Brevet FR2608755A1 — publié le 19880624

l La présente invention concerne un détecteur de proximité comprenant un boîtier, une monture pouvant être positionnée sur le boîtier dans plusieurs orienta- tions au choix autour d'un axe et une tête détectrice pouvant être associée à la monture selon deux orienta- tions au choix dans l'une desquelles la direction de détection est parallèle audit axe tandis que dans l'autre des deux orientations précitées, la direction de détection est par rapport à l'axe une direction radiale déterminée par l'orientation de la monture autour de l'axe, la monture et la tête détectrice for- mant ensemble sensiblement un cube dont une première arête est définie par la monture. De tels interrupteurs principalement utilisés dans les installations ou machines dans lesquelles il est nécessaire de connaître la position d'une pièce ou objet métallique mobile, peuvent être fixés sur un sup- port ayant, par rapport au déplacement de cet objet, l'une parmi par exemple cinq orientations particulières, l'une correspondant à la première orientation de la tête par rapport à la monture, les autres à la seconde orientation de la tête par rapport à la monture. La fourniture de tels détecteurs est donc avantageuse pour le fabricant, qui peut ainsi rentabiliser sa production, et pour l'utilisateur dans la mesure o il peut ainsi ne disposer que d'un seul stock de détecteurs de rechange. On connaît déjà, par exemple par le Modèle d'Utilité allemand n 73 44 278, un appareil détecteur de proximité ayant la constitution mentionnée ci-dessus. Selon ce document, la tête détectrice est fixée à la monture par des vis traversant deux trous obliques parallèles de celle-ci. Si les trous obliques avaient été dans un plan diagonal, la robustesse auraitété maximale et en outre la même paire de trous de la monture aurait été utilisable pour les deux orienta- tions (frontale et latérale) de la tête, mais la place perdue dans la tête aurait été très importante. En déca- lant les trous par rapport au plan diagonal, le document propose une solution permettant de gagner de la place dans la tête, mais qui oblige par contre à prévoir deux paires de trous dans la monture, dont chacune reçoit les vis dans l'une des deux orientations de la tête par rapport à la monture. Malgré cela, le gain de place dans la tête est faible car, pour que la fixation soit robuste, les trous obliques s'étendent non loin du plan diagonal. Or, la difficulté de trouver un compromis entre robustesse et volume intérieur de ce type d'appa- reil prend actuellement une acuité particulière. D'une part, la tendance est à l'augmentation de la portée utile des appareils détecteurs grâce à l'utilisation de bobinages et de pots magnétisables de grands diamètres. D'autre part, l'amélioration de la qualité technique passe par l'intégration dans la tête détectrice, de tout ou partie des composants électroni- ques qui sont associés aux bobinages. Le but de l'invention est ainsi, dans un appareil du type indiqué au début, d'accroître d'une part, le volume de la tête détectrice de façon à pouvoir y loger un bobinage de grand diamètre, et de nombreux composants électriques associés, et d'autre part sa rigidité d'assise sur la monture. Selon l'invention, le détecteur de proximité est caractérisé en ce que dans chacune de ses deux orientations, la tête est fixée à la monture par deux vis qui s'étendent le long de deux secondes arêtes du cube non concourrantes entre elles mais toutes deux concourrantes avec la première arête, et en ce que les deux mêmes trous de la monture et les deux mêmes trous de la tête reçoivent les vis dans les deux orienta- tions de la tête par rapport à la monture. Ainsi, chacune des deux vis se loge le long d'une "seconde" arête du cube, dans un espace qui est de toute façon difficilement utilisable pour loger des composants. De plus, ces deux vis convergent vers la même arête, appelée première arête, ce qui permet de regrouper une part appréciable du volume de la monture le long de cette arête, c'est-à-dire, une fois encore, en une position qui serait peu exploitable pour loger des composants dans la tête. Malgré cela, la fixation réalisée est particulièrement robuste car les deux vis ont des directions croisées et s'étendent chacune sur toute la longueur d'une arête. La monture est egalement robuste puisqu'elle n'est affaiblie que par deux trous. On connaît certes d'après le Modèle d'Utilité allemand 70 29 767, un appareil détecteur de proximité dans lequel une tête détectrice sensible et orientable utilise une bobine de détection et des composants élec- troniques associés, tout en ne comportant aucune vis de fixation traversante, de sorte que le volume disponible dans cette tête peut être entièrement consacré à la mise en