Brevet FR2721148A1 — publié le 19951215

Système de raccordement électrique déconnectable pour ensemble mobile. La présente invention concerne la réalisation d'un raccordement électrique déconnectable entre deux parties d'une même installation. Cette invention trouve application dans le cas o l'une des parties à raccorder, qui sera appelé ci-après "ensemble mobile", effectue, pendant le fonctionnement de l'installation, des déplacements limités par rapport à l'autre, qui sera appelée ci-après "ensemble10 fixe". De tels déplacements sont typiquement alternatifs et seront appelés ci-après "déplacements fonctionnels". Dans ce cas la connexion électrique est établie avant chaque période de fonctionnement et elle doit être maintenue pendant cette période malgré les déplacements fonctionnels. Elle permet15 par exemple d'alimenter électriquement l'ensemble mobile à partir de l'ensemble fixe. Le raccordement électrique déconnectable d'un ensemble mobile à un ensemble fixe peut être réalisé par la coopération de deux blocs de connexion complémentaires20 constitués l'un de fiches mâles l'autre de fiches femelles. De manière générale deux tels blocs raccordés de manière permanente à l'ensemble fixe et à l'ensemble mobile seront respectivement désignés ci-après comme étant un "bloc amont" et un "bloc aval".25 Dans un système de raccordement connu le bloc aval est fixe pendant le fonctionnement de l'installation et il est raccordé à des bornes électriques de l'ensemble mobile par des conducteurs souples ou du moins déformables dont les déformations autorisent les déplacements fonctionnels. Ceci30 peut être résumé en énoncant que le bloc aval est raccordé par des conducteurs à déformations fonctionnelles. Quant au bloc amont les deux extrémités de chacun des conducteurs qui réalisent son raccordement permanent à des bornes de l'ensemble fixe sont fixes l'une par rapport à35 l'autre de sorte que ces conducteurs sont, sinon rigides, du moins exempts de déformations imposées par les déplacements fonctionnels. Ceci peut être résumé en énoncant que le bloc amont est raccordé par des conducteurs sans déformations fonctionnelles. Dans certains cas l'ensemble mobile doit pouvoir être déconnecté et transporté à distance entre deux périodes de fonctionnement, par exemple pour être remplacé par un ensemble équivalent neuf, ou pour être réinstallé après des opérations de maintenance telles qu'une réparation ou une rénovation. L'amplitude des déplacements nécessaires à de10 telles opérations de remplacement ou de maintenance est beaucoup plus grande que celle des déplacements fonctionnels. Ils seront appelés ci-après "extrafonctionnels". Dans un tel cas il est usuel que le bloc aval accompagne l'ensemble mobile dans ses déplacements extrafonctionnels. Ceci évite toute intervention sur le réseau électrique de cet ensemble. Mais, si ces déplacements sont réalisés par saisie et transport de cet ensemble, les déplacements correspondants du bloc aval porté par les20 conducteurs souples présentent des inconvénients lorsque les opérations de transport doivent être effectuées de manière rapide. De plus, après retour et mise en place d'un ensemble mobile neuf ou rénové en vue de la reprise du fonctionnement de l'installation, la remise du bloc aval en position de25 coopération avec le bloc amont nécessite une intervention humaine. Cette dernière est coûteuse si ces blocs sont situés dans une zone peu accessible, si l'espace manque et/ou si les conditions régnant dans cette zone sont inhospitalières, par exemple si la température est élevée.30 La présente invention a notamment pour but de réaliser d'une manière simple un système de raccordement déconnectable mieux adapté à de telles situations. Elle a pour objet un système de raccordement électrique déconnectable pour ensemble mobile, ce système étant caractérisé par le fait que, lorsque la connexion est réalisée, le bloc amont accompagne les déplacements fonctionnels de l'ensemble mobile et est donc raccordé par des conducteurs à déformations fonctionnelles, un chariot étant prévu pour transférer ce bloc entre deux positions dont l'une réalise la connexion électrique et l'autre supprime cette connexion. Dans le système selon l'invention, le bloc amont subit des déplacements limités, à savoir les déplacements fonctionnels et les transferts effectués par le chariot. C'est pourquoi il est raccordé par des conducteurs à10 déplacements fonctionnels. Quant au bloc aval, il accompagne rigidement l'ensemble mobile dans ses déplacements fonctionnels et extrafonctionnels. C'est pourquoi il est raccordé par des conducteurs sans déplacements fonctionnels.15 Dans une ambiance industrielle cette invention conserve l'avantage que, lors des opérations de déconnexion, transport et reconnexion, aucune