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Collecteur de courant
L'invention concerne, en général, les collecteurs de courant et se rapporte, en particulier, aux collecteurs de courant du type à sabot glisseur pour prendre le courant à un câble de trolley pour les véhicules propulsés électriquement.
Les buts de l'invention sont :
Au point de vue général, créer un collecteur de courant de construction simple de fabrication peu coûteuse, de bon rende- ment et durable en service; plus spécialement, monter un sabot glisseur de collecteur de courant sur une pièce support de façon qu'il puisse pivoter dans tous les sens autour d'un point de contact, pratiquement, cette pièce utilisant un dispositif normal de maintien pour appli- quer le sabot glisseur sur le support, tout en lui laissant sa @ --- @
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liberté de mouvement, et un dispositif auxiliaire de maintien afin d'empêcher le sabot glisseur de quitter accidentellement son support;
maintenir unepression de contact minimum déterminée, en un point de contact, entre un sabot glisseur et un support, et utiliser un dispositif de retenue pour empêcher que le sabot glisseur ne quitte accidentellement son support; maintenir élastiquement un sabot glisseur et une pièce support dans une position...relative déterminée et protéger le dis- positif de maintien en utilisant un dispositif de maintien auxi- liaire normalement inopérant, servant à limiter le degré d'écar- tement entre le sabot glisseur et la pièce support; fixer ensemble, de manière amovible, un sabot glisseur et un capot suspendu et les maintenir ensemble au moyen d'une pièce support par un dispositif de retenue élastique.
D'autres buts de l'invention se comprendront d'eux-mêmes ou seront spécifiés ci-après.
Conformément à l'invention, un sabot glisseur de collec- teur de courant pour un véhicule propulsé électriquement est monté, de façon pivotante, sur une pièce support de façon à osciller au- tour d'un point de contact, pratiquement, par lequel le courant venant du sabot glisseur peut être conduit. On peut suspendre un capot au sabot glisseur au moyen de pièces de serrage ajustables disposées de part et d'autre du sabot, de façon à emprisonner pra- tiquement le point de contact entre le sabot glisseur et le support. on peut accrocher des ressorts aux pièces de serrage et au support à l'intérieur du capot suspendu pour maintenir le sabot glisseur et le support en contact dans une position relative déterminée.
Une partie pendante du capot peut être disposée de façon à être normalement écartée d'un dispositif se trouvant sur le support et à
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coopérer avec lui dans des conditions anormales afin d'empêcher que le sabot glisseur et le support ne se séparent accidentelle- ment et afin de protéger les ressorts.
La nature et la portée de l'invention ressortiront clai- rement de la description détaillée suivante, faite avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue de profil d'un collecteur de courant réalisant les principales caractéristiques de l'invention.
La figure 2 est une vue en plan du collecteur de courant de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une vue de profil de la pièce support.
La figure 5 est une coupe du sabot glisseur, prise transversalement.
La figure 6 est une coupe longitudinale du sabot glisseur.
La figure 7 est une vue en plan du capot.
La figure 8 est une vue de profil du capot.
La figure 9 est une vue en bout du capot.
La figure 10 est une vue en plan d'une pièce de serrage.
La figure il est une vue de profil de la pièce de serrage,
La figure 12 est une vue en plan d'une variante du col- lecteur de courant conforme à l'invention.
La figure 13 est une vue de profil partiellement en coupe, du collecteur de courant de la figure 12 ; etla figure 14 est une vue en bout, partiellement en coupe, du collecteur de courant de la figure 12.
Sur les figures 1, 2 et 3 des dessins, la référence 10 désigne, dans son ensemble, un collecteur de courant comprenant, par exemple, un sabot glisseur rainuré 12 devant venir en contact avec un câble de trolley (non représenté), la pièce principale 14
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à fixer à une flèche de trolley ou semblable, et une pièce support 16 servant à monter le sabot glisseur de façon pivotante sur la piéce principale.