place d'une bobine de grand diamètre et à celle de nombreux composants. Le gain obtenu ici est toutefois moins impor- tant que l'on ne pourrait le supposer, dans la mesure o cette tête se trouve logée entre un corps et un couvercle ayant chacun des épaisseurs non négligeables; de plus, cette réalisation ne permet pas de connaître de l'extérieur l'orientation choisie puisque, une fois montée, la tête devient totalement invisible. D'autres particularités et avantages de l'in- vention ressortiront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: 10. la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un détecteur de proximité selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation laté- rale du détecteur de la figure 1, fonctionnant en détec- tion selon une rremière direction latérale; la figure 3 est une vue de face du détecteur de la figure 2; la figure 4 est une vue de dessus du détec- teur de la figure 2; la ficure 5 est une vue partielle de dos du détecteur de la figure 2, avec coupe partielle selon la ligne V-V de la fiLcure 2; la figure 6 est une vue en élévation laté- rale du détecteur de la figure 1, fonctionnant en détec- tion frontale; et 25. la figure 7 est une vue en élévation par- tielle du détecteur de la figure 1, fonctionnant en détection selon une deuxième direction latérale. Dans l'exemple représenté aux figures, le détecteur de proximité 1 selon l'invention comporte essentiellement un boîtier principal 2, une monture de fixation orientable 3 et une tête détectrice 4. Le boîtier 2 a une forme générale parallélépi- pédique ayant deux faces opposées carrées, dont l'une est adjacente à la monture 3. L'axe de ce parallélépi- pède, passant par les centres de faces carrées, est appelé ZZ' Le bottier principal 2 comporte un corps 11 représenté en trait mixte et un couvercle 12 mutuelle- ment dissociables afin de donner accès à un connecteur de raccordement interne, qui n'est pas représenté en raison de sa constitution bien connue. Des vis d'axe FF' et GG' occupant des canaux parallèles 9, 10, fixent en service le couvercle 12 sur le corps 11. Dans le r. le de réalisation illustré, le couvercle 12 présente, du côté de la monture 3, un appendice transversal 13 occupant un dégagement correspondant du corps. Une face de base 8 du corps 11, opposée au couvercle 12, est appliquée en service contre une paroi à laquelle elle est solida- risée par exemple à l'aide de boulons d'axe PP', QQ' qui traversent le corps 11 parallèlement aux vis d'axe FF' et GG'. Sur sa face tournée vers la monture 3, face en partie définie par l'appendice 13, le couvercle 12 comporte un dégagement prismatique 14 dont le fond est traversé par une ouverture excentrée 15 et une ouverture centrale 16 d'axe ZZ'.Deux nervures parallèles 17 et 18 saillent l'une vers l'autre dans le dégagement selon un plan commun passant entre les ouvertures 15 et 16, en divisant le dégagement en deux portions communicantes 14a, 14b, dont la portion 14a, carrée, munie de l'ouver- ture 16, est centrée sur l'axe ZZ'. L'ouverture centrale 16 reçoit une vis de fixation traversante 5 dont la tête est accessible dans le sens de la flèche K, c'est-à-dire depuis l'intérieur du bottier 2, lorsque le couvercle 12 est séparé du corps 11. La portion 14b est située entre la portion 14a et la face avant 19 du couvercle 12. L'ouverture excentrée 15 est traversée par un cordon souple 20 contenant des conducteurs électriques qui aboutissent directement ou non au connecteur mentionné ci-dessus. Depuis l'ouverture 15, le cordon 20 passe entre les nervures 17, 18 pour atteindre la portion 14a o il contourne la tige filetée de la vis 5, le volume de la portion 14a étant suffisant pour cela. Comme représenté aux figures 2 à 7, la monture 3 et la tête 4 ont ensemble la forme générale d'un cube dont le côté est égal au côté des faces car- rées du bottier 2. Une première arête 57 du cube est définie par la monture 3. La monture de fixation orientable 3 est cons- tituée d'une seule pièce et comprend une équerre formée de deux ailes rectangulaires 24, 25 formant entre elles une arête à angle droit coincidant avec la première arête 57. L'une 25 des ailes de l'équerre est une semelle appliquée en service contre la face du couver- cle 12 munie du dégagement 14. L'aile 25 est munie d'un pied de centrage 50 ayant une faible hauteur et un contour carré, pour pouvoir s'emboîter de manière ajus- tée dans la portion 14a du dégagement 14, et ce dans l'une au choix de quatre orientations H1, H2, H3, H4 de la monture 3 autour de l'axe ZZ' par rapport au boîtier 2. La semelle 25 comporte d'une part un trou fileté 35 pour recevoir la vis 5 et d'autre part une ouverture tra- versante 36 placée en-deçà de la précédente et traver- sée par le cordon 20. L'ouverture 36 