Brevet FR2521768A1 — publié le 19830819

DISPOSITIF D'ARRET D'URGENCE. L'invention concerne un dispositif d'arrêt d'urgence comprenant - un corps, dans lequel se déplace axialement un organe de commande entre une position inactive donnée par un ressort de rappel et une position active qui est maintenue par un verrou élastique lorsque cet organe a été déplacé d'une distance déterminée - un interrupteur de sécurité placé dans un circuit de sécurité qui est extérieur au dispositif - un organe d'actionnement apte à transmettre à cet inter rupteur des mouvements de l'organe de commande et à le déplacer entre une position de repos ou l'interrupteur est ouvert, lorsque cet organe de commande est inactif et une position de travail pour laquelle cet interrupteur est fermé, lorsque l'organe de commande est en position active;; - et une serrure qui est portée par l'organe de commande et qui communique, au cours d'une rotation communiquée par une clé, un mouvement d'effacement du verrou élastique permettant le retour en position inactive. De tels dispositifs d'arrêt d'urgence sont largement utilisés dans l'industrie pour provoquer très rapidement l'arrêt de machines ou d'installations grâce à l'ouverture d'un circuit de sécurité comportant en série plusieurs interrup teurs électriques ou pneumatiques et pour permettre d'identifier lequel de ces dispositifs a été manoeuvré en vue de le remettre dans son état de repos. Dans un dispositif connu, l'interrupteur s'ouvre avant que l'organe de commande n'ait atteint sa position active, de sorte qu'une ouverture du circuit de sécurité et donc un arrêt de la machine, consécutif à un défaut d'excitation d'un contacteur ou relais auto-alimenté, peuvent être provoqués par une personne mal intentionnée sans que l'organe de commande du dispositif d'arrêt d'urgence concerné puisse être retenu en position active de travail et être ultérieurement identifié ; une telle situation entraine une perte de temps considérable, l'interruption du circuit ne pouvant être decelée sur le dispositif d'arrêt d'urgence concerné, celle-ci peut être attribuée à d'autres organes électriques intervenant dans le circuit. L'invention se propose, par suite, de fournir un dispositif d'arrêt d'urgence dans lequel toute action exercée sur 1'organe de commande de façon telle que l'interrupteur ait été ouvert, soit mise en évidence et ce à l'aide de moyens simples permettant de réduire les dimensions du corps jusqu'à un diamètre voisin de 22 mm. Selon l'invention ce résultat est atteint grâce au fait que: un organe d' actionnement coulissant axialement et solidaire d'un organe indicateur, est armé par un ressort de compression placé entre lui et l'organe de commande et est libéré lorsque ce dernier a effectué une première course à partir de sa position inactive, de façon à parcourir une deuxième course qui l'amène brusquement d'une position de repos à une position de travail où il est maintenu par un premier verrou et où il ouvre l'interrupteur, cet organe de commande étant apte, d'une part, à effectuer une course supplémentaire suivant la première pour atteindre une position active où il est maintenu par un second verrou et, d'autre part, à effectuer, par rapport à l'organe indicateur, un déplacement relatif tel que celui-ci soit uniquement visible lorsque l'organe d'actionnement est en position de travail et que l'organe de commande est en position inactive. L'invention,ainsi que d'autres particularités de celle-ci, seront mieux comprises à l'aide de la description détaillée ci-après. Au dessin annexé Les figures la et lb représentent en coupe axiale un dispositif selon l'invention Les figures 2a et 2b représentent deux coupes transversales partielles du dispositif par des plans P et Q visibles à la figure lb lorsque le dispositif a été normalement actionné La figure 3 représente une coupe axiale partielle et simplifiée du dispositif, destinée à identifier certaines courses de pièces mobiles