Brevet FR2720700A1 — publié le 19951208

DISPOSITIF D'ALIMENTATION ELECTRIQUE POUR INSTALLATION DE CONVOYAGE AERIEN La présente invention concerne un dispositif d'alimentation électrique pour installation de convoyage aérien, notamment pour la circulation d'au moins un appareil mobile motorisé le long d'un monorail aérien, comportant, dans son ossature, des moyens d'alimentation en puissance, des moyens de contrôle et des moyens de mise à la terre dudit appareil mobile motorisé, un collecteur de courant mobile associé audit appareil et positionné face auxdits moyens d'alimentation, et un coffret électrique de commande solidaire dudit collecteur et connecté électriquement auxdits moyens fixes d'alimentation, les moyens d'alimentation comportant un nombre défini de rails parallèles, isolés entre eux, chaque rail comportant un conducteur électrique logé dans un fourreau isolant à une distance définie des bords extérieurs du fourreau, et le collecteur de courant comportant un nombre de frotteurs équivalent au nombre de rails, dont chacun comportant un balai monté dans un support isolant et agencé pour frotter sur le conducteur correspondant, les masses métalliques de l'appareil mobile motorisé étant reliées à la terre par un rail et un frotteur approprié. Les installations de convoyage aérien de charges, notamment pour la circulation d'appareils motorisés tels que des palans électriques, des ponts roulants, des chariots automoteurs, ou similaires, utilisées dans l'industrie en général et dans l'industrie automobile en particulier, comportent un monorail aérien métallique pourvu d'une nappe de rails électriques isolés entre eux, et placée le long de l'ossature de ce monorail. Les appareils sont équipés de collecteurs de courant captant 1' énergie électrique par 1' intermédiaire de frotteurs engagés dans lesdits rails électriques. Le nombre de ces rails électriques est variable en fonction des besoins, mais comporte généralement deux ou trois conducteurs de puissance alimentés sous une tension de 220 V ou 380 V, un conducteur spécifique pour la mise à la terre et plusieurs conducteurs auxiliaires de contrôle des appareils. Le monorail peut suivre un chemin quelconque, avec des trajectoires droites, courbes, comprenant ou non des changements de niveau et des sections élévatrices. Par conséquent, les frotteurs sont reliés au collecteur de manière flexible afin de suivre ce chemin et d'assurer, dans tous les cas, un contact électrique optimal. Sur une nappe de quatre à neuf rails électriques, tous les frotteurs ont la même forme géométrique et, du fait de leur montage flexible, peuvent occasionnellement être engagés dans un rail électrique voisin, par erreur suite à une fausse manoeuvre ou à un incident de fonctionnement de l'appareil. Ceci peut par exemple se produire dans des sections élévatrices à embranchement ou dans des aiguillages. Cette erreur ou cet incident de fonctionnement peut avoir de très graves conséquences pour la sécurité du personnel, notamment si le frotteur de mise à la terre est engagé dans un rail d'alimentation sous une tension de 380 V. En effet, l'appareil motorisé évoluant sur un monorail métallique, au moyen de roues à bandage réalisé en un matériau synthétique isolant et de galets de guidage isolants, les masses métalliques de cet appareil y compris de son moteur électrique sont électriquement isolées du monorail. Par conséquent, si le frotteur de mise à la terre entre en contact avec un conducteur de puissance électrique, toutes les masses métalliques de l'appareil mobile motorisé sont sous tension, entraînant pour le personnel des risques graves d'électrocution. Dans les installations actuelles, la mise à la terre de ces appareils est réalisée par un ou plusieurs frotteurs engagés sur le rail électrique réservé à cet effet, mais présentant des forme et des dimensions identiques aux autres rails électriques de puissance ou de commande, et ne se distinguant visuellement que par la gaine isolante de couleur vert-jaune. La présente invention se propose de palier les inconvénients mentionnés ci-dessus en prévoyant des moyens pour empêcher ledit frotteur de mise à la terre d'entrer en contact avec un conducteur véhiculant de la puissance électrique. Ce but est atteint par un dispositif d'alimentation tel que défini en préambule et caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de sécurité agencés pour empêcher la mise sous tension des masses métalliques de l'appareil mobile motorisé, en cas d'erreur de mise en place des frotteurs, d'erreur de câblage ou d'incident de fonctionnement. Dans une forme de réalisation avantageuse, ces moyens de sécurité comportent un rail de mise à la terre pourvu d'un conducteur logé dans le fourreau, dans une zone proche des bords extérieurs du fourreau, et un frotteur de mise à la