CA1286745C - Detecteur de proximite a tete orientable - Google Patents

Abstract

"Détecteur de proximité à tête orientable" Une tête détectrice peut prendre deux positions au choix sur une monture elle-même fixée de manière orientable sur le couvercle d'un boîtier. Des canaux perpendiculaires de la tête, et des trous filetés perpendiculaires de la monture, sont occupés par des vis de fixation de la tête sur la monture dans les deux positions de la tête. Les canaux s'étendent le long d'arêtes de la tête, sans grever la place disponible à l'intérieur. Ils convergent vers une arête le long de laquelle la monture s'étend sous une forme très compacte.

Description

~Z~ 45 La pr~sente invention concerne un détecteur de proximit~ ~ tête orientable.
De tels détec~eurs sont souvent des interrupteurs utilisés dans les installations ou machines dans lesquelles il est nécessaire de connaitre la position d'une pièce ou objet métallique mobile. Ils peuvent 8tre fix~s sur un support ayant, par rapport au déplacement de cet objet, l'une parmi par exemple cinq positions part,iculi~res. Dans l'une de ces positions, une face détectrice de la tête doit atre orient~e frontalement, au lieu de lat~ralement dans le cas des autres po~itions .
L'invention concerne plus particulièrement un détecteur de proximité comprenant un boitier, une monture pouvant être positionn~e sur le boitier dans plusieurs orientations au choix autour d'un axe et une t~te d~tectrice pouvant être associ~e à la monture selon deux orientations au choix. Dans l'une des orientations de la tate par rapport ~ la monture, la direction de d~tection e~t parallèle audit axe, et dans l'autre, la direction de détection est par rapport ~ l'axe une direction radial~
- détermin~e par l'orientation de la monture autour de l'axe.
La monture et la tete d~tectrice forment ensemble sensiblement un cube dont une première arête est définie par la monture. ha t~te est fixée ~ la monture par deux vis qui, dans chacune des deux orientations de la t~te par rapport ~ la monture, s'étendent le long de deux ~econdes arête~ du cube non concourantes entre elles mais toutes deux concourantes avec la premi~re ar~te.
Selon le ~E-U-72 15 121, qui décrit sensiblement cette structure, les deux secondes arêtes sont parall~les entre elles et les vis occupent dans la tête l'une ou l'autre de deux pa}res de trous selon que la tête est dans ~7~5 l'une ou l'autre de ses deux orientations. La t~te doit donc présenter quatre trous le long de quatre "secondes ar8tes", ce qui grè~e la place disponible ~ son intérieur.
De plus, la fixation réalisée n'est pas optimale à l'~gard de tous les types de chocs et d'efforts qui peuvent se présenter.
On connait encore, par exemple d'apr~s le DE-A-29 14 713, un appareil détecteur de proximité dont la tête d~tectrice est fixée au corps de l'appareil par des vis traversant deux trous obliques parallè}es situés dans un plan diagonal de la tête. La même paire de trous de la tête est utilisable pour les deux orientations (frontale et latérale) de la tête, mais la place perdue dans la t~te est très importante. Pour limiter cet inconv~nient, les vis prévues selon ce document sont relativement courtes, au détriment de la robustesse de la fixation. En décalant les trous par rapport au plan diagonal, le DE-U- 73 44 278 propose une solution permettant de gagner de la place dans la tête, mais qui oblige par contre à prévoir deux paires de trous dans la monture, dont chacune reçGit les vis dans l'une des deux orientations de la tête par rapport ~ la monture. Nalgré cela, le gain de place dans la tête est faible car, pour que la fixation soit robuste, les trous obliques s'~tendent non loin du plan diagonal.
L'en~emhle de cet état de la technique reflète clairement la difficult~ de trouver un compromis entre robustesse et volume intérieur de ce type d'appareil. Or la nécessité de trouver ce compromis prend actuellsment une acuité particulière. D'une part, la tendance est à
l'augmentation de la port~e utile des appareils détecteurs grâce à l'utilisatior. de bobinage~ et de pots magnétisables de grands diamètres. D'autre part, on cherche à améliorer la qualit~ de la d~tection en intégrant dan~ la tête détectrice tout ou partie des composants électroniques qui sont associ~s aux bobinages.
Le but de l'invention est ainsi, dans un 12t3~; 7 ~5 appareil du type indiqu~ au d~but, d'accroitre d'une part le volume intérieur de la tête détectrice de façon à
pouvoir y loger un bobinage de grand diamètre, et de nombreux composants électriques associés, et d'autre part sa rigidité d'assise sur la monture.
