INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De plus encore, le dispositif de protection de perte à la terre selon la présente invention est muni de moyens de détection de courant de perte et de moyens de production de signal de basculement pour émettre un signal de basculement dans le circuit lorsque le courant de perte détecté atteint une valeur spécifiée, les moyens de production de signal de basculement ayant un filtre passe-bas. La caractéristique de fréquence du filtre passe-bas est établie pour être en dessous d'une valeur de seuil spécifiée dans une plage allant des fréquences commerciales jusqu'à 1 kHz, afin de protéger le corps humain d'un danger électrique en faisant en sorte que l'impédance augmente avec une augmentation de fréquence. Dans la seconde plage de fréquences qui dépasse 1 kHz et s'étend jusqu'à 2 kHz, l'impédance est établie pour avoir une croissance abrupte avec une augmentation de fréquence. Dans la plage de fréquences dépassant 2 kHz, l'impédance est établie pour être pratiquement infinie pour toutes les fréquences situées dans cette plage de fréquences.
Un dispositif de protection vis-à-vis des pertes à la terre, selon la présente invention, peut par conséquent être fourni, qui remplit les buts consistant à protéger le corps humain d'un choc électrique entraîné par un courant de perte à fréquence élevée et à empêcher un basculement indésirable dans des dispositifs similaires ayant une charge d'inverseur.
Les dessins annexés destinés à illustrer l'invention comprennent outre les figures 7 à 9 auxquelles il a déjà été fait référence, des figures 1 à 6 dans lesquelles - la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant la configuration du dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre dans un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est un chronogramme représentant l'opération d'échantillonnage du dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre dans un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 3 est un chronogramme représentant une autre opération d'échantillonnage du dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre dans un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 4 est un schéma fonctionnel représentant la structure du filtre passe-bas dans un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 5 est un graphique représentant la caractéristique de fréquence de détection de courant du dispositif de protection vis-à-vis des pertes à la terre dans un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 6 est un graphique comparant les caractéristiques de fréquence de détection de courant d'un mode de réalisation du dispositif de protection vis-à-vis des pertes à la terre selon la présente invention avec les caractéristiques de fréquence de détection de courant de la technique concernée.
On va maintenant décrire un mode de réalisation de la présente invention en référence aux figures 1 à 6.
Le mode de réalisation de la présente invention peut s'appliquer à des dispositifs de protection vis-à-vis d'une perte à la terre du type électronique, qui amplifient la sortie provenant du secondaire d'un transformateur de courant à phase zéro pour faire basculer un dispositif de basculement. L'exemple de ce mode de réalisation est appliqué non seulement à un disjoncteur de perte à la terre ayant des contacts de rupture mais aussi à un équipement sans contact de rupture tel qu'un relais de perte configuré pour détecter un courant de perte à la terre et produire un signal de basculement destiné à être envoyé vers un autre dispositif de commutation.
Un schéma fonctionnel représentant la configuration du dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre selon ce mode de réalisation est donné sur la figure 1. La figure 2 est constituée de chronogrammes représentant l'opération d'échantillonnage du dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre du mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est un autre ensemble de chronogrammes représentant un autre exemple de fonctionnement de ce mode de réalisation. Un schéma fonctionnel représentant la structure du filtre passe-bas est donné dans la figure 4. La figure 5 est un graphique représentant la caractéristique de fréquence de détection de courant lors du fonctionnement du circuit des figures 2 et 3. Le graphique de la figure 6 compare les caractéristiques de fréquence de détection de courant dans un mode de réalisation de dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre selon la présente invention avec les caractéristiques de fréquence de détection de courant d'un dispositif de la technique concernée.
Le dispositif de protection vis-à-vis d'une perte à la terre selon le présent mode de réalisation est muni de moyens de détection de courant de perte et de moyens de production de signal de basculement pour émettre un signal de basculement dans le circuit lorsque le courant de perte à la terre détecté atteint une valeur spécifiée.
Les moyens de production de signal de déclenchement comportent une caractéristique de fréquence de détection de courant qui change en fonction de la plage de fréquences. Ces plages de fréquences sont groupées en première, deuxième et troisième plages de fréquences. Les fréquences impliquées dans la seconde plage sont supérieures à celles impliquées dans la première plage, et les fréquences impliquées dans la troisième plage sont supérieures à celles impliquées dans la deuxième plage.
La caractéristique de fréquence de détection de courant est ajustée pour être en dessous d'une valeur de seuil spécifiée, dans la première plage de fréquences. La ca ractéristique de fréquence de détection de courant est ajustée pour faire une montée ou avoir une croissance abrupte dans la deuxième plage de fréquences. La caractéristique de fréquence de détection de courant est établie pour être pratiquement infinie à toutes les fréquences situées dans la troisième plage de fréquences.
