Brevet FR2908120A1 — publié le 20080509

L'invention a trait à une nacelle élévatrice ainsi qu'à un procédé de surveillance d'une telle nacelle. Il est connu d'équiper une nacelle élévatrice avec un mât de longueur variable, le plus souvent télescopique, à l'extrémité duquel est montée une plateforme sur laquelle peut se tenir un opérateur ou grâce à laquelle on peut soulever des objets à disposer en hauteur. FR-A-2 808 791 et FR-A-2 836 465 divulguent de telles nacelles. Il est également connu d'utiliser, à la place d'un mât 10 télescopique, une structure dite à ciseaux dans laquelle des bras forment une structure articulée qui peut être déployée pour soulever une plateforme. Une telle nacelle est connue, par exemple, de FR-A-2 807 794. Dans ces matériels connus, un vérin hydraulique est 15 classiquement employé pour actionner la structure, qu'il s'agisse d'un mât ou d'une structure à ciseaux, afin de la faire passer d'une configuration basse à une configuration d'élévation de la plateforme et réciproquement. Lors du fonctionnement d'une telle nacelle, une pompe hydraulique 20 est entraînée par un ensemble de motorisation pour alimenter en permanence le vérin en huile sous pression, cette huile étant dirigée vers l'une ou l'autre des chambres du vérin, en fonction du sens du mouvement recherché. 25 Lorsque la nacelle est à l'arrêt, par exemple lorsqu'un opérateur doit effectuer un travail en hauteur pendant une durée relativement longue, son ensemble de motorisation est stoppé. L'opérateur suppose alors qu'il est dans une configuration stable et sécurisée car cette 30 position a été atteinte par un déplacement de la nacelle selon une trajectoire conforme avec une abaque dite de sécurité . Or, le vérin d'actionnement de la structure peut présenter une fuite interne susceptible de conduire à un affaissement de la structure élévatrice, et plus 2908120 2 généralement à un mouvement non voulu de la plateforme, ce qui peut amener la nacelle dans une configuration potentiellement dangereuse. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle nacelle dont le fonctionnement est fiabilisé par rapport à celles de l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne une nacelle élévatrice qui comprend une plateforme ainsi qu'une structure d'élévation de cette plateforme par rapport à une partie de base, cette structure comprenant au moins un vérin hydraulique alimenté en huile sous pression lors du fonctionnement de la nacelle. Cette nacelle est caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens de détection de variations de configuration de la structure élévatrice lorsque la nacel=_e est à l'arrêt. Au sens de l'invention, l'arrêt de la nacelle correspond à une mise hors service de son ensemble de motorisation. Grâce à l'invention, lorsque la nacelle est à l'arrêt, en cas de fuite interne du vérin, la variation de configuration de la structure induite par la fuite du vérin peut être détecté sans délai et une alarme peut être activée ou une action de correction peut être initiée rapidement, avant que la nacelle atteigne une configuration dangereuse. Si une telle configuration a été atteinte, celle-ci peut être corrigée. Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, la structure d'élévation de la plateforme comprend un mât dont la longueur et/ou l'orientation par rapport à un axe de référence sont variables, alors que les moyens de détection comprennent au moins un capteur d'un paramètre représentatif de la longueur et/ou de l'orientation du mât. 2908120 3 Selon un autre mode de réalisation, la structure d'élévation de la plateforme est de type à ciseaux, alors que les moyens de détection précités comprennent au moins un capteur de l'orientation relative de deux bras de cette 5 structure. Les moyens de détection précités peuvent également comprendre un capteur de mouvement de la plateforme ou d'une partie de la structure qui est normalement fixe lorsque la nacelle est à l'arrêt. 