CHARIOT APTE À SE DÉPLACER SUR UN CHEMIN EN ÉTANT GUIDÉ PAR RAPPORT À UNE PAROI

Abstract

 La présente invention concerne les chariots aptes à se déplacer sur un chemin Ch en étant guidés par rapport à une paroi Pa bordant ce chemin.
Le chariot selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte un châssis 10 ; des moyens de déplacement 12 définissant un plan de déplacement 14 ; des moyens 16 pour commander la direction de déplacement 18 du châssis 10 ; des moyens de platine 20 définissant deux points d'appui 22, 24 sur la face fa1 de la paroi Pa, ces deux points d'appui définissant une droite 26, cette platine étant montée pivotante sur le châssis ; des moyens 30 aptes à maintenir constamment les deux points d'appui 22, 24 sur la face fa1 ; des moyens 32 pour déterminer la position angulaire de la droite 26 par rapport à un référentiel lié au châssis 10, et des moyens 34 pour commander par asservissement la direction de déplacement 18 du châssis 10 de façon que la droite 26 fasse avec le référentiel un angle d'une valeur prédéterminée.
Application, essentiellement, aux chariots adaptés pour la surveillance de l'état des ouvrages d'art.

Description

[0001] La présente invention concerne les chariots aptes à se déplacer sur un chemin tout en étant guidés par rapport à une paroi, de préférence bordant ce chemin, qui trouvent une application particulièrement avantageuse comme chariots utilisés pour la surveillance de l'état d'un ouvrage d'art.

[0002] Dans ce cas, le chemin est généralement un trottoir et la paroi est un parapet ou analogue qui borde le trottoir, comme sur les ponts routiers ou de chemins de fer qui enjambent des vallées, des fleuves, des rivières, etc.

[0003] Ces ouvrages d'art se révèlent souvent cruciaux pour un territoire car ils assurent la circulation des ressources humaines et matérielles. La plupart d'entre eux, journellement empruntés par plusieurs milliers d'usagers, sont des vecteurs économiques importants. Il est donc évident que le contrôle de l'état de ces ouvrages d'art est essentiel pour en assurer leur pérennité et éviter au maximum des incidents, voire des accidents.

[0004] Les dispositifs utilisés pour contrôler l'état d'un ouvrage d'art ont pour objectif de relever les éventuels désordres présentés par cet ouvrage d'art, de les caractériser et de suivre leur évolution dans le temps, de manière à intervenir au moment opportun avant que l'ouvrage atteigne un état critique.

[0005] De tels dispositifs connus sont par exemple décrits et illustrés dans les JP-A-2005 090072, JP-A-2006 002417, JP-A-2008 020426, US-A-2010/049367 et US 6 507 163.

[0006] Il est aussi connu, par le EP 2 506 073 au nom de la Demanderesse, un chariot de surveillance de l'état d'un ouvrage d'art comportant notamment un châssis apte à être positionné et déplacé sur la superstructure de l'ouvrage et un bras de surveillance mobile associé à ce châssis avec, à son extrémité libre, une caméra ou analogue.

[0007] Le chariot est déplacé le long de l'ouvrage d'art pour l'examiner dans sa totalité. Dans le cas d'un pont ou analogue, pour examiner par exemple l'état de la structure du pont en dessous du tablier et l'état des piles, il est souvent nécessaire que le chariot se déplace le long du parapet pour que, avec son bras de surveillance, il puisse examiner l'état par exemple du dessous du tablier, des piles, etc...

[0008] Dans le cas d'un pont de chemin de fer ou analogue, il est souvent impossible d'arrêter la circulation des trains ou analogues pour effectuer cette surveillance. On réalise alors des châssis de chariots relativement étroits qui soient aptes à se déplacer sur le trottoir situé entre le parapet et la voie de chemin de fer.

[0009] Se pose alors le problème du guidage de ce chariot sur des voies aussi étroites, d'autant plus que, dans certains cas, il est interdit pour des raisons évidentes de sécurité de prévoir un conducteur humain à bord du chariot. Le chariot doit alors être conçu pour pouvoir se déplacer seul, sans un conducteur à bord, en suivant au plus près possible le parapet du pont ou analogue pour ne pas empiéter sur les voies de circulation.

