Brevet FR2759329A1 — publié le 19980814

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de l'alimentation en courant électrique de mécanismes mobiles tels que des ponts roulants, des monorails, des palans, des petits outils de travail du type perceuse, machine à visser, ou analogue, et d'autres dispositifs déplaçables, et a pour objet un dispositif d'alimentation électrique par gaine et prise mobile de courant. Des gaines, qui sont destinées à toutes applications nécessitant une prise mobile de courant en basse tension, pour des intensités dérivées inférieures à 260 ampères et pour des vitesses de translation inférieures à 600 mètres par minute, se présentent généralement sous forme de profilés en matière synthétique renfermant dans leurs parois intérieures plusieurs conducteurs électriques et présentant des longueurs standards. Les gaines existant actuellement présentent le plus souvent des sections d'extrémité droites ou obliques. L'isolation électrique des jonctions est assurée au moyen de couvre-joints. La continuité électrique est obtenue, soit par le fait que les conducteurs sont tirés d'un seul tenant dans les gaines, soit, lorsque les conducteurs sont prémontés dans les gaines, au moyen de fiches de raccordement ou de systèmes vis-écrou. Afin de permettre une bonne liaison de conduction électrique, il a été proposé, par FR-A-2 420 864, un montage à déplacement libre des conducteurs dans les tronçons de gaine et de pourvoir les extrémités desdits conducteurs de formes complémentaires pour réaliser des éclisses de raccordement. Ces gaines d'alimentation connues présentent, cependant, I'inconvénient d'être d'un poids relativement élevé, alors que leur rigidité, tant transversale que longitudinale est faible. I1 en résulte la nécessité de prévoir un plus grand nombre de support afin de garantir une bonne tenue, sans déformation, dc ces gaines, ainsi que pour éviter les difficultés à empêcher la pénétration volontaire des doigts à l'intérieur du profilé cn matière synthétique. Par ailleurs, les couvre-joints existant au niveau des liaisons d'extrémité de gaines sont sous forme de demi-coquilles assemblées par boulonnage. Une telle réalisation de ces couvre-joints permet, certes, une isolation correcte des liaisons, mais, cependant, leur mise en place ou leur démontage nécessite une intervention relativement longue, ce qui entraîne une augmentation conséquente des coûts d'intervention. En outre, les suspensions de ces gaines sont le plus souvent réalisées en plusieurs éléments et entraînent les mêmes inconvénients de montage et de démontage que les couvre-joints. Enfin, les chariots collecteurs formant les prises mobiles sont équipés de balais de contact, dont la fixation sur lesdits chariots est assurée par l'intermédiaire de vis et de moyens de retenue coopérant avec ces dernières. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients proposant un dispositif d'alimentation électrique par gaine et prise mobile de courant, dont la gaine présente une meilleure rigidité longitudinale et transversale, tout en étant allégée par rapport aux gaines existantes et dont le montage des autres éléments est grandement facilité. A cet effet, ce dispositif d'alimentation, qui est essentiellement constitué par des tronçons de gaine en matériau isolant, dans lesquels sont disposés des conducteurs électriques connectés entre-eux au niveau des jonctions des tronçons de gaine, par des couvre-joints de raccordement des tronçons de gaine isolant les connexions électriques desdits conducteurs électriques, par au moins une boîte d'alimentation en ligne ou en extrémité, par des capots de fermeture des extrémités de la ligne d'alimentation électrique formée par les tronçons de gaine, par des suspension s pour les tronçons de gaine, et par au moins un chariot collecteur permettant de dériver le courant électrique vers tout récepteur fixe ou mobile, caractérisé en ce que chaque tronçon de gaine en matériau isolant est constitué sous forme d'une enveloppe isolante, à section en U renversé, de logement des conducteurs électriques et de guidage du ou des chariots collecteurs, cette enveloppe présentant des parois de structure alvéolaire et étant munie, le cas échéant, dans sa partie inférieurc d'un joint anti-poussière souple. L'invention sera micux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation proféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure I est une vue en perspective d'un dispositif conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif au niveau d'un chariot collecteur la figure 3 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, d'un tronçon de gaine la figure 4 est une vue en élévation latérale d'un chariot collecteur; la figure 5 est une vue en élévation latérale et en coupe, à