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DISPOSITIF DE SECURITE POUR MACHINE-OUTIL.
La présente invention a pour objet un dispositif de sécurité pour presse ou autre machine-outil permettant d'éviter que la personne chargée de la marche de cette machine ne se fasse prendre, à la suite d'u- ne manoeuvre accidentelle, les mains ou les bras par la partie mobile de ladite machine.
Ce dispositif est remarquable notamment en ce qu'il comporte en combinaison un mécanisme d'embrayage et de débrayage pourvu d'un dis- positif élastique de rappel dans l'une de ses deux positions de débrayage ou d'embrayage,un dispositif électromagnétique!) destiné par son excita- tion à amener ledit mécanisme dans 1-'autre de ses deux positions!) et au moins un dispositif de contrôle de ce dispositif électromagnétique ce dispositif de contrôle comprenant -.
une source lumineuse qui donne un faisceau lumineux, une cellule photo-électrique qui est disposée de ma- nière à être éclairée par ce faisceau et des moyens électro-mécaniques influencés par le courant électrique de cette cellule pour agir sur l'ex- citation dudit dispositif électromagnétique, de manière qu'une interrup- tion du faisceau lumineux frappant cette cellule assure le débrayages
L'invention a également pour objet une machine-outil pourvue du dispositif de sécurité ci-dessus,
caractérisée en ce que le ou chaque dispositif de contrôle à source lumineuse et cellule photo-électrique est placé de part et d'autre de la machine de manière que le faisceau lumi- neux coupe la ou l'une des zones dangereuses de la machine et le mécanis- me d'embrayage contrôlé par le ou les cellules est disposé entre une pou- lie ou autre organe d'entraînement et l'arbre rotatif mené et pourvu d'un dispositif de freinage de ladite machine.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
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Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
Figo 1 est une vue de face, en élévation, d'une presse prise à titre d'exemple et pourvue du dispositif de sécurité suivant l'invention;
Fige 2 est une coupe horizontale schématique suivant la ligne 2-2 de la Figo 1;
Fige 3 est une vue schématique partielle, en coupe, de l'ensem ble du dispositif de sécurité dans la position d'arrêt, le faisceau lumi- neux ayant été interrompu;
Fige 4 est une vue analogue en position normale d'embrayage;
Fig. 5 est un schéma de la cellule photo-électrique et du re- lais contrôlant le dispositif électromagnétique qui contrôle lui-même l'embrayage;
Fige 6 est une coupe longitudinale,, à grande échelle, du dis- positif d'embrayage entre l'arbre de la machine et le moyeu d'une poulie d'entraînement;
Figo 7, 8 et 9 sont des coupes transversales, respectivement suivant les lignes 7-7,8-8 et 9-9 de la Fig. 6, mais à plus petite é- chelleo
Suivant l'exemple d'exécution représenté., l'invention est sup- posée appliquée à une presse de type connu dont on voit en 1 la table avec ouverture 2 permettant la fixation d'une matrice non représentée. Cette table 1 porte deux montants 3 entretoisés en 4 et portant des glissières 5, dans lesquelles peut coulisser un porte-poinçon 6, le poinçon non re- présenté pouvant être d'un type quelconque et destiné à coopérer avec la matrice fixée dans le trou 2 de la table 1.
Le porte-poinçon 6 est relié par une tige filetée 7 à une couronne d'excentrique 8 dont le plateau ex- centré est claveté sur un arbre 9,monté rotatif autour de l'axe horizon- tal AA, dans des paliers 10 et 11 fixés aux montants 30 L'arbre 9 est nor- malement freiné grâce à une poulie 12 (Fig.1) coopérant avec un organe de freinage représenté sous la forme d'un ruban 13, dont la tension est régla- ble à l'aide d'une tige 14, fixée à l'une des extrémités du ruban 13 et d'un écrou 15, vissé sur cette tige.
Grâce à ce frein, dès que l'arbre 9 cesse d'être entraînée il est bloqué en position malgré l'inertie de l'é- quipage mobile animé d'un mouvement alternatif dans les glissières 5 et constitué par le poinçon et son porte-poinçon 60 L'entraînement en rotation de l'arbre 9 dans le sens de la flèche f1 (Figs. 1, 3, 4, 7 à 9) est assuré à partir d'une poulie 16 (Fig.
1) dont le moyeu 17 est monté fou autour de l'extrémité 18 d'axe AA de l'arbre 9.
Ce moyeu 17 est centré autour de cet axe AA par deux roule- ments 19 et 20 (Fig. 6). Le roulement 19 est centré sur une portée 21 d'un chapeau 22, fixé à l'aide d'une vis 23 en bout de l'arbre 9, une clavette longitudinale 24 bloquant en rotation ce chapeau 22 par rap- port à l'arbre 9. L'autre roulement 20 est centré sur une portée 26 d'une douille 26 qu'une clavette 27 solidarise en rotation de l'arbre 9.
