Brevet FR2047067A1 — publié le 19710312

La présente invention se rapporte à un dispositif pour détecter et indiquer l'inclinaison d'un objet mobile par rapport à une ligne horizontale et qui comporte un transmetteur monté sur l'objet et comportant un pendule et des moyens de détection qui sont adaptés à transmettre un signal représentatif 5 de l'inclinaison de l'objet en réponse à l'inclinaison d'un élément de référence relié à cet objet. L'invention concerne principalement un dispositif pour indiquer l'inclinaison de la lame d'une profileuse de travaux publics ou d'un aitre instrument monté sur un,véhicule. Ce résultat est atteint, selon l'invention, par un dispositif qui est 10 caractérisé en ce que l'élément de référence est monté de façon réglable par rapport à l'objet et en ce que les moyens de détection sont adaptés à percevoir la position verticale de l'élément de référence dans un plan passant par ladite ligne horizontale. L'élément de référence peut être réglé à l'angle désiré d'inclinaison de l'objet et les moyens de détection indiquent quand 15 l'inclinaison préétablie a été atteinte. L'élément de référence, qui peut être avantageusement constitué par l'enveloppe d'un pendule, peut être tourné par un moteur relié à un indicateur adapté à afficher l'angle réglé. Le moteur peut être un moteur pas à pas dont le circuit d'alimentation renferme un compteur d'impulsions adapté à compter les impulsions d'avancement envoyées 20 au moteur et à présenter sur un indicateur le résultat du comptage converti en unités d'angle. L'indicateur et les moyens d'actionnement du moteur sont placés, par exemple, près du conducteur d'une profileuse de travaux publics, permettant ainsi au conducteur de régler la position de la lame et de vérifier son réglage. 25 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un détecteur photosensible monté sur un élément de référence et en ce que le pendule, qui est de préférence amorti, est pourvu d'un écran qui, en réponse aux variations d'inclinaison de l'élément de référence, intercepte à des degrés variables la 30 lumière tendant à frapper le détecteur. En utilisant des moyens photosensibles, les problèmes de contact dûs à la saleté, à l'oxydation ou aux vibrations sont éliminés. Selon un autre développement de ce mode de réalisation, le dispositif est caractérisé en ce que le détecteur présente deux ouvertures juxtaposées orientées vers l'écran du pendule et dont chacune est pourvue d'un élément 35 photosensible et en ce que la distance entre ces deux ouvertures et la largeur de l'écran au niveau desdites ouvertures sont calculées de façon que l'écran ne cache qu'environ la moitié de chaque ouverture quand l'élément de référence occupe une position verticale. De cette façon, on obtient un degré de sensibilité plus élevé au moyen de deux signaux qui varient suivant des directions 40 opposées avec les variations de l'angle d'inclinaison de l'objet/ De plus, 23062 2 2047Ô67 lorsque l'une des sources lumineuses est reliée invariablement à l'élément de référence du côté de l'écran du pendule qui est à l'opposé du détecteur et si la source lumineuse présente deux ouvertures situées en face des ouvertures du détecteur, on obtient une plus grande précision, puisque l'écran du pendule 5 intercepte les faisceaux des deux sources lumineuses et les faisceaux tendant à frapper les éléments photosensibles. .... Selon l'invention, les signaux issus des deux éléments photosensibles peuvent être envoyés respectivement à un montage électrique incluant un circuit à seuil qui commande une unité de sortie et les deux unités de sortie sont re-10 liées à un indicateur destiné à afficher l'inclinaison de l'élément de référence dans une direction ou dans l'autre par rapport à la verticale. L'indicateur reçoit des signaux d'amplitude constante et affiche la direction dans -laquelle l'objet est incliné. Les signaux peuvent aussi être envoyés à un circuit de comparaison qui engendre un signal de différence qui est envoyé 15 à l'indicateur et qui affiche le degré d'inclinaison de l'élément de référence, c'est-à-dire la quantité dont l'élément de référence s'écarte de l'angle réglé d'inclinaison de l'objet. Selon l'invention, un réglage automatique de l'inclinaison requise de l'objet peut être effectué pour un objet qui peut être tourné par un dispositif d'actionnement, en envoyant les signaux des unités de sortie 20 à un convertisseur adapté à commander ce dispositif d'actionnement, quand les signaux sont déséquilibrés, de manière à faire pivoter l'objet dans la direction voulue pour diminuer le déséquilibre entre lesdits signaux. Pour éliminer les erreurs de réglage résultant des vibrations, etc... de l'objet, le dispositif selon l'invention est, de préférence, caractérisé en 25 ce que les deux montages électriques comportent chacun un filtre d'entrée adapté à éliminer les composantes de haute fréquence engendrées par les vibrations de