1C) De façon avantageuse, les moyens de détection sont reliés à une unité de commande apte à actionner le vérin et/ou une alarme. En outre, on peut prévoir des moyens de blocage des organes de commandes de la nacelle lors d'une mise en route 15 de la nacelle après que les moyens de détection ont détecté une variation de configuration de la structure, alors que la nacelle était à l'arrêt. L'invention concerne également un procédé de surveillance d'une nacelle élévatrice telle que mentionnée 20 ci-dessus, ce procédé comprenant des étapes consistant à : a) contrôler un paramètre représentatif de la configuration de la structure élévatrice de la nacelle, alors que la nacelle est à l'arrêt, et b) en cas de détection d'une variation de ce 25 paramètre, actionner une alarme et/ou modifier la configuration de la structure. On peut en outre prévoir que, en cas de détection d'une variation du paramètre précité lorsque la nacelle est à l'arrêt, on détermine, à partir de la valeur de ce 30 paramètre, si la nacelle est dans une configuration à priori stable ou à priori instable, et si la nacelle est dans une configuration à priori instable, on actionne le vérin dans un sens qui tend à ramener la nacelle vers une configuration à priori stable. 2908120 4 En outre, en cas de détection d'une variation du paramètre précité alors que la nacelle est à l'arrêt, et lorsque l'opérateur exerce une action de pilotage de la nacelle, les organes de 5 avantageusement au moins préférence, simultanémentcommandes de la nacelle sont partiellement bloqués. De au blocage des commandes, l'opérateur est invité à ramener la nacelle en configuration de sécurité. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 10 de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une nacelle conforme à son principe et de son procédé de surveillance, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une représentation schématique de côté d'une nacelle conforme à l'invention et - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du vérin de commande d'extension du mât de la nacelle de la figure 1 et du dispositif associé. 20 La nacelle 1 représentée aux figures 1 et 2 comprend un châssis 2 qui repose sur la surface S du sol par quatre roues dont deux sont visibles avec les références 3A et 3B à la figure 1. A la place de roues, le châssis 2 pourrait être équipé de chenilles formant des organes de liaison au 25 sol. La roue 3A est motrice, c'est-à-dire reliée à un moteur 4 intégré au châssis 2. La roue 3B est directrice, c'est-à-dire a une orientation variable par rapport au châssis 2, ceci permettant de diriger la nacelle 1. Sur le châssis 2 est montée, avec possibilité de 30 pivotement autour d'un axe Z-Z' qui est vertical lorsque la surface S est horizontale, une embase 5 sur laquelle est articulée un mât télescopique 6. Le mât 6 est articulé sur l'embase 5 autour d'un axe X-X' perpendiculaire à l'axe Z- Z'. 2908120 5 La double flèche F1 à la figure 1 représente le mouvement de pivotement du mât 6 autour de l'axe X-X', ce mouvement étant contrôlé grâce à un vérin 51 disposé entre les composants 5 et 6 qui permet de faire varier un angle a6 5 défini entre un axe longitudinal A-A' du mat 6 et un plan parallèle à la surface S et contenant l'axe X-X'. La double flèche F2 représente le mouvement de pivotement de l'embase 5 par rapport au châssis 2. La double flèche F3 représente le mouvement d'avance ou de recul de la nacelle 1 par 10 rapport à la surface S, alors que la double flèche F4 représente les changements de direction possibles de la nacelle 1. Le mât 6 est télescopique dans ce sens qu'il comprend un fût 61 articulé sur l'embase 5 et une partie 62 adaptée 15 pour coulisser à l'intérieur du fût 61 en étant commandée par un vérin hydraulique 63 dont le corps 631 est solidaire du fût 61 grâce à une patte de fixation 632. La tige 633 du vérin 63 est équipée d'une patte 634 de fixation sur la partie 62. 