[0010] Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un chariot apte à se déplacer sur un chemin tout en étant guidé par rapport à une paroi bordant ce chemin, qui trouve une application particulièrement avantageuse comme chariot pour la surveillance de l'état d'un ouvrage d'art comme un pont ou analogue, le chemin étant généralement un trottoir peu large et la paroi étant par exemple le parapet qui sépare le trottoir du vide en dessous du pont.

[0011] Plus précisément, la présente invention a pour objet un chariot apte à se déplacer sur un chemin en étant guidé par rapport à une paroi bordant ce chemin, ayant les caractéristiques listées dans la revendication 1 annexée.

[0012] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels :

Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques respectivement de dessus et de face d'un chariot selon l'invention apte à se déplacer sur un chemin en étant guidé par rapport à une paroi bordant ce chemin.

[0013] Dans ces vues schématiques, les proportions des dimensions de certains éléments constitutifs n'ont pas été respectées, certaines de ces dimensions ayant été sciemment agrandies dans le but de faire ressortir les caractéristiques structurelles essentielles de l'invention.

[0014] Il est précisé que, dans la présente description, si l'adverbe "sensiblement" est associé à un qualificatif d'un moyen donné, ce qualificatif doit être compris au sens strict ou approché.

[0015] Il est rappelé que par "ouvrages d'art" il est compris, au sens de la présente description, des ensembles architecturaux permettant de franchir un obstacle quel qu'il soit, vallée, rivière, mont, voie ferrée, route..., ou de modifier le cours des éléments, par exemple des ponts, des barrages, des digues, etc.

[0016] En outre par "chariot", toujours au sens de la présente description, il est entendu tout type de véhicule apte à se déplacer sur un sol avec ou sans ses propres moyens moteurs, à transporter ou non au moins un être humain, et/ou à embarquer des charges de tout type.

[0017] La présente invention concerne un chariot apte à se déplacer surun chemin Ch, comme un trottoir ou analogue, en étant guidé par rapport à une paroi Pa bordant ce chemin, par exemple le parapet d'un pont.

[0018] Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un mode de réalisation de ce chariot.

[0019] Le chariot comporte au moins un châssis 10 et des moyens de déplacement 12 du châssis sur le chemin, ces moyens définissant un plan de déplacement 14. Ce plan de déplacement est le plan passant sur les points des moyens de déplacement qui sont aptes à venir au contact d'un sol quand le chariot se déplace sur celui-ci. Si, comme illustré sur les figures, ces moyens de déplacement sont constitués par au moins trois roues, le plan de déplacement est le plan défini par les trois points des roues en contact avec le sol quand le chariot se déplace sur celui-ci.

[0020] Il est mentionné ci-dessus que les moyens de déplacement sont en général constitués par trois roues. Mais ce n'est qu'un exemple de réalisation. En effet, le nombre de roues peut être supérieur et ces roues peuvent même être du type "chenilles", éventuellement "coussin d'air", ou analogues.

[0021] Sont en outre prévus des moyens 16 pour commander la direction de déplacement 18 du châssis 10 sur le chemin et des moyens de platine 20 définissant un premier point d'appui 22 et un deuxième point d'appui 24 aptes à venir au contact de la première face fa1 de la paroi Pa, cette première face fa1 étant celle qui en regard du chemin Ch, ces premier et deuxième points d'appui définissant une droite 26 qui est avantageusement sensiblement parallèle au plan général du chemin Ch.

[0022] Un mode de réalisation avantageux de ces moyens de platine sera donné ci-après. Il en est de même pour les moyens pour commander la direction de déplacement du châssis.

[0023] Le chariot comporte aussi des moyens 28 pour monter les moyens de platine 20 sur le châssis 10 de façon pivotante et autour d'un axe de platine 29 sensiblement perpendiculaire plan de déplacement 14. Ces moyens 28 pour le montage de la platine peuvent être constitués de différentes façons et, comme ils sont du domaine de l'homme du métier, ils ne seront pas plus amplement décrits ici, compte tenu en outre des enseignements qu'il est possible d'obtenir à l'aide des figures.

[0024] Le chariot comporte en outre des moyens 30 pour maintenir constamment les premier et deuxième points d'appui 22, 24 sur la première face fa1 de la paroi quand le châssis 10 est déplacé le long du chemin, des moyens 32 pour déterminer la position angulaire de la droite 26 définie ci-dessus, par rapport à un référentiel lié au châssis 10, et des moyens 34 pour commander par asservissement la direction de déplacement 18 du châssis 10 de façon que la droite 26 fasse avec le référentiel un angle d'une valeur prédéterminée. Un tel référentiel peut par exemple être constitué d'un axe lié fixement au châssis.

