Brevet FR2673864A1 — publié le 19920918

Presse comprenant un dispositif de chargement à rouleaux dont un rouleau au moins est à commande d'entraînement électrique. La présente invention se rapporte à une presse comprenant un dispositif de chargement à rouleaux muni d'au moins un rouleau à commande d'entraînement électrique, une unité de commande de machine commandant au moins la vitesse du moteur d'entraînement des rouleaux, au moins un contacteur pour appliquer et couper la tension électrique d'alimentation du moteur d'entraînement et une porte qui, lorsqu'elle est ouverte, libère un accès à l'outil de la presse et, lorsqu'elle est fermée, actionne au moins un interrupteur de sécurité agissant sur le contacteur. De telles presses et machines à poinçonner sont déjà connues dans la pratique La bande de matériau à traiter doit être "enfilée" entre les deux moitiés de l'outil lors du réglage initial de la machine à poinçonner automatique Cette opération d'enfilage est toujours porteuse d'un grand risque car, en général, l'opérateur, pour introduire la bande, actionne le dispositif de chargement à rouleaux par à-coups, avec la porte ouverte, et engage l'amorce de la bande entre les deux moitiés de l'outil Si l'unité de commande de la machine est défaillante pour une raison ou pour une autre, il n'est pas exclu que la bande de matériau soit précipitée à vitesse élevée dans la zone de l'outil de la presse Un tel défaut de fonctionnement peut avoir des conséquences désastreuses et amener à blesser gravement l'opérateur C'est pour cette raison qu'un interrupteur de sécurité, destiné à être actionné par la porte, est prévu dans les presses du type spécifié en introduction pour, lorsque la porte est ouverte, interrompre l'alimentation en énergie du moteur d'entraînement au travers du contacteur Grâce à cette disposition, le dispositif de chargement à rouleaux ne peut être mis en fonctionnement que si la porte est fermée Il en résulte toutefois un inconvénient résidant dans le fait que l'opérateur ne peut plus guider l'amorce de la bande lors de son enfilage dans l'outil Au contraire, il est nécessaire d'introduire un tronçon de la bande, d'ouvrir ensuite la porte, d'aligner l'amorce de la bande, de fermer la porte et d'avancer la bande sur une autre longueur Cette succession d'opérations doit être répétée jusqu'à ce que la bande soit complètement passée à travers l'outil Un autre inconvénient de ces presses est à voir dans le fait qu'en cas d'ouverture prématurée de la porte, le moteur d'entraînement n'est pas arrêté par l'unité de commande de la machine, mais par la coupure de l'alimentation électrique Il s'ensuit que le dispositif de chargement à rouleaux n'est plus synchronisé avec l'actionnement de la presse Il est dès lors nécessaire de procéder à un nouveau réglage de la synchronisation. Toutes choses considérées, cette manipulation contraignante incite les opérateurs à tenter d'actionner les interrupteurs de sécurité autrement qu'à l'aide de la porte, afin de faciliter l'introduction de la bande de matériau Mais en agissant ainsi, l'effet de sécurité attendu dans les presses connues est à nouveau perdu. Par conséquent le but premier de la présente invention est d'améliorer une presse du type spécifié en introduction de telle façon que l'enfilage de la bande de matériau dans la presse soit facilité avec une diminution des risques de blessure pour l'opérateur. Ce but est atteint, conformément à la présente invention grâce au fait que l'interrupteur de sécurité est court-circuité par une ligne sur laquelle sont prévus un circuit de sécurité comportant un relais et un comparateur qui compare la vitesse instantanée des rouleaux à une vitesse prédéterminée correspondant à la vitesse maximum admissible lorsque la porte est ouverte, et qui coupe la ligne, en cas de dépassement de cette vitesse prédéterminée, en ouvrant le relais pour que le contacteur interrompe le passage du courant d'alimentation du moteur d'entraînement, avec l'interrupteur de sécurité ouvert et le relais ouvert. En d'autres termes, il est maintenant possible que le dispositif de chargement à rouleaux puisse être mis en fonctionnement avec la porte ouverte, mais uniquement jusqu'à ce qu'une vitesse maximum admissible des rouleaux soit atteinte Cette vitesse maximum admissible sera choisie légèrement supérieure à la vitesse requise dans la commande de la machine pour le réglage initial de la presse Si, pour une raison quelconque, la commande de la machine venait à être défaillante et que le moteur d'entraînement du dispositif de chargement à rouleaux venait à s'emballer, le circuit de sécurité ferait en sorte que le relais soit