EP1699064A1 - Interrupteur plan et détecteur de présence d'un corps pesant ou d'un individu intégrant un tel interrupteur - Google Patents

Interrupteur plan et détecteur de présence d'un corps pesant ou d'un individu intégrant un tel interrupteur Download PDF

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EP1699064A1
EP1699064A1 EP06300157A EP06300157A EP1699064A1 EP 1699064 A1 EP1699064 A1 EP 1699064A1 EP 06300157 A EP06300157 A EP 06300157A EP 06300157 A EP06300157 A EP 06300157A EP 1699064 A1 EP1699064 A1 EP 1699064A1
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EP
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switch according
face
plate
pins
projections
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EP06300157A
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German (de)
English (en)
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EP1699064B1 (fr
Inventor
Michel Duperron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GOUILLARDON GAUDRY
Original Assignee
GOUILLARDON GAUDRY
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
    • H01H3/141—Cushion or mat switches

Definitions

  • the invention relates to a flat switch, intended to open or on the contrary to close an electrical circuit for controlling, actuating a device or authorizing the operation of a device.
  • the invention also relates to a device for detecting the presence of a heavy body or an individual, integrating such a switch.
  • Such a presence detector finds different areas of application. Among these, one can mention in particular the security systems, in which the realization of certain actions or the activation of organs, machines, installation, and in general of any device, can be authorized only in the presence of the operator, whose detection is thus determined.
  • Sensitive safety mats that function as a detector and are used mainly to detect the presence of people or objects in a danger zone, to send control pulses or to send counting pulses are known.
  • Such sensitive mats consist of two parallel electrically conductive contact surfaces separated from each other by the compressible elements, said surfaces having on their faces opposite those intended to cooperate to close an electrical circuit. , a vinyl or polyurethane coating.
  • One of said coatings can even have an anti-slip surface typically formed by reliefs.
  • Such carpets are for example described in EP-A-1437752.
  • electrical contactors are generally made of copper, outbid manufacturing costs.
  • EP-A-0 395 784 also describes a detection device of the type in question.
  • the spacing means of the conductive plates recommended therein consist of extended strips, in particular of triangular section, thus significantly affecting the detection sensitivity of the device. Indeed, these bands bend under the effect of the load, and because of the nature of the material that constitutes them, the contact between the two conductive plates requires a relatively high pressure.
  • carpets have the disadvantage of being of limited comfort, likely to be translated in the long run for operators or users by the appearance of syndromes more and more often observed in the world of work, related to trauma or musculoskeletal disorders, particularly in the pelvis.
  • Such musculoskeletal disorders or traumas are traditionally inherent in the repetition of an identical gesture in a continuous manner at high rates.
  • the basin plays an obvious role as a damping element, and one of the problems that the invention aims to solve lies in reducing the role of damping devolved to the basin, thereby canceling otherwise to limit these musculoskeletal disorders or traumatisms.
  • the invention therefore aims firstly at a flat switch intended to close or open an electrical circuit, said switch being constituted by an electrically conductive plate provided with multiple projections, oriented substantially perpendicular to the general plane of the plate, said plate being connected to the electrical circuit, and embedded in a layer of rubber or elastomer, at least part of said protrusions flush at one of the faces of the structure thus produced, intended to cooperate with the support or with a complementary element contributing to the constitution of said circuit.
  • this conductive plate consists of a perforated plate, defining a multitude of orifices in addition to said projections.
  • a conductive plate therefore simultaneously has properties of rigidity and flexibility, allowing it to bend under the action of a load, so as to allow the protrusions flush with the rubber or elastomer layer to come into electrical contact with the support or with a complementary element contributing to the constitution of said circuit.
  • the face in question of said structure comprises pawns or guard pads, distributed substantially over the entire surface and whose height exceeds the length of the protrusions flush.
  • planar switch can advantageously be positioned on the metal frame of a machine, an installation or a vehicle, brought to the zero potential, that is to say to the ground, the plate being for its part on at a potential different from zero.
  • contacting the plate, via protrusions flush with the metal frame causes closure of the circuit and corollary the possible activation of other ancillary organs or the operation of a forklift.
  • the other face of the structure that is to say the one opposite to the face provided with the pins or guard studs, is provided with reliefs, advantageously derived from molding, and intended to confer on the structure properties anti-slip, besides optimizing if necessary the damping capacity of the flat switch, these reliefs can be of any shape, and being advantageously regularly distributed on the face in question.
  • the pins or guard posts are located vertically above all or part of the non-relief zones of the opposite face.
  • this flat switch may comprise a lower part (previously defined as being the complementary element), consisting of a flat and uniform conductive plate, overmolded with rubber or elastomer, with the exception of one its two main faces, said plate being also connected to the electrical circuit, which mention was made previously.
  • This uniform conductive plate is intended to come into contact with the protrusions flush with the aforementioned structure, when sufficient pressure is exerted on the upper face of said structure, capable of inducing the curvature or fold of the face provided with the pins or pads. guard, and thus cause contact between the protrusions flush and the uniform plate of the lower part, notwithstanding the pins or guard studs.
