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Collecteur de courant
L'invention concerne, en général, les collecteurs de courant, et plus particulièrement, les collecteurs de courant du type à sabot glisseur servant à prendre le courant à un con- ducteur pour des véhicules propulsés électriquement ou semblables.
Dans les collecteurs de courant servant à prendre le courant à un câble de trolley aérien pour la propulsion de véni- cules électriques, tels que les trolleybus ou véhicules semblables il a été jugé nécessaire jusqu'ici, à cause du mouvement relatif du sabot glisseur en contact avec le câble de trolley, et d'autre part avec la pièce principale du conducteur de courant, qui est montée sur la flèche de trolley du véhicule, non seulement de pré- voir des surfaces portantes relativement grandes entre eux,
mais d'avoir en plus des conducteurs de courant auxiliaires entre le @
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sabot glisseur et la pièce principale dans le but de réduire la résistance du trajet du courant et de diminuer au plus les pertes de puissance en transmettant le courant du sabot glisseur au con- ducteur fixe sur la flèche du trolley par laquelle le courant est amené aux moteurs et aux commandes.
Le mouvement relatif du sabot glisseur par rapport au corps du collecteur de courant a été obtenu habituellement en utilisant plusieurs surfaces portantes de contact courbes ou sphériques entre le corps du collecteur de courant et le sabot glisseur, de façon que celui-ci puisse, tout en étant soutenu, se déplacer dans des plans divers par rapport à la pièce princi- pale. Il est clair que la réalisation de ces surfaces portantes augmente le prix de revient du collecteur de courant, puisque ces surfaces portantes relativement étendues doivent être bien usinées afin de laisser la liberté nécessaire au sabot glisseur par rap- port au corps du collecteur de courant.
L'utilisation de conducteurs de courant auxiliaires, tels que des shunts, internes ou externes, a été considérée jusqu'ici nécessaire avec les collecteurs de courant de type antérieur si l'on veut amener le courant du sabot glisseur par un chemin bon conducteur, de façon à éviter l'échauffement du collecteur de courant et l'endommageaient subséquent des surfaces portantes de contact sur lesquelles le sabot glisseur repose.
Quoique la résistance du chemin du courant puisse être fortement réduite par l'utilisation de tels shunts auxiliaires, il est évident que ceux-ci augmentent le prix de revient, et sont une cause de troubles supplémentaire en service, à cause de la possi- bilité de pannes dues aux conditions sévères auxquelles les col- lecteurs de courant sont souvent soumis.
Les buts de l'invention sont:
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Au point de vue général, créer un collecteur de courant de fabrication simple et peu coûteuse, et de fonctionnement sûr et durable ; plus spécialement, monter le sabot glisseur rainure d'un collecteur de courant sur un support fixe suivant un contact pratiquement punctiforme de manière à pouvoir pivoter, support qui sert en même temps à soutenir le sabot glisseur et à amener le courant de celui-et); réduire les pertes dans un collecteur de courant en plaçant un sabot glisseur, de manière à ce qu'il puisse osciller sur un support conducteur de telle sorte que le centre de l'oscil- lation se trouve sur la surface du support;
obvier à la nécessité de shunts auxiliaires dans les collecteurs de courant à sabot glisseur pivotant,en montant le sabot glisseur sur un support ayant une pointe durcie de conduc- tibilité électrique relativement élevée, servant aussi de conduc- teur pour amener le courant du sabot glisseur; monter de façon pivotante, le sabot glisseur d'un col- lecteur de courant de 'manière à améliorer les caractéristiques de conduction de courant du collecteur de courant sans devoir recou- rir à des usinages compliqués des parties composantes; simplifier la construction et réduire le prix de re- vient de collecteurs de courant à sabote glisseurs pivotants, en éliminant les surfaces portantes courbes et sphériques à usinage précis;
monter de façon pivotante, le sabot glisseur d'un col- lecteur de courant, de manière à supprimer, dans la trajectoire du courant, les surfaces de contact glissantes relativement éten- dues.
D'autres bute se comprendront dieux-mêmes ou seront exposée ci-après.
