La présente invention concerne un dispositif de guidage d'un mât apte à coulisser axialement dans un autre mât, un bras télescopique comprenant au moins deux mâts et un tel dispositif, ainsi qu'un procédé de guidage de deux mâts l'un par rapport à l'autre au moyen d'un tel dispositif.

L'invention s'applique en particulier aux bras télescopiques utilisés dans les usines de production d'aluminium.

L'aluminium est produit industriellement selon le procédé de Hall-Héroult, dans des cellules d'électrolyse de l'alumine en solution dans un bain d'électrolyte. Le fonctionnement d'une usine d'électrolyse nécessite des interventions sur les cellules d'électrolyse parmi lesquelles figurent, notamment, le remplacement des anodes usées par des anodes neuves, le prélèvement de métal liquide des cellules et les prélèvements ou ajouts d'électrolyte. Afin d'effectuer ces interventions, les usines sont généralement équipées de machines de service comprenant des ponts mobiles qui peuvent être translatés au-dessus des cellules d'électrolyse et sur lesquels peuvent être déplacés des modules de service. Les modules de service portent des bras télescopiques s 'étendant vers les cellules, les bras étant équipés, à leur extrémité inférieure, de divers organes de manutention et d'intervention. Ces organes peuvent être des outils tels que des pelles, des pinces, etc.

Les bras télescopiques comprennent au moins un mât fixé au module de service et un mât mobile portant l'organe de manutention et d'intervention, coulissant axialement dans le premier mât ou autour de celui-ci. Il est nécessaire de réaliser un guidage des mâts l'un par rapport à l'autre et un maintien dans la position souhaitée, afin que l'organe de manutention et

d'intervention soit positionné de façon satisfaisante par rapport à la cellule d'électrolyse, selon l'intervention à effectuer.

Selon une première réalisation connue, ce guidage est obtenu par le roulement de galets en acier ou en fonte traitée associés à l'un des mâts sur des rails en acier soudés ou fixés par boutonnage ou crapaudage sur l'autre mât. Mais, si les efforts de guidage sont relativement faibles en fonctionnement normal, des efforts beaucoup plus importants peuvent résulter d'une mauvaise mise en oeuvre des machines de service. Afin de résister à ces efforts accidentels, il est nécessaire de prévoir des galets de grandes dimensions, et les rails doivent être réalisés en un acier très résistant afin d'éviter leur détérioration par les galets. Cette première réalisation est fiable, mais encombrante et coûteuse.

Selon une deuxième réalisation connue, ce guidage est obtenu par le glissement de patins en matériau frottant fixés à l'un des mâts sur des rails en acier soudés ou fixés par boulonnage ou crapaudage sur l'autre mât. Là encore, les rails doivent être réalisés en un acier résistant pour limiter leur usure. Cette deuxième réalisation permet de supporter des efforts importants avec un encombrement réduit, grâce à l'utilisation des patins. Cependant, les patins rendent difficile le coulissement d'un mât dans l'autre, et ils s'usent rapidement du fait du caractère agressif et corrosif de l'environnement de travail, notamment dû à la présence d'alumine.

De plus, les première et deuxième réalisations précitées nécessitent l'usinage de structures longues, pouvant dépasser cinq mètres. Ces structures sont constituées soit par la surface des mâts, qui doit former une surface d'appui satisfaisante pour les rails, soit par les rails eux-mêmes.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus.

A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de guidage d'un premier mât présentant un premier axe par rapport à un deuxième mât présentant un deuxième axe, le deuxième mât étant destiné à être monté sensiblement coaxialement dans le premier mât de façon à pouvoir coulisser dans celui-ci, le dispositif de guidage étant destiné à être fixé à une extrémité du premier mât ou du deuxième mât, et à coopérer avec une zone de contact située sur la face extérieure du deuxième mât ou sur la face intérieure du premier mât, respectivement, et comprenant au moins une unité de guidage agencée pour coopérer avec une zone de contact du deuxième mât ou du premier mât, respectivement, l'unité présentant une direction de poussée sensiblement orthogonale à la zone de contact avec laquelle elle est destinée à coopérer.

