Interrupteurs de position à manœuvre positive d

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SEC
ED 015
INTERRUPTEURS DE POSITION
À MANŒUVRE POSITIVE D’OUVERTURE*
ET À ACTION MÉCANIQUE POSITIVE,
UTILISÉS POUR LA PROTECTION DES PERSONNES
CHOIX ET MONTAGE
Fiche établie par le service « machines et dispositifs de protection »
1 – INTRODUCTION
La réglementation applicable aux machines exige, entre autres prescriptions techniques, que soit contrôlée la fermeture du ou des protecteurs mobiles empêchant l’accès aux éléments dangereux qui l’équipent.
La norme NF EN 1088 [1], traite en détail des nombreuses façons d’associer un protecteur mobile de machine à un dispositif de verrouillage
ou d’interverrouillage.
La présente fiche pratique de sécurité donne des indications pour
choisir et monter correctement l’interrupteur de position à manœuvre
positive d’ouverture et à action mécanique positive qui, à lui seul, doit
fournir au circuit de commande de la machine une information fiable
sur la position « ouvert ou fermé » d’un protecteur.
2 – DESCRIPTION
Un interrupteur de position à commande mécanique se compose
essentiellement de trois éléments :
– l’organe de commande,
– l’enveloppe,
– l’élément de contact.
Eléments essentiels d’un interrupteur de position
L’organe de commande : partie du mécanisme transmetteur à laquelle
un effort extérieur de manœuvre est appliqué. Les constructeurs proposent les principaux types suivants :
non préconisé pour une application de sécurité
utilisable moyennant certaines précautions (cf. § 3 Choix)
1a
1b
1. à poussoir
a – arrondi
b – à galet
* Dans le langage courant « à ouverture forcée ».
2a
2b
2. à tige
a – rigide
b – souple à ressort
3a
3b
3c
3. à levier à galet
a – réglable angulairement
b – réglable angulairement et en longueur
c – à un seul sens d’attaque
L’enveloppe : boîtier en matière synthétique ou en alliage léger, qui
supporte les deux autres éléments et permet la fixation du composant.
L’élément de contact : il existe trois technologies. Les schémas suivants en indiquent le principe.
Eléments de contact
à action brusque indépendante
puis dépendante par surcourse
(au repos)
C
Eléments de contact
à action dépendante (au repos)
Eléments de contact à action brusque indépendante puis dépendante
par surcourse de l’organe de commande. « La course résiduelle (ou
surcourse) est le déplacement de l’organe de commande après que
tous les contacts ont atteint leur position d’ouverture » (NF EN 609475-1, [2]).
A
« La vitesse du mouvement des contacts dépend de la vitesse du
mouvement de l’organe de commande » (NF EN 60947-5-1, [2]). On
parle également de contacts à ouverture lente. Le plus souvent la
partie mobile des contacts est rendue solidaire de l’organe de commande.
Phase 1 : action
brusque indépendante
Eléments de contact
à action brusque indépendante
(au repos)
Phase 2 :
action dépendante
par course résiduelle
(ou surcourse)
B
« La vitesse de déplacement des contacts est pratiquement indépendante de la vitesse du mécanisme transmetteur » (NF EN 60947-5-1,
[2]). On l’appelle souvent contact à ouverture brusque ou encore à rupture brusque. C’est le plus fréquemment la détente d’un ressort qui
coupe ou établit la liaison électrique.
Seuls les éléments de contacts comportant une action dépendante par surcourse ou non, portant le symbole ➝ sont à considérer comme des éléments à manœuvre positive d’ouverture
d’après la norme EN 60947-5-1, [2].
Le tableau suivant indique successivement la conséquence, sur l’état du circuit de commande, de quatre défauts pouvant affecter le bon fonctionnement de l’interrupteur de position faisant partie de ce circuit.
MANŒUVRE DE L’ORGANE DE COMMANDE DE L’INTERRUPTEUR DE POSITION
DÉFAUT
à action dépendante (A)
à action brusque indépendante (B)
à action brusque indépendante
puis dépendante par surcourse (C)
ouvre le circuit
ne garantit pas l’ouverture du circuit
ouvre le circuit
Contacts collés
Bris du contact
Bris du ressort de rappel
Poussoir encrassé
Les interrupteurs de position du type C à double action : brusque indépendante puis dépendante par surcourse, cumulent les avantages offerts
par les deux autres catégories d’interrupteur, c’est-à-dire l’assurance d’une meilleure rupture d’arc électrique (B) et une manœuvre positive d’ouverture (A). Toutefois, ils doivent être impérativement bien réglés pour que la surcourse remplisse pleinement sa fonction.