[0025] Ces moyens 30 définis ci-dessus peuvent comporter en outre des vérins à gaz qui permettent un ajustement de la position de la platine 20 par rapport à la paroi Pa pour que, notamment, les deux galets soient toujours en contact avec la première face fa1.

[0026] Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens 32 pour déterminer la position angulaire de la droite 26 par rapport au référentiel lié au châssis 10 sont constitués par un codeur angulaire 38 monté en coopération entre les moyens de platine 20 et le référentiel, ce codeur angulaire étant apte à délivrer en sortie 40 un premier signal fonction de la position angulaire de la droite 26, un générateur 42 apte à délivrer un deuxième signal d'une valeur de consigne déterminée, et un comparateur différentiel 44 apte à comparer les premier et deuxième signaux et à délivrer en sortie 45 un troisième signal représentatif du résultat de cette comparaison, à savoir leur différence aussi bien en valeur absolue et qu'en valeur relative pour obtenir un signe par exemple négatif ou positif de cette différence. Ce comparateur différentiel peut, par exemple, être constitué d'un amplificateur différentiel connu en lui-même.

[0027] Quant aux moyens de déplacement 12 du châssis 10 sur le chemin, selon un mode de réalisation préférentiel, ils comportent au moins une roue 50 montée rotative autour d'un axe de roulement 52 sensiblement parallèle au plan de déplacement 14, des moyens moteurs commandables 54 couplés à la roue pour l'entraîner en rotation autour de l'axe de roulement 52, les moyens 34 pour commander par asservissement la direction de déplacement du châssis le long du chemin étant alors constitués par des moyens 56 pour commander l'orientation du plan de la roue 50 par rapport au référentiel défini ci-avant, ce plan de la roue étant maintenu sensiblement constamment perpendiculaire au plan de déplacement 14 quelle que soit son orientation.

[0028] Il est bien précisé que le chariot peut comporter plus d'une roue orientable, par exemple deux orientées simultanément. Donc, au sens de la présente invention, ces deux roues seront considérées comme équivalentes à une seule roue comme celle décrite ci-dessus et illustrée sur les figures.

[0029] De façon possible avantageuse, les moyens 56 pour commander l'orientation du plan de la roue 50 comportent des moyens de moteur électrique alimentés par une source d'alimentation électrique commandable par un signal d'alimentation fonction du troisième signal défini ci-dessus et qui, en fonction de son signe et de son intensité, va commander l'orientation de la roue 50 vers la droite ou vers la gauche d'une amplitude fonction de l'intensité de ce troisième signal.

[0030] Comme mentionné ci-avant, le chariot comporte des moyens de platine 20. Ces moyens de platine peuvent être réalisés de différentes façons. Cependant, de préférence et comme illustré, ils sont constitués par une plaque 60 et des premier et second galets 61, 62 montés rotatifs autour respectivement d'un premier et d'un deuxième axes parallèles 63, 64, de façon qu'une partie de chaque galet soit en déport (voir les figures) de la plaque 60 pour qu'ils soient aptes à prendre contact, en roulant, avec la première face fa1 de la paroi Pa quand le châssis 10 est déplacé sur le chemin Ch.

[0031] Quant aux moyens aptes à maintenir constamment les premier et deuxième points d'appui 22, 24 sur la première face fa1 de la paroi Pa, ils comportent, selon une réalisation avantageuse de par sa simplicité, un bras principal 70 dont une extrémité 71 est montée sur le châssis 10 et dont l'extrémité opposée 72 est apte à se positionner au-dessus et au-delà de la paroi Pa par rapport au châssis 10 quand ce dernier est déplacé sur le chemin Ch, et des moyens de rallonge 74 pour créer un troisième point 76 sur la seconde face fa2 de la paroi Pa opposée à la première face fa1 et sensiblement au même niveau que les premier et deuxième points d'appui 22, 24.

[0032] De façon préférentielle, ces moyens de rallonge 74 comportent un bras auxiliaire 78 dont une extrémité est solidaire de l'extrémité 72 du bras principal 70 opposée à celle 71 qui est montée en coopération avec le châssis 10, un troisième galet 80, et des moyens pour monter ce troisième galet sur l'autre extrémité du bras auxiliaire 74 autour d'un troisième axe 82 sensiblement parallèle aux premier et deuxième axes de rotation 63, 64 des premier et deuxième galets 61, 62.

