Brevet FR2376771A1 — publié le 19780804

L'invention concerne l'alimentation en courant électrique d'ensembles mobiles, tels les convoyeurs suspendus. Un convoyeur suspendu comprend un ou plusieurs chariots supportés, mus électriquement.Leur alimentation en énergie se fait par l'intermédiaire de rails spéciaux, sur lesquels vient prendre contact un collecteur à bais ou frotteurs, qui est solidaire du chariot. Ces rails d'alimentation sont la plupart du temps modulaires et constitués chacun d'une pluralité d'élément de rails mis bout à bout. L'invention offre une nouvelle structure de rails d'alimentation de ce genre, remarquable notamment par sa simplicité et sa souplesse d'adaptation. L'élément de rail de l'invention est du type comprenant un profilé offrant extérieurement une zone de contact électrique. Selon l'invention, la section droite du profilé est en forme générale de U, donc avec deux branches et un fond. La surface externe du fond du U est la zone destinée à être balayée par un contact électrique d'alimentation ; elle est de préférence sensiblement plane ou légèrement concave, tandis que la paroi interne au fond du U est, selon l'invention, demicirculaire. Selon l'invention, on associe à l'élément de rail un doigt cylindrique moleté, qui peut être placé à tout endroit du rail à des fins de liaison mécanique et/ou de contact électrique. Le doigt cylindrique moleté est serti contre le fond interne demi-circulaire de l'élément de rail, en repliant localement à force vers l'intérieur les extrémités des branches duU Placé dans une position intermédiaire sur l'élément de rail, le doigt cylindrique moleté est constitué avantageusement de deux zones cylindriques moletés séparées par un évidement médian, où est ménagé un perçage radial. Un pion d'ancrage, emmanché à force dans le perçage radial, permet le positionnement axial de l'élément de rail. Le doigt étant conducteur et fixé à une extrémité de l'élément de rail, il sera solidaire d'un élément de connexion. A une extrémité, celui-ci est un élément de connexion malte qui s'étend vers l'extérieur en alignement sur l'élément de rail. A l'autre extrémité, on peut disposer un autre doigt solidaire d'un élément de connexion femelle, s'étendant lui aussi vers l'extérieur en alignement sur l'élément de rail. L'élément de connexion femelle est alors conformé de façon à prolonger de manière continue au moins la surface externe de contact sur l'élément de rail. Les éléments mâle et femelle sont tels que leur interconnexion soit élastique. En position intermédiaire, ce doigt cylindrique moleté peut encore être constitué en matériau conducteur, et emmanché à force sur un dispositif d'amenée de courant électrique à l'élément de rail. De la sorte, on peut amener le courant électrique sur un élément de rail, et le-courant sera transmis aux éléments de rail voisins par les connecteurs mâle et femelle précédemment mentionnés. De place en place, on peut disposer un élément de rail isolant de façon à constituer des sections sur l'ensem- ble du rail d'alimentation. Selon un aspect complémentaire de l'invention, sur la section droite en U de l'élément de rail, les parois externes des branches du U présentent, au moins dans leur partie inEr- médiaire, une zone sensiblement plane, où elles s'inclinent vers l'extérieur en s'éloignant du fond du U. L'angle d'incli- naison de ces zones vers l'extérieur est de préférence de l'ordre de 100, du moins dans l'application au convoyeur suspendu. Ceci permet d'associer l'élément de rail à un support isolant, constitué d'une embase généralement plane et de paires de nervures s'étendant transversalement à l'embase. Les nervures de chaque paire sont inclinées l'une vers l'autre go un angle légèrement supérieur à celui des branches du U. De cette façon, chaque paire de nervures peut saisir un élément de rail par ses branches. La surface externe du fond du U qui sert de zone de contact est alors libre, du côte opposé à l'embase du support isolant. Ainsi, l'isolation électrique est donnée par le support isolant, qui maintient les éléments de rail en direction, tandis que leur maintien axial dans cette direction est réalisé par le pion d'ancrage. Si l'alimentation est réalise en basse tension, les éléments supports isolants peuvent être constitués de simples barrettes disposées de place en place le long de chaque élément de rail. Si au contraire, l'alimentation s'effectue sous une tension élevée, le support isolant sera de préférence continu tout le long du rail, et réalisé de façon à limiter l'accès aux zones de contact, pour assurer une excellente sécurité électrique de l'ensemble. Alors, les nervures se prolongent dans le même sens au dessus de la zone de contact de l'élément de rail, pour entourer presque complètement l'élément de rail et limiter l'accès à ladite zone de contact. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apprattront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels - la figure 1 illustre la section droite de l'élément de rail de l'invention dans son mode de réalisation préférentiel - la- figure 2 est une vue latérale d'un élément de rail de l'invention équipé des connecteurs d'extrémité ainsi que d'une amenée de courant intermédiaire, tandis que la figure 2A illusTre un détail de l'amenée de courant de la figure 2 - les figures 3 et 4 illustrent respectivement en vue latérale un élément de rail de début de ligne et un élément de rail en fin de ligne, tandis que la figure 3A illustre un détail du doigt de positionnement axial monté sur l'élément de rail des figures 3 et 4 - la figure 5 est une coupe transversale d'un support isolant apte à maintenir six rails selon l'invention, ceux-ci étant en saillie par rapport au support isolant - les figures 6 et 7 sont elles aussi des capes transversales de supports isolants du même genre, mais agencés pour limiter l'accès aux surfaces de contact des rails - la figure 8 illustre en perspective un autre mode de réalisation de support isolant limitant l'accès aux rails conducteurs ; ce support étant constitué de façon modulaire p r réunion d'une pluralité de barrettes encliquetables les ums sur les autres ; - la figure 9 montre en coupe quatre rails de l'invention montés sur le support isolant de la figure 8, lui-même logé dans un ensemble de fixation ; et - la figure 10 montre en section droite un autre mode de réalisation de l'élément de rail de l'invention. Sur la figure 1, l'élément de rail présente une section droite en forme générale de U, avec un fond Il et deux branches 12 et 13. La surface externe 14 du fond du U est la zone destinée à être balayée par un contact électrique d'ali mentation. Elle est sensiblement plane r ou légèrement concave. De spn-côté, la paroi -interne 15 au fond du U est demi-circulaire contre les points diamétraux 16 et 17. Au moins dans leur partie intermédiaire, les branches 12 et 13 du U présentent sur leur paroi externe des zones sensiblement planes respectives 22 et 23, qui s'inclinent vers l'extérieur en s'éloignant du fond du U. Comme représenté à propos de la zone 23, l'angle d'inclinaison vers l'extérieur est de l'ordre de 100. Dans le mode de réalisation préférentiel, aux extrémités des branches 12 et 13 du U, les parois externes s'inclinent à nouveau vers l'intérieur, en 24 et 25 respectivement, lorsquton séloigne du fond du U. De leur côté, les parois internes 19 et 20 des branches du U sont sensiblement parallèles à l'axe de symétrie 21 du U, et prolongent tangentiellement le fond interne semi-circulaire 15, à partir des points diamétraux 16 et 17. On remarquera que les zones inclinées vers l'extérieur 22et 23 occupent ici toute la surface externe des branches du U, à l'exception des extrémités 24 et 25 qui sont inclinées vers l'intérieur. De plus l'épaisseur des branches 12 et 13 du U est maximale au voisinage de leur partie médiane. On considérera maintenant la figure 10 qui représente un autre mode de réalisation du rail de l'invention. Les éléments qui sont constitués de la meme façon sur les figures 1 et 10 portent les mêmes références. Ainsi, le rail 30 de la figure 10 comporte dans le fond du U 11, une surface externe sensiblement plane ou.légèrement concave 14, tandis que ia paroi interne 15 est sensiblement demi-circulaire contre les points diamétraux 16 et 17. Par contre les branches 32 et 33 de l'élé- ment de rail de la figure 10 sont pour le reste agencées différemment.Les zones 34 et 35 qui sont inclinées vers l'extérieur lorsqu'on s'écarte du fond du U commencent sensiblement dans la partie médiane des branches 32 et 37 pour aller jusqu'à leurs extrémités. De leur côté, les faces internes 39 et 40 des branches 32 et 33 s'étendent à partir des points diamétraux 16 et 17 de façon sensiblement parallèle aux parois externes 34 et 35 qui sont situées en regard. Comme précédemment, l'angle d'inclinaison vers l'extérieur est de 100. Enfin, les parois externes des branches du U 32 et 33 se complètent vers le fond il par des zones planes 36 et 37 sensiblement parallèles à l'axe de symétrie 31 de l'élément de rail 30. En comparant les éléments de rail des figures 1 et 10, on voit que, dans les deux cas, la partie intermédiaire des parois externes des branches du U comporte une zone s ensiblement plane, qui s'incline vers l'extérieur lorsqu'on s'éloigne du fond du U, l'angle d'inclinaison étant de l'ordre de 10. Dans la suite de la présente description, il est supposé que l'élément de rail utilisé est celui du mode de réalisation préférentiel de la figure 1. TOutefois, on pourrait utiliser aussi