Selon une définition générale de l'invention, l'unité de guidage comprend au moins : un galet monté rotatif autour d'un axe sensiblement orthogonal à la direction de poussée, le dispositif de guidage étant destiné à être monté de sorte que l'axe du galet soit sensiblement orthogonal au premier axe ; un patin présentant une face d'appui sensiblement orthogonale à la direction de poussée ; des moyens aptes à permettre le déplacement de l'axe du galet par rapport au patin, sensiblement parallèlement à la direction de poussée, en fonction des efforts exercés par le mât sur le galet, entre une première position dans laquelle le galet s'étend au-delà de la face d'appui du patin, la zone d'appui de l'unité sur le mât étant formée uniquement par une portion du galet, et une deuxième position dans laquelle le galet ne s'étend pas au-delà de la face d'appui du patin, la zone d'appui de l'unité sur le mât étant formée par une portion du galet et par le patin.

Ainsi, le dispositif permet un guidage satisfaisant du premier mât par rapport au deuxième mât, à la fois en fonctionnement normal lorsque les efforts sont

fαibles, via les galets, et dans les cas où s'exerce sur le dispositif des efforts exceptionnels. Dans ce dernier cas, l'appui n'est plus assuré par les galets seuls mais également par les patins, ce qui permet un serrage important sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à des galets de grandes dimensions, à des

5 matériaux particulièrement résistants ou à un usinage important, et sans occasionner de détérioration de la zone du mât en contact avec le galet. Les risques de détérioration étant considérablement diminués, la disponibilité du module de service qui porte les bras télescopiques et sa durée de vie sont accrues.

/o

Pour plus de simplicité, on définit les termes « avant » et « arrière » par rapport à la direction de poussée, le terme avant désignant le sens dirigé vers le mât sur lequel s'appuie le galet et/ou le patin, le terme arrière correspondant au sens opposé.

!5

Selon une réalisation possible, le dispositif comprend des moyens de rappel élastique aptes à exercer un effort sensiblement parallèlement à la direction de poussée, lesdits moyens de rappel élastique étant agencés de sorte que, lorsque l'axe du galet est dans la première position, ils puissent être comprimés 20 pour permettre le déplacement de l'axe du galet vers la deuxième position. Peuvent également être prévus des moyens de précompression agencés pour que, lorsque l'axe du galet est dans la première position, les moyens de rappel élastique soient comprimés et sollicitent de ce fait l'axe du galet vers l'avant. Il en résulte un meilleur guidage du mât.

25

L'axe du galet peut être solidaire d'un levier monté pivotant autour d'un axe fixe par rapport au patin et sensiblement parallèle à l'axe du galet.

Dans ce cas, par exemple, une partie des moyens de rappel élastique est en

30 appui sur une zone du levier, l'axe du galet étant situé entre l'axe du pivotement du levier et ladite zone du levier. On peut obtenir par cette

structure une plus grande amplitude de pivotement. En variante, ladite zone du levier est située entre l'axe de pivotement du levier et l'axe du galet.

Selon une réalisation possible, le levier est formé de deux flasques sensiblement parallèles et orthogonaux à l'axe du galet, le galet étant disposé entre les deux flasques, et lesdits flasques sont d'une part placés, à l'une de leurs extrémités, de part et d'autre d'un support fixe par rapport au patin, et reliés par une tige traversant le support, ladite tige formant axe de pivotement du levier par rapport audit support, et d'autre part reliés, à l'autre de leurs extrémités, par une plaque sur laquelle les moyens de rappel élastique sont en appui.

Le patin peut être formé par le support, ou bien être distinct du support.

Les moyens de précompression comprennent par exemple : - un ressort présentant un axe sensiblement parallèle à la direction de poussée, le ressort étant en appui, à une première extrémité, sur une paroi solidaire du patin, disposée typiquement perpendiculairement à la direction de poussée en arrière de l'axe du galet et, à une deuxième extrémité, sur une pièce d'appui solidaire de l'axe du galet ; - des moyens de blocage fixes par rapport au patin, agencés pour empêcher le déplacement de ladite pièce vers l'avant et autoriser le déplacement de ladite pièce vers l'arrière.

Les moyens de blocage peuvent comprendre une tige filetée disposée à l'intérieur du ressort, sensiblement coaxialement à celui-ci, ladite tige filetée présentant une première partie extrême coopérant avec un trou taraudé ménagé dans la paroi sur laquelle la première extrémité du ressort est en appui et une deuxième partie extrême fixée à un élément transversal de blocage, et la pièce d'appui peut présenter un orifice traversant afin de pouvoir être engagée autour de la tige filetée et de pouvoir être en appui contre l'élément

trαnsversαl de blocage, sous l'action du ressort, lorsque l'axe du galet est dans la première position.