Selon l'invention, le d~tecteur de proximité est caractérisé en ce que les deux secondes arêtes sont non parallèles entre elles et en ce que les deux mêmes trous de la monture et les deux mêmes trous de la tête reçoivent les vis dans les deux orientations de la t~te par rapport la monture.
Ainsi, comme selon le DE-A- 29 14 713, il suffit de deux trous dans la monture et de deux trous dans la tête. Mais contrairement au DE-A- 29 14 713, ces trous sont adjacents ~ deux "secondes" arêtes du cube, dans un espace qui est de toute facon difficilement utilisable pour loger des composants. Ainsi, contrairement au DE-U-72 15 121, seulement deux "secondes" arêtes, et non quatre, sont encombrées par des trous pour les vis de fixation à
la monture. ~n outre, la fixation réalisée est particulièrement robuste car les deux vis ont des directions croisées. La monture est également robuste et compacte puisqu'elle ne comporte que deux trous.
On connait certes d'après le modèle d'utilité DE-U- 70 29 767, un appareil détecteur de proximité dan~
lequel une tête détectrice sensible et orientable utilise une bobine de détection et des composants ~lectroniques associés, tout en ne comportant aucune vis de fixation traversante, de sorte que le volume disponible dans cette tête peut être entièrement consacré à la mise en place d'une bobine de grand diamètre et à celle de nombreux composants.
Le gain obtenu ici est toutefois moins important que l'on ne pourrait le supposer, dans la mesure ;867~i où cette t8te se trouve logée entre un corps et un couvercle ayant chacun des ~paisseurs non negligeables;
de plus, cette réalisation ne permet pas de conna~tre de l'extérieur l'orientation choisie puisque, une fois montée, la t8te devient totalement invisible.
D'autres particularités et avantages de l'in-vention ressortiront encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
. la figure 1 est une vue en perspective éclatée dlun detecteur de proximité selon l'invention;
. la figure 2 est une vue en élévation laté-rale du d~tecteur de la figure 1, fonctionnant en détec-tion selon une première direction latérale;
. la figure 3 est une vue de face du d~tecteur de la figure 2;
. la figure 4 est une vue de dessus du détec-teur de la figure 2;
. la figure 5 est une vue partielle de dos du détecteur de la figure 2, avec coupe partielle selon la ligne V-V de la figure 2;
. la figure 6 est une vue en élévation lat~-rale du détecteur de la figure 1, fonctionnant en détec-tion frontale; et . la figure 7 est-une vue en élévation par-tielle du détecteur de la figure 1, fonctionnant en détection selon une deuxième direction latérale.
Dans l'exemple représenté aux figures, le détecteur de proximité 1 selon l'invention comporte essentiellement un boltier principal 2, une monture de fixation orientable 3 et une tête détectrice 4.
Le boîtier 2 a une forme générale parallélépi pédique ayant deux faces opposées carr~es, dont l'une est adjacente à la monture 3. L'axe de ce parallélépi-pède, passant par les centres de faces carrees, est s appelé ZZ'.
Le boîtier principal 2 comporte un corps 11 représenté en trait mixte et un couvercle 12 mutuelle-ment dissociables afin de donner accès ~ un connecteur de raccordement interne, qui n'est pas représent~ en raison de sa constitution bien connue. Des vis d'axe FF' et GG' occupant des canaux parallèles 9, 10, fixent en service le couvercle 12 sur le corps 11. Dans le mode de réalisation illustré, le couvercle 12 présente, du côté
de la monture 3, un appendice transversal 13 occupant un dégagement correspondant du corps. Une face de base 8 du corps 11, opposée au couvercle 12, est appliquée en service contre une paroi ~ laquelle elle est solida-risée par exemple ~ l'aide de boulons d'axe PP', QQ' qui traversent le corps 11 parallèlement aux vis d'axe FF' et GG'.
Sur sa face tournée vers la monture 3, face en partie définie par l'appendice 13, le couvercle 12 comporte un dégagement prismatique 14 dont le fond est travers~ par une ouverture excentrée 15 et une ouverture centrale16 d'axeZZ'.Deux nervures parallèles 17 et 18 saillent l'une vers l'autre dans le dégagement selon un plan commun passant entre les ouvertures 15 et 16, en divisant le dégagement en deux portions communicantes 14a, 14b, dont la portion 14a, carrée, munie de l'ouver-ture 16, est centrée sur l'axe ZZ'. -L'ouverture centrale 16 resoit une vis de fixation traversante 5 dont la tete est accessible dans le sens de la flèche K, c'est-~-dire depuis l'intérieur du boîtier 2, lorsque le couvercle 12 est séparé du corps 11.
La portion 14b est située entre la portion 14a et la face avant 19 du couvercle 12. L'ouverture excentrée 15 est traversée par un cordon souple 20 contenant des conducteurs électriques qui aboutissent ~ 2 1~