  • the required pressure is between 2 and 7 daN for a support of section close to 50 cm 2 . In doing so, the structure is given a sufficient sensitivity depending on the applications envisaged, since as already indicated, it is the conductive plate provided with protrusions which bends or bends, even though the studs or pions undergo almost no 'crushing.
  • the lower part is secured to the upper part at their respective periphery, preferably by gluing after casing of one in the other, said parts being substantially the same length and width, to the close fitting area.
  • the overmolding materials of the lower and upper parts respectively are of the same nature.
  • the lower face of the lower part therefore opposed to the non-overmolded zone, has cells, preferably resulting from molding, providing the function of dampers, these cells being capable of adopting any cross section, and in particular square or polygonal .
  • This structure is advantageously used in the case of a device for detecting the presence of a body or an individual, for the purpose of reinforcing the security of the devices to which it is integrated.
  • the embodiment described in connection with the appended figures relates to a complete presence detection device, that is to say including an upper part (1) and a lower part (2), this device being intended to fulfill the function of carpet sensitive, especially for a forklift, ie to be placed at the positioning of the operator of said carriage under normal conditions of use, said belt being electrically connected to the activation members of said carriage, to prohibit operation if no presence is detected.
  • the detection device comprises an upper part (1), secured to a lower part (2), the assembly constituting a substantially flat structure whose thickness is relatively small compared to the dimensions of its length and width, as can be seen for example in Figure 3.
  • the sensitive belt has a height of 20 mm, even though its width and length may to be much more important.
  • the upper part (1) consists essentially of a perforated plate (3), defining a multitude of orifices, but especially a certain number of projections (4), oriented substantially perpendicular to the general plane of said sheet, and of which at least part is directed towards the lower part (2).
  • This sheet is made of any electrically conductive material. It can thus be made of steel, type F12T3S1, having undergone anti-corrosion treatment with high zinc content, or stainless steel, such as for example 304L stainless steel (IUP - ARCELOR), ie in austenitic stainless steel with good anti-corrosion properties.
  • stainless steel such as for example 304L stainless steel (IUP - ARCELOR), ie in austenitic stainless steel with good anti-corrosion properties.
  • This perforated plate (3) further has a cut-out at one of its lateral faces, defining a lug (5) intended to allow the electrical connection of the sheet to a cable or electrical wire of an electrical circuit of order or treatment.
  • this sheet (3) of typical thickness of 0.25 mm, is embedded by overmolding in an elastomer layer (6).
  • the elastomer layer (6) injected by means of a press covers the entire upper surface of the sheet (3).
  • the lower face of said sheet ie that intended to cooperate with the lower part (2) of the presence detector, receives only a single rubber or elastomeric web.
  • the projections (4) of the sheet (3) are slightly flush, typically a distance of between 0.05 and 0.2 mm at level of the lower face of the upper part (1).
  • this lower face is provided by overmolding by means of the rubber or elastomer material mentioned above, of pins or guard studs (7), regularly distributed, as can be seen in broken lines in FIG. extending a distance greater than that of the flush distance of the projections (4) at said face, as can be seen in FIG. 4.
  • the height of the studs or guard pins (7) measured relative to the flat portion of the lower face of said upper portion (1) is close to 0.6 mm.
  • the upper face of said upper part (1) has raised areas (8), also advantageously derived from molding, which in the example described are of spherical cap shape . As can be seen in Figures 1 and 4, these reliefs are also regularly distributed.
  • the pins or guard studs (7) of the lower face of the upper part (1) are situated substantially vertically above the zones (9) of the upper face devoid of these raised zones. (8). This characteristic appears very clearly in FIG.
  • the elastomer used for overmolding this perforated sheet (3) is constituted in the example described by a nitrile having a hardness of 50 Shore A.
  • This material has the particularity of being particularly resistant to aggressive media and especially acids, in addition to abrasion, thus promoting the durability of the product.
  • the hardness chosen gives it a relatively large damping capacity, favoring the fight against musculoskeletal disorders.
  • the presence detection device also comprises a lower part (2) described hereinafter in more detail.
  • the upper part (1) has a length and width substantially identical to those of the upper part (1).
  • the lower part (2) basically comprises an electrically conductive plate (10), flat, uniform and continuous. It is made of metal and has a typical thickness of 1 millimeter, to give it a certain rigidity, given its function described hereinafter in more detail, and its integration in the presence detection device of the invention .
  • This lower plate (10), of dimensions (length and width) substantially equivalent to those of the perforated plate (3) of the upper part (1), has like this, a cutout (11) defining a pod, intended for be also connected to a wire or electrical cable of the aforementioned electrical circuit.
  • This lower plate (10) is also overmoulded, advantageously of the same material as the overmolding material of the perforated plate (3) of the upper part (1), this overmoulding however not being present at the level of the upper face (11). ) of said plate, that is to say of the face intended to cooperate with the upper part (1) of the detection device.