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Conformément à l'invention, un sabot glisseur rainuré pour le contact avec un câble de trolley, est monté sur le bout d'une tige support fixée à une pièce centrale de type approprié quelconque, de manière à réaliser entre le sabot et la tige, un contact ou liaison pratiquement punctiforme. Le point de contact sert non seulement à soutenir mécaniquement le sabot par la tige de façon qu'il puisse pivoter ou osciller par rapport à elle, mais aussi à conduire ou amener le courant du sabot à la tige et à la pièce centrale sur laquelle la tige est montée. Dans une for- me d'exécution préférée de l'invention, le contact punctiforme peut être réalisé en donnait à la tige support une tête pointue ou conique en contact avec la base du sabot.
Dans une autre forme d'exécution de l'invention, une pointe conique ou effilée peut être formée à la base du sabot et venir en contact avec le bout de la tige. Le sabot glisseur peut être fixé de manière relative à la tige support, au moyen d'une liaison élastique et un capot suspendu peut être attaché au sabot de manière à pouvoir venir en contact avec des parois latérales de la tire support, afin de limiter le mouvement du sabot glisseur par rapport à la tige, dans des limites souhaitables.
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 en plan d'un collecteur de cou- rant conforme aux caractéristiques principales de l'invention.
La figure 2 est une vue de profil partiellement en coupe du collecteur de courant de la figure 1.
La figure 3 est une vue en bout partiellement en coupe du collecteur de courant de la figure 1.
La figure 4 est une vue en plan de la tige support sur laquelle se monte le sabot glisseur.
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La figure 5. est une vue en plan d'une forme d'une pièce de retenue.
La figure 6 est une vue de profil de la pièce de retenue de la figure 5.
La figure 7 est une coupe d'un sabot glisseur et de sa tige support donnant une variante du sabot glisseur des figures 1, 2 et 3.
La figure 8 est une vue de profil partiellement en coupe d'un collecteur de courant conforme à une variante de l'invention.
La figure 9 est une vue en bout, partiellement en coupe, du collecteur de courant de la figure 7; et
La figure 10 est une vue de profil partiellement en coupe d'un collecteur de courant conforme à une autre variante de l'invention.
Sur les figures Il 2 et 3 des dessins, la,référence 10 désigne, dans son ensemble, un collecteur de courant pour prendre le courant 4 un câble de trolley pour la propulsion d'un véhicule électrique tel qu'un trolleybus ou un véhicule semblable. Un sabot glisseur 12 devant venir en contact avec un câble de trolley 14, est monté de façon pivotante sur la tige support 18 pouvant être fixée sur une piéce centrai 20 d'un type approprié quelconque à adapter sur une flèche de trolley (non représentée). Par exemple, la tige support 18 peut être munie d'une pièce de contact 19 pratiquement en pointe sur laquelle re- pose le sabot glisseur, comme il sera expliqué ci-après en détail.
Le sabot glisseur 12, qui peut être en un métal quelcon- que, tel que la fonte, est pourvu d'une paire de lèvres remontan- tes 22 à sa partie supérieure de manière à former une rainure al- longée 24 pour recevoir le câble de trolley 14. Des flasques la- téraux 26 sont prévus à la base des livres 22 de part et d'autre du sabot, et la face inférieure du sabot glisseur est pourvue en
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son centre d'une protubérance 30 avec un renfoncement ou cavité
32 qui peut être, par exemple, pratiquement conique, les généra- trices opposées du cône formant entre elles un angle relativement grand, de préférence obtus, et la paroi de ce renfoncement est avantageusement durcie par un traitement quelconque bien connu.
pour faire poser le sabot glisseur 12 sur la pièce cen- trale 20, la tige support 18 peut avoir une partie principale cylindrique 34 avec des côtés aplatis 35 venant s'emboîter dans une ouverture de même forme 36 dans la pièce centrale 20, afin d'empêcher un mouvement de l'unpar rapport à l'autre. Un épaule- ment 37 est prévu au-dessus de la partie platie, tandis que la partie inférieure de la tige 18 est terminée par une partie file- tée 38 de section réduite qui reçoit une rondelle 39 et un écrou 40 servant à fixer la tige à la pièce centrale. La pièce de con- tact 19 peut être mise sur la tige d'une manière appropriée quel- conque, en la disposant, par exemple, dans une douille ou un trou',taraudé 42 pratiqué dans la partie supérieure de la tige support.
