Brevet FR2103624A1 — publié le 19720414

i 2103624 Lors du finissage de passes adjacentes de la surface, ou du lit d'une route, il est quelquefois difficile d'égaliser les inclinaisons ou pentes de ces passes adjacentes. Cette difficulté apparaît particulièrement lors du finissage de courbes, pour les-5 quelles il est parfois opportun de prévoir, tout le long de la courbe, un angle de relèvement variant continuellement. Jusqu:à présent, pour ajuster l'angle de pente et le faire varier continuellement on réglait à la main la machine de finissage de la route. S'il était relativement facile d'égaliser 10 les pentes des passes adjacentes dans une portion droite; il était souvent beaucoup plus difficile dans une courbe, d'égaliser l'angle de pente de la passe en cours et l'angle de pente continuellement variable d'une passe précédente. L'introduction d'un élément humain dans le réglage manuel de la pente pouvait quelquefois 15 rendre considérable l'erreur entre les angles de pente des deux passes. L'invention se propose d'éliminer cette erreur en assurant la commande ou réglage automatique de la pente d'une surface établie à la machine. Cette commande ou réglage automatique 20 est réalisée-au moyen de l'adjonction d'un ski mobile traîné derrière ou latéralement à la machine finisseuse de route. Sur le ski est monté un dispositif palpeur à gravité, fournissant un signal de sortie indicatrice de 1:angle de pente de la surface précédemment préparée. Un second palpeur à gravité est monté sur 25 la machine finisseuse de route pour indiquer l'angle de pente de la machine pendant la passe en cours d exécution. Les sorties de ces deux capteurs ou palpeurs sont ensuite comparées pour indiquer la différence entre l'angle de pente réel. de la machine et l'angle de pente désiré. Cette différence efrtre les angles de pen-50 te des deux passes adjacentes se traduit par un signal d erreur qui est utilisé pour régler la machine d une manière qui tende à l'élimination dudit signal d erreur. Un objet de 1' invention est donc de supprimer la nécessité de commander manuellement la pente d'une route confectionnée par 35 une machine finisseuse de route. L'invention se propose également à cet effet, de fournir un dispositif de réglage de pente complètement automatique pour éliminer la commande ou réglage manuel. Enfin, l'invention a pour objet de procurer une commande ou réglage automatique à partir du palpage de l'angle de pente de la 9 ÇIO Ja O IXi/ C i 40 passe précédente et de l'angle de pente de la machine finisseuse/ 71 25744 2 2103624 et en utilisant le signal d'erreur résultant pour commander la machine. Ces objets et d'autres apparaîtront au cours de la description d'un exemple de l'invention, en référence aux dessins 5 dan^lesquels : Figure 1 représente schématiquement la machine pendant qu'elle exécute la passe en cours. Figure 2 est un schéma simplifié de la commande automatique . 10 Figure 3 est un schéma détaillé du dispositif de comman de automatique de la machine finisseuse de route. A la figure 1, on voit une machine^effectuant ses opérations de finissage de route; la machine, se déplaçant par exemple normalement au plan de la figure, traîne, derrière elle ou laté-15 ralement, un ski mobile sur lequel est monté le pendule de référence. Le ski circulant glisse sur la surface précédemment préparée et le pendule de référence est utilisé pour mesurer l'angle de pente de cette surface. Un second pendule, monté sur la machine, est utilisé pour indiquer l'angle de pente de ladite machine pen-20 dant la passe en cours. Puisqu'on utilise des penduies^la gravité terrestre constitue leurs références. Les sorties de ces deux pendules sont ensuite comparées et le signal d'erreur résultant indique la valeur de la déviation intervenue entre l'angle de pente de la surface préparée parla machine en faisant sa passe actuelle 25 et l'angle de pente de la surface préparée lors de la passe précédente. Ce signal d'erreur est alors utilisé pour régler la pente de la machine pendant la passe en cours. A chaque passe ultérieure de. la machine, le ski circulant glisse toujours sur la surface précédemment préparée par elle, de manière à assurer un angle de 30 pente uniforme sur toute la surface en cours d'exécution. Cette commande ou réglage automatique de la machine rend le finissage des courbes beaucoup plus facile que par les méthodes antérieurement connues,jusqu'à présent, l'angle de pente de toutes les passesde la machine devait être modifié continuellement d'une 35 manière automatique. Un tel réglage ou commande non automatique rendait très difficile, sinon impossible l'égalisation des angles de pente de la passe en cours et de la passe précédente. Selon l'invention, l'angle d^pente de la première passe est réglé à la main et les angles de pente des passes successives sont encuite 40 entièrement réglés automatiquement. 