Brevet FR2439440A1 — publié le 19800516

L'invention concerne un appareil de sécurité et d'alarme en cas de défaut d'horizontalite, notamment pour véhicules lourds, engins de levage, ou plates-formes d'élévateurs cabine par exemple. Pour des plates-formes de ce genre, le constructeur définit en général des conditions de securite, dont le respect est laisse l'appreciation subjective de l'utilisateur. En outre, la stabilité des appuis au sol de ces plates-formes peut changer en cours de fonctionnement sans que l'utilisateur en ait conscience, ce qui peut provoquer des accidents. I1 est connu, pour prévenir le risque de renversement d'un véhicule, d'utiliser des dispositifs liquide dont le niveau horizontal est susceptible d'occulter un ou plusieurs faisceaux lumineux en cas d'inclinaison au-del d'un angle predetermine. Les dispositifs de ce type ne sont pas prévus pour des inclinaisons différentes dans des directions horizontales distinctes alors que la stabilité des véhicules ou des engins de levage n'est pas forcement la même dans toutes ces directions. Par ailleurs, dans le cas d'engins particuliers, la precision donnée par ces dispositifs est insuffisante, lloccultation des faisceaux lumineux entant incomplète. Enfin, les dispositifs de ce type utilisent toujours au moins deux faisceaux lumineux, ce qui multiplie les composants et les risques de panne tout en limitant les directions d'observation. L'invention a pour but la réalisation d'un appareil particulièrement précis, de conception simple, utilisant un seul faisceau lumineux pour detecter les défautsde stabilité dans toutes les directions, et susceptible d'assurer cette détection avec des seuils différents dans les diverses directions. L'invention a pour objet un appareil de sécurité et d'alarme en cas de défaut d'horizontalité d'une plate-forme, du type comportant un dispositif de détection du défaut dthorizontalite et un circuit électronique d'exploitation susceptible de commander l'alarme, caractérisé en ce que le dispositif de détection comporte un b ti rigide solidaire de la plate-forme, et portant une source lumineuse et une cellule receptrice, un miroir sensiblement horizontal quelle que soit la position de la plate-forme, et un masque dont l'ouverture centrale est fonction de la nature de la plate- forme, de sa géométrie, et des angles de pente et de devers acceptables pour ne pas compromettre sa stabilité. Les caractéristiques suivantes font également partie de l'invention: - le miroir est fixé sur la surface inférieure d'une masse pendulaire; - la surface inférieure de la masse pendulaire est sphérique; - le masque est appliqué sur le miroir; - la surface inférieure de la masse pendulaire est plane; - le masque est appliqué sur la cellule réceptrice; - l'amortissement de la masse pendulaire est assuré par des aimants ou par un liquide visqueux; - le miroir est fixé sur la surface supérieure d'un flotteur disposé sur un liquide visqueux; - le masque est disposé entre le miroir et la cellule réceptrice; - une membrane rigide transparente isole un compartiment du bati contenant le liquide visqueux et le flotteur. L'invention est décrite ci-après avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1, une vue en coupe partielle verticale d'un exemple de realisation du dispositif de détection d'un appareil de sécurité selon l'invention, à faisceau lumineux vertical; Figure 2, une vue en coupe partielle verticale d'une variante de réalisation du dispositif de detection d'un appareil de sécurité selon l'invention, avec faisceau lumineux réfléchi par un miroir plan suspendu; Figure 3, une vue en coupe partielle verticale d'une autre variante de realisation du dispositif de détection d'un appareil de sécurité selon l'invention, avec faisceau lumineux réfléchi par un miroir plan flottant. En se reportant à la Figure 1, on peut voir que 1 'appa- reil de sécurité selon l'invention comporte un dispositif de détection représenté et un circuit électronique de traitement de signaux et d'alarme non représenté parce que classique. Le dispositif de détection comporte essentiellement un bâti rigide, solidaire d'une plate-forme du véhicule ou de l'engin de levage ou de l'élévateur à cabine, dont la stabilite doit hêtre surveillée. Cette plate-forme doit idéalement être horizontale. Le bati est constitué d'un socle 7, d'une cage 8, cylindrique par exemple, et d'un