Brevet FR2128062A1 — publié le 19721020

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Robert ASSET et Jean-René BENNER, est relative à une installation de transport ou de manutention à rail de support en forme de poutre comportant, des chemins de roulement, un élément en forme de plaque susceptible de faire office d'élément induit d'un moteur linéaire d'induction et un profilé de fixation à des éléments de support échelonnés le long du rail, ladite installation comprenant au moins un chariot de support d'une charge susceptible de se déplacer le long dudit rail et comprenant des organes de roulement coopérant avec lesdits chemins de roulement du rail et un élément inducteur dudit moteur linéaire susceptible de coopérer avec ledit élément induit pour appliquer une force de propulsion du chariot. Le demandeur a déjà fait connattre par son brevet français NO 1.589.474 une installation de transport ou de manutention du genre indiqué, dans lequel une voie en caisson en forme de poutre de support comporte des éléments coopérant avec un inducteur solidaire d'un chariot susceptible de se déplacer le long de la poutre. Les ailes inférieures de la poutre en caisson constituent les chemins de roulement des galets du chariot, tandis que la partie supérieure de la poutre est agencée ou supporte la plaque induit coopérant avec l'inducteur porté par le chariot pour constituer un moteur linéaire d'induction de propulsion du chariot le long de la voie.L'écartement entre les ailes inférieures de la poutre et la plaque supérieure définit l'entrefer du moteur et cet écartement doit Aetre maintenu constant le long de la voie pour éviter tout fonctionnement défectueux du moteur linéaire. Une telle voie donne entière satisfaction, mais son coût est relativement élevé. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de la voie précitée et de permettre la réalisation de rails d'une construction simple assurant une conservation par faite de l'entrefer du moteur. Un autre but de l'invention est de permettre l'assemblage de tronçons droits ou courbes de rails, d'une manière particulièrement simple, en vue de réaliser un circuit de roulement de chariots de manutention ou de transport propulsés par moteur linéaire d'induction. L'installation de transport ou de manutention selon l'invention est caractérisée par le fait que ledit rail de profil général en forme de I est constitué par un assemblage d'éléments individuels comprenant deux profilés en caisson disposés côte à côte pour constituer des ailes latérales inférieures dudit profil en I, formant lesdits chemins de roulement, un profilé de fixation formant la partie supérieure du profil en I et ladite plaque induit solidarisée aux deux profilés inférieurs en caisson, de manière à positionner avec précision l'induit par rapport auxdits chemins de roulement et à constituer un ensemble rigide à moment d'inertie élevé. Les faces supérieures coplanaires et horizontales des profilés en caisson constituent les chemins de roulement des galets du chariot de support de la charge, la plaque induit étant directement assujettie, par exemple par soudure, auxdits profilés. La plaque induit'peut être horizontale et être plaquée et soudée aux faces inférieures des deux profilés en caisson ou s'étendre verticalement entre les deux profilés. Le profil en I de la poutre présente un moment d'inertie élevé et un rapport optimum de poids par rapport au moment d'inertie, c'est-à-dire un coût de fabrication minimal. Le matériau constitutif de la plaque induit peut être choisi selon les qualités voulues pour obtenir les performances recherchées du moteur linéaire d'induction. Les profilés en caisson sont des profilés usuels disponibles dans le commerce leur assemblage ne présentant aucune difficulté. Les profilés constitutifs du rail poutre comportent avantageusement une rainure longitudinale sur l'une de leurs races, le profilé supérieur de fixation étant orienté de manière à pré- senter la face rainurée ou fendue vers le haut pour permettre l'insertion d'organes de fixation ou d'accrochage du rail à travers ladite rainure. Les éclissages des différents éléments de la vde sont facilités par un décalage des extrémités des différents éléments constitutifs permettant un embottement des extrémités des rails successifs. Les faces rainurées des profilés en caisson inférieurs sont avantageusement orientées vers le bas et facilitent la fixation des éclisses de raccordement de rails successifs par des vis dont la tête ou la contre partie est logée à l'intérieur desdits caissons. L'éclisse en forme de plaque peut affleurer avec les plaques d'induit des rails successifs, auxquelles elle se raccorde, en assurant la continuité de l'induit. La jonction par boulonnage est extrtmement rapide et précise. Elle peut être complétée par un éclissée à la partie supérieure du rail au niveau des zones d'ancrage. D'autres avantages et caractéristiques de 1 'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une coupe transversale d'un rail selon l'invention, un chariot de support de la charge étant représenté de profil sur la partie gauche de la figure et en coupe sur la partie droite; la figure 2 est une vue en élévation d'un rail ou tronçon de voie selon la figure 1, le chariot n'étant point repré senté sur cette figure; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, représentant le Jonctionnement de rails successifs; la figure 4 est une section suivant la ligne IV-IV de la figure 3;; la figure 5 est une vue à échelle agrandie et en plan d'une éclisse en forme