71 25744 3 2103624 A la figure 2 on voit un schéma simplifié du dispositif de commande ou réglage automatique. Ce dispositif automatique comporte essentiellement trois éléments: un pendule monté sur la machine, qui indique l'angle de pente courant de ladite machine; un pendule 5 de référence qui indique l'angle de pente désiré de la machine; et un comparateur pour produire un signal d'erreur représentant l'écart entre l'angle de pente actuel de la machine et l'angle de pente désiré. Le pendule monté sur la machine comporte une structure D sur laquelle est monté un poids Wl4ui amène la structure 10 D à trouver une référence à la gravité. La structure D est montée à une extrémité d'un axe à l'autre extrémité duquel est monté un noyau C qui tourne en concordance avec la rotation de l;a structure D. Le noyau coopère avec un transformateur comportant un primaire P et deux secondaires, S1 et S2,qui sont reliés à un comparateur. 15 Le pendule de référence cômporte un bras portant un poids ¥2, qui amène ledit bras à chercher une référence à la gravité et, cë faisant, entraîne le potentiomètre P2. Une position dé réglage manuel comportant un potentiomètre P1 est prévue pour la commande de la machine, chaque fois qu'on désire opérer à la main. Les ex-20 trémités du potentiomètre du pendule de référence, et du potentiomètre de position de réglage sont connectées entre elles, ainsi qu'à un comparateur, et les bras des deux potentiomètres sont reliés à un commutateur S. Le commutateur S a un contact mobile, un contact manuel M relié au bras de P1, et un contact automatique 25 A relié au bras de P2. Le contact mobile du commutateur S connecte donc au comparateur P1 ou P2 de manière à permettre une commande ou réglage ,soit manuelle, soit automatique. Des potentiomètres de compensation P3 et P4 sont prévus afin de faciliter un réglage initial du potentiomètrè de référence de 30 manière telle que le ski se déplaçant fasse avec la machine un angle prédéterminé. Avec les potentiomètres Pj5 et P4 jumelés, lorsque la résistance de l'un augmente, celle'de l'autre diminue. Ainsi, lorsque les potentiomètres Pj5 et P4 sont réglés les résistances du potentiomètre de chaque côté du bras de P2 changent.La 35 machine interprétera ce changement comme s'il s'était produi^ûn changement dans l'angle de pente du ski qui se déplace. La machine réglera donc son angle de pente, A titre d'exemples pour l'utilisation de ce mode de réglage, on peut programmer dans le dispositif de commande automatique la courbe d'une route, ou bien assurer 40 l'alignement initial de la macîiine et du ski mobile. 71 25744 4 2103624 Le comparateur compare les sorties des deux secondaires soit avec le pendule de référence, soit avec le potentiomètre de la position de réglage, en fonction de l'état du commutateur S, et il produit un signal d'erreur qui représente la déviation du pen-5 dule de la machine par rapport au pendule de référence, ou au potentiomètre de la position de mesure, suivant celui qui est utilisé. Ce signal est ensuite amplifié dans l'amplificateur utilisé pour la commande de la machine. On a représenté en détail à la figure le circuit du dis-10 positif de commande ainsi que, mais à titre d'exemple seulement, le contenu du comparateur. Le secondaire S1 est connecté à l'entrée d'un redresseur bi-alternances en pont qui comprend les diodes D1,D2,D3 et D4; le secondaire S2 est relié à l'entrée d'un redresseur 'bi-alternances en pont qui comprend les diodes D5, D6, 15 D7 et D8. Ces deux redresseurs bi-alternances en pont sont connectés en série additive. La sortie de ces deux redresseurs est reliée aux bornes ou terminaux 14, 15 et 16. La borne 14 est reliée au contact mobile du commutateur S1 et la-borne 16 est reliée au contact mobile du commutateur S2. Le contact A du commutateur S1 20 est relié à un des côtés du poténtiomètre du pendule de référence P2, tandis que le contact A du commutateur 2 est relié à l'autre côté du potentiomètre S2. Le bras mobile de P2 est connecté au contact automatique A du.