FR2860756A1 - Dispositif de transfert sans contact d'energie electrique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (12), avec lequel l'énergie électrique est transférable par un câble de puissance (24, 28), lequel est posé le long d'un rail stationnaire (2) d'un système de déplacement, à un élément mobile déplaçable le long du rail (2). Chaque élément mobile possède une tête de transfert (29), qui coopère de manière inductive avec le câble de puissance (24, 28). Le câble de puissance (24, 28) est aménagé à l'aide d'un profilé de support (13) s'étendant le long du rail (2) et fixé de manière amovible à celui-ci, lequel profilé comprend un logement (23, 27) en forme de canal, ouvert sur un côté, dans lequel est posé le câble de puissance. Le câble de puissance (24, 28) doit être monté facilement et avec précision, des boucles d'accrochage, lesquelles pourraient s'user par un frottement sur les têtes de transfert (29) des éléments mobiles (12), étant évitées.

Description

DESCRIPTION

La présente invention concerne un dispositif de transfert sans contact d'énergie électrique par au moins un câble de puissance amenant de l'énergie électrique, lequel câble est posé le long d'un rail stationnaire d'un système de déplacement, sur ou vers un élément mobile pouvant se déplacer le long du rail, lequel élément comprend une tête de transfert coopérant de façon inductive avec le câble de puissance, avec au moins un élément de support fixé de manière amovible sur le rail, lequel élément comprend un logement pour le câble de puissance.

Les systèmes de déplacement du type intéressant ici sont connus dans des modes de réalisation les plus différents. Un exemple évident de cela consiste en transporteurs aériens électriques, dans lesquels les wagonnets individuels, accrochés à un rail de support, se déplacent le long du rail de support en étant commandés par un moteur. Dans tous ces cas, il est nécessaire de transférer l'énergie électrique, nécessaire pour faire fonctionner, en particulier pour propulser, l'élément mobile, à un élément mobile par un câble de puissance stationnaire, lequel est posé le long du rail. Jusqu'à présent, ceci s'effectue principalement par des contacts par frottement qui sont aménagés sur l'élément mobile et réalisent un frottement le long d'un rail conducteur stationnaire, accessible de l'extérieur, qui sert de câble de puissance. Dans ce cas, il est désavantageux de ne pas toujours pouvoir empêcher la formation d'étincelles avec fiabilité, ce qui est particulièrement inacceptable dans les zones exposées à un risque d'explosion. En outre, le contact par frottement génère une usure par abrasion, qui ne peut pas non plus être tolérée dans bien des domaines d'utilisation, en particulier en technique de vernissage.

2 5 Pour ces raisons, il existe également des systèmes de déplacement du type cité ci-dessus, dans lesquels l'énergie électrique de fonctionnement est transférée du câble de puissance stationnaire à l'élément mobile de manière inductive. Dans ce cas, une formation d'étincelles ainsi qu'une usure par abrasion polluante est évitée avec fiabilité. Dans ces systèmes se pose cependant la question de la façon dont le câble de puissance peut être posé sur le rail de guidage. Dans les systèmes de déplacement connus, transférant une énergie sans contact, ceci s' effectue à l'aide d'une pluralité de clips individuels, qui sont enclenchés sur le rail de manière élastique à 15 cm d'intervalle. Les clips individuels présentent des ouvertures de passage, à travers lesquelles le câble de puissance doit être enfilé . Cet enfilage est un travail qui doit s'effectuer à la main et entraîne des efforts considérables. En outre, il naît des boucles du câble de puissance accrochées entre les clips individuels, lesquelles boucles peuvent entrer en contact, dans des circonstances défavorables, avec les têtes de transfert des éléments mobiles passant devant et de ce fait s'user.

L'objet de la présente invention est de créer un dispositif du type cité au début, avec lequel une pose du câble de puissance, précise et évitant l'usure, mais dans ce cas simple, est possible.

Cet objet est résolu selon l'invention en ce que l'élément de support est un profilé de support s'étendant le long de sensiblement l'ensemble du rail, lequel profilé comprend au moins un logement en forme de canal rigole ou gouttière ouvert sur un côté, logement dans lequel est posé un câble de puissance.

