FR2613270A1 - Dispositif de commande de securite pour appareil electrique portatif et appareil equipe de ce dispositif - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF COMPREND UN ORGANE P2 ASSURANT LES FONCTIONS MARCHE-ARRET DE L'APPAREIL ET VERROUILLABLE EN POSITION MARCHE. IL COMPREND EN OUTRE DES MOYENS P1 POUR STOPPER AUTOMATIQUEMENT LE FONCTIONNEMENT DE L'APPAREIL LORSQUE CELUI-CI ECHAPPE AU CONTROLE DE SON UTILISATEUR ET DES MOYENS 1, 2 POUR INTERDIRE UNE REMISE EN FONCTIONNEMENT INTEMPESTIVE DE CET APPAREIL APRES UNE INTERRUPTION MOMENTANEE DE SON ALIMENTATION ELECTRIQUE OU LORS DE SON RACCORDEMENT A UNE SOURCE D'ENERGIE, L'ORGANE PRECITE P2 ETANT VERROUILLE EN POSITION MARCHE. UTILISATION DANS LES MACHINES-OUTILS ELECTRIQUES PORTATIVES.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande de sécurité pour appareil électrique portatif tel qu une machine-outil électrique portative a main.

L > invention vise également un appareil électrique du type précité équipé de ce dispositif de commande de sécurité
Par machines-outils portatives a main, il faut entendre les perceuses à moteur électrique bien connues, mais également tous les autres outils portatifs et machinesoutils portatives mus par moteur électrique tels que meuleuses, tronçonneuses, scies circulaires, scies sauteuses, etc... Ces machines doivent gtre normalement équipées d'un dispositif de commande incorporé et ne devant demeurer en position de fermeture que sous action de lsutilisateur.

La disposition imposant à l'opérateur l'action maintenue du doigt sur le dispositif de commande a été jugée comme source de une et de fatigue par certains utilisateurs effectuant des travaux longs ou précis ou exigeant des positions variées de la main sur la poignée comportant l'interrupteur.

C > est pourquoi la majorité des machines-outils portatives et des outils portatifs à main sont équipés d'un organe de commande à deux positions stables ou à verrouillage de l'une des positions correspondant à la mise en fonctionnement de la machine.Cette disposition évite la gêne ou la fatigue de l'opérateur, mais peut être à l'origine d'accidents ou de situations dangereuses si l'opérateur laisse échapper la machine, moteur alimenté, soit par inadvertance, soit pour toute autre raison indépendante de sa volonté (blocage de l'outil dans la matière travaillée, par exemple), ou par suite d'une absence momentanée de l'énergie électrique (absence de tension) au cours de laquelle l'opérateur peut abandonner sa machine ou lui faire prendre une position dangereuse, en omettant de ramener l'interrupteur dans la position de non fonctionnement de la machine. Ainsi. de nombreux accidents se sont produits lors de l'utilisation de machines-outils électriques portatives à main.Certains accidents ont mis en cause la disposition permettant de maintenir le dispositif de commande dans la position "marche" alors meme que la machine n'est plus maintenue par l'opérateur ou n'est plus alimentée en énergie électrique.

En effet, dans les conditions précitées, la machine se remet en fonctionnement dès son raccordement à une source d'énergie ou lors du rétablissement de son alimentation électrique après une interruption de cette alimentation. L'utilisateur de cette machine ou des personnes circulant ou travaillant à proximité risquent alors d'être blessés par l'outil de la machine si celle-ci a été abandonnée en position dangereuse.

Par ailleurs, au cours de son travail, un opérateur peut entre amené à abandonner temporairement sa machine pour effectuer une autre opération. C'est le cas, par exemple, pour la mise en place de chevilles et de colliers après avoir effectué les perçages nécessaires dans une zone limitée et avant de poursuivre ces mêmes opérations dans la zone suivante. Il ne serait pas toujours concevable d'exiger le débranchement de la machine de sa source d'énergie à chaque interruption temporaire, parfois de courte durée et souvent renouvelée. Une machine portative abandonnée, au sol ou sur un support, et reliée à sa source d'énergie peut démarrer de façon intempestive à cause d'une action involontaire sur l'organe de mise en service.Cette action involontaire peut Autre produite directement par une partie de la main de l'opérateur ou d'une autre personne au cours du déplacement de la machine.