-potentiomètre S^. Le'contact manuel M du commutateur S1 est relié à l'un des côtés du potentiomètre de posi-25 tion de réglage P1, tandis que le contact M du commutateur S2 e©t relié à l'autre côté de ce potentiomètre. Le bras mobile du potentiomètre P1 est relié au contact mobile M du commutateur S3. Les contacts mobiles des commutateurs S1, S2 et S]5 sont jumelés en vue d'une manoeuvre simultanée, et ils fonctionnent de manière à 30 connecter au comparateur soit P1, soit P2 afin de permettre une commande, soit manuelle,soit automatique'de la machine. Le pendule de la machine est/que, lorsque le noyau se trouve en position neutre par rapport aux deux secondaires, le^éorties des deux redresseurs en pont sont égales et que, lorsque le pen-35 dule de référence, utilisé en vue d^d'emploi de la commande automatique, détecte une pente égale à celle de la passe précédente, le bras mobile du potentiomètre P2 se trouve en position médiane, c'est-à-dire que les tensions aux'bornes de chaque côté du bras sont égales0 Par conséquent, les potentiels du bras du potentio-mètre du pendule de référence et de la borne 15 sont égaux, et la 71 2S744 5 2103624 sortie appliquée aux bornes 12 et 13 est nulle, indiquant qu'aucune correction n'est nécessaire. Cépe.ndant, lorsqu'un changement dans l'angle de pente de la passe précédente provoque un déplacement du bras du potentiomètre de référence, un tel mouvement du 5 bras du potentiomètre entraîne un déséquilibre de tensions dans ce potentiomètre et il en résulte donc une sortie entre les bornes 12 et 13. Cette sortie eist utilisée pour régler l'angle de pente dé la machine de telle manière que le noyau C tourne en modifiant les tensions aux bornes des deux redresseurs en pont pour égali-10 ser les tensions qu'ils appliquent respectivement au potentiomètre P2 et par suite diminuer la tension entre les terminaux 12 et 13 jusqu'à zéro. Les bornes de sortie 12 et 13 sont connectées à un amplificateur différentiel comportait les transistors Q1, Q2, Q3 et 15 Q4, ainsi que les résistances de polarisation R2, R3, R4 et R5. La résistance R1, les diodes D9, D10 et D11 et le transistor Q5 sont aussi prévues,qui assurent une polarisation de compensation de température aux transistors dejL'amplificateur différentiel. La borne de sortie 12 est connectée à la base du transistor Q4,et 20 le transistor Q3 est connecté au transistor Q4 en émetteur-suiveur. La borne de sortie 13 est reliée au transistor Q1, et le transistor Q2 est connecté"au transistor Q1 en émetteur-suiveur. La sortie de'l'amplificateur différentiel est prise aux bornes des collecteurs des transistors Q2 et Q3, amplifiée par des tran-25 sistors de puissance appropriés et appliquée aux bornes ou terminaux de sortie 10 et 11, Un générateur d '- onde triangulaire est branché sur la liaison entre la borne ou terminal 1^êt la base de Q1 pour assurer le fonctionnement proportionnel avec base de temps de l'amplifie»-30 teur différentiel et des étages d'amplification de puissance. L'utilisation de la méthode proportionnelle avec base de temps est prévue pour faire fonctionner les transistors en états complets de conduction et de non-conduction. Dans un système proportionnel à base de courant continu, c'esija-àlve lorsqu'aucune tension addi-35 tionnelle n'est ajoutée à la base de Q1, les transistors fonctionnent en état intermédiaire ce qui augmente la puissance sur ces transistors et par suite leur température. En faisant fonctionner les transistors soit en état pleinement conducteur,soit en état pleinement non-conducteur, la puissance et, par conséquent, la 40 température sont diminuées. La diminution de la température permet 71 25744 6 2103624 d'utiliser des transistors plus petits et mo?