  • the lower part (2) has at the opposite side to the face (11) of the plate (10) a number of cells (12), also from molding.
  • the lower part thus produced is assembled to the upper part by gluing at the peripheral edge of the respective parts.
  • the adhesive used may be of any kind, compatible with the rubber or elastomer material used, and in the example described, may consist of a slow-setting cyanoacrylate adhesive, as sold by the company Permabond under the reference C737.
  • cold pressing is carried out with possibly a heating phase (40 to 50 ° C. for about ten minutes) to accelerate the setting of the adhesive.
  • this bonding ensures the tightness of the structure thus produced, making it possible to overcome any corrosion phenomena likely to affect the conductive metal elements acting as inserts, in particular the perforated sheet (3) and the metal plate (10) integrated within said structure.
  • the lugs (5) and (11) respectively defined at the level of the perforated plate (3) than the uniform plate (10) are tinned, favoring the welding of the wire or electrical cable to which they are respectively intended to be joined. and avoiding penetration of the overmoulding material at this level.
  • the overmolding step occurs after the fixing of said son or electrical cables on the respective metal inserts.
  • heat-shrinkable sheaths or even double sheaths are inserted over these lugs and the son or cables to which they are welded to further optimize the tightness of the structure.
  • the generated pressure induces the partial curvature of the upper part (1) and therefore of the sheet (3), and corollary the descent of the projections (4) in contact with the plate (10), notwithstanding the presence of the pins or guard studs (7), whose function is precisely to prevent these unwanted contacts, but whose distribution and dimensions are chosen to allow the realization of such electrical contacts for a pressure, therefore a force, and consequently for a given mass .
  • the presence detector comprises an upper part and a lower part
  • the invention also relates to a presence detector limitatively consisting of the only upper part, as long as stresses, in particular sealing n ' do not intervene. It is sufficient for the proper functioning of the device that it is positioned on a conductive metal chassis, carried to ground, the device itself being raised to a potential other than zero, in the context of the electric circuit in question.
  • the upper face of the upper part (1) is provided with reliefs (8), it should be emphasized that the presence of such reliefs is not imperative for the operation of the device of the 'invention.
  • the device of the invention may be devoid of the honeycomb structure of its lower part, the latter essentially fulfilling a role of damping and therefore comfort. As regards comfort, it is also useful to play on the hardness of the rubber or overmolding elastomer.
  • this detection device can also be immersed in the bottom of the swimming pools, in order to detect a swimmer or any person drowning, and thereby cause the triggering of an alarm signal.
  • Such presence detectors can therefore be made for large areas, and be placed in sensitive places, such as bank branches and other places of the same nature.
  • these devices are safe, since they can operate at low voltage, typically 12, 24 and 48 volts with a low amperage of 0.2 to 0.3 A.
  • such detectors may have a useful surface, that is, capable of generating a signal close to 100% of their total area.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Cet interrupteur est destiné à fermer ou ouvrir un circuit électrique.
Il est constitué d'une plaque (3) conductrice de l'électricité, pourvue de saillies multiples (4), orientées sensiblement perpendiculairement au plan général de la plaque, celle-ci étant connectée audit circuit électrique, et étant noyée dans une couche de caoutchouc ou d'élastomère.
Une partie au moins desdites saillies (4) affleure au niveau de l'une des faces de la structure ainsi réalisée, destinée à coopérer avec le support ou la structure contribuant à constituer le circuit électrique, ladite face étant munie de pions ou plots de garde (7), répartis sensiblement selon toute sa surface et dont la hauteur excède la longueur des saillies (4) en affleurement.

Description

  • L'invention concerne un interrupteur plan, destiné à ouvrir ou au contraire à fermer un circuit électrique de commande, d'actionnement d'un dispositif ou d'autorisation de fonctionnement d'un dispositif.
  • L'invention concerne également un dispositif de détection de présence d'un corps pesant ou d'un individu, intégrant un tel interrupteur.
  • Un tel détecteur de présence trouve différents domaines d'application. Parmi ceux-ci, on peut notamment mentionner les systèmes de sécurité, dans lesquels la réalisation de certaines actions ou l'activation d'organes, de machines, d'installation, et de manière générale de tout dispositif, ne peut être autorisée qu'en présence de l'opérateur, dont la détection est ainsi déterminée.
  • Tel est le cas notamment pour les engins de levage et autres chariots élévateurs, pour lesquels des normes tant nationales que communautaires sont entrées en vigueur, imposant pour des raisons de sécurité, la mise en oeuvre de détecteur de présence en vue de permettre leur progression ou leur actionnement.
  • D'autres domaines techniques sont cependant d'application pour de tels interrupteurs, notamment au niveau des ascenseurs, mais également au niveau des bennes à ordures, ou à déchets.
