Brevet FR2629257A1 — publié le 19890929

26.29257 La présente invention concerne un appareil interrupteur électrique de sécurité à commande par câble. La présente invention concerne plus particulièrement un appareil interrupteur électrique de sécurité à commande par câble, dans lequel un équipage mobile, destiné à être relié au câble et guidé selon une direction de déplacement par rapport à un bottier, est soumis aux efforts d'un ressort de tension du câble et présente, de part et d'autre d'un organe d'actionnement associé à un interrupteur électrique, deux flancs d'une gorge qui viennent actionner ledit organe lorsque le câble se rompt et respectivement lorsque le câble subit une déflexion transversale. Ces appareils interrupteurs sont notamment destinés à assurer la sécurité du personnel attaché à la surveillance, à la commande ou à l'entretien d'une installation qui s'étend sur une longueur importante le long de laquelle ce câble se trouve tendu. En cas de danger, le personel imprime au câble une déflexion qui tire l'équipage mobile à l'encontre du rappel exercé par le ressort. L'un des flancs de la gorge rencontre l'organe d'actionnement, lequel actionne l'interrupteur. Parmi les troubles auxquels peuvent être sujets ces appareils, on mentionnera d'abord les déflexions fugitives auxquelles ce câble peut être soumis lorsque le personnel vient en contact avec lui de façon involontaire. Ii est souhaitable que ces déflexions involontaires ne provoquent pas l'actionnement de l'interrupteur. Il en va de même des déflexions fugitives qui seraient données de façon malveillante, pour simuler une panne. Un autre trouble auquel de tels appareils sont exposés résulte de l'allongement ou du retrait d'origine thermique du câble, qui accompagne les variations de température affectant l'environnement de celui-ci. Des variations de l'ordre de ^0 C quz ne sont nullement exceptionnelles sous toutes les latitudes occasior.nnent en effet à un câble en acier de 30 m. de long des variations de longueur de l'ordre de 3,5 mm. On a également constaté que des tensions in suffisantes du câble permettent le développement d'oscillations à très basse fréquence dont l'amplitude peut s'entretenir ou s'accroitre sous l'effet d'impulsions, imputables par exemple au vent; lorsqu'une certaine amplitude est atteinte, on assiste ainsi à un actionnement anormal des interrupteurs même en l'absence de personnel à pro x i.. La diversité des facteurs susceptibles d'intervenir pour provoquer l'actionnement indésirable des interrupteurs montre donc que le réglage d'un tel appareil est relativement complexe eu égard à son apparente simplicité, et qu'il importe de mettre à la disposition de l'installateur des appareils réglables pour tenir compte de i'influence des différents paramètres mentionnés ci- dessus. L'invention se propose, par suite, de fournir un appareil' interrupteur électrique à commande par câble dans lequel des dispositions seront prises pour répondre aux besoins mentionnés ci-dessus. Selon l'invention, l'appareil interrupteur est caractérisé en ce que la gorge est disposée à la périphérie d'une pièce réglable et a selon la direction de déplacement de l'équipage une dimension qui varie le long de ladite périphérie, la pièce réglable étant orientable autour de sa direction de déplacement de façon à régler la distance, mesurée selon la direction de déplacement, entre l'organe d'actionnement et l'un au moins des flancs. L'invention sera mieux comprise & la lecture de la description ci-dessous, et à l'examen des dessins annexés, auxquels: - la figure. est une vue en élévation de *'appare:. selon 'nventicn, er. coupe selon un plan conTenant -'axe XX' d'un piston de co=mande moile et L'axe YY' d'un poussoir d'actionrement; - la figure 2 est une vue de côté partiellement e.n coupe selon un plan passant par l'axe YY' perpendiculairemer.t à l'axe XX'; - la figure 3 est une vue en perspective du piston de commande - la figure 4 est une vue de détail en élévation du piston de commande; et - les figures 5 à 7 sont des vues schématiques de trois variantes de réalisation. Un interrupteur de sécurité I à commande par cable 2, visible à la figure 1, comporte un corps 3 réalisé de préférence en un métal moulé sous pression afin, d'une part, d'établir aisément à son intérieur deux comparziments séparés 4, 5 auxquels sont dévolus des fonctions distinctes qui seront