-.ns chers. Les transistors de l'amplificateur différentiel sont polarisés de telle manière qu'ils soient complètement saturés juste après la réception à leur entrée d'une onde triangulaire du gé-5 nérateur; ainsi, bien que l'entrée soit une onde triangulaire, la sortie de l'amplificateur différentiel est une onde carrée. En état de repos lorsque la sortie entre les bornes 12 et 13 est nulle, les sorties sur les bornes 10 et 11 sont égâles mais de phases opposées , et la sortie appliquée'aux bornes 10 et 11 est 10 par suite pratiquement nulle. Si une sortie est reçue sur les bornes 12 et 13, cette sortie, sous forme d'une tension continue, s'opposera'à la polarisation de l'argiificateur différentiel en provoquant un glissement de la sortie en onde carrée. Ce glissement de l'onde carrée engendre entre les bornes 10 et 11 une ten-15 sion moyenne indiquant la nécessite de régler l'angle de pente ou inclinaison de la machine. Un exemple de dispositif utilisable pour le réglage ou ajustement de cet angle est une vanne asservie. Des changements peuvent être apportés à la réalisation décrite ci-dessus, et des modes de mise en oeuvre, apparemment 20 différents, de l'invention,peuvent être envisagés sans sortir pour cela de son cadre; la description qui précède ne correspond qu'à un exemple non limitatif, 71 25744 7 2103624 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la commande automatique d'une machine finisseuse de route , dans lequel ladite machin^éffectue ses opérations de finissage de route en plusieurs passes consécutives et 5 parallèles, et dans lequel on désire égaliser la pente de la passe en cours d'exécution par la machine et la pente de la surface réalisée lors de la passe précédente, caractéii sé en ce qu'il comporte; -des premiers moyens de captage P2 pour produire une sortie 10 indiquant l'angle de pente de la surface confectionnée par la machine finisseuse pendant la passe précédente, -•des seconds moyens ]^P,S1,S2,C pour produire une sortie indiquant l'angle de pente dé la passe en cours d'exécution par la machine finisseuse de route, et 15 -des moyens de comparaison D1 - D8,Q1 - Q5,P1,A1,A2 pour comparer les sorties des premier et second moyens "capteurs, et pour produire un signal d'erreur, ledit signal représentant la différence entre l'angle de pente de la passe en cours et celui de la surface résultant de la passe précé-20 dente. 2 ^-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comportent un palpeur à gravité par pendule W2 ,P2. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que lesdits seconds moyens de captage comportent un palpeur à gravité par pendule W1, D,P,S1,S2,C. 4 - Dispositif selon la révendication 3 ,caractérisé en ce que ledit palpeur à gravité comporte une structure comportant un poids D,W se rapportant à une référence de gravité, un enroulement 30 primaire D, au moins deux enroulements secondaires 31, S2, un noyau C entraîné par ledit poids, le mouvement dudit"noyau produisant un changement dans les signaux de sortie aux bornes desdits enroulements secondaires. 5 - Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce 35 que ledit comparateur comporte un pont redresseur des deux alter- -nances D1-D8 pour chacun desdits enroulements secondaires, chacun des enroulements secondaires étant relié à son pont respectif, lesdits ponts étant associés en série additive de telle manière que, lesdits ponts, ayant deux jonctions terminales et un pdnt médian, 40 lesdits premiers moyens palpeurs soient connectés aux deux points 71 25744 8 2103624 terminaux du pont. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de référence réglables manuellement P1 et des moyens de commutation Sj5 pour connecter aux 5 jonctions terminales des ponts, soit les premiers moyens de pal-jage,soit les moyens de référence réglables manuellement. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de référence réglables manuellement P1 et des moyens de commutations Sj5 pour connecter sélec- 10 tivement au comparateur soit les premiers moyens de palpage,soit les moyens de référence réglables manuellement. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits premiers P2, W2 et seconds D,P,S1,S2,G moyens de palpage comportent un palpéur de gravité à pendule. ' 15 9 - Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que des moyens de compensation Pj5,P4 sont connectés aux premiers moyens de captage pour ajuster là sortie desdits premiers moyens de captage.