Dispositif de prise de courant pour tramways ou autres véhicules électriques. La présente invention se rapporte à un dispositif de prise de -courant pour tramways ou autres véhicules électriques, .destiné à transmettre le courant électrique d'une ligne d'alimentation aérienne ou d'un troisième rail aux moteurs de traction électriques du véhi cule.
Le but de l'invention est de réduire l'usure des lignes -d'alimentation aériennes ou des troisièmes rails, ainsi que celle des parties en contact de glissement dans un dispositif de prise -de courant, :de façon à économiser le temps qu'il faudrait et les frais qui seraient occasionnés pour remplacer ces parties usées par de nouvelles parties.
Les pièces -de contact d'un dispositif -de prise de .courant .employé ordinairement pour des véhicules électriques, sont faites générale ment en cuivre, en aluminium ou en un al liage -de ces métaux.
Les pièces de -contacts sont .destinées à se trouver, en service, toujours en contact de frottement ou glissement avec les lignes a6- riennes ou les troisièmes rails, de façon que l'usure des parties faisant contact l'une avec l'autre progresse d'une manière plutôt ra pide par suite de l'effet -de frottement entre ces parties et des étincelles électriques jaillis sant entre -celles-ci, et il est nécessaire de les remplacer souvent par -de nouvelles parties. En plus, les lignes d'alimentation aériennes ou les troisièmes rails s'usent également dans une grande mesure.
'Dans l'appareil suivant l'invention, ces usures ont été réduites d'une manière surpre nante pour les raisons qui ressortent de ce qui suit.
Au cours d'expériences faites sur l'abra sion, on a trouvé que les conditions d'usure entre trois matières dontdeux frottent sur la troisième sont grandement différentes de celles entre deux matières frottant l'une sur l'autre et que si des matières appropriées sont employées comme -composants .desdites trois matières, l'usure -de celles-ci -est beau coup moins grande que celle des deux ma tières.
Les fig. 1 à 10 -du dessin annexé montrent les résultats d'expériences faites dans ce do maine.
Pour les expériences faites, on a employé un fil en acier ou en cuivre dur d'une lon gueur -de 2,205 m, formé en boucle sur le .côté intérieur de laquelle on a amené à glisser con- curremment, à une vitesse de 122 tours par minute, deux pièces frottantes dont chacune possède une surface de frottement carrée dont un côté mesure 9 mm, chaque pièce étant pressée séparément contre le @eôté intérieur du fil avec une pression de 6 kg -et conduisant un courant alternatif de 50 ampères.
L'usure des pièces frottantes et du fil ser vant à l'expérience a été mesurée, en pesant ces éléments toutes les deux minutes, les va leurs indiquées aux .diagrammes représentés sur le .dessin annexé étant calculées, pour -ce oui concerne le fil .employé, pour une Lon gueur de 100 mm. , La fig. 1 est un diagramme montrant l'usure d'un fil en cuivre dur (ligne a) et -des pièces de contact en cuivre tendre (ligne b). Les abaisses représentent le temps et les ordonnées l'usure.
Comme on le sait, cette combinaison de matières est celle employée ordinairement dans des .dispositifs de prise de courant connus jusqu'à présent, l'usure des pièces de -contact (ligne b) étant très grande, comme il ressort du .diagramme; La fig. 2 est un diagramme montrant le résultat d'une expérience se rapportant à l'usure .de trois matières différentes, c'est- à-dire une combinaison -d'un fil en cuivre dur (ligne a) avec une pièce -de contact en cuivre tendre (ligne b) et une pièce frottante en fibre vulcanisée (ligne c);
La fig. 3 montre le résultat d'une expé rience faite avec une combinaison d'un fil en cuivre dur (ligne a) avec une pièce de contact en cuivre tendre (ligne b) -et une pièce frot- tante en résine artificielle (ligne d); La fig. 4 montre le résultat .d'une expé rience faite avec une combinaison d'un fil en cuivre -dur (ligne a) avec une pièce de -con tact en cuivre tendre (ligne b) et une pièce de contact en aluminium (ligne e).
Comme il ressort des fig. 2, 3 et 4, l'usure réciproque des matières en contact est d'une petitesse surprenante.