se trouve constam- ment en regard de la portion 14a du logement 14, quelle que soit l'orientation H1, H2, H3 ou H4 de la monture 3 sur le bottier 2. Les ailes 24 et 25 sont rendues rigidement solidaires par deux ailettes parallèles sensiblement triangulaires 26, 27, formant goussets. Une arête commune 21 qui limite les deux ailes intérieurement ou extérieurement peut le cas échéant prendre une forme arrondie, de même que les goussets peuvent présenter des contours externes de forme courbe, dont l'un est représenté en trait mixte à la figure 1. Chacun de ces goussets, adjacents à l'un respectifs des bords latéraux de la semelle 25 et de la plaquette 24, porte du côté opposé à l'auts... gousset, un bossage sensiblement prismatique 28 respectivement 29 -ou bras- qui s'étendent le long de la première arête t0 57 du cube jusqu'à l'une respective des extrémités de celle-ci. Les proportions des différentes parties cons- titutives de la monture 3 peuvent être définies à l'aide des dimensions précisées ci-dessous: i5 une longueur b inférieure au côté a du cube mesure la longueur de chacune des deux ailes 24, 25; les côtés perpendiculaires 33, 34 des gous- sets présentent une longueur c inférieure à a; les largeurs d des ailes 24, 25 sont égale- _ ment inférieures à a; les bossages ont une section transversale carrée de côté e inférieur à a. L'un des bras 28 comporte un trou fileté 38 qui est placé au voisinage de son extrémité et qui est parallèle à l'aile 25, tandis que l'autre bossage 29 comporte un trou fileté 39 qui est placé au voisinage de son extrémité et qui est parallèle à l'aile 24; les axes VV' et WW' de ces trous sont de plus perpendicu- laires entre eux et à l'arête 21 de cette équerre, c'est-à-dire, en service,àl'arête 57 du cube. -* La tête de détection 4 présente une face sensible 40, qui est celle à travers laquelle se pro- page un faisceau électromagnétique 41 généré par un bobinage et/ou un pot cylindrique internes non repré- sentés, et ayant généralement des axes confondus avec sentés, et ayant généralement des axes confondus avec celui du faisceau. Ce pot ou ce bobinage, qui présente un diamètre extérieur très voisin de la dimension a de l'arête, n'occupe pas, à l'intérieur de la tête, les régions voi- sines des arêtes du cube et, a fortiori, des sommets du cube 40. Ainsi, sans perte de place utile, la tête comporte, le long de deux secondes arêtes 4, et 47 perpendiculaires et non concourrantes entre elles, mais convergeant toutes deux vers l'arête 57, deux canaux 43, 49 qui s'étendent chacun entre l'une des faces éloignées de l'arête 57 et une face 46, 51 de l'une de deux encoches 44, 52 formées dans la tête de manière à recevoir les bras 24, 25 dont la forme est complémentaire. La tête 4 peut prendre sur la monture 3 deux positions, à savoir l'une dans laquelle le faisceau 41 est dirigé parallèlement à l'axe ZZ'(Fig.6), tandis que le canal 43 et le trou 39 sont alignés, de même que le canal 49 et le trou 38, l'autre dans laquelle le faisceau 41 a par rapport à l'axe ZZ' l'une des quatre orientations radiales H1, H2, H3 ou H4 en fonc- tion de l'orientation de la monture sur le boîtier 2. Dans cette orientation radiale de la tête, le canal 43 est aligné avec le trou 38, et le canal 49 avec le trou 39. Dans chaque position de la tête 4 sur la monture 3, les deux canaux 43, 49 et les deux trous 38, 39 sont occupés par une vis 6 ou 7 vissée dans l'un des trous et s'étendent dans le canal situé dans le prolongement de ce trou. Les faces perpendiculaires 53 et 54 de la tête de détection, dont les prolongements se coupent selon l'arête 57, présentent chacune un dégagement 56 respec- tivement 55, ayant tous deux une largeur d et une longueur b mesurée depuis l'arête 57. La tête présente entre les encoches 44, 52 et entre les dégagements 55, 56, une cavité 58, dont une paroi 59 est traversée de façon étanche par le cordon 20. La longueur du cordon 20 a été fortement exagérée à la figure 1, pour les besoins de la représentation éclatée. A 1 'état monté, les goussets 26,27 s'emboîtent entre des parois parallèles telles que 58a de la cavité 58 portées par la tête 4. Le cordon 20 forme des boucles occupant pour partie le dégagement 14, comme il a été dit plus hldut, et pour partie la cavité 58 définie entre la tête d'une part,et les ailes 24,25 et goussets 26,27 de la monture 3,d'autre part. Quelle que soit la position de la tête 4 sur la monture 3, le dégagement 55 ou 56 qui appartient à une face apparente du cube est comblé par la plaquette 24. Par ailleurs, l'association obtenue établit une excellente solidarité entre tête et monture car les ailes 24, 25 de l'équerre s'ajustent exactement dans les dégagements 55, 56, ou 56, 55. La protection contre les chocs latéraux sur la tête de