fond 9. L'ensemble du bâti est en principe indéformable. Le socle 7 porte une articulation à cardan 2 de precision, utilisant de préférence des roulements à aiguilles, de façon à minimiser les frottements. Sous l'articulation à cardan est suspendue, par l'inter médiaire d'une tige rigide, une masse 1 de préférence en materiau à base de fer. La surface inférieure 3 de cette masse est sphérique et centrée au point théorique de pivotement de l'articulation à cardan. Cette surface est réfléchissante dans sa zone centrale 10 et non réfléchissante dans sa zone exterieure 11. A l'intérieur de la cage 8 est prévu un joint torique 4 jouant le rôle de butée élastique pour la masse pendulaire 1. Sur le fond 9 est fixée une cellule optoélectronique 6 avec émetteur et récepteur incorporés, alimentée en courant électrique et transmettant un signal fonction de l'intensité lumineuse reçue par le récepteur après réflexion sur la surface 3, du faisceau émis par l'émetteur. Pour assurer un certain aortissementausystème, on peut disposer en 5 des aimants par exemple, ou bien noyer la masse pendulaire 1 dans un liquide translucide visqueux. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: lorsque la plate-forme de l'engin est horizontale, la masse 1 est dans la position représentée sur la figure 1. Si la plate-forme s'incline, ltensemble du bâti suit son mouvement, mais la masse pendulaire 1 reste verticale. Vis-à-vis de la cellule 6, a surface sphérique se présente comme miroir sur lequel a été applique un masque correspondant à la zone 11. Tant que le faisceau lumineux émis par l'émetteur logé en 6 tombe sur la zone réfléchissante 10, la cellule 6 reçoit un faisceau réfléchi et transmet un signal électrique correspondant. Au-delà d'une certaine inclinaison, le faisceau incident tombe sur la zone 11 non réfléchissante, la cellule 6 ne reçoit plus de faisceau réfléchi et ne transmet plus de signal Le signal émis par la cellule permet d'assurer une sécurité positive grâce à un circuit électronique de type classique. L'absence de signal en provenance de la cellule, provoquée soit par une inclinaison de la plate-forme et une non-réflexion de faisceau sur la zone 11, soit par une défectuosité de la cellule (source émettrice ou recepteur), déclenche une alarme sonore ou visuelle, et/ou une commande automatique interdisant une manoeuvre de levage par exemple. Selon l'invention, la forme de la zone réfléchissante 10 est determinée en fonction de la forme de l'assise de la plateforme ou de l'engin utilisé. Par exemple, dans le cas d'une grue portée par une plate-forme de camion, une inclinaison dans le sens transversal de la plate-forme peut entrainer très vite un renversement, tandis que dans le sens longitudinal la marge de manoeuvre est beaucoup plus importante. La zone reflechissante 10 sera prévue dans ce cas rectangulaire, le grand axe du rectangle coïncidant avec le grand axe de la plate-forme. En simplifiant on peut dire que la zone 10 a une forme géométrique qui est une image de l'assise de la plate-forme. On peut dire egalement que la surface réfléchissante porte un masque non réfléchissant muni d'une ouverture centrale. Il faut remarquer que la zone 10 donne toujours une référence d'horizontalité par son plan tangent perpendiculaire à l'axe de la tige du pendule. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, on n'utilise pas une surface reflechissante de contour prédéterminé, mais une surface plane horizontale 3 qui réfléchit un faisceau émis par une source lumineuse 12 et le renvoie vers une cellule receptrice à large surface 6 devant laquelle est place un masque 13 dont l'ouverture centrale délimite sur la cellule une surface image de l'assise de la plate-forme par exemple. La source 12 est une lampe qui assure la focalisation du faisceau sur la cellule 6. En cas d'inclinaison de la plate-forme, le bâti s'incline, la masse pendulaire 1 reste verticale et le miroir 3 reste horizontal. Le point de focalisation du faisceau réfléchi se deplace sur la cellule et lorsqu'il sort de l'ouverture centrale du masque 13, la cellule ne reçoit plus de lumière et n'emet plus de signal electrique: l'alarme sonore ou visuelle, et/ou une commande automatique d'arrêt, est alors déclenchée. Dans ce mode de réalisation également, les dimensions de l'ouverture du masque sont fonction des angles de stabilité de Ta plate-forme. La masse pendulaire