Brevet FR2674677A1 — publié le 19921002

Commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité La présente invention concerne les commutateurs du type antidéflagrant, notamment ceux qui comportent une commande de déclenchement rapide de sécurité, qui sont couramment utilisés dans des atmosphères pouvant contenir des mélanges gazeux explosif s, par exemple dans les locaux d'industries chimiques ou analogue. Dans de nombreuses industries, on utilise des machines qui comportent des moyens, par exemple des moteurs, qu'il est nécessaire d'alimenter en énergie électrique et de commuter de ltétat d'arrêt à ltétat de marche ou inversement. De plus, dans nombre de ces industries, sont souvent utilisés des produits volatils qui, bien qu'ils soient éliminés le plus parfaitement possible ne serait-ce que par aspiration vers l'atmosphère extérieure, emplissent plus ou moins l'atmosphère dans laquelle fonctionnent les machines électriques. Tel est le cas, par exemple, des industries pour la fabrication de peintures qui utilisent notamment des mélangeurs actionnés par des moteurs électriques comportant des commutateurs de mise en marche ou arrêt qui doivent pouvoir être actionnés en urgence à tout instant dans une sécurité absolue, notamment en cas de danger d'explosion. On sait en effet que, lorsqu'un moteur électrique fonctionne, ou qu'un commutateur électrique est manoeuvré, il y a souvent production d'étincelles. Si ces dernières se produisent dans une atmosphère contenant des éléments explosifs, il y a inconstestablement un très grand risque d'accident grave. Aussi a-t-on réalisé des commutateurs protégés dits 'antidéflagrants". Cependant, bien que les commutateurs de ce type existant déjà donnent relativement toute satisfaction, ils présentent des inconvénients résumés par la formulation suivante. Soit ils sont relativement simples et peu onéreux, mais pas adaptés pour les arrêts en cas d'urgence, soit ils remplissent parfaitement cette dernière fonction, mais ils ont alors une structure tellement complexe qu'ils arrivent à avoir des coûts de production extrêmement élevés. La présente invention a donc pour but de réaliser un commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, qui présente une structure simple lui permettant d'être manipulé très aisément et d'atteindre un prix de revient très raisonnable, et qui donne toute satisfaction dans la plupart des atmosphères dangereuses pouvant contenir des mélanges explosifs. Plus précisément, la présente invention a pour objet un commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte une enveloppe étanche, un interrupteur commandable par champ magnétique, ledit interrupteur étant enfermé dans ladite enveloppe étanche et monté en série avec un circuit électrique, des moyens pour monter en rotation ladite enveloppe étanche autour d'un premier axe de façon qu'elle puisse pivoter entre au moins deux positions, une position dite d'enclenchement et une position dite "de déclenchement", des moyens pour exercer une force élastique sur ladite enveloppe étanche, cesdits moyens exerçant une force sur cette enveloppe pour tendre à la ramener constamment dans la position d'enclenchement, des moyens pour commander la rotation de ladite enveloppe étanche pour la faire pivoter de sa position d'enclenchement à la position de déclenchement, un bras, des moyens de production d'un champ magnétique, des moyens pour monter en rotation ledit bras autour d'un second axe, ledit second axe faisant avec ledit premier axe un angle non nul déterminé de façon que ladite enveloppe passe dans le plan de rotation dudit bras lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement, des moyens pour commander la rotation dudit bras pour le faire passer d'une position dite d'arrêt' à une position dite "de commutation", et des moyens pour associer lesdits moyens de production de champ magnétique avec ledit bras de façon que, lorsque ledit bras est dans la position de commutation et ladite enveloppe dans la position d'enclenchement, lesdits moyens de production de champ magnétique viennent au voisinage dudit interrupteur commandable. La présente invention a aussi pour objet un commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte une enveloppe étanche, un interrupteur commandable par champ magnétique, ledit interrupteur étant enfermé