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Il est connu depuis longtemps d'utiliser le charbon comme matériau pour des trolleys de véhicules à traction électrique. A ce point de vue, on connaît un aussi/grand nombre de formes de réalisation imaginées pour augmenter la résistance à la flexion du charbon, comme par exemple en coulant du métal autour, en y fixant, par soudure ou vissage, des garnitures métalli- ques, et d'autres encore. Toutes ces formes de réalisa- tion ont cependant l'inconvénient d'être trop lourdes ce qui est indésirable aux grandes vitesses du trafic.
C'est pourquoi, récemment, on a breveté l'invention de donner aux pièces de glissement une résistance à la flexion supérieure,à la manière du béton précontraint, de telle sorte que dans la zone tendue de la section fléchie on ait introduit, avec ou sans tension préala- ble, un faisceau de fils métalliques de configuration telle que ces fils de tension soient ancrés de quelque façon aux deux extrémités de la pièce de glissement, dans des pièces métalliques terminales et soient éven- tuellement reliés mécaniquement au charbon à l'aide d'une masse coulée capable de durcir. Il s'est avéré que cette idée amène de grands succès, mais que les dif- ficultés de réalisation technique sont très grandes à cause des grandes forces qui interviennent et en raison de l'espace relativement petit dont on dispose.
La présente invention présente quelques formes de réalisation de pièces de glissement en charbon pour- vues de fils de tension mais autrement sans armatures qui répondent au but visé d'une très grande résistance à la flexion, d'une manière réalisable économiquement sous une forme techniquement irréprochable.
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EXEMPLE A
La pièce de glissement en charbon a par ex@@@ ple quelques rainures à sa face inférieure ou sur ses faces extérieures, dans lesquelles sont logés les fils de tension. La fixation et la mise sous tension préa- lable des fils se fait de telle manière que les fils de tension sont tirés à la manière d'une boucle, d'un côté de la pièce de glissement en charbon, dans une pièce métallique de raccordement dans laquelle ils se serrent lors des fortes tractions qui se présentent. Entre la pièce métallique de raccordement et la pièce de glisse- ment en charbon, on a prévu une plaque de métal qui re-- porte uniformément sur le charbon les forces importan- tes.
A la face opposée de la pièce de glissement en charbon, les fils de tension portent chaque.fois une pièce métallique de raccordement filetée qui, par sou- dage, clavetage, identation ou en y pratiquant des en- tailles sont reliées solidement au fil de tension.
Chacune de ces pièces de raccordement porte un fort écrou métallique ; entre la pièce de glissement en char- bon et cet.écrou métallique est agencée de nouveau une pièce intermédiaire en métal. Après qu'on ait atteint la tension préalable, les écrous sont serrés jusqu'à buter contre la pièce métallique intermédiaire et les pièces de raccordement filetées sont reliées aux ébroua par soudage, brasage, en y pratiquant des entailles etc...,de manière indissoluble.
EXEMPLE B B
Un ou plusieurs fils de tension sont repliés en forme d'U autour de pièces métalliques terminales rainurées, tandis que les.deux extrémités du c8té oppo- sé à la pièce de glissement en charbon sont solidement ancrées, après mise sous tension préalable,
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par des joues de métal striées ou nervurées. Il est alors indifférent que les boucles des fils de tension soient agencées dans le même sens ou dans le sens oppo- sé.
EXEMPLE C
La pièce de glissement en charbon est, comme dans l'exemple B, tendue préalablement au moyen de fils de tension pliés en U, mais les extrémités des fils de tension sont après mise sous tension préalable arrêtées par des pièces de raccordement filetées et des écrous, et reliées à celles-ci de manière indissoluble, comme dans l'exemple A.
Les fils de tension agencés dans les trois exemples de formes de réalisation sont avantageusement rendus rugueux à leur surface extérieure par des moyens mécaniques, électrolytiques ou chimiques, que se soit en y créant des rainures transversales ou en y appli- quant une couche métallique rugueuse ou par attaque chi- mique ou d'autre manière. Lorsque les fils de tension, après exécution du montage et application de la tension préalables, sont fixés dans les rainures de la pièce de glissement en charbon par une masse à couler qui durcit ainsi, par le fait d'av @ rendu les surfaces rugueuses, la liaison mécanique entre le fil de tension et la pièce de glissement en charbon est pleinement as- surée.