décrites en détail plus loin, et, d'autre part, de lui conférer une rigidité suffisante devant les efforts qui peuvent lui être communiqués lors de la déflexion du câble 2, notamment lorsqu'il est de grande longueur. Une surface interne 6 du compartiment 4, allongée selon un axe XX', guide selon ledit axe un piston 2 15 d'un équipage mobile coulissant 7. Le compartiment 4 est fermé latéralement par une platine 3a (figure 2) fixée au corps 3 et portant une surface cylindrique 6a complètant le guidage axial du piston 15, dont la face latérale externe est de forme générale cylindrique. L'équipage mobile comprend en outre une tige 10 de section non circulaire, par exemple hexagonale, dont une extrémité externe 11, opposée au piston 15, est fixée de manière réglable par un filetage 12a à un anneau 12 recevant l'extrémité du câble d'actionnement 2. Entre ses deux extrémités, la tige O10 est guidée à travers une ouverture hexagonale ajustée!3a d'un palier 13 rapporté dans une ouverture 9 du corps 3. Le palier 13 supporte en outre l'une des extrémiés d'un soufflet d'étanchéité déform.able 14 dont l'autre extrémité est fixée à l'embout de l'anneau 12. La tige 10 présente une collerette 10a reçue dans un dégagement intérieur axial 21 du piston 15 et retenue axiaiement entre un épaulement 20a et un jonc d'arrêt 20b, de sorte que le piston 15 est solidaire de la tige 10-à l'égard des déplacements axiaux. L'extrémité 16 de la tige présente des logements radiaux dans lesquels des ressorts 18 chassent radialement vers l'extérieur des billes 17 qui sont ainsi sollicitées à s'engager dans des cannelures intérieures 19 d'un alésage axial 20 du piston 15. Ceci assure un verrouillage angulaire de la tige 10 relativement au piston 15 tout en permettant d'orienter le piston 15 par rapport à la tige autour de l'axe XX' à condition d'imprimer un couple suffisant pour chasser les billes 17 radialement vers l'intérieur à l'encontre des ressorts 18. L'alésage cannelé 20 est raccordé par l'épaulement 20a à l'extrémité du dégagement 21 opposée à l'anneau 12. Le dégagement 21 reçoit l'extrémité mobile 22 d'un ressort de sécurité 23 travaillant en compression entre la collerette 10a et une surface fixe 24 telle que la surface intérieure du palier 13. Entre deux extrémités longitudinales de sa face latérale externe, le piston présente un évidement périphérique ou gorge 25 de section trapézoidale dont la distance séparant deux flancs inclinés opposés 31, 32, mesurée parallèlement à l'axe XX', augmente progressivement d'une extrémité à l'autre de l'étendue périphérique de l'évidement. L'un 31 des flancs de l'évidement est une surface conique, tandis que l'autre 32 est une surface de type hélicoidal. Ainsi, comme le montre la figure 3, la dimension précitée évolue entre une dimension - d - et une dimension - D - au cours d'une rotation de par exemple 18C0 autour de l'axe du piston. Ainsi, en faisant tourner le piston 15 autour de son axe XX' par rapport à la tige 10, on peut faire varier la largeur que présente l'évidement 25 au droit d'une ouverture 29a pratiquée à travers une cloison 29 entre les compartiments 4 et 5. Pour faire tourner le piston 15, on dégage un couvercle 27 (figure 2) et on accède au piston 15, avec ou sans l'aide d'un outil particulier, à travers une ouverture ou un dégagement approprié de la platine 3a. Lorsque le piston se trouve à l'état de repos alors que le câble 2 subit de la part du ressort 23 une tension initiale appropriée, un poussoir arrondi 28 qui traverse l'ouverture 29a se trouve engagé dans l'évidement 25. La tension est procurée par mise à longueur appropriée du câble, ou respectivement par réglage de la position de l'anneau 12 sur la tige 10, au moyen du filetage 12a. En cas de rupture du câble, le ressort 23 repousse le piston en sens G, et ce mouvement est transformé en un mouvement de sens J du poussoir 28 lorsque celui-ci est repoussé par le flanc 31 de l'évidement 25. Si, par contre, le câble 2 fait l'objet d'une déflexion provoquée par exemple par une personne en danger s'appuyant sur lui, le piston 15 se déplace en sens F, et le flanc 32 du dégagement 25 agit sur le poussoir pour lui communiquer là encore un déplacement de sens J. Selon que l'écartement entre le flanc 32 et le poussoir 28 est plus ou moins important, il est nécessaire de donner au câble une flèche plus ou moins importante pour provoquer un