également ouvert en plus de l'interrupteur de sécurité déjà ouvert en raison de l'ouverture de la porte, de sorte que le contacteur interromprait le passage du courant d'alimentation du moteur d'entraînement De cette façon, il est, d'une part, possible à l'opérateur d'introduire la bande de matériau dans la presse à petite vitesse, avec la porte ouverte, et, d'autre part, les risques d'accident sont bien inférieurs à ce qu'ils sont dans les presses connues car, si la vitesse est dépassée pour une raison quelconque, le courant destiné à l'entraînement du dispositif de chargement à rouleaux est immédiatement coupé. Par opposition à la presse connue, ce courant n'est pas coupé dès la simple ouverture de la porte, mais uniquement si une défaillance se manifeste dans la commande de la machine Par conséquent, la synchronisation entre l'actionnement de la presse et le dispositif de chargement à rouleaux est maintenue au cours de l'enfilage de la bande de matériau dans la presse Le réglage de la presse est de la sorte grandement simplifié. Conformément à un mode de réalisation préféré, un commutateur de sélection de mode de fonctionnement est monté en série avec l'interrupteur de sécurité Ce commutateur de sélection de mode de fonctionnement est ouvert lors du réglage de la presse et est fermé lorsque la presse entre réellement en fonctionnement Grâce à ce commutateur supplémentaire de sélection du mode de fonctionnement, on est assuré que, lors du réglage de la presse, la vitesse maximum admissible ne peut être dépassée même si la porte est fermée, ce qui représente un avantage supplémentaire sur le plan de la sécurité. Un autre avantage lié a la sécurité peut être offert grâce au fait que le relais raccorde le contacteur à une entrée de contrôle de l'unité de commande de la machine à l'état ouvert De cette façon, l'unité de commande de la machine peut être informée sur un éventuel dépassement de la vitesse maximum admissible au cours du réglage de la presse. On peut empêcher, de cette façon, grâce à un verrouillage, que la presse puisse être remise en marche simplement par une nouvelle fermeture du relais alors que le défaut affectant la commande de la machine n'a pas encore été éliminé. Selon un autre développement de l'invention, il est prévu que la vitesse maximum admissible prescrite par le circuit de sécurité puisse être ajustée et figée par des lignes conductrices Ainsi, le circuit de sécurité peut être individuellement adapté aux conditions de fonctionnement des divers types de presses et de machines à poinçonner. Pour détecter les vitesses des rouleaux du dispositif de chargement, il est avantageux que le circuit de sécurité soit connecté à un tachymètre analogique ou numérique qui détecte la vitesse de l'un des rouleaux entraînés et fournit cette information au comparateur. Un avantage supplémentaire sur le plan de la sécurité peut être obtenu si le moteur d'entraînement est un moteur électrique avec, connecté en amont, un convertisseur d'énergie comportant une entrée de commande pour la commande de la machine et un relais de validation de la commande relié à l'entrée de commande, et si, en rapport avec cet effet, le circuit de sécurité est également relié au relais de validation de la commande L'avantage qui résulte de cette disposition est que, en cas de dépassement de la vitesse maximum admissible, non seulement le courant nécessaire à l'entraînement du moteur, mais aussi le courant de commande de ce dernier est coupé La conséquence de la coupure du courant de commande est que le moteur d'entraînement peut être arrêté encore plus rapidement. Un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit plus en détails, mais uniquement à titre d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une machine à poinçonner, conforme à ce mode de de réalisation de l'invention, munie à l'entrée d'un dispositif de chargement à rouleaux, et la figure 2 est un schéma fonctionnel du circuit de sécurité équipant la machine de la figure 1. La machine à poinçonner automatique 1, représentée schématiquement sur la figure 1 est munie d'un dispositif de chargement à rouleaux 2 pour le chargement d'une bande de matériau 3 Le dispositif de chargement à rouleaux 2 comprend deux rouleaux superposés 4 et 5 définissant une fente de convoyage, les deux rouleaux étant mûs par un moteur d'entraînement 6 dans le mode de réalisation exemplifié ici. La zone 7 de l'outil de la machine à poinçonner peut être fermée au moyen d'une porte coulissante 8, à déplacement vertical, réalisée en une matière plastique transparente. L'orsqu'elle est placée dans sa position représentée en traits pleins sur la figure 1, la porte 8 