directement ou non au connecteur mentionné ci~dessus.
Depuis l'ouverture 15, le cordon 20 passe entre les nervures 17l 18 pour atteindre la portion 14a où il contourne la tige filetée de la vis 5, le volume de la 5 portion 14a étant suffisant pour cela.
Conune représenté aux figures 2 à 7, la monture 3 et la tête 4 ont ensemble la forme g~nérale d'un cube dont le côté est égal au côté des faces car-rées du bo~tier 2. Une première arête 57 du cube est 10 définie par la monture 3.
La monture de fixation orientable 3 est cons-tituée d'une seule pièce et comprend une équerre formée de deux ailes rectangulaires 24, 25 formant entre elles une arête ~ angle droit coincidant avec la première 15 arête 57.
L'une 25 des ailes de l'équerre est une semelle appliquée en service contre la face du couver-cle 12 munie du dégagement 14. L'aile 2~ est munie d'un pied de centrage 50 ayant une faible hauteur et un 20 contour carré, pour pouvoir s'emboîter de manière ajus-tée dans la portion 14a du dégagement 14, et ce dans l'une au choix de quatre orientations H1, H2, H3, H4 de l-a monture 3 autour de l'axe ZZ' par rapport au boîtier 2.
La semelle 25 comporte d'une part un trou fileté 35 pour recevoir la vis 5 et: d'autre part une ouverture tra-versante 36 placée en-desà de la précédente et traver-sée par le cordon 20. L'ouverture 36 se trouve constam-ment en regard de la porti.on 14a du logement 14, quelle que soit l'orientation H1, H2, H3 ou H4 de la monture 3 sur le boîtier 2.
Les ailes 24 et 25 sont rendues rigidement solidaires par d~ux ailettes parallèles sensiblement triangulaires 26, 27, formant goussets. Une arête commune 21 qui limite les deux ailes intérieurement ou s extérieurement peut le cas échéant prendre une forme arrondie, de même que les goussets peuvent présenter des contours externes de forme courbe, dont l'un est représenté en trait mixte à la figure 1.
Chacun de ces goussets, ad~acents ~ l'un respectifs des bords latéraux de la semelle 25 et de la plaquette 24, porte du côté opposé à l'autre gousset, un bossage sensiblement prismatique 28 respectivement 29 -ou bras- qui s'étendent le long de la premièra arête 57 du cube jusqu'à l'une xespective des extrémités de celle-ci.
Les proportions des différentes parties cons-titutives de la monture 3 peuvent être définies à l'aide des dimensions precisées ci-dessous:
. une longueur b inférieure a-~ côté _ du cube mesure la longueur de chacune des deux ailes 24, 25;
. les côtés perpendiculaires 33, 34 des gous-sets présentent une longueur c inférieure à a;
. les largeurs d des ailes 24, 25 sont ~gale-ment inférieures à _;
. les hossages ont une section transversale carrée de côté e inférieur à a~
L'un des bras 28 comporte un trou fileté 38 - qui est placé au voisinage de son extrémite et qui est parallèle ~ l'aile 25, tandis que l'autre bossage 29 comporte un trou fileté 39 qui est placé au voisinage de son extrémité et qui est parallèle à l'aile 24; les axes W ' et WW' de ces trous sont de plus perpendicu-laires entre eux et ~ l'arête 21 de cette équerre, c'est-à-dire, en service,àl'arête 57 du cube.
La tête de détection 4 présente une face sensible 40, qui est celle à travers laquelle se pro-page un faisceau électromagnétique 41 généré par un hobinage et/ou un pot cylindrique internes non repré-sentés, et ayant généralement des axes con~ondus avec celui du faisceau.
