Brevet FR2702893A1 — publié le 19940923

i Dispositif pour la transmission numérique de données La présente invention concerne un dispositif pour la transmission numérique de données, du type comprenant un boyau de matière plastique retenu positivement dans un rail porteur en forme de U et qui porte dans une partie de son côté intérieur faisant face à une fente d'introduction pour un sabot capteur mobile longitudinalement, un conducteur métallique en forme de bande formant glissière en contact avec un premier frotteur du sabot capteur et qui est beaucoup plus mince que le boyau en matière plastique, un blindage étant prévu entre le côté intérieur du boyau en matière plastique et le rail porteur et comportant, dans la zone d'introduction, des surfaces de contact du blindage, coopérant avec un deuxième frotteur du sabot capteur. Un tel dispositif fait partie de l'état de l'art selon le document DE-PS 41 22 469 Il comprend un boyau formé à partir d'une bande en matière plastique qui, à l'état étendu, a une faible épaisseur par rapport à sa largeur Sur un côté du boyau en matière plastique, un conducteur métallique étroit formant glissière est disposé au milieu de celui- ci L'épaisseur du conducteur formant glissière est dimensionnée pour être sensiblement plus faible que l'épaisseur du boyau en matière plastique De l'autre côté, le boyau en matière plastique est muni d'un blindage constitue par un treillis en grille Le blindage est replié sur les bords longitudinaux du boyau en matière plastique comme et pince ceux-ci. Sur les côtés extérieurs des branches courtes enserrant les bords longitudinaux, il est prévu des surfaces de contact de blindage étroites qui servent à relier le blindage à la masse par l'intermédiaire d'un frotteur mobile Le boyau en plastique, avec le conducteur formant glissière et le blindage, est encastré dans un rail porteur à section droite en forme de U. Pour cela, le rail porteur possède deux branches s'étendant parallèlement entre elles sur toute sa hauteur, qui sont reliées entre elles par une traverse courbe Les extrémités libres des branches sont munies de gorges de bridage ouvertes vers la traverse qui sont délimitées d'un côté par des parois basses voisines de la gorge de bridage Les gorges de bridage servent à fixer avec bridage le boyau en matière plastique ainsi que le blindage La distance du conducteur formant glissière à l'ouverture de la fente d'introduction entre les extrémités des branches du rail porteur est dimensionnée pour être plusieurs fois plus grande que la largeur de la fente d'introduction Elle correspond en outre sensiblement à la profondeur de la fente d'introduction. Bien que la disposition connue ait fait scs preuves en pratique, c'est justement l'utilisation pratique qui fait apparaître le besoin d'amélioration des propriétés du dispositif. Il s'agit notamment de la fixation du conducteur formant glissière au côté intérieur du boyau en matière plastique, de la disposition du blindage entre le côté intérieur du boyau en matière plastique, ainsi que de la position des surfaces de contact du blindage avec et sans contact du frotteur mobile. L'invention a, par conséquent, pour but de perfectionner le dispositif existant de telle manière que sa fabrication, ainsi que son montage, puissent être simplifiés et rendus plus économiques. Ce but est atteint par un dispositif du type ci-dessus défini, caractérisé en ce que: a) le conducteur formant glissière est encastré dans un canal longitudinal du boyau en matière plastique cintré en forme de cercle- b) le boyau en matière plastique est retenu positivement par des bourrelets extérieurs encliquetés dans des gorges longitudinales, adaptées à ceux-ci, du côté intérieur des extrémités des branches du rail porteur; c) le blindage est, à l'exception des surfaces de contact du blindage appuyées l'une contre l'autre dans le plan longitudinal moyen par leurs arêtes longitudinales en formant un V, isolé par rapport au côté intérieur du boyau en matière plastique; d) les surfaces de contact, soutenues du côté extérieur par des parties marginales du boyau en matière plastique, dépassent des prolongements des branches présentant des gorges longitudinales et orientés vers la fente d'introduction en pouvant se déplacer librement. L'encastrement du conducteur formant glissière dans un canal longitudinal du boyau en matière plastique extrudée, en particulier étendu, conduit à ce qu'après cintrage en forme circulaire du boyau en matière plastique en vue de l'incorporer au rail porteur, le conducteur formant glissière est maintenu solidement en place et orienté par les bords latéraux du canal longitudinal A cette fin, le canal longitudinal est, de préférence, formé pour être trois