Brevet FR2554228A1 — publié le 19850503

255422U DETECTEUR D'APPROCHE La présente invention a pour objet un détecteur d'approche comportant un boîtier et un champ de détection à l'extérieur du boîtier. Les détecteurs d'approche sont utilisés pour dé- tecter sans contact les positions de pièces déplacées relativement les unes aux autres. Il existe, par exemple, des capteurs électromagnétiques formés par des détecteurs d'approche inductifs ou capacitifs, qui réagissent à des objets métalliques se trouvant à proximité du champ de détection. Ces détecteurs d'approche peuvent avoir un boî- tier de forme quadrangulaire et ils sont, en outre, montés conformément à une norme ISO, dans un boîtier cylindrique circulaire avec un filetage métrique extérieur. Les dimen- sions de filets les plus utilisées sont M8, M12 et M18. Dans les détecteurs d'approche connus, le champ de détec- tion sensible du capteur se trouve toujours sur une face en bout du boîtier et le champ de mesure du détecteur d'approche se trouve dans le prolongement de la direction longitudinale du boîtier. Cette disposition nécessite une position de montage du détecteur d'approche dans laquelle la direction longitudinale du boîtier s'étend à angle droit / par rapport à la trajectoire de déplacement de la piece à détecter. Ceci nécessite une place importante. - Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et de réaliser un détecteur d'approche dont l'installation nécessite un encombrement beaucoup plus réduit. Le détecteur d'approche selon l'invention doit, en outre, être soumis de façon minimale au risque d'incidents de fonctionnement. Ce but est atteint, selon l'invention, en ce que le champ de détection est disposé latéralement sur le boî- tier et est orienté perpendiculairement à la direction longitudinale du boîtier. Cette configuration permet d'orienter le détec- teur d'approche de telle sorte que la direction longitudi- nale de son boîtier se trouve parallèle à la trajectoire de déplacement de la pièce à détecter. De la sorte, il est possible dans de multiples applications de diminuer la largeur de montage dans une direction perpendiculaire à cette trajectoire de déplacement. Selon une forme de réalisation préférée de l'in- vention, le boîtier est cylindrique circulaire et a, une extrémité axiale, la forme d'une portion de cylindre aplatie et le champ de détection se trouve sur la surface de délimitation plane de la portion de cylindre. Dans cette disposition, le champ de détection est particulièrement bien protégé et il ne reste presque plus aucun risque que le corps devant être détecté et se déplaçant sur une trajectoire ne touche par inadver- tance le champ de détection. Le risque de détériorations est donc considérablement diminué par rapport à la dispo- sition en bout connue du champ de détection. Il est, en outre, avantageux de munir le boîtier d'un filetage extérieur, un filetage métrique selon la norme ISO précitée pouvant être notamment prévu. Cette disposition du filetage permet d'utiliser le détecteur d'approche selon l'invention partout o les capteurs nor- malisés couramment utilisés jusqu'à présent étaient ins- tallés. On atteint donc une très grande souplesse d'uti- lisation. Un autre concept de l'invention concerne la position du raccord du détecteur d'approche. Il convient de faire sortir les raccords servant à l'alimentation électrique et à la transmission des signaux sur la face en bout du boîtier, qui est située à l'opposé de l'extré- mité aplatie portant le champ de détection. Les raccords sortent donc du boîtier en direction longitudinale, c'est- à-dire qu'ils s'étendent approximativement parallèlement à la trajectoire du corps devant être détecté. Cette posi- tion des raccords est souhaitable dans beaucoup d'appli- cations pratiques. Elle ne peut être réalisée, dans les détecteurs d'approche connus, dont la direction longitu- dinale du boîtier est orientée perpendiculairement à la trajectoire de déplacement du corps devant être détecté, qu'en repliant le raccord à 90 . Mais il y a toujours le risque, lors d'une telle opération, d'endommager les lignes et la présente invention évite totalement cet in- convénient. La fonction du détecteur d'approche selon l'in- vention peut être