  • Ainsi, il est bien connu que celles-ci sont munies à l'arrière de marches de faibles dimensions, sur lesquelles sont susceptibles de monter un ou plusieurs opérateurs pour de faibles distances de progression de la benne, afin d'éviter de monter et de redescendre de la cabine du camion portant lesdites bennes, dans un souci de gain de temps. Cependant, pour des raisons de sécurité, la vitesse du camion pendant ces phases particulières de jonction entre deux zones de collecte proches est en principe limitée, par exemple à 35 km/h. Aussi, et pour plafonner cette vitesse, on peut munir lesdites marches d'un détecteur de présente du ou des opérateurs, induisant alors la limitation effective de la vitesse du camion à une valeur déterminée.
    • ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
  • On connaît des tapis sensibles de sécurité fonctionnant comme détecteur et utilisés principalement pour détecter la présence de personnes ou d'objets dans une zone dangereuse, pour envoyer des impulsions de commande ou pour envoyer des impulsions de comptage.
  • De tels tapis sensibles sont constitués de deux surfaces de contact parallèles et conductrices de l'électricité, séparées l'une de l'autre part des éléments compressibles, lesdites surfaces présentant sur leur faces opposées à celles destinées à venir coopérer pour fermer un circuit électrique, un revêtement en vinyle ou en polyuréthane. L'un desdits revêtements peut même présenter une surface anti-glisse typiquement constituée par des reliefs.
  • Lorsqu'une pression est exercée sur la surface supérieure du tapis sensible ainsi constitué, les éléments compressibles s'affaissent, permettant alors la réalisation d'un contact électrique entre les deux plaques conductrices, et corollairement, assurant la fermeture du circuit électrique.
  • De tels tapis sont par exemple décrits dans le document EP-A-1 437 752.
  • Cependant, avec un tel type de dispositif de détection de présence, notamment appliqué sur des chariots élévateurs, on observe la réalisation de contacts électriques intempestifs en raison des trépidations inhérentes au revêtement sur lequel sont appelés à progresser lesdits chariots élévateurs.
  • En outre, afin d'assurer une conduction satisfaisante, les contacteurs électriques sont généralement réalisés en cuivre, surenchérissant les coûts de fabrication.
  • Le document EP-A-0 395 784 décrit également un dispositif de détection du type en question. On peut cependant relever que les moyens d'écartements des plaques conductrices préconisés dans celui-ci sont constitués de bandes étendues, notamment de section triangulaire, affectant alors de manière importante la sensibilité de détection du dispositif. En effet, ces bandes plient sous l'effet de la charge, et en raison de la nature du matériau qui les constitue, le contact entre les deux plaques conductrices requiert une pression relativement importante.
  • Au surplus, de tels tapis présentent l'inconvénient d'être de confort limité, susceptible de se traduire à la longue pour les opérateurs ou utilisateurs par l'apparition de syndromes de plus en plus souvent observés dans le monde du travail, liés aux traumatismes ou troubles musculo - squelettiques, se manifestant notamment au niveau du bassin. De tels troubles ou traumatismes musculo - squelettiques sont inhérents traditionnellement à la répétition d'un geste identique de manière continue selon des cadences élevées.
  • S'agissant par exemple des chariots élévateurs, le bassin joue un rôle évident d'élément amortisseur, et l'un des problèmes que vise à résoudre l'invention réside dans la diminution du rôle d'amortissement dévolu au bassin, pour ainsi annuler sinon limiter ces troubles ou traumatismes musculo - squelettiques.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'invention vise donc tout d'abord un interrupteur plan destiné à fermer ou ouvrir un circuit électrique, ledit interrupteur étant constitué d'une plaque conductrice de l'électricité pourvue de saillies multiples, orientées sensiblement perpendiculairement au plan général de la plaque, ladite plaque étant connectée au circuit électrique, et noyée dans une couche de caoutchouc ou d'élastomère, partie au moins desdites saillies affleurant au niveau de l'une des faces de la structure ainsi réalisée, destinée à coopérer avec le support ou avec un élément complémentaire contribuant à la constitution dudit circuit.
  • Selon l'invention, cette plaque conductrice est constituée d'une tôle perforée, définissant une multitude d'orifices outre lesdites saillies. Une telle plaque conductrice présente donc simultanément des propriétés de rigidité et de flexibilité, l'autorisant à plier sous l'action d'une charge, pour ainsi permettre aux saillies affleurant de la couche en caoutchouc ou en élastomère de venir en contact électrique avec le support ou avec un élément complémentaire contribuant à la constitution dudit circuit.
  • En outre, la face en question de ladite structure comporte des pions ou plots de garde, répartis sensiblement selon toute cette surface et dont la hauteur excède la longueur des saillies en affleurement.
  • Ainsi, un tel interrupteur plan peut avantageusement être positionné sur le châssis métallique d'une machine, d'une installation ou d'un véhicule, porté au potentiel zéro, c'est à dire à la masse, la plaque étant quant à elle portée sur à un potentiel différent de zéro.
  • Ce faisant, la mise en contact de la plaque, par l'intermédiaire des saillies en affleurement avec le châssis métallique provoque la fermeture du circuit et corollairement l'activation éventuelle d'autres organes annexes ou le fonctionnement d'un chariot élévateur.