libère l'accès à la zone 7 de l'outil. Dans sa position abaissée représentée en traits interrompus, la porte 8 actionne deux interrupteurs de sécurité 9 et 10, dont la fonction sera décrite plus en détails ci-après en référence à la figure 2. La machine à poinçonner automatique 1 comprend en outre une console de commande 11 dans laquelle est, entre autres, incorporée l'unité de commande 12 de la machine La console de commande 11 comprend également un certain nombre de commutateurs, l'un d'eux étant un commutateur de sélection du mode de fonctionnement 13 grâce auquel on peut placer la machine à poinçonner automatique 1 soit dans son mode de fonctionnement normal pour une opération de poinçonnage, soit dans un mode de réglage plus lent. La figure 2 représente un schéma fonctionnel que l'on va décrire plus en détails dans ce qui suit, pour expliquer le fonctionnement de la machine à poinçonner automatique dans son mode de réglage. Comme on peut le voir sur la figure 2, un convertisseur d'énergie est connecté au moteur d'entraînement 6, en amont de celui-ci Pour le réglage de la vitesse, l'unité de commande 12 de la machine agit sur une entrée de commande 21 du convertisseur d'énergie et pré-établit une valeur nominale de vitesse pour celui-ci L'énergie requise pour le moteur d'entraînement 6 est fournie par les lignes LI à L 3, un contacteur de réseau Ki étant prévu sur les lignes Li à L 3 pour interrompre le transfert de l'énergie De plus, on peut voir sur la figure 1 que la vitesse de l'un des deux rouleaux entraînés 4 et 5 est enregistrée par l'intermédiaire d'un tachymètre 15 La vitesse instantanée nit, mesurée par le tachymètre 15, est fournie à un moyen de traitement 16. Une vitesse maximum admisible nm est en outre enregistrée dans une mémoire 17 du moyen de traitement Les deux vitesses nint et nôs sont comparées l'une à l'autre dans un comparateur 18 A la suite du comparateur 18, est disposé un relais 19 qui commute ou ouvre une ligne entre l'unité de commande 12 de la machine et le contacteur de réseau Ki, en fonction du résultat de la comparaison Le relais 19 relie le contacteur de réseau à une entrée de contrôle de l'unité de commande de la machine à l'état ouvert. Les deux interrupteurs de sécurité 9 et 10 de la porte 8 et le commutateur 13 de sélection du mode de fonctionnement sont connectés en série dans une branche montée en parallèle sur le relais 19. Il convient encore de mentionner que le convertisseur d'énergie 14 est également pourvu d'une entrée de validation de la commande avec un relais 20 qui, s'il est ouvert, interrompt immédiatement le passage du courant de commande pour le moteur d'entraînement. Le mode d'action et de fonctionnement de la machine à poinçonner selon l'invention va être expliqué en détails dans ce qui suit. Si l'on souhaite introduire la bande de matériau 3 dans la zone 7 de l'outil de la machine à poinçonner automatique 1, on commence par agir sur le commutateur 13 de sélection du mode de fonctionnement pour le placer dans sa position ouverte représentée sur la figure 2 On ouvre ensuite la porte 8 pour accéder à la zone 7 de l'outil de la machine à poinçonner automatique Une valeur de vitesse nominale pour le moteur d'entraînement 6 est alors délivrée par l'intermédiaire de-l'unité de commande 12 de la machine, qui déclenche une rotation à faible vitesse des rouleaux 4 et du dispositif de chargement 2, pour qu'ils introduisent la bande de matériau 3 lentement dans la zone de l'outil La vitesse de l'un au moins des rouleaux 4 ou 5, respectivement, est contrôlée par l'intermédiaire du tachymètre 15 et comparée à la valeur de vitesse maximum ne stockée dans la mémoire 17, dans le comparateur 18 du moyen de traitement 16. Si la valeur de vitesse mesurée nit est inférieure à la valeur de vitesse maximum prédéterminée, le relais 19 est amené dans la position en traits interrompus de sorte qu'il s'établit une connexion de ligne entre la sortie d'entraînement de l'unité 12 de commande de la machine et le contacteur de réseau Kl et que le relais 20 de validation de la commande est également commuté Le contacteur de réseau Kl et le relais 20 de validation de la commande sont alors fermés si bien que de l'énergie est fournie au moteur d'entraînement Si, pour une raison quelconque, par exemple à cause d'une défaillance dans l'unité de commande de la machine ou du convertisseur d'énergie, le moteur d'entraînement tourne plus vite que prévu, la valeur de vitesse nit fournie au comparateur 18 dépasse la valeur de vitesse maximum prescrite nas Il en résulte que le relais 19 retombe et rompt la connexion entre l'unité 12 de commande de la machine et le contacteur de