Ces moyens peuvent en outre comprendre une pièce cylindrique creuse formant entretoise, montée coaxialement autour de la tige filetée, à l'intérieur du ressort, entre la paroi sur laquelle la première extrémité du ressort est en appui et l'élément transversal de blocage.

Selon un premier mode de réalisation, le dispositif est destiné à être fixé à une extrémité du premier mât et à coopérer avec une zone de contact située sur la face extérieure du deuxième mât, ledit dispositif comprenant un logement destiné à recevoir le deuxième mât, et un nombre Nl d'unités de guidage, Nl étant de préférence compris entre 1 et 20 inclus, typiquement entre 2 et 12 inclus, lesdites unités étant disposées sensiblement sur les faces d'un polygone fictif à proximité des angles de celui-ci, les faces d'appui des patins desdites unités étant dirigées vers le logement.

Ce dispositif peut comprendre un boîtier dans lequel sont placées les unités de guidage, et dans lequel est ménagé le logement, le boîtier étant réalisé en au moins deux parties destinées à être assemblées l'une à l'autre autour du deuxième mât.

De plus, des moyens de réglage de l'écartement entre les parties du boîtier peuvent être prévues, afin de régler les dimensions transversales du logement en fonction des dimensions transversales du deuxième mât.

Selon un autre mode de réalisation, le dispositif est destiné à être fixé à une extrémité du deuxième mât et à coopérer avec une zone de contact située sur la face intérieure du premier mât, ledit dispositif présentant une forme extérieure adaptée à la forme intérieure du premier mât et comprenant un nombre N2 d'unités de guidage, N2 étant de préférence compris entre 1 et 20

inclus, typiquement entre 2 et 12 inclus, lesdites unités étant disposées sensiblement sur les faces d'un polygone fictif à proximité des angles de celui- ci, les faces d'appui des patins desdites unités étant dirigées vers l'extérieur du dispositif.

Ce dispositif comprend une ossature sur laquelle sont placées les unités de guidage. Ladite ossature peut comprendre au moins un premier et un deuxième étages, chaque étage comprenant au moins deux unités dont les faces d'appui des patins sont dirigées à l'opposé l'une de l'autre, la direction de poussée des unités du premier étage étant de préférence orthogonale à la direction de poussée des unités du deuxième étage.

Les deux mâts peuvent être des cylindres de révolution ou présenter en coupe la forme d'un polygone, régulier ou non. Une ou plusieurs unités peuvent être prévues par côté du polygone. Les sections des deux mâts peuvent être identiques ou, en variante, être différentes mais adaptées pour que le deuxième mât puisse être inséré dans le premier. Le plus souvent, la section extérieure du deuxième mât et la section intérieure du premier mât sont complémentaires, mais on peut envisager d'autres formes (par exemple l'un des mâts de section carrée et l'autre de section octogonale adaptée).

Selon un autre aspect, l'invention concerne un bras comportant au moins un premier mât présentant un premier axe et un deuxième mât présentant un deuxième axe, monté dans le premier mât sensiblement coaxialement de façon à pouvoir coulisser dans le premier mât, le premier ou le deuxième mât étant destiné à être fixé sur une structure, le bras comprenant en outre au moins un premier et/ou un deuxième dispositifs tel que précédemment décrits, le premier dispositif étant fixé à une extrémité du premier mât et coopérant avec une zone de contact située sur la face extérieure du deuxième mât, le deuxième dispositif étant fixé à une extrémité du deuxième mât et coopérant avec une zone de contact située sur la face intérieure du premier mât.

Le premier mât peut comprendre une collerette destinée à la fixation du premier dispositif, ladite collerette étant disposée à l'extrémité correspondante dudit premier mât.

Selon encore un autre aspect, l'invention se rapporte à un procédé de guidage d'un premier mât présentant un premier axe par rapport à un deuxième mât présentant un deuxième axe, le deuxième mât étant destiné à être monté sensiblement coaxialement dans le premier mât de façon à pouvoir coulisser dans celui-ci, le procédé comprenant les étapes consistant à : prévoir au moins un dispositif de guidage tel que précédemment décrit ; fixer ledit dispositif à une extrémité du premier mât, respectivement du deuxième mât ; engager le deuxième mât dans le premier mât, le dispositif étant agencé pour que les galets roulent le long de la face extérieure du deuxième mât, respectivement de la face intérieure du premier mât ; agir sur le dispositif pour placer l'axe du galet dans la première position.

