Brevet FR2810650A1 — publié le 20011228

Dispositif protection individuelle pour convoyeurs Domaine technique de l'invention L'invention relative à un dispositif de protection individuelle pour détecter présence accidentelle d'un opérateur sur le chemin de transfert d'un convoyeur, et comprenant des moyens de détection et de contrôle destinés à arrêter l'entraînement du convoyeur dès que l'opérateur atteint une position prédéterminee. La présence d'un opérateur sur le convoyeur peut intervenir à la suite d'une chute, d'un malaise ou d'un démarrage intempestif du convoyeur. Etat de la technique Les convoyeurs sont généralement protégés par des câbles de sécurité situés de part et d'autre du convoyeur pour en interdire l'accès. Ces câbles sont néanmoins inutilisables sur les gros convoyeurs, car interdisent chargement à l'aide d'une pelleteuse, ou de tout autre engin manipulateur, et ils empêchent l'opérateur de monter sur le convoyeur pour débourrage la mise en place des produits convoyés. La seule sécurité consiste alors à prévoir un câble au-dessus du tapis du convoyeur, et pouvant être actionné manuellement par l'opérateur en cas de danger. La protection n' toutefois efficace que si l'opérateur est conscient et valide. Divers moyens de détection ont été proposés, notamment des barrières avec des détecteurs à infrarouge, et des analyseurs d'image. Les performances ces dispositifs connus sont limitées par les diverses conditions d'exploitation des convoyeurs et du type des produits convoyés, notamment en cas de recouvrement de l'opérateur, de l'émission infrarouge des matières plastiques sombres, de la presence de poussières, des réflexions parasites sur le tapis ou les parois du convoyeur, des perturbations ambiantes, de l'absorption du signal par l'opérateur, .. Les documents A-5315289, DE-A-441009, et FR-A-9807720 décrivent des dispositifs protection individuelle faisant usage de systèmes de transmission radioélectrique. Ces systèmes sont adaptés pour proteger les personnes travaillant sur des machines dangeureuses, mais ne conviennent pas pour une protection sur convoyeur. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de protection individuelle pour détecter d'une manière fiable la présence accidentelle d'un opérateur sur un convoyeur, indépendamment de l'environnement et de la nature des produits transportés, et sans gêner le chargement du convoyeur, et la liberté travail des autres opérateurs autour du convoyeur. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de detection et de contrôle comportent - une unité portable par l'opérateur, et comprenant une pluralité d'émetteurs radio associés à des antennes émettrices pour l'émission de signaux radio codés selon une séquence prédéterminée, - une pluralité récepteurs radio placés sous un portique et équipés d'antennes réceptrices directionnelles, réparties pour engendrer un lobe de rayonnement electromagnétique sélectif de forme allongée dans le sens du convoyeur, - un module de sécurité doté d'un émetteur de test pour contrôler le fonctionnement des récepteurs, et un circuit de décodage coopérant avec un actionneur pour stopper les moyens d'entraînement du convoyeur lorsque l'opérateur passe dans ledit lobe de rayonnement des récepteurs. Selon une caractéristique de l'invention, les récepteurs radio sont alimentés par alimentation insérée dans le circuit de réception, et comportent chacun un circuit récepteur, et un circuit de mise en forme en liaison avec ledit circuit décodage. Selon un mode de réalisation préférentiel, les émetteurs radio sont interconnectés dans le circuit d'émission avec une alimentation, et un circuit multiplexeur destiné à délivrer un signal de codage aux différents émetteurs radio selon une séquence prédéterminée. Le circuit multiplexeur comporte circuit de commande recevant un signal codé en provenance d'un circuit de codage, et un coupleur piloté par une horloge pour délivrer des ordres de validation au