l'autre type de rail; sans grand changement. La figure 2 fait apparaître l'élément de rail 10 en vue latérale. Un doigt cylindrique moleté 200 est serti contre le fond interne demi-circulaire de l'élément de rail, en repliant localement à force vers l'intérieur en 201- et 202 les extrémités des branches du U. Ici, le doigt cylindrique moleté est en matérau conducteur, et il est emmanché à force sur un dispositif d'amenée du courant électrique à l'élément de rail, désigné dans son ensemble par la référence générale 205. Le doigt moleté 200 et l'amenée de courant 205 sont illustrés plus en détail sur la figure 2A. Sur celle-ci, il apparaît que le doigt cylindrique 200 est constitué de deux zones cylindriques moletées 211 et 212, séparées par un évidement 213, où est ménagé un perçage radial 214.Une tige conductrice 215 est emmanchée à force dans le perçage radial 214, et elle porte à son autre extrémité libre un filetage 216. Revenant maintenant à la figure 2, on voit que le filetage 216 peut recevoir un écrou 217 associé à un contre-écrou 218, pour permettre la fixation d'une cosse d'amenée de courant. Le rail ainsi pourvu d'une amenée de courant est relié à ses voisins par ses deux extrémités, d'une manière qui permet à la fois une liaison mécanique et une connexion électrique. A l'extrémité droite de l'élément de rail 10, un autre doigt conducteur 220 est comme précédemment serti contre le fond demi-circulaire de l'élément de rail, en repliant localement a force vers l'intérieur en 221 les extrémités des branches du U. Le doigt d'extrémité 220 est solidaire d'un élément de connexion mâle 222, qui possède des segments élastiques 223 et 224. L'élément de connexion mâle 222 s'étend vers l'ex- térieur en alignement sur l'élément de rail, c'est à dire sensiblement sur l'axe central de la zone cylindrique dont la base demi-circulaire apparaît sur la figure 1. A l'extrémité gauche de l'élément de rail 10 de la figure 2, un autre doigt 230 est serti de la même façon par repliement-des extrémités des branches du U en 231. Le doigt d'extrémité 230 est solidaire d'un élément de connexion femelle désigné dans son ensemble par la référence 232. L'élément de connexion femelle 232 porte un alésage interne 233 apte à recevoir un élément de connexion mâle talque 222. Ici, encore, l'alésage 233 s'aligne sur l'élément de rail, c'est à dire sensiblement sur l'axe central du demi-cylindre à base demicirculaire 15 (figure 1). Enfin, au moins dans sa partie supérieure 234, l'élément de connexion femelle est conformé de façon à prolonger de manière continue la surface externe de contact 14 de l'élément de rail. La figure 3 illustre un rail de début de ligne, dont l'extrémité gauche est donc dépourvue de connecteur. Son extrémité droite comporte un connecteur mâle du me me type que celui qui a été décrit à propos de la figure 2. De son c8té, la figure 4 montre un élément de rail de fin de ligne. Son extrémité droite ne comporte aucun connecteur, mais son extrémité gauche comporte un connecteur femelle du même type que celui qui a été décrit à propos de la figure 2. Dans leur partie intermédiaire, les éléments de rail des figures 3 et 4 comportent un doigt moleté sur lequel est fixé un pion d'ancrage, qui sert au positionnement axial de l'ensemble du rail. Le dispositif d'ancrage est le même sur les figures 3 et 4. Il sera donc décrit en référence à la figure 3, ainsi qu'au détail de la figure 3A. Sur la figure 3, apparaît dans la partie intermédiaire de l'élément de rail 10 un doigt moleté 240 similaire au doigt 200 déjà décrit. Selon la figure 3A, le doigt moleté 240 comporte deux zones moletées 241 et 242, cylindriqug entre lesquelles est ménagé un évidement 243. Au niveau de l'évide- ment 243 est réalisé un perçage radial 244. Un pion d'ancrage 245 est emmanché à force dans l'évidement radial 244. D'après la figure 3, le pion d'ancrage vient en butée sur une pièce 246, qui est solidaire du bâti fixe du convoyeur. En résumé, l'un des éléments de rail est muni d'une amenée de courant électrique du type décrit à propos de la figure 2. Les différents éléments de rail mis bout à bout sont reliés électriquement et mécaniquement par des connecteurs mâle et femelle tels que décrits à propos de la figure 2. Aux deux extrémités libres du rail, on place les éléments décrits à propos des figures 3 et 4, qui ne comportent qu'un seul connecteur, et qui sont munis d'un dispositif d'ancrage permettant le blocage du rail dans la direction axiale. Pour certaines applications, on interpose à des endroits choisis du rail des barreaux isolants, à la place d'un élément de rail conducteur, de façon à réaliser sur l'ensemble du rail différentes sections. Dans ce cas, chaque section est munie d'un dispositif d'amenée de courant électrique. Dans