Brevet FR2950472A1 — publié le 20110325

Dispositif d'arrêt d'urgence La présente invention se rapporte à un dispositif de commutation. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commutation de type arrêt d'urgence. En règle générale, un dispositif d'arrêt d'urgence comporte un premier ensemble portant l'organe d'actionnement et un second ensemble constitué d'un bloc de contacts destiné à être monté sur le premier ensemble. Le bloc de contacts comporte un pont mobile supportant des contacts mobiles actionnés par l'organe 1 o d'actionnement par rapport à des contacts fixes d'une position de fermeture vers une position d'ouverture pour ouvrir un circuit électrique en cas d'urgence. Dans un dispositif d'arrêt d'urgence, les contacts sont donc de type normalement fermé. Lors du montage du dispositif, le premier ensemble et le second ensemble sont montés mécaniquement de part et d'autre d'une paroi. Le bloc de contacts est 15 donc invisible à l'utilisateur. Il est donc impossible pour l'utilisateur de savoir en permanence si le premier ensemble est bien monté sur le second ensemble. Or un décrochage de l'un des ensembles par rapport à l'autre ne permet plus au dispositif de fonctionner correctement. Etant donné qu'un dispositif d'arrêt d'urgence est destiné à exercer une fonction de sécurité, il est nécessaire que ce dispositif fonctionne 20 correctement. Pour cela, Il faut donc s'assurer que le premier ensemble est bien accroché au second ensemble. Il est notamment connu des brevets US 6,198,058 et DE4101493 des dispositifs permettant de surveiller l'accrochage du premier ensemble sur le second ensemble. Dans ces deux brevets, un jeu de contacts normalement fermés et un jeu 25 de contacts normalement ouverts sont mis en série sur le circuit électrique à commander. Lors du montage du premier ensemble sur le second ensemble les contacts normalement ouverts se ferment, permettant d'assurer que les deux ensembles sont biens montés. En fonctionnement normal, lors d'une pression sur l'organe d'actionnement, les contacts normalement fermés s'ouvrent. 30 Le but de l'invention est de proposer une nouvelle solution permettant de s'assurer que le premier ensemble est bien monté sur le second ensemble. Cette solution est d'un fonctionnement simple et est réalisée dans un encombrement limité. Ce but est atteint par un dispositif de commutation comportant : un premier ensemble comportant un organe d'actionnement pouvant prendre une position de repos et une position d'actionnement, un second ensemble destiné à être monté sur le premier ensemble et comportant un poussoir actionnable par l'organe d'actionnement et apte à entraîner un pont mobile portant des contacts mobiles actionnés par rapport à des contacts fixes entre une position d'ouverture et une position de fermeture pour respectivement ouvrir ou fermer un circuit électrique selon la position de l'organe d'actionnement, le poussoir comportant une première partie apte à coopérer avec le premier ensemble, une seconde partie coopérant avec le pont mobile et un organe de verrouillage apte à maintenir la seconde partie assemblée sur la première partie, le dispositif comportant des moyens de déverrouillage destinés à agir sur l'organe de verrouillage pour libérer la seconde partie de la première partie lorsque le premier ensemble est déconnecté mécaniquement du second ensemble. Selon une particularité, le pont mobile est monté sur un premier ressort de rappel et le dispositif comporte un second ressort de rappel comprimé entre la première partie et la seconde partie du poussoir lorsque la seconde partie du poussoir 20 est maintenue assemblée sur la première partie du poussoir à l'aide de l'organe de verrouillage. Selon une autre particularité, la constante de raideur du second ressort est plus élevée que la constante de raideur du premier ressort. Selon une autre particularité, les moyens de déverrouillage comportent une 25 butée fixe réalisée sur un boîtier du second ensemble. Selon une autre particularité, les moyens de déverrouillage comportent des moyens de rappel mécanique montés entre la première partie du poussoir et une partie fixe par rapport au boîtier du second ensemble. Selon une autre particularité, l'organe de verrouillage comporte des formes de 30 came destinées à coopérer avec des formes de came correspondantes réalisées sur la butée fixe. Selon une autre particularité, l'organe de verrouillage a la forme d'un cavalier doté d'une portion centrale et de deux branches latérales. 