3 – CHOIX
Pour assurer la protection des personnes avec un seul interrupteur de
position à manœuvre positive d’ouverture, il convient donc de choisir
un appareil :
– ayant des caractéristiques électriques compatibles avec celles du
ou des autres composants qu’il commande,
– avec un élément de contact à action dépendante pour les faibles
charges, ou à action brusque indépendante puis dépendante par surcourse dans le cas contraire,
– équipé d’un organe de commande le plus simple possible, afin
d’éliminer au maximum les risques de panne et de déréglage (les types
1a et 1b conviennent bien ; les types 2a, 2b, 3a et 3b doivent être
exclus, le type 3c doit être utilisé avec précaution, compte tenu du
sens d’attaque),
– doté d’une enveloppe permettant une fixation indéréglable, du type
à double isolement (symbole 8),
ou avec borne de mise à la terre (à raccorder obligatoirement),
– ayant un degré de protection minimale IP54 (norme EN 60-204-1,
§ 13.3 [3]),
– commandé en très basse tension (24 ou 48 V) chaque fois que possible.
Carter fermé
Carter ouvert
Carter fermé
Carter ouvert
4 – MONTAGE
L’interrupteur de position répondant aux critères précédents doit être
commandé par un élément indéformable solidaire du protecteur
mobile en rotation ou en translation. L’organe d’attaque, une came,
une rampe rectiligne ou curviligne, doit actionner directement l’organe
de commande.
Ce mode de commande par action mécanique positive (NF EN 1088,
[1]) offre notamment l’avantage de supprimer toute possibilité :
– d’actionner l’interrupteur intempestivement,
– d’annuler la fonction de contrôle.
La came ou la rampe, après réglage, doit être immobilisée durablement pour éviter tout déplacement accidentel. Elle doit donc être soudée, rivée ou goupillée par exemple.
5 – MISE EN PLACE
Exemple de mode de commande par action mécanique positive
Pour assurer le montage correct d’un interrupteur de position utilisé
pour la protection des personnes,
IL FAUT :
– tenir compte des prescriptions techniques fixées par le fabricant,
notamment existence d’une surcourse,
– choisir une zone d’implantation de l’appareil où ce dernier sera le
moins exposé aux chocs, projections de poussières, liquide de coupe...
Le capoter si nécessaire.
SUR LE PLAN MÉCANIQUE :
– fixer l’interrupteur sur le bâti préférentiellement,
– immobiliser l’appareil de telle manière qu’il ne puisse ni glisser, ni
pivoter :
• en choisissant des enveloppes dotées de trous cylindriques,
• en freinant les vis ou boulons de fixation,
• en mettant en place une butée après réglage, dès l’instant où
les trous prévus dans l’enveloppe sont oblongs, comme illustré cicontre.
Butée rivée après réglage en position de l’interrupteur
SUR LE PLAN ÉLECTRIQUE :
– choisir un câble ayant des conducteurs de section adaptée aux
caractéristiques du circuit de commande, une isolation, une protection et une mise hors de portée de l’âme sous tension compatibles
avec le milieu d’utilisation,
– fixer le câble d’alimentation, le passer sous gaine dès qu’il n’est
plus protégé par des éléments fixes de la machine,
– choisir un presse-étoupe adapté au diamètre du câble, le serrer correctement pour conserver le degré de protection nominal,
– effectuer le raccordement par le bas chaque fois que possible,
– cintrer modérément le câble (rayon de courbure supérieur à 5 fois
son diamètre),
– obstruer les entrées de câble non utilisées.
Contrôle de position d’une table de dégauchisseuse
sur une machine combinée à travailler le bois
IL NE FAUT PAS :
– utiliser un interrupteur de position comme butée mécanique,
– passer plusieurs câbles par un seul presse-étoupe,
– peindre les symboles, la plaque signalétique, ainsi que l’organe de
commande de l’appareil,
– remplacer un élément de contact à manœuvre positive d’ouverture
par un autre qui ne le soit pas.
Contrôle de la fermeture
d’une porte mobile
en rotation
avec une rampe curviligne
6 – EXEMPLES DE MONTAGE
Contrôle de la fermeture d’une porte articulée
en rotation avec une came
Contrôle de la fermeture d’une porte mobile
en translation avec une rampe rectiligne
BIBLIOGRAPHIE
[1] NF EN 1088, juin 1996. Indice de classement E09-051. Dispositifs de verrouillage associés à des protecteurs. Principes de conception et de choix. Paris-laDéfense, AFNOR, 1996, 36 p.
[2] NF EN 60947-5-1, février 1993. Indice de classement C63-146. Appareillage à basse tension. Cinquième partie : appareils et éléments de commutation pour
circuits de commande. Section un : appareil électromécaniques pour circuits de commande. Paris-la-Défense, AFNOR, 1993, 65 p.
[3] NF EN 60204-1, février 1993. Indice de classement C79-130. Equipements électrique des machines. Première partie : règles générales. Paris-la-Défense, UTE,
1993, 105 p.
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Edition INRS ED 015 - 2e édition (1998) - réimp. mai 2004 - 1 000 exemplaires.
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