20 En fonction de l'activation du vérin 63, la partie 62 se déplace parallèlement à l'axe longitudinal A-A' par rapport au fût 61, ce que représente la double flèche F5. Deux positions de la partie 62 par rapport au fût 61 sont représentées à la figure 1 et illustrent cette 25 possibilité d'extension du mât 6. L'extrémité supérieure de la partie 62, c'est-à-dire son extrémité la plus éloignée du fût 61, est pourvue d'un étrier 621 d'accrochage d'une structure à parallélogramme 64 sur laquelle est suspendue une plateforme 7 où peut se 30 tenir un opérateur 0 ou sur laquelle on peut disposer des charges à transporter en hauteur. Pour éviter les risques de basculement de la nacelle 1, il est connu que l'extrémité supérieure 6A du mât 6 doit demeurer à l'intérieur d'un volume dont la limite est 2908120 6 représentée par la courbe en traits mixtes C à la figure 1, cette courbe étant parfois dénommée abaque de sécurité pour la nacelle 1. Pour contrôler que l'extrémité 6A demeure bien dans le 5 volume de sécurité, il convient de connaître avec précision la longueur L6 du mât 6, c'est-à-dire la distance, prise parallèlement à l'axe A-A',, entre l'extrémité 6A et l'axe X-X'. Pour déterminer la longueur L6, on utilise un 1C) dispositif 8 qui comprend un câble 81 accroché sur la partie 62 au voisinage de l'étrier 621, c'est-à-dire au voisinage de l'extrémité 6A, ce câble circulant à l'intérieur du mât 6 jusque dans l'embase 5 où il est enroulé sur un tambour 82 tournant autour d'un axe X82 15 parallèle à l'axe X-X'. Un potentiomètre 83 est associé au tambour 82 et permet de connaître le nombre de tours effectués par ce tambour à partir d'une position de référence correspondant à une configuration du mât 6 où sa longueur L6 est connue. Dans chaque configuration du mât 6, 20 le nombre d'enroulements du câble 81 sur le tambour 82 est connu par le potentiomètre 83. Ainsi, le signal de sortie S1 du potentiomètre 83 permet de déterminer la longueur L6. Comme représenté à la figure 2, le corps 631 du vérin 63 est équipé de capteurs de proximité 6351 à 63522 répartis 25 sur la longueur de ce corps, parallèlement à l'axe A-A'. Par ailleurs, le piston 636 du vérin 63, qui est disposé au bout de la tige 633, est équipé d'un aimant 637 dont chaque capteur 635, (i étant compris entre 1 et 22) peut détecter la proximité. Ainsi, à partir d'une position basse où le 3C piston 636 est à proximité du capteur 6351, le passage de l'aimant 637 successivement devant les capteurs 635, permet de détecter entre quelle paire de capteurs 635, et 635,+1 est disposé le piston 636. 2908120 7 On note 16 la distance entre le fond 638 du corps 631 et le centre du piston 636. La distance 16 est reliée par une relation univoque à la distance L6, cette relation étant définie par les dimensions des parties constitutives du mât 5 6, le mode d'assemblage du mât 6 et les jeux de fonctionnement. On note 1, la distance entre chaque capteur 635, et le fond 638. Lorsque le centre du piston 636 se trouve entre deux capteurs 635, et 635,+i, la distance 16 est comprise entre les valeurs 1, et 11+1 10 Les capteurs 6351 sont reliés à un boîtier 639 de collecte des données issues des capteurs 6351, lequel boîtier génère, à partir de ces donnés, un signal S2 représentatif de la paire de capteurs 635,,6351+1 entre lesquels se trouve l'aimant 637. Les valeurs 11 associées à 15 tous les capteurs 635, sont stockées dans une mémoire intégrée ou associée au boîtier 639. Le nombre de capteurs 635, est choisi en fonction de la précision souhaitée pour les plages de position relative. Il peut être largement inférieur à 22, par exemple de 20 l'ordre de 5, ou au contraire supérieur à 22. Les capteurs 6351 sont activés y compris lorsque la nacelle est à l'arrêt, c'est-àdire lorsque la plateforme 7 n'est pas censée bougée. Si, du fait d'une fuite interne au vérin 63, la distance 16 vient à varier alors que la nacelle 25 est à l'arrêt, le signal S2 varie en conséquence, ce qui est détecté par une unité électronique 10 de commande de la nacelle qui est en permanence en veille et à laquelle ce signal est fourni par le boîtier 639. En