fois plus profond que l'épaisseur du conducteur formant glissière Les bords longitudinaux du canal longitudinal sont avantageusement arrondis. Selon l'invention, le blindage peut être en forme de grille et notamment être constitué par un treillis en grille métallique A l'exception des surfaces de contact extrêmes du blindage, celui-ci peut être entièrement et directement noyé dans la bande de matière plastique formant le boyau lors de l'extrusion de celle-ci La matière plastique qui se trouve des deux côtés de la grille métallique se lie par les ouvertures lors de l'extrusion pour former un tout solide De cette manière, elle isole le blindage du rail porteur De ce fait, il est possible de réaliser une liaison à la masse distincte pour la transmission des données, d'une manière quasi analogue à un câble coaxial, indépendamment du matériau du rail porteur. Le blindage peut également être constitué par un revêtement formé sur la surface du boyau en matière plastique qui est tournée vers le rail porteur. Du fait que les surfaces de contact du blindage dépassent librement des prolongements en forme de nervure des branches du rail porteur et s'appuient l'une contre l'autre dans le plan longitudinal médian de la fente d'introduction, on obtient un blindage fermé du conducteur formant glissière Le blindage n'est ouvert que lors du passage du sabot capteur Il en résulte l'avantage supplémentaire qu'il ne peut pas pénétrer de souillures à l'intérieur du dispositif. Du fait que le boyau en plastique est extrudé avec deux bourrelets longitudinaux sur le côté opposé au canal longitudinal, le boyau en plastique, avec le blindage intégré et le conducteur encastré formant glissière, peut être avantageusement, simplement et facilement maintenu en place à l'aide de bourrelets longitudinaux et de gorges longitudinales adaptées à ces bourrelets longitudinaux du côté intérieur des extrémités des branches du rail porteur. Comme les surfaces de contact du blindage dépassent des prolongements des branches du rail porteur formant des ailes en pouvant se déplacer librement, elles peuvent, lors du passage du sabot capteur, prendre appui sur ces emplacements formant articulation et être déformées par le sabot capteur de la position en V à l'état fermé à une position de préférence parallèle. La forme spéciale donnée au boyau en plastique, avec le blindage intégré et le conducteur formant glissière encastré dans le canal longitudinal, permet de donner une hauteur relativement faible au rail porteur pour diminuer son encombrement Cela signifie que la hauteur des branches du rail porteur correspond approximativement au rayon de la partie formant traverse cintrée en forme d'arc reliant les branches. En outre, cela réduit la quantité de matériau nécessaire. Pour permettre aux surfaces de contact du blindage de s'écarter facilement au passage du sabot capteur, les parties marginales du boyau en matière plastique peuvent être munies chacune d'une rainure arrondie orientée dans la direction longitudinale dans la partie o elles portent contre les côtés antérieurs se faisant face des prolongements des branches La section droite des parties marginales supportant les surfaces de contact du blindage n'est diminuée que dans la mesure nécessaire pour que, même dans le cas d'un passage fréquent du sabot capteur, les surfaces de contact du blindage puissent s'écarter et se rapprocher sans difficulté Les rainures arrondies empêchent ici la fissuration des parties marginales du boyau en matière plastique qui, par ailleurs, est constitué d'une matière appropriée. Les surfaces de contact du blindage peuvent faire partie de parties marginales repliées à 1800 du blindage, assurer un renforcement de ces surfaces de contact du blindage sans réduire leur aptitude à s'écarter et se rapprocher l'une de l'autre. L'invention donne la possibilité de mettre en oeuvre le rail porteur sous la forme d'un profilé unique avec le boyau en matière plastique encastré dans celui-ci. Le rail porteur peut également être réalisé sous la forme d'une bande à rails multiples Deux ou plusieurs rails porteurs chacun avec un boyau en matière plastique encastré peuvent être groupés parallèlement les uns aux autres, éventuellement avec une disposition relative courbe, par exemple en forme de U De cette manière, on dispose de plusieurs conducteurs formant des glissières dans une bande à rails multiples pour la transmission de données. Un avantage supplémentaire de l'invention consiste en ce que la transmission de données peut être combinée avec la transmission d'un courant Pour cela, on peut prévoir un rail conducteur du courant électrique en forme de U constitué de matière plastique qui possède dans son intérieur plusieurs bandes