plus grande échelle, d'un balai de contact du chariot collecteur; la figure 6 est une vue en plan et en coupe du balai suivant la figure 5; la figure 7 est une vue en élévation frontale d'un couvre-joint de raccordement des tronçons de gaine la figure 8 est une vue en élévation frontale d'une boîte d'alimentation en ligne; la figure 9 est une vue en élévation frontale d'une suspension pour tronçon de gaine, et la figure 10 est une vue en élévation d'une vis de connexion des conducteurs électriques. La figure 1 des dessins annexés représente un dispositif d'alimentation électrique par gaine et prise mobile de courant, qui est essentiellement constitué par des tronçons de gaine 1 en matériau isolant, dans lesquels sont disposés des conducteurs électriques 2 (figure 2) connectés entre-eux au niveau des jonctions des tronçons de gaine, par des couvre-joints 3 de raccordement des tronçons de gaine I isolant les connexions électriques desdits conducteurs électriques 2, par au moins une boîte 4 d'alimentation en ligne ou en extrémité, par des capots 5 de fermeture des extrémités de la ligne d'alimentation électrique formée par les tronçons de gaine I, par des suspensions 6 pour les tronçons de gaine 1, et par au moins un chariot collecteur 7 permettant de dériver le courant électrique vers tout récepteur fixe ou mobile. Conformément à l'invention, chaque tronçon de gaine 1 en matériau isolant est constitué sous forme d'une enveloppe isolante, à section en U renversé, de logement des conducteurs électriques 2 (figure 2) et de guidage du ou des chariots collecteurs 7, cette enveloppe présentant des parois de structure alvéolaire ct étant munie dans sa partie inférieure de rainures 1' permettant la réception d'un Joint anti-poussière souple 8 (figure 3). Le joint anti-poussière souple 8 se compose de deux éléments symétriques pourvus chacun d'un profil 8' de fixation dans une rainure 1' de forme correspondante prévue à chaque extrémité des ailes du U formant les tronçons 1, ces éléments étant constitués en une matière synthétique souple (figure 3). Ainsi, les éléments constitutifs du joint 8 sont jointifs par leur bord libre en position normale de service et s'écartent en se plaquant contre les bords longitudinaux du ou des chariots 7, lors du passage de ces derniers, de sorte que toute pénétration de poussière ou autre pollution est évitée. La structure alvéolaire des parois de l'enveloppe formant chaque tronçon de gaine 1 permet d'allier une réduction du poids de ladite enveloppe à une amélioration de la rigidité longitudinale et de la rigidité transversale. En outre, du fait de la réduction de poids, le coût de ces tronçons I est réduit en correspondance. La rigidité longitudinale permet de supporter le poids des conducteurs 2, le poids du chariot 7 et des autres accessoires, alors que la rigidité transversale élevée permet de satisfaire aux exigences de résistance à la déformation par écartement des ailes du tronçon de gaine en U. De plus, la jonction entre l'âme et les ailes du U formant l'enveloppe est réalisée par l'intermédiaire de pans inclinés, ce qui contribue également à une amélioration de la rigidité. L'enveloppe formant chaque tronçon de gaine 1 est avantageusement munie, sur ses faces internes, d'une part sur les faces latérales correspondant aux ailes du U, de logements longitudinaux 9 destinés aux conducteurs électriques 2 et, entre lesdits logements 9, de nervures 10 de détrompage du ou des chariots collecteurs 7 et, d'autre part, sur la face interne de son âme et le long du côté intérieur des extrémités libres des ailes du U, de surfaces latérales de guidage du ou desdits chariots collecteurs 7. Comme le montre plus particulièrement la figure 2 des dessins annexés, les nervures 10 de détrompage du ou des chariots collecteurs 7 sont décalées entre-elles par rapport à un plan horizontal et coopèrent chacune avec une butée latérale correspondante 7' du ou desdits chariots 7 en formant un détrompeur. Ainsi, la mise en place d'un chariot collecteur 7 ne peut être effectuée que suivant un seul sens, ce qui permet d'éviter une inversion du sens des phases ou du conducteur de protection, tout en contribuant à l'augmentation des lignes de fuite entre conducteurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, les connexions électriques des conducteurs électriques 2 sont assurées chacune par l'intermédiaire d'un ensemble vis-écrou coopérant avec des perçages des extrémités desdits conducteurs et dont la vis de connexion 11 (figure 10) est pourvue d'une tête en deux parties comportant chacune un polygone de manoeuvre et dont la partie 12 distale de la tige filetée, d'une part, est auto-cassante par liaison avec l'autre partie de la tête par une partie cylindrique de section réduite et, d'autre