La figure 4 représente une coupe axiale simplifiée du dispositif lorsque celui-cia été actionné par une personne mal intentionnée La figure 5 représente une coupe axiale simplifiée du dispositif lorsque celui-ci a été correctement actionné La figure 6 illustre une vue en coupe du dispositif par le plan S de la figure lb La figure 7 montre un schéma de montage d'appareils selon 1' invention. Le dispo-sitif d'arrêt d'urgence 1 visible aux figures la et lb, en position non actionnée, comprend principalement un corps tubulaire 2 d'axe XX', un organe de commande 3 et un interrupteur de sécurité 4 qui est placé dans une région 5 du corps opposée à l'organe 3 et qui comporte des bornes 6, 7, 8 ; le diamètre extérieur + du corps 2 est voisin de 22 mm pour que le dispositif puisse être introduit dans des ouvertures normalisées de diamètre correspondant. Une région 9 dans le corps, opposée à la région 5, présente un rebord circulaire 10 sur lequel s'appuie une spire fixe d'un ressort de compression 11 dont une spire mobile est appliquée contre la surface interne 12 d'une paroi transversale 13 de l'organe de commande pour donner à celui-ci une position inactive 1 qui est visible sur ces figures. Un poussoir 14 (voir figure lb) qui est disposé dans le volume interne 15 du corps de façon à pouvoir coulisser axialement, est rendu axialement solidaire de l'organe de commande par une serrure 16 dont une gorge supérieure 17 pivote dans une ouverture axiale 18 de l'organe de commande 3 et dont une extrémité 19,opposée à la gorge,est solidaire du poussoir 14 (voir figure la) ; l'organe de commande 3, qui est guidé axialement dans le corps par des moyens connus et non représentés, ne peut tourner par rapport à ce corps et présente une jupe annulaire 30 qui se déplace axialement en regard de la partie supérieure de la-surface cylindrique 29 du corps 2. Le poussoir 14 possède des ouvertures radiales telles que 20 dans lesquelles coulissent des verrous 21 qui sont soumis à l'action de ressorts de compression tels que 22 ; ces verrous s'appuient contre une surface interne 24 du volume 15 et sont placés au voisinage de surfaces inclinées 25 appartenant à des crans 26 ayant, du côté opposé à ces surfacés inclinées, des surfaces d'accrochage 27 placées dans un plan M transversal. Un organe d'actionnement 28 (voir figure la) peut coulisser axialement dans le volume interne 15 entre une position de repos R qui est visible sur cette figure et une position de travail T qui sera définie ultérieurement. Cet organe d'actionnement 28 présente, dans une région supérieure 36 d'une part, une coupelle transversale 31 sur laquelle s'appuie un ressort de compression 32 placé entre celle-ci et la surface 12 et, d'autre part, un organe indicateur annulaire 33 qui est placé avec jeu entre la jupe 30 et la surface 29 et'qui est porté par des bras 34 ; ces bras passent au travers d'ouvertures longitudinales 35 placées dans la région 9 du corps 2. L'organe d'actionnement présente dans une région inférieure 37 des ouvertures radiales 38 dans lesquelles coulissent des verrous 39 qui sont soumis chacun à l'action de ressorts de compression 40 et qui possèdent des prolongements radiaux 41 dont les extrémités 42 viennent affleurer un alésage axial 43 de cet organe d'actionnement lorsque les verrous 39 sont élastiquément et axialement appuyés contre une surface inclinée 44 placée sur un cran 62 et au-dessus d'une surface d'accrochage 45 de ce cran située dans un plan N parallèle au plan M et plus proche de la region 5. La région supérieure 36 et la région inférieure 37 sont reliées par des montants 46 qui sont parallèles à l'axe XX' et qui traversent des ouvertures 47 du poussoir 14 (voir aussi figure lb). Ce poussoir 14 possède, en outre, un alésage axial 48 dans lequel est placé un piston 49 s'appuyant sur le fond 50 de cet alésage grâce à un ressort de compression 51, placé entre une tête de piston 52 et une surface d'appui 53 de l'organe