Brevet FR2379187A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne un dispositif de déplacement linéaire d'un mobile, ce dispositif comportant, d'une part, des éléments de suspension dudit mobile à coulissement sur un rail et, d'autre part, des moyens pour déplacer ledit mobile le long du rail. Une telle installation de commande concert de nombreuses applications : à titre indicatif, et non limitatif, on cite par exemple, les portes coulissantes, les ponts roulants, les installations de transport par rail de manutention, les channes de transfert, etc. Les dispositifs connus dans ces applications sont de construction mécanique plus ou moins compliquée et, pour faciliter la compréhension de ce qui suit, il sera au préalable rappelé comment sont réalisés les moyens de déplacements traditionnels et connus de quelques applications. Dans des dispositifs connus de déplacement de portes coulissantes sur rail ou de ponts roulants, le déplacement du vantail ou de la charge est obtenu soit au moyen d'un système électropneumatique ou pneumatique avec un ou plusieurs vérins, soit au moyen d'un système électromécanique avec entrainement par vis, par chaines ou par câbles. Dans tous ces dispositifs connus, il est facile de comprendre que la construction est plus ou moins compliquée et nécessite des liaisons entre le mobile et les moyens de déplacement, lesquelles liaisons sont sujettes à usure ou à déformation, et obligeant en cas de coupure de courant d'effectuer un débrayage ou déverrouillage ou purge pour libérer le mobile et permettre son déplacement manuellement ; de plus, pour des déplacements sur des grandes distances, la construction de ces liaisons assurant le déplacement du mobile n'est pas industriellement aisée; elle est très difficile à réaliser avec des liaisons rigides. On connaît également des dispositifs où les moyens de déplacement sont assurés par un moteur électrique linéaire, mais l'expérience a prouvé que de nombreuses précautions sont à-respecter pour obtenir un fonctionnement parfait. Ainsi l'utilisation du moteur électrique linéaire nécessite impérativement - d'obtenir et de maintenir un entrefer d'épaisseur constante et relativement faible entre les éléments inducteur et induit du moteur linéaire, les faces de ces éléments étant le plus possible parallèles entre elles ; et - de pouvoir contrarier en permanence et de façon relativement précise la vitesse de déplacement du mobile, en considérant qu'une très faible variation de l'épaisseur del"'entrefer" provoque une très grande variation de poussée du moteur linéaire. Dans des dispositifs connus de déplacement d'un mobile, et particulièrement de porte coulissante où un moteur linéaire est utilisé comme moyens de déplacement, l'inducteur est solidaire de la paroi et 1 'induit est solidaire du vantail de porte. Cette réalisation nécessite,tout d'abord, de faire dépasser l'induit du vantail de porte afin que l'inducteur du moteur linéaire puisse toujours être en regard de l'induit. Cette réalisation nécessite ensuite de disposer d'un induit parfaitement rigide, c'est-à-dire présentant une flexibilité quasi nulle, même sur une grande longueur, faute de quoi l'entrefer ne saurait être d'épaisseur constante. On peut facilement comprendre que ce mode de réalisation est relativement difficile à réaliser pour être fiable et fonctionnel, et il est de construction encombrante. En outre, ce mode de réalisation nécessite d'adapter le mobile pour y fixer l'induit du moteur linéaire. La présente invention a notamment pour but de proposer un dispositif de déplacement d'un mobile qui soit de construction simple,quellm qpesoient les distances à parcourir par le mobile, qui remédie aux inconvénients énumérés ci-dessus, c'est-à-dire qui assure un entrefer constant et de valeur faible sur toute la longueur du trajet du mobile. Ce but est atteint conformément à l'invention du fait que le moteur linéaire comporte un induit fixe s'étendant sur toute la longueur du trajet du mobile, ainsi qu'au moins un inducteur qui est monté à roulement le long de l'induit, sur une glissière,ce dernier et la