réseau Kl et ouvre également le relais 20 de validation de la commande Etant donné que la chambre montée en parallèle sur le relais 19 est également ouverte, la fourniture de courant au contacteur de réseau Kl et au relais 20 de validation de la commande n'est plus assurée, et par conséquent l'un et l'autre retombent également Il s'ensuit que le courant d'entraînement ainsi que le courant de commande sont immédiatement coupés de sorte que le moteur d'entraînement 6 s'arrête immédiatement. Comme le montre la figure 2, le relais 19 relie le contacteur Kl du réseau à une entrée de contrôle de l'unité de commande de la machine, lorsqu'il est retombé (traits pleins) Il est possible de cette façon de verrouiller 1 ' unité de commande de -la machine pour que le défaut de fonctionnement puisse être éliminé avant que la machine à poinçonner automatique ne soit remise en marche. Si, après le réglage de la machine à poinçonner automatique 1, celle-ci doit fonctionner en service normal, on ferme tout d'abord le commutateur 13 de sélection du mode de fonctionnement Par suite de la fermeture de la porte 8, les deux interrupteurs de sécurité 9 et 10 sont également fermés Il en résulte que le relais 19 est court-circuité de sorte que la comparaison de vitesses dans le moyen de traitement 16 n'a plus aucun effet sur le passage ou la coupure du courant d'entraînement du moteur 6. Si le dispositif de chargement à rouleaux est mis en marche, en fonctionnement normal de la machine de poinçonnage, ceci se fait en général à une vitesse supérieure à la vitesse maximum nmax prescrite pour l'opération de réglage Ceci signifie qu'en service normal, le relais 19 doit toujours retomber (trait plein sur la figure 2) Ainsi, le système de contrôle peut être surveillé par l'intermédiaire de la connexion à l'entrée de contrôle déjà mentionnée ci-dessus Si par exemple le tachymètre 15 n'est pas monté ou si sa connexion au comparateur est coupée, le relais 19 ne retombera pas pendant le fonctionnement normal de la machine à poinçonner Ceci sera identifié comme un défaut par l'entrée de contrôle et, par suite, l'unité de commande de la machine bloquera l'entraînement des rouleaux de chargement et signalera ainsi le défaut De cette façon, le système de contrôle fait l'objet d'une double surveillance lors de chaque démarrage de la machine. REVENDICATIONS 1 Presse comprenant un dispositif de chargement à rouleaux ( 2) muni d'au moins un rouleau ( 4,5) à commande d'entraînement électrique, une unité de commande de machine ( 12) commandant au moins la vitesse du moteur d'entraînement ( 6) des rouleaux ( 4,5), au moins un contacteur Kl pour appliquer et couper la tension électrique (Ll, L 2, L 3) d'alimentation du moteur d'entraînement et une porte ( 8) qui, lorsqu'elle est ouverte, libère un accès à l'outil ( 7) de la presse ( 1) et, lorsqu'elle est fermée, actionne au moins un interrupteur de sécurité ( 9,10) agissant sur le contacteur (Kl), caractérisé en ce que l'interrupteur de sécurité ( 9,10) est court-circuité pour une ligne sur laquelle sont prévus un circuit de sécurité comportant un relais ( 19) et un comparateur ( 18) qui compare la vitesse instantanée (nit) des rouleaux ( 4,5) à une vitesse prédéterminée (nma=) correspondant à la vitesse maximum admissible lorsque la porte est ouverte, et qui coupe la ligne, en cas de dépassement de cette vitesse prédéterminée (nmax), en ouvrant le relais ( 19) pour que le contacteur (Kl) interrompe le passage du courant d'alimentation du moteur d'entraînement, avec l'interrupteur de sécurité ( 9,10) ouvert et le relais ( 19) ouvert. 2 Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un commutateur de sélection de mode de fonctionnement ( 13) est monté en série avec l'interrupteur de sécurité ( 9,10). 3 Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le relais ( 19) raccorde le contacteur (Kl) à une entrée de contrôle de l'unité de commande ( 12) à l'état ouvert. 4 Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la vitesse maximum admissible (nmax) du circuit de sécurité peut être réglée. 5 Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le circuit de sécurité est connecté à un tachymètre analogique ou numérique ( 15) qui détecte la vitesse de l'un des rouleaux entraînés ( 4,5). 6 Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le moteur d'entraînement est un moteur électrique avec, connecté en amont, un convertisseur d'énergie ( 14) comportant une entrée de commande pour l'unité de commande ( 12) et un relais de validation de la commande ( 20) relié à l'entrée de commande, et en ce que le circuit de sécurité est relié au relais de validation de la commande ( 20).