De manière plus spécifique, le transformateur de courant à phase zéro 7, en tant que moyen de détection de courant de perte, détecte un déséquilibre dans les courants circulant à travers le disjoncteur de perte à la terre installé dans le trajet du circuit entre la source de courant et la charge. Lorsqu'une fuite à la terre survient, les courants électriques deviennent déséquilibrés et un courant de sortie est induit dans le transformateur de courant à phase zéro, par ces courants déséquilibrés.
Cette sortie de courant provenant du transformateur 7 est convertie en signal de tension électrique par un convertisseur de signaux 1. Ce signal de tension est envoyé à un détecteur de perte 3 par l'intermédiaire du filtre passe-bas principal 2. Le détecteur de perte 3 envoie un signal de basculement vers des moyens 4 d'activation de redresseur lorsque le courant de perte atteint une valeur spécifique. Ensuite, ces moyens 4 d'activation de redresseur envoient un signal vers la porte d'un redresseur commandé au silicium 5. Ce signal rend passant le redresseur 5 et un mécanisme de basculement 6 est basculé. Les moyens de basculement ouvrent les contacts de rupteur agencés dans le trajet du circuit par l'action mécanique résultante pour couper le circuit. C'est-à-dire que le filtre passe-bas 2 et le détecteur de perte 3 agissent comme des moyens de production de signal de basculement.
L'alimentation en courant 8 envoie un courant vers le convertisseur de signal 1, le filtre passe-bas 2, le détecteur de perte 3, les moyens 4 d'activation de redresseur et le dispositif de basculement 6.
Dans ce mode de réalisation, les plages de fréquences sont : la première plage de fréquences qui est établie pour aller des fréquences commerciales (50/60 Hz) jusqu'à 1 kHz, la deuxième plage de fréquences qui est ajustée pour dépasser 1 kHz et aller jusqu'à 2 kHz, et la troisième plage de fréquences qui est ajustée pour dépasser 2 kHz. Ces plages de fréquence sont établies par le filtre passe-bas 2.
La caractéristique de fréquence - du filtre passe-bas 2 est établie pour être inférieure à une valeur de seuil spécifiée, dans la plage allant des fréquences commerciales jusqu'à 1 kHz, afin de protéger le corps humain vis-à-vis d'un danger, en amenant l'impédance à augmenter avec des augmentations de la fréquence. Dans la deuxième plage de fréquences qui dépasse 1 kHz et s'étend jusqu'à 2 kHz, l'impédance est établie pour effectuer une forte montée avec une augmentation de la fréquence. Dans la troisième plage de fréquences, en d'autres termes, pour toutes les fréquences dépassant 2 kHz, l'impédance est établie pour être pratiquement infinie.
Cet agencement assigne une caractéristique de fréquence de détection de courant dans les moyens de production de signal de basculement différente selon les plages de fréquences. La caractéristique de fréquence de détection de courant du disjoncteur de perte à la terre est établie pour être inférieure à une valeur de seuil spécifiée dans la première plage de fréquences afin de protéger le corps humain d'un choc électrique. La caractéristique de fréquence de détection de courant est établie pour faire une forte montée dans la deuxième plage de fréquences. La caractéristique de fréquence de détection de courant est établie pour être pratiquement infinie pour toutes les fréquences de la troisième plage de fréquences.
Les plages de fréquences sont groupées comme décrit ci-dessus pour les raisons suivantes. Les fréquences porteuses pour des inverseurs existants sur le marché ont été précédemment établies dans une plage allant de 1 kHz à 16 kHz de sorte qu'une caractéristique de fréquence de détection de courant est assignée en dessous de 1 kHz pour répondre à un courant de perte situé en dessous de la valeur de seuil de fibrillation ventriculaire comme décrit dans International Electrotechnical Commission 479 - 2 ; une caractéristique de fréquence de détection de courant ayant une montée abrupte dans la bande de fréquences dépassant 1 kHz et s'étendant jusqu'à 2 kHz et une caractéristique de situées de détection de courant pratiquement infinie pour toutes les fréquences situées dans la plage dépassant 2 kHz. Par conséquent, la caractéristique de détection de courant dans le disjoncteur de perte à la terre de ce mode de réalisation est établie pour être infinie à des fréquences plus grandes que 2 kHz. C'est-à-dire que cette plage de fréquences devient une zone morte, qui empêche qu'un fonctionnement indésirable ne survienne du fait d'un courant de bruit parasitant le circuit du fait de la capacité parasite.
l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation et de signaux 44 à l'unité de tête.