d'actionnement 28 (voir la figure lb) ; du côté opposé à la tête 52, le piston 49 comporte une extrémité cylindrique 54 qui coulisse dans l'alésage 43 et qui est séparée de la tête par un dégagement annulaire 55. Par ailleurs, un prolongement 56 du poussoir 14 est placé au voisinage d'une surface d'appui 57 appartenant à l'organe d'actionnement 28 et à une distance axiale 9 qui est supérieure à une valeur a et inférieure à une valeur c définies ci-dessous. Enfin, la région 37 de l'organe d'actionnement 28 présente une surface d'actionnement 58 qui est apte à coopérer avec un poussoir 59 de l'interrupteur 4 pour provoquer son ouverture ou sa fermeture (voir figure la). Ainsi qu'on le voit aux figures 2a et 2b, des logements 60 et respectivement 61, débouchant dans le volume interne 15 du corps 2, se trouvent placés sous les surfaces d'accrochage 27 respectivement 45 ; ces logements sont conformés de façon à recevoir des extrémités 63, 64 des verrous 21 respectivement 39 et à les repousser radialement par frottement jusqu'à deux surfaces cylindriques 65 respectivement 66 qui affleurent les crans 26 et 62, si un mouvement angulaire a est communiqué à ces quatres verrous. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est déterminé par les valeurs que prennent les déplacements relatifs de certaines pièces ainsi que cela est représenté à la figure 3, où la distance a représente la course que doivent effectuer le piston 49 et donc l'organe de commande 3 pour que l'extrémité 42 du verrou 39 puisse se déplacer dans le dégagement 55, où la distance b mesure la course que doit effectuer l'organe d'actionnement 28 pour que le verrou 39 se présente sous la surface 45 et soit retenu par celle-ci et où la distance c supérieure à a représente la course que doit effectuer l'organe de commande 3 pour que le verrou 21 se place sous la surface 27 et soit retenu par celle-ci.Sur cette figure est également montré, à titre d'exemple, comment la position inactive I de cet organe de commande 3 est déterminée à l'aide d'un circlips 67 qui est placé à l'intérieur de la surface 24 du corps 2 de façon à servir d'appui au verrou 21. Une distance d inférieure à b sépare le bord inférieur 68 de la jupe 30 du bord inférieur 33' de l'organe indicateur 33 de sorte que celui-ci est masqué par cette jupe, lorsque l'organe de commande 3 est en position inactive I et que l'organe d'actionnement 28 est en position de repos R. Le dispositif 1 étant dans l'état neutre de la figure 1 et de la figure 3, l'organe de commande 3 et le poussoir 14 sont maintenus en position inactive I par le ressort 11, l'organe d'actionnement est dans la position de repos R (indiqué par le niveau où se trouve le bord 33' de l'organe indicateur 33, où le ressort 32 applique les verrous 39 contre les surfaces inclinées 44 et le piston 49 est appliqué contre le fond 50 par le ressort 51 ; dans cet état, les verrous 39 ne peuvent se rapprocher de l'axe XX' en raison de la présence de l'extrémité 54 du piston dans l'alésage 43. Un enfoncement de sens F de 1 'organe de commande 3 comprimant davantage les ressorts 11 et 32, ce dernier ressort opère un armement de l'organe d'actionnement 28 qui est sans effet jusqu'au moment où ce dernier sera libéré lorsque cette course atteint une valeur a, le dégagement 55 se présente en regard des extrémités 42 et la pression du ressort 32 provoque l'enfoncement radial des verrous 39, par coopération avec les surfaces inclinées 44,ce qui libère l'organe 28 qui prend alors une position de travail T, visible à la figure 4, où l'interrupteur 4 est ouvert ; dans cette position, un relachement de l'organe de commande 3 autorise le retour de celui-ci en position I mais ne permet pas le retour de l'organe d'actionnement qui reste maintenu par les verrous 39 engagés sous les surfaces 45 ; le retour de l'organe 3 et du poussoir 14 est possible en raison du désaccouplement élastique qui s'effectue entre le fond 50 et la tête 52 