  • Selon l'invention, l'autre face de la structure, c'est à dire celle opposée à la face munie des pions ou plots de garde, est pourvue de reliefs, avantageusement issus de moulage, et destinés à conférer à la structure des propriétés anti-glisses, outre à optimiser le cas échéant la capacité d'amortissement de l'interrupteur plan, ces reliefs pouvant être de toute forme, et étant avantageusement régulièrement répartis sur la face en question.
  • Selon l'invention, les pions ou plots de garde sont situés à l'aplomb de toutes ou partie des zones dépourvues de relief de la face opposée.
  • Selon l'invention, cet interrupteur plan peut comporter une partie inférieure (définie précédemment comme étant l'élément complémentaire), constituée d'une plaque conductrice uniforme et plane, surmoulée de caoutchouc ou d'élastomère, à l'exception de l'une de ses deux faces principales, ladite plaque étant également connectée au circuit électrique, dont mention a été faite précédemment.
  • Cette plaque conductrice uniforme est destinée à entrer en contact avec les saillies en affleurement de la structure précitée, lorsqu'une pression suffisante est exercée sur la face supérieure de ladite structure, propre à induire la courbure ou pliure de la face munie des pions ou plots de garde, et ainsi provoquer le contact entre les saillies en affleurement et la plaque uniforme de la partie inférieure, nonobstant les pions ou plots de garde. Typiquement, la pression requise est comprise entre 2 et 7 daN pour un appui de section voisine de 50 cm2. Ce faisant, on confère à la structure une sensibilité suffisante en fonction des applications envisagées, puisque comme déjà indiqué, c'est la plaque conductrice munie de saillies qui se courbe ou qui plie, alors même que les plots ou pions ne subissent quasiment pas d'écrasement.
  • La partie inférieure est solidarisée à la partie supérieure au niveau de leur périphérie respective, avantageusement par collage après emboîtage de l'une dans l'autre, lesdites parties étant sensiblement de mêmes longueur et largeur, à la zone d'emboîtage près.
  • En outre, et afin d'optimiser l'étanchéité de la structure alors obtenue, on rapporte au niveau de cette zone périphérique un cordon en silicone, en contact respectif avec les deux parties.
  • Afin en outre d'optimiser ce collage, les matériaux de surmoulage des parties respectivement inférieure et supérieure sont de même nature.
  • Avantageusement, la face inférieure de la partie inférieure, donc opposée à la zone non surmoulée, présente des alvéoles, préférentiellement issues de moulage, assurant la fonction d'amortisseurs, ces alvéoles étant susceptibles d'adopter toute section transversale, et notamment carrée ou polygonale.
  • Cette structure est avantageusement mise en oeuvre dans le cas d'un dispositif de détection de présence d'un corps ou d'un individu, à finalité de renforcement de la sécurité des dispositifs auxquels il est intégré.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • La manière dont l'invention peut être réalisée, et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.
    • La figure 1 est une représentation schématique vue du dessus d'un dispositif de détection de la présence d'un corps ou d'un individu conforme à la présente invention, dont la figure 2 est une vue du dessous.
    • La figure 3 est une représentation schématique en section transversale du dispositif de détection des figures 1 et 2, dont la figure 4 est une vue plus détaillée.
    • La figure 5 illustre la tôle perforée mise en oeuvre au sein de la partie supérieure du dispositif de présence des figures précédentes.
    • La figure 6 illustre la plaque uniforme mise en oeuvre au sein de la partie inférieure du dispositif de présence des figures précédentes.
    MODE DE REALISATION DETAILLE DE L'INVENTION
  • La forme de réalisation décrite en relation avec les figures annexées concerne un dispositif de détection de présence complet, c'est à dire incluant une partie supérieure (1) et une partie inférieure (2), ce dispositif étant destiné à remplir la fonction de tapis sensible, notamment pour un chariot élévateur, c'est à dire d'être placé au niveau du positionnement de l'opérateur dudit chariot en conditions normales d'utilisation, ledit tapis étant relié électriquement aux organes d'activation dudit chariot, pour en interdire le fonctionnement si aucune présence n'est détectée.
  • Il est bien entendu cependant que l'invention ne saurait se limiter à cette seule forme de réalisation ou d'application.
  • Selon donc ce mode de réalisation particulier, le dispositif de détection comporte une partie supérieure (1), solidarisée à une partie inférieure (2), l'ensemble constituant une structure sensiblement plane, dont l'épaisseur est relativement faible au regard des dimensions de sa longueur et de sa largeur, ainsi qu'on peut par exemple l'observer sur la figure 3. Ainsi, dans l'exemple décrit, le tapis sensible présente une hauteur voisine de 20 mm, alors même que sa largeur et sa longueur peuvent être beaucoup plus importantes.
  • La partie supérieure (1) est fondamentalement constituée d'une tôle perforée (3), définissant une multitude d'orifices, mais surtout un certain nombre de saillies (4), orientées sensiblement perpendiculairement par rapport au plan général de ladite tôle, et dont partie au moins est dirigée en direction de la partie inférieure (2).