Des essais ont montré que même après enlèvement des pièces métalliques de.raccordement de renfort des deux côtés, la tension préalable de la pièce de glisse- ment en charbon s'est maintenue. La masse coulée peut aussi bien être électriquement conductrice que non con- ductrice et permettrait, dans le premier cas, que les fils de tension prennent part à la conduction du courant Mais il s'est avéré qu'il est avantageux que toute la
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face inférieure de la pièce de glissement en ca@@@@chouc soit revêtue d'une mince couche de métal, qui peut être appliquée par projection ou, mieux encore, par un pro- cédé galvanique.
Les pressions aux pièces métalliques intercalaires aux extrémités de la pièce de glissement en charbon sont si fortes qu'ici une transmission de courant irréprochable est possible. Cependant, on peut aussi revêtir d'une couche métallique, commune toute la pièce de glissement en charbon, y compris l'ancrage métallique des fils de tension aux deux extrémités de la pièce de glissement, lorsque des intensités de cou- rant très fortes exigent une résistance de transmission encore plus faible.
Le dessin annexé montre les trois exemples de formes de réalisition de l'invention à l'aide de coupes et d'élévation latérales.
- la figure 1 montre une pièce de glissement en charbon 1 coupée longitudinalement, d'après l'exem- ple A, laquelle pièce est représentée ici comme un rectangle posé à plat. La pièce de glissement présente de nouveau à sa face inférieure deux rainures 2, dans chacune desquelles est posé un fil ae tension 3. Les fils de tension sont ici placés en boucle d'un côté et tirés dans des pièces de raccordement métalliques 4.
Entre les pièces de raccordement métalliques et la piè- ce de glissement en charbon, on a disposé une plaque métallique 5 qui transmet au charbon les forces impor- tantes. A l'autre extrémité des fils de tension est fixé, à chaque fil de tension, une pièce de raccorde- ment filetée, par soudure, identations ou en y parat@@ quant des entailles. Aux'pièces de raccordement est fixée chaque fois un écrou métallique 7 et une plaque métallique 5 est adaptée à nouveau entre 1'écrou meca -
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lique et le charbon.
Lorsqu'on a atteint la tension préalable, qui s'exerce dans la direction des flèches Z, on serre les écrous jusqu'à buter contre la plaque métallique et on relie indissolublement les pièces de raccordement filetées aux écrous par soudure, brasure, en y pratiquant des entailles, etc...
- la figure 2 montre la pièce de glissement en charbon suivant la figure 1, vue du côté gauche; - la figure 3 est une coupe longitudinale ho- rizontale dans une pièce de glissement en charbon fa- briquée suivant l'exemple B. Le fil de tension 3 est ici replié en forme d'U autour d'une pièce métallique fendue 8. Les extrémités du fil de tension sont soli- dément ancrées par les joues métalliques 9 rainurées ou dentées, après atteinte de la tension préalable; - la figure 4 est une vue de la pièce de glis- sement en charbon vue de la face frontale A de la figu- re 3. On a désigné par 1 le charbon, par 2 la rainure, par 3 le fil de tension et par 8 la pièce métallique à fente; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne C-D de la figure 3.
Ici aussi 1 est le charbon, 3 le fil de tension et 9 la joue métallique; - la figure 6 est une coupe longitudinale horizontale dans une pièce de glissement en charbon 1 fabriquée suivant l'exemple C. Le fil de tension 3 est ici également courbé en forme d'U autour d'une pièce de métal fendue, mais les extrémités du fil de tension sont ancrées dans des pièces de raccordement filetées 6. On a de nouveau désigné par 7 l'écrou fixé sur la pièce de raccordement filetée.
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It has long been known to use coal as a material for electric traction vehicle trolleys. From this point of view, a large number of embodiments are also known which have been devised to increase the flexural strength of the carbon, for example by pouring metal around it, by fixing thereto, by welding or screwing, metal fittings. ques, and more. All these embodiments, however, have the drawback of being too heavy, which is undesirable at high traffic speeds.
This is why, recently, the invention has been patented of giving the sliding parts a higher flexural strength, like prestressed concrete, so that in the tensile zone of the flexed section one has introduced, with or without prior tension, a bundle of metal wires of configuration such that these tension wires are anchored in some way at both ends of the sliding piece, in terminal metal pieces and are optionally mechanically connected to the carbon at the using a poured mass capable of hardening. It turned out that this idea leads to great success, but that the difficulties of technical realization are very great because of the great forces involved and because of the relatively small space available.
The present invention presents some embodiments of carbon sliding parts provided with tension wires but otherwise without reinforcements which fulfill the intended purpose of very high bending strength, in an economically feasible manner in a technically form. irreproachable.