est evidee à sa partie supérieure et les aimants 5 assurent l'amortissement du mouvement. Dans la variante de réalisation de la Figure 3, la référence à l'horizontale n'est plus assuree par l'intermédiaire d'un pendule, mais par un flotteur 16, tel qu'un reservoir hermétique rempli d'air, portant à sa face superieure le miroir plan 3. Ce réservoir flotte à la surface d'un liquide 15, de densité, viscosité et tension superficielle appropriées, dans un compartiment inférieur du bâti, isolé au moyen d'une membrane rigide transparente 14. Une source lumineuse 12 assure, après réflexion sur le miroir 3, la focalisation d'un faisceau au droit d'un masque 13 placé devant une cellule réceptrice 6. Lorsque la plate-forme s'incline, le flotteur reste horizontal et le faisceau réfléchi focalise en un point qui se déplace dans le plan du masque 13. Si ce point sort de l'ouverture du masque, la cellule 6 ne reçoit plus de lumière et n'émet plus de signal électrique. L'alarme sonore ou visuelle, et/ou une commande automatique est alors déclenchée. Les dimensions de l'ouverture du masque sont en quelque sorte l'image de l'assise de la plate-forme, et sont fonction des inclinaisons acceptables pour la plate-forme. Dans les trois modes de réalisation décrits, on retrouve les memes éléments essentiels qui sont: un bâti solidaire de la plate-forme et portant une source lumineuse et une cellule recep- tri ce; un miroir sensiblement horizontal (miroir perpendiculaire à la tige d'un pendule ou placé sur un flotteur horizontal) quelle que soit la position de la plate-forme; et un masque dont l'ouver- ture centrale est fonction de la nature de la plate-forme, de sa géométrie, et des angles de pente et de dévers acceptables pour ne pas compromettre sa stabilité. Dans les trois variantes de réalisation représentées, le masque se trouve respectivement sur le miroir, sur la cellule, et entre les deux. il va de soi qu'au lieu de déterminer les dimensions de l'ouverture du masque, il serait equivalent techniquement de déterminer les dimensions correspondantes de la cellule receptrice. Il est cependant plus simple de procéder sur le masque. Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages et en particulier, une simplicité et une rusticite de conception et de réalisation qui le rendent particulierement résistant et fiable; une limitation à un seul faisceau lumineux pour surveiller les inclinaisons de la plate-forme dans toutes les directions; une grande faculté d'adaptation du dispositif à chaque cas puisqu'il suffit de modifier l'ouverture centrale du masque sans autre changement de structure. - REVENDICATIONS 1.- Appareil de sécurité et d'alarme en cas de défaut d'horizontalité d'une plate-forme, du type comportant un dispositif de détection du défaut d'horizontalité et un circuit électronique d'exploitation susceptible de commander l'alarme, caractérisé en ce que le dispositif de detection comporte un bâti rigide solidaire de la plate-forme, et portant une source lumineuse et une cellule receptrice; un miroir sensiblement horizontal quelle que soit la position de la plate-forme; et un masque dont l'ouverture centrale est fonction de la nature de la plate-forme, de sa géomé- trie, et des angles de pente et de dévers acceptables pour ne pas compromettre sa stabilite. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir est fixé sur la surface inférieure d'une masse penadulaire. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface inférieure de la masse pendulaire est sphérique. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le masque est appliqué sur le miroir. 5.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface inferieure de la masse pendulaire est plane. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le masque est appliqué sur la cellule réceptrice. 7.- Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'amortissement de la masse pendulaire est assuré par des aimants. 8.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir est fixe sur la surface supérieure d'un flotteur disposé sur un liquide visqueux. 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérise en ce que le masque est dispose entre le miroir et la cellule recep- tri ce. 10.- Appareil selon la revendication 8, caractérise en ce qu'une membrane rigide transparente isole un compartiment du bati contenant le liquide visqueux et le flotteur.