiré lorsque les conditions pour un signal d'entre existent.Il peut aussi arriver cependant que dans le cas d'un defaut de la commande ou d'un de ses éléments constitutifs un signal de travail soit malgré tout emis, de telle sorte que cela entraîne un risque de blessure d'un ou plusieurs opérateurs. Cela a pour conséquence la nécessité d'une surveillance ou d'un entretien réguliers de la commande de sécurité en question, ce qui conduit à des dépenses correspondantes. Le problème à résoudre par l'invention est la réalisation d'une commande de sécurite fluidique à deux mains destinee à des machines comportant des zones de danger pour l'(les) opérateur (s), cette commande étant améliorée en ce qui concerne sa sécurité de fonctionnement par une réalisation simple. La solution de ce problème découle de la commande de sécurité à deux mains citée dans le preambule et est caractérisée par le fait qu'un autre ensemble sensiblement identique est connecté en parallèle, du côte entrée à l'ensemble sus-mentionné et que la valve de commande alimentée tout d'abord par la source de fluide sous pression du premier ensemble cité communique en série avec la valve de commande de l'autre ensemble par l'intermédiaire du fluide provenant de la source de fluide sous pression, de telle façon que dans la position de travail des deux valves de commande, un signal de travail destiné à la machine a mettre en marche, apparaît à la-sortie de travail de la seconde valve de commande. -On garantit par cette solution de réalisation facile que, dans le cas d'un defaut d'un des ensembles, aucun signal de travail n'est mis a disposition. Ce ntest que lorsque les deux ensembles fonctionnent qu'un signal destine à la machine à mettre en marche apparaît. Le cas où les deux ensembles sont simultanément défectueux a une probabilite très faible et peut par conséquent être laisse de côté. Dans le cas où le signal de travail désire n'apparaît pas, cela signifie un défaut de la commande de securite, qui est ainsi decelable instantanément. Un examen régulier de la commande peut être ainsi supprime, ce qui permet d'éviter des dépenses importantes. Il peut arriver aussi, cependant, que la pression de fluide arrivant de la source de pression et utilise pour la commande de la machine opératrice considérée soit trop faible et ne suffise pas pour la mise en marche de l'opération désirée à executer par la machine. Selon une caractéristique additionnelle, -la commande de sécurité doit par conséquent être hors d'action dans le cas d'une valeur insuffisante de la pression de service du fluide provenant de la source de fluide sous pression, cette perturbation du fonctionnement étant décelable optiquement et acoustiquement. Cela est obtenu par les points caractéristiques de la revendication 3. Si la pression prescrite n'est pas atteinte dans les conduites de sortie de la seconde vanne de commande, la prevalve interrompt l'arrivée du fluide de a la premiere vanne de commande, ce qui est aussi in dilué en même temps par des moyens optiques et/ou acoustiques. L'invention est decrite plus en détail ci-apres en regard des dessins annexes, à titre d'exemples nullement limitatifs, et sur lesquels les figures 1 et 2 représen- tent deux formes-de realisation de la commande de sécu rité selon l'invention. La figure 1 représente une premiere forme de réalisation de la commande fluidique de sécurité qui est conçue, e régie générale, pour l'actionnement de machines avec une zone de danger pour 1' (les) opérateur (s), par exemple pour des presses, des machines à découper le papier, etc. Un premier ensemble 2 et un autre ensemble 3 à peu près identique sont incorpores dans un boitier 1. Ces deux ensembles sont interconnectes en parallele par deux conduites de fluide 6 et 7 arrivant de deux valves 4 et 5 à commande manuelle. En ce qui concerne le signal de travail devant être emis par cette commande de sécurité à destination de la machine sus-mentionnée, les deux ensembles sont branchés en serine, comme on l'explique ciaprès. L'ensemble 2 est constitué par un elément ET 8, un élément OU 9 branche en parallèle sur celui-ci, un dispositif 10 à retard et une valve 11 de commande sous la forme d'une valve à 