10 15 Selon une autre particularité, la première partie du poussoir comporte une fente destinée à recevoir la portion centrale du cavalier. Selon une autre particularité, la seconde partie du poussoir comporte des moyens de maintien coopérant avec des moyens correspondants réalisés sur chacune des branches latérales de l'organe de verrouillage pour maintenir la seconde partie du poussoir assemblée sur la première partie. Selon une autre particularité, le pont mobile est actionnable suivant un axe de translation correspondant à l'axe de commande de l'organe d'actionnement. 1 o L'invention présente l'intérêt de conserver l'architecture classique du bloc de contacts qui consiste notamment à employer un seul pont mobile à rupture double actionnable en translation. 15 D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1A montre en coupe longitudinale le dispositif de commutation de type arrêt d'urgence de l'invention dans un premier état de 20 fonctionnement, les figures 1B à 1E montrent en détail le second ensemble du dispositif de l'invention ainsi que partiellement le premier ensemble du dispositif de l'invention dans différents autres états de fonctionnement, les figures 2A à 2C montrent en perspective les éléments assemblés du 25 second ensemble du dispositif de l'invention, dans trois états distincts de fonctionnements, la figure 3 montre en vue éclatée le poussoir employé dans le second ensemble du dispositif de l'invention. 30 L'invention concerne un dispositif de commutation et plus particulièrement un dispositif d'arrêt d'urgence, appelé également interrupteur coup de poing. De manière connue, un dispositif de commutation de type arrêt d'urgence comporte deux ensembles 1, 2 distincts. En référence à la figure 1A, le premier ensemble 1 comporte un organe d'actionnement 10 destiné à être enfoncé en cas d'urgence par l'opérateur suivant un axe de commande (X) pour ouvrir un circuit électrique (non représenté). L'organe d'actionnement 10 peut ainsi prendre une position de repos dans laquelle il n'est pas enfoncé laissant le circuit électrique fermé et une position d'actionnement dans laquelle il est enfoncé pour ouvrir le circuit électrique. Le second ensemble 2 est un bloc de contacts destiné à la commande du 1 o circuit électrique. Un bloc de contacts comporte en règle générale un boîtier 20 contenant un poussoir 4 sur lequel agit l'organe d'actionnement 10 et un pont mobile 22 portant des contacts mobiles 221, ledit pont mobile 22 étant actionné en mouvement par rapport à des contacts fixes 201 entre une position de fermeture (figure 1 A) et une position d'ouverture (figure 1 B) pour respectivement fermer ou ouvrir 15 le circuit électrique selon la position de l'organe d'actionnement 10. Lorsque l'organe d'actionnement 10 est en position de repos, le pont mobile 22 est en position de fermeture du circuit électrique (figure 1A) et lorsque l'organe d'actionnement 10 est en position d'actionnement, le pont mobile 22 est en position d'ouverture du circuit électrique (figure 1B). Le pont mobile 22 est par exemple actionné en translation 20 suivant l'axe de commande (X) dans le sens de l'ouverture par le poussoir 4 et dans le sens de la fermeture par un premier ressort, appelé ressort 30 de pression de contact, monté entre le pont mobile 22 et le boîtier 20 et destiné à forcer le pont mobile 22 vers sa position de fermeture. Le pont mobile 22 coopère avec le poussoir 4 par l'intermédiaire d'un jeu fonctionnel qui est comblé lorsque le poussoir 4 vient appuyer 25 sur le pont mobile 22 à l'encontre du ressort 30 de pression de contact pour l'entraîner vers une position d'ouverture (figures 1 A, 1B et 1 D). Le dispositif de commutation de l'invention comporte en outre des moyens permettant de surveiller que le second ensemble 2 est bien accroché sur le premier ensemble 1. Ces moyens permettent de maintenir le circuit électrique ouvert tant que 30 le premier ensemble 1 est déconnecté mécaniquement du second ensemble 2. Pour cela, l'invention consiste principalement à séparer le poussoir 4 du second ensemble en deux parties (figure 3). La première partie 40 du poussoir est destinée à coopérer avec l'organe d'actionnement 10 tandis que la seconde partie 41 du