Un détecteur optique 46 est connecté par l'intermédiaire d'un fil 48 à l'unité
de tête 12.
Comme montré en figure 2, le dispositif d'actionnement de porte de ga-
rage 10, qui comprend l'unité de tête 12, comporte un contrôleur 70 qui comprend l'antenne 32. Le contrôleur 70 comprend une alimentation 72 (figure 4) qui reçoit du courant alternatif d'une source de courant alternatif, comme, par exemple, du 110 volts alternatif, et convertit le courant alternatif
en niveaux voulus de tension continue. Le contrôleur 70 comprend un récep-
teur à superréaction 80 (figure 5) couplé par l'intermédiaire d'une ligne 82 pour délivrer des signaux numériques démodulés à un micro- contrôleur 84. Le
récepteur 80 est alimenté par l'alimentation 72. Le micro-contrôleur est éga-
lement couplé par un bus 86 à une mémoire rémanente 88, cette mémoire rémanente stockant des codes d'utilisateur, et d'autres données numériques
concernant le fonctionnement de l'unité de commande. Un détecteur d'obs-
tacle 90, qui comprend l'émetteur 42 et le détecteur d'infrarouges 46, est
couplé par l'intermédiaire d'un bus de détecteur d'obstacle 92 au micro-
dispositif de commande. Le bus de détecteur d'obstacle 92 comprend des
lignes 44 et 48. Le commutateur mural 39 (figure 6) est connecté par l'in-
termédiaire des fils de connexion 39a au micro-contrôleur 84. Le micro-
contrôleur 84, en réponse à des fermetures de commutateurs et des codes reçus, enverra des signaux sur une ligne de logique de relais 102 à un module
Il est donc primordial, pour des raisons de coût et d'espace occupé, que les machinesoutils soient compactes afin de permettre l'installation d'un atelier flexible ou d'une machine transfert. En effet, de telles machines ont pour principal inconvénient de demander une surface au sol très grande, malgré la miniaturisation des composants que l'on peut obtenir aujourd'hui. La taille de la machine correspond avant tout à l'usinage que l'on veut faire : pour qu'une machine-outil puisse être flexible elle doit s'adapter à tous les types d'usinage et à toutes les dimensions. Dans tous les cas, I'électro-broche sera de grandes dimensions pour assurer une vitesse de rotation élevée à l'outil ou un grand couple afin de pouvoir utiliser des outils de grandes dimensions entraînant un dimensionnement conséquent du coulant et donc des éléments moteurs assurant ses mouvements selon les trois axes X, Y ,Z. Dans le domaine auquel l'invention s'applique, les machines-outils sont de très grandes dimensions, de sorte que les entreprises ne possédant pas de surfaces suffisamment grandes pour recevoir une machine-outil d'usinage à grande vitesse ou plusieurs de ces machines, doivent engager des travaux d'agrandissement de leurs locaux ce qui grève considérablement le cout d'installation de ces machines indépendamment de leur coût intrinsèque.
Un autre inconvénient des machines-outils d'usinage est le fait qu'il est nécessaire d'autoriser un accès à tous les éléments fonctionnels de la machine pour en assurer la maintenance. En conséquence, des zones d'accès permettant à un opérateur d'assurer la maintenance des organes vitaux de la machine, notamment ceux du poste d'entraînement, doivent être laissées autour des portes, trappes ou fenêtres qui, conçues pour assurer la maintenabilité de la machine-outil, augmentent la surface au sol nécessaire à l'implantation de chaque machine-outil. En configuration transfert, ces espaces augmentent donc la surface au sol nécessaire à l'installation de la machine-outil ainsi que le nombre de convoyeurs d'une machine à une autre.
Un autre inconvénient de ces machines-outils d'usinage à grande vitesse est qu'elles nécessitent la présence d'un groupe de refroidissement. En effet, I'opération d'usinage élève les pièces du poste d'entraînement à un degré de température qui serait dommageable pour la durée de vie de celles-ci si un refroidissement annexe n'était pas mis en place, en outre cette hausse de température pourrait entraîner la dilatation des pièces du poste d'entraînement ce qui aurait pour conséquence une perte sensible de précision dans l'usinage des pièces. Ces groupes de refroidissement sont en général de grandes dimensions et difficiles à intégrer dans l'ensemble machine-outil.