5/2 voies. Le dispositif à retard 10, qui se compose par exemple d'une inductance 10a et d'une capacité 10b est intercalé dans la ligne 12 entre la sortie de l'élément OU et le raccord X de rappel de la valve de commande. La sortie de l'élément ET 8 est reliée directement par une conduite 13 de fluide au raccord Y de positionnement de la valve de commande 11. L'autre ensemble 3 est réalisé de façon identique. Il est constitue par un élément ET 14, un élément OU 15 branché en parallèle sur celui-ci, un dispositif a retard 15 et une valve 17 de commande sous la forme d'une valve à 4 voies. L'élément ET est raccorde par une conduite 18 de fluide au raccord de positionnement Y de la valve 17 de commande et l'élément OU 15 est relié par une conduite 19 de fluide au raccord de rappel de la valve de commande 17. La première valve de commande 11 se distingue de l'autre valve de commande 17 pour autant que ces deux valves sont branchées différemment du côté entrée. La première valve de commande comporte seulement une entrée 20, pendant que deux autres éléments de cette valve sont des évacuations d'air 21 et 22. L'entree 20 est alimentée directement par une source 23 de fluide sous pression. L'autre valve 17 comporte par contre deux entrées principales 24 et 25 ainsi qu'une évacuation d'air 26. Les sorties 27 et 28 de la première valve de commande 11 sont ainsi, celles-ci etant raccordées aux entres 24 et 25 de l'autre vanne de commande, de sorte que la sortie 27 communique avec l'entrée 25 et la sortie 28 avec l'entrée 24, si bien qu'on réalise pour ainsi dire un raccordement croisé, représente par la "svastika" 29 sur la figure 1. Dans la position de fonctionnement des deux ensembles 2 et 3 représentée sur la figure 1, les valves de commande 11 et 12 se trouvent dans la position de depart, dans laquelle aucun signal de travail A n'est mis à 'dis- position à la sortie de travail de l'autre valve de commande 17. Si les deux valves 4 et 5 à commande manuelle sont actionnées (signaux El, E2) de la manière habituelle, simultanement ou dans les limites d'un court intervalle de temps donné, le signal de positionnement pour les valves de commande apparaît au raccord Y de positionnement et ces valves se déplacent ensuite pour venir dans leur position de fonctionnement. Le signal de commande désiré A engendré à partir de la source 23 de fluide sous pression se trouve alors à disposition à la sortie de travail de l'autre valve de commande.En cas de lâchage d'au moins une des valves à commande manuelle, le signal de positionnement appliqué en Y aux deux valves de commande disparaît, si bien que celles-ci sont ramenées en arrière dans leur position de départ par le signal de rappel des éléments OU, engendré entre temps, appliqué en X. Il résulte de la description ci-dessus, en liaison avec la figure 1, du fonctionnement que seul un signal de travail est alors à disposition, quand les deux valves de commande 11 et 17 fonctionnent impeccablement. Par conséquent si l'un des deux ensembles de commande et par conséquent une des deux valves de commande tombent en panne à cause d'un défaut, aucun signal de commande A n'apparaît à la sortie de travail de l'autre ensemble A. La commande de sécurité se contrôle par conséquent d'elle même. La figure 2 représente un perfectionnement de la commande de sécurité à deux mains décrite ci-dessus. Il suffit de décrire seulement les caractéristiques de construction additionnelles, car les autres caracteristiques de construction sont identiques à celles de la forme de réalisation de la figure 1. La première valve de commande 11 est une prévalve 30 branchée en amont qui commande l'alimentation en fluide sous pression des valves 11 et 17 a partir de la source 23 de fluide sous pression. Cette prévalve 30 est actionnée par une valve principale 31 alimentée par la source 23 et un basculeur monostable 32 en aval de 31, par l'intermédiaire de son raccord Y de positionnement. Le raccord Z de rappel de la prévalve 30 est en liaison, par l'intermédiaire d'un dispositif à retard 33 constitué par un étranglement et un reservoir avec la sortie d'un elément NON-OU 34, qui communique du côté entrée avec les canalisations de sortie 