La fi g. 5 montre le résultat d'une expé rience faite avec une combinaison ordinaire d'un fil de fer (ligne h). avec .des pièces de contact ,en cuivre (ligne b). L'usure de ces pièces est très grande dans .ce cas; La fig. 6 montre le résultat d'une expé rience faite avec une combinaison d'un fil de fer (ligne la) avec une pièce .de contact en cuivre tendre (ligne b) et une pièce frot- tante en bois .de chêne (ligne d'). Dans ce cas, l'usure des matières en contact -est très pe tite; La fie. 7 montre le résultat d'une exilé- .
rience faite avec une combinaison ordinaire d'un fil de fer (ligne h) avec des pièces de contact en fonte (ligne g), l'usure étant, dans ce cas, très grande, comme il ressort de cette figure; La fig. 8 montre le résultat d'une expé rience faite avec une combinaison .d'un fil de fer (ligne la) avec une pièce en fonte (ligne g) et une pièce en cuir (ligne f ).
Comme on peut le voir dans cette figure, l'usure est ici plus petite que pour le cas sui vant la fig. 7; La fia. 9 montre le résultat .d'une expé rience faite avec une .combinaison -d'un fil de fer (ligne h) avec des pièces en:
acier (ligne i.) et la fig. 10 celui d'une expérience faite avec la combinaison d'un fil de fer (ligne la) avec une pièce en acier (ligne i) et une pièce en bois de gaïac (ligne<I>7e).</I> Par compa raison -des fig. 9 et 10, on voit que l'usure des pièces frottantes de la deuxième combinaison est beaucoup plus petite que celle de 1a pre mière combinaison.
Les exemples .donnés .ci-dessus ,et plu sieurs autres expériences ont démontré que lorsque deux pièces frottantes faites en des matières différentes sont amenées concurem- ment en contact âe glissement avec un fil ou ligne aérienne d'alimentation ou un troisième rail, l'usure, tant bien .des pièces frottantes que du fil ou -du rail, peut être très petite en comparaison de l'usure dans le cas ordinaire où une seule ou deux ou plus -de deux pièces frottantes faites d'une seule et même matière sont employées.
Dans ce qui précède, on n'a parlé que de l'abrasion entre trois éléments, c'est-à-dire entre un élément -d'alimentation de courant et deux pièces frottantes en des matières dif férente,, mais il est entendu que les mémes conditions valent aussi par rapport à l'abra sion entre quatre ou plus de quatre pièces, c'est-à-dire un élément d'alimentation de -cou rant et trois ou plus de trois pièces frottantes en des matière: -différentes. Toutefois, pour simplifier les choses, on n'a décrit essentielle ment que les conditions se rapportant à l'a brasion entre trois éléments.
La présente invention se base sur la dé couverte signalée ci-dessus. Le dispositif éta bli suivant cette invention comporte deux ou plusieurs pièces frottantes faites respective ment en une matière conductrices au point de vue électrique et d'une autre matière dif férente de ladite matière conductrice et qui ne constitue pas un lubrifiant en elle-même, ces deux ou plusieurs pièces frottantes étant disposées de façon à être maintenues séparé ment et indépendamment l'une de l'autre en contact de glissement avec une ligne d'ali mentation aérienne ou un troisième rail.
La, ligne d'alimentation aérienne, ou le troisième rail, peut être fait en cuivre, en aluminium, en fer, en acier ou en un alliage contenant un quelconque des métaux susmen tionnés comme composant principal.
Quant aux pièces frottantes, celles-ci peuvent être faites en cuivre, en aluminium, en fer, en acier, en plomb, en zinc, en étain, en antimoine, en un alliage -contenant l'un quelconque de ces métaux comme composant principal, en bois, en bambou, en cuivre, en caoutchouc dur, en amiante, en fibre vulca nisé, en résine artificielle ou en toutes autres matières solides, sauf les matières consti tuant, en elle-mêmes, un lubrifiant, et lors que deux ou plusieurs de ces matières dont une au moins est une matière conductrice au point de vue électrique, sont employées en combinaison convenable l'une avec l'autre,
l'usure de ces matières en contact peut être grandement réduite.
