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Pendule à suspension à griffe oscillante pour accessoires liés au fil de frottement des caténaires des lignes de traction électrique parcourues à grande vitesse,
Le fil de frottement des caténaires des lignes de traction électrique est lié rigidement à un certain nom- bre d'accessoires dont le but est, soit de soutenir ce fil (pendules de suspension), soit de le placer à une position déterminée de l'axe de la voie ( griffes d'anti-balançan- tes), ,soit de l'alimenter en courant (griffes d'alimentation), soit de joindre deux portions de fil oontiguës (flûtes,de jonction et griffes d'ancrage d'isolateur de section),
Ces accessoires sont ordinairement ancrés sur la partie rainu- rée du fil au moyen d'une griffe composée de deux demi- griffes présentant à leur partie inférieure un profil inté- rieur épousant la partie rainurée du fil et serrées en con- tact par boulon ou par un autre moyen,
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Dans le cas le plus général du pendule de suspension, la griffe est suspendue sur un câble ou fil porteur par l'intermédiaire d'un collier généralement en feuillard de cuivre. Dans les modèles actuellement connus, la griffe et le collier sont rigidement assemblés entre eux, ou dans d'autres modèles, s'ils ont la possi- bilité d'osciller l'un par rapport à l'autre, cette oscil- lation se fait .-autour d'un axe d'articulation placé très au-dessus du centre de gravité du fil.
L'objet de la présente invention est un pendule de suspension à griffe oscillante, l'oscillation. de cette griffe ayant lieu autour d'un axe perpendiculaire au fil, et tangent sensiblement à la génératrice supérieure du fil de contact.
De plus, le pendule, selon l'invention, cons- titue une suspension étudiée pour que les sollicitations mé- caniques qu'elle impose au fil troublent le moins possible ses cractéristiques mécaniques lors du passage du frotteur de prise de courant et,en particulier, son inertie et sa flexibilité.
La suspension réalisant théoriquement la so- lution de ce problème consisterait à laisser le fil de frottement osciller librement autour d'un axe horizontal passant par le centre de gravité de sa section. En outre, la masse dont il est rendu solidaire au droit de sa sus- pension devrait être la plus faible possible. La griffe d'os- cillation selon l'invention, permet de résoudre très avantageu- sement le premier point de ce problème, le second l'étant de même par la diminution de la masse de la griffe et du dispositif d'attache solidaire du fil de frottement, en lui permettant de se soulever et de jouer librement par rapport au fil de suspension, lors de ce soulèvement.
De oette manière, la griffe d'atteche du fil
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de frottement ne sera également pas soumise aux réaotions mécaniques causées par une liaison rigide aveo le fil por- teur.
Le dispositif, objet de l'invention, compren- dra donc une griffe dans laquelle est prévu un logement où passe un axe d'oscillation perpendiculaire au fil de frottement, cet axe étant tangent à la génératrice supé- @ rieure dudit fil. Cet axe d'oscillation est solidaire d'une tige verticale dont l'extrémité supérieure est suspendue à un collier reposant sur le câble porteur; la solidarisation de ces deux pièces étant telle qu'elle permette un dépla- oement vertical de la griffe, sans que le collier de sus- pension soit entraîné dans son déplacement.
Cette liaison peut être réalisée, soit par coulissement de l'équipage in- férieur comprenant la griffe et son axe d'oscillation dans le collier de suspension, ou encore par une attache défor- mable telle qu'un câble ou fil souple, ou une chaîne.
L'examen des conditions de travail du fil de frottement aux grandes vitesses donne lieu aux remarques suivantes :
Les pendules de suspension actuellement utilisés provoquent des chocs sur le frotteur, qui donnent lieu à des ruptures de contact, provoquant ainsi des productions périodiques rapprochées d'aras électriques dont la répéti- tion est cause d'usure rapide des surfaces en frottement et des perturbations nuisibles dans la distribution du courant aux moteurs des locomotives.
A grande vitesse de circulation, la pression exercée par le frotteur provoque une oourbure du fil de frottement dont la convexité est orientée vers le haut.Cette courbure se propage comme une onde sur la ligne à la vitesse du trotteur. Lorsque cette onde rencontre un pendule, la griffe de celui-ci plonge vers l'aval, elle est ensuite' soulevée dans son ensemble, puis plonge vers l'amont. Si cette griffe est liée rigidement au collier de suspension, ce
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dernier prend un mouvement de fouet qui transmet au fil de frottement les réactions du câble porteur s'opposant à. l'oscillation libre du fil de frottement.
