Brevet FR2759301A1 — publié le 19980814

DISPOSITIF DE SECURITE POUR OUTIL MOBILE La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour un outil mobile en déplacement à l'intérieur d'une cuve ; ledit dispositif de sécurité étant destiné à protéger tout corps étranger susceptible d'être introduit par l'ouverture de la cuve et de rentrer alors dans l'espace balayé par l'outil. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse mais non exclusive dans le domaine de l'industrie agro-alimentaire, et notamment dans celui des appareils servant à mélanger, battre, malaxer et/ou pétrir des substances ou des aliments. Tout outil en mouvement constituant un danger potentiel pour l'utilisateur, une grande partie des appareils connus de l'état de la technique est dotée d'un dispositif de sécurité apte à interdire l'accès à la cuve en cours de fonctionnement. Généralement d'origine mécanique, ce dispositif consiste schématiquement en une séparation positionnée de manière à fermer l'espace dans lequel se déplacent les parties mobiles de la machine. Cette séparation, qui s'étend avantageusement à partir du bord de la cuve, est habituellement constituée par une grille ou un écran plein. Bien que réalisant une protection efficace de l'utilisateur contre les accidents corporels, ce type de dispositif de sécurité présente toutefois l'inconvénient de gêner, voire d'interdire toute intervention matérielle à l'intérieur de la cuve. Or certaines préparations exigent au cours du fonctionnement de l'appareil, soit une surveillance constante de l'état des produits en préparation ou un contrôle du degré de préparation, soit une addition de substances durant des phases déterminées. L'ensemble de ces contraintes se retrouve dans le processus de fabrication des fromages par exemple, et notamment au cours de la phase de décaillage qui consiste à fragmenter le caillé obtenu par fermentation du lait préalablement emprésuré. Pour cela, le fromager lance des outils de tranchage dont le déplacement à l'intérieur même de la cuve permet d'obtenir progressivement des morceaux de dimensions de plus en plus faibles. Pendant toute cette phase, il doit constamment et de manière impérative introduire son bras au sein de la cuve afin d'évaluer manuellement la consistance du caillé. Aussi, avec ce genre d'exigence, l'intégrité physique de l'utilisateur d'une telle machine est en permanence menacée par le ou les outils en mouvement. On connaît cependant de la demande de brevet français 2 553 299, un dispositif de sécurité apte à contrôler l'accès à l'espace situé à proximité des outils tournant, c'est-à-dire à protéger l'utilisateur, tout en autorisant l'introduction de substances et/ou de certains ustensiles de préparation aux caractéristiques particulières. Pour cela, le dispositif de sécurité comporte un système de détection électronique apte à déceler des propriétés physiques données, auxquelles correspond selon le cas une catégorie d'éléments admissible ou non à proximité des outils tournants. La présence de l'utilisateur dans cet espace n'étant pas souhaitable, la détection de la moindre partie de son corps entraîne automatiquement une coupure de l'alimentation électrique du moteur d'entraînement. Aussi, bien que sa protection soit garantie, l'utilisateur n'est pas en mesure d'intervenir ponctuellement à l'intérieur de la cuve sans arrêter systématiquement le mouvement des outils. Cet inconvénient apparaît particulièrement désavantageux si l'intervention au sein même de la cuve constitue une opération essentielle d'un processus, comme c'est précisément le cas pour la phase de décaillage précédemment évoquée à titre d'exemple. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de sécurité pour un outil mobile en déplacement à l'intérieur d'une cuve, l'outil étant monté sur un porte-outil animé d'un mouvement quelconque, le dispositif de sécurité étant apte à protéger tout corps étranger susceptible d'être introduit par l'ouverture de la cuve et de pénétrer dans l'espace balayé par l'outil ; dispositif de sécurité qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en autorisant les interventions momentanées au sein de la cuve lorsque l'outil est en mouvement, tout en garantissant une protection optimale à l'utilisateur. