Brevet FR2574603A1 — publié le 19860613

- 1 - L'invention concerne les éléments de barre con- ductrice à joint de dilatation, notamment pour l'alimen- tation électrique des engins de manutention. Le domaine préférentiel de l'invention est celui des rails de contact, suspendus ou au sol, pour l'alimen- tation des engins tels que grues, ponts roulants, trans- conteneurs, etc.... En général, de telles barres conduc- trices comportent des profilés rigides présentant pour un patin frotteur une piste conductrice de guidage et de frottement. Il est nécessaire de prévoir des joints de dila- tation, et de nombreuses solutions ont été proposées pour assurer la continuité électrique (de captation) et mécani- que (de guidage) au niveau de ces joints. Une solution consiste à ménager un espace libre entre les éléments de barre conductrice, et à prévoir un double frotteur porté par un chariot, le principe étant que l'un des frotteurs est toujours en contact avec la piste d'une barre conductrice lorsque l'autre franchit ledit espace libre, ce qui permet d'assurer la continuité de captation électrique au passage du joint de dilatation. Une telle solution n'est pas satisfaisante, tant technique- ment qu'économiquement. Pour tenter de la perfectionner, en évitant notamment les chocs auxquels sont soumis les frotteurs au passage du joint de dilatation, il a été pro- posé de prévoir une piste courbe de transition entre deux éléments de barre adjacents, et un double patin frotteur monté sur son chariot avec possibilité d'un basculement; la piste courbe produit un décollement d'un patin par rapport à son niveau initial, tandis que l'autre assure la captation électrique, le franchissement du joint de di- latation étant alors amélioré. Ceci a néanmoins pour effet de compliquer la réalisation des organes de captation, et d'accroître encore le coût de fabrication. - 2 - D'autres solutions sont orientées vers un joint de dilatation réalisé par les extrémités libres de deux profilés adjacents, ces extrémités étant en contact l'une avec l'autre de façon à assurer la continuité de la cap- tation électrique quelle que soit leur position longitu- dinale relative. Il est ainsi proposé d'entailler la barre conductrice au milieu de la piste conductrice, afin de permettre le chevauchement latéral de deux demi-profils, de façon à conserver, sur la zone de captage commune, une certaine surface de contact. Une telle solution est plus satisfaisante que les précédentes, mais présente néanmoins encore des inconvé- nients, dont le plus important est la discontinuité du guidage du patin frotteur au passage du joint de dilata- tion. En effet, si l'on désire utiliser une piste en V par exemple pour participer à ce guidage, la piste en V ne se Jetrouve que dans la zone centrale du joint de dilatation, -les zones voisines des extrémités des profiles n'offrant qu'un pan oblique, avec alternance lors du passage. Cette discontinuité accélère l'usure des frotteurs, et provoque des chocs réguliers qui fatiguent les mécanismes porteurs. Il n'est ainsi pas possible de supprimer cette discontinuité, car la longueur de la zone commune de cap- tage est fonction des-écarts entre les températures mini- males et maximales d'utilisation, et des coefficients de dilatation linéaires des éléments de barre conductrice; de - toutes façonsles interruptions de la ligne de profiles assemblés restent nécessaires. Par ailleurs, pour assurer la continuité mécanique et surtout la rigidité, il est nécessaire de prévoir soit un système d'éclissage latéral, soit une liaison spéciale entre profilés au niveau du joint de dilatation, et malgré cela la qualité du contact latéral entre les extrémités entaillées n'est pas toujours - 3 - parfaite. Il a d'ailleurs été proposé d'utiliser une fer- rure provisoire de liaison entre profiles, de façon à faciliter les opérations de transport, mais ces ferrures doivent être démontées pour l'utilisation, sinon le joint de dilatation n'existe plus; cette solution n'est pas fiable, car il y a toujours le risque que le monteur omette de démonter une ferrure. Un but de l'invention est de proposer un élément de barre conductrice à joint de dilatation ne présentant pas les inconvénients des techniques antérieures mention- nés plus haut, avec un joint de dilatation performant tant du point de vue électrique que du point de vue mécanique. Un autre but est d'obtenir un guidage optimal du patin frotteur, lors du franchissement d'un joint de dila- tationsans chocs et/ou bruits indésirables. Un autre but est de pouvoir réaliser des barres conductrices de grande longueur, prêtes à la pose, avec un coût de production raisonnable, en particulier sensible- ment abaissé par rapport aux solutions existantes compor- tant une piste courbe de décollement. Il s'agit plus particulièrement d'un élément de barre conductrice à joint de dilatation, notamment pour l'alimentation électrique d'engins de manutention, compor- tant des profiles rigides présentant pour un patin frot- teur une