dans ladite enveloppe étanche et monté en série avec un circuit électrique, des moyens pour monter en rotation ladite enveloppe étanche autour d'un premier axe de façon qu'elle puisse pivoter en passant par au moins trois positions différentes, une position dite d'enclenchement", une position dite "d'interdiction d'enclenchement" et une position dite "de déclenchement , des moyens pour exercer une force élastique sur ladite enveloppe étanche, cesdits moyens exerçant une force sur cette enveloppe pour tendre à la ramener constamment dans la position d'enclenchement, des moyens pour commander la rotation de ladite envelpppe étanche pour la faire pivoter de sa position d'enclenchement à la position de déclenchement, un bras, des moyens de production d'un champ magnétique, des moyens pour monter en rotation ledit bras autour d'un second axe, ledit second axe faisant avec ledit premier axe un angle non nul déterminé de façon que ladite enveloppe passe dans le plan de rotation dudit bras lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement, des moyens pour commander la rotation dudit bras pour le faire passer d'une position dite "d'arrêt" à une position dite "de commutation", des moyens pour associer lesdits moyens de production de champ magnétique avec ledit bras de façon que, lorsque ledit bras est dans la position de commutation et ladite enveloppe dans la position d'enclenchement, lesdits moyens de production de champ magnétique viennent au voisinage dudit interrupteur commandable, des moyens pour exercer au moins une force élastique sur ledit bras lorsqu'il est dans la position de commutation, afin qu'il puisse subir une rotation supplémentaire lorsque l'enveloppe n' est pas dans sa position d'enclenchement et être amené dans une position dite "de blocage" qui est sensiblement celle qui est occupée par ladite enveloppe dans sa position d'enclenchement, et des moyens de butée associés respectivement à ladite enveloppe et audit bras, aptes à coopérer entre eux de façon que, lorsque ledit bras est dans la position de blocage et que lesdits moyens élastiques agissent sur ladite enveloppe pour tendre à la ramener de sa position de déclenchement vers sa position d'enclenchement, ils bloquent ladite enveloppe dans sa position d'interdiction d'enclenchement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels Les Figures 1 et 2 représentent, respectivement vu de cté et de face, un mode de réalisation d'un commutateur selon l'invention, en illustrant différentes positions prises par certains de ses éléments constitutifs lors de son fonctionnement, et Les Figures 3 à 6 sont quatre représentations schématiques du mode de réalisation du commutateur illustré sur les Figures 1 et 2 permettant d'expliciter et ainsi mieux faire comprendre le fonctionnement du commutateur selon l'invention. Il est d'abord précisé que, les six Figures représentant un même mode de réalisation du commutateur selon l'invention, les mêmes références y désignent les mêmes éléments, quelle que soit leur représentation, plus ou moins schématique, sur l'une ou l'autre de ces Figures. Le mode de réalisation illustré sur les Figures 1 à 6 du commutateur l selon l'invention, du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, comprend une enveloppe étanche 2, par exemple un tube en matière plastique, dans laquelle est enfiché et enfermé un interrupteur 3 monté en série dans un.circuit électrique 4 comportant, par exemple, une source d'alimentation et un moteur qui n'ont pas été représentés puisque ne faisant pas partie de la présente invention. Cet interrupteur, connu en lui-même, est commandable par un champ magnétique ou analogue produit, par exemple, par un aimant, une bobine ou analogue. L'enveloppe 2 est en outre associée à des moyens 5 pour la monter en rotation autour d'un premier axe 6 de façon qu'elle puisse pivoter en passant par au moins deux positions différentes, et même trois dans un mode de réalisation avantageux plus particulièrement illustré sur la Figure 2. Ces positions sont respectivement : une position dite "d'enclenchement" 7, une position dite "d'interdiction d'enclenchement" 8 et une position dite "de déclenchement" 9. A cette enveloppe étanche 2 sont associés des moyens 10 pour exercer, sur elle, une force élastique pour tendre à la ramener constamment dans la position