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit dispositif de sécurité comporte des premiers moyens de liaison avec l'outil, des seconds moyens de liaison avec le porte outil, les premiers moyens de liaison étant montés pivotants par rapport aux seconds moyens de liaison, des moyens de verrouillage aptes à bloquer la rotation entre les premiers moyens de liaison et les seconds moyens de liaison, ainsi qu'un organe de commande apte à détecter tout corps étranger entrant dans l'espace balayé par l'outil d'une part, et à déclencher conséquemment l'ouverture des moyens de verrouillage d'autre part. L'invention telle qu'ainsi définie présente l'avantage de ne pas condamner l'accès à l'espace interne de la cuve quand l'outil est en mouvement. En effet, et contrairement aux systèmes de l'art antérieur, le dispositif de sécurité ne constitue pas un organe statique formant écran, chargé de délimiter une zone derrière laquelle la présence d'un corps étranger de nature donnée est interdite. Le dispositif de sécurité conforme à l'invention est couplé directement avec l'outil et se déplace par conséquent avec lui ; cette dépendance lui conférant un caractère actif. La détection d'un éventuel obstacle ne s'effectue donc pas de manière globale, c'est-à-dire au niveau de la cuve entière. Elle est avantageusement réalisée à chaque instant dans une zone restreinte correspondant à l'espace couvert par organe de commande. Cette zone se déplaçant avec l'outil, l'ensemble de l'espace balayé par ce dernier est par conséquent en mesure d'être sondé. Bien entendu, il y a autant de dispositifs de sécurité que d'outils mobiles au sein de la cuve. Le dispositif de sécurité conforme à l'invention présente également l'avantage d'être extrêmement simple de fonctionnement. I1 consiste schématiquement en une charnière reliant l'outil au porte-outil correspondant, charnière dont la rotation serait bloquée par un système déverrouillable au moyen d'un organe de commande dont la mise en oeuvre serait déclenchée par la présence d'un corps étranger dans l'espace balayé par l'outil. Selon une particularité de l'invention, la détection de tout corps étranger pénétrant dans l'espace balayé par l'outil s'effectue par simple contact. Pour cela, l'organe de commande est monté mobile par rapport à l'outil, de telle sorte que l'ouverture des moyens de verrouillage soit déclenchée par le déplacement dudit organe de commande. Ce mode de réalisation purement mécanique présente l'avantage d'être d'une extrême simplicité conceptuelle, et par conséquent d'une grande fiabilité. D'autres mécanismes de détection beaucoup plus élaborés peuvent bien évidemment être envisagés, mais l'utilisation de systèmes électroniques complexes, comportant par exemple des capteurs optiques, est de nature à accroître sensiblement le coût d'un tel dispositif de sécurité et à multiplier tout aussi désavantageusement les risques de panne. Ce dernier point constitue un inconvénient inacceptable puisque la fiabilité représente le critère absolu de tout dispositif de sécurité. De manière particulièrement avantageuse, l'organe de commande est positionné en avant de l'outil afin d'être la seule partie mobile susceptible de rentrer en contact avec un éventuel corps étranger. Cette disposition permet en effet d'éviter tout contact entre l'outil et le corps étranger en question, même si l'organe de commande se déplace pour libérer les moyens de verrouillage. Dans ce cas précis, la mobilité de l'organe de commande est également autorisée par ce positionnement spécifique. De manière plus explicite, la disposition de l'organe de commande en avant de l'outil doit s'entendre comme un positionnement en porte-à-faux par rapport à la face active dudit outil, c'est-à-dire la face orientée dans la direction de déplacement de ce dernier. Selon une particularité de l'invention, l'organe de commande est positionné à la partie supérieure de l'outil afin d'être en mesure de détecter la présence d'un corps étranger dès son introduction à l'intérieur de la cuve. Selon une autre particularité de l'invention, l'organe de commande s'étend de manière sensiblement perpendiculaire à la trajectoire suivie par l'outil à l'intérieur de la cuve, de manière à éviter les phénomènes de glissement pouvant survenir au moment du contact entre l'organe de commande et un corps étranger. Conformément à une caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe de commande est positionné parallèlement au plan passant par le bord de la cuve, de sorte que la détection d'un éventuel corps étranger s'effectue toujours à la même hauteur quel que soit l'endroit où il est introduit. Selon une autre particularité de l'invention, l'organe de commande est positionné à une hauteur supérieure au bord de la cuve. De manière particulièrement avantageuse, il s'étend au-delà du bord latéral de l'outil qui est destiné à venir à proximité de la paroi interne de la cuve au cours du déplacement dudit outil. Ainsi, l'extrémité correspondante de l'organe de commande est en mesure de venir se positionner au moins partiellement à la verticale du bord de la cuve lorsque le bord latéral de l'outil est à proximité immédiate de la paroi interne de ladite cuve. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Les figures 1 et 2 sont des vues, respectivement en coupe et de dessus, d'un appareil de décaillage dans lequel chaque outil de tranchage est pourvu d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention. Les figures 3 et 4 représentent des vues de dessus illustrant en détails les dispositifs de sécurité équipant respectivement le mécanisme d'entraînement à double bras et le mécanisme d'entraînement à monobras de la figure 2. La figure 5 constitue une vue de côté représentant la liaison entre l'outil et le porte-outil de la figure 3. La figure 6 est un éclaté vu de dessus de la liaison illustrée à la figure 5. Les figures 7 et 8 représentent des vues, respectivement de côté et de derrière, des seconds moyens de liaison, selon un mode de réalisation particulier. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. Ainsi qu'on peut le voir sur l'ensemble des figures, l'appareil choisi à titre d'exemple pour servir de support à l'invention est constitué par une cuve de fromager. Comme son nom l'indique, cet appareil comporte une cuve 1 cylindrique au dessus de laquelle est positionné un bâti 2 apte à supporter l'ensemble d'un appareillage mobile 3 chargé d'entraîner en déplacement trois outils 7, 8, 9 dans ce mode particulier de réalisation. Le bâti 2 comprend par ailleurs deux montants verticaux 4, 5, solidarisés sur la périphérie de la cuve 1 en deux points diamétralement opposés et reliés entre eux par une poutre horizontale 6. L'appareillage mobile 3, entraîné par des moyens moteurs non représentés, est ici apte à transmettre à chaque outil 7, 8, 9, un mouvement complexe correspondant dans le cas présent à une combinaison de deux rotations d'axes parallèles. Pour cela, chaque porte-outil 10, 11, 12 est monté mobile en rotation par rapport à une pièce intermédiaire 13, ellemême montée mobile en rotation par rapport à la poutre 6 (flèche f1); les différents axes de rotations 14, 15, 16 étant parallèles entre eux. Dans cet exemple de réalisation, la rotation des porte-outils 11 et 12 par rapport à la pièce intermédiaire 13 s'effectue suivant un même axe 15 (flèche f2). Pour cela, lesdits porte-outils 11, 12 sont solidarisés aux extrémités d'un double bras 17. Le porte-outil 10 est quant à lui seul à être mobile en rotation autour de l'axe 14 (flèche f3), par l'intermédiaire d'un monobras 18. Les outils 7, 8, 9 représentés aux figures 1 et 2 sont des outils tranchecaillé qui, comme leur nom l'indique, sont aptes à fragmenter le caillé formé dans la cuve 1 de l'appareil. Bien que de formes différentes, ils présentent une structure identique, constituée d'un cadre 19, 20, 21 renforcé par des montants horizontaux 22, 23, 24 et par des montants verticaux 25, 26, 27. Afin de pouvoir couper le caillé présent à l'intérieur de la cuve 1, chaque outil 7, 8, 9 est doté en outre d'une série de fils ou de lames disposés parallèlement aux montants verticaux 25, 26, 27, mais non représentés sur la figure 1. Conformément à la figure 3, le dispositif de sécurité 29 sert en partie de liaison entre l'outil 8 et le porte-outil 11 solidaire du double bras 17. Dans ce but, il comporte des premiers moyens de liaison 3 1 avec l'outil 8, ainsi que des seconds moyens de liaison 32 avec le porte-outil 11. Afin de pouvoir coopérer en rotation l'un par rapport à l'autre, les premiers moyens de liaison 31 et les seconds moyens de liaison 32 sont reliés par un axe 33 parallèle au plan de l'outil 8, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction de déplacement dudit outil 8. Le dispositif de sécurité 29 comporte également un organe de commande 34 monté pivotant par rapport à la face avant 35 de l'outil 8, autour d'un axe de rotation 36 parallèle à l'axe de rotation 33 et par conséquent également perpendiculaire à la direction de déplacement. Cet axe 36 est supporté par une patte 37 solidarisée orthogonalement sur la face avant 35. Dans ce mode de réalisation particulier, l'organe de commande 34 comporte une extrémité formant crochet 38, qui est apte à coopérer par blocage avec une partie 39 des seconds moyens de liaison 32, de forme complémentaire. Cet ensemble constitue avantageusement des moyens de verrouillage 40 apte à immobiliser les premiers moyens de liaison 31 par rapport aux seconds moyens de liaison 32. Afin de garantir une certaine intimité entre les deux parties 38, 39 formant les moyens de verrouillage 40, il est prévu un moyen de rappel élastique, ici constitué par un ressort spiral 41 apte à maintenir l'organe