Le sabot glisseur 12 peut être muni d'un capot suspendu ou enveloppe 18 enfermant pratiquement la pièce support. Le sabot glisseur et le capot peuvent être maintenus ensemble au moyen d'un dispositif approprié tel que les pièces de serrage 20 qui peuvent être disposées de part et d'autre du sabot glisseur. Grâce aux boulons 22 et écrous 24 qui fixent de façon réglable les pièces de serrage au capot 18, on peut attacher facilement le sabot glisseur au capot ou l'enlever pour des réparations.
On peut utiliser des dispositifs de retenue appropriés, pour réunir le sabot glisseur 12 et le capot 18 au support 16 dans une position relative déterminée. Par exemple, une butée à billes 26 peut être montée sur le support 16, de façon à pou- voir tourner, et on peut relier la butée et le sabot glisseur au moyen de ressorts 28. Par exemple, les extrémités inférieures des ressorts 28 peuvent être repliées dans des ouvertures 30 sur les côtés opposés de la butée 26, les extrémités supérieures pouvant être attachées à des dispositifs tels que des oreilles pendantes 32 au bas des côtés des pièces de serrage 20 en con- tact avec le sabot glisseur.
Le sabot glisseur 12 et le capot 18 peuvent donc être appliqués sur le support 16 de manière à pouvoir osciller dans plusieurs plans autour du point de contact entre sabot et support.
Les ressorts de maintien 28 servent à garder une pression de con- tact minimum au point de contact entre le sabot glisseur et le support, afin d'assurer le passage convenable du courant au point de vue caractéristiques de conductibilité de façon à obtenir un fonctionnement efficace du collecteur de courant.
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La pièce principale 14 peut être une construction ap- propriée quelconque en tôle, par exemple, et ayant une douille pratiquement verticale 34 servant à recevoir la pièce support 16, ainsi qu'une douille 36 dirigée suivant un certain angle par rapport à la douille verticale, pour recevoir une perche de trolley ou une rallonge de la perche de trolley 38. On peut utiliser des dispositifs tels que des boulons 40 pour serrer fermement la perche ou la rallonge de perche de trolley dans la douille 36.
En se reportant à la figure 4 des dessin%on voit que la pièce support 16 peut comprendre un corps central pratiquement cylindrique 42 ayant un appendice fileté 44 de section réduite à la base pour recevoir un écrou, par lequel la pièce support peut être fixée dans la douille 34 de la pièce principale. Des dispositifs appropriés peuvent être prévus pour empêcher la ro- tation du support 16 dams la douille 34, tels que, par exemple, les côtés aplatis 46 près de l'appendice fileté 44, qui peuvent s'emboîter dans une partie de côté également dressée, dans le fond de la douille 34. Une partie d'extrémité élargie 48 peut être prévue à l'extrémité supérieure de la pièce support, de façon à former un épaulement 50 sur tout le pourtour qui peut être utilisé à une fin qui sera exposée ci-après.
Afin que le sabot glisseur 12 puisse pivoter, la pièce support 16 peut être terminée par une pointe de contact 52 à son extrémité supérieure, cette pointe étant, de préférence, en une matière relativement dure de résistance électrique assez faible. Des alliages de cuivre et de beryllium peuvent très bien convenir, par exemple. La pièce de contact 52 peut être fixée au support de manière appropriée quelconque, par exemple, une par- tie filetée de la pièce de contact venant se visser dans une par- tie intérieure centrale 54 taraudée pratiquée dans la partie supé- @
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rieure de la tige support.
Les figures 5 et 6 montrent le sabot glisseur 12 de construction appropriée quelconque, dans son ensemble, formé, par exemple, d'une pièce principale allongée 56 en métal non ferreux, tel que l'aluminium, le bronze, ou des matières sem- blables, et ayant une rainure longitudinale 58 sur sa surface supé- rieure avec des lèvres 60 qui remontent pour recevoir un câble de trolley (non représenté). Afin de maintenir les bonnes carac- téristiques de conduction de courant et d'usure, la pièce prin- cipale 56 peut être pourvue d'une insertion 62 pour l'usure et la conduction du courant de façon à former une surface portante pour le câble de trolley, au moins dans le fond de la rainure 58.