d'enclenchement 7. Ces moyens peuvent être constitués par un ressort de rappel, comme illustré sur la figure 2, tendu entre une embase 11 et l'enveloppe étanche elle-même, mais pouvant aussi être intégré, de façon connue, entre l'axe de rotation 6 et le palier relatif à cet axe. Le commutateur antidéflagrant 1 comporte en outre des moyens 12 pour commander la rotation de l'enveloppe étanche 2 et la faire pivoter de sa position d'enclenchement 7 à la position de déclenchement 9. Ces moyens 12 sont par exemple constitués par un bouton poussoir 13 monté en translation dans un palier 14 aménagé dans l'embase 11, avec une extrémité 15 au contact de l'enveloppe 2. Dans le but d'obtenir une sécurité supplémentaire, ce bouton poussoir est en outre associé à un organe de blocage autobloquant 16 qui le maintient enfoncé dans la position 17 illustrée sur la Figure 2, jusqu'a son déblocage au moyen d'un organe à combinaison, par exemple une clé 18. Ce type d'organe à combinaison est connu en lui-même et ne sera pas plus amplement décrit ici, essentiellement dans un souci de simplification de la présente description. Le commutateur 1 comporte aussi un bras 20 auquel sont associés des moyens 21 de production d'un champ magnétique ou analogue, par exemple un aimant 22 si l'interrupteur 3 fonctionne sous l'action d'un champ magnétique. Le bras 20 est en outre associé à des moyens 24 pour le monter en rotation autour d'un second axe 25, ce second axe faisant avec le premier axe 6 un angle non nul déterminé de façon que l'enveloppe étanche 2 passe dans le plan de rotation du bras 20 lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement 7. Dans le but de simplifier la réalisation du commutateur, cet angle non nul est avantageusement égal à un angle droit. Le commutateur comporte en plus des moyens 26 pour commander la rotation du bras 20 pour le faire passer, comme illustré sur la Figure 1, d'une position dite "d'arrêt" 27 à une position dite "de commutation" 28, et des moyens pour associer les moyens 21 de production de champ magnétique avec le bras 20 de façon que, lorsque le bras est dans sa position de commutation 28 et l'enveloppe dans la position d'enclenchement 7, ces moyens 21 viennent au voisinage de l'interrupteur commandable 3. Lorsque les moyens 21 sont constitués par un aimant 22, celui-ci est fixé sur le bras de façon que l'aimant 22 puisse être au contact de la paroi de l'enveloppe 2, en face de l'interrupteur, comme cela apparat sur la Figure 1 dans la représentation en trait continu. Dans un mode de réalisation avantageux pour répondre à un but de sécurité supplémentaire, le commutateur 1 comporte en outre des moyens pour exercer au moins une force élastique sur le bras 20 lorsqu'il est dans la position de commutation 28 alors que l'enveloppe étanche 2 n'est pas dans sa position d'enclenchement, pour qu'il puisse subir une rotation supplémentaire jusqu'a l'amener dans une position dite "de blocage" 29 qui est sensiblement celle qui est occupée par l'enveloppe quand elle est dans sa position d'enclenchement 7. Les moyens 26 pour commander la rotation du bras 20 sont avantageusement constitués, pour certaines applications du commutateur, par une minuterie qui permet, au moyen du bouton 30, de faire pivoter l'arbre 31 sur lequel est monté le bras 20 et de le maintenir dans au moins une position angulaire déterminée, par exemple celle de la position 28, tant que le temps de la minuterie n'est pas écoulé. Pour obtenir la rotation supplémentaire et amener le bras dans sa position de blocage 29, la minuterie comporte en plus des moyens élastiques qui, de façon connue, sont intégrés dans la minuterie elle-meme. Le commutateur 1 comporte enfin, dans le mode de réalisation avantageux illustré, des moyens de butée 32 associés respectivement à l'enveloppe 2 et au bras 20. Ces moyens de butée sont aptes à coopérer entre eux de façon que, lorsque le bras 20 est dans sa position de blocage 29 et que les moyens élastiques 10 agissent sur l'enveloppe pour tendre à la ramener de sa position de déclenchement 9 vers sa position d'enclenchement 7, ils bloquent l'enveloppe dans sa position d'interdiction d'enclenchement 8 et I'empêchent de subir une rotation supplémentatire pour l'amener dans sa position d'enclenchement 7.Ces moyens de butée 32 sont constitués par des butées 33, 