[0033] De façon encore plus préférentielle, le troisième axe 82 sensiblement parallèle aux premier et deuxième axes de rotation 63, 64 est sensiblement situé dans le plan médiateur 65 de la distance entre les premier et deuxième axes de rotation, figure 1.

[0034] De façon aussi préférentielle, du fait que les parois Pa, à savoir les parapets respectivement des ouvrages d'art à inspecter, peuvent avoir différentes épaisseurs, le bras principal 70 est un bras télescopique, soit manuellement soit automatiquement.

[0035] Dans le cas d'un chariot pour la surveillance d'ouvrages d'art comme des ponts ou analogues, il est préférable que les moyens de déplacement 12 du châssis 10 sur le chemin soient constitués par au moins trois roues (ou analogues) et trois moteurs d'entraînement en rotation associés respectivement à chaque roue, avantageusement électriques.

[0036] L'utilisation et le fonctionnement du chariot selon l'invention dont un mode de réalisation est décrit ci-dessus, sont décrits ci-après dans le cas d'un exemple de déplacement du chariot sur un pont qui comporte un trottoir latéral Ch et un parapet Pa séparant le trottoir du vide enjambé par le pont.

[0037] Le chariot est amené par tout moyen sur le trottoir, par exemple avec une grue, de façon que les deux galets 61, 62 soient au contact de la face fa1 du parapet Pa, tandis que le bras 70 est positionné et réglé de façon qu'il enjambe le parapet pour que, avec le prolongement 74, le troisième galet 80 vienne au contact roulant de la face fa2 du parapet comme décri ci-avant, en un point 76 de cette face fa2.

[0038] Le déplacement du chariot est alors commandé, par exemple par télécommande ou analogue.

[0039] Quand le chariot se déplace selon la direction 18 parallèle à la face fa1, c'est-à-dire selon la droite 26, le codeur angulaire 32 délivre un premier signal identique au deuxième signal de consigne délivré par le générateur 42, et le comparateur 44 ne délivre pas de troisième signal, sinon un signal d'une valeur qui indique que la direction 18 et la droite 26 sont parallèles entre elles.

[0040] En revanche, quand, pour différentes raisons, par exemple la présence d'un obstacle quelconque ou parce que la face fa1 du parapet Pa fait une courbe, le chariot est dévié de sa trajectoire idéale, à savoir parallèle à la face fa1 et à la bonne distance de celle-ci, les deux galets 61, 62 vont, à cause du galet 80 et du fait que la platine 20 est montée pivotante par rapport au châssis, rester constamment plaqués contre la face fa1, mais la direction 18 n'est plus parallèle à la droite 26.

[0041] Dans ce cas, le codeur angulaire 38 va détecter une dérive angulaire entre la droite 26 et la direction 18. Il délivre alors un premier signal dont la valeur est représentative de cette dérive détectée et le comparateur 44 délivre en sortie un troisième signal qui représente la différence entre ce premier signal et le deuxième signal de consigne. Ce troisième signal commande les moyens 56, 58 de commande de la direction de la roue 50 dans l'exemple illustré, pour la faire pivoter de façon à guider le chariot jusqu'à ce que la direction 18 redevienne parallèle à la droite 26, c'est-à-dire lorsque le codeur angulaire 38 ne détecte plus de dérive angulaire entre la droite 26 et la direction 18.

[0042] A la description succincte faite ci-dessus, il est évident que les buts de la présente invention sont bien atteints, à savoir que le chariot se déplace constamment sur la trajectoire voulue, c'est-à-dire toujours sensiblement parallèlement à la face fa1 et à une distance constante de cette face, l'empêchant de quitter le trottoir Ch.