conductrices du courant le long desquelles on peut faire glisser un dispositif de prise de courant Par exemple, on peut prévoir trois barres conductrices du courant disposées les unes au-dessus des autres des deux côtés d'un plan longitudinal médian vertical Une autre barre conductrice se trouve sur le côté inférieur de la traverse reliant les branches du rail conducteur Entre les barres conductrices, on peut prévoir des nervures de séparation Les extrémités des branches des rails conducteurs dépassant vers le bas sont alors formées par les rails porteurs présentant les boyaux en matière plastique avec les'conducteurs formant glissières encastrés et les blindages Un boyau en matière plastique peut être encastré dans l'extrémité de chaque branche Il est aussi concevable de n'encastrer un boyau en matière plastique que dans une extrémité de branche. L'invention est décrite ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés par les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif pour la transmission numérique de données; la figure 2 est une vue en coupe d'un boyau en matière plastique extrudée avec un conducteur formant glissière et un blindage intégré, avant son montage dans le dispositif de la figure 1; la figure 3 est une vue de côté schématique d'un sabot capteur pour le dispositif de la figure 1; la figure 4 est une coupe verticale, partiellement en vue de face, du sabot capteur de la figure 3 lors du passage dans le dispositif de la figure 3; la figure 5 représente une bande à rails multiples avec plusieurs dispositifs disposés parallèlement les uns à côté des autres pour la transmission numérique de données, vue en coupe; zÄ t, la figure 6 représente, également en coupe deux dispositifs pour la transmission numérique de données réalisés sous la forme de parties intégrées à un rail conducteur du courant. En référence à la figure 1, la référence numérique 1 désigne un dispositif pour la transmission numérique de données qui est utilisé, avantageusement dans un environnement industriel à grande intensité de champs électromagnétiques. Le dispositif 1 présente un rail porteur en matière plastique à section droite en forme de U renversé 2 Le rail porteur 2 possède deux branches 2 s'étendant parallèlement entre elles qui sont reliées l'une àl'autre par une partie formant traverse courbée en forme d'arc 4 pour former une seule et même pièce La hauteur H des branches 3 correspond approximativement au rayon R de la partie formant traverse 4. Aux extrémités des branches 3, des prolongements courts en forme de nervure orientés l'un vers l'autre 5 sont formés à angle droit Les côtés tournés l'un vers l'autre 6 des prolongements 5 sont arrondis Sur le côté intérieur des prolongements 5, des gorges longitudinales à section arron- -die 9 sont formées par des bourrelets longitudinaux 7 et le côté intérieur des branches 3. Dans le rail porteur 2, un boyau en matière plastique 10, représenté en détail sur la figure 2, est retenu positivement A cette fin, le boyau en matière plastique possède deux bourrelets longitudinaux approximativement triangulaires il à côtés de longueurs inégales dont l'arête longitudinale 12 et le raccordement avec la partie voisine plane 14 sont arrondis Lorsque le boyau en matière plastique est cintré selon le contour intérieur du rail porteur 2, les bourrelets longitudinaux 11 s'encliquètent dans les gorges longitudinales 9 formées du côté intérieur de l'extrémité des branches de telle manière que le boyau 10 soit parfaitement positionné dans le rail porteur 2. Lors de l'extrusion du boyau en matière plastique 10, un treillis en grille métallique est intégré au boyau comme blindage 15 Le blindage s'étend sur toute la largeur B du boyau en matière plastique 10 Les parties marginales 16 du blindage 15 sont repliées à 1800 Les extrémités libres 17 sont également prises dans le matériau du boyau en matière plastique On voit que cela forme des surfaces de contact du blindage, 18, qui ne sont soutenues que du côté intérieur, c'est-à-dire du côté du bourrelet longitudinal 11, par les parties marginales 19 du boyau en matière plastique 10. La figure 2 montre que l'épaisseur D du boyau en matière plastique 10 audessus du blindage, jusqu'aux bourrelets 11, est dimensionnée pour être sensiblement égale partout. Au-dessous du blindage 15, dans la partie longitudinale médiane du boyau en matière plastique 10, se trouve un canal longitudinal 20 dans lequel un conducteur métallique mince en forme de bande formant glissière 21 est encastré L'épaisseur Dl du conducteur formant glissière 21 est beaucoup plus petite que l'épaisseur moyenne D 2 du boyau en matière plastique 10 mesurée sous le blindage 15 Sous la forme extrudée développée représentée sur la