Ce pot ou ce bobinage, qui présente un diamètre extérieur très voisin de la dimension _ de l'arête, n'occupe pas, à l'intérieur de la tête, les régions voi-sines des arêtes du cube et, a fortiori, des sommets ducube 40. .
Ainsi, sans perte de place utile, la tête comporte, le long de deux secondes arêtes 45 et 47 perpendiculaires et non concourrantes entre elles, mais convergeant toutes deux vers l'arête 57, deux canaux 43, 49 qui s'étendent chacun entre l'une des faces éloignées de l'arête 57 et une face 46, 51 de l'une de deux encoches 44, 52 formées dans la tête de manière à recevoir les bras 24, 25 dont la forme est compl~mentaire. La tête 4 peut prendre sur la monture 3 deux positions, ~ savoir l'une dans laquelle le faisceau 41 est dirigé parallèlement à l'axe ZZ'(Fig.6), tandis que le canal 43 et le trou 39 sont alignés, de même que le canal 49 et le trou 38, l'autre dans laquelle le faisceau 41 a par rapport à l'axe ZZ' l'une des quatre orientations radiales H1, H2, H3 ou H4 en fonc-tion de l'orientation de la monture sur le bo~tier 2.
Dans cette orientation radiale de la tête, le canal 43 est aligné avec le trou 38, et le canal 49 avec le trou 39.
Dans chaque position de la tête 4 sur la monture 3j les deux canaux 43, 49 et les deux trous 38, 39 sont occupés par une vis 6 ou7 vissée dans l'un des trous et s'étendent dans le canal situé dans le prolongement de ce trou.
Les faces perpendiculaires 53 et 54 de la tête de détection, dont les prolongements se coupent selon l'arête 57, présentent chacune un dégagement 56 respec-tivement 55, ayant tous deux une largeur d et une longueur b mesurée depuis l'arête 57. La tête présente entre les encoches 44, 52 et entre les dégagements 55, 56, ~8~ ~5 une cavité 58, dont une paroi 59 est traversée de façon étanche par le cordon 20. La longueur du cordon 20 a été fortement exagérée à la figure 1, pour les besoins de la représentation éclat~e.
A l'état monté, les goussets 26,27 s'emboîtent entre des parois parallèles telles que 58a de la cavité 58 portées par la tête 4.
Le cordon 20 forme aes boucles occupant pour partie le dégagement 14, comme il a été dit plus haut, et pour partie la cavité 58 définie entre la tête d~une part,et les ailes 24,25 et goussets 26,27 de la monture 3,d'autre part.
Quelle que soit la position de la tete ~,sur la monture 3, le dégagement 55 ou 56 qui appartient à
une face apparente du cube est comblé par la plaquette 24.
Par ailleurs, l'association obtenue ~tablit une excellente solidarité entre tête et monture car les ailes 24, 25 de l'équerre s'ajustent exactement dans les dégagements 55, 56, ou 56, 55.
La protection contre les chocs latéraux sur la tête de détection 4 est excellente car même dans les cas les plus défavorables, une vis 6 ou 7 travaille en trac-tion, tandis que l'autre travaille en cisaillement.
L'équerre elle-même se trouve protégée contre tout dépla-cement latéral intempestif grâce à l'appui que trouve le pied de centrage 50 contre les parois de la portion 14a respectivement contre les nervures 17, 18, après que le serrage de la vis 5 ait op~ré une solidarité orientée entre l'aile 25, et la surface extérieure 62 de l'appen-dice 13.
Les dispositions et mesures prises assurent une qualité de résistance mécanique irréprochable ~
l'aide d'un nombre de vis et de trous réduit, vis qui trouvent leurs points d'encrage dans une monture dont la faible taille permet de donner à la -tête de détection un volume plus important pour recevoir non seulement un ~rand bobinage, avec ou sans pot, mais encore de nombreux composants électroniques.

