Brevet FR2741993A1 — publié le 19970606

La présente invention concerne un interrupteur électrique de sécurité à clé comprenant un boîtier surmonté d'une tête de commande et logeant des organes de contact électrique, la tête de commande comportant un galet de commande susceptible d'agir sur les organes de contact, ainsi qu'une pièce de déblocage associée au galet de commande pour débloquer celui- ci, la pièce de déblocage et le galet de commande étant commandés par la clé à l'introduction de celle-ci dans la tête. Les interrupteurs de sécurité de ce type sont bien connus (voir par exemple les documents DE- 33 02631 et EP-507 842). Dans ces interrupteurs, le galet de commande est susceptible de tourner autour d'un axe pour commander les organes de contact via un poussoir et la tête de commande présente au moins une fente de passage pour la clé selon une direction générale perpendiculaire à l'axe de rotation du galet. Les mécanismes connus de déblocage du galet de commande se ne prêtent pas facilement à un actionnement par l'une ou l'autre de deux directions perpendiculaires entre elles et à l'axe de rotation du galet de commande. Or une telle dualité d'introduction de la clé peut s'avérer très utile dans la mesure o elle autorise une plus grande souplesse de montage de l'interrupteur de sécurité. Il est d'autre part souhaitable d'accentuer l'inviolabilité des interrupteurs de sécurité en agençant de manière appropriée la clé, le galet de commande et sa pièce de déblocage. L'invention a ainsi pour but de conférer à l'interrupteur un haut degré d'inviolabilité et de fiabilité, et ce au moyen d'un mécanisme autorisant l'introduction de la clé de commande selon une direction orthogonale à l'axe du galet de commande ou selon deux directions orthogonales entre elles et à l'axe de rotation du galet. Selon l'invention, dans un interrupteur de sécurité du type décrit précédemment, un verrou du galet de commande est logé dans la tête et est sollicité élastiquement pour s'engager dans un cran du galet de commande et la pièce de déblocage est applicable au moyen d'une surface de came contre le verrou pour le dégager du cran à l'introduction de la clé. Il convient d'observer que le blocage du galet de commande en position de sécurité ou de repos est dû au verrou et que le déblocage du galet de commande est effectué par l'action du galet de déblocage sur le verrou, donc de manière indirecte. De préférence, la pièce de déblocage est un galet rotatif adjacent au galet de commande, coaxial à celui-ci et présentant sur son pourtour au moins une encoche de réception de la clé, les formes des encoches du galet de commande et du galet de 2 2741993 déblocage et la clé de commande étant telles que la clé actionne en début d'introduction le galet de déblocage avant le galet de commande. L'encoche du galet de déblocage s'étend alors par exemple sur un angle plus grand que le galet de commande. Pour répartir les efforts, on peut prévoir deux galets de déblocage disposés symétriquement par rapport à un galet central de commande, celui-ci étant relié au poussoir par l'intermédiaire d'une biellette articulée au galet central de commande et au poussoir. Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit deux galets de déblocage disposés symétriquement par rapport à un galet central de commande, celui-ci étant relié par une liaison à pion et rainure à la crosse d'un coulisseau doté d'une queue constituant le poussoir, le guidage du coulisseau étant réalisé à la fois par sa queue et par coopération d'une rainure de sa crosse avec l'arbre de rotation du galet de commande. Le galet de commande peut avantageusement être constitué par deux galets jumelés avec deux galets de déblocage du côté extérieur et couplés entre eux du côté intérieur par l'axe de la biellette ou du coulisseau. La description qui va être faite à présent d'un exemple de réalisation en regard des dessins annexés permettra de comprendre la constitution et les caractéristiques de l'interrupteur de sécurité conforme à l'invention. - la figure 1 représente schématiquement en perspective l'interrupteur