Le moyeu-17 de la poulie 16 peut être rendu solidaire de l'arbre 9 par une clavette 28. Cette clavette a une forme générale cylin- drique mais comporte, au droit de l'alésage 29 du moyeu 17, de g à h, une entaille 30 diamètrale qui réduit de moitié la section droite de la clavette. De part et d'autre de cette entaille, la clavette tourillonne dans deux logements cylindriques ménagés, au-delà du point h. pour moi- tié, par une rainure semi-circulaire 31 (Figs. 6 et 8) ménagée longitu- dinalement dans l'arbre 9 et pour l'autre moitié par une autre rainure également semi-circulaire 32 ménagée dans l'alésage de la douille 26.
Au-delà du point g, la clavette 28 tourillonne de même dans un prolon- gement de la rainure 31 de l'arbre 9 et dans une rainure longitudinale 33 du chapeau 22. Au droit de l'entaille 30, le moyeu 17 de la poulie 16 comporte un certain nombre (par exemple trois, Figso 6 et 9) de rainures
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longitudinales semi-circulaires 3.o La clavette 28 se prolonge à l'une de ses extrémités et à angle droit par une queue ou chien 35 la direction radi- ale ('.gso 39 4? 6 et 7)a Cette queue est engagée dans une encoche radiale 36, ménagée dans la douille 26 et coopère avec 1'extrémité d'un levier 3'0 Ce levier qui est monté oscillant autour d'un axe 38 bloque,, dans la posi- tion normale représentée, la clavette 28 dans la position de la Fig. 7 qui correspond au débrayage.
Ce levier 37 peut être effacé dans une position 37a . (Fig" 6) en vue de permettre un embrayage par l'intermédiaire d'un bouton-
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poussoir 39 ( Frigo 1) placé à la partie inférieure de la machine et destiné à être actionné au pied. Ce bouton-poussoir 39 est reliée comme connu, au levier 37 par une transmission quelconque non représentée à câble sous gai- ne Bowden à commande électromagnétique, etco
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Tout 12ensemble qui vient d'être décrit est de type connu mais, alors que dans ce type connu l'embrayage est assuré uniquement par la ma- noeuvre du bouton 39,
l'effacement en 37a du levier 37 libérant le chien 35 de la clavette 28 qui est alors soumise à l'action d'un dispositif élasti- que qui la fait osciller dans le sens de la flèche 1 2 (Fig. 7) pour amener
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en prise son arête 40 (Fige 9) dans l'une des rainures longitudinales 34 du moyeu 17 de la poulie 16, l'ensemble sus-décrit est, par contre, complété conformément à l'invention de la manière suivante g
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Sur la douille 26.j> est montée rotative une couronne 41 compor- tant à sa périphérie, sur la moitié de son pourtour,, des dents de rochet 42.
Cette couronne 41 est sollicitée dans le sens de la flèche f1 (Figso
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3, 4, 7 à 9) par rapport à la douille 26, par un ressort L3 logé dans une rainure 44 de la couronnée Ce ressort prend appuie d'une part, en 45 (Figo 8) contre l'un des extrémités de ladite rainure,,, et, diantre part, contre une saillie 46 ménagée à la périphérie de la douille 26a Cette couronne 41
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comporte en regard de i'entaille 36 de la douille 2b4 une entaille 47 zigs 6e 7) dans laquelle passe le chien ou queue 35 de la clavette 28.
Les en- tailles 36 et 47 vont en s'évasant,, comme il est représenté sur la Figo 7, vers leurs extrémités en regarda La couronne 41 est maintenue en place sur la douille 26 par une rondelle 48 fixée à l'aide de vis 49. sur la tranche correspondante de la douille 26.
Les dents 42 de la couronne 41 coopèrent avec la tête 50 d'un cliquet 51 monté oscillant autour d'un axe 52. Cet axe et ce cliquet sont placés de telle sorte que la partie dentée de la couronne 41 défile devant la tête 50 de ce cliquet pendant la course descendante du porte-poinçon 6,
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tandis que pendant la course ascendante de retour, dudit porte-poinçonp cest la partie non dentée de la couronne 41 qui défile devant le cliqueta Sur ce cliquet est articulée, en 53, une bielle 54 (FigSo 3 et 4) prolongée par le noyau 55 d'un électro-aimant dont la bobine 56 est 1-;
= gée dans un boîtier po L.\>enroulement 56 est disposé de telle sorte que lorsqu'il est excité, le noyau 55 et la bielle 54 sont déplacés dans le
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sens de la flèche f3 (Figo 3) ce qui provoque une oscillation du cliquet 51, de la position de la Frigo 3 à celle de la Fige ''. et ce à l'encontre d'un ressort de rappel 58 qui prend appui, d'urlt ,.3:t sur une butée 59g portée par le noyau 55 et, d'autre part, sur le boîtier 57.