piste conductrice de guidage et de frottement, le joint de dilatation étant réalisé par les extrémités li- bres de deux profilés adjacents, lesdites extrémités libres étant en contact l'une avec l'autre de façon à assurer une continuité de guidage et de captation élec- trique quelle que soit leur position longitudinale rela- tive, caractérisé par le fait que les extrémités libres présentent un système de plaquettes parallèles imbriquées, une plaquette d'une extrémité libre étant en contact avec la ou les plaquettes adjacentes de l'autre extrémité libre dans une zone centrale du joint de dilatation. - 4 - Suivant 'une caractéristique de l'invention, les plaquettes sont orientées dans une direction sensiblement parallèle à la direction d'application du patin frotteur contre les pistes conductrices. De préférence, les bords des plaquettes concernés par le passage du patin frotteur forment un prolongement des pistes conductrices tout au long du joint de dilata- tion, et sont tels que la zone centrale du joint de dila- tation présente pour le patin frotteur une surface de contact continue ayant sensiblement la même forme que la face de contact des pistes conductrices. En particulier, lorsque l'élément de barre conduc- trice comporte une piste conductrice essentiellement conca- ve (ayant par exemple la forme d'un V) ou convexe (ayant par exemple la forme d'un V renversé), il est avantageux que le joint de dilatation présente une surface de contact analogue concave, respectivement convexe, prolongeant di- rectement la piste conductrice des profilés rigides adja- cents. Suivant une autre caractéristique, l'élément de barre conductrice comporte en outre, du c8té des profilés rigides opposé à la piste conductrice, une ferrure assu- rant la liaison entre deux profilés adjacents de part et d'autre du joint de dilatation, ladite liaison autorisant un coulissement relatif longitudinal des profilés sur ladite ferrure, tout en préservant l'alignement desdits profilés; la liaison coulissante peut être prévue entre la ferrure et une glissière intermédiaire de guidage soli- daire du profilé rigide associé, et la ferrure de liaison peut présenter des lumières longitudinales recevant des organes saillants fixés sur la glissière intermédiaire de guidage ou sur les profilés rigides. -5- L'invention concerne aussi bien des éléments droits que des éléments courbes de barre conductrice: dans le premier cas, les plaquettes parallèles imbriquées sont droites, pour un mouvement relatif longitudinal rec- tiligne au niveau du joint de dilatation, tandis que, dans le deuxième cas, les plaquettes parallèles imbriquées sont incurvées avec le même rayon de courbure que les profilés rigides, pour un mouvement relatif longitudinal curviligne au niveau du joint de dilatation. L'invention concerne enfin aussi une barre conduc- trice comportant une pluralité d'éléments à joint de dila- tation: une telle barre est remarquable en ce qu'elle forme une unité fonctionnelle prête à la pose, et qu'elle présente un nombre prédéterminé de joints de dilatation choisi en fonction de la longueur totale de la ligne à réaliser. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaÂtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, se référant à un mode particulier de réalisation, pour lequel: - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de barre conductrice à joint de dilatation conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale partielle selon II-II de la figure 1, illustrant la zone centrale du joint de dilatation, pour laquelle les plaquettes paral- lèles des deux extrémités sont concernées; - la figure 3 est une coupe transversale selon III-III de la figure 1, illustrant une autre zone du joint de dila- tation pour laquelle les plaquettes parallèles d'une seule extrémité sont concernées; - la figure 4 est une vue de dessous de l'élément de barre de la figure 1, illustrant un exemple de mode de liaison coulissante. -6- La figure 1 illustre un mode de réalisation pré- férentiel de l'invention. Il s'agit d'un élément de barre conductrice 1 à joint de dilatation, du type de ceux ser- vant à réaliser une ligne pour l'alimentation des engins de manutention (grues, ponts roulants, transconteneurs, etc...). L'élément de barre conductrice 1 comporte des profilés rigides 2, 2', par exemple en aluminium, présen- tant pour un patin frotteur (non représenté) une piste conductrice 3, 3' de guidage et de frottement. Les pistes conductrices 3, 3' sont ici réalisées, à titre d'exemple, selon une bande concave à section transversale en forme de V, clipsée sur les profilés rigides. Il faut bien voir que le problème de la continuité électrique au niveau du joint de dilatation est avant tout un problème de conti- nuité de la captation, la continuité électrique proprement dite entre profilés étant assurée de façon classique par une tresse ou un câble souple de liaison (non représenté ici). Conformément à un aspect fondamental de l'inven- tion, les extrémités libres des