de sécurité. - les figures 2 et 3 montrent en élévation une tête de commande à biellette de l'interrupteur, respectivement en position de repos et en position de travail. - les figures 4 et 5 montrent un galet de déblocage et respectivement un galet de commande. - la figure 6 est une perspective éclatée d'une partie du mécanisme d'une tête de commande à coulisseau. - la figure 7 montre une partie du même mécanisme à l'état assemblé. - les figures 8 à 10 illustrent le fonctionnement et la tête de commande à coulisseau. L'interrupteur de sécurité illustré sur la figure 1 comprend d'une part un boîtier 10 allongé selon une direction Z et comprenant un bloc de contacts électriques 11 et d'autre part une tête de commande 12 de forme carrée, fixée sur le boîtier 10 de manière à pouvoir prendre au choix de l'utilisateur quatre positions différentes décalées par pivotement de 90 autour d'un axe Z1 de direction Z. La tête 12 est assemblée au boîtier par tous moyens connus permettant le pivotement jusqu'à la position souhaitée et le maintien dans cette position. 3 2741993 La tête de commande 12 présente dans l'une de ses faces latérales 13 une fente 14 et dans sa face supérieure 15 opposée au bloc 11 une fente identique 16; les fentes 14 et 16 sont dimensionnées pour permettre le passage dans l'une ou l'autre d'une clé plate de commande 17 déplaçable respectivement selon une direction Y ou Z en fonction du mouvement d'un support de cette clé (non représenté). La clé 17 est par exemple liée de manière rigide ou oscillante a une porte d'enveloppe pour matériel électrique ou de machine pour garantir une corrélation entre la fermeture de cette porte et l'autorisation du fonctionnement du matériel ou de la machine donnée par le bloc de contacts. La clé de commande 17 a une forme particulière pour rendre I'interrupteur de sécurité autant que possible infraudable. Elle présente de façon connue une barrette transversale de commande 18, perpendiculaire à son sens de déplacement, pour coopérer avec un galet de commande 20 monté rotatif dans la tête 12 au moyen d'un arbre 21 d'axe X perpendiculaire aux directions Y et Z et reposant dans des paliers de la tête. La clé comprend en outre deux oreilles latérales 19a, 19b situées de niveau avec la barrette 18 et en légère avancée par rapport à celle-ci pour coopérer avec deux galets 30a, 30b de déblocage indirect du galet de commande. Les galets de déblocage 30 sont de faible épaisseur et sont logés dans la tête de commande de chaque côté du galet de commande 20, en étant montés sur le même arbre de rotation 21 d'axe X. Les galets 20, 30, ont une forme générale particulière et similaire, s'inscrivant dans un même contour circulaire, mais présentant cependant des différences. Ils coopèrent avec un couple de verrous respectifs 40a, b, montés coulissants selon la direction Z dans des logements 40c prévus dans la paroi inférieure cylindrique de la tête de commande 12, de part et d'autre d'un orifice 41 prévu pour le passage d'une biellette 42 articulée d'une part sur un axe 22 du galet de commande 20, d'autre part sur un axe 43 d'un poussoir 44 guidé dans la partie inférieure cylindrique de l'orifice 41 et prévu pour actionner le bloc de contacts 11. L'axe 22 est logé dans un évidement central 23 du galet 20 suffisant pour autoriser le débattement fonctionnel de la biellette (voir figure 3). On notera en outre que la biellette 42 est orientée au repos selon une direction voisine de l'axe Z1. Le galet de commande 20 présente sur son pourtour deux encoches 24, 25 de forme identique. Ainsi l'encoche 24 comprend un front avant 24a sur lequel s'applique l'avant de la barrette 18 de la clé 17 poussée dans la fente 14 selon la direction Y et un front arrière 24b sur lequel s'applique l'arrière de la barrette 18 quand on retire la clé. Un cran de verrouillage 26 est prévu sur le pourtour du galet; la forme du cran permet aux verrous 40a, 40b de s'y engager sous l'effet de leurs ressorts de rappel 45. Un autre cran 27 est prévu sur le pourtour du galet pour l'application d'une partie en épingle 46a d'un ressort de rappel 