L'enroulement 56 est relié par des conducteurs 60 et 61 et les
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conducteurs 62 et 63g à travers un conjoncteur disjoncteur 64e à deux pha- ses d'un circuit triphasé d'alimentation 65o Le circuit est contrôlé par un interrupteur 66 (Figo 5)o Cet interrupteur est commandé à l'encontre d'un ressort de rappel 66a par l'enroulement 67 d'un relais électro:
magné= tique,, Ce relais est contrôlé par l'intermédiaire d'un amplificateur élec-
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tronique, comportant par exemple une lampe 68 à frets électrodes par une cellule photo-électrique 69, 1-'ensemble de ces éléments étant logé dans
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un boîtier 70 (Figs. 1 à 5) La cathode 88 de la cellule photo-électrique 69 est disposée devant une ouverture 72 du boîtier 70, cette ouverture é- tant protégée par une paroi transparente 73.
Le boîtier 70 contenant la cellule 69 est fixé comme représen- té à la Fig. 1 par un support quelconque 74 au=dessus de la table 1 de la
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presse et, en regard de son ouverture 72 est disposée de l'autre côté de la presse, un dispositif optique 75, porté par un support réglable 76 et desti- né à donner un faisceau lumineux 77, parallèle à la table 1 à l'avant de celle-ci, ce faisceau pénétrant normalement dans l'ouverture 72 du boîtier 70.
Le dispositif optique 75 qui est d'un type quelconque connu est alimen- té par des conducteurs 78 et 79, branchés sur les conducteurs 62 et 630
Le montage de la cellule 69, de la lampe amplificatrice 68 et de l'enroulement 67 du relais peut être d'un type quelconque connue Un mon- tage a été représenté pour fixer les idées à la Fig. 5. Suivant ce montage,, un transformateur 80 comporte un enroulement 81 dont une portion formant primaire est reliée aux bornes 8384 que des conducteurs 85 et 86 relient aux conducteurs 62, 63 (Figs. 3, 4).L'ensemble de cet enroulement 81 est en outre relié par ses extrémités à l'anode 87 et à la cathode 88 de la cel- lule photo-électrique 69 qui est supposée être du type au caesium dans le- quel la résistance interne croit lorsque la cathode 88 est éclairée.
Cette cathode 88 est reliée directement à la grille 89 de l'amplificatrice 68 tandis que la cathode 90 de cette amplificatrice est à un potentiel régla- ble grâce à un potentiomètre 91 en série aux bornes de 1-'enroulement 81 avec une résistance 920 Le filament 93 est alimenté par un enroulement spé- cial 94 du transformateur Enfin la plaque 95 est reliée à la haute-ten- sion par l'enroulement 67 du relais contrôlant l'interrupteur 66. Des bor- nes 96 et 97 relient ce relais au circuit d'alimentation de l'électro-ai- mant 56 (Figs. 3, 4).
Le fonctionnement est le suivant g La machine est supposée arrê- tée. En l'absence de tout obstacle sur le parcours du faisceau 77 fourni par le dispositif 75, la cathode 88 de la cellule 69 est éclairée et les é- lectrons émis par la cathode augmentent le potentiel de la grille 89, de telle sorte que la lampe 68 débite et donne naissance à un courant d'axci- tation de 1-'électro 67. Ge courant ferme l'interrupteur 66 à l'encontre de l'action du ressort de rappel 66a.
La bobine 56 est excitée;, ce qui maintient le cliquet 51 effa- cé dans la position représentée à la Fig. 4 La couronne 41 est libre, mais elle est maintenue dans la position des Figs. 7 et 8 avec le ressort 43 comprimé, car le chien 35 de la clavette 28 est, à l'arrêt de la machi- ne, immobilisé par le levier 370
Dès que l'on désire commencer une opération d'usinage, à l'ai- de du bouton 39 (Figo 1) on efface en 37a le levier 37 (Fig. 6).
La couronne 41 est sollicitée par le ressort comprimé 43 à tourner dans le sens de la flèche f1 par rapport à la douille 26 clave- tée en 27 sur 1-'arbre, 9 qui est immobilisé par le frein 13, mais tout reste, pour un très court instant, en état, car la couronne 41 est blo- quée par la queue 35 de la clavette 28, 1-'échancrure 30 de cette clavet- te étant au contact d'une partie cylindrique de l'alesage 29 du moyeu 17 Cette situation cesse dès que l'une des rainures 34 du moyeu 17 de la poulie 15 se présente devant la partie échancrée 30 de la clavette 28 dans la position représentée à la Figo 9.