Comme on peut le voir clairement aux figures 2, 3 et 4, la partie supérieure de la tige support 18 a de préférence une section allongée avec des projections 46 à l'avant et à l'arrière, qui peuvent servir à limiter le mouvement du sabot glisseur par rapport à la tige support, de manière exposée ci-après.
Pour faire poser le sabot glisseur 12 sur la tige support 18 et assurer les meilleures caractéristiques de conduction de cou- rant et d'usure, la tire support 18 est pourvue d'une pièce de con- tact 19, dont la section verticale est de préférence une section de cône, l'angle formé par deux génératrices opposées étant tel que le sabot glisseur 12 puisse basculer sur elle sans qu'il y ait de contact entre les parois du renfoncement conique 32 dans la pro- tubérance 30 et les parois de la pièce de contact.
La surface de contact entre la pièce de contact 19 et le sabot glisseur 12 se @
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réduira pratiquement à un point, les surfaces de ces deux pincée près du point de contact étant inclinées sur l'autre de manière que le sabot glisseur peut basculer sur la pièce de contact, le centre d'oscillation étant le point de contact entre elles.
Pour obtenir les meilleures caractéristiques de conduc- tion de courant et d'usure, la pièce de contact 19 est aussi de préférence en une matière relativement dure ayant une conductibi- lité électrique assez élevée. Par exemple, sur une surface de fon- te coquillée, un alliage de fonte ou de l'acier trempé, une pièce de contact en cuivre-béryllium donne des résultats exceptionnelle- ment bons.
Cependant, il est clair que des pièces de contact en d'autres matières relativement dures, telles que les alliages durs de cuivre et d'aluminium, le molybdène, et autres semblables, peu- vent être utilisées, et que le sabot glisseur peut être réalisé en une matière quelconque telle que fonte, bron aluminium, ou un alliage convenable quelconque, et avec des insertions placées au point de contact avec la pièce de contact durcie. L'invention n'est aucunement limitée à l'une quelconque des combinaisons de matières données, celles-ci n'ayant été mentionnées qu'à titre d'illustration etde description.
Le mouvement du sabot glisseur 12 par rapport à la tige support 18 est limité par un capot 50 ayant une partie supérieure pratiquement plate 51 devant venir en contact avec les surfaces inférieures des flasques 26 du sabot glisseur 12, et une ouverture centrale 52 par laquelle passe la protubérance 30, ce capot pouvant ê tre fixé à la base du sabot glisseur d'une manière appropriée quelconque, comme par des boulons 53. Le capot 50 est muni de parois latérales pendantes 54 très rapprochées des côtés de la tige support 18, de manière à empêcher toute rotation du sabot glisseur 12 par rapport à la tige support 18 autour d'un axe no- rizontal parallèle à la rainure 24 du sabot.
Les projections avant
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et arrière 46 disposées comme indiqué à la figure 4 sur la tige support 18, viennent en contact avec les parois latérales 54 du capot 50, quand le sabot glisseur 12 et le capot 50 tournent autour de l'axe de la tige 18, et limitent ainsi la rotation du sabot glisseur 12 autour de l'axe vertical de son support. un dispositif de retenue 60 (voir Figs. 5 et 6) maintient le sabot glisseur et le capot dans une position relative par rap- port à la tige de support et retient la pointe de la pièce de con- tact 19 dans le renfoncement 32.
Ce dispositif peut, par exemple, comprendre une bague de butée en forme de cuvette 62 munie d'o- rallies 63 placées en opposition et d'anneaux 66 disposés sur son pourtour, ceux-ci étant repliés vers l'intérieur de manière à retenir une bague de butée intérieure 68 dans sa position exacte.