L'insertion 62 peut être d'une nature appropriée quelconque, telle qu'un composé carboné, ou une matière semblable, ou une insertion en métal relativement dur, suivant les caractéristiques de conduc- tion de courant et d'usure particulières désirées.
Afin de permettre au sabot glisseur 12 de pivoter sur la pièce de contact 52, un dispositif approprié peut être prévu pour recevoir la pièce de contact 52, tel que, par exemple, une partie rentrante conique 66 pratiquée dans la face inférieure du sabot glisseur. Afin d'obtenir pratiquement un contact punctiforme, d'as- surer les bonnes caractéristiques de conduction du courant et de permettre au sabot glisseur d'osciller librement sur la pièce de contact 52, les arêtes du cône formé par la partie rentrante 66 formeront un angle relativement grand par rapport à l'angle formé par les parois inclinées de la pièce de contact 52.
Stil faut que le corps 56 du sabot glisseur soit en une matière non ferreuse relativement tendre, il peut être utile d'employer une pièce rapportée dure 68 en une matière telle que de l'acier à outil ou de la fonte coquillée, placée sur la face inférieure du sabot et contenant la. partie rentrante 66, de manière à former un
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contact convenable au point de vue résistance mécanique et con- duction de courant avec la pièce de contact 52 du support 16.
L'insertion d'usure 62 et l'insertion 68 peuvent être placées dans le corps du sabot 56 d'une manière appropriée quelconque, d'une coulée, par exemple, de façon à obtenir un contact intime pour la conduction du courant. On peut utiliser un dispositif approprié pour bien aligner le sabot glisseur avec le capot, par exemple, les pattes 70 qui se trouvent à la partie Inférieure du sabot, près des extrémités. Des projections latérales 72, peu- vent être prévues de chaque côté de la pièce principale 56 près de la prtie inférieure. pour venir en contact avec les pièces de serrage 20 afin d'aider à serrer le sabot glisseur sur le capot 18.
En se reportant aux figures 7, 8 et 9, on voit que le capot 18 peut, par exemple, avoir la forme d'un casque hémisphéri- que ?4, avec une face supérieure 76 relativement plane. Le fond du casque 74 peut être percé d'une ouverture allongée 78, afin de recevoir la partie centrale du corps 42 du support 16. Les côtés 80 de l'ouverture peuvent ê tre pratiquement parallèles, et suffisamment écartés l'un de l'autre afin de permettre au capot de se mouvoir par rapport au support. Une ouverture centrale 82 peut être pratiquée dans le dessus ?6 du capot, pour recevoir l'insertion 68 se trouvant sur la face inférieure du sabot glis- seur, de manière à pouvoir emboiter la pièce de contact 52 dans la partie rentrante 66.
Des ouvertures appropriées 84 peuvent aussi être prévues dans le dessus 76 pour recevoir les pattes 70 se trouvant à la partie inférieure du sabot glisseur 12, afin de bien aligner celui-ci avec le capot. Pour rendre le sabot glisseur 12 et le capot 18 solidaires, on peut prévoir des dispo- sitifs tels que des évidements 86 de chaque côté du casque 24 pour
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recevoir les écrous 24. Des tous appropriés 88 pour les boulons peuvent être pratiqués dans le dessus du capot, les boulons 22 servant à attacher les pièces de serrage, de façon amovible, au capot. Des dispositifs tels que les trous 90 peuvent être prévus dans le dessus du capot, de chaque côté, pour recevoir les oreil- les pendantes 32 des pièces de serrage.
Pour renforcer encore la réunion du sabot glisseur et du capot, des épaulements 92 peuvent être prévus aux bords extérieurs de la face supérieure 76, de façon à servir de points d'appui aux pièces de serrage 20.
Les figures 10 et 11 représentent les pièces de serrage qui peuvent, par exemple, comprendre des parties plates 94 ter- minées par des courbures devant stadapter au contour du capot.