A cet instant précis, en ef- fet, par suite de la sollicitation à laquelle la couronne 41 est soumise de la part du ressort 43 et la clavette 28 n'étant plus bloquée en rota- tion par l'alésage 29 du moyeu 17, la couronne 41 fait osciller le chien 35 et la clavette 28 dans le sens de la flèche f2. rareté 40 de cette clavette vient ainsi en prise dans la rainure 34 du moyeu 17 qui se trou- ve alors claveté par rapport à l'arbre 9 (position de la Figo 4).
l'en= traînement de cet arbre 9 commence donc et il se poursuivra sans inci- dent jusqu'à nouvel ordre et., en principe, jusqu'à ce que le bouton 39 étant abandonné, le levier 37 effacé en 37a revienne dans la position en traits pleins (Fige 6) provoquant ainsi un arrêt du chien 35 qui., pen- dant toute la rotation, se déplace autour de l'axe AA avec l'ensemble en- traîné;
ce chien sera alors obligé de reprendre la position de la Figo 7 débrayant à nouveau la poulie 160
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Mais, si, au cours du fonctionnement normale l'ouvrier introduit
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par exemple sa main 98 (Figo 3) sur le. trajet du faisceal1 lumineux 77, in- terrompant ainsi l'éclairage de la cathode 88 de la cellule photo-électrique 68A la différence de potentiel, déterminée par le potentiomètre 91, entre la grille 89 et la cathode 90, est rétablieo Le courant plaque dëcroit; le re- lais 67 est désexcité ce qui permet au ressort 66a d'ouvrir l'interrupteur
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66m L'électro 56 est désexcité.
Sous Inaction du ressort de rappel 55, la bielle 54 se déplace de la position de la Figo 4 à celle de la Figo 3, rame-
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nant ainsi la tête 50 du cliquet 51 sur le trajet des dents 42 de la COl1rOn- ne 41.
Si, devant la tête 50 du cliquet défile à cet instant précis la partie non dentée de la couronne 42, ce qui correspond à la course ascendan-
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te du porte-poinçon 6, rien ne se produit pour 15instant, mais, dès que la première dent 42 se présentera devant la tête 50q la couronne 41 sera arrêt- téeo Si,,au contraire,l'incident se produit pendant la course descendante
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du porte=poinçon 6a c'est-à-dire alors que les dents L,.2 défilent au droit du cliquet 51, une dent (par exemple la première, Figo 3) se présente immé- diatement devant la tête 50 du cliquet 51 ramené dans sa position active et l'arrêt de la couronne 41 est immédiate
L'arrêt de la couronne 41,
alors que la douille 26 continue pour 1-'instant à être entraînée par la poulie 16, ramène le chien 35 dans la po- sition de la Fig. 7 et$ par suite la clavette 28 qui en est solidaire; dans
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la position de débrayage représentée aux FigSo 3, 7 et 9. L'arbre 9 s'imo- bilise aussitôt sous Inaction du frein 13 cependant que la pottlie 16s désor- mais folle;
, continue seule sa rotationo
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Dès que l'incident a pris fin, c'est-à-dire que l'ouvrier a re- tiré sa main 98, le faisceau 77 retombe sur la cathode 88 de la cellule 69, l'électro 56 est à nouveau excité, le cliquet 51 est effacé dans la posi- tion de la fig. 4 et, sous Inaction du ressort 43 qui a été comprimé au mo- ment du débrayage, la couronne 41 est à nouveau sollicitée dans le sens de la flèche f1 (Figo 7) par rapport à la douille 26 maintenant immobile et, dès que l'une des entailles 34 du moyeu 17 de la poulie 16 se présente de- vant la clavette 28,
un nouveau clavetage s'opère automatiquement sous l'ac- tion du ressort 43 et l'embrayage est ainsi assuré à nouveau sans que l'ou- vrier ait eu à effectuer la moindre manoeuvreo
Le dispositif assure donc d'une manière absolue la protection de l'ouvrier,\1 chaque fois que celui-ci, par une manoeuvre intempestive et dangereusecoupe le faisceau lumineux 85.
Eventuellement si la machine-outil comporte plusieurs zones dan- gereuses il peut être prévu, pour chacune de ces zones,, un dispositif à cellule et relais avec dispositif optique donnant un faisceau traversant cette zone, les relais afférent aux diverses cellules actionnant des inter-
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rupteur a montés en série dans le circuit dealimenta:tion de l'êlec r 56, comme représenté en traits mixtes sur la fiiga 4, où 70a représente le baie- tier d'une deuxième cellule, de telle sorte que "1,'¯:tlterruption de l'un quel- conque des faisceaux lumineux provoquera l'arrêt de la machinée
Naturellement,, l'invention n'est nullement limitée au mode
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d'exécution qui n'a été représenté et décrit qu' à titre deexemple.
L'invention s'applique, bien entendu, à des machines-outils quelconqueso Le montage de la cellule de l8interrustea et du relais n'ont
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