poussoir coopère avec le pont mobile 22. La première partie 40 du poussoir et la 35 seconde partie 41 du poussoir sont assemblées à l'aide d'un organe de verrouillage 42 et la seconde partie 41 du poussoir est susceptible d'être libérée de la première partie du poussoir en utilisant des moyens de déverrouillage agissant sur l'organe de verrouillage 42. En référence à la figure 3, la première partie 40 du poussoir comporte plus particulièrement une tête 400 contre laquelle vient s'appuyer l'organe d'actionnement 10 lorsque le second ensemble 2 est correctement monté sur le premier ensemble 1. La tête comporte notamment une fente 401 destinée à recevoir l'organe de verrouillage 42. Elle comporte également une découpe dont la forme complémentaire correspond à celle de la seconde partie 41 du poussoir. La première partie 40 du 1 o poussoir comporte ainsi une forme générale en L renversé. Cette découpe forme une surface d'appui 402 perpendiculaire à l'axe (X) contre laquelle vient s'appuyer une première extrémité d'un deuxième ressort, appelé ressort d'ouverture 31, s'étendant suivant l'axe (X), la seconde extrémité du ressort 31 étant en appui contre la seconde partie 41 du poussoir 4. Le ressort 31 est par exemple guidé sur une tige 403 se 15 dressant sur la surface d'appui 402. Parallèlement à l'axe de commande (X), sur une surface perpendiculaire à la surface d'appui, la première partie 40 du poussoir peut comporter un rail de guidage 404 afin de pouvoir guider la seconde partie 40 du poussoir dans un mouvement de translation suivant l'axe de commande (X) sous l'action du ressort d'ouverture 31. 20 La seconde partie 41 du poussoir se présente par exemple sous une forme générale de parallélépipède rectangle destinée à venir occuper l'espace libérée par la découpe réalisée sur la première partie 40 du poussoir. La seconde partie 41 du poussoir comporte une forme longitudinale 410 qui est complémentaire du rail de guidage réalisé sur la première partie 40 du poussoir et un orifice 412 au fond duquel 25 vient s'appuyer le ressort 31 et dans lequel se loge la tige 403 prévue sur la première partie 40 du poussoir. La deuxième partie 41 du poussoir comporte deux ergots 411a, 411b symétriques réalisés sur les deux faces latérales opposées parallèles à l'axe de commande (X). En fonctionnement normal, le ressort d'ouverture 31 est maintenu comprimé 30 entre la première partie 40 et la seconde partie 41 du poussoir 4 par l'organe de verrouillage 42 qui réunit les deux parties du poussoir pour former ainsi une seule pièce. L'organe de verrouillage 42 se présente sous la forme d'une bande métallique repliée en forme de cavalier ayant donc une portion centrale 420 et deux branches 35 latérales 421a, 421b symétriques pliées chacune à 90° par rapport à la portion centrale. Chacune des branches latérales comporte à proximité de son extrémité libre une ouverture 422a, 422b. Par ailleurs, chaque branche latérale comporte une aile repliée 423a, 423b à 90° vers l'intérieur du cavalier dans un plan parallèle à l'axe de commande. L'organe de verrouillage 42 est positionnée de manière à ce que sa portion centrale 420 soit insérée dans la fente 401 réalisée dans la première partie 40 du poussoir et que ses deux branches latérales 421a, 421b s'étendent parallèlement à l'axe de commande (X) et aux deux faces latérales opposées de la seconde partie 41 du poussoir. Lorsque le poussoir est assemblé, le deuxième ressort 31 de rappel est 1 o comprimé entre la première partie 40 du poussoir et la seconde partie 41 du poussoir et les ergots 411a, 411b de la seconde partie 41 du poussoir viennent chacun se loger dans une ouverture 422a, 422b réalisée sur une branche latérale de l'organe de verrouillage 42. Les moyens de déverrouillage comportent pour leur part une butée 200 fixe 15 réalisée sur le boîtier 20 du bloc de contacts. Cette butée 200 (figures 2A à 2C) est destinée à coopérer avec l'organe de verrouillage 42 et plus précisément avec les deux ailes 423a, 423b de l'organe de verrouillage 42. Les moyens de déverrouillage comportent en outre des moyens de rappel, par exemple formés de deux ressorts de rappel 32, 33, montés entre la première partie 40 du poussoir et le boîtier 20. Ces 20 moyens de rappel 32, 33 permettent de faire remonter la première partie 40 du poussoir lorsque le premier ensemble 1 est absent et ils sont