Les combinaisons des matières pour les pièces dé .contact peuvent être celles données dans les exemples suivants: 1o Pour une ligne d'alimentation aérienne ou un troisième rail en cuivre, une pièce @de contact en cuivre, fer, acier ou en alliage con tenant l'un quelconque de ces métaux comme composant principal, combinée avec une se conde pièce frottante en aluminium, plomb, zinc, l'étain, l'antimoine ou en un alliage contenant l'un quelconque de ces métaux comme composant principal;
20 Pour une ligne d'alimentation ou un troisième rail en cuivre, une pièce de contact en aluminium ou en un alliage d'aluminium combinée avec. une seconde pièce frottante en plomb, zinc, étain, antimoine ou en un alliage contenant l'un quelconque de ces mé taux composant principal; 30 Pour une ligne d'alimentation aérienne ou un troisième rail en cuivre, pièce de con tact en cuivre, fer, acier, aluminium ou en un alliage contenant l'un quelconque de ces métaux comme ,composant principal, combinée avec une seconde pièce frottante en bois, bambou, cuir, caoutchouc dur, amiante, fibre vulcanisée ou en résine artificielle;
40 Pour une ligne d'alimentation aérienne ou un troisième rail en fer, en acier ou en un alliage d'acier, une pièce de contact en fer, acier .ou en un alliage d'acier, combinée avec une seconde pièce frottante en fonte, cuivre, aluminium, plomb, zinc, étain, anti moine ou en un alliage contenant l'un quel conque de ces métaux comme .composant prin cipal;
<B>50</B> Pour une ligne d'alimentation aé rienne ou un troisième rail en fer, en acier ou en un alliage -d'acier, une pièce de contact en fer, acier ou en un alliage .d'acier ou :de fonte combinée avec une seconde pièce frot- tante en bois, bambou, cuir, caoutchouc dur, amiante, fibre vulcanisée ou en résine artifi- cielle;
6o Pour une ligne d'alimentation aé rienne ou un troisième rail en fer, en acier ou en un alliage .d'acier, une pièce de contact en cuivre, aluminium ou en un alliage conte nant l'un quelconque de ces métaux comme composant principal combinée avec une se conde pièce frottante en bois, bambou cuir, caoutchouc dur, amiante, fibre vulcanisée ou en résine artificielle.
Dans les exemples donnés ci-dessus, l'a cier peut être remplacé par de la fonte mal léable. Il y a plusieurs possibilités pour dis poser de différents genres de pièces frottantes indépendamment l'une de l'autre le long d'un élément d'alimentation encourant, de façon à les faire glisser concurremment sur ce der nier.
Dans tout cas, les pièces frottantes doi vent être .disposées pour glisser le long -de l'élément d'alimentation en courant d'une ma nière indépendante sans être fixées l'une à l'autre.
Ires fig. 11 à 13 montrent schématique ment des exemples de la disposition des pièces frottantes.
Suivant la fig. 11, la pièce de contact A du dispositif de prise .de courant .d'un véhi cule, par exemple d'un tramway, est montée sur le même support que la seconde pièce frottante B, #s .deux pièces étant faites, comme on l'a déjà fait remarquer, endeux matières différentes.
(Suivant la fig. 12, la pièce de contact Al et la seconde pièce frottante Bl sont montées sur deux supports différents prévus sur un et le même véhicule.
Il est entendu qu'une des pièces frottantes peut être faite en une matière non-conductrice, telle que du bois, de l'amiante ou tout autre matière mentionnée dans les exemples don nés plus haut, et même au cas où les deux pièces frottantes seraient faites en -des ma tières conductrices, il est possible que l'une d'elles ne soit pas destinée à recevoir un cou rant électrique.
Suivant la fig. 13, la pièce de contact AZ du dispositif de prise de -courant et 1a seconde pièce frottante Y sont montées sur,4es sup- ports prévus sur deux différents véhicules ac couplés l'un à l'autre, la- pièce A= pouvant être faite par exemple en acier et la pièce B2 en fonte.
Dans les dispositifs décrits,- l'usure des pièces frottantes est beaucoup plus petite que dans les dispositifs ordinaires employés jusqu'à présent, -ces dispositifs permettant aussi de réduire grandement l'usure des élé ments d'alimentation en courant avec lesquels ils sont -destinés à coopérer.