Brevet FR2607767A1 — publié le 19880610

INSTALLATION DE TRANSPORT A ENTRAINEMENT PAR MOTEUR LINEAIRE DANS UNE INSTALLATION MINIERE L'invention se rapporte à une installation de transport munie d'un moteur à entrainement linéaire qui présente un stator installé le long d'une voie de roule- ment ainsi qu'au moins un châssis de transport à guidage forcé le long du stator avec au moins un aimant perma- nent. Une installation de transport de ce type peut être mise en oeuvre aussi bien dans une exploitation à ciel ouvert que dans une exploitation souterraine. En principe, plusieurs châssis de transport se trouvent sur le circuit à une distance prédéterminée entre eux en fonction des conditions locales respectives et sont com- mandés par ordinateur. Les châssis de transport peuvent être mis en mouvement par guidage forcé coulissant ou roulant. Le guidage forcé peut s'effectuer sur stator ou également sur un rail de roulement spécial formant éven- tuellement le circuit. Le réglage de la vitesse des châssis de trans- port ainsi que de leur espacement demeure relativement sans problème dans la mesure o aucune perturbation, par exemple panne de courant ou d'ordinateur ne se produi- sent. Dans le cas d'une perturbation, notamment d'une panne ayant son origine dans les causes précitées, cela peut donner lieu à une accumulation des châssis de transport notamment dans le cas du déplacement séquen- tiel de ceux-ci. Ce risque existe de façon plus marquée encore dans les tronçons ascendants et descendants d'une exploitation minière souterraine. Pour prévenir ce risque potentiel, on pourrait certes envisager d'incorporer des freins dans les châs- sis de transport. Toutefois, les frais encourus à ce ti- tre seraient trop élevés, étant donné que les châssis de transport en euxmêmes ne disposent d'aucune amenée d'énergie et qu'un déplacement ultérieur des chassis de transport après une immobilisation n'est possible que lorsque les freins dans le châssis de transport ont été tirés manuellement ou ramenés au moyen d'une énergie étrangère de la position de freinage à la position de service. L'invention a pour but de perfectionner une ins- tallation de transport comportant un entrainement li- néaire constitué par un stator installé le long d'une voie de roulement ainsi qu'au moins un châssis de trans- port à guidage forcé le long du stator avec au moins un aimant permanent, de telle manière que même dans ie cas de perturbations ou pannes imprévisibles, notamment dans l'alimentation du courant électrique vers le stator, un châssis de transport ne puisse être déplacé de'façon non contrôlée le long du circuit. Cet objectif est atteint selon l'invention en ce que le stator est divisé en plusieurs cantons ou tron- çons et en ce qu au moins un dispositif de freinage agencé à demeure est respectivement affecté à chaque tronçon de stator, le dispositif de freinage coopérant avec les faces de freinage du châssis de transport. Ici, le fait de première importance réside en ce que le stator ou le circuit est divisé en tronçons ou cantons. Les différents tronçons sont, comme cela est connu en soi pour les systèmes de transport ou de manu- tention caractérisé par l'acheminement séquentiel de chariots contrôlés ou asservis entre eux. Grâce à cela ainsi qu'en liaison avec le dispositif de freinage af- fecté à chaque tronçon de stator, on peut désormais être assuré qu'en cas de panne un châssis de transport ne pourra plus se déplacer qu au maximum jusqu'au prochain dispositif de freinage, étant donné que ce dispositif de freinage immobilise le mouvement du châssis de trans- port. Le châssis de transport est alors automatiquement immobilisé tant que la panne n'est pas supprimée, de sorte que quoi qu'il arrive en cas de panne, aucun chàs- sis de transport ne peut être déplacé le long du cir- cuit. Les dispositifs de freinage peuvent être agencés dans chaque zone longitudinale d'un tronçon de stator. Un mode de réalisation préféré de l'invention se caractérise par le fait que la longueur des tronçons de stator est dimensionnée de façon à être inférieure à la distance minimale des châssis de transport prédéterminée en fonction des conditions respectives. C'est justement avec un déplacement séquentiel des transports qu'existe le risque accru que