L'un des avantages de l'invention est de permettre un roulement des galets sur le mât sensiblement sans jeu et sans effort de compression.

On décrit à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation possible de l'invention, en référence aux figures annexées :

La figure 1 est une représentation schématique d'une salle d'électrolyse destinée à la production d'aluminium, équipée d'une machine de service comprenant des bras télescopiques ;

La figure 2 est une vue en perspective d'un bras télescopique comprenant un premier mât et un deuxième mât engagé axialement dans le premier mât, montrant un dispositif de guidage selon l'invention, placé à l'extérieur des mâts

La figure 3 est une vue en coupe longitudinale médiane du bras de la figure 2, montrant en outre un dispositif de guidage selon l'invention placé à l'intérieur des mâts ;

La figure 4 est une vue en perspective du dispositif extérieur de la figure 2 ; La figure 5 est une vue en coupe du dispositif de la figure 4, selon un plan vertical médian parallèle à l'un des côtés dudit dispositif ;

La figure 6 est une vue agrandie et en coupe partielle du détail A de la figure

5;

La figure 7 est une représentation schématique en coupe partielle du deuxième mât et du dispositif de la figure 4 coopérant avec ledit mât, lorsque l'appui sur le mât est obtenu par le galet seul ;

La figure 8 est une représentation schématique en coupe partielle du deuxième mât et du dispositif de la figure 4 coopérant avec ledit mât, lorsque l'appui sur le mât est obtenu par le galet et le patin ; La figure 9 est une vue en perspective du dispositif intérieur de la figure 3 ; et

La figure 10 est une vue latérale du dispositif de la figure 9, une plaque latérale de l'ossature ayant été ôtée.

Les usines de production d'aluminium comprennent une ou plusieurs salles d'électrolyse 1. Tel qu'illustré à la figure 1 , chaque salle d'électrolyse 1 comporte plusieurs cellules d'électrolyse 2 disposées en rangées. Une cellule d'électrolyse 2 comprend une série d'anodes 3 munies chacune d'une tige métallique 4 permettant sa fixation et son raccordement électrique à un cadre anodique métallique (non représenté).

La salle d'électrolyse 1 comprend également au moins une machine de service 5 servant à effectuer des opérations sur les cellules 2 telles que les changements d'anode 3 ou les prélèvements ou ajouts d'électrolyte. La machine de service 5 peut également servir à la manutention de charges diverses, telles que des éléments de cuve, des poches de métal liquide ou des anodes.

La machine de service 5 comprend un pont mobile 6 qui repose et circule sur des chemins de roulement 7a, 7b disposés parallèlement l'un à l'autre et à l'axe de la rangée de cellules 2. Le pont mobile 6 peut ainsi être déplacé le long de la salle d'électrolyse 1.

La machine de service 5 comprend également un module de service 8 apte à être déplacé sur le pont mobile 6 comme indiqué par la double flèche de la figure 1. Le module de service 8 porte un ou plusieurs bras télescopiques 9 s' étendant vers le bas, vers les cellules 2. Selon les applications, les bras 9 sont disposés sensiblement verticalement ou de façon inclinée par rapport à la verticale. Pour des raisons de commodité et de clarté, la description sera effectuée dans le cas où les bras 9 sont sensiblement verticaux.

Les bras 9 sont équipés, à leur, extrémité inférieure, de divers organes 10 de manutention et d'intervention. Ces organes peuvent notamment être un piqueur (servant à briser la couche d'alumine et le bain solidifié qui couvre généralement les anodes 3), une pelle à croûtes (servant à dégager l'emplacement de l'anode 3, après le retrait de l'anode usée, par enlèvement des matières solides qui s'y trouvent), une pince de manutention des anodes 3 (servant à saisir et manipuler les anodes 3 par leur tige 4 pour l'enlèvement des anodes usées et la mise en place d'anodes neuves dans la cellule 2), etc.

Le bras télescopique 9, tel que représenté sur les figures 2 et 3, comprend tout d'abord un mât fixe 11 en métal, par exemple en acier, monté sur le module de service 8. Le mât fixe 11 est creux et présente un axe vertical 12. Le mât fixe 11 est ici de section carrée, et possède un côté de longueur typiquement comprise entre 100 et 800 mm. D'autres formes sont envisageables, le mât 11 pouvant être de section polygonale ou présenter la forme d'un cylindre de révolution. La section carrée présente l'avantage de permettre un maintien très satisfaisant sous des efforts de torsion. A son extrémité inférieure, le mât 11 comprend une collerette 13 plane et horizontale, de section carrée.