de commande 34 en position verrouillée. Dans le cas présent, les extrémités 42, 43 dudit ressort 41 sont rattachées à des points d'ancrage 44, 45 solidaires respectivement de la patte 37 et de la portion de l'organe de commande située entre l'axe de rotation 36 et le crochet 38. Le pivotement de l'organe de commande 34 est avantageusement limité dans l'espace par la présence d'une butée 42 positionnée sur la patte 37 à proximité de l'axe de rotation 36. La figure 4 ne représente qu'une variante du mode de réalisation illustré à la figure 3. Cette variante, qui correspond au dispositif de sécurité 28 équipant l'outil 7, ne diffère qu'au niveau des seconds moyens de liaison 46 coopérant avec le porte-outil 10. Leur forme est en effet adaptée pour permettre une fixation latérale sur ledit porte-outil 10, contrairement à la fixation en partie distale illustrée à la figure 3, c'est-à-dire dans le prolongement du monobras 17. Cette particularité n'a pour autre but que de conserver la largeur initiale existant entre le bord latéral extérieur de l'outil 7 et l'axe de rotation 14. Elle permet de manière particulièrement avantageuse de donner au dispositif de sécurité 28, 29, 30, objet de la présente invention, une adaptabilité parfaite aux matériels déjà existants. Sa mise en place ne nécessite en effet aucune modification au niveau de la cuve 1 et de l'appareillage mobile 3. Seul l'outil 7, 8, 9 doit faire l'objet de modifications relativement mineures, ne consistant qu'à remplacer les moyens de liaisons d'origine par des premiers moyens de liaison 31 conforme à l'invention, et à solidariser des éléments permettant la fixation d'un organe de commande 28, 29, 30. On peut observer sur les figures 5 et 6, la liaison entre les premiers moyens de liaison 31 et les seconds moyens de liaison 32 de la figure 3. Les parties coopérant entre elles présentent des aspects sensiblement identiques, puisqu'on retrouve dans chaque cas une forme en U relativement large. Chaque ailette perpendiculaire 47, 48, 49, 50 est dotée d'un alésage traversant 51a, 51b de diamètre complémentaire à l'axe de rotation 33. Une fois imbriqués l'un dans l'autre et réunis par ledit axe 33, les premiers moyens de liaison 31 et les seconds moyens de liaison 32 forment une sorte de charnière pivotante. Les premiers moyens de liaison 3 1 sont solidarisés directement sur le cadre 20 de l'outil 8, tout comme la plaque 52 sur laquelle est fixée orthogonalement la patte 37 destinée à supporter l'organe de commande 34. Les seconds moyens de liaison 32 comportent quant à eux une patte de renfort 53 apte à les rigidifier. Les figures 7 et 8 montrent précisément la liaison entre les seconds moyens de liaison 32 et le porte-outil 1 1 correspondant. Dans cet exemple classique de réalisation, le porte-outil 1 1 est pourvu de quatre parties saillantes 54 sur chacune desquelles est ménagée une entaille 55 apte à coopérer avec une partie 56 des seconds moyens de liaison 32, de forme complémentaire. Cette liaison non permanente est réalisée après engagement des parties saillantes 56 à travers respectivement les lumières 57, 58 et les entailles 59, 60. Dans la pratique, le fonctionnement d'un dispositif de sécurité 28, 29, 30 conforme à l'invention apparaît d'une extrême simplicité ainsi que le montre la figure 2. Le corps étranger 61, s'introduisant par l'ouverture de la cuve 1 et pénétrant dans l'espace balayé par les outils 7, 8, 9, est ici constitué par le bras 62 de l'opérateur 63. Cet exemple de situation se rencontre typiquement au cours du processus de fabrication des fromages initialement évoqué, notamment durant la phase de décaillage où le fromager est dans l'obligation d'évaluer manuellement la consistance du caillé. Le fait que chaque dispositif de sécurité 28, 29, 30 soit couplé directement sur un des outils mobiles 7, 8, 9 a pour effet de ne pas condamner complètement l'accès à l'intérieur de la cuve 1. Si la vitesse de déplacement des outils 7, 8, 9 en question n'est pas trop importante, l'opérateur 63 est parfaitement en mesure d'intervenir ponctuellement dans cet espace interne, entre les passages consécutifs de deux desdits outils 7, 8, 9. Si, pour quelques raisons que ce soit, l'opérateur 63 ne peut retirer à temps son bras 62, comme dans l'exemple de la figure 2, le dispositif de sécurité 30 est alors automatiquement mis en oeuvre dès que l'organe de commande 34 vient au contact dudit bras 62. Concrètement, l'organe de commande 34 mobile va pivoter suivant son axe 36 et ainsi libérer les moyens de verrouillage 40. Une fois le crochet 38 désengagée de la partie 39 de forme complémentaire, l'outil 9 peut tourner librement autour de