glissière étant constitués par un seul et même profilé. Avantageusement, le profilé constitue également le rail de support et de guidage du mobile. Avantageusement, le profilé est à section en U. Avantageusement, l'inducteur porte une génératrice tachymétrique dont l'arbre porte un galet roulant sur une aile du profilé, cette génératrice tachymétrique fournissant un signal de vitesse à une unité commandant le courant d'alimentation de l'inducteur. Avantageusement, l'inducteur est monté mobile en mouvement relatif sur une course limitée par rapport au mobile et on prévoit un dispositif multiplicateur de force dont l'organe d'entrée est actionné par l'inducteur durant .sa course limitée par rapport au mobile et dont l'organe de sortie est interposé entre un élément fixe et le mobile afin d'appliquer à ce dernier une force dont au moins une composante est dans le sens du coulissement dudit mobile le long du rail de support et de guidage. Ce dispositif es-t particulièrement simple et son installation ne comprend que la fixation du profilé sur un support tel qu'un mur et le branchement électrique de l'inducteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - La figure I est une vue en élévation de l'installation, selon un mode de réalisation ; - La figure 2 est une coupe verticale partielle suivant II-II de la figure 1 - La figure 3 est une vue analogue à une coupe verticale partielle suivant III-III de la figure 1 et montrant une variante - La figure 4 est une vue partielle en plan et en coupe suivant IV-IV de la figure 1; - La figure 5 est une coupe verticale partielle suivant V-V de la figure 1 - La figure 6 est une vue en élévation de l'installation selon un autre 'mode de réalisation - La figure 7 est une coupe verticale partielle suivant VII-VII de la figure 6 : et - La figure 8 est une vue en élévation d'un dispositif d'alimentation électrique du moteur linéaire. Les figures 1 à 8représentent un dispositif de déplacement linéaire d'un mobile. Dans les exemples représentés, le mobile est un vantail 1 assurant la fermeture d'une ouverture pratiquée dans une paroi 2 ; cependant il doit être entendu que l'invention ne se limite pas à cette application mais qu'elle s'étend au contraire à toutes autres applications telles que ponts roulants, installa tions de transport par rail de manutention, chaines de transfert, etc. Le dispositif de déplacement représenté comporte, d'une part, un rail de support et de guidage horizontal fixé à la parsi2 et sur lequel roulent les galets de suspension 3 du vantail 1 et, d'autre part, un moteur linéaire pour l2entrainement dudit vantail 1, ce moteur comprenant un induit - ou rail conducteur s'étendant horizontalement sur toute la longueur du trajet que doit parcourir le vantail 1 et un inducteur monté mobile le long de l'induit. Conformément à l'invention, l'induit est constitué par la partie centrale verticale plane 4a dlun profilé en aluminium horizontal 4 fixé à la paroi 3 par des moyens tels que des goujons d'ancrage 5 ; la section droite du profilé 4 est de forme générale en U dont la partie-centrale 4a est verticale et tournée vers la paroi 2. L'extrémité libre de chacune des ailes 4b du profilé est repliée vers l'autre aile et elle est conformée en segment cylindrique pour constituer un rail de roulement 6a,6b pour chacun r5 quatre galets à boudins 7 montés sur une plaque formant chariot 8 supportant l'inducteur 9 du moteur linéaire. L'écartement "a" entre les boudins de chaque galet 7 est très légèrement supérieur à la largeur - ou diamètre - des segments cylindriques formant rails6a,6b,de sorte que l'écartement entre l'inducteur et l'induit - ou entrefer - "b" est maintenu avec une grande précision sur toute la longueur du trajet de l'inducteur 9 le long du profilé 4(figure 2). Pour améliorer le fonctionnement du moteur linéaire, on place un profilé plat en acier 10 contre la face arrière (tournée vers la paroi 2) de la partie centrale 4a du profilé 4 du côté oppose à l'inducteur 9. Le profilé plat 10 est fixé au profilé 4 par des pattes 11 repliées prévues sur ladite face arrière et il constitue