terre comportant un balai porté par un support agencé pour coopérer avec ledit rail et dont les dimensions sont définies pour empêcher un contact accidentel de ce balai sur un conducteur véhiculant de la puissance électrique. Le support dudit balai comporte avantageusement deux épaulements agencés pour buter contre les bords extérieurs du fourreau d'un rail dont le conducteur véhicule de la puissance électrique, ce rail étant différent du rail de mise à la terre. Dans la forme de réalisation préférée, les moyens de sécurité comportent des seconds moyens agencés pour éviter les erreurs de câblage entre le frotteur de mise à la terre et les autres frotteurs d'alimentation en puissance dudit appareil mobile motorisé. De préférence, ces seconds moyens comportent un câble de mise à la terre, reliant le frotteur aux masses métalliques de l'automoteur, pourvu d'une broche de connexion présentant an plus grand diamètre que celles des câbles reliant les autres frotteurs au coffret électrique du commande. Il est intéressant de constater que seuls sont modifiés par rapport aux rails et frotteurs standard, la position du conducteur dans son fourreau et le frotteur correspondant, n'entraînant ainsi aucune modification de structure de l'ensemble du monorail et du collecteur. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif d'alimentation selon l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie d'un ensemble rail/frotteur standard du circuit de puissance ou de commande, - la figure 3 est une vue agrandie de l'ensemble rail/frotteur du mise à la terre, et - la figure 4 est une vue agrandie d'un rail standard et du frotteur de mise à la terre engagé sur ce rail par erreur de manipulation ou incident de fonctionnement. En référence à la figure 1, le dispositif d'alimentation électrique objet de la présente invention comporte, dans l'ossature d'un monorail métallique 10, des moyens d'alimentation 20 en puissance, des moyens de contrôle et des moyens de mise à la terre d'un appareil mobile motorisé 40, et un collecteur mobile de courant 30 agencé pour coopérer avec lesdits moyens d'alimentation 20, ce collecteur étant solidaire d'un appareil 40 circulant sur le monorail au moyen d'un chariot porteur 41, pourvu de roues de transport 42 et de galets de guidage 43. Un coffret électrique de commande 44 monté sur le chariot porteur 41 est relié électriquement au collecteur de courant, distribuant l' énergie électrique au moteur de l'appareil 40. Les moyens d'alimentation 20 comportent une nappe de rails électriques, parallèles, isolés entre eux et montés par encliquetage dans une barrette à griffes 22 logée dans un flanc du monorail 10. Le nombre de griffes correspond à celui des rails. Dans cette figure, neufs rails 21 sont représentés, dont trois alimentent le circuit de puissance par exemple en 380 V, un de ces rails portant le repère 50 relie les masses métalliques de l'appareil mobile motorisé à la terre, et cinq alimentent le circuit de contrôle qui est par exemple alimenté en basse tension à 48 V. De manière connue, chaque rail 21 comporte un conducteur électrique 23 logé dans un fourreau isolant 24. Le collecteur mobile de courant 30 comporte une rangée de frotteurs parallèles 31, dont le nombre correspond à celui des rails 21. De manière connue, chaque frotteur 31 comporte un balai conducteur 32 monté dans un support isolant 33. Un câble électrique isolé 34 relie le balai 32 au coffret électrique de commande 44 par une broche de connexion 35. Un frotteur 60 correspondant au rail de mise à la terre 50 est relié électriquement aux masses métalliques de l'automoteur 40 par un câble 64 et une broche de connexion 65. Tous les rails 21 exceptés le rail de mise à la terre 50 sont identiques. La position du conducteur 23 dans le fourreau 24 répond aux normes de sécurité relatives à la protection des personnes contre une mise en contact accidentel du conducteur. A cet effet, il se trouve à une distance d prédéterminée des bords extérieurs du fourreau. Par conséquent, les frotteurs 31 correspondants sont tous identiques. La figure 2 illustre un ensemble rail/frotteur standard. De manière connue, chaque conducteur présente une forme concave en regard du balai qui est pourvu d'une tête convexe. Cette forme concave constitue la piste de frottement du frotteur qui est ainsi auto-centré afin que le balai ne frotte pas sur les deux faces latérales du fourreau isolant. La figure 3 illustre l'ensemble rail/frotteur de mise à la terre. Le rail de mise à la terre 50 comporte un conducteur 51 logé dans un fourreau isolant 52, mais situé dans une zone proche de ses bords extérieurs. La distance d définie est alors réduite au minimum. Le frotteur correspondant 60 comporte un balai 61 plus court que les autres balais 32, monté dans un support isolant 62 présentant