Elle peut aussi entre produite indirectement par l'intermédiaire d'autres éléments venant, par inadvertance, prendre appui sur cet organe et provoquer la mise en position "marche" de l'interrupteur.

Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de commande de sécurité pour appareil Xlectrique portatif, notamment pour machine-outil électrique portative, qui permette de remédier simplement et à moindre coat aux inconvénients précités en améliorant la sécurité de fonctionnement de cet appareil ou de cette machine quelles qu'en soient les conditions d'utilisation.

Le dispositif de commande de sécurité pour appareil électrique portatif visé par l'invention comprend un organe permettant la mise en marche et laarrEt de l'appareil qui est verrouillable en position marche.

Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour stopper automatiquement le fonctionnement de l'appareil lorsque celui-ci échappe au contrôle de son utilisateur et des moyens pour interdire une remise en fonctionnement intempestive de cet appareil après une interruption momentanée de son alimentation électrique ou lors de son raccordement à une source d'énergie, l'organe précité étant verrouillé en position marche.

ainsi, lorsque l'appareil échappe au contr8le de son utilisateur, son fonctionnement est automatiquement interrompu et cet appareil ne redémarre pas intempestivement après une interruption de son alimentation de sorte que tout risque d'accident est évité.

Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les moyens pour stopper automatiquement le fonctionnement de l'appareil lorsque celui-ci échappe au contrôle de son utilisateur comprennent un organe pour détecter la présence de l'une des mains de cet utilisateur sur la poignée de l'appareil, cet organe détecteur autorisant l'alimentation du moteur de l'appareil lorsqu'il détecte la présence de cette main et coupant cette alimentation dans le cas contraire, tandis que les moyens pour interdire une remise en fonctionnement intempestive de l'appareil après une interruption de son alimentation électrique ou lors de son raccordement a une source d'énergie lorsque l'organe assurant les fonctions marchearrêt de l'appareil est verrouillé en position marche, comprennent un triac interconnecté entre le moteur de l'appareil et sa source d'alimentation et un circuit de commande de la gachette de ce triac pour amorcer celui-ci, ce triac se comportant comme un interrupteur ouvert lorsqu'il n'est pas amorcé et son circuit de commande de gachette étant conçu pour n'amorcer ce triac que si l'organe détecteur est en position activée et que si l'organe assurant les fonctions marche-arr8t a préalablement été ramené dans sa position arr8t.

Ainsi, lorsque l'appareil échappe au contr8le de
son utilisateur, l'organe de ditection de présence de la
main n'est plus activé et interrompt l'alimentation
électrique du moteur de cet appareil, de sorte que, par
exemple si celui-ci est une machine-outil, son outil n'est
plus entrain et ne risque pas de blesser l'utilisateur
lui-m8me ou des personnes travaillant ou circulant à
proximité.Par ailleurs, comme la remise en fonctionnement
de l'appareil après une interruption de son alimentation,
par exemple accidentelle, nécessite obligatoirement que
son organe de mise en service soit replacé au préalable
dans la position arrêt=7 tout redémarrage intempestif est
prohibé au retour de cette alimentation, même Si l'organe
détecteur de présence de main est volontairement ou non
placé en position activée. On évite ainsi dans tous les
cas de figure les risques d'accident qui pourraient
résulter d'un démarrage inopiné de l'appareil. Grace au
détecteur de présence de main, on supprime également les
risques liés a une action involontaire sur l'organe de
mise en service qui est inopérante Si le détecteur de main
n'est pas activé.

De préférence, l'organe détecteur précité comprend un élément poussoir faisant saillie sur la poignée de l'appareil du c8té opposé à l'organe de mise en service assurant les fonctions marche-arrEt de cet appareil, ledit élément poussoir coopérant avec un minirupteur interconnecté dans le circuit d'alimentation du moteur et de son circuit de commande pour autoriser ou interrompre cette alimentation.

