Brevet FR2911862A1 — publié le 20080801

Domaine de l'invention La présente invention concerne un chariot élévateur comportant un mât de levage composé d'une partie fixe et d'au moins une partie mobile verticalement par rapport à celle-ci ainsi que d'une installation de levage de charge montant et descendant le long du mât et au moins un consommateur d'énergie électrique prévu sur l'installation de levage de charge ou la partie mobile du mât de levage. Les chariot élévateurs du type défini ci-dessus ont des composants électriques équipant l'installation de levage de charge (par exemple une fourche) ou une partie mobile d'un mât extensible, dont l'alimentation en énergie est assurée par l'intermédiaire de câbles électriques. Cela est vrai à la fois pour les composants demandant une puissance relativement importante tels que par exemple des moteurs électriques, mais aussi pour des composants à faible consommation tels que des capteurs ou des systèmes de prise de vues. En général, les câbles électriques assurant l'alimentation en énergie électrique des consommateurs sont enroulés sur un tambour installé latéralement sur le mât de levage. Ce système est relativement coûteux et réduit le champ de vision dans la région du mât de levage par la présence du tambour d'enroulement du câble. De plus, ce tambour risque d'être très facilement endommagé. Une autre solution pour assurer l'alimentation en énergie par des lignes électriques enroulées sur un tambour consisterait à envisager l'installation de lignes électriques le long du mat de levage ou à l'intérieur de celui-ci. Mais cette so- lution n'est pas envisageable en général à cause de la place disponible, très réduite. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un chariot élévateur du type défini ci-dessus, permettant une meilleure ali- mentation en énergie du consommateur électrique fixé à l'installation de levage de charge ou à la partie mobile du mât. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un chariot élévateur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins un consommateur électrique est relié à une installation de réception générant de l'énergie électrique, portée par l'installation de support de charge ou sur la partie mobile du mât et faisant partie d'un système de transmission d'énergie sans contact alimenté par un réseau électrique embarqué. La caractéristique principale de l'invention consiste ainsi à transmettre l'énergie du réseau électrique embarqué, par une transmission sans contact aux consommateurs d'énergie électrique et équipant les éléments mobiles du mât de levage. Cela permet de supprimer une ligne électrique installée sur le mât de levage ou encore l'utilisation d'un tambour d'enroulement de câble dans la région du mât de levage. Le système de transmission d'énergie équipant le chariot élévateur selon l'invention est de ce fait plus simple et de plus ce principe de transmission est sans usure. Selon un développement avantageux de l'invention, un accumulateur d'énergie est prévu entre l'installation de réception et le consommateur d'énergie électrique, ce qui garantit l'alimentation en énergie même dans les phases pendant lesquelles la transmission d'énergie sans contact n'est pas possible. De plus, de l'énergie électrique peut être fournie sur une période prolongée à l'accumulateur d'énergie, si bien que le consomma- teur pourra disposer même de quantités d'énergie importantes pendant un temps court. Cela permet d'alimenter des consommateurs qui ne demandent de l'énergie que de façon temporaire mais avec une quantité qui ne peut être satisfaite par la seule transmission sans contact de l'énergie. Pour assurer la transmission sans contact de l'énergie au chariot élévateur selon l'invention on peut appliquer différents principes. Ainsi, selon un développement avantageux de l'invention, l'installation de réception est constituée par l'antenne d'un transpon- deur RFID. L'antenne coopère alors avec le champ électromagnétique d'un émetteur RFID équipant le véhicule et alimenté en courant électrique par le réseau embarqué. Lorsque le transpondeur RFID arrive à proximité du champ électromagnétique, la bobine de l'antenne génère un courant électrique induit utilisé pour l'alimentation du consomma- teur d'énergie électrique et le cas échéant l'énergie électrique est préalablement stockée dans un moyen de stockage d'énergie électrique. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'installation de réception est l'enroulement secondaire d'un système de transmission inductif d'énergie électrique dont l'enroulement primaire s'étend le long du mât de levage. On utilise ainsi un système de transmission d'énergie fondé sur le principe de l'induction comme par exemple pour les systèmes de transport sans conducteur (véhicule de transport sans conducteur avec alimentation en énergie et guidage par des boucles inductives installées dans la voie de circulation). En variante, l'installation de réception équipant le chariot élévateur peut être l'enroulement secondaire d'un système inductif de transmission d'énergie dont l'enroulement primaire est situé dans la région du chariot élévateur, à proximité du sol. Dans ce cas on peut également utiliser le principe de transmission par induction, la transmission d'énergie se faisant alors seulement dans la région proche du sol. Les moyens à mettre en oeuvre sont réduits par rapport à ceux utilisant un enroulement primaire s'étendant le long du mât de levage. La plage active de l'enroulement primaire de ce mode de réalisation de l'invention est de préférence inférieure à 500 mm en par-tant du sol. Selon un développement avantageux, pour l'alimentation en énergie de l'enroulement primaire, le chariot élévateur est équipé d'un réseau embarqué à tension continue auquel est raccordé l'enroulement primaire du système inductif de transmission d'énergie par l'intermédiaire d'un onduleur générant une tension alternative à haute fréquence. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'installation de réception est une unité photo-réceptrice générant du courant, coopérant avec une source lumineuse équipant la région du mât de levage du chariot élévateur. La source lumineuse émet un faisceau lumineux ou un cône lumineux le long du profil du mât de levage en direction de l'unité photo-réceptrice qui convertit la lumière reçue en courant électrique et alimente ainsi le consommateur. Pour cela, l'installation de réception peut comporter un semi-conducteur photorécepteur ou une cellule photovoltaïque. L'énergie électrique générée par l'unité photo-réceptrice peut être stockée dans un accumulateur d'énergie pour être fournie le moment voulu aux consommateurs d'énergie électrique. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un schéma de principe d'un chariot élévateur selon l'invention, - la figure 2 montre le schéma de principe d'une variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention, - la figure 3 montre un détail de la variante de réalisation de la figure 2, - la figure 4 montre un schéma de principe d'une autre variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention, - la figure 5a montre le détail de la variante de réalisation de la figure 4, -la figure 5b montre le détail de la figure 4 pour une autre position de fonctionnement, et - la figure 6 montre une autre variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention. Description de modes de réalisation Les figures montrent chacune un chariot élévateur en forme de chariot élévateur à fourche et contrepoids. Le côté avant du chariot élévateur à fourche est équipé d'un mât de levage 1 muni d'une installation de levage de charge 2 en forme de fourche de support de charge qui peut monter et descendre le long du mât. Le mât de levage 1 peut également comporter une ou plusieurs parties mobiles déployables par rapport à une partie fixe (ces parties mobiles ne sont pas représentées). Dans ce cas, l'installation de levage de charge 2 est portée de façon mobile verticalement le long de la partie la plus extensible du mât. L'installation de levage de charge 2 ou la partie extensible ou déployable du mât de levage 1 est équipée d'au moins un consom- mateur d'énergie électrique 3. Il peut s'agir par exemple d'un capteur de hauteur de levage, d'une caméra vidéo ou d'un équipement de ce type. L'installation de levage de charge 2 porte en outre une installation de réception faisant partie d'un système de transmission sans contact d'énergie alimenté à partir du réseau embarqué du chariot élévateur. L'installation de réception génère de l'énergie électrique servant à alimenter le consommateur 3 (ou aussi plusieurs consommateurs 3). Dans ce contexte, il est avantageux de prévoir un accumulateur d'énergie électrique (non représenté dans les figures) entre l'installation de réception et le consommateur 3 comme par exemple un accumulateur. L'installation de réception de la variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention représentée à la figure 1 est constituée par une antenne 4 d'un transpondeur RFID 5 dont la bobine déve- 15 loppe un courant par induction à partir du champ électrique 6 d'un générateur RFID 7 fixé au chariot élévateur et alimenté par son réseau électrique embarqué. Dans la variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention, représentée à la figure 2, l'installation de réception est 20 l'enroulement secondaire 8 d'un système inductif de transmission d'énergie dont l'enroulement primaire 9 s'étend le long du mât de levage 1. L'enroulement primaire 9 est relié à un onduleur 10 alimenté par le réseau électrique embarqué qui transforme la tension continue du ré-seau embarqué en une tension alternative monophase, le cas échéant à 25 haute fréquence ; cette tension génère un champ magnétique dans la boucle conductrice, longue, constituant l'enroulement primaire 9. Le champ magnétique de l'enroulement primaire 9 induit une tension dans l'enroulement secondaire 8. Cette tension est redressée par un module électronique 11. On peut également avoir une régu- 30 lation de tension. Le module électronique 11 est raccordé aux consommateurs 3, le cas échéant par l'intermédiaire de l'accumulateur d'énergie déjà décrit, de sorte que le système de transmission sans contact d'énergie électrique permet d'alimenter le consommateur 3 avec de l'énergie électrique fournie par le réseau électrique embarqué. L'enroulement secondaire 8, fixé à l'installation secondaire de charge 2, comme cela est représenté à la figure 3, peut être installé sur un noyau ferromagnétique ouvert entouré par la boucle de l'enroulement