cas de variation du signal S2 alors que la nacelle 30 est à l'arrêt, l'unité 10 émet un signal d'alarme S4 qui actionne un moyen d'alarme 11, par exemple une sirène ou un flash clignotant. Ainsi, en cas de mouvement potentiellement dangereux de la plateforme, alors que la nacelle est à l'arrêt et que 2908120 8 sa plateforme 7 est censée être immobile, l'opérateur O peut être informé sans délai. L'unité 10 commande également, par un signal S5, un ensemble de vannes 12 relié par deux canalisations, 121 5 respectivement 122, aux deux chambres définies à l'intérieur du corps 631, de part et d'autre du piston 636. Selon un aspect avantageux de l'invention, lorsqu'une variation du signal S2 est détectée par l'unité 10 alors que la nacelle est à l'arrêt, l'unité 10 commande l'ensemble 12 10 par le signal S5 pour que de l'huile sous pression soit injectée dans la chambre opposée au fond 638, de telle sorte que le vérin est contracté, c'est-à-dire que le mât est rétracté, par exemple afin de ramener l'extrémité supérieure 6A du mât 6 l'intérieur de l'abaque de sécurité 15 C. Cet aspect de l'invention peut n'être mis en oeuvre que dans le cas où la longueur L6 du mât 6 et la valeur de son angle e6 d'inclinaison autour de l'axe X-X' sont telles que la nacelle est dans une configuration a priori instable. Tel est, par exemple, le cas lorsqu'une fuite interne au 20 vérin 63 aurait pour effet d'allonger le mât au point que l'extrémité 6A sortirait de l'espace délimité par la courbe C de la figure 1. Dans ce cas, l'invention permet de ramener la nacelle vers une configuration a priori stable. Les signaux S4 et S5 peuvent être émis simultanément ou 25 successivement par l'unité 10. Lorsque la nacelle est remise en route, la pompe d'alimentation du vérin est réactivée et l'ensemble 12 peut être piloté pour réinjecter dans les chambres internes au corps 631 de l'huile sous une pression permettant 30 d'atteindre à nouveau la position recherchée. Selon un autre aspect de l'invention qui est également optionnel, en cas de détection de variation du signal S2 par l'unité 10 alors que la nacelle 1 est à l'arrêt, cette unité adresse a des organes 13 de commande du 2908120 9 fonctionnement de la nacelle destinés à être actionnés par l'opérateur 0, par exemple équipés d'un levier polyarticulé parfois dénommé Joystick , un signal S6 ayant pour effet de bloquer ces organes de commande. En variante, l'unité 10 peut neutraliser le signal S7 que lui adressent normalement les organes de commande 13 lors d'une remise en route ultérieure de la nacelle 1. Grâce à cet aspect de l'invention, en cas de fuite interne du vérin 63, l'opérateur ne risque pas de manoeuvrer la nacelle dans un 10 sens pouvant l'amener vers une configuration potentiellement dangereuse, alors qu'il n'a pas remarqué le déplacement de la plateforme 7 lié à la fuite interne du vérin 63. L'invention peut également être mis en oeuvre au niveau 15 du vérin 51 dont une fuite interne peut être détectée par des capteurs du type des capteurs 635i, le signal correspondant étant également traité par l'unité 10. Ceci permet, en contrôlant l'allongement du vérin 51, de détecter une variation de l'angle a6 lorsque la nacelle 1 2C) est à l'arrêt. Bien entendu, d'autres types de capteurs peuvent être associés aux vérins 51 et 63, pour autant que ces capteurs demeurent actifs alors que la nacelle est à l'arrêt. Ces capteurs peuvent être de type résistif, magnétique ou 25 autre. En outre, le dispositif 8 peut être utilisé dans le cadre de l'invention, à la place ou en complément des capteurs associés au vérin 63, pour autant que le potentiomètre reste alimenté et que le signal si est fourni 30 à l'unité 10 alors que la nacelle est à l'arrêt. Dans ce cas, la longueur L6 est contrôlée directement. Selon une autre approche, une variation de longueur ou d'orientation du mât 6 autour de l'axe X-X' peut être détecté par des capteurs montés non pas au niveau des 2908120 10 vérins 61 et 63 mais au niveau des parties mobiles de ce mât, notamment la partie 62 en ce qui concerne la longueur du mât ou le fût 61 pour ce qui concerne son orientation. L'invention a été représentée avec une nacelle équipée d'un mât télescopique et orientable. Elle est également applicable avec une nacelle dont le mât est uniquement télescopique, telle que représentée dans FR-A-2 808 791, et dans le cas d'une nacelle à ciseaux, telle que représentée dans FR-A-2 807 974. 