figure 2, la largeur Bl du conducteur formant glissière 21 est dimensionnée pour être plus petite que la largeur B 2 du canal longitudinal 20 La profondeur T du canal longitudinal 20 est approximativement trois fois plus grande que l'épaisseur Dl du conducteur formant glissière 21. Les raccordements 22 des surfaces latérales 23 du canal longitudinal 20 avec les côtés inférieurs inclinés 24 du boyau en matière plastique 10 sous le blindage 15 sont arrondis. Lors du cintrage du boyau en matière plastique 10 en forme d'arc à partir de la forme extrudée représentée sur la figure 2 pour l'encastrer en lui donnant une forme circulaire, comme cela est représenté sur la figure 1, les bourrelets longitudinaux il s'encliquètent dans les gorges longitudinales 9, comme cela a déjà été décrit plus haut L'extérieur du boyau en matière plastique 10 épouse alors la forme intérieure du rail porteur 2, les surface de contact du blindage, 18, venant appuyer l'une contre l'autre par leur arête longitudinale 25 dans le plan longitudinal médian de la fente d'introduction 26 en formant un V Les surfaces de contact du blindage, 18, dépassent vers le bas par rapport à la zone des prolongements en forme de nervure 5 des branches dans le plan vertical Par ailleurs, du fait du cintrage du boyau en matière plastique 10, les côtés inférieurs 24 deviennent des côtés intérieurs. De plus, les figures 1 et 2 montrent en outre que les parties marginales 19 du boyau en matière plastique 10 qui soutiennent les surfaces de contact du blindage, 18, dans la zone o elles s'appuient contre les côtés frontaux tournés l'un vers l'autre 6 des prolongements 5, sont munies de rainures longitudinales arrondies 27 Ces rainures 27 facilitent le mouvement de pivotement des surfaces de contact du blindage, 18, ainsi que de la partie marginale 19 du boyau de matière plastique 10 qui les soutient, lors du passage d'un sabot capteur 28 reconnaissable sur les figures 3 et 4 et décrit ci- après à l'aide de ces figures 3 et 4. Ce sabot capteur constitué de matière plastique est réalisé avec une forme trapézoïdale vu de face,conformément à la figure 3,et porte à son sommet un premier frotteur réalisé sous la forme d'une barre de graphite-métal à section droite arrondie en forme de demi-cercle 29 Le sabot capteur 28 est monté de manière articulée sur un système à levier pivotant 30 qui assure que le frotteur 29 est constamment pressé contre le conducteur formant glissière 21, comme cela est représenté sur la figure 4 Le système à levier pivotant 30 fait partie d'une unité mobile qui n'est pas représentée plus en détail. Le frotteur 29 est relié, par un câble 31,à une unité de transmission qui n'est pas représentée plus en détail. Par ailleurs, on voit sur les figures 3 et 4 que,dans un évidement parallèle 32 du sabot capteur 28 ménagé à une certaine distance du frotteur 29, il est prévu un deuxième frotteur en graphite-métal 34 dépassant des parois latérales du sabot capteur 28 et glissant le long des surfaces de contact du blindage, 18 Le deuxième frotteur 34 est relié par un câble électrique 35 à l'unité de transmission non représentée. Ce deuxième frotteur 34 écarte les surfaces de contact du blindage, 18, au passage du sabot capteur 28, ainsi que les parties marginales 19 du boyau de matière plastique 10 qui les supportent, en les déformant de la position en V représentée sur la figure 1 à la position parallêle représentée sur la figure 4 Après le passage du sabot capteur 28, les surfaces de contact du blindage, 18, sous l'action de rappel des parties marginales 19 du boyau de matière plastique 10, reviennent à la position formant un V conforme à la figure 1. La figure 5 représente à titre indicatifun mode de réalisation dans lequel plusieurs dispositifs 1 pour la transmission numérique de données sont prévus disposés parallèlement les uns à côté des autres A cette fin, plusieurs rails porteurs 2 ' sont intégrés dans une bande à rails multiples 36 et, à l'intérieur, sont munis des boyaux de matière plastique 10 encastrés qui portent les blindages 15 et les conducteurs formant des glissières 21 Cette bande à rails multiples 36 peut être réalisée tant sous la forme d'une bande plate que sous la forme d'une "bande" cintrée en forme de U renversé Le nombre de dispositifs 1 pour la transmission de données numériques peut, en principe, être aussi grand qu'on le désire. Dans le mode de réalisation de la figure 6, deux rails porteurs 2 ", avec des boyaux en matière plastique encastrés 10, des conducteurs formant glissières 21 et et des blindages 15, forment les extrémités des branches d'un rail conducteur du courant en matière plastique réalisé en forme de U renversé 37. Du côté intérieur du rail conducteur du courant 