du piston 49 lorsque les extrémités 42 pénètrent dans le dégagement 55 et retiennent ce piston. L'interrupteur 4 reste donc ouvert, mais l'organe indicateur 33 devient visible sur une hauteur b-d-= e qui n'est plus masquée par la jupe 30 (voir figure 4). I1 est donc possible d'identifier lequel de plusieurs dispositifs d'arrêt d'urgence a été actionné par une telle manoeuvre et de constater que cet actionnement a été opéré sans que l'organe de commande ait été enfoncé jusqu'à une position active A qui est obtenue par un enfoncement plus important (et donc que l'actionnement a été opéré par une personne mal in tentionnée). Si, contrairement à l'opération décrite ci-dessus, l'organe de commande 3 est suffitsamment enfoncé pour effectuer un déplacement d'amplitude c supérieur à a (voir figure 5), l'organe d'actionnement 28 est d'abord placé, comme précédemment, en position de travail T et l'organe de commande 3 est ensuite amené dans sa position active A où le poussoir 14 est retenu par les verrous 21 ; dans cet état du dispositif (voir figure 5) l'organe indicateur 33 est de nouveau masqué par la jupe 30 et il est possible d'identifier grâce à la position A de l'organe de commande quel dispositif a été actionné et de constater, en raison du masquage de l'organe indicateur, que cet actionnement correspond bien à un arrêt d'urgence opéré par ou pour une personne en détresse. L'enfoncement de la jupe est repéré grâce a sa position par rapport à une platine 70 dans laquelle est fixé le dispositif. La remise en fonctionnement normal du dispositif est opéré à l'aide d'une clé 69 (voir figure la), qui est introduite dans la serrure 16 et grâce à laquelle on communique au poussoir 14 et à l'organe d'actionnement 28 qui est entrainé par lui, des rotations de valeur angulaire cx permettant aux deux verrous 39, 21 de reprendre les positions indiquées à la figure 1, après avoir glissé le long deys surfaces 65 et 66 ; une telle rotation est possible en raison de la présence d'un jeu suffisant entre les bras 34 et les ouvertures longitudinales 35 (voir figure 6). Le retour à la position angulaire d'origine des pièces 14 et 28 est opéré grâce à la coopération du poussoir avec une rampe inclinée portée par le corps et non représentée sur les figures. Au terme du mouvement de remontée de l'organe d'ac tionnement 28, les extrémités 42 des verrous 39 quittent le dégagement 55,de sorte que sous l'effet du ressort 51, le piston peut reprendre la position illustrée sur la figure 1. Si des pièces mobiles de l'interrupteur 4 sont accidentellement imnrobilisées, par exemple en raison de la soudure de son contact mobile sur son contact fixe, l'organe d'action nement peut éventuellement ne pas se déplacer lors d'un enfoncement de l'organe de commaade ; une ouverture forcée de l'interrupteur est alors provoquée grâce au contact qui s'établit entre le prolongement 56 et la surface d'appui 57. De tels dispositifs d'arrêt d'urgence sont utilisés pour arrêter par exemple une installation telle que 71 (voir figure 7) où la bobine 72 d'un contacteur 73 est placée en série avec des interrupteurs électriques 4, 4', 4" ... de dispositifs 1, 1' 1" ... et avec un interrupteur de mise en service 74, monté en parallèle avec un interrupteur d'auto-alimentation 75 du contacteur. Un circuit comparable serait mis en oeuvre si les interrupteurs étaient propres à interrompre une circulation de fluide. Revendications de brevet. 