  • Cette tôle est réalisée en tout matériau conducteur de l'électricité. Elle peut ainsi être réalisée en acier, de type F12T3S1, ayant subi un traitement anti-corrosion à haute teneur en zinc, ou en en acier inoxydable, tel que par exemple en inox 304L (IUP - ARCELOR), c'est à dire en acier inoxydable austénitique, présentant de bonnes propriétés de lutte contre la corrosion.
  • Cette tôle perforée (3) présente en outre une découpe au niveau de l'une de ses faces latérales, définissant une cosse (5), destinée à permettre la connexion électrique de la tôle à un câble ou fil électrique d'un circuit électrique de commande ou de traitement.
  • Selon l'invention, cette tôle (3), d'épaisseur typique de 0.25 mm, est noyée par surmoulage dans une couche d'élastomère (6).
  • Plus précisément, la couche en élastomère (6) injectée au moyen d'une presse, vient recouvrir toute la surface supérieure de la tôle (3). En revanche, la face inférieure de ladite tôle, c'est à dire celle destinée à coopérer avec la partie inférieure (2) du détecteur de présence, ne reçoit qu'un simple voile caoutchouc ou élastomérique. Ce faisant, et en jouant sur le retrait connu du caoutchouc ou de l'élastomère lors de leur refroidissement après injection, les saillies (4) de la tôle (3) affleurent légèrement, typiquement d'une distance comprise entre 0.05 et 0.2 mm au niveau de la face inférieure de la partie supérieure (1).
  • Corollairement, cette face inférieure est munie par surmoulage au moyen du matériau caoutchouc ou élastomère mentionné précédemment, de pions ou plots de garde (7), régulièrement répartis, ainsi qu'on peut l'observer en traits discontinus sur la figure 1, et s'étendant sur une distance supérieure à celle de la distance d'affleurement des saillies (4) au niveau de ladite face, ainsi qu'on peut l'observer sur la figure 4.
  • En l'espèce, la hauteur des plots ou pions de garde (7) mesurée par rapport à la partie plane de la face inférieure de ladite partie supérieure (1) est voisine de 0.6 mm.
  • En outre, et selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la face supérieure de ladite partie supérieure (1) présente des zones en relief (8), également avantageusement issues de moulage, qui dans l'exemple décrit sont de forme en calotte sphérique. Ainsi qu'on peut l'observer sur les figures 1 et 4, ces reliefs sont également régulièrement répartis.
  • Ces zones en relief (8) sont tout d'abord destinées à conférer au tapis sensible des propriétés anti-glisses. Mais elles favorisent également la capacité d'absorption des trépidations, et donc en général d'amortissement du tapis, dans l'objectif de lutter contre les troubles musculo - squelettiques évoqués dans les inconvénients des dispositifs de l'état antérieur de la technique.
  • Selon une caractéristique de l'invention, les pions ou plots de garde (7) de la face inférieure de la partie supérieure (1) sont situés sensiblement à l'aplomb des zones (9) de la face supérieure dépourvues de ces zones en relief (8). Cette caractéristique apparaît très nettement sur la figure 1.
  • L'élastomère mis en oeuvre pour le surmoulage de cette tôle perforée (3) est constituée dans l'exemple décrit, par un nitrile d'une dureté de 50 Shore A. Ce matériau présente la particularité d'être particulièrement résistant aux milieux agressifs et notamment acides, outre à l'abrasion, favorisant dès lors la pérennité du produit. Au surplus, la dureté choisie lui confère une capacité d'amortissement relativement importante, favorisant la lutte contre les troubles musculo - squelettiques.
  • Selon la forme de réalisation décrite, le dispositif de détection de présence comporte également une partie inférieure (2) décrite ci-après plus en détail.
  • Tout d'abord, celle-ci présente une longueur et une largeur sensiblement identiques à celles de la partie supérieure (1). Avantageusement, elle vient s'emboîter dans ladite partie supérieure, celle-ci étant alors munie d'un rebord périphérique, propre à définir la zone de réception de la partie inférieure.
  • La partie inférieure (2) comprend fondamentalement une plaque conductrice de l'électricité (10), plane, uniforme et continue. Elle est réalisée en métal et présente une épaisseur typique de 1 millimètre, afin de lui conférer une certaine rigidité, compte tenu de sa fonction décrite ci-après plus en détail, et de son intégration dans le dispositif de détection de présence de l'invention.
  • Cette plaque inférieure (10), de dimensions (longueur et largeur) sensiblement équivalentes à celles de la tôle perforée (3) de la partie supérieure (1), présente comme celle-ci, une découpe (11) définissant une cosse, destinée à être reliée également à un fil ou câble électrique du circuit électrique mentionné précédemment.
  • Cette plaque inférieure (10) est également surmoulée, avantageusement du même matériau que le matériau de surmoulage de la tôle perforée (3) de la partie supérieure (1), ce surmoulage cependant n'étant pas présent au niveau de la face supérieure (11) de ladite plaque, c'est à dire de la face destinée à coopérer avec la partie supérieure (1) du dispositif de détection.