46 commun aux galets. Une butée peut 4 2741993 être située sur le pourtour du galet pour l'arrêter contre un épaulement A7 de la tête de commande et confirmer ainsi la position de verrouillage. Les galets de déblocage 30 comprennent chacun deux encoches 31, 32, de forme identique. L'encoche 31 présente un front avant 31a situé au repos au niveau du front avant 24a de l'encoche 24 du galet 20; sur ce front 31a peut s'appliquer une oreille 19 de la clé 17. L'encoche 31 présente en outre un front arrière 31b situé au repos en-deçà du front arrière 24b de l'encoche 24 (voir figure 2). A un cran 33 de chaque galet 30 est associée une surface de came 33a qui coopère avec un verrou 40 pour que celui-ci se rétracte dès la mise en rotation du galet 30 en sens horaire (figures 2 à 4); un cran 34 est situé sur le pourtour des galets 30 au niveau du cran 27 du galet 20, mais s'étendant sur un secteur plus petit, pour loger la partie en épingle 46a du ressort 46. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 6 à 10, l'interrupteur de sécurité comprend deux galets de commande 20a, 20b, et deux galets de déblocage 30a, 30b jumelés extérieurement à ceux-ci. Les profils des galets sont similaires à ceux du mode de réalisation précédent. La liaison des galets de commande 20a, 20b avec le poussoir est constituée par un coulisseau 50 doté d'une queue 51 qui forme le poussoir lui-même et d'une crosse 52 présentant une lumière 53 dans laquelle pénètre un axe de commande 54 couplant les deux galets de commande 20. La lumière 53 peut avoir toute forme appropriée; elle a ici une forme en L à rainure 53z verticale, c'est-à-dire orientée selon la direction Z, et à rainure 53y horizontale, c'est-à-dire orientée selon la direction Y. Dans la rainure de commande 53y est engagé un axe de commande 54 couplant les galets 20a, 20b de sorte que le mouvement de l'axe engendré par le mouvement de la clé 17 provoque le déplacement du coulisseau 50; dans la rainure de guidage 53z est engagé l'arbre 21 sur lequel pivotent les quatre galets 20, 30, ceci contraignant le coulisseau 50 à se déplacer en translation selon la direction Z. L'arbre 21 est monté dans des paliers de parois 21a de la tête de commande, ces parois étant dimensionnées pour reprendre les efforts importants exercés sur l'arbre. Le ressort de rappel 46 des galets rappelle également le coulisseau 50 en position haute de repos. Dans l'un ou l'autre des modes de réalisation décrits, on peut aussi prévoir pour le coulisseau un ressort de rappel spécifique. Bien que deux ressorts de rappel 45 soient associés aux verrous 40, on peut aussi prévoir pour les deux verrous un ressort de rappel commun. En variante, les galets de déblocage peuvent avoir un diamètre légèrement différent de celui du ou des galets de commande. 2741993 Le fonctionnement de l'interrupteur de sécurité va être décrit en regard des figures 8 à 10. La tête de commande est illustrée en position de repos sur la figure 8, la clé de commande 17, liée à la porte d'enveloppe ou de machine, étant alors dégagée de l'interrupteur et le bloc de contacts étant alors sollicité par le poussoir 51. Lorsque la porte est fermée et que l'on veut alors autoriser la mise en oeuvre du système contrôlé, la clé de commande 17 s'introduit dans la fente 14 (ou dans la fente 16 selon le montage préalablement choisi). Comme on le voit sur la figure 9, les oreilles 19 de la clé commencent par s'appliquer sur le front avant 31a des encoches 31 et à provoquer une rotation des galets de déblocage 30 dans le sens horaire contre l'effort du ressort 46; le bandeau 18 n'est alors pas encore appliqué contre le front avant 24a des encoches 24 des galets de commande 20; les surfaces de came 33a des crans 33 repoussent les verrous 40 en comprimant leurs ressorts de rappel 45, puis le bandeau 18 s'applique contre les fronts 24a (voir figure 9) et les galets 20 alors déverrouillés commencent à tourner eux aussi en sens horaire. La clé 17 continue d'avancer et fait tourner de concert l'ensemble des galets 20,30; la rotation des galets de commande entraîne la rotation de l'axe