35 et 36 de l'autre valve de commande 17. Un detecteur optique 37 de défauts est raccordé à I'elément NON-OU 34 de sortie. En variante ou en plus on peut utiliser egalement pour cela un élément acoustique. La fonction principale de cette forme de réalisation eSt la même que celle de l'autre forme de réalisa- tion decrite antérieurement à celle-ci Les caractéristiques additionnelles donnent naissance aux fonctions ciaprès. Quand la pression du fluide est trop faible dans la conduite de sortie 35 ou 36, l'élément NON-OU émet un signal de sortie qui provoque un allumage de la lampe 37 ainsi que sur la base du dispositif 33 a retard, un retour retardé dans le temps de la prévalve 30 à sa position de depart.La source 33 de fluide sous pression est par conséquent séparée de la commande de sécurité, de sorte que le signal A de travail insuffisant disparaît complètement et que la commande de sécurité doit, après réparation du défaut affiché retatif à la pression du système, être à nouveau mise en action par une manoeuvre de la valve principale 31. La pression de'commutation de l'élément ET-OU est de préférence choisie de façon à être supérieure à la pression de fonctionnement lors du retour à la position initiale des valves de commande 11 et 17. De ce fait, les soupapes de commande 11 et 17 sont automatiquement ramenées à leur position initiale lors de la disparition des signaux d'entrée El et E2 si la commande de sécurité est mise au repos par l'action de l'élément NON-OU. Il va de soi que la présente invention n'a été decrite qu'à titre indicatif et non limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Commande de sécurité redondante à deux mains, fluidique (actionnée par un fluide) destinee à des machines présentant des zones de danger pour l'(les) operateur(s), qui comporte deux éléments de commande à main et un ensemble commandé par ceux-ci, constitué par plusieurs éléments de circuits logiques, y compris une valve de commande elle-même commandée par ces éléments et alimentee par une source de fluide sous pression pour la mise en action du fluide sous pression commandant cette machine > ladite mise en action étant réalisée par un actionnement, simultané ou dans les limites d'un court intervalle de temps prédéterminé, des deux éléments de commande à main, caractérisée par le fait qu'un autre ensemble (3) a peu pres identique est connecté en paral lèle du côté entrée à l'ensemble (2) sus-mentionné et que la valve de commande (11) - alimentée tout d'abord par la source (23) de fluide sous pression - du premier ensemble (2) cité communique en série avec la valve de commande (17) de l'autre ensemble (3) par l'intermédiaire du fluide sous pression de la source (23) de fluide de telle façon que dans la position de-travail des deux valves (11, 17) de commande un signal de travail destiné à la machine à mettre en marche apparaît a la sortie de travail de la seconde valve (17) de commande. 2.- Commande de sécurité selon la revendication 1, caracterisee par le fait que la deuxième valve de commande (17) comporte deux entrées principales (24, 25) pour le fluide sous pression, qui sont en liaison selon un mode de raccordement croisé avec les deux sorties (27, 28) de la première valve de commande(11). 3.- Commande de sécurité selon les revendications 1 et 2, considérées isolément ou dans leur ensemble, caractérisée par le fait qu'une prévalve (30) alimentée par la source (23) de fluide sous pression est montee en amont de l'entrée principale'unique de la valve de commande (11) citée en premier, prévalve dont le raccord Y de positionnement est en liaison avec un basculeur monostable (32) et dont le raccord Z de retour à la position initiale est en liaison, par l'intermédiaire d'un dispositif (33) à retard temporel, avec un élément NON-OU (34) et que cet élément NON-OU est raccordé avec le coté sortie de la seconde valve de commande (17) et avec un indicateur (37) optique et/ou acoustique de défauts. 4.- Commande de sécurité selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la pression de commande de l' & ement NON-0U (34) est supérieure à la pression de service pour le retour à la position initiale des deux valves de commande (11, 17).