primaire 9. Dans la variante de réalisation présentée à la figure 4 du chariot élévateur selon l'invention, on applique également le principe de transmission par induction décrit ci-dessus. Mais dans ce cas l'enroulement primaire n'est pas une boucle conductrice s'étendant sur toute la longueur du mat de levage 1 mais une boucle qui se trouve uniquement dans la région proche du sol du chariot élévateur (elle est fixée à l'extrémité inférieure du mât de levage 1 ou au châssis du véhicule), et pouvant constituer un composant commun 12 avec l'onduleur relié au réseau électrique embarqué. De façon analogue, l'enroulement secondaire peut être regroupé en un ensemble 13 avec le module élec-tronique raccordé. Le système de transmission sans contact d'énergie électrique est ainsi constitué par les composants 12 et 13. Dans cette variante de réalisation, on induit une tension dans l'enroulement secondaire du composant 13 seulement lorsque l'installation de levage de charge 2 se trouve dans la région proche du sol, c'est-à-dire dans la zone d'action de l'enroulement primaire, dans la région du champ magnétique générée par le composant 12. Il s'agit de préférence d'une zone active qui partant du sol est inférieure à 500 mm. Une conversion pratique de cette variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention est représentée aux figures 5a et 5b. L'enroulement secondaire du composant 13 fixé à l'installation de levage de charge 2 pénètre dans l'enroulement primaire du composant 12 fixé à l'extrémité inférieure du mât de levage 1 et est entouré par cet enroulement. Par rapport à la variante de réalisation représentée aux figures 2 et 3, les moyens de construction à mettre en oeuvre sont alors réduits, mais le courant électrique n'est généré que lorsque l'installation de levage de charge 2 se trouve dans les positions de fonctionnement proches du sol si bien qu'il est nécessaire de prévoir une installation de stockage d'énergie électrique. La figure 6 montre une variante de réalisation du chariot élévateur selon l'invention. Dans cette variante, l'installation de réception du système de transmission sans contact d'énergie électrique est constituée par une unité photo-réceptrice 14 générant du courant élec- trique équipée d'une optique à lentilles 15 et coopérant avec une source lumineuse 16 prévue dans la région du mât de levage 1 du chariot élévateur. La source lumineuse 16 génère un faisceau lumineux ou un cône lumineux 17 le long du profil du mât de levage 1. La lumière est convertie en courant électrique par un semi-conducteur photoélectrique lo ou par une cellule photoélectrique de l'unité photo-réceptrice 14 pour alimenter le consommateur 3. 15 REVENDICATIONS 1 ) Chariot élévateur comportant un mât de levage composé d'une partie fixe et d'au moins une partie mobile verticalement par rapport à celle-ci ainsi que d'une installation de levage de charge montant et descendant le long du mât et au moins un consommateur d'énergie électrique prévu sur l'installation de levage de charge ou sur la partie mobile du mât de levage, caractérisé en ce qu' au moins un consommateur électrique (3) est relié à une installation de réception (4 ou 8 ou 13 ou 14) générant de l'énergie électrique, portée par l'installation de support de charge (2) ou sur la partie mobile du mât et faisant partie d'un système de transmission d'énergie sans contact (7, 5 ou 9, 8 ou 12, 13 ou 16, 14) alimenté par un réseau électrique embarqué. 2 ) Chariot élévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un accumulateur d'énergie électrique est branché entre l'installation de réception (4 ou 8 ou 13 ou 14) et le consommateur d'énergie électrique (3). 3 ) Chariot élévateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'installation de réception est une antenne (5) d'un transpondeur RFID (4). 4 ) Chariot élévateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'installation de réception est l'enroulement secondaire (8) d'un système inductif de transmission d'énergie dont l'enroulement primaire (9) s'étend sur la longueur du mât de levage (1). 5 ) Chariot élévateur selon la revendication 4, caractérisé en ce quel'installation de réception est l'enroulement secondaire d'un système de transmission inductif d'énergie (12, 13) dont l'enroulement primaire est situé dans la région proche du sol du chariot élévateur. 6 ) Chariot élévateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone active de l'enroulement primaire est inférieure à 500 mm à par-tir du sol. 7 ) Chariot élévateur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu' il est équipé d'un réseau embarqué à tension continue auquel est relié l'enroulement primaire (9) du système inductif de transmission d'énergie (9, 8 ou 12, 13) par l'intermédiaire d'un onduleur (10) géné- rant une tension alternative haute fréquence. 8 ) Chariot élévateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'installation de réception est une unité photo-réceptrice (14) générant du courant électrique, et coopérant avec une source lumineuse (16) installée dans la région du mât de levage (1) du chariot élévateur. 9 ) Chariot élévateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'installation de réception (14) est un semi-conducteur photoélectrique ou une cellule photovoltaïque.30