de commande 54 qui provoque la levée du coulisseau guidé par sa queue-poussoir 51 dans l'alésage 41 et par la rainure 53z contre l'arbre 21. Le poussoir 51 se dégage de la pièce de commande 11a du bloc de contacts 11 et libère celui-ci dont les contacts commutent pour permettre la mise en oeuvre du système contrôlé (voir figure 10). Lorsque la porte s'ouvre, la clé de commande 17 se déplace en sens inverse dans la fente 14 et, par le talon arrière de la barrette 18, s'applique contre les fronts arrière 24b, 31b, des galets 20, 30, qui tournent ensemble en sens antihoraire, ce mouvement étant aidé par la détente du ressort 46; le coulisseau 50 redescend pour commuter les contacts du bloc 11. Les surfaces de came 33a des galets de déblocage 30 libèrent les verrous 40 qui se réinstallent sous l'effet de leurs ressorts 47 dans les crans 26 des galets de commande 20 et les crans 33 des galets 30, ce qui définit la position de butée de ces galets. Le dispositif se retrouve alors dans sa position de repos de la figure 8. 6 2741993 REVENDICATIONS 1. Interrupteur de sécurité à clé comprenant un boîtier surmonté d'une tête de commande et logeant des organes de contact électrique, la tête de commande comportant: - un galet de commande (20) susceptible de tourner autour d'un axe (X) pour commander via un poussoir les organes de contact, - au moins une fente de passage (14, 16) pour une clé de commande (17) susceptible d'être introduite dans la tête (12) ou extraite de celle-ci selon une direction générale perpendiculaire à l'axe de rotation pour coopérer avec une encoche (24, 25) prévue sur le pourtour du galet et faire pivoter celui-ci, - une pièce de déblocage associée au galet de commande pour engendrer son déblocage par l'application de la clé contre ladite pièce, caractérisé par le fait que: - un verrou (40) du galet de commande (20) est logé dans la tête (12) de manière à se déplacer perpendiculairement à l'axe de rotation (X) du galet (20) et est sollicité élastiquement pour s'engager dans un cran (26) du galet, - la pièce de déblocage (30) est applicable au moyen d'une surface de came (33) contre le verrou (40) pour le dégager du cran à l'introduction de la clé. 2. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce de déblocage est un galet rotatif (30) adjacent au galet de commande (20), coaxial à celui-ci et présentant sur son pourtour au moins une encoche (31, 32) de réception de la clé, les formes des encoches (24, 25) du galet de commande et (31,32) du galet de déblocage et de la clé de commande (17) étant telles que la clé actionne en début d'introduction le galet de déblocage avant le galet de commande. 3. Interrupteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'encoche (31, 32) du galet de déblocage (30) s'étend sur un angle plus grand que le galet de commande (20). 4. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux galets de déblocage (30a, 30b) disposés symétriquement par rapport à un galet 7 2741993 central de commande (20), celui-ci étant relié au poussoir (44) par l'intermédiaire d'une biellette (42) articulée au galet central de commande et au poussoir. 5. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu deux galets de déblocage (30a, 30b) disposés symétriquement par rapport à un galet central de commande (20), celui-ci étant relié par une liaison à axe (54) et rainure (53y) à la crosse (52) d'un coulisseau (50) doté d'une queue (51) constituant le poussoir. 6. Interrupteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le coulisseau (50) est guidé d'une part par sa queue (51) dans un orifice cylindrique (41) de la tête de commande, d'autre part par une rainure (53z) de sa crosse (52) contre l'arbre (41) de rotation du galet de commande (20). 7. Interrupteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le galet central de commande (20) est constitué de deux galets (20a, 20b) jumelés chacun avec un galet de déblocage (30a, 30b). 8. Interrupteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un ressort de rappel unique (46) est associé au galet de commande (20) et au galet de déblocage (30).