Brevet FR2692648A1 — publié le 19931224

La présente invention concerne un dispositif de verrouillage d'un carter empêchant temporairement l'accès à des parties dangereuses d'une machine. L'invention vise en particulier à créer un dispositif de verrouillage qui condamne l'ouverture du carter par l'utilisateur tant que les pièces de la machine protégées par le carter sont en mouvement. Un carter possède généralement un système de fermeture, tel qu'un pêne solidaire du carter qui s'engage dans une gâche. Un tel système de fermeture n'empêche pas l'utilisateur de mettre en marche la machine sans avoir au préalable fermé le carter, ni d'ouvrir le carter lorsque la machine est en marche. Des solutions ont été proposées afin d'empêcher la mise en marche de la machine tant que le carter de protection reste ouvert. Ainsi un moyen de détection de la position du système de fermeture du carter peut être ajouté afin de court-circuiter la commande de mise en marche de la machine si le carter est resté ouvert. Cependant, un tel système n'empêche pas l'utilisateur d'ouvrir le carter lorsque la machine est en marche et d'avoir accès à des pièces dangereuses de la machine, telles que des pièces en mouvement par exemple. Le but principal de la présente invention est de proposer un système de verrouillage du carter qui permette de condamner l'ouverture du carter par l'utilisateur tant que les pièces de la machine sont en mouvement. Un autre objectif de l'invention est d'interdire la mise en fonctionnement de la machine tant que le carter n'est pas verrouillé. Le dispositif de verrouillage selon l'invention présente également l'avantage de pouvoir être mis en place très facilement et à moindre coût sur des machines existantes possédant un carter de protection. Selon l'invention, le dispositif de verrouillage d'un carter comportant un moyen de fermeture du carter, un moyen de verrouillage permettant de condamner l'ouverture du carter et un détecteur de la position du carter adapté pour court-circuiter la commande de mise en marche de la machine lorsque le carter est ouvert, est caractérisé en ce qu'un détecteur de l'état de verrouillage est adapté pour court-circuiter la commande de mise en marche de la machine lorsque le carter est déverrouillé et en ce que le moyen de verrouillage est commandé par un électro-aimant dont chaque impulsion est consécutive à la commande de mise en marche en aval du détecteur de position du carter ou à la commande d'arrêt de la machine, un circuit de temporisation permettant de retarder d'une durée prédéterminée le déverrouillage après l'arrêt du moteur de la machine. Le dispositif de verrouillage selon l'invention permet donc d'empêcher la mise en marche de la machine, tant que le carter n'est pas fermé et verrouillé et de ne permettre l'ouverture du carter par l'utilisateur qu'après une durée prédéterminée, réglée de manière à ce que les pièces protégées par le carter ne présentent plus de danger pour l'utilisateur. Selon une version préférée de l'invention, un moyen de visualisation de l'état de verrouillage est situé à l'extérieur du carter. Le moyen de visualisation permet d'indiquer à l'utilisateur l'état verrouillé ou déverrouillé du carter. Selon une version avantageuse de l'invention, le circuit électronique comporte une bascule permettant, lors de coupure d'électricité, de commuter le circuit en position d'arrêt de la machine, des moyens réglables connectés au circuit permettant de ne pas déclencher la bascule lors de micro- coupures de courant d'une durée prédéterminée. Une coupure de courant a donc grâce à la bascule le même effet que l'arrêt volontaire de la machine par l'utilisateur et déclenche donc la temporisation permettant de déverrouiller le carter après un laps de temps En cas de micro-coupures de courant, la bascule ignore le phénomène et la machine reste en position de fonctionnement, le carter restant verrouillé. L'invention a également pour objet une machine comportant des parties dangereuses protégées par un carter, caractérisée en ce qu'un dispositif de verrouillage selon l'invention est installé sur la machine et est raccordé aux commandes de mise en marche et d'arrêt de la machine. L'invention permet d'adopter à moindre coût un dispositif de verrouillage du carter aux machines existantes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci- après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en