comprimés lorsque le premier ensemble 1 est bien accroché sur le second ensemble 2 et lorsque l'organe d'actionnement 10 est actionné et appuie sur le poussoir 4. Selon l'invention, le pont mobile 22 est ainsi susceptible de prendre trois 25 positions distinctes montrées sur les figures 2A à 2C, ces trois positions étant définies par trois positions du poussoir. Ces positions sont définies par les interactions existant entre les différents ressorts de rappel 30, 31, 32, 33 employés et sont précisées ci-dessous : Lorsque le premier ensemble 1 est bien accroché sur le second ensemble 2, en fonctionnement normal, le pont mobile 22 peut prendre une position de fermeture. Un jeu fonctionnel entre le pont mobile 22 et la seconde partie 41 du poussoir (figure 1A) permet de laisser un degré de liberté en translation au pont mobile 22 par rapport à la seconde partie 41 du poussoir et ainsi de garantir le contact électrique grâce à l'effort fourni par le ressort 30 de pression de contact. Dans cette position, le ressort 30 35 prédominant est donc le ressort 30 de pression de contact qui est monté directement sur le pont mobile 22 et qui force le pont mobile 22 vers sa position de fermeture (figure 2B). Lorsque le premier ensemble 1 est bien accroché sur le second ensemble 2, le pont mobile peut également prendre une position d'ouverture par action sur l'organe d'actionnement 10. Dans ce cas, l'organe d'actionnement 10 appuie sur le poussoir 4 ce qui comprime les deux ressorts de rappel 32, 33 montés entre la première partie 40 du poussoir et le boîtier 20 et le poussoir 4 maintient le pont mobile 22 à l'encontre du ressort 30 de pression de contact (figure 2C). Lorsque le premier ensemble 1 n'est pas accroché sur le second ensemble 2 ou n'est pas correctement accroché sur le second ensemble 2, le pont mobile 22 se met dans une position d'ouverture. Cette position d'ouverture est déterminée par la constante de raideur du ressort d'ouverture 31 monté entre la première partie 40 du poussoir et la seconde partie 41 du poussoir, cette constante de raideur devant être plus élevée que celle du ressort 30 de pression de contact monté sur le pont mobile 22. En effet, le ressort d'ouverture 31 vient appuyer sur le pont mobile 22 en allant à l'encontre du ressort 30 de pression de contact. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est décrit plus précisément ci-dessous en liaison avec les figures 1A à 1E : La figure 1A montre le premier ensemble 1 accroché sur le second ensemble 2 et l'organe d'actionnement 10 non actionné. La première partie 40 et la seconde 25 partie 41 du poussoir 4 sont maintenues assemblées par l'organe de verrouillage 42. Le poussoir 4 est enfoncé par l'organe d'actionnement 10 ce qui comprime légèrement les deux ressorts de rappel 32, 33. Le pont mobile 22 est en position de fermeture sous l'action du ressort 30 de pression de contact. La figure 1B montre le premier ensemble 1 accroché sur le second ensemble 30 2 et l'organe d'actionnement 10 actionné. La première partie 40 et la seconde partie 41 du poussoir sont toujours maintenues assemblées par l'organe de verrouillage 42. Le poussoir 4 est enfoncé plus profondément par l'organe d'actionnement 10 vers l'intérieur du bloc de contacts pour pousser et maintenir le pont mobile 22 à l'encontre du ressort 30 de pression de contact entraînant l'ouverture des contacts. 10 15 20 Les figures 1C et 1 D montrent le premier ensemble 1 décroché du second ensemble 2. La première partie 40 du poussoir remonte au maximum sous l'action de ses deux ressorts de rappel 32, 33 et la butée 200 fixe réalisée sur le boîtier 20 coopère avec les deux ailes 423a, 423b de l'organe de verrouillage 42 entraînant l'écartement progressif de ses deux branches 421a, 421b au fur et à mesure de la remontée de la première partie 40 du poussoir. Les deux branches 421a, 421b de l'organe de verrouillage 42 se dégagent progressivement ainsi des deux ergots 411a, 411b réalisés sur la seconde partie 41 du poussoir (figure 1C). La butée 200 fixe fait office de came pour écarter suffisamment les branches latérales 421a, 421b de l'organe de verrouillage 42. Lorsque la seconde partie 41 du poussoir est libérée, elle est entraînée par le ressort d'ouverture 31 situé entre la première partie 40 du poussoir et la seconde partie 41 du poussoir. La constante de raideur de ce ressort 