Ainsi l'élément poussoir formant détecteur de présence de la main est facilement activé par le creux de la paume de la main situé entre le pouce et l'index et ne gêne pas un déplacement de l'index pour manoeuvrer l'organe de mise en service de l'appareil. De plus, cette disposition ne réduit pas les possibilités d'effort de poussée de toutes les parties de la paume sur la poignée de l'appareil lorsque cette poussée est nécessaire pour l'exécution d'un travail déterminé. En outre, l'effort de rappel du minirupteur peut entre suffisamment faible pour ne pas entraider de crispation de la partie de la paume de la main en contact avec l'élément poussoir.Quand il est activé, cet élément poussoir disparalt de la surface de la poignée et ne présente plus aucune gêne pour l'utilisateur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre.

Aux dessins annexés, donnés å titre d'exemple non limitatifs
- la figure 1 est le schéma électrique de base d'un dispositif de commande pour outil portatif conforme a l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective d'une perceuse électrique équipée du dispositif de commande de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective, capot enlevé, de la poignée de la perceuse de la figure 2, illustrant l'implantation du dispositif de commande conforme a l'invention et,
- la figure 4 est une vue de cette poignée illustrant l'actionnement par la main de l'organe détecteur.

A la figure 1 on a représenté -un schéma du circuit électrique destin a être placé dans la poignée 4 d'une perceuse électrique 3 représentée à la figure 2.

A la figure 1, on voit que le circuit 1 du dispositif de commande de sécurité conforme à l'invention est interconnecté entre la source d'alimentation électrique
S de l'appareil équipé de ce dispositif et son moteur M. La source S schématisée par deux points A', B' est par exemple le râble d'alimentation de l'appareil relié å une prise de courant (non représentée > . Le circuit 1 comprend un minirupteur MR dont les contacts sont interconnectés entre l'une As des bornes de la source S et le moteur M. On verra plus loin que ce minirupteur MR est actionné par l'intermédiaire d'un élément poussoir P1 qui détecte la présence d'une des mains d'un utilisateur sur la poignée de l'appareil.Ainsi la position stable du minirupteur MR, qui est celle représentée à la figure l, correspond à la coupure de l'alimentation du moteur M et à l'absence de la main sur la poignée de l'appareil tandis que la position activée de ce minirupteur MR correspond a la mise sous tension du circuit de commande t du moteur M et à la présence de la main sur ladite poignée.

Le circuit 1 comprend également un triac TR dont l'une des bornes T1 est reliée a l'autre borne B' de la source S et dont l'autre borne T2 est reliée au moteur M, ainsi qu'un circuit 2 de commande de la gachette Gi de ce triac TR. Ainsi qu'on va l'expliquer, le triac TR se comporte comme un interrupteur ouvert lorsqu'il n'est pas amorcé, empêchant de ce fait le fonctionnement du moteur M et, par ailleurs, son circuit 2 de commande de gachette est conçu pour ne l'amorcer que si le minirupteur MR est en position activée et que si l'organe assurant normalement les fonctions marche-arrSt de l'appareil équipé de ce dispositif de commande a préalablement été ramené dans sa position arrêt.

A cet effet, le circuit 2 de commande de gachette du triac TR comprend un thyristor TH dont la cathode C est reliée à la gachette Gi de ce triac par l'intermédiaire d'une résistance R2. Le point commun Ml entre cette résistance R et la cathode C est relié par l'intermédiaire d'un condensateur C- à l'anode d'une diode D2 dont la cathode est reliée par l'intermédiaire d'une résistance Ri au point commun M entre le minirupteur MR de l'organe détecteur PI et le moteur M de l'appareil.L'anode fi du thyristor TH est reliée d'une part au point commun ME entre un condensateur C1 lui-même relié au point commun M4 entre le triac TR et la borne B' de la source S et la cathode d'une diode D1 dont l'anode est reliée au point commun ME entre la diode D2 et la résistance R1, et d'autre part., lorsque l'interrupteur I de l'organe de mise en service P2 de l'appareil est en position marche MA, à la gachette G2 du thyristor TH par l'intermédiaire d'un condensateur C2 et d'une résistance RS. Le point commun M6 entre ces deux derniers composants est relié à la cathode d'une diode D3 dont l'anode est reliée au point commun M4 entre la borne
B' précitée et le triac TR tandis que le condensateur C2 est lui-même relié à l'anode de la diode D2 lorsque l'interrupteur I est en position arrêt AR.