10 En variante, on peut utiliser tout autre moyen de détection de variation de la position de la plateforme 7 dans l'espace alors que la nacelle est à l'arrêt, notamment un capteur d'angle, de type résistif ou à effet Hall, un inclinomètre, de type capacitif ou pendulaire, ou un 15 capteur de longueur intégré à la tige du vérin. REVENDICATIONS 1. Nacelle élévatrice (1) comprenant une plateforme (7) et une structure (6) d'élévation (Fi, F5) de la plateforme par rapport à une partie basse (2,4), la structure comprenant au moins un vérin hydraulique (51,63) alimenté en huile sous pression lors du fonctionnement de la nacelle, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens 1C) (8,6351,639) de détection de variations de configuration (L6,16,î6) de la structure (6) lorsque la nacelle (1) est à l'arrêt. 2. Nacelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure comprend un mât (6) dont la longueur 15 (L6) et/ou l'orientation (a6) par rapport à un axe de référence (X-X') sont variables et en ce que les moyens de détection comprennent au moins un capteur d'un paramètre (16) représentatif de la longueur (L6) et/ou de l'orientation (a6) du mat (6). 20 3. Nacelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure est de type à ciseaux et en ce que les moyens de détection comprennent au moins un capteur de l'orientation relative de deux bras de cette structure. 4. Nacelle selon la revendication 1, caractérisée en 25 ce que les moyens de détection comprennent un capteur de mouvement de la plateforme (7) ou d'une partie de la structure qui est normalement fixe lorsque la nacelle est à l'arrêt. 5. Nacelle selon l'une des revendications précédentes, 3C caractérisée en ce qu'il comprend des moyens (10) de blocage des organes de commandes (13) de la nacelle (1) lors d'une mise en route de la nacelle après que les moyens de détection (8,6351r639) ont détecté une variation de 2908120 12 configuration de la structure, alors que la nacelle (1) était à l'arrêt. 6. Procédé de surveillance d'une nacelle élévatrice (1) comprenant une plateforme (7) et une structure (6) 5 d'élévation de cette plateforme par rapport à une partie de base (2,4), la structure comprenant au moins un vérin hydraulique (51,63) alimenté en huile sous pression lors du fonctionnement de la nacelle, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : a) - contrôler un paramètre (16,L6,a6) représentatif de la configuration de la structure (6), alors que la nacelle est à l'arrêt, et b) - en cas de détection d'une variation (S2) de ce paramètre, actionner une alarme (11) et/ou modifier la 15 configuration de la structure (6). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en cas de détection d'une variation du paramètre lorsque la nacelle (1) est à l'arrêt, on détermine, à partir de la valeur du paramètre, si la nacelle est dans une 20 configuration à priori stable ou à priori instable et, si la nacelle est dans une configuration à priori instable, on actionne le vérin (51,63) dans un sens qui tend à ramener la nacelle vers une configuration à priori stable. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, 25 caractérisé en ce qu'en cas de détection d'une variation du paramètre lorsque la nacelle (1) est à l'arrêt, lorsque l'opérateur (0) exerce une action de pilotage de la nacelle les organes de commandes (13) sont au moins partiellement bloqués. 30 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, simultanément au blocage des organes de commandes (13), l'opérateur (0) est Invité à ramener la nacelle (1) en configuration de sécurité.