FR2526519A1

FR2526519A1 - SAFETY DEVICE FOR STARTING AN ELECTRICAL APPARATUS

Info

Publication number: FR2526519A1
Application number: FR8207808A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3316310A1

Abstract

The safety device is used to allow an apparatus to be switched on only when all the necessary protection parts are installed. Each protection part has a switching part (2), a measurement arrangement confirming the presence of the switching part, which measurement arrangement interacts with a switching arrangement (6) in such a manner that an interruption point in the electrical circuit of the apparatus is closed.

Description

La présente invention concerne un dispositif de securite pour appareils comportant des pièces pouvant StZe dangereuses, par exemple des pièces en mouvement ou sous tension, et nécessitant de ce fait la mise en place d'un capot protecteur avant la mise en service. Le dispositif proposé permet d'éviter la mise en route effective de l'appareil tant que le capot ou tout autre éliment de sScuritF nécessaire n'a pas étB mis en place. The present invention relates to a safety device for devices comprising potentially dangerous StZe parts, for example moving or live parts, and therefore requiring the installation of a protective cover before commissioning. The proposed device makes it possible to avoid the effective start-up of the device until the cover or any other necessary safety element has not been put in place.

Dans un souci de sécurité, il est frequemment nécessaire de rendre impossible la mise en route d'un appareil tant qu'un certain nombre d'élXments nécessaires a la sécurité des utilisateurs n'ont pas été mis en place. For security reasons, it is frequently necessary to make it impossible to start up a device until a certain number of elements necessary for the safety of users have not been put in place.

On a donc imaginé un certain nombre de dispositifs où le circuit d'alimentation de l'appareil a prot6- ger, ou un circuit auxiliaire nécessaire a la mise en route de celui-ci, comporte une section ouverte en l'absence des organes de protection nécessaires et fermée en leur presence.Ceux-ci jouent alors le rôle d'organes de commande mobiles,leur mise en place assurant la fermeture de la section de circuit mentionne ci-dessus par l'interme- diaire d'interrupteurs. We have therefore imagined a number of devices where the supply circuit of the device to be protected, or an auxiliary circuit necessary for starting it up, has an open section in the absence of the protection necessary and closed in their presence. These then play the role of mobile control members, their installation ensuring the closing of the circuit section mentioned above by means of switches.

Les dispositifs existants présentent toutefois l'inconvénient de pouvoir être neutralisés en particulier lorsque les interrupteurs actionnés par les organes de protection sont facilement accessibles, leur fermeture pouvant alors autre réalisée par l'intermédiaire d'autres objets que les organes de commande mobiles prévus à cet effet. Existing devices do however have the drawback of being able to be neutralized in particular when the switches actuated by the protective members are easily accessible, their closure then being able to be achieved by means of objects other than the mobile control members provided for this purpose. effect.

Un objet de la présente invention est de rFali- ser un dispositif de commutation de circuit électrique pouvant être utilisé comme contact de sécurité sur des appareils comportant des pièces pouvant titre dangereuses, présentant par rapport aux réalisations mentionnées ci-dessus l'avantage de ne pouvoir être neutralisés qu'au moyen d'objets représentatifs d'une grandeur bien précise et donc généralement non disponibles dans l'environnement des machines à protéger. An object of the present invention is to provide an electrical circuit switching device which can be used as a safety contact on devices comprising parts which may be dangerous, having the advantage over the above-mentioned embodiments of not being able to be neutralized only by means of representative objects of a very precise size and therefore generally not available in the environment of the machines to be protected.

Selon un des aspects de la présente invention, la commutation éstréalisée par mise en place d'un organe de commutation mobile porté par l'organe de sécurité dans le circuit à commuter, cet organe de commutation mobile étant représentatif d'une grandeur dont la valeur peut être détectée par un moyen de détection faisant partie du dispositif de sécurité solidaire du circuit à commuter. According to one aspect of the present invention, the switching achieved by setting up a movable switching member carried by the safety member in the circuit to be switched, this movable switching member being representative of a quantity whose value can be detected by a detection means forming part of the safety device integral with the circuit to be switched.

On a décrit ci-dessous en liaison avec la figure unique annexée,un exemple particulier de réalisation du dispositif de sécurité selon l'invention. A particular embodiment of the safety device according to the invention has been described below in connection with the single appended figure.

Le circuit d'alimentation de la machine a commuter alimenté sous une tension V peut être ferme par un relais 5 normalement ouvert dont la fermeture est commandée par le dispositif de sécurité et comporte en outre un interrupteur 28 actionné par l'utilisateur lors de la mise en route de la machine. The power supply circuit of the switching machine supplied with a voltage V can be closed by a normally open relay 5 the closing of which is controlled by the safety device and further comprises a switch 28 actuated by the user when switching on. on the way to the machine.