intervention n'est à effectuer sur le réseau électrique de l'ensemble mobile. A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence.25 La figure 1 représente une vue d'un système selon l'invention, une connexion électrique étant établie par ce système. La figure 2 représente une vue de ce système lors d'une première phase d'une opération entreprise pour supprimer cette connexion. La figure 3 représente une vue de ce sytème lorsque cette connexion a été supprimée. La figure 4 représente une vue en coupe horizontale d'une lingotière de coulée continue d'acier, cette lingotière étant susceptible de constituer l'ensemble mobile du système des figures précédentes. Conformément aux figures i à 3 un système de raccordement électrique déconnectable pour ensemble mobile comporte les éléments connus suivants: - Un bloc de connexion GB constitué de fiches de connexion telles que FB1 et raccordé électriquement de manière permanente à un ensemble mobile EB. Ce bloc constitue un "bloc aval". - Un bloc de connexion GA constitué de fiches de connexion telles que FA1 et raccordé électriquement de manière permanente à un ensemble fixe EA. Ce bloc constitue un "bloc amont". Il est complémentaire du bloc aval en ce sens qu'un engagement mutuel de ces deux blocs réalise une connexion électrique mutuelle temporaire de ces deux ensembles. - Enfin des conducteurs déformables et typiquement souples tels que CA pour raccorder électriquement au moins l'un de ces blocs tout en permettant des déplacements fonctionnels limités de cet ensemble mobile alors que ces deux blocs sont mutuellement engagés. Conformément à la présente invention ce système comporte en outre un chariot K apte à porter le bloc amont GA pour le transférer alternativement, sur commande, entre une position avant réalisant ladite connexion et une position arrière à distance du bloc aval GB. Ce chariot est apte d'autre part à se séparer sur commande de ce bloc amont25 placé dans cette position avant. Par ailleurs lesdits conducteurs déformables CA raccordent ce bloc amont GA & l'ensemble fixe EA alors que, dans des systèmes connus, il raccorde le bloc aval à l'ensemble mobile. Le bloc amont GA est par exemple constitué de fiches femelles telles que FA1 raccordées par des conducteurs souples à des bornes électriques de l'ensemble fixe EA. Ces conducteurs sont rassemblés dans un câble souple CA. Ces bornes sont celles d'un groupe d'alimentation BA. Le bloc aval GB est alors constitué de fiches m&les telles que FB1. Ces fiches sont raccordées par un cAble rigide CB à des organes électriques à alimenter appartenant à l'ensemble mobile EB. Les fiches d'au moins l'un des deux blocs sont montées flottantes et des guides d'insertion mutuellement complémentaires tels que 2 et 3 (voir figure 3) sont disposés de manière classique pour compenser 5 d'éventuelles inexactitudes de positionnement. La séparation des deux blocs de connexion permet à l'ensemble mobile d'effectuer des déplacements extrafonctionnels plus amples que les déplacements fonctionnels autorisés par les câbles souples.10 Plus spécifiquement le chariot K effectue des déplacements aller et retour sur une voie de transfert fixe W (voir figure 3). Cette voie est définie par exemple par des guides creux 6 qui guident des tiges 10 fixées à ce chariot.15 Le chariot K porte le bloc amont GA tantôt lors d'un déplacement aller PA-PB pour l'amener à sa position avant PB tantôt lors d'un déplacement retour PB-PA pour l'amener à sa position arrière PA éloignée du bloc aval GB (voir figure 3). Le système comporte en outre des moyens de liaison commandés LA, LB pour que le bloc amont GA qui a été placé dans sa position avant PB lors d'un déplacement aller du chariot K pour réaliser ladite connexion reste lié lors du déplacement retour consécutif du chariot soit au bloc aval25 GB pour maintenir cette connexion électrique soit à ce chariot pour supprimer cette connexion ce qui réalise une déconnexion. Les déplacements fonctionnels D entraînent des déplacements alternés du bloc amont GA sur un trajet linéaire W qui est typiquement de 1 à 15 mm. De préférence la voie de transfert W suit alors ce trajet linéaire. Cette disposition présente l'avantage suivant: lorsque les déplacements fonctionnels ont été arrêtés et ont laissé le bloc amont dans une position35 d'arrêt non prédéterminée, il suffit que le déplacement aller du chariot K soit suffisamment prolongé pour que le chariot atteigne ce bloc quelle que soit la position d'arrêt de ce dernier. Les déplacements fonctionnels sont typiquement constitués par une translation rectiligne alternée. De préférence les déplacements aller PA-PB et retour PB-PA du chariot K et le fonctionnement des moyens de liaison commandés LA et LB sont entraînés par des actionneurs