Le fonctionnement des circuits décrits ci-dessus est le suivant
Le raccordement de l'appareil à la source d'énergie S n'entraîne pas la mise sous tension de celui-ci tant que le minirupteur MR n'est pas sollicité. La fermeture du minirupteur MR entraîne la mise sous tension du circuit de commande 1 et la présence de la tension de part et d'autre du triac TR, c'est-à-dire aux bornes T1 et
T2 Le triac TR agit comme un interrupteur à l'état ouvert, de sorte que le moteur M ne peut pas tourner.

A chaque alternance de la source S favorable à la conduction de la diode D1 (que l'on peut appeler arbitrairement "alternance positive"), le condensateur C1 se charge par l'intermédiaire de la diode D1 et de la résistance RI. A chaque alternance opposée ("alternance négative") le condensateur C2 se charge par l'intermédiaire des diodes @3 et D2 et de la résistance R1 lorsque l'interruptuer I est dans la position "AR" correspondant à la position "arrét" de l'organe de mise en service P de l'appareil. Le courant susceptible de traverser la jonction gâchette-cathode G2-C du thyristor TH, qui est limite par la valeur de la résistance R3, est insuffisant pour provoquer l'amorçage de ce thyristor.Le courant susceptible d'alimenter la gachette G1 du triac IR est trop faible pour provoquer l'amorçage de ce triac TR.

Après 5 à lo périodes, c'est-a-dire après 100 a 200 millisecondes de présence de la tension de source, les condensateurs C1 et C2 sont suffisamment chargés pour délivrer la tension nécessaire à la commande de l'appareil.

La mise en marche de l'appareil peut alors être obtenue par action sur l'interrupteur I. La liaison établie entre les condensateurs C1 et C2 lorsque cet interrupteur est placé dans sa position fermée MA conduit à la mise en série de ces deux condensateurs et permet d'obtenir une tension, environ double de celle présente aux bornes de l'un d'eux, qui est appliquée au circuit comprenant la résistance R:3, la jonction G2-C, la résistance R2 et la jonction G1-Tl. Le courant circulant dans la jonction G2-C est alors suffisant pour provoquer l'amorçage du thyristor
TH.L'amorçage du thyristor TH provoque une brusque chute de la résistance de la jonction A-C et la tension aux bornes du condensateur Ci, qui est maintenue à une valeur sensiblement constante par le courant de charge circulant dans la résistance R1 et la diode D1, est alors appliquée a la jonction G1-T1 du triac TR par l'intermédiaire de la résistance R2. Cette tension est suffisante pour provoquer l'amorçage du triac TR. Le courant circulant dans le circuit prérité est alors limité par la résistance R2 à une valeur légèrement supérieure au courant de non-amorçage du triac TR ce qui, par un phénomène d'avalanche. provoque une brusque chute de la valeur de la résistance entre les bornes Ti et T2.La tension de la source S est alors reportée aux bornes du moteur M qui est alors entraînè.

L'amorçage du thyristor TH conduit à la décharge du condensateur C2 dont les deux armatures se trouvent portées au même potentiel.

Parallèlement, la charge du condensateur C est au moins assurée pendant l'alternance négative, par le courant issu de l'armature positive du condensateur C1, qui traverse la jonction A-C du thyristor TH, le condensateur C3, la diode D2, la résistance R1 et le mi ni rupteur MR puis se referme par la source S sur l'armature négative du condensateur C1.

La mise à lFarrSt de l'appareil s'obtient normalement par la mise en position arrêt AR de l'interrupteur I. On obtient alors la fermeture du circuit constitué par le condensateur C3, la jonction C-G2 du thyristor TH, la résistance R3 et le condensateur C2. La charge du condensateur C3 provoque la circulation d'un courant dans les éléments précités qui participe principalement à la recharge du condensateur C2. Ce courant parcourt la jonction G2-C du thyristor TH en sens inverse de celui qui avait assuré son amorçage. La valeur de ce courant au début de la décharge du condensateur C3, est suffisante pour provoquer le blocage du thyristor TH.La résistance de la jonction A-C de celui-ci augmente jusqu'à ne plus laisser passer qu'un courant inférieur au courant de maintien IH du thyristor TH, ce qui provoque son blocage et, par conséquent, le blocage du triac TR. La tension d'alimentation se trouve alors entièrement reportée entre les bornes T1 et T2 de ce triac. Le moteur M, se trouvant sous une tension nulle, s'arrête .