Avant l'attaque du frotteur, le collier de suspension vient frapper le câble porteur et en reçoit une réaction qui exerce sur la griffe, un moment de torsion important, étant donné le grand bras de levier.
Cette action s'oppose au passage du frotteur sans choc, qui nécessiterait une flexibilité très grande du fil de frottement.
Si le pendule de suspension est articulé en un point queloonque, l'existence même du faible bras de levier donne lieu également à la création d'un moment de torsion s'opposantà la libre oscillation du fil de frottement.
On voit donc facilement que la présente invention permet de respecter intégralement la flexibilité du fil de frottement, puisqu'il est articulé autour du pendule de sus- pension en un point très voisin du centre de gravité de sa section.
La description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique
La figure 1 représente une vue schématique d'un pendule de suspension rigidement lié au câble porteur et frotteur$ lorsqu'il est attaqué par le frotteur du panto- graphe.
La figure 2 est une vue schématique analogue à la figure 1 d'un pendule de suspension ayant un point d'articulation quelconque.
Les figures 3, 4 et 5, représentent respective- ment en coupe de profil, en élévation et en plan, une
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griffe selon l'invention, et serrage par boulon,
Les figures 6, 7 et 8 représentent en éléva- tion, en coupe- de profil et en plan, une griffe à serrage par rampe et oadre-olavette,
Les figures 9 et 10 représentent, en élévation, avec coupe partielle, et en profil également aveo coupe partielle, l'ensemble d'une griffe à serrage par rampes, assemblées par deux bottiers les coiffant, montée sur son pendule en feuillard,
La figure 11 représente en plan la griffe isolée,
La figure 12 est une coups de l'ensemble de la griffe suivant l'axe XII-XII de la figure 9.
Les figures 13 et 14 sont des perspectives oava- lières d'une demi-griffe et d'un demi-boîtier,
Les figures 15 et 16 représentent, en élévation et profil, une variante de réalisation du pendule avec un collier en feuillard et un dispositif de suspension élas- tique.
La figure 17 représente en profil une suspension par chaîne,
Les figures 18, 19 et 20 représentent en profil élévation et plan la suspension d'une griffe d'alimentation du fil de contact,
Les figures 21 et 22 représentent,en coupe
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et en plan, un dispositif d'attaohe à un bras d'anti-balansant.
Les figure's 23 et 24 représentent ,en éléva- et en profil, l'ensemble d'une griffe à serrage par rampes assemblées par deux boîtiers la coiffant, montés sur un pendule en feuillard, variante de réalisation analogue à celle qui est représentée aux figures 9 et 10,
Avant l'attaque du frotteur, de la section où est fixée la griffe, le oollier vient frapper le porteur.
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en reçoit une réaction (fig.1), qui exerce sur la griffe B un moment important,étant donné le grand bras de levier, lequel s'oppose à la flexibilité du fil nécessaire au pas- sage du trotteur sans choc,
Un pendule articulé en un point quelconque (fig.2) donne également lieu à un moment s'opposant à la libre oscillation du fil due à la composante 0 de la traction D du collier sur la griffe.
La condition nécessaire pour que ce moment soit nul est que l'articulation se fasse sur le centre de gravité du fil ou en un point très voisin,
La griffe représentée aux figures 5, 4 et 5, est constituée par deux demi-griffes identiques 1, assemblées par deux boulons identiques 2, noyés dans des logements
3 de forme hexagonale et 4 de forme ronde, venus de fonderie dans les demi-griffes, et dont les éorous sont goupillés,
La partie inférieure 5 des demi-griffes épouse le profil de la rainure du fil la et les parties supérieures 6, en contact, forment pivot de résistance pour transmettre la pression des boulons sur la partie inférieure.
Un trou circulaire 7 est aménagé dans chaque demi-griffe pour servir de logement à l'axe d'oscillation 8 lorsque les axes des deux trous coïncident, ce qui est assuré par le centrage des demi-Griffes par les boulons. L'alésage 7 est percé de manière à être situé au voisinage immédiat du fil de frottement.
L'axe 8 est solidaire d'une tige perpendiculaire
9 qui peut battre librement dans un logement 10 aménagé dans les demi-griffes.