circuit de commande selon ladite séquence d'émission. Les emetteurs radio sont placés avec le circuit multiplexeur et l'alimentation à l'intérieur d'une ceinture souple, de manière que leurs diagrammes d'émission soient sensiblement perpendiculaires au corps de l'opérateur. Selon une caractéristique de l'invention, la séquence d'émission cyclique est agencée pour minimiser les temps morts d'émission sur une partie de la ceinture émettrice. Selon une autre caractéristique de l'invention, au lieu d'une émission cyclique avec une même fréquence d'émission, les émetteurs de l'unité portable fonctionnent en permanence selon des fréquences différentes. récepteur auxiliaire peut être placé au pied du convoyeur et avant les récepteurs radio, et comporte une paire de voyants de contrôle pour visualiser le bon fonctionnement des émetteurs de l'unité portable de l'opérateur lorsqu'il s'approche du convoyeur. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique du convoyeur équipé dispositif de protection selon l'invention; la figure 2 montre le schéma synoptique de l'unité de détection réceptrice positionnée sous le portique du convoyeur; la figure 3 représente le schéma synoptique d'un récepteur radio utilisé dans l'unité de détection réceptrice, la figure 4 est une vue schématique de la ceinture émettrice l'unité portable; la figure 5 illustre le diagramme des signaux d'émission alternée des émetteurs de l'unité portable; la figure 6 représente le schéma synoptique du circuit multiplexeur élaborant la séquence d'émission. Description d'un mode de réalisation préférentiel Sur la figure 1, un convoyeur 10 est associé à un portique 12 de protection destiné à détecter la présence accidentelle d'une personne sur le chemin de transfert des produits transportés, et à provoquer l'arrêt de l'entraînement du convoyeur dès que la personne s'approche du portique 12. Le portique 12 est muni d'un dispositif de détection 14 comprenant une pluralite de récepteurs radio R1, R2, R3 ... placés sous le chapeau du portique 12 et au dessus chemin de transfert du convoyeur 10, le nombre de recepteurs R1, R2, R3 étant adapté à la largeur du convoyeur 10. Les récepteurs radio R1, R2, R3 sont equipés d'antennes réceptrices A1, A2, A3 directionnelles, réparties selon un lobe de rayonnement LR électromagnétique sélectif en forme de poire allongée étendant longitudinalement dans le sens de défilement convoyeur 10, et latéralement sur la largeur du portique 12. L'opérateur est ainsi détecté en toute sécurité par le dispositif de détection 14 lorsqu'il se trouve sur convoyeur 10, mais il pourra travailler librement à côté du portique 12 sans provoquer l'arrêt intempestif du convoyeur 10. Une unite portable 16 est susceptible d'être portée par l'operateur 18, et comprend une ceinture émettrice 20 destiné à émettre par radio des signaux d'émission en direction du dispositif de détection 14. Un récepteur auxiliaire 22 est placé au pied du convoyeur 1 et avant le dispositif de détection 14 principal, et comporte une paire de voyants de contrôle 26 pour tester le bon fonctionnement de la ceinture émettrice 20 de l'opérateur 18 lorsqu'il s'approche à une dizaine de mètres de convoyeur 10. Sur les figures 2 et 3, les récepteurs radio R1, R2, R3 sont identiques, et interconnectés entre eux pour obtenir un fonctionnement redondant, lequel est testé par un module de sécurité S comprenant un émetteur de test 28, et un circuit monostable 30 connecté aux différents récepteurs R1, R2, L'émetteur de test 28 est destiné à émettre à intervalles réguliers un signal radio d'alerte S A vers les récepteurs R1, R2, R3 pour tester le bon fonctionnement de ces derniers. Chaque récepteur radio R1, R2, R3 comporte un circuit récepteur 32 associé à l'antenne réceptrice A1, A2, A3 correspondante, et ayant exemple une fréquence de réception de 433 MHz. Le signal de sortie détecté par le circuit récepteur 32 est appliqué à un circuit de mise en forme 34, et