La partié mobile du contact de sécurité solidaire par exemple du capot 1 d'une machine, comporte une resistance 2 d'une valeur connue Rm, fixée au capot 1 de fa çon rigide,par exemple au moyen de rivets ou soudures. Les extrémités de la résistance 2 sont reliées a des moyens de contact 3 et 4 portés par le capot et isolés lectrique- ment de celui-ci. The movable part of the safety contact secured for example to the cover 1 of a machine, comprises a resistance 2 of a known value Rm, fixed to the cover 1 rigidly, for example by means of rivets or welds. The ends of the resistor 2 are connected to contact means 3 and 4 carried by the cover and electrically isolated from the latter.

La partie fixe du dispositif de sécurité, se présente sous la forme d'un circuit électrique dont les bornes 20,21 sont alimentées sous une tension continue v pouvant alimenter la bobine du relais 5. Cette branche du circuit comporte en outre un transistor 6 dont le collecteur est relié à une borne de la bobine du relais 5 et dont l'émetteur est renié à la masse. The fixed part of the safety device is in the form of an electrical circuit, the terminals 20, 21 of which are supplied with a direct voltage v which can supply the coil of the relay 5. This branch of the circuit also includes a transistor 6, the the collector is connected to a terminal of the coil of relay 5 and whose transmitter is denied ground.

L'autre branche du circuit alimenté par la tension v constitue un moyen de dlection et comporte une porte NON OU 7 dont la sortie 8 est raccordée a la base du transistor 8 et les entrées 9 et 10 respectivement aux sorties 11 et 12 de deux amplificateurs opérationnels 13 et 14. Trois résistances 15, 16 et 17 sont agencées de fa çon à former un pont de Wheatstone équilibré avec la résistance 2 intégrée au capot 1 lorsque celui-ci est mis en place. Deux moyens de contact 38 et 19 solidaires du bâti de la machine et isolés électriquement par rapport à celui-ci sont raccordés respectivement à la résistance 15 et a la borne 20 d'alimentation.L'extrémité commune aux résistances 15 et 16 est raccordée à la borne 21 d'alimentation.L'extrémité 26 commune aux résistances 16 et 17 est raccordée à l'entrée +,22 de l'amplificateur opérationnel 14 et à l'entrée -,23 de l'amplificateur opérationnel 13. The other branch of the circuit supplied by the voltage v constitutes a detection means and comprises a NOR gate 7 whose output 8 is connected to the base of the transistor 8 and the inputs 9 and 10 respectively to the outputs 11 and 12 of two amplifiers operational 13 and 14. Three resistors 15, 16 and 17 are arranged so as to form a balanced Wheatstone bridge with the resistance 2 integrated into the cover 1 when the latter is put in place. Two contact means 38 and 19 integral with the machine frame and electrically insulated from it are connected to the resistor 15 and to the supply terminal 20 respectively. The end common to the resistors 15 and 16 is connected to the supply terminal 21. The end 26 common to resistors 16 and 17 is connected to the + input, 22 of the operational amplifier 14 and to the - input, 23 of the operational amplifier 13.

L'extrémité de la résistance 15 reliée au moyen de contact 18 est raccordée d'une part à îtentrée -,24 de l'amplificateur opérationnel 14 et à l'entrée +,25 de l'amplificateur opérationnel 13. The end of the resistor 15 connected to the contact means 18 is connected on the one hand to the input -, 24 of the operational amplifier 14 and to the input +, 25 of the operational amplifier 13.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante : le capot 1 étant ouvert, ou si une résistance de valeur différente de Rm est branchée aux bornes 18 et 19, le pont de Wheatstone est déséquilibré et il existe une différence de potentiel entre les bornes 26 et 27. Si le potentiel de la borne 27 est supérieur à celui de la borne 26,l'amplificateur opérationnel 13 transmet une certaine tension'a l'entrée 10 de la porte 7 qui se trouve ainsi à l'état 1, tandis que l'entrée 9 est à l'état 0. The device operates as follows: the cover 1 being open, or if a resistor with a value different from Rm is connected to terminals 18 and 19, the Wheatstone bridge is unbalanced and there is a potential difference between terminals 26 and 27 If the potential of terminal 27 is greater than that of terminal 26, the operational amplifier 13 transmits a certain voltage to the input 10 of door 7 which is thus in state 1, while the input 9 is in state 0.

De même, si le potentiel de la borne 27 est inférieur à celui de la borne 26,l'amplificateur opérationnel 14 met l'entrée 9 de la porte 7 à l'état 1, l'entrée 10 étant à l'état 0. Likewise, if the potential of terminal 27 is less than that of terminal 26, the operational amplifier 14 puts the input 9 of the gate 7 to state 1, the input 10 being to state 0.