  • La partie inférieure (2) présente au niveau de la face opposée à la face (11) de la plaque (10) un certain nombre d'alvéoles (12), également issues de moulage.
  • Ces alvéoles sont relativement profondes au regard de l'épaisseur du dispositif de détection, et présentent une section transversale carrée ou polygonale. Elles sont destinées à conférer audit dispositif de détection ses caractéristiques d'amortissement, tout particulièrement recherchées dans le cadre de la présente invention. Il convient de souligner à cet égard que le choix du matériau de surmoulage, tel que celui mentionné précédemment contribue de manière importante à cet amortissement, dans la mesure où sa dureté limitée confère à l'ensemble une certaine souplesse, favorisant l'écrasement du tapis, et donc sa fonction de filtre des trépidations et autres vibrations.
  • La partie inférieure ainsi réalisée est assemblée à la partie supérieure par collage au niveau du bord périphérique des parties respectives.
  • La colle mise en oeuvre peut être de toute nature, compatible avec le matériau caoutchouc ou élastomère mis en oeuvre, et dans l'exemple décrit, peut être constitué d'une colle cyano-acrylate à prise lente, telle que commercialisée par la société Permabond sous la référence C737.
  • Une fois la colle appliquée au niveau de la périphérie, on effectue un pressage à froid avec éventuellement une phase de chauffage (40 à 50 °c pendant une dizaine de minutes) pour accélérer la prise de la colle.
  • Ce faisant, on assure par ce collage l'étanchéité de la structure ainsi réalisée, permettant de s'affranchir des éventuels phénomènes de corrosion susceptibles d'affecter les éléments métalliques conducteurs faisant fonction d'inserts, notamment la tôle perforée (3) et la plaque métallique (10) intégrée à l'intérieur de ladite structure.
  • Cependant, afin d'optimiser encore cette étanchéité, il est possible de rapporter après cette phase de collage un cordon en silicone (13) au niveau de la périphérie de la structure, ledit cordon étant en contact avec les parties supérieure et inférieure.
  • Au surplus, les cosses (5) et (11) respectivement définies au niveau de la tôle perforée (3) que de la plaque uniforme (10) sont étamées, favorisant la soudure du fil ou câble électrique auquel elles sont respectivement destinées à être solidarisées, et évitant la pénétration du matériau de surmoulage à ce niveau. En effet, l'étape de surmoulage intervient postérieurement à la fixation desdits fils ou câbles électriques sur les inserts métalliques respectifs.
  • En outre, des gaines thermorétractables voire même des double gaines sont insérées par dessus ces cosses et les fils ou câbles auxquels elles sont soudées afin d'optimiser encore l'étanchéité de la structure.
  • Ce faisant, compte tenu d'une part, du matériau de surmoulage employé, d'autre part de la répartition des pions ou plots de garde, et de la structure relative des éléments conducteurs, lorsqu'une pression suffisante est exercée sur le tapis sensible ainsi défini, ladite pression étant inhérente à la présence d'un opérateur ou d'un objet, un contact s'établit entre partie des saillies (4) et la plaque métallique uniforme (10), en raison de la courbure de la tôle (3), assurant alors la fermeture du circuit électrique auquel l'ensemble est relié, et corollairement, autorisant ou au contraire interdisant, l'activation de l'organe, du dispositif ou de l'installation, et dans le cas d'espèce du chariot élévateur, au sein duquel le dispositif de détection ainsi défini est intégré.
  • En effet, la pression engendrée induit la courbure partielle de la partie supérieure (1) et donc de la tôle (3), et corollairement la descente des saillies (4) en contact de la plaque (10), nonobstant la présence des pions ou plots de garde (7), dont la fonction est justement d'empêcher ces contacts intempestifs, mais dont la répartition et les dimensions sont choisies pour permettre la réalisation de tels contacts électriques pour une pression, donc une force, et corollairement pour une masse donnée.
  • Si, dans l'exemple décrit, le détecteur de présence comporte une partie supérieure et une partie inférieure, l'invention concerne également un détecteur de présence limitativement constitué de la seule partie supérieure, dès lors que des contraintes, notamment d'étanchéité n'interviennent pas. Il suffit pour le bon fonctionnement du dispositif qu'il soit positionné sur un châssis métallique conducteur, porté à la masse, le dispositif étant lui même porté à un potentiel différent de zéro, dans le cadre du circuit électrique en question.
  • Par ailleurs, si dans l'exemple décrit, la face supérieure de la partie supérieure (1) est munie de reliefs (8), il convient de souligner que la présence de tels reliefs n'est pas impérative pour le fonctionnement du dispositif de l'invention.
  • De la même manière, le dispositif de l'invention peut être dépourvu de la structure alvéolaire de sa partie inférieure, celle-ci remplissant essentiellement un rôle d'amortissement et donc de confort. S'agissant du confort, on peut également utilement jouer sur la dureté du caoutchouc ou de l'élastomère de surmoulage.