plan d'un carter ouvert équipé du dispositif de verrouillage selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan d'un carter fermé et verrouillé par le dispositif de verrouillage selon l'invention; et la figure 3 est une vue du circuit électrique raccordant les commandes de fonctionnement de la machine et le dispositif de verrouillage selon l'invention. Conformément aux figures 1 et 2, un carter 1 est monté sur le bâti 2 d'une machine. Le moyen de fermeture du carter 1 comprend un pêne 3 solidaire du carter 1, une came 4 mobile autour d'un axe possédant une entaille 20 dans laquelle le pêne 3 vient s'enclencher La came de fermeture 4 possède également deux encoches 17 et 18 sur sa périphérie, dans lesquelles se loge une protubérance 15 située sur un levier 7 pivotant autour d'une première extrémité fixe. La protubérance 15 est maintenue en contact avec les encoches 17 et 18 grâce à un ressort 6 qui a une extrémité fixe et une extrémité reliée à l'extrémité libre du levier 7. Un détecteur 5 est placé en regard de la came de fermeture 4 qui possède une troisième encoche 19 située de telle manière que le micro-contact du détecteur est laissé libre dans l'encoche 19 lorsque le carter 1 est ouvert et le micro-contact est enfoncé par le bord de la came de fermeture 4 lorsque le carter 1 est fermé. Le moyen de verrouillage est une came 8 rotative autour d'un axe possédant une série d'encoches 13 régulièrement réparties à sa périphérie, les parties de la came 8 situées entre les encoches 13 formant une série de dents 14. Les différentes positions de la came de verrouillage 8 sont déterminées par un index de maintien 9 qui vient se loger dans des évidements 21 situés sur les droites reliant les milieux des dents 14 et des encoches 13 au centre de la came de verrouillage 8 Un pas de rotation de la came de verrouillage 8 correspond à l'angle formé par deux droites consécutives. Le levier 7 possède une deuxième protubérance 16 en regard de la came de verrouillage 8. La came de verrouillage 8 est placée de telle sorte que suivant sa position, la deuxième protubérance 16 du levier 7 est en contact avec le milieu d'une dent 14 de la came 8 ou est laissé libre grâce à une encoche 13 de la came de verrouillage 8. Ainsi, lorsque l'utilisateur ferme le carter 1, le pêne 3 vient s'enclencher dans l'entaille 20 en obligeant la came de fermeture 4 à pivoter de sorte que la première protubérance 15 du levier 7 vient se loger dans une encoche 17. Le système de fermeture est verrouillé lorsque la came de verrouillage 8 a une dent 14 en contact avec la deuxième protubérance 16 du levier 7 Le levier 7 est ainsi coincé entre les deux cames 4 et 8 et ne peut plus pivoter L'utilisateur ne peut donc pas ouvrir le carter 1. Lorsque la came de verrouillage 8 tourne d'un pas, une encoche 13 est placée en regard de la deuxième protubérance 16 du levier 7 Le levier 7 est donc libre de pivoter Lorsque l'utilisateur tire le carter 1 pour l'ouvrir, il tire le pêne 3 qui entraîne en rotation la came de fermeture 4 grâce à l'entaille 20 o le pêne est enclenché, le levier 7 pivotant également pour se loger dans la seconde encoche 18 de la came de fermeture 4 Le ressort 6 retient l'extrémité libre du levier 7 pour éviter à la première protubérance 15 de sortir de l'encoche 18. Selon l'invention, le système de verrouillage est complété par un détecteur 10 de l'état de verrouillage 10 qui comporte un micro- contact qui est enfoncé par une dent 14 de la came de verrouillage 8 en position déverrouillée et laissé libre dans une encoche 13 en position verrouillée. Un électro-aimant 11, possède une tige 22 qui, à chaque impulsion de l'électro-aimant 11, se déplace d'une came égale à un pas de rotation de la came de verrouillage 8 et est rappelée à sa position initiale par un ressort 12 L'électro-aimant 11 est placé de telle sorte que la tige 22 à chaque impulsion pousse une dent 14 de la came de verrouillage 8 pour faire tourner celle- ci d'un pas de rotation. Le dispositif ainsi décrit est intégré dans un circuit électronique représenté à la figure 3 qui permet de connecter les commandes de marche 31 et d'arrêt 32 de la machine, au détecteur de position du carter représenté par l'interrupteur 33 et au détecteur de l'état de verrouillage représenté par l'interrupteur 34 Le courant permettant de déclencher l'impulsion de l'électro-aimant 11 provient du conducteur 42. Le circuit