Revendications

1. Chariot apte à se déplacer sur un chemin (Ch) en étant guidé par rapport à une paroi (Pa) bordant ce chemin, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins :

• un châssis (10),

• des moyens de déplacement (12) du dit châssis (10) sur le chemin, ces moyens définissant un plan de déplacement (14),

• des moyens (16) pour commander la direction de déplacement (18) du châssis (10) le long du chemin,

• des moyens de platine (20) définissant un premier et un deuxième points d'appui (22, 24) aptes à venir au contact de la première face (fa1) de la paroi (Pa), cette première face (fa1) étant celle en regard du chemin (Ch), ces premier et deuxième points d'appui définissant une droite (26),

• des moyens (28) pour monter lesdits moyens de platine (20) sur ledit châssis (10) de façon pivotante et autour d'un axe de platine (29) sensiblement perpendiculaire plan de déplacement (14),

• des moyens (30) aptes à maintenir constamment lesdits premier et deuxième points d'appui (22, 24) sur ladite première face (fa1) de la paroi quand ledit châssis (10) est déplacé le long du chemin,

• des moyens (32) pour déterminer la position angulaire de ladite droite (26) par rapport à un référentiel lié au dit châssis (10), et

• des moyens (34) pour commander par asservissement la direction de déplacement (18) du châssis (10) de façon que ladite droite (26) fasse avec ledit référentiel un angle d'une valeur prédéterminée.

2. Chariot selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (32) pour déterminer la position angulaire de ladite droite (26) par rapport à un référentiel lié au châssis (10) sont constitués par :

• un codeur angulaire (38) monté en coopération entre les moyens de platine (20) et ledit référentiel lié au châssis (10), ce dit codeur angulaire étant apte à délivrer en sortie (40) un premier signal fonction de la position angulaire de ladite droite (26),

• un générateur (42) apte à délivrer un deuxième signal d'une valeur déterminée, et

• un comparateur différentiel (44) apte à comparer les premier et deuxième signaux et à délivrer en sortie (45) un troisième signal représentatif de la différence entre ces premier et deuxième signaux.

3. Chariot selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement (12) du dit châssis (10) sur ledit chemin comportent :

• au moins une roue (50) montée rotative autour d'un axe de roulement (52) sensiblement parallèle au plan de déplacement (14),

• des moyens moteurs commandables (54) couplés à ladite roue (50) pour l'entraîner en rotation autour de l'axe de roulement (52),

• les moyens (34) pour commander par asservissement la direction de déplacement du châssis le long du chemin étant constitués par des moyens (56) pour commander l'orientation du plan de ladite roue (50) qui est sensiblement perpendiculaire au dit plan de déplacement (14).

4. Chariot selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens (56) pour commander l'orientation du plan de ladite roue (50) comportent des moyens de moteur électrique alimentés par une source d'alimentation électrique commandable par un signal d'alimentation fonction du dit troisième signal.

5. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de platine (20) sont constitués par :

• une plaque (60), et

• des premier et second galets (61, 62) montés rotatifs autour respectivement d'un premier et d'un deuxième axes parallèles (63, 64), de façon qu'une partie de chaque galet soit en déport de ladite plaque (60) pour qu'ils soient aptes à prendre contact avec la première face (fa1) de ladite paroi (Pa) quand le châssis (10) est déplacé sur le chemin (Ch).

6. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (30) aptes à maintenir constamment lesdits premier et deuxième points d'appui (22, 24) sur ladite première face (fa1) de la paroi (Pa) comportent :

• un bras principal (70) dont une extrémité (71) est montée sur ledit châssis (10) et dont l'extrémité opposée (72) est apte à se positionner au-dessus et au-delà de ladite paroi (Pa) par rapport au châssis (10) quand il est déplacé sur ledit chemin (Ch), et

• des moyens de rallonge (74) pour créer un troisième point (76) sur la seconde face (fa2) de la paroi (Pa) opposée à la première face (fa1) et sensiblement au même niveau que lesdits premier et deuxième points d'appui (22, 24).

7. Chariot selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens de rallonge (74) comportent :

• un bras auxiliaire (78) dont une extrémité est solidaire de l'extrémité (72) du bras principal (70) qui est opposée à celle (71) qui est montée en coopération avec le châssis (10),

• un troisième galet (80), et

• des moyens pour monter ce troisième galet sur l'autre extrémité du bras auxiliaire (74) autour d'un troisième axe (82) sensiblement parallèle aux premier et deuxième axes de rotation (63, 64) des premier et deuxième galets (61, 62).

8. Chariot selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit troisième axe (82) sensiblement parallèle aux premier et deuxième axes de rotation (63, 64) est sensiblement situé dans le plan médiateur (65) de la distance entre lesdits premier et deuxième axes de rotation.

9. Chariot selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que ledit bras principal (70) est un bras télescopique.

10. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement (12) du dit châssis (10) sur le chemin sont constitués par au moins trois roues et trois moteurs d'entraînement en rotation associés respectivement à chaque roue.

Dessins