la suite, on décrira à propos des figures 5 à 9, différents modes de réalisation d'une structure de support isolant, qui permet de définir la direction du rail conducteur de l'invention, en assurant son maintien. Sur ces fig.ures 5 à 9, les formes sont importantes. Comme elles peuvent difficilement être définies complètement autrement que par le dessin, les figures 5 à 9 sont incorporées dans la présente description pour servir autant que nécessaire à la définition de l'invention. Sur la figure 5, le support isolant, en matière plastique, est'constitué d'une embase généralement plane 51, constituée de parties hautes telles que 52réunies à des parties tasses telles que 53. Transversalement à l'embase, s'étendent des paires de nervures telles que 54 et 55. Les nervures de chaque paire sont innées l'une vers l'autre d'un angle légèrement supérieur à 100, c'est à dire légèrement supérieur à celui des branches du U constitué par la section droite de l'élément derail. De cette façon, chaque paire de nervures telles que 54 et 55 peut saisir un élément de rail 10 par ses branches. La surface externe 14 du fond du U, qui sert de zone de contact, est alors accessible du côté opposé à l'embase 51.Sur la figure 5, le support isolant comporte six paires de nervures et peut donc retenir six éléments de rail. Ainsi, il maintient les éléments de rail en direction, tandis que leur maintien axial dans la direction ainsi définie est réalisé par les pions d'ancrage déjà décrits. Avec la structure de la figure 5, les éléments supports isolants peuvent être de simples barrettes qui sont disposées transversalement de place en place le long de l'élément de rail. Dans les autres modes de réalisation (figures 6 à 9), le support est agencé pour limiter l'accès aux zones-de contact de façon que le contact ne soit possible qu'aux balais du collecteur associé au chariot-convoyeur. Le support isolant est alors continu tout le long du rail.Il est clair que les modes de réalisation définis aux figures 6 à 9, conviennent mieux lorsque l'alimentation est réalisée sous tension élevée. Sur la figure 6, l'embase du support isolant en matière plastique est désignée généralement par la référence 61. Là encore, elle est constituée par des parties basses 62, associées à des parties en surplomb 63. Les parties en surplomb 63 définissent des paires de nervures telles que 64 et 65 qui sont, comme précédemment, indicées l'une vers l'autre d'un angle légèrement supérieur à 100,(l'angle du U formé par la section de l'élément de rail). Ainsi, dans chaque paire, les nervures 64 et 65 peuvent donc saisir un élément de rail 10 par ses branches. Sur la figure 6, les parties en surplomb sont encore prolongées transversalement en 66 et 67, ainsi qu'éventuellement par des protubérances 68 et 69, de façon à limiter les possibilités d'accès au rail conducteur 10. On limite ainsi le risque qu'une pièce conductrice puisse venir en contact accidentel avec le rail conducteur. La figure 7 illustre un autre mode de réalisation de support isolant en matière plastique avec limitation d'accès aux rails conducteurs. L'embase 71 est constituée de deux parties 72 et 73 réunies entre elles par des liaisons verticales. Transversalement à l'embase 71, des paires de nervures telles que 74 et 75 sont dès leur base inclinées l'une vers l'autre suivant l'angle critique de 100 déjà défini. Elles peuvent ainsi saisir l'élément de rail 10. Et ces nervures 74 et 75 se prolongent largement au dessus de l élément de rail en 76 et 77 pour limiter l'accès à celui-ci. Les figures 8 et 9 illustrent un mode de réalisation préférentiel du support isolant en matière plastique, également capable de limiter l'accès aux rails conducteurs. Le support isolant de la figure 8 est de construction modulaire, c'est à dire qu'une barrette du support isolant est associée longitudinalement à chaque rail. Chaque barrette telle que 80 comporte une embase allongée généralement plane 81 d'où s'écartent transversalement deux nervures 82 et 83. Les nervures 82 et 83 sont là encore inclinées l'une vers l'autre d'un angle légèrement supérieur à 100, de façon à prendre l'élément de rail 10 par ses branches, comme on le voit sur la figure 9. De son côté extérieur, la nervure 82 est munie d'une paire de griffes 84 et 85, qui sont tournées dos à dos. A l'extérieur, la nervure 83 est elle aussi munie d'une paire de griffes 86 et 87 tournées face à face. De la sorte, les griffes 84 et 85 d'une nervure vont pouvoir venir en prise sur les griffes homologues 86 et 87 de la nervure adjacente, ce qui permet de solidariser les barrettes isolantes 80 pour constituer un support isolant multiple ; ici prévu pour recevoir quatre rails conducteurs. Ainsi, les éléments de rails sont tout d'abord préparés, avec les amenées