On a représenté aux figures 2 à 4 un exemple d'implantation du circuit de commande 1 décrit ci-dessus, dans la poignée 4 d'une perceuse électrique portative 3 reliée à un cable d'alimentation S.

La poignée 4 présente un organe P1 pour détecter (voir figure 4) la présence d'une main 5 de l'utilisateur de la perceuse 3, cet organe détecteur P1 autorisant l'alimentation du circuit de commande 1 du moteur M en provoquant la fermeture du minirupteur MR lorsqu'il détecte la présence de ladite main 5 et coupant cette alimentation en provoquant l'ouverture du minirupteur MR dans le cas contraire.

Dans l'exemple représenté, l'organe détecteur P1 est un élément poussoir ou analogue qui fait saillie sur la poignée 4 du catie opposé à un bouton-poussoir P2 actionné par l'index 6 de la main 5 de l'utilisateur. Ce bouton poussoir P2 commande l'interrupteur I assurant les fonctions marche-arrEt de la perceuse 3 et est verrouillable en position marche au moyen d'un bouton 7 accessible sur la face avant de la poignée 4.

Ainsi l'élément poussoir P1 formant détecteur de présence de la main 5 est facilement activé par le creux de la paume de la main situé entre le pouce et index 6 et ne gSne pas un déplacement de ce dernier pour manoeuvrer l'organe de commande P2 de l'interrupteur I de mise en service de l'appareil. De plus cette disposition ne réduit pas les possibilités d'effort de poussée de toutes les parties de la paume sur la poignée 4 lorsque cette poussée est nécessaire pour l'exécution d'un travail déterminé.En outre, l'effort de rappel du minirupteur MR peut être suffisamment faible pour ne pas entraîner de crispation de la partie de la paume de la main en contact avec l'élément poussoir Pi. Quand il est activé, cet élément poussoir P1 disparaXt presque totalement de la surface de la poignée 4 et ne présente plus aucune une pour l'utilisateur.

La perte de contrSle de la machine est surveillée par le détecteur de présence de main P1 et se traduit par l'ouverture du minirupteur MR de sorte que l'ensemble moteur M -circuit de commande 1 de la machine n'est plus alimenté.

De la mime façon, une absence momentanée de la tension d'alimentation provoque la mise à larget du moteur
M. Le rétablissement, après une absence momentanée de la tension d'alimentation ou la reprise en main de la machine après perte de centrale, l'organe P2 étant verrouillé en position "marche", ont tous les deux la même conséquence.

La présence de la tension provoque, pendant l'alternance positive de la source S, la charge du condensateur C1 par l'intermédiaire de la résistance Ri et de la diode D1.

Pendant l'alternance négative. le condensateur C ne peut se charger du fait que le circuit dans lequel il est inséré est ouvert par l'interrupteur I. Le courant circulant dans la résistance R3 et la diode D est insuffisant pour provoquer l'amorçage du thyristor TH. Par conséquent, le moteur M ne peut pas fonctionner. Pour démarrer le moteur M, il est nécessaire, lorsque l'organe P1 est activé, de ramener l'organe P2 en position "arrêt" préalablement à une nouvelle commande "marche" afin de permettre la charge du condensateur C2.L'amorçage du thyristor TH est obtenu par une impulsion de courant de valeur suffisante provoquée par la décharge du condensateur
C2 lorsque l'organe P2 est placé en position "marche" ce qui justifie de charger le condensateur C avant toute commande "marche".

La mise en marche de la machine n'est possible qu'après détection de la présence de la main 5 sur sa poignée 4, et son fonctionnement est assuré tant que cette présence est détectée et que l'organe P2 est maintenu en position "marche". Si l'une de ces conditions n'est plus remplie; on obtient automatiquement la mise à l'arrêt de la machine.