l'objet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, 30 en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2 d'un transmetteur monté sur la lame d'une profileuse de travaux publics équipée selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe de ce transmetteur suivant la ligne 35 II-II de la figure 1; et, - la figure 3 est un schéma synoptique de l'installation. Le transmetteur 1 représenté sur les figures 1 et 2, comprend une enveloppe 2 renfermant un pendule 3 suspendu à un chevalet transversal 5. Ce chevalet repose sur une plaque 7 qui est montée dans l'enveloppe. Le pendule est arti-40 culé sur le tréteau au moyen d'un couteau 9 et comprend une plaque supérieure 3 2047067 11 placée dans un plan perpendiculaire au couteau et un double bras 13 qui supporte le poids 15 du pendule. Le bras 13 s'étend à travers une ouverture 16 ménagée dans la plaque 7. L'espace 17 situé sous la plaque 7 montée dans l'enveloppe 2 est rempli avec de l'huile et au poids sont fixées deux plaques 5 19 s'étendant parallèlement au couteau et qui assure l'amortissement du pefidu-le. La plaque supérieure 11 du pendule pivote entre une enveloppe 21 renfermant une lampe et une enveloppe 23 renfermant une cellule photo-électrique, ces deux enveloppes étant montées dans la partie supérieure de l'enveloppe 10 2 du pendule. La paroi de l'enveloppe de la lampe qui fait face au pendule est percée de deux ouvertures 25 derrière lesquelles sont disposées des lampes 27 ou d'autres sources de lumière, par exemple des diodes photo-émissives. La paroi de l'enveloppe 23 faisant face au pendule est également percée de deux ouvertures 29, situées en face des ouvertures 25 de l'enveloppe 21. Des 15 cellules photo-électriques ou deis photo-transistors 31 sont disposés derrière les ouvertures 29. La largeur de la plaque 11 du pendule, au niveau des ouvertures 25 et 29 est calculée pour que ses bords latéraux verticaux s'étendent approximativement au milieu des ouvertures quand le pendule est dans une position verticale. Ainsi, dans cette position, la plaque intercepte approxi-20 mativement la moitié de la lumière de chaque lampe 27, empêchant ainsi cette lumière d'atteindre le photo-transistor 31 placé de l'autre côté. Quand le pendule pivote dans une certaine direction, le faisceau lumineux pouvant atteindre l'un des photo-transistors 31 augmente, en même temps que le faisceau lumineux vers l'autre photo-transistor diminue. Les photo-transistors sont re-25 liés par des conducteurs 32 à un circuit électrique,qui sera décrit plus loin, destiné à traiter les signaux émis par ceux-ci. L'enveloppe 2 du pendule comporte deux pivots 33 et 35 qui g'étendent parallèlement au couteau 9 et qui sont montés coaxialement de part et d'autre de l'enveloppe 2. Le pivot 33 tourillonne dans un palier 37 monté dans le 30 boîtier 39 du transmetteur 1. Le pivot 35 est relié au rotor d'un moteur 41 monté sur le boîtier du transmetteur 39, moteur au moyen duquel l'enveloppe 2 peut pivoter avec le boîtier du transmetteur dans un plan parallèle au plan du pendule. Le moteur 41, qui est un moteur pas à pas, reçoit par une ligne 43, des 35 impulsions provenant d'un dispositif d'actionnement 45. Ce moteur est aussi relié par une ligne 47 à un compteur d'impulsions 49 qui convertit les impulsions en un signal, envoyé par une ligne 51 à un indicateur 53 qui affiche, en degrés ou en pourcentage l'inclinaison préétablie de l'enveloppe du pendule 2 dans la direction de l'enveloppe 39 du transmetteur. 40 La figure 3 illustre une installation dans laquelle un transmetteur 1 23062 4 2047067 conforme aux figures 1 et 2 est montée'' sur la lame 55 d'une profileuse de travaux publics. Le' conducteur du véhicule peut régler la lamë à l'inclinaison voulue par rapport au1plan horizontal et peut ainsi obtenir la courbure désiréè de la 5 route, en actionnant lé dispositif 45 et en lisant l'indication du cadran 53. Quand la lame 55 s'est placée dans l'inclinaison désirée, les deux photo-transistors '31 du transmetteur envoient des signaux identiques. Lorsque l'angle d'inclinaison de la lame est trop grand ou trop petit, les photo-transistors transmettent des signaux différents. Ces signaux sont envoyés par les 10 lignes 57£ et 57b aux canaux de traitement correspondants. Les tensions de haute fréquence qui résultent des vibrations de la lame sont éliminées par un filtre 59£, 59b. Le signal filtré commande une bascule 61a_, 61b d'un multivibrateur de Schmitt qui, quand le signal de commande dépasse une certaine valeur de seuil, envoie une tension constante à un étage de sortie 63a, 63b. 15 Les signaux des étages de sortie sont appliqués par des lignes 65£ et 65b_ à un instrument .indicateur 67 sur lequel on peut lire si la lame est plus ou moins inclinée qu'on ne le voudrait ou si elle est à l'angle voulu. Les signaux filtrés des filtres 59a_, 59b peuvent être envoyés par des lignes 69£ et 6913 à l'instrument 67. Ces signaux sont comparés dans cet ins-20 trument et la différence, qui est une mesure de la grandeur de l'angle entre le pendule et son enveloppe, est affiché sur l'instrument 67. Si cette inclinaison s'écarte de la valeur désirée, les signaux de sortie présents sur les lignes 65a_ et 65b_ indiquent ainsi la direction de cet écart, tandis que les signaux des lignes 69a_ et 6913 indiquent la grandeur de l'écart. 