avec la paroi en aluminium de la partie centrale 4a, sur laquelle ledit profilé plat 10 est plaqué, un induit composite dans lequel la partie en acier 10 assure le retour du flux magnétique émis par l'inducteur 9. Selon les modes de réalisation représentés aux figures 1 à 4, le rail inférieur 5 constituant avec le rail supérieur 6 la glissière dans laquelle coulisse le chariot 7,8, constitue également le rail de guidage et de support du vantail 1, rail sur lequel roulent les galets de suspension 3 du vantail 1. Le rail inférieur 5 peut être renforcé par des consoles telles que 12 comme représenté à la figure 3. Selon une variante représentée aux figures 6 et 7r le rail de guidage et de support du vantail 13 est distinct du rail inférieur 5 du profilé 4. Sur le chariot porte-induit 8 est fixée une dynamo tachymétrique 14 dont l'arbre de sortie porte à son extrémité un galet 15 roulant sur la face frontale plane 16 du rail supérieur 6, L'information de vitesse fournie par la dynamo tachymétrique 14 est transmise à une unité de régulation non représentée commandant l'alimentation électrique de l'inducteur 9 ; cette unité module le courant d'alimentation électrique de l'inducteur 9 en fonction du signal de vitesse fourni par la dynamo tachymétrique 14, de telle sorte que la vitesse linéaire de l'inducteur 9 soit maintenue constante. Dans les exemples représentés, le vantail 1 est du type assurant une fermeture étanche de l'ouverture de la paroi 2. A cet effet, le rail de guidage et de support 13 du vantail I comporte deux tronçons 13a enfoncés - ou enfonçables - en direction de la paroi 2 et vers le bas ; chacun de ces tronçons 13a est positionné à l'endroit où se trouve un galet de suspension 3 correspondant lorsque le vantail 1 se trouve placé en face de l'ouverture à fermer. Les galets de suspension 3 du vantail 1 sont montés sur des plaques 17 fixées au vantail l. Selon le mode de réalisation des figures 1 et 4, l'une des plaques 17 porte sur un bord vertical un doigt 18 dirigé vers la paroi 2 ; le doigt 18 traverse une ouverture rectangulaire verticale 19 ménagée dans la plaque formant chariot porte-inducteur 8. La largeur "c" de l'ouverture 19 est légèrement supérieure à l'épaisseur du doigt 18 en vue en plan ; la longueur et le positionnement de l'ouverture 19, ainsi que le décalage "d" de la plaque 17 par rapport au galet de suspension 3 sont tels qu'ils autorisent à la fois la mise en position haute - ou dégagée de la paroi - et la mise en position basse - ou position de fermeture étanche - du vantail 1 (figure 4). Le doigt 18 sert à accoupler l'inducteur 9 au vantail 1. La figure 6 montre un autre mode de réalisation de l'accouplement entre l'inducteur 9 et le vantail 1. Selon ce mode de réalisation, l'inducteur 9 et son chariot 8 ne sont pas accouplés en permanence avec le vantail 1 comme dans le cas des figures 1 et 4, mais ils peuvent au contraire se déplacer,par rapport au vantail, sur une course limitée par deux butées du vantail, suivant l'axe du profilé 4. Un vérin hydraulique d'axe horizontal 20 est monté sur la plaque 17 située dans le sens d'ouverture (flèche f) du vantail l, c'est-à-dire sur la plaque 17 située à gauche sur la figure 6. Le vérin 20 est positionné de telle manière qu'il s'interpose entre le chariot porte-induit 8 et ladite plaque 17, lorsque l'induit 9 se déplace de droite à gauche sur la figure 6 entre les plaques 17, de sorte que l'embout de tige 21 de ce vérin 20 constitue l'une des butées limitant la course du chariot 8 et de l'inducteur 9 dans leur mouvement relatif par rapport au vantail 1. L'autre butée est constituée par la plaque 17 située à droite sur la figure 6. Un deuxième vérin 22, d'axe horizontal, de même volume que le premier mais de course plus faible, est monté sur le bord du vantail situé à l'opposé de la plaque 17 portant le premier vérin 20. Les chambres des vérins 20 et 22 sont reliées entre elles par une canalisation hydraulique 23. Sur la figure 6, on a représenté en tirets le vantail en position basse de fermeture. Pour le faire passer de cette position à la position haute représentée