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EXAMPLE A
The carbon sliding piece has, for example, a few grooves on its underside or on its outer faces, in which the tension wires are housed. The pre-fixing and tensioning of the wires is done in such a way that the tension wires are pulled like a loop, from one side of the carbon sliding piece, into a metal connecting piece in which they squeeze during the strong pulls that arise. Between the metallic connecting piece and the sliding piece made of carbon, there is provided a metal plate which uniformly carries the large forces on the coal.
On the opposite face of the carbon sliding piece, the tension wires each carry a threaded connecting piece of metal which, by welding, keying, identifying or cutting therein, are firmly connected to the thread. voltage.
Each of these connecting pieces carries a strong metal nut; between the sliding piece of carbon and this metal nut is again arranged an intermediate piece of metal. After reaching the pre-tension, the nuts are tightened until they abut against the intermediate metal part and the threaded connecting parts are connected to the ébroua by welding, brazing, making notches etc ..., so indissoluble.
EXAMPLE B B
One or more tension wires are folded in a U-shape around grooved end metal pieces, while the two ends of the side opposite to the carbon sliding piece are firmly anchored, after prior tensioning,
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by striated or ribbed metal cheeks. It is therefore irrelevant whether the loops of the tension threads are arranged in the same direction or in the opposite direction.
EXAMPLE C
The carbon sliding piece is, as in example B, tensioned beforehand by means of tension wires bent in a U, but the ends of the tension wires are, after preliminary tensioning, stopped by threaded connecting pieces and nuts. , and linked to them in an indissoluble way, as in Example A.
The tension wires arranged in the three exemplary embodiments are advantageously roughened at their outer surface by mechanical, electrolytic or chemical means, whether by creating transverse grooves therein or by applying a rough metallic layer thereto or by chemical attack or otherwise. When the tension wires, after carrying out the assembly and applying the tension beforehand, are fixed in the grooves of the carbon sliding part by a casting compound which thus hardens, by the fact of making the surfaces rough, the mechanical connection between the tension wire and the carbon sliding part is fully ensured.
Tests have shown that even after removing the metal reinforcing connector parts from both sides, the pretension of the carbon sliding part is maintained. The cast mass can be electrically conductive as well as non-conductive and would, in the first case, allow the voltage wires to take part in the conduction of the current.But it has turned out that it is advantageous that all the
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The underside of the cauldron sliding piece is coated with a thin layer of metal, which can be sprayed on or, more preferably, galvanically applied.
The pressures on the intermediate metal parts at the ends of the carbon sliding part are so great that here a faultless current transmission is possible. However, it is also possible to coat the entire carbon sliding part with a common metal layer, including the metal anchoring of the tension wires at both ends of the sliding part, when very high currents require. even lower transmission resistance.
The accompanying drawing shows the three exemplary embodiments of the invention using sections and side elevations.
- Figure 1 shows a charcoal sliding part 1 cut longitudinally, according to example A, which part is shown here as a rectangle laid flat. The sliding piece again has two grooves 2 on its underside, in each of which is placed a tension wire 3. The tension wires are here placed in a loop on one side and pulled into metal connecting pieces 4.
Between the metal connecting pieces and the carbon sliding piece there is a metal plate 5 which transmits the large forces to the carbon. At the other end of the tension wires is attached, to each tension wire, a threaded connecting piece, by soldering, identifying or making notches therein. Each time a metal nut 7 is attached to the connecting pieces and a metal plate 5 is fitted again between the meca nut -
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lique and coal.
When the preliminary tension has been reached, which is exerted in the direction of the arrows Z, the nuts are tightened until they stop against the metal plate and the threaded connecting pieces are indissolubly connected to the nuts by welding, brazing, in y practicing notches, etc ...
- Figure 2 shows the carbon sliding part according to Figure 1, seen from the left side; FIG. 3 is a horizontal longitudinal section through a charcoal sliding part manufactured according to example B. The tension wire 3 is here folded in the shape of a U around a split metal part 8. The ends of the tension wire are firmly anchored by the grooved or toothed metal cheeks 9, after reaching the preliminary tension; - Figure 4 is a view of the carbon sliding part seen from the front face A of Figure 3. The carbon is designated by 1, by 2 the groove, by 3 the tension wire and by 8 the slotted metal part; - Figure 5 is a section along the line C-D of Figure 3.
Here also 1 is the charcoal, 3 the tension wire and 9 the metal cheek; - Figure 6 is a horizontal longitudinal section through a carbon sliding part 1 manufactured according to example C. The tension wire 3 is here also bent in the shape of a U around a split piece of metal, but the ends of the tension wire are anchored in threaded connecting pieces 6. Again, 7 denotes the nut attached to the threaded connecting piece.
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