des châssis de transport, notamment dans les portions ascendantes et descendantes, entrent en collision entre eux avec pour conséquence les domma- ges pour le matériel, ainsi que pour les personnes éven- tuellement transportées. Etant donné désormais que la longueur des tronçons de stator est calculée de façon à être inférieure à l'espacement minimal prédéterminé des châssis de transport entre eux en fonction des condi- tions locales respectives, on ne peut désormais avoir plus d'un seul châssis de transport entre deux disposi- tifs de freinage consécutifs. Par conséquent, en cas de panne, par exemple en cas de panne de courant, chaque châssis de transport n'est plus en mesure que de se dé- placer jusqu'au prochain dispositif de freinage. Ceci s'applique pour aux deux sens de transport. Etant donné que dans la plupart des cas les pan- nes de l'installation de transport sont imputables à la coupure de l'alimentation courant à destination du sta- tor, en prévoyant que les dispositifs de freinage sont ajustés en fonction directe de l'alimentation en courant du stator, il est particulièrement avantageux que les dispositifs de freinage soient conçus de manière qu'ils soient constamment maintenus dans la position de service lorsque le stator reçoit du courant. Si l'alimentation en courant est interrompue, les dispositifs de freinage entrent en action et les châssis de transport sont immo- bilisés. On peut bien entendu également envisager une ré- gulation de freinage indépendante de l'alimentation en courant. Chaque dispositif de freinage comporte au moins un patin de frein réglé sous l'influence d'un cylindre de frein. Dans la position de service, le patin de frein se trouve à une distance telle à côté des faces de frei- nage des châssis de transport sur le circuit que les châssis de transport peuvent se déplacer librement. En cas de panne, les patins de frein se déplacent dans la direction des châssis de transport et viennent en con- tact avec les faces de freinage sur les châssis de transport, ce qui a pour effet d'immobiliser ceux-ci. Afin d'obtenir lors du freinage une sollicita- tion aussi symétrique que possible des dispositifs de freinage d'une part, et des châssis de transport d'autre part, il est avantageux de prévoir deux patins de frein pour chaque dispositif de freinage, lesquels en cas de panne viennent s'appuyer à la manière de pinces sur les côtés opposés des châssis de transport. Les deux patins de frein peuvent alors n'être sous l'influence que d'un seul cylindre de frein. Chaque patin de frein peut tou- tefois être également accouplé à un cylindre de frein propre. Si l'on n'utilise qu'un seul cylindre de frein, celui-ci est de préférence monté de façon flottante. Dans ce cas, aussi bien sur le côté libre du carter de cylindre que sur l'extrémité libre de la tige de piston est respectivement articulé un patin de frein. Le cylin- dre de frein s'étend alors avantageusement au-dessous du stator ou du circuit de transport. De même, en cas d'utilisation de deux cylindres de frein, lesquels sont respectivement reliés par l'in- termédiaire de leurs tiges de piston aux patins de frein, ces cylindres peuvent avantageusement être agen- cés en montage axial transversalement sous le stator ou sous le circuit de transport. On peut toutefois également envisager un mode d'exécution dans lequel est respectivement agencé un cy- lindre de frein latéralement au stator. Chaque cylindre de frein agit alors par l'intermédiaire de deux leviers avec des patins de frein en extrémité latérale sur une face de freinage, face qui s'étend horizontalement entre les patins de frein. Dans l'agencement des cylindres de frein hori- zontaux, on préfère que le patin de frein soit monté de façon articulée sur l'extrémité supérieure du levier de freinage à deux bras, dont l'extrémité inférieure est reliée de façon articulée avec le cylindre de frein. De cette manière, les faces de freinage peuvent être pré- vues latéralement par rapport aux châssis de transport et les cylindres de frein peuvent être agencés sur le circuit au-dessous des châssis de transport. Lors du freinage, les châssis de transport se trouvent saisis comme sous l'action de pinces et sont par conséquent sollicités symétriquement par les forces. Le montage