Selon l'invention, on n'utilise par conséquent pas une pluralité de parties de support discrètes, qui sont enclenchées sur le rail à distance les unes des autres.

2 0 Au contraire, un profilé de support en forme de tronçon est utilisé comme profilé de support pouvant être fourni comme marchandise au mètre. Dans la mesure où ce profilé de support est distribué pour des raisons pratiques en morceaux de longueur définitive, ceux-ci sont aboutés les uns contre les autres sur le rail, de sorte qu'il en résulte en fin de compte, d'un point de vue fonctionnel, un profilé de support continu. Le logement pour le câble de puissance est également interconnecté de cette façon; il n'existe aucune discontinuité à laquelle le câble de puissance pourrait s'accrocher en formant des boucles. Il est possible de mettre en place le câble de puissance dans le logement sans effort, étant donné qu'il peut être introduit dans le logement depuis le côté ouvert, sans qu'un enfilage ne soit nécessaire. Le guidage précis du câble de puissance, qui est obtenu de cette façon, est également plus intéressant d'un point de vue optique que celui de l'état de la technique.

De façon appropriée, le profilé de support possède deux logements s'étendant parallèlement, dans lesquels est posé respectivement un câble de puissance. Ceci correspond au fait que dans les systèmes de déplacement du type intéressant ici, des sources de courant polyphasées sont généralement utilisées. Dans les deux logements peuvent être par conséquent posés des câbles de puissance qui correspondent à différentes phases de la source de courant polyphasée.

Avec le dispositif selon l'invention, des données peuvent également être échangées sans contact entre un bus de données, qui s'étend le long du rail stationnaire, et l'élément mobile. A cela sert un mode de réalisation, dans lequel le profilé de support comprend au moins un logement en forme de canal, dans lequel est posé un bus de données. Les avantages de la pose de ce bus de données correspondent entièrement à ceux qui ont été expliqués ci-dessus pour le câble de puissance.

Les évidements ou logements peuvent être disposés respectivement sur l'extrémité d'un bras ou d'une console, lequel ou laquelle s'étend à distance d'une traverse centrale du profilé de support. De cette façon, la tête de transfert peut 2 0 chevaucher, engager et/ou envelopper correctement le câble de puissance et/ou le bus de données et ainsi garantir un couplage énergétique de bonne qualité.

La console peut dans ce cas comprendre deux montants ou branches parallèles, qui sont relié(e)s les un(e)s aux autres à travers ou par le logement au niveau de leurs bords opposés à la traverse centrale. Cette configuration de 2 5 l'invention est réalisée avec peu de matériau et permet de rendre la console si besoin est plus ou moins flexible.

Lorsque, comme cela est le cas dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, chaque montant ou branche d'une console comprend des grosseurs ou des indentations (déformations locales) s'étendant parallèlement à la direction 3 0 d'extension du profilé de support, il est possible de garantir par cela une flexibilité particulière du montant autour d'un axe de flexion défini, qui peut être utile à un enclenchement élastique du profilé de support sur le rail.

Pour cette même raison, il est possible de ne pas relier directement les uns aux autres les bords d'une console, voisins de la traverse centrale du profilé de support. Les deux montants de la console peuvent alors être écartés l'un de l'autre ou repliés l'un vers l'autre à l'occasion de la déformation élastique.

Un profilé de renforcement reliant les deux montants ou branche l'un(e) à Vautre peut être inséré dans les grosseurs (ou indentations). Ledit profilé est ensuite aménagé, lorsque le profilé de support est enclenché sur le rail et c'est la raison pour laquelle aucune flexibilité importante du profilé de support n'est plus nécessaire.

En variante au profilé de renforcement pouvant être inséré, l'agencement peut être tel qu'un clapet est articulé à la manière d'une charnière sur l'un(e) des deux montants ou branches, lequel clapet peut être enclenché dans une position de pivotement définie dans un évidement de l'autre montant et relie les deux montants ou branches l'un(e) à l'autre dans cette position de pivotement.