comporte un circuit de temporisateur comportant une horloge 39 et un compteur binaire 36 qui permet de régler, au montage du dispositif sur la machine, le temps de temporisation souhaité. Le temps de temporisation est fixé en fonction des pièces à protéger Le carter 1 ne doit pouvoir s'ouvrir que lorsque les pièces qu'il protège ne présentent plus de danger pour l'utilisateur. Pour des pièces en mouvement, le temps de temporisation tiendra compte de l'inertie des masses et du freinage et est calibré suivant le temps d'arrêt complet des pièces en mouvement. Une bascule 37 permet de positionner le circuit en position d'arrêt lors des coupures de courant Un circuit 38 permet de régler la durée des micro-coupures de courant au-dessous de laquelle la bascule 37 ne commute pas le circuit en position d'arrêt. Les diodes luminescentes 35 permettent de visualiser l'état de verrouillage du carter Elles peuvent être connectées à un moyen de visualisation extérieur au carter 1 pour indiquer à l'utilisateur l'état de verrouillage. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton de mise en marche 31 sans avoir fermé le carter 1, l'interrupteur 33 est fermé et le courant est donc court- circuité Lorsque le carter 1 est fermé, l'interrupteur 33 est ouvert et le courant est transmis à l'interrupteur 34. L'interrupteur 34 en position déverrouillée (nv) conduit le courant dans le conducteur 42 pour déclencher une impulsion de l'électro-aimant 11. La came 8 tourne d'un pas et le carter 1 est verrouillé Le micro- contact du détecteur 10 est décomprimé dans une encoche 13 et l'interrupteur 34 est commuté dans la position verrouillée (v) Le courant peut alors alimenter le moteur 41. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton d'arrêt 32 de la machine, le moteur 41 s'arrête et le courant passe dans le circuit de temporisation ( 39, 36). Une fois la temporisation écoulée, le courant peut passer dans le conducteur 42 et déclencher une nouvelle impulsion de l'électro-aimant 11, ce qui fait tourner la came 8 d'un pas et déverrouille le système de fermeture. L'interrupteur 34 est alors replacé sur la position non- verrouillée (nv). Lorsque l'utilisateur ouvre le carter, l'interrupteur 33 se ferme. Ce dispositif de verrouillage permet donc de maintenir le carter verrouillé tant que les pièces sont dangereuses pour l'utilisateur et interdit la mise en marche de la machine si le carter n'est pas fermé et verrouillé. Le dispositif permet également en cas de coupure intempestive de courant de faire basculer le circuit en position d'arrêt de la machine La temporisation est donc mise en marche L'impulsion de l'électro-aimant pour déverrouiller le carter 1 ne pourra se faire qu'au retour du courant. En cas de micro-coupure généralement calibrée à 3 secondes, la bascule 37 ne prend pas en compte le phénomène et le carter 1 reste verrouillé. La disposition des différents éléments du circuit permet d'assurer le maximum de sécurité pour l'utilisateur même en cas de défaillance de certains éléments du dispositif selon l'invention. Ainsi, si l'électro-aimant 11 tombe en panne à la mise en marche de la machine, il n'y a pas de verrouillage, le micro-contact du détecteur 10 constate donc que le carter 1 n'est pas verrouillé et le moteur 41 n'est pas mis en marche. Si l'électro-aimant 11 tombe en panne lorsqu'on arrête la machine, il n'y a pas de déverrouillage Il faut alors démonter le carter 1 manuellement, si un des composants de la temporisation est défaillant, l'arrêt de la machine ne déclenche pas la temporisation, donc le carter 1 reste verrouillé On peut alors intervenir sur l'électro-aimant 11, grâce à une prise prévue à cet effet, avec une batterie de 24 V pour provoquer l'impulsion de l'électro-aimant 11 et déverrouiller le carter 1. Les micro-contacts sont de préférence montés en contact positif c'est-àdire que l'arrêt du contact se fait par "non contact forcée par une came Le contact s'établit par pression des ressorts internes des micro- contacts On évite ainsi les risques de collage éventuels des contacteurs par l'arrêt de la machine. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et de nombreuses modifications peuvent être apportées à celui- ci sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de verrouillage d'un carter ( 1) empêchant temporairement l'accès à des parties dangereuses d'une machine, comportant un moyen de fermeture du carter ( 1), un moyen de verrouillage permettant de condamner l'ouverture du carter ( 1) et un détecteur ( 5) de la position du carter ( 1) adapté pour court-circuiter la commande de mise en marche ( 31) de la machine lorsque le carter ( 1) est ouvert, caractérisé en ce qu'un détecteur ( 10) de l'état du verrouillage est adapté pour court-circuiter la commande de mise en marche ( 31) de la machine lorsque le carter ( 1) est déverrouillé et en ce que le moyen de verrouillage est commandé par un électro-aimant ( 11) dont chaque impulsion est consécutive à la commande de mise en marche ( 31) en aval du détecteur de position ( 5) du carter ( 1) ou à la commande d'arrêt de la machine ( 32), un circuit de temporisation ( 39, 36) permettant de retarder d'une durée prédéterminée le déverrouillage après l'arrêt du moteur ( 41) de la machine. 2 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fermeture comporte une came de fermeture ( 4) mobile autour d'un axe comprenant à sa périphérie deux encoches ( 17, 18) et une entaille ( 20) dans laquelle peut s'enclencher un pêne ( 3) solidaire du carter ( 1), un levier ( 7) pivotant autour d'une première extrémité et comportant une première protubérance ( 15) se logeant dans l'une ( 18) ou l'autre ( 17) encoche selon respectivement la position ouverte ou fermée du carter ( 1), et un ressort ( 6) fixe relié à la seconde extrémité du levier ( 7) pour maintenir ladite protubérance ( 15) dans l'une ( 18) ou l'autre ( 17) encoche. 3 Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage comprend une came de verrouillage ( 8) rotative autour d'un axe et possédant une série d'encoches ( 13) régulièrement réparties à sa périphérie, les parties de la came situées entre les encoches ( 13) formant une série de dents ( 14). 4 Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la came de verrouillage ( 8) possède des évidements ( 21) dans lesquels se loge un index de maintien ( 9) en position de la came de verrouillage ( 8), lesdits évidements ( 21) étant situés sur les droites reliant les milieux des dents ( 14) et des encoches ( 13) au centre de la came de verrouillage ( 8), l'angle formé par deux droites consécutives étant égal à un pas de rotation de la came de verrouillage ( 8). Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'électro- aimant ( 11) possède une tige ( 22), ladite tige ( 22) étant adaptée pour pousser d'un pas, à chaque impulsion de l'électro-aimant ( 11), une dent ( 14) de la came de verrouillage ( 8), et étant ramenée à sa position initiale par un ressort de rappel ( 12). 6 Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le levier comporte une deuxième protubérance ( 16) adaptée pour être en contact avec le milieu d'une dent ( 14) de la came de verrouillage ( 8) en position verrouillée du carter ( 1) et pour être en regard d'une encoche ( 13) en position déverrouillée. 7 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur ( 5) de la position de la came de fermeture ( 4) est un micro-contact qui est comprimé par la came de fermeture ( 4) en position fermée du carter ( 1) grâce à une troisième encoche ( 19) réalisée à la périphérie de la came de fermeture ( 4). 8 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur ( 10) de l'état de verrouillage est un micro-contact adapté pour être comprimé par une dent ( 14) de la came de verrouillage ( 8) il en position déverrouillée et décomprimé dans une encoche ( 13) périphérique de la came de verrouillage ( 8) en position verrouillée. 9 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen de visualisation de l'état de verrouillage est situé à l'extérieur du carter ( 1). Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de temporisation comprend un compteur binaire ( 36) permettant de régler la durée de la temporisation. 11 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique comporte une bascule ( 37) adaptée pour commuter le circuit en position d'arrêt de la machine lors de coupure d'électricité, des moyens réglables ( 38) connectés au circuit permettant de ne pas déclencher la bascule ( 37) lors de micro- coupures de courant d'une durée prédéterminée. 12 Machine comportant des parties dangereuses protégées par un carter ( 1), caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif de verrouillage dudit carter ( 1) conforme à l'une des revendications 1 à 11, connecté aux commandes de mise en marche ( 31) et d'arrêt ( 32) de la machine.