Ainsi, si la perceuse 3 échappe au contrôle de son utilisateur, l'organe de détection P1 de présence de la main 5 n'est plus activé et interrompt l'alimentation électrique de son moteur, de sorte que son outil n'est plus entrains et ne risque pas de blesser l'utilisateur lui-mSme ou des personnes travaillant ou circulant à proximité.Par ailleurs, comme la remise en fonctionnement de la perceuse 3 après une interruption de son alimentation, par exemple accidentelle, nécessite obligatoirement que son organe de mise en service P2 soit replacé au préalable dans la position arr8t, tout redémarrage intempestif est prohibé au retour de cette alimentation, meme si l'organe détecteur P1 de présence de main est volontairement ou non placé en position activée. On évite ainsi dans tous les cas de figure les risques d'accident qui pourraient résulter d un démarrage inattendu de l'appareil. Grace à l'organe P1 détecteur de présence de la main 5, on supprime également les risques usuels liés a une action involontaire sur l'organe de mise en service P2 qui est inopérante si le détecteur de main P1 n'est pas activé.

Le choix des composants du circuit de commande 1 décrit tient compte de leur raccordement direct à la source d'alimentation S. Compte tenu des dimensions généralement réduites d'une poignée de machine-outil, il n'est effectivement pas envisageable d'utiliser un transformateur abaisseur de tension qui permettrait d'alimenter le circuit 2 sous tension faible, de l'ordre de 15 à 30 V. I1 faut en particulier réduire la puissance dissipée dans la sXsistance R2 en réduisant le courant qui la traverse.

Le courant qui circule dans la résistance R2 est le courant nécessaire à l'amorçage du triac TR. On ne peut pas réduire celui-ci en dessous d'une valeur limite qui est le courant minimal assurant l'amorçage de ce triac. La tension étant imposée, la réduction de ce courant ne peut s'obtenir qu'en augmentant la valeur de la résistance R2 jusqu'à une valeur permettant le passage du courant d'amorçage du triac TR.

Parallèlement, la réduction du courant dans la résistance R2 peut Btre obtenue en choisissant un triac dont le courant d'amorçage est le plus faible possible.

Dans la gamme des composants disponibles, il est possible de choisir un triac dont le courant d'amorçage est de l'ordre de 10 m A et capable de commander un moteur de courant nominal pouvant atteindre 6 à 8 A.

Le courant de commande du triac TR est lui-mEme contrôlé par le thyristor TH dont le roule est équivalent 9 celui de la bobine d'un contacteur électromagnétique. I1 est ainsi nécessaire d'utiliser un thyristor dont le courant de maintien IH est inférieur au courant d'amorçage du triac TR. Le courant de maintien 1H (ou courant hypostatique) est la valeur minimale du courant direct du thyristor TH au-dessous de laquelle ce thyristor se désamorce de lui-mEme.

Pour assurer les fonctions "marche" et "arrêt" de la machine, il est nécessaire de modifier sensiblement l'organe P2 de mise en service d'origine, ses éléments de contact électrique ne permettant que la fonction "interrupteur" alors que le dispositif réalisé requiert la fonction "commutateur" (un contact à fermeture et un contact à ouverture). On conserve cependant l'organe externe de commande et le verrouillage facultatif en position "marche". Comme les courants commandés par le commutateur précité sont très inférieurs au courant nominal du moteur M, il est possible d'insérer un microrupteur de dimensions réduites dans le boîtier de l'organe P2 après avoir supprimé les contacts d'origine.

Les composants électroniques de commande sont disposés sur une petite plaquette isolante 8 placée dans l'espace disponible entre le bottier de l'organe P2 et le minirupteur MR (voir figure 3).

On donne ci-aprbs un exemple de réalisation pratique de l'invention.

Les éléments du circuit de commande i décrit ont été incorporés dans la poignée d'une perceuse à percussion 3 de marque METABO ayant les caractéristiques suivantes :
Type : 0178/65 automatic
. Numéro : 29095
220 Y 650 W 3,1 A Classe II
Cette machine est équipée d'un interrupteur P2 type gâchette (à verrouillage facultatif en position "marche") de marque KAUTT et BUX (référence : SR 250 A1 6(5)A- - 250 V). Cet interrupteur a été modifié de façon à remplacer les éléments de contact électrique d'origine par un microrupteur 2A - 250 V.

L'organe de détection de présence de main Pi est constitué par un minirupteur MR de marque CROUZET Type 83- 160 16(4)A - 250V sur le levier duquel a été fixé un élément poussoir en polyméthacrylate de méthyle destiné a venir en contact avec la main de l'opérateur.