Si une console relativement rigide est souhaitée, les bords de la console, voisins de la traverse centrale du profilé de support, peuvent être reliés directement les uns aux autres.

2 0 Finalement, il est préférable que le profilé de support comprenne des deux côtés de la traverse centrale un montant, aile ou patte à enclenchement, dont le bord peut être enclenché, sous l'effet d'une déformation élastique du profilé de support, dans un évidement en forme de rainure du rail. Le profilé de support ainsi configuré peut être facilement enclenché dans de grandes pièces sur le rail.

2 5 Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués plus en détail par la suite en s'appuyant sur les dessins. Dans ces dessins: la figure 1 illustre une découpe d'un transport aérien électrique destiné au transport de carrosseries de véhicule; la figure 2 illustre en échelle agrandie une coupe, à travers le rail de support du transport aérien électrique de la figure 1, le dispositif de transfert sans contact d'énergie aux wagonnets individuels du transport aérien électrique étant aménagé dessus; la figure 3 illustre une vue semblable à la figure 2 d'un second exemple de réalisation du dispositif selon l'invention.

Sur la figure 1, une découpe d'un transport aérien électrique est dotée dans l'ensemble du chiffre de référence 1. Le transport aérien électrique 1 comprend un rail de support 2 maintenu par exemple par une construction en acier au-dessus de la partie inférieure, rail sur lequel peut se déplacer une pluralité de wagonnets 3. Chaque wagonnet 3 comprend deux châssis 4, 5 avec des roues 6, 7, qui roulent sur le côté supérieur du rail de support 2. Les roues 6 de respectivement un châssis 4 d'un wagonnet 3 sont propulsées par un moteur électrique 8.

Sur les châssis 4, 5 de chaque wagonnet 3 est accroché un cadre porteur 9, lequel possède une plate-forme de réception 10 pour l'objet devant être transporté, dans l'exemple représenté une carrosserie de véhicule 11.

Le long de la surface latérale du rail de support 2 tournée vers l'observateur sur la figure 1 est disposé un dispositif de transfert sans contact de l'énergie électrique nécessaire en particulier à la propulsion des moteurs électriques 8, laquelle énergie porte dans l'ensemble le chiffre de référence 12. Pour décrire plus en détail ce dispositif 12, il est à présent fait référence à la figure 2 0 2. Il est possible de reconnaître à nouveau sur celle-ci le rail de support 2 du transport aérien électrique 2 en coupe et en échelle agrandie. Le dispositif 12 se situe sur le côté droit du rail de support 2 sur la figure 2 et comprend un profilé de support en matière plastique, qui est caractérisé dans l'ensemble par le chiffre de référence 13. Ce profilé de support en matière plastique 13 est conçu comme une marchandise au mètre et s'étend en continu le long de la surface latérale du rail de support 2. Des segments individuels du profilé de support 13 sont aboutés les uns aux autres.

Le profilé de support 13 possède une traverse centrale 14 qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface latérale du rail de support 2 et est formée sur les parties supérieure et inférieure respectivement d'un montant à enclenchement 15 et/ou 16. Les plans du montant à enclenchement 15, 16 s'étendent selon un angle aigu par rapport au plan de la traverse centrale 14 du profilé de support 13. Leurs bords sont épaissis par des bourrelets d'enclenchement 17, 18, lesquels se mettent en prise dans les évidements 19, 20 correspondants sur le rail de support 2. La distance entre les évidements 19 et 20 du rail de support 2 et les dimensions du profilé de support 13 sont ajustées les unes aux autres de telle sorte que, dans la position de montage représentée sur la figure 2, le profilé de support 13 soit déformé de manière élastique et ainsi clipsé dans l'ensemble dans le rail de support 2.