VK, VA, VB commandés à partir d'un même poste de commande fixe 8. Ces actionneurs sont typiquement des vérins10 VK, VA, VB. Ils sont reliés au poste de commande fixe 8 par des tuyaux d'alimentation TK, TA, TB conduisant leur fluide de travail. Au moins les tuyaux d'alimentation TA, TB des moyens de liaison commandés LA, LB sont souples. De préférence les moyens de liaison commandés sont de deux types: Ce sont d'une part des organes d'accrochage avant LB entraînés par un actionneur commandé VB pour accrocher le bloc amont GA au bloc aval GB et pour l'en décrocher, ces orgnaes étant de préférence portés par le bloc amont.20 Ce sont d'autre part des organes d'accrochage arrière LA entrainés par un actionneur commandé VA pour accrocher le bloc amont au chariot et pour l'en décrocher, ces organes étant de préférence portés par le chariot K. Le déplacement fonctionnel D et la voie de transfert W guidant le chariot K sont par exemple verticaux, la position avant PB du bloc amont GA étant au-dessus de sa position arrière PA. Dans ce cas, de préférence l'ensemble fixe EA porte en outre un couvercle de protection mobile 12 et un actionneur 14 pour amener ce couvercle au- dessus du bloc30 amont GA et protéger ainsi ce dernier lorsqu'il est dans sa position arrière PA. Bien entendu cet actionneur écarte ce couvercle du trajet de ce bloc et du chariot K lors des déplacements du chariot. Ce couvercle de protection peut aussi être posé manuellement sur le bloc amont GA. Les fiches de connexion telles que FA1 et FB1 sont typiquement adaptées au passage d'intensités électriques supérieures à 400A, par exemple 1000A. Le système selon l'invention trouve avantageusement application dans une installation de coulée continue verticale d'un métal tel que l'acier lorsque l'ensemble mobile EB est une lingotière oscillante. Lesdits déplacements fonctionnels D sont alors constitués par une oscillation verticale qui est imposée à cette lingotière10 pour éviter une adhésion du métal 16 à la paroi refroidie 18 de cette lingotière. Cette paroi refroidie provoque une solidification superficielle d'un filet de métal liquide traversant la lingotière sous l'effet de la pesanteur. Elle est refroidie par une circulation d'eau 20 entre elle et une15 paroi externe 22. Des déplacements extrafonctionnels plus amples de cet ensemble mobile sont liés à l'enlèvement d'une lingotière usagée et à la mise en place d'une lingotière de remplacement. La lingotière comporte des inducteurs tels que 24 et 26 constituant lesdits organes électriques à alimenter et assurant un brassage électromagnétique à l'intérieur du filet de métal 16 passant dans cette lingotière. L'ensemble fixe EA est un bâti fixe de cette installation. Des bornes électriques de cet ensemble fixe sont celles d'un groupe d'alimentation électrique BA alimentant ces inducteurs par l'intermédiaire des deux dits blocs de connexion GA et GB. Les avantages de la présente invention apparaissent alors parce que le remplacement d'une lingotière doit être rapide et ne doit être ni ralenti ni compliqué par les opérations de deconnexion et de reconnexion électrique qui30 doivent accompagner ce remplacement. Par ailleurs aucune intervention ne doit être effectuée sur le réseau électrique de la lingotière. L'ensemble mobile pourrait cependant aussi être par exemple constitué par une partie vibrante d'un transporteur à secousses si cette partie vibrante devait porter des organes électriques de puissance tels qu'un moteur entrainant une masse excentrée pour entretenir les secousses. Dans de telles applications industrielles la présente invention permet de commander aisément et & distance et d'effectuer rapidement des opérations de connexion et de deconnexion électrique sur des circuits aptes & conduire des intensités importantes, tout ceci sans aucune intervention manuelle sur des organes électriques. REVENDICATIONS 1) Système de raccordement électrique déconnectable pour ensemble mobile, ce système comportant: - un bloc de connexion (GB) constitué de fiches de connexion (FB1) et raccordé électriquement de manière permanente & un ensemble mobile (EB), ce bloc constituant un bloc aval, - un bloc de connexion (GA) constitué de fiches de connexion (FA1) et raccordé électriquement de manière permanente & un ensemble fixe (EA), ce bloc constituant un bloc amont complémentaire du bloc aval, un engagement mutuel de ces deux blocs réalisant une connexion électrique mutuelle temporaire de ces deux ensembles, - et des conducteurs déformables (CA) pour raccorder électriquement au moins l'un de ces blocs tout en permettant des déplacements fonctionnels limités de cet ensemble mobile alors que ces deux blocs sont mutuellement engagés, ce système étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un chariot (K) commandé apte d'une part à porter ledit bloc amont (GA) pour le transférer20 alternativement entre une position avant réalisant ladite connexion et une position arrière à distance dudit bloc aval (GB) et apte d'autre part à se séparer de ce bloc amont placé dans cette position avant, lesdits conducteurs déformables (CA) raccordant ce bloc amont (GA) à l'ensemble25 fixe (EA). 