Le bras télescopique 9 comprend également un mât mobile 14, qui peut être creux pour en limiter le poids, d'axe 15, réalisé en métal, par exemple en acier. Le mât mobile 14 présente une forme extérieure complémentaire de la forme intérieure du mât fixe 11, afin de pouvoir être placé à l'intérieur du mât fixe 11 de sorte que les axes 14, 15 soient sensiblement confondus, et afin de pouvoir coulisser axialement par rapport au mât fixe 11. Dans la réalisation représentée, le mât mobile 14 possède une section carrée et présente un côté de longueur inférieure à la longueur du côté de la section du mât fixe 11. Ainsi, lorsque les mâts 11, 14 sont coaxiaux, il existe entre eux un jeu j transversal, typiquement de 10 à 20 mm, permettant le coulissement axial.

On définit un repère orthogonal direct (x,y,z), tel que représenté sur la figure 2, dans lequel l'axe z correspond à l'axe 12 du mât fixe 11 et est orienté dans le sens de la pénétration du mât mobile 14. Dans la description qui suit, l'axe z est vertical ascendant, mais il pourrait être oblique. Plus généralement, l'axe z est l'axe de référence dans le cas du déplacement relatif de deux mâts, le mât de référence pouvant être fixe ou lui-même mobile par rapport à un autre mât.

Enfin, le bras télescopique 9 comprend un dispositif de guidage extérieur 16, fixé à l'extrémité inférieure du mât fixe 11, et un dispositif de guidage intérieur 17, fixé à l'extrémité supérieure du mât mobile 14. Ces deux dispositifs 16, 17 sont destinés à guider le coulissement du mât mobile 14 dans le mât fixe 11.

Comme illustré sur les figures 4 et 5, le dispositif extérieur 16 comporte un boîtier 18 qui présente ici la forme d'un parallélépipède rectangle de section carrée.

Le boîtier 18 comporte une paroi latérale 19 présentant quatre côtés, ainsi qu'une paroi inférieure 20 et une paroi supérieure 21 destinée à être fixée à la collerette 13 du mât fixe 11, en dessous de celle-ci. A fin de simplification, le boîtier 18 sera décrit dans la position où les parois inférieure 20 et supérieure 21 sont horizontales (perpendiculaires à l'axe z).

Le boîtier 18 est formé de deux parties 22a, 22b identiques assemblées l'une à l'autre selon un plan diagonal vertical du boîtier 18. A cet effet, chacune des parties 22a, 22b comprend, à chacune de ses extrémités latérales, une patte 23 parallèle au plan diagonal d'assemblage des deux parties 22a, 22b. Pour l'assemblage du boîtier 18, les pattes 23 des parties 22a, 22b sont fixées deux à deux par des boulons 24, avec interposition d'une cale 25 de réglage.

Les parois inférieure 20 et supérieure 21 présentent toutes deux une ouverture centrale en forme de carré dont la longueur des côtés est voisine de la longueur des côtés du mât mobile 14. Est ainsi défini dans le boîtier 18 un logement vertical 26, destiné à recevoir le mât mobile 14, et dont les dimensions transversales peuvent être ajustées en choisissant une cale 25 d'épaisseur déterminée. Plus généralement, le logement 26 présente une forme et des dimensions adaptées à celles du mât 14.

Le dispositif extérieur 16 comprend en outre plusieurs unités 27 de guidage du mât mobile 14, le nombre d'unités étant adapté aux efforts de sollicitation de l'outil 10 porté par le mât 14. Dans la réalisation représentée, le dispositif 16 comprend deux unités 27 par côté de la paroi latérale 19, soit huit unités 27.

La description qui suit est effectuée en référence à l'unité située à l'extrémité gauche de la figure 5, pour plus de simplicité.