Sur la traverse centrale 14 du profilé de support 13 est formée respectivement, dans les zones d'extrémité supérieure et inférieure, une console 21, 22, qui fait saillie en forme de bride et/ou de nervure sensiblement horizontalement de la traverse centrale 14 à distance du rail de support 2. La console supérieure 21 comprend deux montants 21a, 21b, qui sont reliés sur leur extrémité supérieure par un logement 23 en forme de canal pour un câble de puissance 24. Dans la zone inférieure, le logement 23 est délimité par une surface en forme d'arc de cercle en section transversale, qui entoure un angle de sensiblement plus de 180 et dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre du câble de puissance 24. Le passage étroit en forme de fente, qui mène depuis l'intérieur du logement 23 vers l'extérieur, présente également une 2 0 largeur, qui est légèrement plus petite que le diamètre du câble de puissance 24. C'est la raison pour laquelle ce dernier peut être pressé sous l'effet d'une certaine déformation élastique du logement 23 à l'intérieur du logement 23, dans lequel il est maintenu avec stabilité et précision. Un accrochage du câble de puissance 23 n'est pas possible dans ce dispositif 12. Des processus d'enfilage devant être 2 5 réalisés péniblement à la main ne sont pas nécessaires, lorsque le câble de puissance 24 doit être posé.

Sur la surface latérale extérieure du logement 23 est formé un second logement 25 en forme de U en section transversale, lequel sert à loger un bus 26 amenant des signaux de donnée. Le logement 25 s'étend de la même façon que le logement 23 du câble de puissance 24 et le bus 26 le long de l'ensemble de la longueur du rail de support 2 du transport aérien électrique 1.

Le montant supérieur 21a ainsi que le montant inférieur 21b du profilé de support 13 comprennent tous les deux respectivement une grosseur 27 et/ou 28 sensiblement en forme de demi-cercle en section transversale, orientée vers l'extérieur. Les bords de la console 21 situés à l'intérieur, par conséquent voisins de la traverse centrale 14, ne sont pas reliés les uns aux autres. Les grosseurs 27 et 28 ainsi que le fait que les bords intérieurs de la console 21 ne sont pas reliés facilitent la déformation élastique du profilé de support 13 lors de l'enclenchement dans les évidements 19 et 20 du rail de support 2. Lorsque le processus d'enclenchement est terminé, un profilé de renforcement non représenté, reliant les montants 21a, 21b, peut être inséré dans les deux grosseurs 27', 28' si nécessaire.

La console inférieure 22 comprend également un montant supérieur 22a et un montant inférieur 22b, qui sont reliés l'un à l'autre sur le côté opposé à la traverse centrale 14 par un logement 27 en forme de canal, ouvert vers le haut. Un second câble de puissance 28 est posé dans le logement 27, qui s'étend également sur toute la longueur du profilé de support 13 perpendiculairement au plan du dessin de la figure 2 et sur toute la longueur du rail de support 2.

Les montants 22a et 22b de la console inférieure 22 sont sensiblement plans, ne comprennent par conséquent aucune grosseur. En outre, ils sont reliés 2 0 l'un à l'autre au niveau de leurs bords, voisins de la traverse centrale 14 du profilé de support 13. La console inférieure 22 est par conséquent relativement rigide par comparaison de la console supérieure 21. En principe, il serait cependant possible de configurer également la console inférieure 22 de la même façon que la console supérieure 21.

Sur le logement 27 de la console inférieure 22 n'est formé aucun autre logement; il va de soit qu'il est ici cependant possible de prévoir également un autre logement en forme de canal, dans lequel peut être posé un câble quelconque amenant de l'énergie ou des données.

Le dispositif de transfert d'énergie 12 comprend en plus de la partie stationnaire, qui, comme cela est décrit ci-dessus, comprend le profilé de support 13 avec les câbles électriques 24, 26 et 28 posés à l'intérieur de celui- ci, une tête de transfert 29 sur chaque wagonnet 3. Ces têtes de transfert 29 sont configurées en section transversale, comme l'illustre la figure 2, sensiblement en forme de E avec trois montants horizontaux 29a, 29b, 29c. Le montant horizontal central 29b se met en prise entre les deux consoles 21, 22 du profilé de support 13, tandis que le montant horizontal supérieur 29a de la tête de transfert 29 chevauche le premier câble de puissance 24 posé dans le logement supérieur 23 et le montant horizontal inférieur 29c saisit le second câble de puissance 28 posé dans le logement inférieur 27. Dans la tête de transfert 29 sont introduites des bobines de réception, dans lesquelles est induite la tension de fonctionnement nécessaire au fonctionnement des moteurs électriques 8 et des autres composants électriques du wagonnet 3. Des bobines d'émission et de réception, destinées à échanger les données avec le bus de données 26 posé dans le logement 25 de la console supérieure 21, se situent en outre dans la tête de transfert 29.