La porte 7 est donc bloquée et ne déclenche pas le transistor 6, le relais 5 reste ouvert. La machine ne peut donc pas démarrer quand on actionne l'interrupteur 28. Gate 7 is therefore blocked and does not trigger transistor 6, relay 5 remains open. The machine cannot therefore start when the switch 28 is actuated.

Le capot 1 étant fermé, les moyens de contact 3 et 4 viennent en contact avec leurs homologues 18 et 19 solidaires du châssis, et la résistance 2 se trouve insérée dans le pont de Wheatstone qui est ainsi équili bre. Les bornes 26 et 27 sont alors au même potentiel. The cover 1 being closed, the contact means 3 and 4 come into contact with their counterparts 18 and 19 secured to the chassis, and the resistor 2 is inserted into the Wheatstone bridge which is thus balanced. Terminals 26 and 27 are then at the same potential.

Les deux entres de la porte 7 sont donc à l'état 0 et la sortie 8 à l'état 1, c'est-a-dire qu'une tension se trouve appliquée à la base du transistor 6. Le transistor 6 est excité et devient conducteur permettant ainsi la fermeture du relais 5. La machine pourra démarrer des que l'utilisateur actionnera l'interrupteur 28.The two inputs of gate 7 are therefore at state 0 and output 8 at state 1, that is to say that a voltage is applied to the base of transistor 6. Transistor 6 is excited and becomes conductive, thus allowing the relay 5 to close. The machine can start as soon as the user actuates the switch 28.

il apparaît clairement à la lecture de la pré- sente description que la machine ne peut être mise en état de démarrer que lorsqu'un objet présentant une resis- tance égale & celle de la résistance 2 est connecté aux moyens de contacts 18 et 19, l'utilisation en lieu et place du capot de tout autre objet de forme analogue mais d'une résistance différente ne permettant pas d'équilibrer le pont de Wheatstone. it is clear from reading the present description that the machine can only be put into start-up condition when an object having a resistance equal to that of the resistance 2 is connected to the contact means 18 and 19, the use in place of the hood of any other object of similar shape but of a different resistance not allowing to balance the Wheatstone bridge.

La description précédente a été faite en envisageant le contrôle de la présence d'un seul organe de sé curité, à savoir un capot amovible. Il n'est pas rare que certaines machines telles que des machines de conditionnement, comportent plusieurs capots amovibles qui doivent être en place simultanément pour que la machine fonctionne en toute sécurité. The foregoing description has been made while considering the control of the presence of a single safety device, namely a removable cover. It is not uncommon for certain machines, such as packaging machines, to have several removable covers which must be in place simultaneously for the machine to operate safely.

Une variante de la présente invention consiste à adapter le dispositif décrit ci-dessus au cas d'une -machi- ne à plusieurs capots. A variant of the present invention consists in adapting the device described above in the case of a machine with several hoods.

Deux modes de réalisation peuvent être envisagés:
- selon le premier mode de réalisation, chacun des n capots dont la fermeture doit être contralée comporte une résistance de valeur Rm/n reliée à des moyens de contact solidaires du capot.Two embodiments can be envisaged:
- According to the first embodiment, each of the n covers whose closing must be countered comprises a resistance of value Rm / n connected to contact means integral with the cover.

Le bâti de la machine comporte des moyens de contact sur lesquels viennent porter ceux qui sont solidaires des capots, lors de la mise en place de ceux-ci; les différents moyens de contact portés par le châssis sont relies deux a deux de sorte que lors de la mise en place de l'ensemble des n capots,les n résistances soient en série entre les bornes 20 et 27. L'ensemble des capots est alors équivalent à une résistance unique de valeur Rm et le système fonctionne comme dans le cas d'un capot unique. The frame of the machine comprises contact means on which come those which are integral with the covers, when the latter are put in place; the different contact means carried by the chassis are linked in pairs so that when all the n covers are in place, the n resistors are in series between the terminals 20 and 27. The set of covers is then equivalent to a single resistance of value Rm and the system works as in the case of a single cover.

Selon un autre mode de réalisation, chacun des capots dont la mise en place doit être controlee comporte une résistance de valeur Rm reliée à des moyens de contact solidaires du capot. According to another embodiment, each of the covers, the placement of which must be controlled, comprises a resistance of value Rm connected to contact means secured to the cover.

A chaque capot correspond un dispositif de détection identique à celui décrit dans le cas de la machine à un seul capot, et comportant donc trois résistances pouvant former un pont de Wheatstone avec Rm, deux amplificateurs opérationnels et une porte "NON OU". Each cover corresponds to a detection device identical to that described in the case of the machine with a single cover, and therefore comprising three resistors which can form a Wheatstone bridge with Rm, two operational amplifiers and a "NO OR" gate.