élastique du patin de frein sur l'ex- trémité supérieure du levier de frein compense les to- lérances des dispositifs de freinage et des châssis de transport. De plus, au contact de freinage, le processus de freinage est entamé plus en douceur. Dans ce but, la liaison entre les leviers de frein et le ou les cylindres respectifs est également conçue de façon élastique. En raison de la possibilité de basculement ver- tical du logement du cylindre de frein sur un axe hori- zontal, celui-ci peut s'adapter favorablement au mouve- ment basculant du levier de frein monté de préférence centralement. Dans le cas d'un montage excentrique du levier de freinage, on peut ainsi en outre tenir compte de façon optimale du rapport de transmission bras de puissance-bras de charge. Ces avantages s'appliquent aussi bien pour des cylindres de frein disposés sous le stator que pour des cylindres de frein prévus latérale- ment par rapport au stator. La question de savoir quels types de cylindre de frein doivent être mis en oeuvre dans des dispositifs de freinage est en principe accessoire. Il convient unique- ment de garantir que dans une exploitation de transport exempte de panne, les dispositifs de freinage soient maintenus en toute sécurité également dans la position de service. On peut par exemple envisager la mise en oeuvre de cylindres de frein actionnables hydraulique- ment ou pneumatiquement. Les cylindres de frein peuvent être alimentés sur un côté ou sur les deux côtés. Dans le cas d'une alimentation sur un côté, celle-ci s'effec- tue en principe en opposition à la force de rappel d'au moins un ressort. A l'égard de l'énergie électrique alimentée au stator, il est avantageux que le cylindre de frein soit actionné électriquement en opposition à la force de rap- pel d'un ressort. Grâce à une commande correspondante, le couplage du stator avec les cylindres de frein peut être réalisé d'une façon relativement simple. A la place des cylindres de frein alimentés ou actionnables électriquement,. les patins de frein des dispositifs de freinage peuvent également être réglés sous l'influence d'aimants. Si l'on utilise des aimants, comme pour les cylindres de frein décrits précédemment, il est avantageux que la force de freinage soit respec- tivement générée par une énergie mécanique. Le déplace- ment des dispositifs de freinage dans la position de service devrait par contre s'effectuer par l'énergie qui est disponible pour l'alimentation ou actionnement des cylindres de frein ou des aimants. On va maintenant décrire l'invention plus en dé- tail en référence aux exemples de réalisation représen- tés dans les dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une instal- lation de transport représentée schématiquement avec un entrainement par moteur linéaire; - la figure 2 est une coupe verticale à l'échel- le agrandie de l'installation de la figure 1 le long de la ligne II-II selon un premier mode de réalisation; - la figure 3 représente un autre mode de réali- sation conformément à la représentation de la figure 2; et - la figure 4 montre un troisième mode de réali- sation selon la représentation de la figure 2. Les installations de transport 1 selon les figu- res i à 4 se trouvent en service par exemple dans une usine de fabrication d'automobiles. Elles comprennent respectivement un stator 2 alimenté par un courant élec- trique le long d'un circuit de transport 3 pour chassis de transport 5, 5a. Le circuit de transport 3 est dans les exemples de réalistion constitué par une voie en bé- ton. Des guidages par rails sont également envisagea- bles. Le stator 2 est divisé en plusieurs tronçons 4 de stator. Les tronçons 4 de stator sont contrôlés ou as- servis entre eux électriquement de la manière habituel- le. La longueur L de chaque tronçon de stator 4 est di- mensionnée de façon à être plus petite que l'espacement minimal prédéterminé des chassis de transport 5, 5a en fonction des conditions locales respectives. Au minimum un dispositif de freinage 6, Sa, 6b est affecté à chaque tronçon de stator. Comme le font apparaitre les figures 2 à 4, les châssis de transport 5, 5a comportant les plates-formes de transport 7 viennent en appui en roulant sur le cir- cuit de transport 3 par l'intermédiaire des mécanismes de roulement 