Les circuits 1! 2 utilisent les composants suivants
- un triac TR de marque THOMSON-CSF type : BTA 08- 7008 BA-700V.' à courant de gachette pour l'amorçage égal a 10mA. Dans le montage réalisé, le triac fonctionne dans les quadrants I et IV,
- un thyristor TH de marque THOMSON-CSF type : 2N 1599 1,6A - 400V à courant de gachette pour l'amorçage égal à lOmA et courant hypostatique de 4mA,
- 3 diodes DI, D2, D3 de marque THOMSON-CSF type: 1N 4007 1A - 1000V,
- un condensateur 4p F 350 V polarisé (C1),
- un condensateur 6800 pF 630 V (C3),
- un condensateur 20n F 400 V (C2),
- une résistance 15 K n 1/4 W (R3),
- une résistance 1000 # 1/4 W (Ri),
- une résistance 10 k # 2 W en série avec une résistance 15 k g 2W (R2). La dissipation de puissance correspondant au courant d'amorçage du triac TR est, pour une tension d'alimentation comprise entre 210 et 240V, de l'ordre de 1,8 à 2,2 W.La mise en série de deux résistances pour réaliser la résistance R2 permet d'en limiter l'échauffement en répartissant la puissance a dissiper sur deux résistances dont la puissance nominale peut être limitée à 2W
Si nécessaire, le triac TR peut être protégé contre les surtensions par un circuit de protection, comprenant une résistance et un condensateur en série, relié entre ses bornes T1 et T2.

En supposant la tension alternative d'alimentation de la machine constante et égale à 225 volts efficaces, les tensions et courants en différents points du circuit prennent, selon l'état du circuit 1 les valeurs suivantes :
Après fermeture de P1 (détection de présence de main)
Régime établi : VC1 = 320 V VC2 = 310 V VC = 310 V (Vci, Vc2 et Vc3 sont respectivement les tensions aux bornes des condensateurs C1, C2 et C3).

Les courants sont limités, en régime établi, aux valeurs des courants inverses des dipodes D1 à D3, du thyristor TH et du triac TR (quelques dizaines de p A).

Après action sur l'organe P2 (mise en marche de la machine)
- en régime transitoire :
Les tensions Vcl et Vc2 précitées génèrent la circulation d'un courant dans le circuit constitué par R3, la jonction G2-C du thyristor TH, R2, la jonction Gi-Ti du triac TR et les condensateurs Ci et C2. En négligeant les résistances des jonctions du thyristor TH et du triac TR, la valeur de ce courant est de 16 mA environ. Cette valeur est suffisante pour provoquer l'amorçage du thyristor mais pas obligatoirement suffisante pour provoquer l'amorçage du triac.

Le temps d'amorçage du thyristor TH est d'environ 10p s de sorte que la valeur des tensions Vcl et Vc2 se trouve réduite d'environ 2Z. Cette variation étant négligeable, on peut considérer que les tensions Vcl et Vc2 sont les mimes qu'avant l'amorçage du thyristor TH.

L'amorçage du thyristor TH a entraîné un changement d'état du circuit de commande 1. Les calculs correspondants montrent que le courant appliqué à la gachette du triac TR, en tenant compte d'hypothèses simplificatrices, atteint une valeur de 28 m A environ.

Cette valeur est suffisante pour provoquer l'amorçage normal du triac.

- En régime établi :
L'amorçage du triac TR entraîne la mise en marche du moteur M et le circuit de commande atteint rapidement son régime établi. Les valeurs des tensions en régime établi deviennent :
Vcl = 243 V, Vc2 # O, Vc3 = 502 V VR2 = 196 V
L'utilisation de composants électroniques dans le dispositif de commande de sécurité conforme a l'invention.' procure une souplesse de réalisation qui est particulièrement avantageuse en comparaison aux réalisations ne faisant intervenir que des éléments mécaniques et permet d'envisager toutes formes de protections adaptées a chaque type de machines et conçues selon le schéma de base décrit. Il est aussi possible d'envisager l'adjonction de dispositifs tendant a améliorer la facilité ou le confort du travail (variation de la vitesse par exemple), en apportant quelques modifications simples å ce schéma de base. Conçu avec un petit nombre de composants, disponibles sur le marché, ce dispositif est peu onéreux Le prix de revient des machines équipées en série de ce dispositif n'en serait que légèrement augmente.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande de sécurité pour appareil électrique portatif tel qu'un outil électrique portatif t3) ce dispositif comprenant un organe (P2) permettant la mise en marche et l'arrêt de l'appareil qui est verrouillable en position marche, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (P1) pour stopper automatiquement le fonctionnement de l'appareil lorsque celui-ci échappe au contrSle de son utilisateur et des moyens (1, 2) pour interdire une remise en fonctionnement intempestive de cet appareil après une interruption momentanée de son alimentation électrique ou lors de son raccordement à une source d'énergie (S), organe précité (P2) étant verrouillé en position marche.