Les parties inférieures peuvent être pourvues d'oreilles pendan- tes 32 avec des ouvertures 96 pour recevoir les extrémités des ressorts de retenue 28. Les parties plates peuvent avoir des ouvertures appropriées 98 près des extrémités, pour recevoir les boulons 22 qui servent à les attacher au capot. Des ouver- tures 99 peuvent encore être prévues dans les parties plates 94 pour permettre d'introduire un outil approprié pour soulever les pièces de serrage de façon à placer ou à enlever plus facilement le sabot glisseur 12.
Pour assembler le collecteur de courant, on peut glisser la butée à bille 26 sur la partie centrale 42 de la tige support 16, de manière qu'elle soit appliquée contre l'épaulement 50. On peut alors introduire le bout inférieur 44 de la tige support 10, par l'ouverture supérieure 82 et l'ouverture inférieure ?8 du capot 18, dans la douille 34 de la pièce principale 14 du collec- teur de courant, et l'y fixer fermement au moyen de l'écrou 100.
On peut alors accrocher les extrémités inférieures des ressorts de retenue 28 dans les ouvertures 30 de la bague de butée 26, et leurs extrémités supérieures peuvent être repliées dans les ouver- @
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tures 96 des oreilles pendantes 32 des pièces de serrage 20, en les tirant jusque hauteur des ouvertures 90 prévues, dans ce but, de chaque côté du dessus du capot.
On peut placer ensuite le sabot glisseur 12, la pointe de contact 52 pénétrant dans la partie femelle 66, et on peut le fixer au capot 18 en introduisant un outil approprié par une des ouvertures 99 des pièces 'de serrage pour soulever celles -ci, de façon à pouvoir placer les côtés 72 du sabot glisseur sous les bords des pièces de serrage 20, en introduisant les boulons 22 par les ouvertures 98 dans les pièces de serrage et par les ouvertures correspondantes 86 dans la par- tie supérieure du capot, et en serrant les écrous 24.
Le sabot glisseur 12 peut alors osciller librement sur la pointe de contact 52 du support 16, ce mouvement étant unique- ment limité par les bords 80 de l'ouverture ?8 dans le fond du capot, ce qui empêche le sabot glisseur de basculer autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du sabot glisseur au de la rainure 58. Les ressorts de retenue 28 servent normalement à don- ner une pression de contact minimum déterminée entre la pièce de contact 52 et l'insertion 68 dans le fond du sabot glisseur, de manière à éviter normalement toute séparation de ces pièces et à former un chemin relativement bon conducteur pour amener le courant du sabot glisseur.
Il faut remarquer que les côtés 80 de l'ouverture 78 dans le fond du capot 18 limitent normalement rien que le degré d'oscillation du sabot glisseur 12 et du capot 18 sur la pointe de contact 52, et ne viennent pas autrement en contact ou en rap- port avec la pièce support. Cependant, si le sabot glisseur 12 et le capot 18 ont tendance à quitter la pièce de contact 16 dans des conditions de travail anormales, comme lorsque le collecteur de courant déraille et s'emmêle dans un tendeur ou autre élément
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semblable, les côtés 80 de l'ouverture 78 viennent en contact avec la face inférieure de la bague de butée 26, qui ne peut re- monter sur la pièce support 16 par l'épaulement circulaire 50.
De cette manière, on dispose d'un dispositif de maintien auxi- liaire servant à empêcher que le sabot glisseur quitte acciden- tellement la pièce de contact, et à protéger les ressorts de retenue 28 contre des tensions excessives, de manière à conser- ver leurs caractéristiques de fonctionnement normal.
Aux figures 12, 13 et 14 qui représentent une variante de l'invention, la référence 110 désigne, dans son ensemble, un collecteur de courant comprenant, un sabot glisseur 112 monté de façon à pivoter, sur la pièce de contact 114 d'un support 116, qui est emboîté dans une pièce principale 118 ayant une douille 120 pour recevoir la perche ou l'allonge de perche de trolley 122e
Dans cette variante de l'inventions le sabot glisseur 112 peut avoir une partie rentrante conique 124 à sa face infé- rieure pour y recevoir la pièce de contact 114 et une rainure allongée 126, dans sa face supérieure, pour y recevoir le câble de trolley. Des flasques latéraux 128 peuvent ê tre percés de trous, pour recevoir des dispositifs, tels que des boulons 130, pour y attacher un capot suspendu 132.