L'unité 27 comporte un support 28 placé contre la paroi latérale 19 et fixé sous la paroi supérieure 21, par exemple par des vis, à l'intérieur du boîtier 18. Le support 28 est sensiblement parallélépipédique. Il présente une hauteur (selon z) d'environ un quart de la hauteur intérieure du boîtier 18, entre les parois inférieure 20 et supérieure 21. En outre, il s'étend selon x (perpendiculairement à la paroi latérale 19 à laquelle il est fixé) sur une distance suffisante pour que sa face avant 29 (opposée à la paroi latérale 19 à laquelle le support 28 est fixé) soit située légèrement en avant, vers l'intérieur du logement 26, par

rαpport au bord 30 de l'ouverture centrale de la paroi supérieure 21. Le support est réalisé en un matériau adapté au frottement, tel que le bronze, l'acier, la fonte, ou une matière synthétique comme un polyamide, et constitue ainsi un patin 31, la face avant formant la face d'appui 29 du patin 31.

L'unité 27 comporte également un levier 32 formé de deux flasques 33a, 33b parallèles et verticaux, s'étendant perpendiculairement à l'axe y. A leur partie supérieure, située à proximité de la paroi supérieure 21 du boîtier 18, les flasques 33a, 33b sont placés de part et d'autre du patin 31 et reliés par une tige 34 orientée parallèlement à l'axe y, le levier 32 pouvant ainsi pivoter autour de l'axe 35 de la tige 34. A leur partie inférieure, située à proximité de la paroi inférieure 20 du boîtier 18, les flasques 33a, 33b présentent une échancrure 60 ouverte à l'opposé du logement 26. Une plaque 36, orthogonale à l'axe x, est fixée dans les deux échancrures 60, reliant ainsi les deux flasques 33a, 33b à leur partie inférieure. La plaque 36 présente une forme en croix, vue selon la direction y, et est retenue dans des rainures ménagées dans les côtés inférieur et supérieur de l' échancrure 60. En outre, la plaque 36 présente un orifice traversant 36a sensiblement central.

En partie centrale, sensiblement à mi-hauteur du boîtier 18, les deux flasques 33a, 33b sont reliés par une tige d'axe 37 parallèle à l'axe y, maintenue par d'un côté par un écrou 38 et de l'autre par une pièce de maintien 39. Un galet 40 est monté rotatif autour de la tige d'axe 37, entre les flasques 33a, 33b. Dans cet exemple, le diamètre du galet 40 est de l'ordre du tiers de la hauteur du boîtier 18.

Enfin, l'unité 27 comporte, en partie inférieure du boîtier 18 et à l'intérieur de celui-ci, une tige 41 d'axe 42, s'étendant selon l'axe x, ladite tige 41 étant filetée au moins à ses deux parties extrêmes. Une première partie extrême de la tige filetée 41 coopère avec un trou taraudé ménagé dans la paroi latérale 19 et avec un écrou 43 situé à l'extérieur du boîtier 18. A l'autre extrémité de la

tige filetée 41, vers le logement 26, est disposée une rondelle 44 en appui contre la tête 45 de la tige filetée 41. Autour de la tige filetée 41 est montée coaxialement une entretoise 46 cylindrique creuse, de diamètre intérieur supérieur au diamètre de la tige filetée. L'entretoise 46 s'étend entre la paroi 5 latérale 19 et la rondelle 44 et maintient entre ces deux éléments une distance fixe telle que la vis 45 ne s'étende pas au-delà de la face d'appui 29 du patin 31. En variante, on peut prévoir une pièce intermédiaire 47 entre la paroi latérale 19 et l'entretoise 46 (voir figure 6).

/o La plaque 36 est engagée autour de l'entretoise 46, via l'orifice 36a, dont le diamètre est sensiblement supérieur au diamètre extérieur de l'entretoise 46. Enfin, un ressort hélicoïdal 48 est placé autour de la tige filetée 41 et autour de l'entretoise 46, sensiblement coaxialement. Le ressort s'appuie d'une part sur la face intérieure de la paroi latérale 19 du boîtier 18, et d'autre part sur la plaque

!5 36.

Les autres unités 27 sont identiques à celle qui vient d'être décrite. Les deux unités 27 situées sur un même côté de la paroi latérale 19 sont placées de sorte que les axes 37 des galets 40 soient sensiblement parallèles, par exemple 20 confondus, la face d'appui 29 de chacun des patins 31 étant dirigée vers le logement 26 et située sensiblement dans un même plan vertical (parallèle à l'axe z). Ces deux unités 27 sont de plus écartées l'une de l'autre de façon à assurer un meilleur guidage du mât mobile 14. Dans le boîtier 18, les unités 27 de deux côtés opposés de la paroi latérale 19 se font face deux à deux.