de plaque. Sur les figures, une voie poutre, désignée par le repère général 10, est constituéev r trois profilés identiques 12, 14, 16 solidarisés, par exemple par soudure, à une plaque 18, de manière à constituer un profil de forme générale en I, dont l'amie urticale est constitue par ladite plaque 18. Les profilés infé- rieurs 14 et 16 sont disposés de part et d'autre de la plaque 18 à un même niveau, de manière à définir des ailes latérales formant des chemins de roulement 20, 21 de surface plane. Le profilé supérieur 12 est assujetti au bord supérieur de la plaque 18 et constitue l'aile supérieure du profil en I, lequel présente un plan de symétrie confondu avec le plan de la plaque 18. Les profiles 12, 14 et 16 présentent une section en caisson rectangulaire, dont l'une des faces horizontales est rainurée respectivement en 22, 9)! et 26, de manière à donner accès à l'intérieur du profil creux. Les faces rainurées 22, 24, parallèles et opposées aux surfaces de roulement 20 et 21, des profilés Inférieurs'l4, 16 sont orientées vers le bas tandis que la face rainurée en 26 du profilé supérieur 12 est orientée vers le haut. Une plaque induit 28 en matériau conducteur est plaquée et solidarisée aux faces inférieures rainurées 22, 24, les bords de la plaque 28 débordant de part et d'autre des profilés 14, 16. L'ensemble 12, 14, 15, 18 et 28 constitue une poutre de forme générale en I de moment d'inertie élevé et d'une fabrication aisée. La largeur de l'aile supérieure du profil en I, déterminée par le profilé 12, est de moitié de celle de la largeur à la base défi- nie par les deux profilés 14 et 16. Le rail constitué par la poutre 10 est susceptible de supporter un chariot désigné par le repère général 30 comportant au moins une ou'deux paires de galets 32, 34 roulant respectivement sur les chemins de roulements 20 et 21 du rail 10. Les galets 32, 34 sont montés fous sur des axes 36, 38 assujettis à des flasques latéraux 40, 42 constituant le châssis du chariot 30. Les flasques verticaux 40, 42 sont entretoisés dans leur partie inférieure au rail 10 par des entretoises 43 auxquelles peut être accrochée la charge (non représentée).Le guidage latéral du chariot 30 le long du rail 10 est assuré par des galets 44, à axe vertical, dont seul l'un est visible sur la figure 1. Les galets 44 sont disposés sur le châssis du chariot 30, de manière à coopérer avec les faces latérales de l'âme 18 du rail 10. Un bloc inducteur 46 est monté sur la partie inférieure du chariot 30, la surface polaire 48 de l'inducteur étant disposée en regard de la plaque induit 28 assujettie au rail 10. L'inducteur 46 comporte un bobinage polyphasé susceptible d'engendrer, d'une manière bien connue en soi, un champ magnétique glissant qui, coopérant avec l'induit 28, est susceptible de fournir une force de propulsion du chariot 30. La plaque de base 50 de l'inducteur 46 est fixée par l'intermédiaire de vis de réglage 52 à des traverses 54, dont les extrémités traversent des lumières verticales 56 ménagées dans les flasques latéraux 40, 42 du chariot 30. Les lumières 56 autorisent un leger déplacement èn direction verticale de l'inducteur 46, respectivement de rapprochement ou d'écartement de la plaque induit 28. La traverse 54 se prolonge par une extension verticale 58 portant à son extrémité un sabot de frein 60 susceptible d'engager la face supérieure débordante de la plaque induit 28.L'ensemble est agencé de telle manière qu'en position abaissée de l'inducteur 46, définie par la partie inférieure des lumières 56, le sabot de frein 60 s'applique sur la plaque 28 formant plaque de freinage. Lors de l'excitation de l'inducteur 46 une force d'attraction magnétique s' exerce entre l'inducteur 46 et le rail 10 et provoque un soulèvement du bloc inducteur 46, dont le déplacement est limité par la partie supérieure des lumières 56, mais est suffisant au dégagement du sabot de frein 60. La valeur ou 1 epaisseur de l'entrefer du moteur ménagé entre la surface polaire 8 et l'induit 28 est réglée par les vis 52, de manière à éviter tout contact intempestif entre les surfaces en regard. Le profilé supérieur 12 constitue un profil d'ancrage du rail 10 à des pylônes ou autres supports par des boulons d'ancrage 62 d'un type bien connu des spécialistes. Les boulons d'ancrage 62 présentent une tête 64 se logeant à l'intérieur du profilé 12 et prenant appui sur les ailes latérales délimitant la rainure 26. Le fonctionnement du transporteur selon l'invention est bien connu et ii est donc inutile de le rappeler. La distance entre la surface de l'induit constitue' par la plaque horizontale 28 et les chemins de roulement 20 et 21 est parfaitement défaillie par les épaisseurs des profilés 14, 16 et de la plaque 20, valeurs qui sont constantes le long de la voie, les procédés modernes de fabrication ou d'extrusion assurant une précision des côtes remarquable. De légères déformations de la poutre 10 n'affectent pas cette distance et l'entrefer du moteur linéaire, constant au cours du déplacement le~lnng~de la voie, peut être choisi très faible sans risque de contact intempestif. En se référant aux figures 2 à 5 on voit que la voie est constituée par une pluralité de rails successifs 66, 68, 70 raccordés bout à bout et en alignement par des éclisses. L'extrémité 72 de la plaque verticale 18 et les extrémités 74 des profilés 12, 14 sont décalées longitudinalement les unes par rapport aux autres, de manière à présenter un emboîtement respectif des extrémités des rails et un alignement parfait. La longueur de la plaque