Des dispositifs appropriés, tels que les rivets 134, peuvent être mis dans des ouvertures 136 dans les flasques latéraux 128 pour y attacher des ressorts de retenue 138. Les extrémités inférieures de ceux-ci peuvent être fixées au moyen de dispositifs tels que les oreilles 140 d'une bague de retenue ou de butée 142, montée de façon à pouvoir tour- ner, sur la pièce support 116 et à venir s'appliquer contre un épaulement périphérique 144 sur ce support.
Afin d'empêcher que le sabot glisseur 112 et le capot 132 ne quittent accidentellement leur support 116, pendant le service, on peut prévoir un dispositif de maintien auxiliaire.
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Par exemple, un support 116 peut avoir une tête plus large 146 à son extrémité supérieure, formant un épaulement périphérique 148.
Les parois pendantes 150 du capot 132 peuvent avoir des parties rentrantes 152 à leur extrémité inférieure, se présentant avec un Jeu suffisant pour permettre normalement au capot 132 de se mou- voir librement par rapport au support dans le plan vertical pas- sant par l'axe longitudinal du sabot glisseur, mais pouvant venir en contact avec l'épaulement périphérique 148, si le sabot glis- seur a la moindre tendance de se séparer de sa pièce de contact, en service. Done si une force exagérée est appliquée au sabot glisseur et au capot, qui tend à les écarter de leur support, les parties rentrantes 152 viendront buter contre l'épaulement 148 et empêcheront la rupture.
Au même moment, le fait que l'épaulement 148 retient les parties rentrantes 152, protège les ressorts de retenue 138 contre une charge excessive, aidant ainsi à maintenir les caractéristiques de fonctionnement désirées pour le collec- teur de courant. La tête élargie 146 peut être légèrement allon- gée de façon que les parties protubérantes avant et arrière viennent en contact avec les parois pendantes 150 du capot après un degré de rotation déterminé du sabot glisseur et du capot au- tour d'un axe vertical. La rotation du sabot glisseur est ainsi limitée.
La description qui précède et les dessins annexés mon- trent que l'invention procure un collecteur de courant de cons- truction simple, de fabrication aisée, de haut rendement et dura- ble en service. Dans un collecteur de courant conforme aux ca- ractéristiques de l'invention, on peut facilement enlever le sa- bot glisseur, avec un minimum d'efforts, pour le remplacement ou l'inspection. Un tel collecteur de courant a de très bonnes ca- ractéristiques de fonctionnement. parce que le sabot glisseur peut osciller librement autour d'un point de contact entre le sa- @
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bot glisser et la pièce support.
Comme on peutcmaintenir une pression de contact relativement élevée entre la pièce de con- tact et le sabot glisseur, les caractéristiques de passage de courant dans celui-ci restent pratiquement invariables pendant de longues périodes d'utilisation et l'échauffement indésirable normalement constaté dans tous les collecteurs de courant est sérieusement réduit. Le dispositif de maintien auxiliaire empê- che efficacement que le sabot glisseur ne quitte la pièce de con- tact, et protège les ressorts de retenue, ce qui aide à mainte- nir les caractéristiques de fonctionnement désirées.
La description ci-dessus et les dessins annexés sont donnés à titre exemplatif seulement et non limitatif, certaines modifications pouvant y être apportées et d'autres formes dtexé- cution de l'invention pouvant ê tre réalisées.
REVENDICATIONS
1.- Collecteur de courant, comprenant un support, un sabot glisseur placé avec jeu sur le support de manière à pivo- ter sur celui-ci, un dispositif de retenue élastique pour norma- lement maintenir le sabot glisseur sur son support, et un dispo- sitif de retenue auxiliaire normalement inopérant, travaillant en liaison avec le support uniquement après une déformation déterminée du dispositif de retenue élastique, de manière à limiter le degré de séparation entre le sabot glisseur et le support.
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