Claims (10)

1. Détecteur de proximité comprenant un boîtier, une monture pouvant être positionnée sur le boîtier dans plusieurs orientations au choix autour d'un axe et une tête détectrice pouvant être associée à la monture selon deux orientations au choix dans l'une desquelles la direction de détection est parallèle audit axe tandis que dans l'autre des deux orientations précitées, la direction de détection est par rapport à l'axe une direction radiale déterminée par l'orientation de la monture autour de l'axe, la monture et la tête détectrice formant ensemble sensiblement un cube dont une première arête est définie par la monture, la tête étant fixée à la monture par deux vis qui dans chacune des deux orientations de la tête par rapport à la monture s'étendent le long de deux secondes arêtes du cube non concour-antes entre elles mais toutes deux concourantes avec la première arête, caractérisé en ce que les deux secondes arêtes sont non parallèles entre elles, et en ce que les deux mêmes trous de la monture et les deux mêmes trous de la tête reçoivent les vis dans les deux orientations de la tête par rapport à la monture.

2. Détecteur de proximité selon la revendication 1, carac-térisé en ce que la monture comprend pour son positionnement sur le boitier, une semelle dont la dimension parallèle à la première arête est inférieure au côté du cube, la monture comportant en outre, de part et d'autre de cette semelle, deux bras s'étendant le long de la première arête et comportant chacun l'un des trous de la monture.

3. Détecteur de proximité selon la revendication 2, carac-térisé en ce qu'il est ménagé, entre deux extrémités dirigées l'une vers l'autre de ces bras, un logement pour recevoir un cordon électrique souple par lequel la tête est reliée avec l'intérieur du boîtier.

4. Détecteur de proximité selon la revendication 2, carac-térisé en ce que la semelle fait partie d'une équerre comprenant en outre une plaquette, partant de la première arête perpendicu-lairement à la semelle.

5. Détecteur de proximité selon la revendication 4, carac-térisé en ce que la semelle et la plaquette sont reliées par des goussets de renforcement dont partent, l'un à l'opposé de l'autre, les bras.

6. Détecteur de proximité selon la revendication 2, carac-térisé en ce que la tête détectrice est évidée pour recevoir les bras et la semelle dans ses deux orientations par rapport à la monture, et est en outre évidée pour définir avec la monture, un logement de réception d'un cordon électrique reliant la tête avec l'intérieur du boîtier.

7. Détecteur de proximité selon la revendication 6, carac-térisé en ce que la monture comprend en outre une plaquette qui, dans chacune des deux orientations de la tête par rapport à la monture, s'intègre dans la région évidée de la tête à la place occupée par la semelle dans l'autre de ces deux orientations.

8. Détecteur de proximité selon la revendication 6, carac-térisé en ce que la monture présente en outre deux ailettes s'étendant transversalement à la première arête pour s'emboîter entre deux parois que présente la tête, pour former dans celle-ci le logement de réception du cordon.

9. Détecteur de proximité selon la revendication 8, carac-térisé en ce que les deux ailettes portent chacune l'un des bras.

10. Détecteur de proximité selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux ailettes forment gousset entre la semelle e-t une plaquette qui, dans chacune des deux orientations de la tête par rapport à la monture, s'intègre dans l'évidement de la tête à la place occupée par la semelle dans l'autre de ces deux orientations.