2) Système selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ledit chariot (K) effectue des déplacements aller et retour sur une voie de transfert fixe (W), ce chariot étant apte à porter le bloc amont (GA) tantôt lors d'un déplacement aller (PA-PB) pour l'amener à une position avant (PB) tantôt lors d'un déplacement retour (PB-PA) pour l'amener à sa position arrière (PA), ce système comportant des moyens de liaison commandés (LA, LB) pour que le bloc amont (GA) qui a été placé dans sa position avant35 (PB) lors d'un déplacement aller du chariot (K) pour réaliser ladite connexion reste lié lors du déplacement retour consécutif du chariot soit au bloc aval (GB) pour maintenir cette connexion électrique soit à ce chariot pour supprimer cette connexion ce qui réalise une déconnexion. 3) Système selon la revendication 2, ce système étant appliqué au cas o lesdits déplacements fonctionnels (D) entrainent des déplacements alternés du bloc amont (GA) sur un trajet linéaire (W), ce système étant caractérisé par le fait que ladite voie de transfert (W) suit ce trajet linéaire de manière que, lorsque les déplacements fonctionnels ont été arrêtés et ont laissé le bloc amont dans une position d'arrêt non prédéterminée, un déplacement aller du chariot (K) lui fasse atteindre ce bloc quelle que soit la position d'arrêt de ce dernier.15 4) Système selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les déplacements aller (PA-PB) et retour (PB-PA) du chariot (K) et le fonctionnement des moyens de liaison commandés (LA et LB) sont entrainés par des actionneurs (VK, VA, VB) commandés à partir d'un même poste de commande fixe20 (8). ) Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les actionneurs sont des vérins (VK, VA, VB) utilisant un fluide de travail et reliés au poste de commande fixe (8) par des tuyaux d'alimentation (TK, TA, TB)25 conduisant ce fluide, au moins les tuyaux d'alimentation (TA, TB) des moyens de liaison commandés (LA, LB) étant déformables. 6) Système selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les moyens de liaison commandés comportent: - des organes d'accrochage avant (LB) entraînés par un actionneur commandé (VB) pour accrocher le bloc amont (GA) au bloc aval(GB) et pour l'en décrocher, - et des organes d'accrochage arrière (LA) entraînés par un actionneur commandé (VA) pour accrocher le bloc amont au chariot (K) et pour l'en décrocher. 7) Système selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les organes d'accrochage avant (LB) et arrière (LA) sont respectivement portés par le bloc amont (GA) et par le chariot (K). 5 8) Système selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le déplacement fonctionnel (D) et la voie de transfert (W) guidant le chariot (K) sont verticaux, la position avant (PB) du bloc amont (GA) étant au-dessus de sa position arrière (PA), l'ensemble fixe (EA) portant en outre10 un couvercle de protection mobile (12) et un actionneur (14) pour amener ce couvercle au-dessus du bloc amont (GA) lorsque ce bloc est dans sa position arrière (PA) et pour écarter ce couvercle du trajet de ce bloc et du chariot (K) lors des déplacements du chariot. 9) Système selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les fiches de connexion (FA1, FB1) sont adaptées au passage d'intensités électriques supérieures & 400A, par exemple 1000A. 10) Système selon la revendication 9, ce système étant utilisé dans une installation de coulée continue verticale d'un métal tel que l'acier, l'ensemble mobile (EB) étant une lingotière oscillante, lesdits déplacements fonctionnels (D) étant constitués par une oscillation verticale imposée & cette lingotière pour éviter une adhésion du métal (16) à la paroi refroidie (18) de cette lingotière, des déplacements extrafonctionnels plus amples de cet ensemble mobile étant l'enlèvement d'une lingotière usagée et la mise en place d'une lingotière de remplacement, la lingotière comportant des inducteurs (24, 26) constituant lesdits organes30 électriques à alimenter et assurant un brassage électromagnétique à l'intérieur d'un filet de métal (16) passant dans cette lingotière, l'ensemble fixe (EA) étant un bâti fixe de cette installation, des bornes électriques de cet ensemble fixe étant celles d'un groupe d'alimentation35 électrique (BA) alimentant ces inducteurs par l'intermédiaire des deux dits blocs de connexion (GA et GB).