La pièce de retenue 60 peut se glisser sur la tige support 18 jusque contre l'épaulement 37. Des dispositifs appropriés tels que des clavettes à têtes 70 avec des trous transversaux 71 pra- tiqués dans leurs extrémités, sont engagés dans des ouvertures coincidantes 72 et 73 pratiquées dans les flasques 26 du sabot glisseur et la partie plane du capot 50, respectivement. Des dis- positifs élastiques tels que les ressorts 74 peuvent être tendus entre les oreilles 63 du dispositif de retenue 60 et les ouver- tures 71 dans les extrémités des clavettes 70 de manière à éta- blir entre elles une liaison élastique et faire poser normalement le sabot glisseur 12 sur la pièce de contact 19.
Pendant le ser- vice, la pression de contact entre le sabot glisseur 12 et le câble de trolley 14 aide à asseoir le sabot glisseur sur la pièce de contact 19 et augmente la pression de contact entre eux ainsi que la conductibilité électrique.
Pour assembler le collecteur de courant conforme à l'in- vention,on attache le capot 50 au sabot glisseur 12 au moyen des boulons 53 passant dans les flasques 26 du sabot glisseur et la
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partie plane supérieure 51 du capot. On visse la pièce de contact 19 dans le trou taraudé 42 pratiqué dans la partie supérieure de la tige support 18 de manière à la fixer fermement, et on place ensuite le dispositif de retenue 60 sur la tige support contre l'épaulement 37. On peut poser ensuite le sabot glisseur 12 et le capot 50 sur la tige support 18 de façon que la pointe de la piè- ce de contact 19 se trouve au centre dans le renfoncement conique 32 dans la protubérance 30 à la base du sabot glisseur.
Les cla- vettes à têtes 70 peuvent être mises en place dans les ouvertures 72 et 73 et l'on replie alors les extrémités des ressorts 74 dans les oreilles 63 du dispositif de retenue,60 et dans les ouvertures 71 pratiquées dans les extrémités des clavettes 4 têtes. Le sabot glisseur 12 se trouve ainsi en position sur la tige support 18 qui, à son tour, peut être Introduite dans l'ouverture 36 de la pièce centrale 20 et y fixée en y plaçant l'extrémité 76 du con- ducteur ?8, en liaison avec les moteurs et les commandes du véni- cule, et en montant la rondelle 39 et l'écrou 40 que l'on serre.
La figure 7 représente une variante de sabot glisseur 12 pouvant être en aluminium ou une autre matière relativement tendre, pourvu d'une pièce d'insertion dure 79 venant en contact avec la pointe de la pièce de contact 19 et servant de surface portante.
Les figures 8 et 9 montrent une variante de l'invention dans laquelle une tige support 80, à fixer sur une pièce centrale 20 de la manière décrite ci-dessus, a un alésage tronconique 81 uni ou taraudé dans lequel se trouve, à la partie supérieure. une pièce de contact amovible 82 avec, à sa face supérieure, un renfon- cement conique 84 dont les génératrices opposées forment entre elles, un angle relativement grand.
Le sabot glisseur 86, qui est pratiquement semblable au
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sabot glisseur 12 déjà décrit, a une insertion 8?, de préféren- ce en une matière relativement dure, pourvue à sa base d'une pointe ou pièce de support conique 88. Cette insertion peut,ar exemple, traverser toute l'épaisseur du sabot glisseur de ma- nière à présenter une surface à user dans la rainure de câble 24. Le sabot glisseur 86 se monte sur la tige support 80 avec la pointe 88 posant dans le renfoncement conique 84 de la pièce de contact amovible 82, les arêtes opposées de la pointe 88 for- mant entre elles un angle relativement petit de sorte que le sabot peut basculer librement sur la pointe 88 sans venir en contact avec les parois du renfoncement 84.
Une rainure trans- versale 90 peut être prévue dans la partie médiane de la tige suppoit 80 pour recevoir une pièce de retenue ou cale 92 consis- tant en une barrette aux extrémités repliées 93 et avec, au cen- tre, un renfoncement 94 à la partie supérieure, muni lui-même d'un téton dirigé vers le haut 95 venant s'emboîter dans un ren- foncement 96 pratiqué dans la base de la pièce de contact 82, ce qui empêche un mouvement latéral de la pièce de retenue par rapport à la pièce de contact, tout en permettant un mouvement de bascule limité.