La griffe représentée aux figures '6, 7 et 8 est composée de deux demi'-griffes identiques 11 dont le profil intérieur est sensiblement le même que celui de la griffe déjà décrite, mais dont l'assemblage est obtenu par un cadre 12 formé de trois branches solidaires, les branches identiques 13 ayant un profil en forme de clavettes reotan- gulaires; lesquelles viennent se loger dans les rainures
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taillées selon le même profil, prévues dans des demi- ooquilles 14 pratiquées dans la partie supérieure de chaque demi-griffe 11.
Les deux branches se terminent par deux ouvertures 15 allongées où viennent se loger une clavette à deux talons 16 entretoisant les deux branches et une cla- vette 17 opérant le serrage, qui se bloque par une goupille de sécurité le,
Le fil de contact la représenté aux figures
9 et 10 est -serré par deux demi-griffes identiques 19 rendues solidaires par deux demi-bottiers identiques 20.
L'assemblage se fait par les rampes 21 des demi- griffes, Inclinées sur la verticale et par rapport à l'axe du fil, lesquelles viennent se loger dans les rampes complémentaires 26 prévues dans les boîtiers.
Les deux demi-coquilles sont présentées l'une en face de l'autre sur la partie rainurée du fil et sont centrées par les ergots.,et mortaises 23 et 24. Elles sont percées chacune d'un trou 25 qui, lorsque les coquilles sont centrées, ont leur axe qui coïncide, l'ensemble for- mant un logement pour l'axe d'oscillation 26, qui se trouve ainsi placé tangentiellement à la génératrice su- périeure du fil de contact.
L'axe est constitué sur l'ensemble décrit par deux demi-axes 26, en fil faisant partie d'une boucle 27 elle- même supportée par la partie inférieure de la fenêtre 28 du oollier en feuillard 29 prenant appui sur le câble porteur 30.
Pour le -montage, la boucle est légèrement ouverte et engagée dans la fenêtre 28, les deux demi-axes 26 sont ensuite rapprochés et logés dans les trous 25 des demi- griffes, Celles-ci, après être placées sur le fil et oen- trées, sont rendues solidaires en faisant coulisser l'un vers l'autre et parallèlement au fil, les demi-boîtiers 30.
Le serrage à coin produit suffit pour fixer solidement l'ensemble qui est immobilisé à titre de sécurité par les
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goupilles identiques 31 qui traversent les oreilles 32 venues de fonderie avec le bottier.
La partie supérieure de la boucle 33 peut coulisser dans l'ouverture 26, jusqu'à une position supérieure déter- minée par le rebord 34 de la fenêtre. La longueur de la bou- cle et la longueur de la fenêtre sont telles que le soulève- ment de la griffe produit par la pression exercée par le frotteur ne soulève pas le collier suspendu au porteur, La boucle est guidée dans son mouvement vertical par deux en* coches 35 aménagées dans le collier, et enoadrant ses deux branches*
Les variantes de réalisation représentées aux figures 15 et 16 comportent un axe 36 solidaire d'une tige 37 elle-même solidaire d'un plateau 38 coulissant par deux tétons en T 39 dans la fenêtre 40 du collier 41,
La tige 37 est guidée par une encoche 42 prévue dans la partie recourbée à angle droit 43 du feuillard.
Cette partie constitue le siège d'un ressort 44 qui supporte le plateau 3. Un ressort 45 prenant point d'appui à sa base sur le plateau 39 et à son sommet sur un plateau 46 as- sure l'amortissement du mouvement ascensionnel. Les res- sorts sont guidés par des tubes 47 et 48, solidaires des sièges 39 et 46, Le rôle du ressort 44 est de supporter élastiquement la griffe à une hauteur fixée. Ce mode de suspension est intéressant si on veut que le fil de contact conserve un niveau constant en effet, sous l'influence du vent, les pendules sont inclinés, s'ils restaient de lon- gueux fixe, le fil de contact serait surélevé par rapport à son niveau initial.
Le ressort est étudié pour que l'ac- tion du vent assure son écrasement d'une certaine flèche qui permet au pendule de s'allonger et au fil de contact, de rester au même niveau*
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Sur la figure 17, l'axe 49 est solidaire d'une boucle
50, supportée par les maillons de la chaîne 51, assemblée par le boulon 52 au collier 53 prenant appui sur le porteur.