25

Pour la mise en place du dispositif extérieur 16 autour du mât mobile 14, on détermine les dimensions transversales du mât mobile 14 pour choisir la cale 25 adaptée permettant que, une fois les deux parties 22a, 22b du boîtier 18 assemblées, et la paroi supérieure 21 du boîtier 18 fixée à la collerette 13 du 30 mât fixe 11, les galets 40 des unités 27 roulent sur le mât mobile 14 sans jeu et sans effort de compression. La tige filetée 41 permet de comprimer le ressort 48

pαr l'intermédiaire des plaques 36, la longueur de l'entretoise 46 étant choisie pour créer l'effort de précontrainte souhaité sur le galet 40. L'unité est alors dans la première position, représentée sur la figure 7. La ligne pointillée représente la verticale, et la ligne joignant l'axe 35 de pivotement du levier 32 5 et l'axe 37 de rotation du galet 40 est inclinée par rapport à la verticale d'un angle aO. La portion avant du galet 40 est située au-delà de la face d'appui 29 du patin 31, vers l'intérieur du logement 26, à une distance d de ladite face d'appui 29. Dans cette première position, la zone d'appui de l'unité 27 sur le mât 14 est formée uniquement par le galet.

Î0

Si l'effort exercé par le mât mobile 14 sur le galet 40 dépasse l'effort de précontrainte du ressort 48, le mât 14 provoque, par appui sur le galet 40, le pivotement du levier 32 autour de l'axe 3. Ce mouvement entraîne le pivotement et le déplacement vers l'arrière de la plaque 36 qui s'écarte ainsi

15 de la rondelle 44. Cela est rendu possible à la fois par le fait que le ressort 48 se comprime et par le fait que diamètre de l'orifice 36a est supérieur au diamètre extérieur de l'entretoise 46. Le pivotement du levier s'arrête lorsque la portion avant du galet 40 s'étend sensiblement dans le même plan vertical que la face d'appui 29 du patin 31. L'unité 27 est alors dans la deuxième position,

20 représentée sur la figure 8. La ligne pointillée représente la verticale, et la ligne joignant l'axe 35 de pivotement du levier 32 et l'axe 37 de rotation du galet 40 est inclinée par rapport à la verticale d'un angle a, le levier ayant pivoté d'un angle (a-aθ) par rapport à la première position. Dans cette deuxième position, la zone d'appui de l'unité 27 sur le mât 14 est formée par le galet 40 et par le

25 patin 31. Ainsi, si l'effort exercé par le mât 14 continue d'augmenter, l'effort sur le galet 40 reste limité à l'effort résultant de la compression du ressort 48, et le reste de l'effort exercé par le mât 14 est repris par le patin 31. De ce fait, on évite une déformation du mât 14 par les galets 40, et il n'est plus nécessaire de prévoir des rails sur le mât ni de réaliser le mât en un matériau très résistant.

30

Il est ainsi possible d'utiliser des galets de petite taille, qui suffisent pour obtenir un guidage satisfaisant lorsque les efforts sont faibles, en fonctionnement normal. Le dispositif peut également accepter des efforts accidentels importants, puisque, dans ce cas, l'appui se fait également sur les patins. La surface de contact des patins 31 sur le mât est dimensionnée de sorte que la pression unitaire reste faible. On peut donc utiliser des profils standard qui servent à la fois de mât et de rail de roulement, sans usinage.

On décrit à présent le dispositif intérieur 17, en référence aux figures 9 et 10. Le dispositif 17 présente ici la forme d'un parallélépipède rectangle dont la section est un carré de côté voisin de la longueur du côté de la section intérieure du mât fixe 11. Plus généralement, la forme et les dimensions du dispositif intérieur 17 sont adaptées à celles de la section intérieure du mât fixe 11.

Le dispositif 17 comprend une ossature 50 dans laquelle sont disposées plusieurs unités de guidage 27 du mât fixe 11. L'ossature 50 est par exemple mécano- soudée.

L'ossature 50 comporte une paroi inférieure 51 destinée à être fixée, par exemple par soudage, à l'extrémité supérieure du mât mobile 14, au-dessus du mât 14. A fin de simplification, le dispositif 17 sera décrit dans la position où la paroi inférieure 51 est horizontale.