Partant de ces constatations, la demanderesse a donc imaginé une configuration originale d'une machine-outil afin de permettre une diminution de la surface au sol de la machine-outil tout en facilitant l'accès aux organes vitaux pour la manutention. Cette configuration repose sur une disposition ergonomique des parties fonctionnelles permettant d'obvier aux inconvénients précités.
Suivant l'invention, cette machine-outil d'usinage à grande vitesse du type de celle comportant un poste d'usinage, un poste d'entraînement, un poste de commande et un pupitre de commande est remarquable en ce que le poste d'usinage et le poste d'entraînement situé en amont de celui-ci sont séparés du poste de commande par un couloir permettant le passage d'un opérateur. Cet aménagement a pour avantage de créer un espace de manutention traversant transversalement la machine-outil tout en permettant l'accès au centre de la machine, à l'opérateur. Ainsi, L'accès pour la manutention ou l'entretien des organes à partir de l'intérieur de la machine-outil permet de garder les côtés de la machine-outil libre de tout élément nécessitant une intervention ou une manutention. Un autre avantage de cette disposition est qu'il est plus aisé d'atteindre les éléments moteurs d'une machine-outil à partir de son coeur que par rapport à un accès par côté.
En conséquence, au lieu de s'ouvrir sur le pourtour extérieur de la machine, les trappes d'accès peuvent s'ouvrir sur le couloir de manutention créé à cet effet par la séparation du poste de commande du poste d'entraînement. Deux machines-outils et meme trois peuvent être placées en contact l'une de l'autre, leur axe Z parallèle, assurant ainsi un gain de place du fait de la suppression des espaces entre elles, auparavant nécessaires pour le passage d'un opérateur assurant la manutention par accès sur le côté. En outre, lorsque deux ou trois machines sont accolées latéralement, les couloirs de manutention traversent les machines-outils qui s'alignent assurant ainsi une communication entre eux d'une machine à l'autre.
Un autre avantage de la présence du couloir de manutention est qu'une machine-outil peut se placer avec un côté accolé à un mur tout en restant entièrement opérationnelle et accessible pour son entretien.
Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit donnant à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, un mode de réalisation d'une machine-outil d'usinage à grande vitesse à disposition ergonomique des parties fonctionnelles conforme à l'invention. Cette description se réfère aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une machine-outil adoptant une telle disposition ergonomique des parties fonctionnelles.
La figure 2 est une vue de dessus de la machine-outil de la figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus d'une machine transfert regroupant plusieurs machines-outils assurant l'usinage d'une pièce afin d'illustrer les possibilités de configuration que propose la disposition ergonomique des parties fonctionnelles des machines-outils d'usinage à grande vitesse.
Telle qu'illustrée sur le dessin de la figure 1, la machine-outil d'usinage à grande vitesse référencée M dans son ensemble, se compose - d'un poste d'entraînement P1 comportant tous les éléments moteurs, - d'un poste d'usinage P2 qui se trouve à l'avant du poste P1, - d'un poste de commande P3, - et d'un poste d'emmagasinage P4 qui consiste en un magasin d'outils permettant de tenir disponibles, dans une enceinte hermétique, les outils nécessaires à la réalisation des différentes phases d'usinage que la machine-outil M doit réaliser.
Tel que le montre le dessin de la figure 2, le poste de commande P3 est séparé du poste d'entraînement P1 par un couloir 100 permettant le passage d'un opérateur d'un côté à l'autre de la machine-outil M. Le poste de commande P3 est composé d'une armoire électrique 200 assurant la distribution et la commande des organes électriques de la machine-outil M et d'un groupe de refroidissement 300 dont les commandes se trouvent côté couloir 100, assurant une température acceptable aux organes sujets au réchauffement.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, un pupitre de commande de la machine 400 est placé dans le couloir 100 et est monté pivotant verticalement sur une potence 410 elle-même montée pivotante sur un axe vertical dressé sur le bâti de la machine-outil. Ainsi, soit le pupitre de commande 400 est en position tournée (tel que représenté en traits discontinus sur le dessin) et le passage 100 est libre pour l'opérateur, soit il est rentré à l'intérieur du couloir 100 (tel que représenté en traits continus) permettant à l'ensemble machine-outil M de n'avoir aucun composant en "verrue" sur ses côtés.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le poste d'entraînement Pi est muni d'une trappe d'accès 500 s'ouvrant sur le couloir de manutention 100 permettant l'accès aux organes vitaux de la machine M , c'est à dire aux éléments d'entraînements moteurs assurant les déplacements du coulant 600 suivant les axes X, Y, Z dans lequel est logée l'élecro-broche 700 qui assure l'entraînement en rotation d'un outil ou broche 800.
Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, la platine hydraulique servant à la distribution de l'énergie hydraulique se trouve dans le poste d'entraînement (P1) de façon à être accessible par la trappe d'accés (500) du poste d'entraînement (P1).
L'armoire électrique 200 se trouve quant à elle, à l'arrière de la machine M, L'accès de celle-ci est réalisé par deux battants 210 et 220 s'ouvrant sur l'arrière de la machine. Cette disposition particulière a pour principal avantage de réunir tous les composants électriques de commande dans une même enceinte, celle-ci étant accessible par l'arrière ne nécessitant donc pas de porte ou trappe d'accès sur le côté de la machine M.
EXEMPLE 5 Dans cet exemple on utilise des graines de tournesol oléique à 43,5% d'huile.
La composition pondérale en acides gras est de - acide palmitique (C16 0) : 3,50% - acide stéarique (C18:0) 3,01% - acide oléique (c18:1) :90,80% - acide linoléique (C18:2) : 2,69%.
Les conditions particulières dans cet exemple sont les suivantes - vitesse de rotation de vis : 300 tr/min - débit de matière : 3 kg/h - ratio soude/graine : 7 % en poids par rapport à la graine - ratio alcool/graine : 40 % en poids par rapport à la graine soit 2*P (où P est la proportion d'alcool correspondant à la stoechiométrie) - les températures de chaque capteur sont présentées dans le tableau 12.
Capteur 1 | 2 | 3 4 5 6 7 8 T ( C) 25 66 118 119 120 120 27 21
Tableau 12 - les temps de séjour varient entre 34 s et 1 min 10 avec un maximum à 47 s - l'énergie électrique consommée par le moteur est de 0,87 kw/h.
Le filtrat est analysé par chromatographie sur couche mince couplée à un détecteur par ionisation de flamme (baguette de quartz recouverte de silice) ; les éluants utilisés pour la double migration sont * 1ère migration (25 minutes) : un mélange hexane 85/diéthyl éther 15/acide formique 0,04 (v/v) * 2ème migration (20 minutes) : un mélange hexane 65/diéthyl éther 35/acide formique 0,04.
Le filtrat associé aux conditions expérimentales de cet exemple 5 est caractérisé tableau 13.
Rendements massiques (%) Teneur Teneur en TG en AGL libres Esters MG DG (%) (%) 30,9 6,8 O O 29,9 Tableau 13 Esters : mélange d'esters d'acides gras et de 2-éthylhexanol MG : mélange de monoglycérides DG : mélange de diglycérides TG : mélange de triglycérides AGL : acides gras libres ; mélange d'acides gras libres.
EXEMPLE 6 Dans cet exemple on utilise des graines de tournesol oléique à 43,5% d'huile.
La composition pondérale en acides gras est de - acide palmitique (C16:0) : 3,50% - acide stéarique (c18:0) : 3,01% - acide oléique (c18:1) : 90,80% - acide linoléique (C18:2) : 2,69%.
Les conditions particulières dans cet exemple sont les suivantes - vitesse de rotation de vis : 300 tr/min - débit de matière : 3 kg/h - ratio soude/graine : 10 % en poids par rapport à la graine - ratio alcool/graine : 20 % en poids par rapport à la graine soit 1*P (où P est la proportion d'alcool correspondant à la stoechiométrie) - les températures de chaque capteur sont présentées dans le tableau 14
Capteur 1 2 3 4 5 6 7 | 8 T ("c) 26 66 119 120 120 120 27 | 22 Tableau 14 - les temps de séjour varient entre 29 s et 1 min 20 avec un maximum à 50 s - l'énergie électrique consommée par le moteur est de 1,08 kw/h.
Le filtrat est analysé par chromatographie sur couche mince couplée à un détecteur par ionisation de flamme (baguette de quartz recouverte de silice); les éluants utilisés pour la double migration sont * 1ère migration (25 minutes) : un mélange hexane 85/diéthyl éther 15/acide formique 0,04 (v/v).
* 2ème migration (20 minutes) : un mélange hexane 65/diéthyl éther 35/acide formique 0,04.
Cette boîte à gants 1 est formée par un espace interne 3 de rangement d'objets divers et délimité par une paroi inférieure 4, un fond 5, une paroi supérieure 6 et un volet 7.
Ce volet 7 monté pivotant à la partie inférieure du tableau de bord 2 par l'intermédiaire de charnières 8 est déplaçable entre une position de fermeture représentée en traits forts sur la Fig. 1 et une position d'ouverture représentée en traits mixtes sur la Fig. 1 pour permettre d'accéder à l'espace interne 3 de la boîte à gants 1.