La longueur de la boucle est telle que le frotteur ne puisse jamais venir en oontaot avec les maillons de la chaîne lors du relèvement de la griffe sous l'influence de la pression du trotteur,
Les figures 18, 19 et 20 sont relatives à la sus- pension suivant l'invention d'une griffe d'alimentation$ laquelle, étant donnée sa masse relativement grande, présente un point dur important sur la trajectoire du frotteur, Selon la conception nouvelle le logement de l'axe d'oscillation est constitué par deux trous 54 centrés sur le même axe, amé- nagés dans les deux demi-griffes 55 et 56, Ce logement est placé à un endroit, le plus près possible du fil de contact et le plus voisin possible de la projection verticale du centre de gravité de l'ensemble oscillant,
oompte tenu de la soudure 57 du câble d'alimentation sur la griffe et de la partie osoillante de ce câble 58.
Des évidements 59 et 60 sont aménagés sur les deux griffes pour éviter que, lors de l'oscillation, celles-ci ne viennent heurter la suspension 59.
Les figures 21 et 22 représentent la liaison de la griffe déorite sur la figure 3 à un bras d'anti-balançant.
Afin de permettre la rotation de la griffe par rapport au bras d'un certain angle de part et d'autre de l'axe de la vole, la tige 61, solidaire de l'axe, est terminée par une cuvette circulaire 62, dans laquelle le téton 63 terminant le bras d'anti-balançant 64 peut tourner. Ce téton muni de deux ergots diamétralement opposés 65 est introduit dans son logement 62 en faisant tourner la griffe de 90 . Ainsi, les ergots peuvent passer par les orifices 66 du logement et
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pénétrer dans la cuvette. Comme la position de la griffe n'est jamais telle en ligne que les tétons de l'axe se pré- sentent en face des orifices, la permanence de l'assemblage est réalisée.
Une forme de réalisation simplifiée des pendules déjà décrits en référence aux figures 9, 10 et 11 est présentée aux figures 23 et 24.
Dans ce oas, le oollier de fixation sur le câble por- teur 30 est constitué également par une bande de feuillard 29 y prenant appui sur une surface 66 légèrement arrondie.
Les bandes de feuillard 29 sont réunies à leur partie infé- rieure, mais constituent une boucle, d'ouverture légèrement supérieure au diamètre du câble porteur 30 à la partie supé- rieure.
En outre, l'axe de pivotement 26, solidarisant les deux demi-griffes 19 avec le feuillard 29, est fixé directe- ment dans un alésage 67 pratiqué au travers des deux épais- seurs de feuillard. Le débattement longitudinal de la boucle dans la griffe autour de l'axe 26 est assuré par la présence d'un évidement 68, suffisamment large, pratiqué à la fois dans les deux demi-griffes 19 et dans les deux demi- coquilles de solidarisation des doux demi-griffes,
Dans cette forme de réalisation, un soulèvement au passage du frotteur du pantographe affecte l'ensemble formé par les griffes et par le collier.
Une construction relativement simple, en métaux lé- gers, permet néanmoins d'assurer une grande efficacité à oe dispositif.
La présente invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés. Un dispositif de liaison, aussi bien entre les demi-griffes qu'entre la griffe elle- même et son oollier, pourrait présenter de nombreuses autres combinaisons des divers assemblages des éléments entre-eux,
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ces éléments pouvant être d'ailleurs réalisés selon d'au- tres formes que celles qui ont été décrites, et en parti- culier, l'axe d'oscillation pourrait être remplacé par une rotule comprise dans un évidement centrale aménagé entre les deux demi-griffes de serrage du fil de contact, ces deux demi-griffes étant assemblées entre elles par tous mo- yens connus.
En outre, l'axe d'oscillation, au lieu d'être noyé à l'intérieur des demi-griffes de serrage, dans le but d'évi- ter qu'il soit accroché par le frotteur, pourrait être placé à l'extérieur des demi-griffes, et constitué par deux demi- axes centrés venus de fonderie aveo les griffes ou fixé sur elles par un moyen quelconque, ledit axe ainsi formé reposant sur le collier avec interposition d'un appui cou- lissant ou non
De même, le collier réalisé On feuillard pourrait être remplaoé par un collier plus léger en fil.
Au contraire, dans des cas spéciaux où les conditions de travail de la li- gne imposeraient de transmettre entre le fil de frottement et le fil porteur une pression importante par l'intermédiaire du ressort représenté 4 la figure 16, on pourrait oonsti- tuer un collier en matière lourde ou chargée convenablement,
Il va de soi également, que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux formes de réalisation qui viennent d'être décrites.
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