induit 28 est inférieure à celle du rail 10, dot les extrémités débordent. Une éclisse 76, en forme de plaque de même largeur et de même épaisseur que la plaque 28 > est fixée par boulonnage aux deux extrémités débordantes des rails successifs, en prolongement des plaques 28 pour assurer la continuité de l'induit 28 dans la zone de raccordement.Les boulons d'ancrage (nonreprésentés) de l'éclisse 76 pénètrent par les rainures 22, 24 des profilés 14, 16 et leur contre partie en forme d'écrou 78 est logée et bloquée à ltintérieur du profilé, d'une manière bien. connue des spécialistes, l'ensemble constituant une liaison rigide. La plaque induit 28 est de préférence en acier, dont les caractéristiques électriques ccrrespcndent à celles reauises pour un élément induit d'un moteur linéaire d'induction et dont les caractéristiques mécaniques permettent un effort de friction résultant des sabots de freinage 60. L'écliasage par un élément induit 76, au niveau inférieur des rails, peut être complété par une jonction des profilés adjacents 12 au niveau supérieur, par exemple par une éclisse (non représentée) interne ou externe aux profilés 12, qui ponte la zone de raccordement et est assujettie par des boulons d'ancrage aux profilés 12. Il est facile de comprendre que la fabrication et le montage de la voie sont particulièrement simples et qu'une telle voie correspond aux exigences requises pour un transporteur du type indiqué à propulsion par moteur linéaire dtinduction. Les éléments constitutifs de la voie sont des éléments du commerce de faible coût et leur assemblage par soudure ou de toute autre manière est aisée. I1 est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés. Selon une variante de réalisation de l'invention (non représentée) le moteur de propulsion est à double face, la paire d'éléments inducteurs étant disposée de part et d'autre d'une plaque induit pouvant par exemple être constituée par la plaque verticale 18 du rail 10. Le positionnement exact de l'induit 18 par rapport aux chemins de roulement 20, 21 est évidemment conservé du fait de l'insertion du bord de plaque 18 entre les profilés 14, 16. REVENDICATIONS 1. Installation de transport ou de manutention à rail de support en forme de poutre comportant, des chemins de roulement, un élément en forme de plaque susceptible de faire office d'élément induit d'un moteur linéaire d'induction et un profilé de fixation à des éléments de support échelonnés le long du rail, ladite installation comprenant au moins un chariot de support d'une charge susceptible de se déplacer le long dudit rail et comprenant des organes de roulement coopérant avec lesdits chemins de roulement du rail et un élément inducteur dudit moteur linéaire susceptible de coopérer avec ledit élément induit pour appliquer une force de propulsion du chariot, caractérisée par le fait que ledit rail de profil général en forme de I est constitué par un assemblage d'éléments individuels comprenant deux profilés en caisson disposés côte à côte pour constituer des ailes latérales inférieures dudit profil en I, formant lesdits chemins de roulement, un profilé de fixation formant la partie supérieure du profil en I et ladite plaque induit solidarisée aux deux profilés inférieurs en caisson, de manière à positionner avec précision l'induit par rapport auxdits chemins de roulement et à constituer un ensemble rigide à moment d'inertie élevé. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les faces supérieures planes, coplanaires et horizontales desdits profilés err-esisson constituent lesdits chemins de roulement et que ladite plaque induit est assujettie aux faces inférieures desdits profilés de façon à délimiter un entrefer horizontal d'épaisseur parfaitement définie avec la face conjuguée d'un élément inducteur disposé en dessous dudit rail et supporté par le chariot à organes de roulement se déplaçant sur lesdits chemins de roulement. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite plaque induit s'étend verticalement dans le plan de symétrie longitudinal dudit profil la partie marginale inférieure étant assujettie et insérée entre les deux profilés en caisson. 4. Installation selon les revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que ledit profilé de fixation et lesdits profilés des chemins de roulement sont de forme identique creuse, une âme centrale disposée dans le plan de symétrie vertical du profil en I solidarisant lesdits profilés. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdits profilés en caisson présentent sur l'une de leurs faces horizontales une fente longitudinale médiane délimitée de part et d'autre par des ailes horizontales, la face horizontale fendue des profilés des chemins de roulement étant orientée vers le bas tandis que la face fendue du profilé de fixation est orientée vers le haut de manière à permettre l'insertion d'organes de support du rail. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend des éclisses de Jonction de rails successifs disposés bout à bout, susceptibles de relier les extrémités des profilés des chemins de roulement auxquels elles sont assujetties par des organes de fixation traversant ladite fente médiane. 7. Installation selon les revendicationsl et 6, caractérisée par le fait qu'au droit des jonctions de rails successifs les bords marginaux desdits éléments individuels constitutifs des rails sont décalés longitudinalement, de manière à assurer un emboitement réciproque des éléments de deux rails successifs et un positionnement et alignement de ces derniers.