profilés 2, 2' présentent un système de plaquettes parallèles imbriquées 4, 4', formant joint de dilatation, une plaquette d'une extrémité libre étant en contact avec la ou les plaquettes adjacen- tes de l'autre extrémité libre dans une zone centrale du joint de dilatation. Il est à noter que les plaquettes parallèles pourraient être organisées selon des plans perpendiculaires à la direction d'application (flèches 100) du patin frot- teur contre les pistes conductrices; on aurait ainsi par exemple des plaquettes en V imbriquées, ayant un profil transversal analogue à celui des pistes conductrices, au- quel cas seule la plaquette extrême serait concernée par le patin frotteur. Cependant, une organisation du système de plaquettes essentiellement parallèle à la direction - 7 - d'application du patin frotteur, qui est celle illustrée ici, présente des avantages très supérieurs. En effet, les bords des plaquettes 4, 4' concernés par le passage du patin frotteur peuvent former un prolongement direct des pistes conductrices 3, 3' tout au long du joint de dilatation. La zone centrale du joint de dilatation présente aussi une surface de contact continue (figure 2), ayant sensiblement la même forme, (ici en V) que les pistes con- ductrices. Les zones voisines, concernées par les plaquet- tes parallèles d'une seule extrémité de profilé, présentant aussi une forme de guidage en V, ainsi que cela est visible à la figure 3, de sorte qu'il n'y a aucune discontinuité de guidage au passage du joint de dilatation, ce qui est très avantageux pour éviter les chocs et/ou bruits indésirables lors de ce passage, la continuité électrique de captation étant par ailleurs assurée avec une grande fiabilité. Il va de soi que le système de plaquettes paral- lèles imbriquées comme deux peignes opposés, peut compor- ter un nombre variable de plaquettes, selon le type de face de contact que l'on désire, le minimum étant une seule plaquette s'insérant entre deux plaquettes opposées. Ici, il a été représenté un système comportant deux fois cinq plaquettes, ce qui permet de définir très bien un contour en V grâce à un biseautage approprié des bords des pla- quettes, et ce surtout en dehors de la zone centrale du joint de dilatation. Ces plaquettes sont réalisées en ma- tériau bon conducteur de i'électricité, par exemple en cuivre ou alliage de cuivre. De même, le contour transversal, ici concave en V, peut être différent; avec une piste conductrice convexe par exemple, en particulier en V renversé ou en arc de cer- cle, le système de plaquettes présentera un contour analo- gue, grâce à un biseautage correspondant (le patin frotteur présente alors naturellement une surface de contact adaptée). - 8- Pour la tenue mécanique du système de plaquettes, il est possible de prévoir, comme cela a été illustré, des cornières 5, 5', ici en U, recevant chaque série de pla- quettes parallèles, avec des plaques conductrices latéra- les 6, 6' et de base 7, 7' (la plaque de base 7 n'est pas visible ici, mais la référence est donnée pour respecter la symétrie). En outre, chaque profilé 2, 2' est solidaire d'une glissière intermédiaire de guidage 8, 8' respective- ment, les cornières en U 5, 5' s'appuyant directement sur leur glissière associée. L'élément de barre conductrice 1 comporte enfin une ferrure 10 assurant la liaison entre les profilés adjacents, cette liaison autorisant un coulis- sement relatif longitudinal des profilés 2, 2', par exemple au moyen de boulons 11, 11' dont la tige se déplace dans les lumières oblongues 12, 12' que présente la ferrure de liaison. Le coulissement se fait entre les glissières in- termédiaires 8, 8' et la ferrure de liaison 10, avec de préférence interposition de graisse conductrice. La ferrure de liaison 10 intervient au montage en usine des éléments de barre, en assurant la tenue mécanique d'ensemble au niveau du joint de dila- tation, ce qui permet un transport aisé sans risque de tor- dre les plaquettes imbriquées; mais en outre, et c'est là une différence importante par rapport aux techniques anté- rieures, la ferrure de liaison 10 ne doit pas être démontée, en raison de sa fonction essentielle qui est d'assurer la continuité mécanique et de préserver l'alignement au niveau du joint de dilatation, une fois les éléments de barre montés. Il est ainsi possible de réaliser selon l'inven- tion une barre conductrice comportant une pluralité d'élé- ments de barre à joint de dilatation, une telle barre for- mant une unité fonctionnelle prête à la pose, et présentant - 9 - un nombre prédéterminé de joints de dilatation choisi en fonction de la longueur totale de la ligne à réaliser. Il est à noter que la dilatation transversale des plaques est tout à fait négligeable, de sorte que les plaquettes imbriquées restent en contact, sans risque de coincement. Le mode de réalisation décrit et illustré concer- ne un élément de barre droit, pour lequel les plaquettes parallèles imbriquées sont droites en vue d'un mouvement relatif longitudinal rectiligne