détection 4 est excellente car même dans les cas les plus défavorables, une vis 6 ou 7 travaille en trac- tion, tandis que l'autre travaille en cisaillement. L'équerre elle-même se trouve protégée contre tout dépla- cement latéral intempestif grâce à l'appui que trouve le pied de centrage 50 contre les parois de la portion 14a respectivement contre les nervures 17, 18, après que le serrage de la vis 5 ait opéré une solidarité orientée entre l'aile 25, et la surface extérieure 62 de l'appen- dice 13. Les dispositions et mesures prises assurent une qualité de résistance mécanique irréprochable à l'aide d'un nombre de vis et de trous réduit, vis qui trouvent leurs points d'encrage dans une monture dont la faible taille permet de donner à la tête de détection un volume plus important pour recevoir non seulement un grand bobinage, avec ou sans pot, mais encore de nombreux composants électroniques. REVENDICATIONS 1. Détecteur de proximité comprenant un boîtier (2), une monture (3) pouvant être positionnée sur le bottier (2) dans plusieurs orientations au choix autour d'un axe (ZZ') et une tête détectrice (4) pouvant être associée à la monture (3) selon deux orientations au choix dans l'une desquelles la direction de détection est parallèle audit axe (ZZ') tandis que dans l'autre des deux orientations précitées, la direction de détec- tion est par rapport à l'axe (ZZ') une direction radiale déterminée par l'orientation de la monture (3) autour de l'axe (ZZ'), la monture (3) et la tête détectrice (4) formant ensemble sensiblement un cube dont une première arête (57) est définie par la monture (3), caractérisé en ce que dans chacune de ses deux orientations, la tête (4) est fixée à la monture (3) par deux vis (6, 7) qui s'étendent le long de deux secondes arêtes (45, 47) du cube non concourrantes entre elles mais toutes deux concourrantes avec la première arête (57), et en ce que les deux mêmes trous (38) de la monture (3) et les deux mêmes trous (43, 44) de la tête reçoivent les vis (6.7)dans les deux orientations de la tête (4) par rapport à la monture (3). 2. Détecteur de proximité selon la revendica- 2_ tion 1, caractérisé en ce que la monture (3) comprend pourson positionnement sur le boîtier (2), une semelle i25) dont la dimension (d) parallèle à la première arête (57) est inférieure au côté (a) du cube, la monture comportant en outre, de part et d'autre de cette semelle (25), deux bras (28, 29) s'étendant le long de la première arête (57) et comportant chacun l'un des deux trous (38) de la monture. 3. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce qu'il est ménagé, entre deux extrémités dirigées l'une vers l'autre de ces bras (28,2?),ur. logement(58)pour recevoir un cordon électrique souple (20) par lequel la tête (4) est reliée avec l'intérieur du boîtier (2). 4. Détecteur de proximité selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la semelle (25) fait partie d'une équerre comprenant en outre une plaquette (24), partant de la pr- ière arête (57) per- pendiculairement à la semelle (25). 5. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que la semelle (25) et la pla- quette (24) sont reliées par des goussets de renforce- ment (26, 27) dont partent, l'un à l'opposé de l'autre, les bras (28, 29). 6. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la tête détectrice (4) est évidée pour recevoir les bras (28.. 29) et la semelle (25) dans ses deux orientations par rapport à la monture (3), et est en outre évidée pour définir avec la monture (3), un logement(58 de réception d'un cordon électrique (20) reliant la tête (4) avec l'inté- rieur du boîtier (2). 7. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la monture (3) comprend en outre une plaquette (24) qui, dans chacune des deux orientations de la tête (4) par rapport à la monture (3), s'intègre dans la région évidée (55,56)de la tête à la place occupée par la semelle (25) dans l'autre de ces deux orientations. 8. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la monture (3) présente en outre deux ailettes (26, 27) s'étendant transversa- lement à la première arête (57) pour s'emboîter entre deux parois (58a) que présente la tête (4), pour former dans celle-ci le logement de réception du cordon (20). 9. Détecteur de proximité selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que les deux ailettes (26, 27) portent chacune l'un des bras (28, 29). 10. Détecteur de proximité selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux ailettes (26, 27) forment gousset entre la semelle (25) et une plaquette (24) qui, dans chacune des deux orientations de la tête (4) par rapport à la monture (3), s'intègre dans l'évidement (58) de la tête à la place occupée par la semnelle (25) dans l'autre de ces deux orientations.