25 Ces données sont présentées sur l'instrument 67 et le conducteur peut modifier l'angle d'inclinaison de la lame jusqu'à ce que l'inclinaison voulue soit obtenue. Toutefois, la lame 55 pourrait aussi être réglée automatiquement. Dans ce cas, les signaux des étages* de sortie 63a_ et 63b_ sont envoyés, par ides 30 lignes 71a_, 71b à un dispositif de commande hydromécanique 73 qui, selon que les signaux reçus indiquent une inclinaison trop grande ou trop petite, actionne le dispositif de réglage 75 de la lame de manière à diminuer ou à augmenter son inclinaison suivant le cas. 23062 5 2047067 REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour détecter l'inclinaison d'un objet mobile par rapport à une ligne horizontale, en particulier d'un instrument porte par un véhicule, tel que la lame d'une profileuse de travaux publics, qui comprend un transmet- 5 teur monté sur. l'objet et qui comporte un pendule et des moyens de détection adaptés à transmettre un signal représentatif de l'angle d'inclinaison en . réponse à l'angle.d'inclinaison d'un élément de référence relié à l'objet, ledit dispositif étant caractérisé en ce que l'élément de référence est monté de façon réglable par rapport à 1'objet.et en ce que les moyens de détection 10 sont adaptés à.percevoir la position verticale de l'élément de référence dans un plan passant par ladite ligne horizontale. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 .'élément de référence est une enveloppe de pendule montée à pivotement dans une en- .. veloppe de transmetteur 'qui est reliée invariablement à l'objet. 15 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur pour faire pivoter l'enveloppe de pendule par rapport a-l'enveloppe de transmetteur et des moyens d'indication pour afficher l'angle de pivotement produit par le moteur. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur 20 est un moteur pas à pas dans le circuit d'alimentation duquel est incorporé un compteur d'impulsions adapté à compter les impulsions reçues par le moteur et à présenter sur les moyens d'indication le résultat de ce comptage converti en unités d'angle. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, c.a-25 ractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un détecteur photosensible monté sur un élément de référence et en ce que le pendule, qui est .conve- \ nablement amorti, est pourvu d'un écran qui, selon les variations d'inclinaison de l'élément de référence, intercepte à un degré variable la lumière tendant à frapper le détecteur.. 30 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le détec teur comporte deux ouvertures juxtaposées.faisant face à l'écran du pendule, chaque ouverture renfermant un élément photosensible, et en ce que la distance entre ces deux ouvertures et la largeur de l'écran, au niveau desdites ouvertures, sont calculées de façon que l'écran cache sensiblement la moitié 35 de chaque ouverture quand l'élément de référence occupe une position verticale. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source lumineuse est reliée invariablement à l'élément de référence, du côté de l'écran du pendule qui est à l'opposé du détecteur et en ce que la source lumi-40 neuse présente deux ouvertures situées en face des ouvertures du détecteur. 70 23062 6 2047067 8.- Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les signaux des deux éléments photosensibles sont envoyés respectivement:; à un montage électrique incluant un circuit à seuil qui commande un étage de sortie et en ce que les deux étages de sortie sont reliés à un indicateur destiné 5 à afficher la direction de l'inclinaison de l'élément de référence par rapport à une position verticale. . 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux signaux des éléments photosensibles sont envoyés à uri circuit de comparaison qui engendre un signal de différence qui est transmis à l'indicateur et qui 10 affiche la grandeur de l'inclinaison de l'élément de référence. 10.- Dispositif selon la revendication 8 ou' 9,- pour un objet qui est monté à pivotement au moyen de supports, caractérisé en ce que les signaux des étages de sortie sont envoyés à un convertisseur adapté à commander les-dits supports quand les signaux sont déséquilibrés de manière à faire pivoter 15 l'objet dans la direction tendant à diminuer le déséquilibre des signaux. 11.-.Dispositif selon les revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que les deux montages électriques comportent des-filtres d'entrée qui éliminent les composantes de haute fréquence résultant des vibrations auxquelles l'objet est soumis.