de courant, les connexions d'extrémité et les doigts de positionnement qui ont été décrits à propos des figures 2, 3 et 4, Chaque rail est ensuite placé dans l'une des barrettes support isolantes. Bien entendu, un perçage de la barrette est prévu au niveau des doigts de positionnement axial ainsi que des amenées de courant. Ensuite, le nombre désiré de barrettes est solidarisé à l'aide des griffes 84 à 87. Enfin, on le voit sur la figure 9, 11 ensemble des quatre barrettes est monté sur un support 90, qui peut lui-même être fixé sur la structure bâti du convoyeur. REVENDICATIONS 1. Elément de rail pour alimentation en courant, du type comprenant un profilé offrant extérieurement une zone de contact électrique, caractérisé par le fait que ledit profilé est à section droite en forme générale de U, avec deux branches et un fond, la surface externe du fond du U servant de zone de contact, et que laproi interne au fond de la -section droite en U est demi-circulaire. 2. Elément de rail selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parois externes des branches du U présentent, au moins dans leur partie intermédiaire, une zone sensiblement plane, où elles s'inclinent vers l'extérieur en s'éloignant du fond du U, et que l'angle d'inclinaison de ces zones vers l'extérieur est de l'ordre de 700. 3. Elément de rail selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est associé à un support isolant, constitué d'une embase généralement plane et de paires de nervures s'étendant transversalement à l'embase, et inclinées l'une vers l'aurre d'un angle légèrement supérieur à celui des branches du U, de façon que chaque paire de nervures puisse saisir l'élément de rail par ses branches. 4. Elément de rail selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites nervures se prolongent dans le même sens, pour entourer presque complètement l'élément de rail, et limiter l'accès à la zone de contact de celui-ci. 5. Elément de rail selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le support isolant comprend une pluralité de barrettes allongées, comprenant chacune une base et une paire de nervures et encliquetables les unes sur les autres. 6. Elément de rail selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que les parois internes des branches du U sont choisies telles que l'épaisseur en section droite des branches du U soit maximale au voisinage de leur partie médiane. 7. Elément de rail selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'aux extrémités des branches du U, les parois externes s'inclinent à nouveau vers l'intérieur en s'éloignant du fond du U, tandis que les parois internes des branches du U sont sensiblement parallèles à l'axe de symétrie du U et prolongent tangentiellement le fond interne semicirculaire. 8. Elément de rail selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les zones externes des branches du U qui s'inclinent vers l'extérieur occupent toute la hauteur des branches à l'exception des extrémités de celles-ci qui s'in inclinent vers l'intérieur. 9. Elément de rail selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la zone de contact sur la surface externe du fond du U est sensiblement plane ou légèr.em.ent concah 10. Elément de ràil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un doigt cylindrique moleté, serti contre le fond interne demi-circulaire en repliant localement à force vers l'intérieur les extrémités des branches du U, ledit doigt pouvant être placé à tout endroit du rail à des fins de-liaison mécanique et/ou de contact électrique. 11. Elément de rail selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le doigt est conducteur et fixé à une extrémité de l'élément de rail et qu'il est solidaire d'un élément de connexion mâle à segments élastiques, s'étendant vers l'extérieur en alignement sur l'élément de rail. 12. Elément de rail selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le doigt est conducteur et fixé à une extrémité de l'élément de rail, et est solidaire d'un élément de connexion femelle, s'étendant vers l'extérieur en alignement sur l'élément de rail, et conformé de façon à prolonger de façon continue au moins la surface externe de contact de celui-ci. 13. Elément de rail selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit doigt comporte deux zones cylindriques moletées, séparées par un évidement médian, où est ménagé un perçage radial, et par le fait qu'un pion d'ancrage est emmanché à force dans le perçage radial, ce pion d'ancrage permettant le positionnement axial de l'élément de rail. 14. Elément de rail selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit doigt est constitué en matériau conducteur, et qu'il est emmanché sur un dispositif d'amenée du courant électrique à l'élément de rail.