31 étant plus élevée que celle du ressort 30 de pression de contact, le pont mobile 22 est repoussé par le ressort d'ouverture 31 vers une position d'ouverture des contacts (figure 1 D). La figure 1E montre le réarmement du dispositif et le réassemblage du poussoir 4. Pour cela, le premier ensemble 1 est accroché sur le second ensemble 2 et l'organe d'actionnement 10 est actionné pour rabaisser la première partie 40 du poussoir et l'organe de verrouillage 42 jusqu'à ce que ce dernier se réenclenche sur la deuxième partie 41 du poussoir. En ramenant ensuite l'organe d'actionnement vers sa position de repos, le poussoir 4 assemblé remonte et le pont mobile 22 revient en position de fermeture. Le dispositif est ainsi opérationnel et prêt à fonctionner (figure 1A). L'invention permet donc de s'assurer que les contacts restent ouverts lorsque le premier ensemble n'est pas bien accroché sur le second ensemble. Le principe employé dans l'invention est particulièrement simple et utilise un simple pont de contacts à rupture double. Bien entendu, des moyens différents peuvent être employés pour assembler les deux parties du poussoir entre elles ou pour désassembler ces deux parties.30 REVENDICATIONS1. Dispositif de commutation comportant : un premier ensemble (1) comportant un organe d'actionnement (10) pouvant prendre une position de repos et une position d'actionnement, un second ensemble (2) destiné à être monté sur le premier ensemble (1) et comportant un poussoir (4) actionnable par l'organe d'actionnement et apte à entraîner un pont mobile (22) portant des contacts mobiles (221) actionnés par rapport à des contacts fixes (201) entre une position d'ouverture et une position de fermeture pour respectivement ouvrir ou fermer un circuit électrique selon la position de l'organe d'actionnement (10), caractérisé en ce que : le poussoir (4) comporte une première partie (40) apte à coopérer avec le premier ensemble (1), une seconde partie (41) coopérant avec le pont mobile (22) et un organe de verrouillage (42) apte à maintenir la seconde partie assemblée sur la première partie, le dispositif comporte des moyens de déverrouillage destinés à agir sur l'organe de verrouillage (42) pour libérer la seconde partie (41) de la première partie (40) lorsque le premier ensemble (1) est déconnecté mécaniquement du second ensemble (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pont mobile (22) est monté sur un premier ressort de rappel (30) et en ce que le dispositif comporte un second ressort de rappel (31) comprimé entre la première partie (40) 25 et la seconde partie (41) du poussoir (4) lorsque la seconde partie du poussoir est maintenue assemblée sur la première partie du poussoir à l'aide de l'organe de verrouillage (42). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la constante de raideur du second ressort (31) est plus élevée que la constante de raideur du 30 premier ressort (30). 15 20 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de déverrouillage comportent une butée (200) fixe réalisée sur un boîtier (20) du second ensemble (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de déverrouillage comportent des moyens de rappel mécanique montés entre la première partie (40) du poussoir et une partie fixe par rapport au boîtier (20) du second ensemble (2). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (42) comporte des formes de came destinées à coopérer avec des 1 o formes de came correspondantes réalisées sur la butée (200) fixe. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (42) a la forme d'un cavalier doté d'une portion centrale (420) et de deux branches latérales (421 a, 421 b). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première partie 15 (40) du poussoir comporte une fente (401) destinée à recevoir la portion centrale (420) du cavalier. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la seconde partie (41) du poussoir comporte des moyens de maintien coopérant avec des moyens correspondants réalisés sur chacune des branches latérales (421a, 421b) 20 de l'organe de verrouillage (42) pour maintenir la seconde partie (41) du poussoir assemblée sur la première partie (40). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le pont mobile (22) est actionnable suivant un axe de translation correspondant à l'axe de commande (X) de l'organe d'actionnement (10). 25