37, il est prévu en tout sept barres conductrices 38 le long desquelles des dispositifs de prise de courant non représentés peuvent se déplacer Entre les barres conductrices 38, il est prévu des nervures de séparation 39. Revendications 1 Dispositif pour la transmission numérique de données, comprenant un boyau de matière plastique ( 10) retenu positivement dans un rail porteur en forme de U ( 2; 2 '; 2 ") et qui porte dans une partie de son côté intérieur ( 24) faisant face à une fente d'introduction ( 26) pour un sabot capteur mobile longitudinalement ( 28), un conducteur métallique en forme de bande formant glissière ( 21) en contact avec un premier frotteur ( 29) du sabot capteur ( 28) et qui est beaucoup plus mince que le boyau en matière plastique ( 10), un blindage étant prévu entre le côté intérieur ( 24) du boyau en matière plastique ( 10) et le rail porteur ( 2; 2 '; 2 "), et comportant, dans la zone d'introduction ( 26),des surfaces de contact du blindage, ( 18), coopérant avec un deuxième frotteur ( 34) du sabot capteur ( 28), caractérisé en ce que: a) le conducteur formant glissière ( 21) est encastré dans un canal longitudinal ( 20) du boyau en matière plastique ( 10) cintré en forme de cercle; b) le boyau en matière plastique ( 10) est retenu positivement par des bourrelets extérieurs ( 11) encliquetés dans des gorges longitudinales ( 9),adaptées à ceux-ci,du côté intérieur des extrémités ( 5) des branches ( 3) du rail porteur ( 2, 2 ', 2 "); c) le blindage ( 15) est,à l'exception des surfaces de contact du blindage ( 18) appuyées l'une contre l'autre dans le plan longitudinal moyen par leurs arêtes longitudinales ( 25) en formant un V, isolé par rapport au côté intérieur ( 24) du boyau em matière plastique ( 10); d) les surfaces de contact du blindage ( 18), soutenues du côté extérieur par des parties marginales ( 19) du boyau en matière plastique ( 10), dépassent des prolongements ( 5) des branches ( 3) présentant des gorges longitudinales ( 9) et orientés vers la fente d'introduction ( 26) en pouvant se déplacer librement. il 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties marginales ( 19) soutenant les surfaces de contact du blindage ( 18) du boyau en matière plastique ( 10), dans la zone o elles portent contre les parties frontales ( 6) tournées l'une vers l'autre des prolongements ( 5) des branches ( 3), sont munies de rainures longitudinales arrondies ( 27). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces de contact du blindage ( 18) font partie de parties marginales ( 16) repliées à 1800 du blindage ( 15). 4 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rail porteur ( 2 ') est intégré dans une bande à rails multiples ( 36). Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que deux rails porteurs ( 2 ") avec un boyau en matière plastique encastré ( 10) forment les extrémités des branches d'un rail conducteur de courant en forme de U ( 37) constitué de matière plastique avec plusieurs barres intérieures conductrice du courant ( 38). 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier frotteur ( 29) est constitué par une barre de graphite-métal arrondie en forme de demi-cercleportée par un sabot capteur étroit en forme de trapèze vu de face ( 28) qui porte, dans un évidement parallèle ( 32)au frotteur disposé à une certaine distanceun deuxième frotteur en graphite-métal ( 34) dépassant de ses surfaces latérales ( 33) et glissant le long des surfaces de contact du blindage ( 18). Signification des références numériques 1 Dispositif de l'invention 2 Rail porteur 2 ' Rail porteur 2 " Rail porteur 3 Branche de 2 4 Partie formant traverse de 2 Prolongements de 3 6 Côtés frontaux de 5 7 Bourrelets longitudinaux de 5 8 Côté intérieur de 3 9 Rainures longitudinales Boyau en matière plastique 11 Bourrelets longitudinaux 12 Arêtes longitudinales de il 13 Raccordements à 10 14 Parties voisines de 11 Blindage 16 Parties marginales de 15 17 Extrémités libres de 16 18 Surfaces de contact du blindage 19 Parties marginales de 10 Canal longitudinal 21 Conducteur formant glissière 22 Raccordement de 23 à 24 23 Surfaces latérales de 20 24 Côtés inférieurs de 10 Arêtes longitudinales de 18 26 Fente d'introduction 27 Rainures 28 Sabot capteur 29 Premier frotteur Système à levier pivotant 31 Câble électrique 32 Evidement 33 Surfaces latérales de 28 34 Deuxième frotteur 35 Câble électrique 36 Bande à rails multiples 37 Rail conducteur du courant 38 Barres conductrices du courant 39 Nervures de séparation B Bl B 2 D D 1 D 2 H MLE R T Largeur de 10 Largeur de 21 Largeur de 20 Epaisseur de 10 au-dessus de 15 Epaisseur de 21 Epaisseur moyenne de 10 au-dessous de 15 Hauteur de 3 Plan longitudinal médian Rayon de 4 Profondeur de 20.