2. Dispositif de commande conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour stopper automatiquement le fonctionnement de l'appareil lorsque celui-ci échappe au contrôle de son utilisateur comprennent un organe (P1) pour détecter la présence de l'une t5) des mains de cet utilisateur sur la poignée (4) de l'appareil, cet organe détecteur (Pi) autorisant l'alimentation du circuit de commande (1) du moteur (M) de l'appareil lorsqu'il détecte la présence de cette main et coupant cette alimentation dans le cas contraire.

3. Dispositif de commande conforme a la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe détecteur (P1) comprend un élément poussoir faisant saillie sur la poignée t4) de l'appareil du coté opposé à l'organe de commande (P2) de l'interrupteur tI) assurant les fonctions marche-arrEt de cet appareil, ledit élément poussoir (P1) coopérant avec un minirupteur (ME) interconnecté dans le circuit d'alimentation du moteur (M) pour autoriser ou interrompre cette alimentation.

4. Dispositif de commande conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens pour interdire une remise en fonctionnement intempestive de l'appareil après une interruption momentanée de son alimentation électrique ou lors de son raccordement à une source d'énergie (S) lorsque l'organe (P2) assurant les fonctions marche-arrêt de l'appareil est verrouillé en position marche, comprennent un triac tTR) interconnecté entre le moteur (M) de l'appareil et sa source d'alimentation (S) et un circuit de commande t2) de la gchette (G1) de ce triac (TR) pour amorcer celui-ci, ce triac (TR) se comportant comme un interrupteur ouvert lorsqu'il n'est pas amorcé et son circuit de commande de gachette (2) étant conpu pour n'amorcer ce triac (TR) que si l'organe détecteur (P1) est en position activée et que si l'organe (P2) assurant les fonctions march-arrêt a préalablement été ramené dans sa position arrêt.

5. Dispositif de commande conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de commande de gachette du triac (TR) comprend un thyristor (TH) dont la cathode (C) est reliée à la gachette (G1) de ce triac par l'intermédiaire d'une résistance (R2), le point commun (M1) entre cette résistance (R2) et ladite cathode (C) étant relié par l'intermédiaire d'un condensateur < C3) à l'anode d'une diode (D2) dont la cathode est reliée par l'intermédiaire d'une résistance (R1) au point commun < M2) entre le minirupteur (MR) de l'organe détecteur (P1) et le moteur (M) de l'appareil, l'anode (A) du thyristor (TH) étant reliée d'une part au point commun (M3) entre un condensateur (C1) lui-même relié au point commun (M4) entre le triac (TR) et la source d'alimentation (S) de l'appareil et la cathode d'une diode < Dl) dont l'anode est reliée au point commun entre la diode (D2) et la résistance tR1), et d'autre part, lorsque l'organe (P2) est en position marche, a la gachette (G2) du thyristor (TH), par l'intermédiaire d'un condensateur (C2) et d'une résistance (R3), le point commun tM6) entre ces deux derniers composants étant relié à la cathode d'une diode (D3) dont l'anode est reliée au point commun (M4) entre la source (S) et le triac (TR), le condensateur tC2) étant lui-même relié à l'anode de la diode (D2) lorsque organe (P2) est en position arrêt.

6. Appareil électrique portatif, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de commande conforme à l'une des revendications 1 à 5.

7. Appareil électrique conforme à la revendication 6 qui comprend une poignée (4), caractérisé en ce que le dispositif est entièrement logé dans cette poignée.