aéplacement de sens J du poussoir. La constitution du piston 15 permet une adaptation de l'appareil aux divers paramètres du câble. Selon que ce câble sera plus ou moins long, il sera nécessaire d'augmenter ou de réduire sa tension initiale. Cette opération est effectuée au repos grâce à une mise à longueur du câble qui amène un repère, tel qu'une ligne d'index circulaire 33 portée par la surface latérale le long du flanc conique 31 de la gorge 25, en regard d'une graduation axiale 34 indifféremment portée par le corps de l'appareil ou par la platine de guidage. En effet, la position de la ligne 33 par rapport à la graduation 34 est indicatrice de l'état de compression du ressort 23, lequel assure la tension du câble 2. La graduation 34 est par exemple en Newton, ou encore en mètres de longueur du câble si l'on admet qu'à chaque longueur du câble correspond une tension optimale prédéterminée. Par ailleurs, le câble est susceptible d'allongements ou raccourcissements parasites d'origine thermique. Il importe que ces phénoomènes ne provoquent pas l'actionnement du poussoir 28. A cet effet, la surface latérale du piston comporte une seconde ligne d'index de température 35 qui suit une courbe sensiblement hélicoïdale le long du flanc 32 de l'encoche 25. Lorsque l'on fait tourner le piston 15 par rapport à la tige 10, la ligne 35 se déplace par rapport à une seconde graduation fixe 36, 37, qui peut être mesurée en écart de température, ou en flèche à donner à un câble de longueur particulière pour provoquer l'actionnement du poussoir. La lecture ainsi permise est une mesure de la distance entre le poussoir 28 et le flanc 32, et par conséquent une mesure du raccourcissement que peut subir le câble 2 sans actionner le poussoir '28. La graduation pourrait encore être mesurée en C.m, autrement dit en écarts de température multipliés par des mètres de longueur de câble. En effet, un écart entre flanc 32 et poussoir 28 permettant un écart de 40 C pour 10 m de câble ne permet qu'un écart de 20 C pour 20 m de câble par exemple. La seconde graduation 36 ou 37 peut être également portée par le corps de l'appareil ou par la platine de guidage. Par exemple, pour une position angulaire donnée du piston 15, si on règle axiaiemernt le piston 15 dans le sens de l'augmentation de la tension du câble 2, le flanc 32 se rapproche du poussoir 28 et la baisse de température admissible sans action sur le poussoir 28 diminue. Mais ce mouvement axial du piston 15 se traduit par un déplacement de la ligne 35 devant l'échelle 36, déplacement qui rend compte de la diminution précitée de la variation de température admissible. L'opérateur est donc tout naturellement amené à régler ensuite angulairement le piston 15 pour ramener à sa valeur initiale la variation de température admissible. Le compartiment 5 reçoit un système d'interrupteurs 40, un dispositif de transmission intermédiaire 41 et un organe de visualisation 42. Le dispositif de transmission 41, dont des exemples sont donnés dans une demande de brevet français nO déposée le même jour au nom du même déposant et désignant le même inventeur, a pour fonction d'empêcher un actionnement frauduleux et fugitif des interrupteurs 40a et 40b sans que soit localement conservée la mémoire de cette manoeuvre. Plus particulièrement, le dispositif de transmission 41 transmet les mouvements du poussoir 28 à un étrier 52 actionnant simultanément les deux interrupteurs 40a et 40b, et ce d'une manière qui est irréversible même si le piston 15 n'est resté que très peu de temps en position d'actionnement du poussoir 28. Le réarmement du dispositif, permettant au poussoir 28 et aux interrupteurs 40a et 40b de revenir en position de repos nécessite l'action d'une personne autorisée sur une serrure munie d'une clé. Ainsi, pour régler l'appareil, on tient compte en premier lieu des propriétés du câble, à savoir sa longueur et sa densité linéaire; ces deux paramètres permetzent de déterminer la tension qui doit lui être impartie en réglant sa longueur soit grâce à une bride de serrage ou à un tendeur, soit grâce à l'anneau 12, pour amener le premier index 33 en regard de la graduation correspondante de l'échelle 34. On fait ensuite tourner le piston 15 jusqu'au moment o le second index 35 vient se placer en regard de la graduation choisie sur la seconde échelle 36 qui mentionne les écarts de température à ne pas dépasser lorsque