8 agencés de façon pivotante par rapport B aux plates-formes de transport 7. Pour chaque châssis de transport 5, Sa, on peut par exemple prévoir deux méca- nismes de roulement 8. Chaque châssis de transport 5, 5a possède au moins un aimant permanent 9 qui s'étend juste au-dessus du stator 2. L'aimant permanent 9 peut être monté dans le châssis de transport 5, 5a de manière à pouvoir etre ajusté sur le parcours du stator de façon optimale également dans les courbes serrées. Par exem- ple, le montage des aimants permanents 9 peut être ef- fectué de telle manière que dans un tronçon d'extrémité il puisse être mis en rotation sur les axes de bascule- ment des mécanismes de transport 8 et se déplacer trans- versalement par l'autre tronçon d'extrémité dans la plate-forme de transport 7. Les fixations correspondan- tes sont désignées par la référence numérique 13 et les galets de roulement associés portent la référence numé- rique 14. Le stator 2 est monté sur une fixation de stator , laquelle sert en même temps de guidage forcé pour les châssis de transport 5, Sa. Dans ce but, les châssis de transport 5, 5a comportent des galets de guidage 11 qui tournent sur des axes verticaux 12 et s'appuient de façon roulante latéralement. sur la fixation de stator 10. Les dispositifs de freinage 6 affectés aux tron- çons de stator 4, conformément aux modes de réalisation des figures 1 et 2, comprennent respectivement deux cy- lindres de frein 15 pouvant être actionnés électrique- ment en opposition à une force de rappel élastique non représentée en détail. Les cylindres de frein 15 sont montés de façon pivotante avec les carters de cylindre 16 sur des axes horizontaux 17. Ils s'étendent dans des évidements 18 au-dessous du circuit de transport 3. Les tiges de piston 19 des cylindres de frein 15 sont arti- culées sur les extrémités inférieures 20 des leviers de frein 21 à deux bras. Les leviers de frein 21 sont mon- tés centralement de façon pivotante. Les consoles 22 pour les leviers de frein 21 sont fixées sur le circuit de transport 3. La liaison 29 entre les tiges de piston 19 et les leviers de frein 21 peut éventuellement être de conception élastique sur ressort. Sur les extrémités supérieures 22 des leviers de frein 21, sont articulés des patins de frein 24 munis de garnitures de frein 25. Les patins de frein 24 reposent sur des ressorts 26. Au niveau des garnitures de frein se trouvent des faces de freinage 27 latéralement par rapport aux châssis de transport 5. L'alimentation en courant du stator 2 est accou- plée à l'alimentation en courant du cylindre de frein 15. Tant que cette alimentation en courant est établie, les cylindres de frein 15 sont également alimentés de sorte que les patins de frein 24 se trouvent à une cer- taine distance des faces de frein 27. Si l'alimentation en courant est interrompue, les cylindres de frein 15 sont alors soumis à l'influence des forces-de rappel élastiques qui mettent les patins de frein 24 en contact sur les faces de frein 27 et immobilisent le déplacement des châssis de transport 5. Lorsque l'alimentation de courant est rétablie, la force de freinage des dispositifs de frein 6 est in- terrompue de sorte qu'également dans le cas d'un circuit de transport 3 comportant des tronçons ascendants et descendants, un déplacement uniforme de tous les châssis de transport 5 peut immédiatement être effectué sans qu'existe le risque que les châssis de transport 5 re- partent en arrière dans une direction ou une autre, voi- re entrent en collision. A la figure 2, une flèche en traits mixtes sug- gére qu'à la place du cylindre de frein 15 alimenté électriquement on peut également mettre en oeuvre des aimants 28. Le mode de réalisation de la figure 3 se distin- gue de celui de la figure 2 uniquement dans le type de dispositif de freinage utilisé. Tandis qu'à la figure 2 un dispositif de freinage 6 est mis en oeuvre avec deux cylindres de freinage 15 ou deux aimants 28, dans le mo- de de réalisation de la figure 3 les leviers de frein 21 sont sous l'influence d'un cylindre de frein commun 15a d'un dispositif de freinage 6a. Le cylindre de frein 15a s'étend également ici O10 dans un évidement 18 du circuit de transport 3. Il est monté de façon flottante, le carter du cylindre 16a étant articulé sur l'extrémité inférieure du levier de frein 21 sur un côté du stator 2 et la tige de piston 19a étant articulée sur l'extrémité inférieure 20 du le- vier de frein 21 prévu sur l'autre côté du stator 2. Le mouvement basculant du levier de frein 21 est limité par des butées 30. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 4 les dispositifs de freinage 6b sont agencés latérale- ment par rapport au stator 2. Ils comprennent respecti- vement un cylindre de frein 15b dans une position sensi- blement horizontale. Le carter de cylindre 16b est arti- culé sur un levier de frein opposé 21a, qui est monté de' façon pivotante autour d'un axe horizontal 31 dans un logement de butée 32 fixé sur le circuit de transport 3. Les mouvements de basculement des leviers de freinage opposés 21a sont limités par les butées 33. Sur l'autre extrémité du levier de freinage op- posé 21a, sont fixés des patins de frein 24a qui sont munis de garniture de frein 25a, lesquelles viennent en appui sur le côté inférieur des faces de freinage 27a qui sont écartées horizontalement, latéralement par rap- port aux châssis de transport 5a. Les tiges de piston 19b des cylindres de frein 15b sont articulées sur les extrémités inférieures 20 des leviers de frein 21b, lesquelles sur leurs extrémi- tés supérieures sont munies de patins de frein 24b peu- vent venir en butée par les garnitures de frein 25a sur les côtés supérieurs des faces de freinage 25a. Les mou- vements de basculement des leviers de frein 21b sont li- mités par des butées 34. REVENDICATIONS - 1. Installation de transport comportant un en- trainement par moteur linéaire, qui présente un stator installé le long d'une voie de roulement ainsi qu'au moins un châssis de transport à guidage forcé le long du stator avec au moins un aimant permanent, caractérisée en ce que le stator (2) est divisé en plusieurs tronçons (4) et en ce qu'au moins un dispositif de freinage agen- cé à demeure est respectivement affecté à chaque tronçon de stator (4), le dispositif de freinage coopérant avec les faces de freinage (27,27a) du châssis de transport (5, 5a). 2. Installation de transport selon la revendica- tion 1 avec un déplacement séquentiel des châssis de transport se trouvant sur la voie de roulement, caracté- risée en ce que la longueur des tronçons de stator (4) est dimensionnée de façon à être inférieure à la distan- ce minimale des châssis de transport (5,5a) entre eux prédéterminée en fonction des conditions respectives. 3. Installation de transport selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que le dispositif de freinage (6,6a,6b) est réglé en fonction directe de l'alimenta- tion en courant du stator (2). 4. Installation de transport selon la revendica- tion 1 ou 3, caractérisée en ce que chaque dispositif de freinage (6,6a, 6b) présente au moins un patin de frein (24,24a,24b) réglé sous l'influence d'un cylindre de frein (15,15a,15b). 5. Installation de transport selon la revendica- tion 4, caractérisée en ce que le patin de frein (24, 24b) est monté de façon articulée sur l'extrémité supé- rieure (23) du levier de freinage (21,21b) à deux bras. dont l'extrémité inférieure (20) est reliée de façon ar- ticulée avec le cylindre de frein (15,15a,15b). 6. Installation de transport selon la revendica- tion 5, caractérisée en ce que le patin de frein (24) est monté sur un ressort sur l'extrémité supérieure (23) du levier de frein (21). 7. Installation de transport selon la revendica- tion 5 ou 6, caractérisée en ce que la liaison (29) en- tre le levier de frein (21) et le cylindre de frein (15, a) est de conception élastique sur ressort. 8. Installation de transport selon l'une des re- vendications 4 à 5 ou 7, caractérisée en ce que le loge- ment (16) du cylindre de frein (15) est monté de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal (10). 9. Installation de transport selon l'une des re- vendications 4, 5, 7 ou 8, caractérisée en ce que le cy- lindre de frein (15,15a,15b) peut être sollicité élec- triquement contre la force de rappel d'un ressort. 10. Installation de transport selon l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque dispo- sitif de frein (15) comporte au moins un patin de frein (24) réglé sous l'influence d'un aimant (28).