au niveau du joint de dilatation. Il est aussi envisageable dans le cadre de l'invention, de prévoir un élément debarre courbe, avec des plaquettes parallèles imbriquées qui sont alors incur- vées avec le même rayon de courbure que les profilés ri- gides, en vue d'un mouvement relatif longitudianl curvi- ligne au niveau du joint de dilatation. L'invention n'est pas limitée aux modes de réa- lisation qui viennent d'être décrits, mais englobe toute variante reprenant,avec des moyens équivalents, les carac- téristiques essentielles figurant aux revendications. - 10 - REVENDICATIONS 1. Elément de barre conductrice à joint de dila- tation, notamment pour l'alimentation électrique d'engins de manutention, comportant des profilés rigides (2, 2') présentant pour un patin frotteur une piste conductrice (3, 3') de guidage et de frottement, le joint de dilatation étant réalisé par les extrémités libres de deux profilés adjacents, lesdites extrémités libres étant en contact l'une avec l'autre de façon à assurer une continuité de guidage et de captation électrique quelle que soit leur position longitudinale relative, caractérisé par le fait que les extrémités libres présentent un système de plaquet- tes parallèles imbriquées (4, 4'), une plaquette d'une extrémité libre étant en contact avec la ou les plaquettes adjacentes de l'autre extrémité libre dans une zone cen- trale du joint de dilatation. 2. Elément de barre conductrice selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que les plaquettes (4, 4') sont orientées dans une direction sensiblement paral- lèle à la direction d'application du patin frotteur contre les pistes conductrices (3, 3')-. 3. Elément de barre conductrice selon la revendi- cation 2, caractérisé par le fait que les bords des pla- quettes (4, 4') concernés par le passage du patin frotteur forment un prolongement des pistes conductrices (3, 3') tout au long du joint de dilatation. 4. Elément de barre conductrice selon la revendi- cation 3, caractérisé par le fait que les bords des pla- quettes (4, 4') sont tels que la zone centrale du joint de dilatation présente pour le patin frotteur une surface de contact continue ayant sensiblement la même forme que la face de contact des pistes conductrices (3, 3'). - 11 - 5. Elément de barre conductrice comportant une piste conductrice essentiellement concave, notamment ayant la forme d'un V, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le joint de dilatation présente une surface de contact concave analogue prolongeant directement la piste conductrice (3, 3') des profilés rigides adjacents (2, 2'). 6. Elément de barre conductrice comportant une piste conductrice essentiellement convexe, notamment ayant la forme d'un V renversé, selon la revendication 4, carac- térisé par le fait que le joint de dilatation présente une surface de contact convexe analogue prolongeant directement la piste conductrice (3, 3') des profilés rigides adjacents (2, 2'). 7. Elément de barre conductrice selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les pla- quettes parallèles (4, 4') sont fixées sur une cornière (5, 5') solidaire de l'extrémité libre du profilé rigide associé. 8. Elément de barre conductrice selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il com- porte en outre, du côté des profilés rigides opposés à la piste conductrice, une ferrure (10) assurant la liaison entre deux profilés adjacents (2, 2') de part et d'autre du joint de dilatation, ladite liaison autorisant un cou- lissement relatif longitudinal des profilés sur ladite ferrure (10) tout en préservant l'alignement desdits pro- filés. 9. Elément de barre conductrice selon la revendi- cation 8, caractérisé par le fait que la liaison coulis- sante est prévue entre la ferrure (10) et une glissière intermédiaire de guidage (8, 8') solidaire du profilé rigide (2, 2') associé. - 12 - 10. Elément de barre conductrice selon la revendi- cation 9, caractérisé par le fait que la ferrure de liai- son (10) présente des lumières longitudinales (12, 12') recevant des organes saillants (11, 11') fixés sur la glissière intermédiaire de guidage ou sur les profilés rigides. 11. Elément droit de barre conductrice selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les plaquettes parallèles imbriquées sont droites, pour un mouvement relatif longitudinal rectiligne au niveau du joint de dilatation. 12. Elément courbe de barre conductrice selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les plaquettes parallèles imbriquées sont incurvées avec le même rayon de courbure que les profilés rigides, pour un mouvement relatif longitudinal curviligne au niveau du joint de dilatation. 13. Barre conductrice comportant une pluralité d'éléments à joint de dilatation selon l'une des revendi- cations précédentes, caractérisée par le fait qu'elle forme une unité fonctionnelle prête à la pose, et qu'elle présente un nombre prédéterminé de joints de dilatation choisi en fonction de la longueur totale de la ligne à réaliser.