l'opération de réglage est par exemple effectuée à une température ambiante de 15 C. Etant donné que, pour un câble relativement long, d'une part on choisit une tension relativement importante, donc un écart relativement important entre le flanc 31 et le poussoir 28, et d'autre part, pour un écart de température envisageable donné, une distance entre flanc 32 et poussoir 28 sensiblement proportionnelle à la longueur du câble, le poussoir 28, une fois réglé, se trouvera sensiblement au milieu de la gorge 25 dans la plupart des cas. Certes, le réglage de la distance entre flanc 31 et poussoir 28 à l'égard d'éventuelles dilatations thermiques du câble est dépendant du réglage de tension du câble et peut donc dans certains cas, manquer de précision. Toutefois, le flanc 31 est celui qui a pour rôle d'actionner le poussoir 28 en cas de rupture du câble. Il n'y a donc pas grand inconvénient à faire en sorte, par construction, que la distance flanc 31 poussoir 28 soit relativement importante et que la course du piston soit encore plus grande en cas de rupture du câble, de façon que l'actionnement du poussoir ait lieu malgré l'impr:tance de ladite distance. Par ailleurs, la distance entre le flanc 32 et le poussoir 28, telle que réglée pour un écart de température maximal prévu, peut être supérieure à la variation de longueur que subirait le câble au cas o une telle variation de température se produirait, de façon que lorsque la température atteint la limite prévue, le piston puisse encore effectuer une course supplémentaire, sans actionner l'interrupteur, par exemple sous l'effet d'une action parasite sur le câble (vent, geste involontaire d'un opérateur, etc...). Dans le mode de réalisation de la figure 5, qui ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à celui des figures I à 4, la gorge de largeur variable 25 du piston rotatif 15 par rapport à la tige 10, présente des flancs opposés 31, 32 dont la larguer évolue entre une valeur minimale et une valeur maximale grâce à une inclinaison hélicoidale qui est sensiblement symétrique par rapport à un plan central PP' contenant le poussoir 28. Dans ce mode de réalisation, le ressort de compression 23 s'appuie, à son extrémité 76 opposée au piston 25, contre une pièce filetée interne 79 réglable axialement dans le corps 3 le long de l'axe XX' afiin de conférer au câble la tension requise tout en conservant au poussoir 28 une position sensiblement centrée entre les deux flancs 31, 32. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 6, la tige 10 et le piston 15 de l'équipage mobile 17 sont axialement et angulairement solidaires; le palier 13, angulairement orientable autour de l'axe XX' dans le corps 3, comporte une échelle de température 88 se déplaçant devant un index 86 porté par le corps 3. Le réglage angulaire du palier 13, entraînant celui de la tige 10 et du piston 15, peut être fait depuis l'extérieur du corps 3, de même que la lecture indiquée par l'index 86. Les flancs 31, 32 de la gorge 25 s'écartent de façon asymétrique par rapport au plan médian PP' contenant le poussoir 28, compte tenu du fait que, comme dans le mode de réalisation des figures I à 4, le réglage de la compression du ressort 23 s'opère par réglage de la longueur du cable tandis que le ressort s'appuie sur une pièce axialement fixe, par exemple le palier 13. Dans le mode de réalisation de la figure 7, la rotation du palier 83a dans le corps 3 permet, comme dans le mode de réalisation de la figure 6 le réglage angulaire du piston. Le réglage de la compression du ressort 23 est effectué à l'aide d'un bouchon fileté 79a qui est engagé de l'extérieur dans une ouverture taraudée 93 du boîtier 3 opposée à la tige et qui communique un déplacement axial à 'extrémité 76a du ressort 23 grâce à un étrier de renvoi 96, appartenant à un équipage mobile. Dans ce mode de réalisation, il n'est donc pas indispensable d'ouvrir le couvercle pour opérer des réglages de tension et de température: les organes à actionner pour opérer ces réglages sont tous deux accessibles depuis l'extérieur. On pourrait encore prévoir que, dans les modes de réalisation des figures 1 et 6, le flanc 31 ait une légère pente hélicoïdale opposée à celle du flanc 32 et moindre que celle du flanc 32 pour que, à réglage donné de la compression du ressort, la rotation du piston se traduise par une variation de la distance entre le flanc 31 et le poussoir 28. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le palier 13 pourrait être vissé de manière réglable dans le corps. Le nombre de tours effectués par le palier 13 correspond alors au réglage du ressort, tandis que la dernière fraction de tour règle angulairement le piston. La tige 10 est couplée au câble par un dispositif du genre émerillon permettant une rotation relative de plusieurs tours. REVENDICATIONS 1. Appareil interrupteur électrique de sécurité à commande par câble, dans lequel un équipage mobile (7), destiné à être relié au câble (2), et guidé selon une direction de déplacement (XX') par rapport à un boîtier (3), est soumis aux efforts d'un ressort (23) de tension du câble et présente, de part et d'autre d'un organe d'actionnement (28) associé à un interrupteur électrique (40), deux flancs (31, 32) d'une gorge (25> qui viennent actionner ledit organe (28) lorsque le câble (2) se rompt et respectivement lorsque le câble (2) subit une déflexion transversale, caractérisé en ce que la gorge (25) est disposée à la périphérie d'une pièce réglable (15) et a selon la direction de déplacement (XX') de l'équipage une dimension qui varie le long de ladite périphérie, la pièce réglable (15) étant orientable autour de sa direction de déplacement (XX') de façon à régler la distance mesurée, selon la direction de déplacement, entre l'organe d'actionnement (28) et l'un (32) au moins des flancs. 2. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce réglable (15) est axialement solidaire d'une tige de traction (10) immobilisée en rotation relativement au boîtier (3), et peut prendre par rapport à celle-ci l'une de plusieurs positions angulaires possibles dans chacune desquelles des moyens de verrouillage (17, 19), placés entre la pièce réglable et bette tige, coopèrent pour conserver l'orientation choisie. 3. Appareil interrupteur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la tension du cable est réglable par réglage de la longueur de l'ensemble formé par le câble (2) et l'équipage mobile (7), caractérisé par des moyens (33, 34) pour repérer la position de la pièce réglable (15) par rapport au boîtier (3) selon la direction de déplacement (XX'). 4. Appareil interrupteur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un index (33) formé sur la pièce réglable selon la direction circonférentielle en regard d'une graduation (34) portée transversalement & l'index (33) par le boîtier (3). 5. Appareil interrupteur selon l'une des revendications; à 4, caractérisé par un index oblique (35) formé sur la pièce réglable (15) indiquant au moins indirectement l'écart entre l'un des flancs (32) et l'organe d'actionnement (28) en fonction du réglage angulaire de la pièce réglable (15). 6. Appareil interrupteur selon l'une des revendications I à 5 dans lequel la tension du câble est réglable par réglage de la longueur de l'ensemble formé par le câble (2) et par l'équipage mobile (7), caractérisé en ce que la gorge (25) est limitée par des flancs en biseau (31,32) dont l'un (31) est conique, tandis que l'autre (32) est de type hélicoïdal. 7. Appareil interrupteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce réglable est solidaire, à l'égard des déplacements selon la direction de déplacement précitée et des rotations autour de cette direction, d'une tige (10) traversant un palier (13) avec lequel elle est couplée angulairement, et qui est angulairement réglable par rapport au bottier (3). 8. Appareil interrupteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le palier (13, 83a) est accessible depuis l'extérieur du boîtier (3) et présente un index ou une graduation (86) respectivement (88), indiquant au moins indirectement, par rapport à une graduation ou à un index du boîtier (3) la distance entre l'organe d'actionnement et l'un au moins des flancs (31, 32). 9. Appareil interrupteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ressort (23) s'appuie d'une part sur l'équipage mobile (7) et d'autre part sur une pièce interne réglable axialement (79), la gorge (25) présentant des flancs opposés (31, 32) divergeant de part et d'autre d'un plan (PP') transversal à ladite direction de déplacement (XX'). 10. Appareil interrupteur selon la revendication 9, caractérisé par un accouplement entre la pièce interne réglable axialement (79) et une pièce (79a) accessible depuis l'extérieur du bottier (3).