l'axe 33 et ainsi venir se positionner sensiblement de manière tangentielle à la trajectoire suivie par le porte-outil 12, c'est-à-dire relativement loin du bord 64 de la cuve 1 et donc de l'opérateur 63. Comme l'extrémité de l'organe de commande 34 est en mesure de passer au-dessus du bord 64 de la cuve 1 (figures 1 et 2), chaque dispositif de sécurité 28, 29, 30 est apte à être mis en oeuvre par un corps étranger 61 placé précisément à cet endroit, comme par exemple une main en appui. De manière particulièrement avantageuse, l'ensemble du dispositif de sécurité 28, 29, 30 est réalisé de façon étanche afin de permettre un nettoyage aisé et par conséquent d'obtenir un niveau d'hygiène élevé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) pour un outil (7, 8, 9) mobile en déplacement à l'intérieur d'une cuve (1), l'outil (7, 8, 9) étant monté sur un porte-outil (10, 11, 12) animé d'un mouvement de nature quelconque, le dispositif de sécurité (28, 29, 30) étant apte à protéger tout corps étranger (61) susceptible d'être introduit par l'ouverture de la cuve (1) et de pénétrer dans l'espace balayé par l'outil (7, 8, 9), caractérisé en ce que ledit dispositif de sécurité (28, 29, 30) comporte des premiers moyens de liaison (31) avec l'outil (7, 8, 9), des seconds moyens de liaison (32, 46) avec le porte-outil (10, 11, 12), les premiers moyens de liaison (31) étant montés pivotants par rapport aux seconds moyens de liaisons (32, 46), des moyens de verrouillage (40) aptes à bloquer la rotation des premiers moyens de liaison (31) par rapport aux seconds moyens de liaison (32, 46), ainsi qu'un organe de commande (34) apte à détecter tout corps étranger (61) entrant dans l'espace balayé par l'outil (7, 8, 9) d'une part et à déclencher conséquemment l'ouverture des moyens de verrouillage (40) d'autre part. 2. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) est monté mobile par rapport à l'outil (7, 8, 9) et en ce qu'il est apte à coopérer par contact avec tout corps étranger (61) s'introduisant par l'ouverture de la cuve (1) et rentrant dans l'espace balayé par ledit outil (7, 8, 9), l'ouverture des moyens de verrouillage (40) étant déclenchée par le déplacement dudit organe de commande (34). 3. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) est positionné en avant de l'outil (7, 8, 9), c'est-à-dire en porte-à-faux par rapport à la face de l'outil (7, 8, 9) qui est dirigée dans la direction de déplacement dudit outil (7, 8, 9). 4. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) est positionné à la partie supérieure de l'outil (7, 8, 9). 5. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) s'étend de manière sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement de l'outil (7, 8, 9). 6. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) s'étend parallèlement au plan passant par le bord (64) de la cuve (1). 7. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) est positionné à une hauteur supérieure au bord (64) de la cuve (1). 8. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) s'étend au-delà du bord latéral de l'outil (7, 8, 9) destiné à venir à proximité de la paroi interne de la cuve au cours du déplacement dudit outil, de sorte que l'extrémité correspondante de l'organe de commande (34) est apte à se positionner au moins partiellement à la verticale du bord (64) de cuve (1) lorsque ledit bord latéral de l'outil (7, 8, 9) est à proximité immédiate de la paroi interne de ladite cuve (1). 9. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) est monté pivotant par rapport à l'outil (7, 8, 9). 10. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de commande (34) pivote suivant un axe (36) sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement de l'outil (7, 8, 9). 11. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une butée (42) apte à limiter le déplacement de l'organe de commande (34). 12. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel élastique (41) aptes à maintenir l'organe de commande (34) dans une position telle que les moyens de verrouillage (40) soient fermés. 13. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage (40) sont constitués par une partie formant crochet (38), ménagée à l'extrémité de l'organe de commande (34) et apte à coopérer par blocage avec une partie (39) des seconds moyens de liaisons (32, 46), de forme complémentaire. 14. Dispositif de sécurité (28, 29, 30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les premiers moyens de liaison (31) sont montés pivotant par rapport aux seconds moyens de liaison (32, 46), suivant un axe (33) perpendiculaire à la direction de déplacement de l'outil (7, 8, 9).