Brevet FR2889773A1 — publié le 20070216

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de l'alimentation en courant électrique de mécanismes mobiles tels que des ponts roulants, des grues, des portiques ou tout autre équipement déplaçable, guidé ou non, nécessitant une électrification au moyen de lignes de contact constituées de rails rigides et de contacts électriques glissants, et a pour objet un ensemble de tels rails pour de tels dispositifs. Les ensembles de rails rigides d'alimentation en électricité pour engins mobiles se présentent généralement sous forme de profilés en cuivre ou en aluminium à section transversale en H recouverts d'une gaine isolante en matière thermoplastique. Les rails constituant un tel ensemble sont fabriqués sous forme d'éléments de quelques mètres de longueur permettant une manipulation et un transport aisés. De manière connue, chaque rail est soutenu à intervalles réguliers par des pièces de suspension et plusieurs ensembles de rails peuvent être juxtaposés pour constituer des ensembles multipolaires, à savoir, classiquement, à quatre ou cinq pôles, aucune limitation n'étant cependant imposée. Les rails d'un même ensemble, et donc d'un même pôle, sont raccordés entre eux à leurs extrémités par une pièce de connexion conductrice et la jonction ainsi réalisée est isolée par l'intermédiaire d'un couvre-joint. Grâce à un tel raccordement bout à bout, il est possible de réaliser des lignes d'alimentation de plusieurs centaines de mètres de long, une pièce de connexion pouvant être utilisée aux fins de raccordement électrique et constituant alors une boîte d'alimentation, les extrémités d'un ensemble de rails étant isolées, de manière connue, par un capot de fermeture. Lorsque les rails sont en aluminium, la face destinée à la dérivation du courant par contact glissant est pourvue d'une piste en acier inoxydable qui coopère avec un balai métallo-graphitique faisant partie intégrante d'un collecteur de courant, solidaire mécaniquement d'un engin mobile à alimenter en courant électrique et qui est raccordé électriquement à cedit collecteur. Les profilés constitutifs de ces rails sont des profilés étirés de forme ouverte à section grossièrement en H et présentant des faces extérieures planes, les extrémités libres de ces profilés étant munies chacune d'un rebord tourné vers l'intérieur de chaque section ainsi délimitée. Le raccordement longitudinal entre de tels rails est réalisé par l'intermédiaire de pièces de connexion s'appliquant à la manière d'une pince sur les rebords et les extrémités des ailes qui sont pincés en sandwich. Du fait de la réalisation des rails en aluminium, les surfaces de contact doivent être débarrassées préalablement à la connexion, par brossage, de la couche d'alumine isolante, qui se forme naturellement sur ces surfaces, qui doivent ensuite être recouvertes de graisse de contact. Or, ces surfaces de contact sont étroites et, du fait de leur disposition, leur face interne étant tournée vers l'intérieur des sections du profilé, sont difficilement accessibles, de sorte qu'un brossage et un graissage dans de bonnes conditions et d'une bonne qualité sont quasiment impossibles. En outre, ces travaux de brossage et de graissage sont longs à mettre en oeuvre. Enfin, ces ensembles de rails devant permettre la circulation d'engins guidés, l'alignement dies rails entre eux doit être parfaitement réalisé, afin de permettre une transition douce des jonctions lors du passage du collecteur de courant. Il en résulte que les pièces de connexion doivent prendre appui sur quatre faces planes pour réaliser cet alignement. Du fait que les quatre faces planes sont de largeur très faible, la réalisation de cet alignement est difficile à obtenir et nécessite souvent la mise en oeuvre de pièces de connexion de dimension importante. En outre, du fait même des faibles largeurs des surfaces de contact entre les extrémités des rails et les pièces de connexion, la connexion électrique entre lesdits rails est également assurée difficilement et ne peut être garantie que par des pièces de connexion de grande dimension. Ces pièces de connexion sont d'ailleurs également nécessaires pour assurer un maintien entre les rails sous contraintes de dilatation. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des rails rigides existant à ce jour en proposant un ensemble de rails rigides pour dispositifs d'alimentation électrique par prise mobile de courant permettant, d'une part, d'assurer une connexion électrique parfaite, ainsi qu'une bonne jonction mécanique, tout en étant d'une construction plus légère. A cet effet, l'ensemble de rails rigides pour dispositifs d'alimentation électrique par prise mobile de courant, qui est essentiellement constitué par des rails rigides sous forme de profilés en cuivre ou en aluminium à section transversale en H recouverts d'une gaine isolante en matière thermoplastique, une face des profilés étant éventuellement pourvue d'une piste en acier inoxydable servant de face de contact glissant, et par des pièces de connexion conductrices, la jonction ainsi réalisée étant isolée par l'intermédiaire d'un couvre-joint, est caractérisé en ce que les rails rigides présentent deux surfaces latérales de connexion de forme galbée, pouvant s'étendre sur une partie ou la totalité de la hauteur des flancs des profilés et symétriques par rapport à l'axe longitudinal des rails rigides et les pièces de connexion présentent une section interne correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée des rails rigides. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un ensemble de rails rigides pour dispositifs d'alimentation électrique par prise mobile de courant; la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'ensemble au niveau d'une pièce de connexion. la figure 3 est une vue en coupe transversale analogue à celle de la figure 2 représentant, en deux demi-coupes, une variante de réalisation de la pièce de connexion avec et sans mise en oeuvre d'un moyen interne de butée latérale, et la figure 4 est une vue partielle en plan et en coupe 25 correspondant aux figures 2 et 3. La figure 1 des dessins annexés représente un ensemble de rails rigides pour dispositifs d'alimentation électrique par prise mobile de courant, qui est essentiellement constitué par des rails rigides 1 sous forme de profilés en aluminium à section transversale en H recouverts d'une gaine isolante en matière thermoplastique (non représentée), la section inférieure étant pourvue, au niveau de l'âme du profilé, d'une piste en acier inoxydable 2 servant de face de contact glissant, et par des pièces de connexion conductrices 3, la jonction ainsi réalisée étant isolée par l'intermédiaire d'un couvre-joint, non représenté. Pour des raisons de bonne compréhension et pour éviter les surcharges des dessins, seuls les éléments essentiels de l'invention sont représentés, les gaines isolantes et autres éléments couramment mis en oeuvre avec de tels ensembles étant volontairement supprimés. Conformément à l'invention, les rails rigides 1 présentent deux surfaces latérales de connexion de forme galbée 4, symétriques par rapport à l'axe longitudinal des rails rigides 1, et les pièces de connexion 3 présentent une section interne correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des rails rigides 1. Une telle réalisation des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 permet l'obtention de grandes surfaces de connexion électrique facilement accessibles pour leur brossage en vue de l'élimination de la pellicule d'alumine et pour une application aisée de graisse de contact. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, représenté aux figures 1 et 2 des dessins annexés, les pièces de connexion 3 sont munies d'un moyen interne 5 de butée latérale pour les rebords des ailes de la section du profilé en H comportant les surfaces latérales de connexion de forme galbée 4. Ce moyen interne 5 de butée s'oppose à la déformation des ailes de la section du profilé en H sous la pression exercée par la pièce de connexion 3 et pallie, de ce fait, une insuffisance éventuelle de raideur desdites ailes. Comme le montre la figure 2 des dessins annexés, chaque pièce de connexion 3 se présente avantageusement sous forme de deux éléments 3' et 3" emboîtables l'un sur l'autre et comportant chacun une aile galbée de manière correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des rails 1, ces éléments 3' et 3" étant reliés entre eux par serrage au moyen de vis 6 traversant les parties d'emboîtement des deux éléments 3' et 3" et coopérant avec des taraudages prévus sur le moyen interne 5 de butée latérale pour les rebords des ailes de la section du profilé en H comportant les surfaces latérales de connexion de forme galbée 4. Ainsi, il est possible, après mise en place d'une pièce de connexion 3 sur les extrémités correspondantes mises bout à bout de deux rails rigides 1, avec introduction entre les surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 de ces rails 1 du moyen interne 5 de butée latérale et disposition des flans galbés des deux éléments 3' et 3" sur les surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des ailes desdits rails 1, par serrage des deux éléments 3' et 3" l'un sur l'autre au moyen des vis 6 coopérant avec le moyen interne 5, d'appliquer à force les flans galbés des éléments 3' et 3" contre les surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des rails rigides 1, ces surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 étant maintenues contre une déformation sous la pression de serrage par l'intermédiaire du moyen interne de butée 5. Il en résulte que lors du serrage des éléments 3' et 3", la surface interne des flans galbés de la pièce de connexion 3 est parfaitement appliquée contre la surface externe des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des extrémités dies rails rigides 1. En conséquence, chaque pièce de connexion 3 assure un alignement parfait de deux rails rigides 1 consécutifs, aussi bien dans le sens horizontal que dans le sens vertical, les formes galbées des pièces en contact ayant tendance naturellement à réaliser l'alignement vertical et la coopération de la pièce de connexion 3 avec les extrémités garantissant l'alignement longitudinal. Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments 3' et 3" de chaque pièce de connexion 3 présentent, préférentiellement, chacun une aile de forme galbée, dont l'épaisseur diminue à partir de la zone destinée au serrage jusqu'à l'extrémité libre de l'aile et dont le rayon de courbure intérieur est légèrement plus faible que le rayon de courbure extérieur des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des rails rigides 1. Ainsi, en position de service, c'est-à-dire lorsque la pièce de connexion 3 est serrée sur les extrémités mises bout à bout de deux rails rigides 1 consécutifs, les ailes de ladite pièce de connexion se déforment légèrement sous l'effet du serrage et épousent totalement, par leur face interne, la surface externe des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 desdits rails rigides 1, la déformation et la mise en contact s'effectuant progressivement pendant le serrage de la pièce de connexion 3. Du fait de la présence du moyen interne de butée 5, la connexion électrique et mécanique est assurée de manière optimale et, en conséquence, les pièces de connexion 3 peuvent être réalisées relativement courtes tout en permettant une importante surface de contact. Il en résulte que la densité de courant sur les faces de contact, ainsi que la résistance électrique sont réduites. En corollaire les couvre- joints et les boîtes d'alimentation correspondant peuvent également être de longueur réduite. La figure 3 des dessins annexés représente un autre mode de réalisation des pièces de connexion 3, dans lequel celles-ci sont constituées, chacune, par deux éléments 31 symétriques présentant chacun une aile galbée de manière correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 des rails 1 et munies, chacune, à l'extrémité de l'aile opposée à celle coopérant avec le rail 1 d'une partie de serrage 32, les parties de serrage 32 de deux éléments 31 symétriques étant assemblées entre elles par l'intermédiaire de boulons de serrage 33 traversant lesdites parties 32 perpendiculairement à l'axe longitudinal des pièces de connexion 3. Par ailleurs, en cas d'utilisation de profilés de rail 1 fermés (partie de droite de la figure 3), ce dernier mode de réalisation des pièces de connexion 3 est particulièrement avantageux, du fait qu'il n'existe aucun risque d'interférence avec la paroi supérieure dudit profilé pour les moyens d'assemblage, ceux-ci étant serrés dans un plan parallèle au plan de cette paroi supérieure. Selon une variante de réalisation de l'invention, adaptée à la pièce de connexion 3 suivant la figure 3 et représentée sur la partie de gauche de cette figure, pour la mise en oeuvre de rails en profilés ouverts, la pièce de connexion 3 peut être complétée par une ou plusieurs entretoises 34 destinées à être insérées entre les bords des parois correspondantes des profilés, en face des parois internes des ailes galbées des éléments symétriques 31. De telles entretoises peuvent être indépendantes des éléments symétriques 31 et être mises en place avant le montage des pièces de connexion 3 ainsi constituées. Il en résulte, à l'instar du mode de réalisation suivant les figures 1 et 2, que les parois du profilé de rail 1 sont parfaitement maintenues lors du serrage des pièces de connexion 3. Conformément à une autre caractéristique de l'invention et comme le montre la figure 4 des dessins annexés, chaque pièce de connexion 3 peut avantageusement être munie, à ses deux extrémités, sur la face interne d'au moins une aile, d'au moins un ergot 7 destiné à coopérer avec un évidement 7' de forme correspondante prévue à chaque extrémité d'au moins une surface latérale de connexion de forme galbée 4 de chaque rail 1. De préférence, les évidements 7' sont préférentiellement disposés de manière alternée sur les extrémités des surfaces latérales de connexion de forme galbée 4 de chaque rail 1 et les ergots 7 sont également disposés de manière alternée sur la pièce de connexion 3, à savoir, chaque élément 3' et 3" constitutif de la pièce de connexion 3 est muni d'un ergot 7, lesdits ergots étant prévus aux extrémités opposées de la pièce de connexion 3. De tels ergots 7, coopérant avec des évidements 7', permettent d'assurer une liaison complémentaire mécanique entre les extrémités des rails rigides 1 et la pièce de connexion 3 empêchant tout mouvement relatif entre lesdits rails et la pièce de connexion 3, en position de service. Un tel mode de réalisation est particulièrement avantageux du fait qu'il assure de manière certaine l'assemblage de l'ensemble même en cas de dilatations importantes, les contraintes axiales de traction étant entièrement transférées d'un rail rigide 1 à l'autre par les pièces de connexion 3. Il est bien entendu que les rails 1 peuvent présenter des épaisseurs de parois différentes tout en conservant les mêmes forme et dimension dans leurs zones d'extrémité servant à la connexion, de sorte qu'un seul type de pièce de connexion peut être utilisé pour différent modèle de rail. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une connexion de rails rigides entre eux, aussi bien mécanique qu'électrique, de grande qualité, ce en ne mettant en oeuvre que deux faces de contact desdits rails. Du fait de l'importance des surfaces de contact, il est possible de mettre en oeuvre des pièces de connexion relativement courtes, contrairement aux pièces de connexion de capacité en courant similaire utilisées à ce jour, de sorte que les pièces isolantes de couvre-joint et de boîte d'alimentation peuvent également être plus courtes et donc d'un moindre prix de revient. 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 de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble de rails rigides pour dispositifs d'alimentation électrique par prise mobile de courant, essentiellement constitué par des rails rigides (1) sous forme de profilés en cuivre ou en aluminium à section transversale en H recouverts d'une gaine isolante en matière thermoplastique, une face des profilés étant éventuellement pourvue d'une piste en acier inoxydable (2) servant de face de contact glissant, et par des pièces de connexion conductrices (3), la jonction ainsi réalisée étant isolée par l'intermédiaire d'un couvre-joint, caractérisé en ce que les rails rigides (1) présentent deux surfaces latérales de connexion de forme galbée (4), pouvant s'étendre sur une partie ou la totalité de la hauteur des flancs des profilés et symétriques par rapport à l'axe longitudinal des rails rigides (1), et en ce que les pièces de connexion (3) présentent une section interne correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) des rails rigides (1). 2. Ensemble, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de connexion (3) sont munies d'un moyen interne (5) de butée latérale pour les rebords des ailes de la section du profilé en H comportant les surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) des rails rigides (1). 3. Ensemble, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque pièce de connexion (3) se présente sous forme de deux éléments (3' et 3") emboîtables l'un sur l'autre et comportant chacun une aile galbée de manière correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) des rails (1), ces éléments (3' et 3") étant reliés entre eux par serrage au moyen de vis (6) traversant les parties d'emboîtement des deux éléments (3' et 3") et coopérant avec des taraudages prévus sur le moyen interne (5) de butée latérale pour les rebords des ailes de la section du profilé en H comportant les surfaces latérales de connexion de forme galbée (4). 4. Ensemble, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments (3' et 3") de chaque pièce de connexion (3) présentent, chacun une aile de forme galbée, dont l'épaisseur diminue à partir de la zone destinée au serrage jusqu'à l'extrémité libre de l'aile et dont le rayon de courbure intérieur est légèrement plus faible que le rayon de courbure extérieur des surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) des rails rigides (1). 5. Ensemble, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce de connexion (3) est constituée par deux éléments (31) symétriques présentant chacun une aile galbée de manière correspondante à celle des surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) des rails (1) et munie à l'extrémité de l'aile opposée à celle coopérant avec le rail (1) d'une partie de serrage (32), les parties de serrage (32) de deux éléments (31) symétriques étant assemblées entre elles par l'intermédiaire de boulons de serrage (33) traversant lesdites parties (32) perpendiculairement à l'axe longitudinal des pièces de connexion (3). 6. Ensemble, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de connexion (3) est complétée par une ou plusieurs entretoises (34) destinées à être insérées entre les bords des parois correspondantes des profilés, en face des parois internes des ailes galbées des éléments symétriques (31). 7. Ensemble, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque pièce de connexion (3) est munie, à ses deux extrémités, sur la face interne d'au moins une aile, d'au moins un ergot (7) destiné à coopérer avec un évidement (7') de forme correspondante prévue à chaque extrémité d'au moins un surface latérale de connexion de forme galbée (4) de chaque rail (1). 8. Ensemble, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les évidements (7') sont disposés de manière alternée sur les extrémités des surfaces latérales de connexion de forme galbée (4) de chaque rail (1) et les ergots (7) sont également disposés de manière alternée sur la pièce de connexion (3), à savoir, chaque élément (3' et 3") constitutif de la pièce de connexion (3) est muni d'un ergot (7), lesdits ergots étant prévus aux extrémités opposées de la pièce de connexion (3).