part, est munie de deux ergots 12' formant une butée pour une clé de manoeuvre de type à pipe ou à douille, lors du montage de la vis 11. Ainsi, il est possible de ne serrer la vis 11 que par l'intermédiaire de la partie auto-cassante 12. La rupture se produit lorsque le couple de serrage devient supérieur au couple résistant qui est fonction de la matière de la vis et du diamètre de la partie cylindrique de section réduite reliant la partie auto-cassante 12 au reste de la vis 11. Ce couple de serrage est préétabli pour obtenir une pression de contact optimale entre les extrémités des conducteurs 2. Le polygone de manoeuvre prévu sur la partie de la tête restant sur la vis 11, sous la partie cylindrique de section réduite, permet un démontage aisé de la vis 1 1 en cas de besoin. Les couvre-joints 3 de raccordement des tronçons de gaine 1 isolant les connexions électriques des conducteurs électriques 2 sont constitués, chacun, comme le montre la figure 7 des dessins annexés, par un élément monobloc en forme de boîtier en matière synthétique, dont le corps s'emboîte sur la partie supérieure des extrémités de tronçons de gaine 1 à relier et est pourvu de deux ailes latérales 3' solidaires dudit corps chacune par l'intermédiaire d'une charnière souple, ces ailes étant maintenues, en position de service, contre les ailes correspondantes des tronçons de gaines 1 par l'intermédiaire de languettes de blocage 13 montées sur le corps au moyen de charnières souples et pourvues à leur extrémité libre d'un ergot d'encliquetage 14 destiné à coopérer avec un évidement correspondant 15 des ailes latérales 3'. Ces ailes latérales 3' sont munies, en outre, dans le prolongement des languettes 13, en position de fermeture bloquée du couvre-joint 3, d'une nervure d'inviolabilité 16 s'étendant à très courte distance de l'extrémité correspondante desdites languettes 13. Ces couvre-joints 3 peuvent être montés sans outil spécifique, leur blocage en position étant réalisé par engagement élastique de l'ergot 14 dans l'évidement 15. Par contre, un démontage manuel des couvre-joints 3 est impossible, conformément à la réglementation en vigueur, la nervure d'inviolabilité 16 empêchant d'accéder à la languette 13 lorsque celle-ci est fermée. Le démontage de la languette 13 ne peut, en effet, être réalisé qu'avec un tournevis engagé sous l'cxtrémité libre de cette dernière. En outre, le montage et le démontage dc tels couvre-joints sont plus rapides et plus sûrs, du fait de la diminution du nombre de pièces à manipuler, que les solutions actuellement existantes mettant en oeuvre plusieurs pièces assemblées par vis-écrous. Les boîtes 4 d'alimentation (figure 8) en ligne sont constituées, chacune, par un élément monobloc en forme de boîtier analogue à celui formant les couvre-joints 3, dont le corps présente un renflement et est muni sur l'une de ses faces d'un presse-étoupe 17 de passage d'un câble d'alimentation électrique, deux ailes latérales 4' solidaires dudit corps, chacune par l'intermédiaire d'une charnière souple, étant maintenues, en position de service, contre les ailes correspondantes des tronçons de gaines 1 par l'intermédiaire de languettes de blocage analogues à celles des couvre-joints 3. Dans le cas d'une alimentation en extrémité d'une ligne, les boîtes 4 sans presse-étoupe sont associées avec une pièce complémentaire d'extrémité 1 8 munie d'un presse-étoupe 19 et présentant une forme générale d'équerre, dont l'un des côtés porte le presse-étoupe 19 et coopère par forme avec l'ouverture correspondante de l'élément monobloc, L'autre côté coopérant avec l'ouverture déterminée entre les ailes latérales 4'. Les capots 5 de fermeture des extrémités de la ligne d'alimentation électrique sont constitués par une pièce en équerre de forme correspondante à celle de la pièce complémentaire d'extrémité 18 et sont fixés sur les extrémités par l'intermédiaire d'un couvre-joint 3 (figure 1). Les suspensions 6 pour les tronçons de gaine 1 sont sous forme d'étriers monoblocs élastiquement déformables, montés par leur âme, avec un degré de liberté en rotation, sur une tige de fixation 20, ces étriers présentant une section interne correspondant à celle des tronçons de gaine I et l'extrémité de leurs ailes étant munie de crochets 21 ou analogues destinés à s'accrocher élastiquement dans l'extrémité des ailes du U formant lesdits tronçons de gaine I (figure 9). Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une suspension 6 est pourvue d'un moyen d'ancrage 22, sous forme d'une vis de pression, autotaraudeuse ou analogue traversant une aile de l'étrier formant la suspension 6 et s'appuyant sur ou perforant la paroi extérieure de l'aile correspondante du tronçon de gaine 1. Ainsi, un tel moyen d'ancrage 22 permet dc bloquer la gaine en un endroit prédéterminé, afin de l'empêcher de se déplacer par reptation, suite à des dilatations successives ou à des vibrations. Les suspensions 6 permettent de supporter le poids de la ligne d'alimentation dans de bonnes conditions, tout en offrant une résistance d'cmbrochage faible, ainsi qu'une ouverture sans déformation rémanente suite au serrage en contact des extrémités des deux branches grâce à leur bonne élasticité transversale. Par ailleurs, du fait de leur montage avec un degré de liberté en rotation, elles remplissent une fonction d'auto-alignement lors de l'accrochage élastique de la gaine. Il en résulte que, lors de l'engagement de la gaine, il n'est pas nécessaire de se déplacer au niveau de la suspension 6 pour l'aligner par rapport à la ligne ou pour la fixer. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, chaque chariot collecteur 7 (figure 4) est muni de balais 23 retenus dans leur logement 24 (figures 5 et 6) par pincement au moyen d'un dispositif élastique 25 de guidage dans ledit logement 24 et de connexion électrique. Grâce à un tel dispositif 25, il est possible de démonter et monter rapidement les balais 23 pour une maintenance rapide pouvant être effectuée sans avoir à opérer sur le câblage électrique du chariot 7. Le dispositif 25 est constitué par deux plaquettes 26 de connexion électrique du câble d'alimentation correspondant et par une pince 25 de ressort à lame entourant lesdites plaquettes. Les figures 5 et 6 des dessins annexés représentent un montage de balai 23 dans sa position correspondant à la sortie du chariot collecteur 7 hors de la gaine 1. Les balais collecteurs de courant 23, qui frottent sur les conducteurs 2 de la gaine 1 s'usent pendant le fonctionnement, et leur remplacement périodique est effectué par retrait desdits balais 23 au moyen d'un outil tel qu'un tournevis. La mise en place d'un balai neuf est réalisée manuellement par simple insertion de son extrémité correspondante dans le dispositif élastique 25. Ces deux opérations sont réalisées sans toucher au câblage électrique du chariot. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un dispositif d'alimentation électrique par gaine et prise mobile de courant, dans lequel la ligne d'alimentation est allégée tout en présentant une meilleure rigidité. Par ailleurs, les connexions entre tronçons de gaine 1 sont améliorées et peuvent être effectuées plus rapidement et à moindre frais. II en est de même en ce qui concerne les moyens de branchement électrique de la ligne d'alimentation ainsi réalisée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection dc l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation électrique par gaine et prise mobile de courant, essentiellement constitué par des tronçons de gaine (I) en matériau isolant, dans lesquels sont disposés des conducteurs électriques (2) connectés entre-eux au niveau des jonctions des tronçons de gaine (1), par des couvrejoints (3) de raccordement des tronçons de gaine (1) isolant les connexions électriques desdits conducteurs électriques (2), par au moins une boîte (4) d'alimentation en ligne ou en extrémité, par des capots (5) de fermeture des extrémités de la ligne d'alimentation électrique formée par les tronçons de gaine (1), par des suspensions (6) pour les tronçons de gaine (1), et par au moins un chariot collecteur (7) permettant de dériver le courant électrique vers tout récepteur fixe ou mobile, caractérisé en ce que chaque tronçon de gaine (1) en matériau isolant est constitué sous forme d'une enveloppe isolante, à section en U renversé, de logement des conducteurs électriques (2) et de guidage du ou des chariots collecteurs (7), cette enveloppe présentant des parois de structure alvéolaire et étant munie, le cas échéant, dans sa partie inférieure d'un joint antipoussière souple (8). 2. Dispositif, suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'enveloppe formant chaque tronçon de gaine ( I ) est munie, sur ses faces internes, d'une part sur les faces latérales correspondant aux ailes du U, de logements longitudinaux (9) destinés aux conducteurs électriques (2) et, entre lesdits logements (9), de nervures (10) de détrompage du ou des chariots collecteurs (7) et, d'autre part, sur la face interne de son âme et le long du côté intérieur des extrémités libres des ailes du U, de surfaces latérales de guidage du ou desdits chariots collecteurs (7). 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les nervures (10) de détrompage du ou des chariots collecteurs (7) sont décalées entreelles par rapport à un plan horizontal et coopèrent chacune avec une butée latérale correspondante (7') du ou desdits chariots (7) en formant un détrompeur. 4. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les connexions électriques des conducteurs électriques (2) sont assurées chacune par l'intermédiaire d'un ensemble vis-écrou coopérant avec des perçages des extrémités desdits conducteurs et dont la vis de connexion ( l I ) est pourvue d'une tête en deux parties comportant chacune un polygone de manoeuvre et dont la partie (12) distale de la tige filetée, d'une part, est auto-cassante par liaison avec l'autre partie de la tête par une partie cylindrique de section réduite et, d'autre part, est munie de deux ergots (12') formant une butée pour une clé de manoeuvre de type à pipe ou à douille, lors du montage de la vis (11). 5. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les couvre-joints (3) de raccordement des tronçons de gaine (1) isolant les connexions électriques des conducteurs électriques (2) sont constitués, chacun par un élément monobloc en forme de boîtier en matière synthétique, dont le corps s'emboîte sur la partie supérieure des extrémités de tronçons de gaine (1) à relier et est pourvu de deux ailes latérales (3') solidaires dudit corps chacune par l'intermédiaire d'une charnière souple, ces ailes étant maintenues, en position de service, contre les ailes correspondantes des tronçons de gaines (1) par l'intermédiaire de languettes de blocage (13) montées sur le corps au moyen de charnières souples et pourvues à leur extrémité libre d'un ergot d'encliquetage (14) destiné à coopérer avec un évidement correspondant (15) des ailes latérales (3'). 6. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les ailes latérales (3') sont munies, en outre, dans le prolongement des languettes (13), en position de fermeture bloquée du couvrejoint (3), d'une nervure d'inviolabilité (16) s'étendant à très courte distance de l'extrémité correspondante desdites languettes (13). 7. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les boîtes (4) d'alimentation en ligne sont constituées, chacune, par un élément monobloc en forme de boîtier analogue à celui formant les couvre-joints (3), dont le corps présente un renflement et est muni sur l'une de ses faces d'un presseétoupe (17) de passage d'un câble d'alimentation électrique, deux ailes latérales (4') solidaires dudit corps, chacune par l'intermédiaire d'une charnière souple, étant maintenues, en position de service, contre les ailes correspondantes des tronçons dc gaines ( I ) par l'intermédiaire de languettes de blocage analogues à celles des couvre-joints (3). 8. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications I et 7, caractérisé en ce que les boîtes (4) sans presse-étoupe sont associées à une pièce complémentaire d'extrémité (18) munie d'un presse-étoupe (19) et présentant une forme générale d'équerre, dont l'un des côtés porte le presse-étoupe (19) et coopère par forme avec l'ouverture correspondante de l'élément monobloc, l'autre côté coopérant avec l'ouverture déterminée entre les ailes latérales (4'). 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 5 et 8, caractérisé en ce que les capots (5) de fermeture des extrémités de la ligne d'alimentation électrique sont constitués par une pièce en équerre de forme correspondante à celle de la pièce complémentaire d'extrémité (18) et sont fixés sur les extrémités par l'intermédiaire d'un couvre-joint (3). 10. Dispositif, suivant la revendication l, caractérisé en ce que les suspensions (6) pour les tronçons de gaine (1) sont sous forme d'étriers monoblocs élastiquement déformables, montés par leur âme, avec un degré de liberté en rotation, sur une tige de fixation (20), ces étriers présentant une section interne correspondant à celle des tronçons de gaine (1) et l'extrémité de leurs ailes étant munie de crochets (21) ou analogues destinés à s'accrocher élastiquement dans l'extrémité des ailes du U formant lesdits tronçons de gaine (1). 11. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10, caractérisé en ce qu'au moins une suspension (6) est pourvue d'un moyen d'ancrage (22), sous forme d'une vis de pression, autotaraudeuse ou analogue traversant une aile de l'étrier formant la suspension (6) et s'appuyant sur ou perforant la paroi extérieure de l'aile correspondante du tronçon de gaine (1). 12. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque chariot collecteur (7) est muni de balais (23) retenus dans leur logement (24) par pincement au moyen d'un dispositif élastique (25) de guidage dans ledit logement (24) et de connexion électrique. 13. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications I et 12, caractérisé en ce que le dispositif élastique (25) de guidage dans le logement (24) et de connexion électrique est constitué par deux plaquettes (26) de connexion électrique du câble d'alimentation correspondant et par une pince (25) de ressort à lame entourant lesdites plaquettes.