basée sur des principes de détection électromagnétiques. On peut notamment considérer une for- me de construction comme détecteur d'approche inductif ou capacitif. De tels détecteurs d'approche se caractérisent par une construction relativement simple et robuste. Ils réagissent de façon générale aux métaux, ce qui ouvre de multiples possibilités d'utilisation. On peut cependant également employer comme champ de détection, par exemple, un élément magnéto-sensible qui réagit à des matériaux ferromagnétiques ou à des champs magnétiques externes, et on peut également recourir, pas nécessairement en dernier lieu, aux principes de détection optiques ou acoustiques. Le détecteur d'approche selon l'invention peut donc être adapté, de ce fait, universellement aux particularités physiques d'une Masse déplacée selon une trajectoire et devant être détectée, et peut, de ce fait, être utilisé pour des applications extrêmement multiples. Le détecteur d'approche selon l'invention trouve une application préférée comme indicateur de position pour la commande d'un vérin actionné par fluide sous pression. Cette application apporte l'avantage particu- lier que le détecteur d'approche peut être orienté de façon que la direction longitudinale de son boîtier soit parallèle à la direction de déplacement linéaire du vérin, tout en n'occupant qu'une place très réduite dans une di- rection perpendiculaire à cette direction de déplacement. Un vérin équipé d'un détecteur d'approche con- forme à l'invention a, de ce fait, une construction ex- trêmement compacte. De toute façon, l'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci seront mis en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé en montrant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisa- tion: - Figure 1 est une vue en perspective d'un dé- tecteur d'approche selon l'invention; - Figure 2 représente schématiquement un exemple d'utilisation du détecteur selon l'invention comparé à l'état de la technique. En se référant tout d'abord à la figure 1, on reconnaît un détecteur d'approche (1) comportant un bol- tier (2) de forme essentiellement cylindrique circulaire. La longueur du boîtier (2) correspond à un multiple de son diamètre. L'enveloppe cylindrique du boîtier (2) est munie sur toute sa longueur d'un filetage extérieur (3), un filetage métrique de dimension normalisée M8, M12 ou M18 étant, de préférence, utilisé. Le filetage extérieur (3) permet de visser le détecteur d'approche (1) dans un trou fileté approprié d'un boîtier, d'un support ou autre. A chaque détecteur d'approche (1) sont associés deux écrous de montage ou contre-écrous (4) qui sont vissés sur le filetage extérieur (3). Ceux-ci servent également, d'une façon que l'on conçoit facilement, à fixer le dé- tecteur d'approche (1). Par exemple, un trou peut être prévu à cet effet dans une plaque de support, trou dans lequel le détecteur d'approche (1) est enfoncé à la façon d'une cheville, avec un seul écrou (4) vissé dessus. Le second écrou (4) est alors ensuite vissé sur le détecteur d'approche (1) à partir de son extrémité libre, de sorte que la plaquesupport vienne se trouver entre les deux écrous. En desserrant les écrous (4), on peut ajuster aussi bien la longueur axiale que la position angulaire du détecteur d'approche (1), avant de le bloquer en ser- rant les écrous (4). Un câble (5) sert au raccordement du détecteur d'approche (1). Celui-ci sort de l'une des faces en bout du cylindre du boîtier (2) coaxialement à celui-ci. Le câble (5) renferme des lignes qui servent à alimenter en énergie et/ou à conduire les signaux électriques du détecteur d'approche (1). L'extrémité axiale du boîtier(2) tournée du c6té opposé au raccord par câble a, dans l'exemple de réalisa- tion représenté, la forme d'une portion de cylindre (6) aplatie. La portion de cylindre (6) comporte une surface de délimitation plane (7) qui s'étend parallèlement à un plan contenant l'axe du cylindre. Le corps massif du segment de cylindre (6) occu- pe un volume supérieur à la moitié du corps cylindrique circulaire (2). Le filetage extérieur (3) se prolonge sur la longueur du segment de cylindre (6), de sorte que les écrous (4) peuvent être vissés sur la zone du corps aplatie. La