1- Dispositif d'arrêt d'urgence comprenant - un corps, dans lequel se déplace, axialement, un organe de commande entre une position inactive donnée par un ressort de rappel et une position active qui est maintenue par un verrou élastique lorsque cet organe a été déplacé d'une distance déterminée - un interrupteur de sécurité placé dans un circuit de sé curité qui est extérieur au dispositif - un organe d'actionnement, apte à transmettre à cet inter rupteur des mouvements de l'organe de commande et à le déplacer entre une position de repos, où l'interrupteur est ouvert, lorsque cet organe de commande est inactif et une position de travail, pour laquelle cet interrupteur est fermé, lorsque l'organe de commande est en position active ; et, - une serrure qui est portée par l'organe de commande et qui communique, au cours d'une rotation communiquée par une clé, un mouvement d'effacement du verrou élastique permettant le retour en position inactive, caractérisé en ce qu'un organe d'actionnement (28),coulis- sant axialement et solidaire d'un organe indicateur (33), est armé par un ressort de compression (32) placé entre lui et l'organe de commande (3) et est libéré lorsque ce dernier a effectué, à partir de sa position inactivez, une première course a, de façon à parcourir une deuxième course b qui l'amène brusquement d'une position de repos R à une position de travail T où il est maintenu par un premier verrou (39) et où il ouvre l'interrupteur (4), cet organe de commande étant apte, d'une part, à effectuer une course supplémentaire c-a, suivant la première, pour atteindre une position active A où il est maintenu par un second verrou (21) et étant apte, d'autre part, à effectuer, par rapport à l'organe indicateur (33), un déplacement relatif e tel que celui-ci soit uniquement visible lorsque l'organe d'actionnement est dans ladite position inactive I et que l'organe d'actionnement est dans ladite position de travail T. 2- Dispositif d'arrêt d'urgence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement relatif e, qui est parallèle à l'axe, est opéré entre une jupe annulaire externe (30) de l'organe de commande (3) et une pièce annulaire (33) située entre cette jupe et le corps cylindrique (2, 29) du dispositif (1). 3- Dispositif d'arrêt d'urgence selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux verrous (21, 39) coopèrent transversalement avec des crans (26), respectivement (62), qui sont superposés axialement et présentent chacun une surface inclinée (25), respectivement (44) et une surface transversale d'accrochage (27), respectivement (45). 4- Dispositif d'arrêt d'urgence selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier verrou (39) associé à l'organe d'actionnement (28) est porté par celui-ci et se trouve au voisinage de l'interrupteur (4), tandis que le second verrou (21) associé à l'organe dé commande (3) est placé au voisinage de celui-ci- les crans (26, 62) étant placés à l'intérieur du corps (2, 15). 5- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier verrou (39) présente une extrémité mobile (42) coopérant,d'une part, avec une portion (54), d'un piston (49) axial relié à l'organe de commande (3), qui interdit son déplacement transversal lorsque l'organe de commande (3) est en position inactive I, et, d'autre part, avec un dégagement (55) de ce piston qui autorise son déplacement lorsque l'organe de commande a effectué -la première course a. 6- Dispositif d'arrêt d'urgence selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (49) comporte une tête (52) qui est appliquée contre une surface (50), solidaire de l'organe de commande (3) par un ressort (51) s'appuyant sur l'organe d'actionnement (28, 53). 7- Dispositif d'arrêt d'urgence selon la revendi- cation 6, caractérisé en ce que cette surface (50), ainsi que le second verrou (21), sont portés par un poussoir (14) qui est lié, axialement, à l'organe de commande (3) par une serrure axiale tournante (16) et qui tourne,par rapport à cet organe de commande, en entrainant l'organe d'actionnement (28) à l'aide d'une clé (69) introduite dans la serrure. 8- Dispositif d'arret d'urgence selon la revendication 7, caractérisé en ce que des surfaces (56, 57), portées respectivement par le poussoir (14) et par l'organe d'actionnement (28), sont axialement séparées par une distance g, lég & rement supérieure à la première course a de façon à entrer en contact si un élément mobile de l'interrupteur (4) est soudé ou immobilisé.