  • On conçoit dès lors les nombreuses applications du dispositif de détection de l'invention.
  • Ainsi, outre celles liées à la sécurité, déjà mentionnées, on peut également citer, compte tenu de l'étanchéité conférée audit dispositif, celles liées au milieu aquatique, en qualité de contact chronométrique dans le cadre des manifestations sportives. Le nageur doit en effet appuyer sur un contacteur lorsqu'il termine l'épreuve afin d'engendrer l'interruption du chronomètre.
  • Mais ce dispositif de détection peut également être immergé au fond des piscines, afin de détecter un nageur ou toute personne en train de se noyer, et corollairement provoquer le déclenchement d'un signal d'alarme.
  • De tels détecteurs de présence, de coût de fabrication réduit, peuvent dès lors être réalisés pour des surfaces importantes, et être placés dans des lieux sensibles, tels que des agences bancaires et autres lieux de même nature.
  • De nombreux avantages résultent du dispositif de détection de l'invention. Outre ceux déjà mentionnés précédemment, on peut également citer sa durée de vie et sa fiabilité élevées en raison des matériaux mis en oeuvre, outre de son mode de réalisation.
  • En outre, ces dispositifs sont sans danger, puisqu'ils peuvent fonctionner en basse tension, typiquement 12, 24 et 48 volts avec un faible ampérage de 0,2 à 0,3 A.
  • De plus, de tels détecteurs peuvent présenter une surface utile, c'est à dire propre à engendrer un signal voisine de 100 % de leur surface totale.
  • Enfin, ils sont susceptibles d'être utilisés dans de nombreuses circonstances et dans des milieux agressifs, là encore, en raison du choix des constituants.

Claims (11)

  1. Interrupteur plan destiné à fermer ou ouvrir un circuit électrique, comprenant une plaque (3) conductrice de l'électricité noyée dans une couche de caoutchouc ou d'élastomère et connectée audit circuit électrique, pourvue de saillies multiples (4), orientées sensiblement perpendiculairement par rapport au plan général de la plaque et destinées à coopérer avec le support ou avec un élément complémentaire contribuant à constituer le circuit électrique, caractérisé en ce que la plaque conductrice (3) est constituée d'une tôle perforée, définissant une multitude d'orifices outre lesdites saillies (4), en ce que partie au moins desdites saillies (4) affleure au niveau de l'une des faces de la structure ainsi réalisée, et en ce que ladite face est munie de pions ou plots de garde (7), répartis sensiblement selon toute sa surface et dont la hauteur excède la longueur des saillies (4) en affleurement.
  2. Interrupteur plan selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre face dudit interrupteur, c'est à dire celle opposée à la face munie des pions ou plots de garde (7), est pourvue de reliefs (8).
  3. Interrupteur plan selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les pions ou plots de garde (7) sont situés à l'aplomb de toutes ou partie de zones (9) dépourvues de relief (8) de la face opposée.
  4. Interrupteur plan selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les reliefs (8) sont issus de moulage, et sont de toute forme.
  5. Interrupteur plan selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les reliefs (8) sont régulièrement répartis sur la face en question.
  6. Interrupteur plan selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une partie inférieure (2), constituée d'une plaque conductrice de l'électricité uniforme et plane (10), surmoulée de caoutchouc ou d'élastomère, à l'exception de l'une de ses deux faces principales, ladite plaque étant également connectée au circuit électrique, et étant destinée à entrer en contact avec les saillies en affleurement (4) de la plaque conductrice (3) lorsqu'une pression suffisante est exercée sur la face supérieure de l'interrupteur, propre à induire la courbure de la face munie des pions ou plots de garde (7), et ainsi provoquer le contact entre partie au moins des saillies en affleurement (4) et la plaque (10) de la partie inférieure, nonobstant les pions ou plots de garde, et ainsi fermer le circuit électrique.
  7. Interrupteur plan selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie inférieure (2) est solidarisée par collage à la partie supérieure (1) constituée par la plaque (3) munie des saillies au niveau de leur périphérie.
  8. Interrupteur plan selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les matériaux de surmoulage des parties respectivement inférieure et supérieure sont de même nature.
  9. Interrupteur plan selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la face inférieure de la partie inférieure (2), donc opposée à la zone non surmoulée de la plaque conductrice (10), présente des alvéoles (12), assurant la fonction d'amortisseurs, ces alvéoles étant susceptibles d'adopter toute section transversale, et notamment carrée ou polygonale.
  10. Interrupteur plan selon la revendication 9, caractérisé en ce que les alvéoles (12) sont issues de moulage
  11. Dispositif de détection de la présence d'un corps pesant ou d'un individu, caractérisé en ce qu'il intègre un interrupteur selon l'une des revendications 1 à 10, assurant la fermeture ou l'ouverture d'un circuit électrique commandant l'actionnement de tout organe, dispositif ou installation.
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