La sortie de chacune des portes "NON OU" est raccordée à l'entrée d'une porte "ET" dont la sortie est raccordée à la base du transistor 6. La machine n'est donc en état de demarrer que lorsque l'ensemble des capots est en place,la sortie de la porte "ET" se trouvant alors à l'état "1". The output of each of the "NON OR" gates is connected to the input of an "AND" gate, the output of which is connected to the base of the transistor 6. The machine is therefore in a state to start only when the assembly covers are in place, the output of the door "AND" then being in the state "1".

On notera que la présente description,faite en relation avec un organe de commande mobile constitué par une résistance, n'est pas restrictive de la portée de l'invention. En particulier, le moyen de détection pourra titre tout moyen connu en soi permettant de détecter une valeur donnée d'une grandeur donnée par exemple la resis- tance pourra être remplacée par une inductance, une capacité, un dispositif émetteur d'un signal donné et le circuit de détection approprié sera disposé à la place du pont de Wheatstone décrit. It will be noted that the present description, made in relation to a movable control member constituted by a resistor, is not restrictive of the scope of the invention. In particular, the detection means may, by any means known per se, make it possible to detect a given value of a given quantity, for example the resistance may be replaced by an inductor, a capacitor, a device emitting a given signal and the appropriate detection circuit will be placed in place of the Wheatstone bridge described.

De plus, les éléments de protection qui doivent être mis en place pourront comporter des organes destinés à les maintenir en place. Ces organes pourront être indépendants des bornes de 1'organe de commande mobile ou bien faire partie intégrante de celui-ci. In addition, the protective elements which must be put in place may include members intended to keep them in place. These members may be independent of the terminals of the mobile control member or may be an integral part thereof.

Ainsi, dans un cas particulier on peut prévoir un organe de maintien en place d'un capot sous forme d'un loqueteau magnétique comportant deux éléments magnétiques comprenant chacun un aimant permanent sous forme d'un barreau coopérant à chacune de ses extrémités avec des plaquettes métalliques isolées de celui-ci électriquement mais transmettant le champ magnétique du barreau; l'un des éléments magnétiques est porte par le capot et ses deux plaquettes métalliques extrêmes sont reliées par une résistance de valeur Rm; l'autre élément est porté par le châssis avec ses piles inversés par rapport a ceux de l'élément porté par le capot, et ses plaquettes mOtalli- ques extrêmes sont respectivement reliées aux bornes 20 et 27 d un circuit tel que décrit ci-dessus. Thus, in a particular case, it is possible to provide a member for holding a cover in the form of a magnetic catch having two magnetic elements each comprising a permanent magnet in the form of a bar cooperating at each of its ends with plates. metallic insulated from it electrically but transmitting the magnetic field of the bar; one of the magnetic elements is carried by the cover and its two extreme metal plates are connected by a resistance of value Rm; the other element is carried by the chassis with its batteries reversed with respect to those of the element carried by the cover, and its extreme metal plates are respectively connected to terminals 20 and 27 of a circuit as described above .

Lors de la mise enplace du capot, le circuit ma gnétique se trouve fermé et assure le maintien en place du capot tandis que le circuit électrique se trouve également fermé et assure la mise en route de la machine. When the cover is put in place, the magnetic circuit is closed and ensures that the cover is kept in place while the electrical circuit is also closed and ensures that the machine is started up.

La présente invention n'est pas limite aux exemples de réalisation qui viennent d'notre décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparattront a l'homme de l'art. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.

Claims

1 - Safety device for a device comprising at least one removable protective element, the electrical circuit of which comprises at least one interruption capable of being closed during the installation of the removable protective element, characterized in that it includes a switching member representative of a quantity and which can be carried by the removable protective element, a means of detecting the quantity intended to be connected to the machine, a switching means connected to the detection means for closing the interruption of the electrical circuit when the detected quantity is identical to that of the switching member and maintain the interruption when the detected quantity is different from that of the switching member.

2 - Safety device according to claim 1, characterized in that the switching member is an electrical resistance.

3 - Safety device according to claim 2, characterized in that the detection means comprises an unbalanced Wheatstone bridge which can be balanced when the switching member is put in place.

4 - Safety device according to claim 3 for an apparatus comprising several removable protective elements, characterized in that it comprises several switching members and a single bridge

Wheatstone, balanced for resistance equivalent to the combination of switching devices.

5 - Safety device according to claim 3, characterized in that it comprises as many Wheatstone bridges as removable protective elements, the switching means being adapted to close the interruption only when these Wheatstone bridges are balanced simultaneously .

6 - Safety device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the switching means is a transistor controlled by a logic circuit associated with the detection circuit.

7 - Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the removable protective element is held in place and electrically connected to the detection means by a magnetic system consisting of a magnetic element integral with the element protective device arranged so that its magnetic field passes through contact means electrically isolated from it and connected to the switching member, and of a magnetic element secured to the chassis of the machine, arranged so that its magnetic field passes through means contact electrically isolated from it, carried by the chassis and connected to the detection means.