en traits continus, il faut fournir au vantail une force intense dirigée dans le sens de la flèche f. Cette force est obtenue par le déploiement du deuxième vérin 22 dont la tige 22a appuie sur une butée 24 de la paroi 2 ; le déploiement du deuxième vérin 22 est obtenu grâce à un mouvement dirigé dans le sens de la flèche f du chariot porteinducteur 8 depuis sa position représentée en tirets, position pour laquelle il entre en contact avec l'embout de tige 21 du premier vérin 20 jusque dans sa position finale représentée en traits continus et pour laquelle la tige du vérin 20 est complètement rentrée dans le cylindre de ce vérin. Ainsi, les vérins 20 et 22 reliés par les canalisations 23 constituent un dispositif amplificateur de force dont l'organe d'entrée (premier vérin 20) est actionné par le moteur linéaire pendant le mouvement relatif, de course limitée, de l'inducteur 9 par rapport au mobile 1 et dont l'organe de sortie (deuxième vérin 22) prend appui sur la paroi 2 pour appliquer une force de démarrage sur le vantail 1. La figure 8 montre un dispositif de branchement électrique de l'inducteur à partir d'un point d'alimentation fixe 25 relié au réseau d'alimentation électrique. De ce point d'alimentation 25 partent deux cables 26 et 27 allant & l'inducteur 9, chaque cible 26,27 pouvant correspondre à une phase dans le cas où l'inducteur- est alimenté en courant polyphasé. Chaque cible 26,27 passe autour d'une poulie correspondante 28, 29 logée entre les ailes 4b du profilé 4. Les poulies 28,29 sont disposées de part et d'autre de l'inducteur 9. Un cible mécanique 30, muni de tendeurs, relie entre eux les axes des poulies 28,29 de manière à maintenir tendus les cibles électriques 26,27. A cet effet, le cable 30 passe autour des poulies d'axe fixe 31,32 disposées chacune à une extrémité du profilé 4. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par lthomme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'ouverture rectangulaire - ou fente - 19 peut être horizontale et le doigt d'entrainement 18 vertical. Il importe cependant que a fente 19 soit transversale à la direction du déplacement du vantail 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de déplacement-linéaire d'un mobile, du type comportant, d'une part, un rail de support et de guidage sur lequel roulent des'galets de suspension du mobile et, d'autre part, un moteur linéaire pour l'entrainement dudit mobile, caractérisé en ce que le moteur linéaire comporte un induit fixe s'étendant sur toute la longueur du trajet du mobile, ainsi qu'au moins un inducteur qui est monté à roulement le long de l'induit, sur une glissière, ce dernier et la glissière étant constitués par un seul et même profilé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé constitue également le rail de support et de guidage du mobile. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le profilé est à section en U. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'inducteur porte une génératrice tachymétrique dont l'arbre porte un galet roulant sur une aile du profilé, cette génératrice tachymétrique fournissant un signal de vitesse à une unité commandant le courant d'alimentation de l'inducteur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'inducteur est monté mobile en mouvement relatif sur une course limitée par rapport au mobile et en ce qu'on prévoit un dispositif multiplicateur de force dont l'organe d'entrée est actionné par l'inducteur durant sa course limitée par rapport au mobile et dont l'organe de sortie est interposé entre un élément fixe et le mobile, afin d'appliquer à ce dernier une force dont au moins une composante est dans le sens du coulissement dudit mobile le long du rail de support et de guidage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'inducteur est rendu solidaire du mobile au moyen d'un dispositif de liaison comprenant un doigt d'entrainement solidaire de l'inducteur ou du mobile s'engageant da-ns une fente transversale à la direction de déplacement du mobile, cette fente étant ménagée dans un corps solidaire du mobile ou de l'inducteur.