Sur le trajet du wagonnet 3, la tête de transfert 29 se déplace respectivement le long du câble électrique 24, 26 et 28, la configuration géométrique représentée sur la figure 2 restant la même.

L'exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3 ne diffère que de celui de la figure 2 que dans la configuration détaillée de la console supérieure 121. Le montant inférieur 121b de celle-ci ne comprend aucune 2 0 grosseur; au lieu de cela, un clapet 190 est articulé sur son côté intérieur tourné vers le montant supérieur 121a par l'intermédiaire d'une charnière à point mince 191. Ledit clapet peut être pivoté entre la position représentée sur le dessin, dans laquelle il relie les deux montants 121a, 121b l'un à l'autre, s'enclenche dans la grosseur 127 du montant supérieur 121a et renforce la console 121, et une seconde 2 5 position, dans laquelle il se situe selon un angle aigu par rapport au montant inférieur 121b et confère à la console 121 une plus grande flexibilité.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transfert sans contact d'énergie électrique par au moins un câble de puissance amenant l'énergie électrique, lequel câble est posé le long d'un rail stationnaire d'un système de déplacement, sur ou vers un élément mobile pouvant se déplacer le long du rail, lequel élément comprend une tête de transfert coopérant de manière inductive avec le câble de puissance, avec au moins un élément de support fixé de manière amovible au rail, qui comprend un logement pour le câble de puissance, caractérisé en ce que l'élément de support (1) est un profilé de support (13) s'étendant le long de sensiblement l'ensemble du rail (2), profilé qui comprend au moins un logement (23, 27) en forme de canal, de rigole ou de gouttière ouvert(e) sur un côté, logement dans lequel est posé un câble de puissance (24, 28).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé de support (13) comprend deux logements (23, 27) s'étendant parallèlement, logements dans lesquels est posé respectivement un câble de puissance (44, 48).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profilé de support (13) comprend au moins un logement (25) en forme de canal, de rigole ou de gouttière dans lequel est posée une ligne de transfert des données (26).

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les logements (23, 25, 27) sont disposés respectivement sur l'extrémité d'un bras ou d'une console (21, 22), qui s'étend à partir d'une traverse centrale (14) du profilé de support (13).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la console (21, 22) comprend deux branches parallèles (21a, 21b, 22a, 22b), qui sont reliés l'une à l'autre par le logement (23, 27) au niveau de leurs bords opposés à la traverse centrale (14).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les branches (21a, 21b) d'une console (21) comprennent des indentations ou grosseurs (27, 28) s'étendant parallèlement à la direction d'extension du profilé de support (13).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les bords d'une console (21) voisins de la traverse centrale (14) du profilé de transport (13) ne sont pas reliés directement les uns aux autres.

8. Dispositif selon la revendication 7 se rattachant à la revendication 6, caractérisé en ce qu'un profilé de renforcement reliant les deux branches (21a, 21b) l'une à l'autre peut être inséré dans les indentations ou grosseurs (27', 28').

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un clapet (190) est articulé en forme de charnière sur une (121b) parmi les deux branches (121a, 121b), lequel clapet peut être enclenché dans une position de pivotement définie dans un évidement (127) de l'autre montant (121b) et relie les deux branches (121a, 121b) l'une à l'autre dans cette position de pivotement.

10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les bords d'une console (22) voisins de la traverse centrale (14) du profilé de transport (13) sont reliés directement les uns aux autres.

11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profilé de support (13) comprend des deux côtés de la traverse centrale (14) une aile ou patte à enclenchement (15, 16), dont le bord (17, 18) peut être enclenché sous l'effet de la déformation élastique du profilé de support (13) dans un évidement (19, 20) en forme de rainure du rail (2).