est reconnu par un circuit de décodage 36. Des éléments de réglage 38 permettent d'ajuster le code du circuit de décodage 36. Les trois circuits 32, 34, 36 sont alimentés par une alimentation AL1 du dispositif de détection 14. Le circuit de décodage 36 est connecté à un circuit de visualisation 40 et à un actionneur 42, par exemple un relais de commutation ou une bobine à émission, permettant de transmettre l'alarme et d'interrompre l'entraînement du convoyeur 10 dès que l'opérateur 18 se trouve sur le chemin de transfert et s'approche de la zone de détection. En référence aux figures 4 à 6, l'unité portable 16 de la ceinture émettrice 20 est dotée d'une pluralité d'émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 répartis autour de la ceinture souple, et interconnectés dans un circuit d'émission 44 alternée. Chaque émetteur E1, E2, E3, E4, E5 est équipé d'une antenne émettrice AE1, AE2, AE3, AE4, AE5. Une alimentation AL2 permet d'alimenter le circuit d'émission 44, et un circuit multiplexeur 46 délivre le signal codage à tour de rôle aux différents émetteurs E1, E2, E3, E4, E5. L'ordre d'envoi du signal de codage est optimisé en fonction du nombre d'émetteurs pour que l'émission en boucle autour du corps de l'opérateur 18 s'effectue le plus rapidement possible. Un diagramme des signaux d'émission des émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 est illustré sur la figure 5, la séquence d'émission étant titre d'exemple 1 3 5 2 4 1 3 5 ... II est clair que tout autre séquence d'émission peut être utilisée pour minimiser les temps morts d'émission sur une partie de la ceinture émettrice 20. La ceinture émettrice 20 est munie en plus d'une alarme 47 susceptible d'émettre un signal sonore dès que la tension de l'alimentation AL2 est insuffisante. Le circuit multiplexeur 46 ( figure 6) destiné à envoyer les différents ordres d'émission, comporte un circuit de codage 48 associé à des éléments de réglage 50 du code d'émission. La sortie du circuit codage 48 est connectée à un circuit de mise en forme 50 qui délivre un signal de codage SC à un circuit de commande 52. Ce dernier envoie alternativement le signal de codage SC vers les émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 selon la séquence d'émission précitée, grâce à des ordres de validation OV1, OV2, OV3, OV4, OV5 en provenance d'un coupleur 54 piloté par une horloge H. Le fonctionnement du dispositif de protection individuelle contre risque d'entraînement sur le convoyeur 10 est le suivant L'opérateur 18 met l'unité portable 16 de sa ceinture émettrice 20 sous tension, entraînant l'émission cyclique des émetteurs E1, E2, E3, E4, E5. La fréquence d'emission des antennes émettrices AE1, AE2, AE3, AE4, AE5 est adaptée à celle de la fréquence de réception, c'est à dire 435 MHz, mais toute autre fréquence supérieure à 1 MHz peut être utilisée. La séquence d'émission des émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 est contrôlée par l'horloge H et le circuit de commande 52. Les antennes émettrices AE1, AE2, AE3, AE4, sont positionnées sur la ceinture 20 pour que leurs diagrammes d'émission soient sensiblement perpendiculaires au corps de l'opérateur et proches d'un hémisphère. Le signal d'émission codé est ainsi peu affecté par la corpulence et vêtements de l'opérateur 18. récepteur auxiliaire 22 permet de tester le bon fonctionnement de ceinture émettrice 20. Le voyant de contrôle 24 vert s'allume dès réception signal d'émission. cas de présence accidentelle de l'opérateur 18 sur le chemin de transfert du convoyeur 10, le circuit récepteur 32 des récepteurs radio R1, R2, capte les signaux d'émission codés dès que l'opérateur 18 rentre sous le portique 12 dans le lobe de rayonnement LR électromagnétique du dispositif détection Le circuit de décodage 36 transmet ensuite l'alarme au circuit de visualisation 40, et provoque l'excitation de l'actionneur 42 pour arrêter l'entrainement du convoyeur 12. Selon une