longueur axiale du segment de cylindre (6) est réduite; elle correspond à un peu plus de la dimen- sion d'un champ de détection (8), que constitue l'élément sensoriel du détecteur d'approche (1). Dans les détecteurs d'approche connus (1), le champ de détection (8) est disposé sur la face en bout (9) duboîtiercylindrique (2) qui est située à l'opposé du raccord par câble. La zone de sensibilité d'un tel champ de détection se trouve dans le prolongement de la direction longitudinale du boîtier ce qui implique une position de montage du détecteur d'approche perpendicu- laire à la trajectoire de déplacement du corps à détecter. La présente invention s'éloigne de cette forme de cons- truction. Elle prévoit d'orienter le champ de détection (8) avec sa zone sensitive perpendiculairement à la di- rection longitudinale du boîtier(2) et de disposer le champ détecteur (8) latéralement sur le boîtier (2). Dans la forme de réalisation préférée montrée à la figure 1, le champ détecteur (8) se trouve, à cet effet, sur la face de délimitation plane ( 7) de la portion de cy- lindre (6) Sur la base de cette disposition, le détecteur d'approche selon l'invention réagit, entre autres, à des masses déplacées le long d'une trajectoire qui s'étend parallèlement à la direction longitudinale duboîtier (2). Le champ détecteur (8) est protégé, de façon tout indi- quée, contre un contact direct par de telles masses, puisque ces dernières viendraient tout au plus en con- tact avec la face en bout (9) du cylindre qui délimite la portion de cylindre (6) en direction axiale. Il n'y a donc aucun risque de détérioration du champ détecteur (8). Des montages particulièrement com- pacts et peu encombrants peuvent, en outre, être réalisés du fait de la "direction de visée" du détecteur d'appro- che (1) perpendiculaire à la direction longitudinale de boîtier. La figure 1 montre l'objet de l'invention dans une forme de construction préférée en tant que détecteur de proximité inductif. Le boîtier (2) renferme un oscilla- teur qui produit un champ électromagnétique. Celui-ci est rayonné par le champ de détection (8) plus ou moins per- pendiculairement à sa surface. Si un corps métallique parvient dans le voisinage du champ de détection (8), le champ électromagnétique sera atténué par les courants pa- rasites induits dans le métal. Cet amortissement sera détecté par une augmentation de la puissance absorbée par l'oscillateur et le détecteur de proximité (1) déli- vre un signal de réglage à un interrupteur de manoeuvre. D'une façon tout à fait analogue, le détecteur selon l'invention peut cependant être également conçu comme détecteur d'approche capacitif. Il est également possible de disposer à l'en- droit du champ détecteur (8) une installation détecteur- émetteur pour un rayonnement optique ou acoustique et de détecter une masse se déplaçant sur une trajectoire par réflexion ou absorption du rayonnement. L'émetteur peut être formé par une source de lumière visible ou un rayonnement infrarouge, par exem- ple un laser, et un détecteur semi-conducteur peut servir de récepteur de radiation. Il est, en outre, possible d'installer à l'endroit du champ détecteur un émetteur et récepteur ultrasons. Il est commun à toutes ces formes de construction qu'un rayonnement servant à mettre en évidence la masse déplacée sur une trajectoire est envoyé perpendiculairement à la direction longitudi- nale du boîtier(2) et sensiblement perpendiculairement à la surface d'un champ de détection (8) qui est de son côté orienté parallèlement à un plan médian longitu- dinal du boîtier (2). La zone de sensibilité du détecteur d'approche (1) s'étend de ce fait latéralement à côté du boîtier(2). En se référant maintenant à la figure 2, celle- ci illustre schématiquement un exemple d'utilisation pré- féré du détecteur d'approche (1) selon l'invention. Le détecteur d'approche (1) sert d'indicateur de position pour l'actionnement d'un vérin (11) actionné par du fluide sous pression. On reconnaît séparément un tube de cylindre (12) fermé à ses deux extrémités par deux cou- vercles de cylindre (13). Un piston (4), lié à une tige de piston (15), et actionné par fluide sous pression se déplace à l'in- térieur du cylindre (12). La tige de piston (15) sort du vérin (11) par un des couvercles de cylindre (13). Elle sert à transmettre la force motrice à un élément accouplé à cette tige de piston (15) et non représenté de façon plus précise. Sur la tige de piston (15) est montée une bague indicatrice (16), dont la position est détectée à l'aide du détecteur d'approche selon l'inven- tion. La détection de la position de la bague indicatri- ce (16) peut servir à limiter le déplacement axial du piston (14) ou de la tige de piston (15) et à inverser l'alimentation en fluide sous pression du vérin (11) lorsque la position finale correspondante est atteinte. Le détecteur de proximité (1) selon l'invention a une position de montage dans laquelle son boîtier a une direction longitudinale parallèle à la tige de pis- ton (15). Cette position de montage est rendue possible par la "direction de visée" du champ de détection (8) perpendiculaire à la direction longitudinale duboîtier (2). On reconnaît que cette disposition du détecteur de proximité (1) en direction radiale par rapport à la tige de piston (15) nécessite très peu de place. Un détecteur de proximité (17) avec champ dé- tecteur situé du côté en bout, ainsi que cela est connu dans l'état de la technique, doit, par contre, être mon- té perpendiculairement à la direction longitudinale de la tige de piston (15), c'est-à-dire à la direction de déplacement du vérin (11), ce qui nécessite un espace beaucoup plus grand. Un vérin (11), équipé d'un détec- teur d'approche (1) conforme à l'invention, a donc une construction essentiellement plus compacte. Un autre avantage de la présente invention réside dans le départ du câble (5) parallèlement à la direction de déplacement du vérin (11). Un tel départ du câble est souhaité dans de nombreux cas d'utilisation et ne pouvait jusqu'à présent, compte tenu de l'état de la-technique, n'être obtenu qu'en recourbant fortement le câble (5) à 90 , ce qui présentait des risques de détériorations. Le champ détecteur (8) est dans la construction conforme à l'invention remarquablement protégé contre un contact direct avec la masse à détecter et les risques de dété- rioration et d'incidents de fonctionnement sont consi- dérablement diminués par rapport à la disposition sur l'une des faces en bout du cylindre exposée ci-avant. Finalement, il faut encore remarquer que le détecteur d'approche (1) selon l'invention n'est en rien inférieur au détecteur d'approche (17) de type con- nu, en ce qui concerne sa souplesse d'installation. Il est tout à fait possible d'utiliser le détecteur d'appro- che (1) selon l'invention également dans une position de montage perpendiculaire à la direction longitudinale de la tige de piston (15); le détecteur d'approche se dresserait alors, dans la figure 2, perpendiculairement au plan du dessin. REVENDICATIONS 1 - Détecteur d'approche comportant un boîtier et un champ détecteur prévu sur le côté extérieur du boî- tier, caractérisé en ce que le champ de détection (8) est disposé latéralement sur le boîtier (2) et est orienté perpendiculairement à la direction longitudinale du boi- tier (2). 2 - Détecteur d'approche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (2) est cylindrique circulaire et a, à une extrémité axiale, la forme d'une portion de cylindre (6) aplatie, et en ce que le champ de détection (8) se trouve sur la surface de délimitation plane (7) de la portion de cylindre (6). 3 - Détecteur d'approche selon l'une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (2) porte un filetage extérieur (3). 4 - Détecteur d'approche selon l'une des reven- dications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins un raccord (5) sort de la face en bout du boîtier (2) opposée à l'ex- trémité aplatie (9) de celui-ci. - Détecteur d'approche (1) électromagnétique et, de préférence inductif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4. 6 - Détecteur d'approche (1) optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 7 - Détecteur d'approche (1) acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 8 - Utilisation d'un détecteur d'approche (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comme in- - dicateur de position pour la commande d'un vérin (11) ac- tionné par fluide sous pression.