L'ossature 50 comprend également, au-dessus de la paroi inférieure 51, une première plaque intermédiaire 52 parallèle à la paroi inférieure 51 et reliée à celle-ci par une paroi latérale 53 de section carrée. Sur chacun des côtés de la paroi latérale 53 est fixé, par exemple par vissage, un patin 31 réalisé en un matériau adapté au frottement, tel que le bronze, l'acier, la fonte, ou une matière synthétique comme un polyamide. Le patin 31 présente une face d'appui 29 (opposée à la paroi latérale à laquelle le patin 31 est fixé) située

légèrement en avant, vers l'extérieur de l'ossature 50, par rapport à l'enveloppe de l'ossature 50. Le patin 31 peut s'étendre sur sensiblement toute la longueur du côté correspondant. En variante, l'unité 27 peut comporter deux patins 31 localisés aux extrémités de chacun des côtés de la paroi latérale 53.

Au-dessus de la première plaque intermédiaire 52, l'ossature comprend un premier étage 54 puis une deuxième plaque intermédiaire 55, un deuxième étage 56 et enfin une paroi supérieure 57. Le premier étage 54 présente deux plaques latérales verticales 58a, 58b orientées ici perpendiculairement à l'axe x, et le deuxième étage 56 présente deux plaques latérales verticales 59a, 59b orientées perpendiculairement aux plaques latérales 58a, 58b du premier étage 54, soit ici perpendiculairement à l'axe y.

En pratique, les unités de guidage 27 du dispositif intérieur 17 sont identiques entre elles et similaires à celles du dispositif extérieur 16, à la différence que le support 28 ne forme pas le patin, le patin 31 étant disposé comme indiqué précédemment en partie inférieure du dispositif 17. De plus, la face avant du support 28 est située en retrait par rapport à l'enveloppe de l'ossature 50 pour ne pas venir en contact avec le mât 11.

Le premier étage 54 comporte quatre unités 27, réparties en deux ensembles. Les deux unités 27 d'un ensemble sont disposées de sorte que les axes 37 des galets 40 soient sensiblement parallèles, par exemple confondus, et orthogonaux aux plaques latérales 58a, 58b, les faces avant des supports 28 étant dirigées vers l'extérieur, ces unités 27 étant de plus écartées l'une de l'autre de façon à permettre un meilleur guidage. Ainsi, la face avant d'un support 28 d'une unité 27 d'un ensemble et la face avant d'un support 28 d'une unité 27 de l'autre ensemble sont dirigées à l'opposé l'une de l'autre. De plus, les supports 28 des unités 27 d'un ensemble sont situés sous l'axe 37 des galets 40, tandis que les supports 28 des unités 27 de l'autre ensemble sont

situés au-dessus de l'axe 37 des galets 40, c'est-à-dire disposés tête bêche, afin de limiter l'encombrement.

Le deuxième étage 56 comporte également quatre unités 27, réparties en deux ensembles, de façon similaire à ce qui a été décrit pour le premier étage 54. De plus, les axes 37 des galets 40 des unités du deuxième étage 56 sont orthogonaux aux axes 37 des galets 40 des unités du premier étage 54.

Bien entendu, le nombre d'unités 27 du dispositif intérieur 17 et leur répartition peuvent être différents, selon les efforts à prévoir.

Le dispositif intérieur 17 est fixé, typiquement par soudage, à l'extrémité supérieure du mât mobile 14 avant l'introduction du mât mobile 14 dans le mât fixe 11. Une fois que les dimensions intérieures du mât fixe 11 sont déterminées, on place des cales (ici non représentées) de dimensions adaptées, de même épaisseur, d'une part entre le support 28 et l'ossature 50 (par exemple la paroi 70) et d'autre part entre le ressort 48 et l'ossature 50 (par exemple la paroi 70), afin que les galets 40 des unités 27 roulent sur le mât fixe 11 sans jeu et sans effort de compression. La cale permet un ajustement de l'espacement transversal (c'est-à-dire perpendiculairement au premier axe) afin de compenser les imperfections de la surface intérieure du premier mât.

Et, comme pour le dispositif extérieur 16, l'axe 37 du galet 40 peut être déplacé entre la première et la deuxième position suivant les efforts exercés par le mât fixe 11, la zone d'appui de l'unité 27 étant formée respectivement par le galet 40 seulement, ou par le galet 40 et le patin 31.

Plus de deux mâts peuvent ainsi être assemblés les uns aux autres pour former le bras télescopique 9. Le nombre de mâts mobiles est de 1 , 2 ou 3 pour les applications dans le domaine de la production d'aluminium par électrolyse.

I! va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci- dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.