On peut utiliser des ressorts 74 de la maniè- re indiquée ci-dessus dont les extrémités sont repliées dans les extrémités 93 de la pièce de retenue et dans les ouvertures 71 des,clavettes à têtes ?0, afin de fixer le sabot glisseur de Paçon relative à la tige de support 80.
La,figure 10 représente une autre variante de l'inven- tion. On y voit un sabot glisseur 9?, pratiquement semblable au sabot glisseur 12, ayant une face Inférieure pratiquement plane, avec un capot 98, semblable au capot 50, sauf en ce qu'il a une ouverture centrale conique 99 dans sa plaque supérieure 100, dans laquelle la pointe de la pièce de contact 19 vient se placer de façon à venir en contact avec la base plane du sabot glisseur
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97. Celui-ci peut ê tre en un métal pouvant être traité thermique- ment ayant des surfaces durcies venant en contact avec le câble de trolley et une pièce de contact 16, ou bien il peut être en un métal relativement tendre avec des insertions dures 102 et 104 contre l'usure.
De cette manière, la pointe de contact peut venir directement en contact avec la face inférieure du sabot glisseur 97 sans devoir traiter à l'avance cette face en aucuns façon, puisque la pièce de contact 19 ne viendra toucher la face Inférieure du sabot qu'en un seul point, et les parois la- térales de l'ouverture conique 99 dans la plaque supérieure 100 du capot 98 servent de guides pour empêcher un déplacement laté- ral de la pointe de la pice de contact, par rapport à la posi- tion de contact désirée sur la face plane inférieure du sabot glisseur.
La description qui précède et les dessins annexés mon- trent que l'invention procure un nouveau moyen très avantageux de monter, de façon pivotante, le sabot glisseur d'un collecteur de courant à appliquer contre un câble de trolley pour y prendre le courant nécessaire pour la propulsion d'un véhicule électrique.
En utilisant un support et une pièce de contact pour soutenir le sabot glisseur de manière qu'il pivote autour du point de contact, la pièce de contact étant le centre d'oscillation, et en faisant passer le courant par ce point de contact jusqu'à un conducteur pouvant être facilement fixé à la tige support fixée elle-même, sans avoir recours à des surfaces portantes de contact relative- ment étendues jugées Indispensables jusqu'ici, la présente inven- tion réalise un collecteur de courant de construction simplifiée ayant démontré, par les essais, qu'il offre une résistance nette- ment plus faible au passage du courant que d'autres types de col- lecteurs de courant utilisés jusqu'ici, et avoir un rendement très supérieur à celui de collecteurs de courant antérieurs,
dans des @
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conditions de charge beaucoup plus sévères que celles rencontrées en service. En utilisant des combinaisons différentes de matières pour la pointe de contact et la partie de la surface qu'elle tou- che, on peut obtenir des caractéristiques de conduction de courant et d'usure améliorées.
Comme il est possible d'apporter certaines modifications à la construction décrite et de réaliser d'autres formes d'exécu- tion de l'invention sans sortir de son cadre, la description précédente et les dessins annexés doivent être considérés à titre exemplatif seulement et non à titre limitatif.
REVENDICATIONS
1.- Collecteur de courant comprenant un sabot glisseur ayant une rainure allongée dans sa face supérieure et une partie pointue dirigée vers le bas sur la face opposée, une tige support dirigée vers le haut disposée de façon à venir en contact avec la partie pointue du sabot glisseur suivant un contact pratiquement punotiforme, de sorte que le sabot glisseur ainsi soutenu puisse pivoter dans plusieurs plans autour du point de contact, et un dispositif pour maintenir le sabot glisseur sur le support.
2.- Collecteur de courant comprenant une pièce support ayant une pointe pratiquement conique dirigée vers le haut en une matière relativement dure, un sabot glisseur ayant une rainure allongée dans sa face supérieure, monté sur la pointe de la piè- ce support, et un dispositif maintenant le sabot glisseur sur la pointe de façon qu'il oscille autour d'elle dans plusieurs plans, relativement à la pièce support.
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