variante de réalisation, les émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 de la ceinture émettrice 20, au lieu d'être pilotés cycliquement selon une séquence prédéterminée, fonctionnent tous en permanence, mais à des fréquences différentes. Au lieu d'utiliser une ceinture 20, les émetteurs E1, E2, E3, E4, E5 peuvent être agencés sur le vêtement ou un accessoire approprié porté par l'opérateur 18. Revendications 1. Dispositif de protection individuelle pour détecter présence accidentelle d'un opérateur (18) sur le chemin de transfert d'un convoyeur (10), et comprenant des moyens de détection et de contrôle destinés a arrêter l'entraînement du convoyeur (10) dès que l'opérateur atteint une position prédéterminée, caractérisé en ce que les moyens de détection et de contrôle comportent - une unité portable (16) par l'opérateur (18), comprenant une pluralité d'émetteurs radio (E1, E2, E3, E4, E5) associés à des antennes émettrices (AE1, AE2, AE3, AE4, AE5) pour l'émission signaux radio codés selon une séquence prédéterminée, - une pluralité de récepteurs radio (R1, R2, R3) placés sous un portique (12) et équipés d'antennes réceptrices (A1, A2, directionnelles, réparties pour engendrer un lobe de rayonnement (LR) électromagnétique sélectif de forme allongée dans le sens du convoyeur (1 - un module de sécurité (S) doté d'un émetteur test (28) pour contrôler le fonctionnement des récepteurs (R1, R2, R3), - et un circuit de décodage (36) coopérant avec un actionneur (42) pour stopper les moyens d'entraînement du convoyeur (12) lorsque l'opérateur (18) passe dans ledit lobe de rayonnement (LR). 2. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les récepteurs radio (R1, R2, R3) sont alimentes par une alimentation (AL1) insérée dans le circuit de réception, et comporte chacun un circuit récepteur (32), et un circuit de mise en forme (34) en liaison avec ledit circuit de décodage (36). 3. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que émetteurs radio (E1, E2, E3, E4, E5) sont interconnectés dans circuit d'émission (44) avec une alimentation (AL2), et un circuit multiplexeur (46) destine à délivrer un signal de codage aux différents émetteurs radio , E2, E3, E5) selon une séquence prédéterminée. 4. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 3, caractérise en ce que circuit multiplexeur (46) comporte: - un circuit de commande (52) recevant un signal codé (SC) en provenance d'un circuit de codage (48), - un coupleur (54) piloté par une horloge (H) pour délivrer des ordres de validation ( OV1, OV2, OV3, OV4, OV5) au circuit de commande (52) selon ladite séquence d'émission. 5. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 3, caractérise en ce que émetteurs radio (E1, E2, E3, E4, E5) de l'unité portable (16) sont placés à l'intérieur d'une ceinture souple (20) avec le circuit multiplexeur (46) et l'alimentation (AI-2). 6. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 5, caractérise en ce que antennes émettrices (AE1, AE2, AE3, AE4, AE5) sont positionnées sur la ceinture (20) pour que leurs diagrammes d'émission soient sensiblement perpendiculaires au corps de l'opérateur. 7. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que séquence d'émission cyclique est agencée pour minimiser les temps morts d'émission sur une partie de l'unité portable (16). 8. Dispositif de protection individuelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les émetteurs (E1, E2, E3, E4, E5) de l'unité portable (16) fonctionnent en permanence selon des fréquences différentes. 9. Dispositif de protection individuelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un récepteur auxiliaire (22) est placé au pied du convoyeur (10) et avant les récepteurs radio (R1, R2, R3), et comporte une paire de voyants de contrôle (24, 26) pour visualiser le bon fonctionnement des émetteurs (E1, E2, E3, E4, E5) de l'unité portable (16) de l'opérateur (18) lorsqu'il s'approche du convoyeur (10).