34, par exemple des pattes, situées respectivement sur l'enveloppe 2 et le bras 20, sachant que ces butées peuvent bien entendu etre constituées par exemple par la paroi elle-meme des deux éléments 2 et 20. Le commutateur décrit ci-dessus et illustré sur les Figures 1 et 2 fonctionne et s'utilise de la façon suivante décrite également par référence aux Figures 3 à 6. On suppose tout d'abord que le commutateur 1 est dans sa position ouverte, c'est-à-dire que le circuit 4 dans lequel il est inséré est ouvert. Cette position est illustrée sur la Figure 3. Le bras 20 est alors dans sa position d'arrêt 27, l'enveloppe 2 dans sa position d'enclenchement 7, l'aimant 22 solidaire du bras 20 est éloigné de l'interrupteur 3 et ne l'influence pas, le laissant donc dans une position ouverte. Pour fermer le circuit 4, on agit sur le bouton 30 de la minuterie pour, d'une part commander la rotation du bras 20 et le faire passer à sa position de commutation 28 dans laquelle l'aimant 22 est au contact de la paroi de l'enveloppe, c'est-à-dire très pres de l'interrupteur 3 qui, sous l'action du champ magnétique de l'aimant, va être actionné pour fermer le circuit 4 et alimenter par exemple le moteur, comme représenté sur la Figure 4. Si tout est normal, l'interrupteur reste dans cet état fermé jusqu'a la fin de la constante de temps de la minuterie. A cet instant, le bras 20 est libéré et automatiquement ramené à sa position d'arrêt 27 (Figure 3). Par contre, si, pour quelque raison d'urgence que ce soit, il est nécessaire d'ouvrir le circuit 4 alors que la constante de temps de la minuterie n'est pas écoulée, on intervient en poussant le bouton poussoir 13 jusqu'à sa position 17 pour faire pivoter l'enveloppe autour de l'axe 6 et lui faire prendre sa position 9, c'est-à-dire sa position de déclenchement qui éloigne l'interrupteur 3 de l'aimant 22, l'organe de blocage 16 maintenant le bouton poussoir bloqué dans cette position 17 (Figure 5). Le commutateur 1 ne peut donc pas être à nouveau enclenché tant que le bouton poussoir n'est pas libéré, par exemple au moyen de la clé de déblocage 18. Cependant, dans le mode de réalisation illustré, simultanément à la mise en position de déclenchement 9 de l'enveloppe étanche 2, les moyens élastiques, par exemple intégrés à la minuterie, s'appliquant au bras 20 lui font subir la rotation supplémentaire pour l'amener dans sa position de blocage 29, sensiblement à la place de l'enveloppe lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement 7. De ce fait, si, pour quelque raison que ce soit, le bouton poussoir 13 était débloqué sans que la minuterie ne soit revenue à zéro et l'enveloppe était ramenée vers sa position d'enclenchement 7 sous l'action du ressort de rappel 10, le bras 20 viendrait, par sa butée 34 entrant en contact avec la butée 33 de l'enveloppe, empêcher l'enveloppe d'atteindre sa position d'enclenchement 7 et donc de refermer intempestivement le circuit 4. Cette position de sécurité supplémentaire est illustrée sur la Figure 6. Cette caractéristique permet donc d'éviter un réenclenchement du commutateur 1 par fermeture involontaire du circuit 4 après un arrêt d'urgence comme décrit ci-avant, dans le cas où la minuterie ne serait pas remise à zéro. La description donnée ci-avant démontre que le commutateur selon l'invention présente une structure tres simple, bien que comportant plusieurs éléments de sécurité, ce qui permet une mise en oeuvre très rapide et fiable de son fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte une enveloppe étanche (2), un interrupteur (3) commandable par champ magnétique, ledit interrupteur étant enfermé dans ladite enveloppe étanche et monté en série dans un circuit électrique (4), des moyens (5) pour monter ladite enveloppe étanche en rotation autour d'un premier axe (6) de façon qu'elle puisse pivoter entre au moins deux positions, une position dite "d'enclenchement' (7) et une position dite "de déclenchement" (9), des moyens (10) pour exercer une force élastique sur ladite enveloppe étanche, cesdits moyens exerçant une force sur cette enveloppe pour tendre à la ramener constamment dans la position d'enclenchement (7), des moyens (12) pour commander la rotation de ladite enveloppe étanche pour la faire pivoter de sa position d'enclenchement à la position de déclenchement, un bras (20), des moyens (21) de production d'un champ magnétique, des moyens (24) pour monter en rotation ledit bras autour d'un second axe (25), ledit second axe faisant avec ledit premier axe un angle non nul déterminé de façon que ladite enveloppe passe dans le plan de rotation dudit bras lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement, des moyens (26,30) pour commander la rotation dudit bras pour le faire passer d'une position dite "d'arrêt" (27) à une position dite "de commutation" (28), et des moyens pour associer lesdits moyens de production de champ magnétique avec ledit bras de façon que, lorsque ledit bras est dans sa position de commutation (28) et ladite enveloppe dans sa position d'enclenchement (7), cesdits moyens (21) de production de champ magnétique viennent au voisinage dudit interrupteur commandable (3). 2. Commutateur du type antidéflagrant comportant une commande de déclenchement rapide de sécurité, caractérisé par le fait qu'il comporte une enveloppe étanche (2), un interrupteur commandable (3) par champ magnétique, ledit interrupteur étant enfermé dans ladite enveloppe étanche et monté en série dans un circuit électrique (4), des moyens (5) pour monter ladite enveloppe étanche en rotation autour d'un premier axe (6) de façon qu'elle puisse pivoter en passant par au moins trois positions différentes, une position dite "d'enclenchement" (7), une position dite "d'interdiction d'enclenchement" (8) et une position dite "de déclenchement" (9), des moyens (10) pour exercer une force élastique sur ladite enveloppe étanche, ces dits moyens exerçant une force sur cette enveloppe pour tendre à la ramener constamment dans la position d'enclenchement (7), des moyens (12) pour commander la rotation de ladite enveloppe étanche pour la faire pivoter de sa position d'enclenchement à la position de déclenchement, un bras (20), des moyens (21) de production d'un champ magnétique, des moyens (24) pour monter en rotation ledit bras autour d'un second axe (25), ledit second axe faisant avec ledit premier axe un angle non nul déterminé de façon que ladite enveloppe passe dans le plan de rotation dudit bras lorsqu'elle est dans sa position d'enclenchement, des moyens (26,30) pour commander la rotation dudit bras pour le faire passer d'une position dite "d'arrêt" (27) à une position dite "de commutation" (28), des moyens pour associer lesdits moyens de production de champ magnétique avec ledit bras de façon que, lorsque ledit bras est dans sa position de commutation (27) et ladite enveloppe (2) dans sa position d'enclenchement (7), lesdits moyens de production de champ magnétique viennent au voisinage dudit interrupteur commandable, des moyens pour exercer au moins une force élastique sur ledit bras lorsqu'il est dans la position de commutation (28), afin qu'il puisse subir une rotation supplémentaire lorsque l'enveloppe n'est pas dans sa position d'enclenchement et être amené dans une position dite "de blocage" (29) qui est sensiblement celle qui est occupée par ladite enveloppe dans sa position d'enclenchement, et des moyens (32) de butée associés respectivement à ladite enveloppe (2) et audit bras (20), aptes à coopérer entre eux de façon que, lorsque ledit bras est dans la position de blocage (29) et que lesdits moyens élastiques agissent sur ladite enveloppe pour tendre à la ramener de sa position de déclenchement vers sa position d'enclenchement, ils bloquent ladite enveloppe dans sa position d'interdiction d'enclenchement (8). 3. Commutateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens (12) pour commander la rotation de ladite enveloppe étanche (2) pour la faire pivoter de la position d'enclenchement (7) à la position de déclenchement (9) sont constitués par un bouton poussoir (13) comportant des moyens de blocage autobloquants (16) ne pouvant être débloqués que par un organe de commande à code (18). 4. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens pour commander la rotation dudit bras pour le faire passer de la position d'arrêt à la position de commutation comportent une minuterie (26). 5. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens de production de champ magnétique (21) sont constitués par un aimant (22). 6. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux premier et second axes (6,25) font entre eux un angle droit.