une épaisseur supérieure à celle des autres supports 31, afin d'assurer une bonne tenue mécanique dudit balai 61. Le support 62 présente en plus, du côté du rail, deux épaulements 63 symétriquement opposés par rapport à l'axe dudit frotteur 60. La figure 4 illustre le frotteur de mise à la terre 60 engagé suite à une erreur de manipulation ou à un incident de fonctionnement dans un rail standard 21 véhiculant de la puissance électrique. Il apparaît clairement que le support 62 dudit frotteur 60 bute contre les bords extérieurs du fourreau 24 évitant ainsi tout contact du balai 61 avec le conducteur 23, ledit balai étant plus court et restant éloigné dudit conducteur d'une distance de sécurité D prédéterminée. Il apparaît de cette description que le dispositif d'alimentation objet de l'invention équipé d'un rail de mise à la terre et de son frotteur correspondant, permet de prévenir tout risque d'électrocution dû à une erreur de manipulation et à un incident de fonctionnement. Dans le but d'augmenter encore les garanties de sécurité de ce dispositif, pour éviter notamment les risques d'erreur de câblage, le câble de mise à la terre 64, qui se distingue visuellement des autres câbles 34 de part sa couleur vert-jaune, comporte une broche de connexion 65 de plus grand diamètre que les autres broches 35. Ainsi, lors du câblage des différents frotteurs, au moment du montage initial de l'installation mais aussi lors du remplacement des frotteurs usés par des frotteurs neufs, les broches mâles des câbles spécifiques de mise à la terre ne peuvent pas être embrochées par erreur ou inattention dans des douilles de diamètre plus petit équipant les autres frottelrs standard. Il ressort clairement de cette description que l'invention répond aux objectifs fixés et précisés en préambule. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour l'homme de l'art. Revendications 1. Dispositif d'alimentation électrique pour installation de convoyage aérien, notamment pour la circulation d'au moins un appareil mobile motorisé le long d'un monorail aérien (10), comportant, dans son ossature, des moyens fixes d'alimentation (20) en puissance, des moyens de contrôle et des moyens de mise à la terre dudit appareil mobile motorisé (40), un collecteur de courant (30) associé audit appareil et positionné face auxdits moyens d'alimentation, et un coffret électrique de commande (44) solidaire dudit collecteur et connecté électriquement auxdits moyens fixes d'alimentation, lesdits moyens d'alimentation (20) comportant un nombre défini de rails (21) parallèles, isolés entre eux, chaque rail (21) comportant un conducteur électrique (23) logé dans un fourreau isolant (24) à une distance définie (d) des bords extérieurs du fourreau, et le collecteur de courant t30) comportant un nombre de frotteurs (31) équivalent au nombre de rails, dont chacun comportant un balai (32) monté dans un support isolant (33) et agencé pour frotter sur le conducteur (23) correspondant, les masses métalliques de l'appareil mobile motorisé (40) étant reliées à la terre par un rail (50) et un frotteur (60) approprié, caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens de sécurité agencés pour empêcher la mise sous tension des masses métalliques de l'appareil mobile motorisé, en cas d'erreur de mise en place des frotteurs, d'erreur de câblage ou d'incident de fonctionnement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce oue les moyens de sécurité comportent un rail (50) de mise à la terre pourvu d'un conducteur 151) logé dans un fourreau (52), dans une zone proche des bords extérieurs du fourreau, et un frotteur (60) de mise à la terre comportant un balai (61) et un support (62) agencé pour coopérer avec ledit rail (50) et dont les dimensions sont définies pour empêcher un contact accidentel de ce balai sur un conducteur véhiculant de la puissance électrique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (62) dudit balai (61) comporte deux épaulements (63) agencés pour buter contre les bords extérieurs du fourreau (24) d'un rail (21) dont le conducteur véhicule de la puissance électrique, ce rail étant différent du rail (50) de mise à la terre. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sécurité comportent des seconds moyens agencés pour éviter les erreurs de câblage entre le frotteur (60) de mise à la terre et les autres frotteurs (31) d'alimentation en puissance dudit appareil mobile motorisé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les seconds moyens comportent un câble (64) de mise à la terre, reliant le frotteur (60) aux masses métalliques de l'appareil mobile motorisé (40), pourvu de broches de connexion (46, 65) présentant un plus grand diamètre que celles des câbles (34) reliant les autres frotteurs (31) au coffret électrique de commande (44).