Brevet FR2008858A1 — publié le 19700130

Cette invention a trait aux collecteurs électriques utilisables sur les véhicules fonctionnant à l'énergie électrique. L'invention est surtout applicable aux véhicules à propulsion électrique et dèstinés à se déplacer le long d'une voie aménage® cj qui guide le véhicule, et spécialement à de tels véhicules qui sont au moins partiellement supportés au-dessus de la voie par-une pression de gaz agissant sur le véhicule» Les véhicules de cette dernière catégorie sont décrits dans les "brevets britanniques 995 127 et 1.002 «588 et depuis que ces véhicules sont à même 10 de réaliser une vitesse élevée (c'est-à-dire supérieure à 200 km/h.) un problème existe dans le fait de capte?? le courent électrique pour la conduite du véhicule» Le problème est qu8 à de pareilles vitesses élevées, toute irrégularité de niveau du conducteur électrique duquel le véhicule reçoit le courant pr-o- Selon la présente invention, un dispositif collecteur électrique pour capter le courant électrique dBun eond-zcteur comprend un patin électrique qui, en fonctionnement est en contact avec 20 le conducteur, des moyens pour eofâtenir un coussia de gaz pressurisé qui, en fonctionnement applique le patin contre le conducteur et des moyens pour amener continuellement du gaz au coussin» En fonctionnement, il est prévu que le patin établit une connexion électrique avec la charge électrique sur le véhicule. 25 Le coussin de gaz forme effectivement un véritable ressort sensiblement exempt d'inertie, de telle sorte que lors des oscillations de fréquence élevée, le patin suivra le conducteur plus facilement qu'il ne le ferait s'il était sous l'action d8ua ressort classique. L'écoulement de gaz sert également à refroidis? 30 le patin. Les moyens pour contenir le coussin peuvent être du type à parois mais sont constitués de préférence par des organes de sortie de gaz afin de former un rideau de gaz mouvant, qui aide à contenir les gaz du coussin. 35 Dans une forme d'exécution, les organes de sortie du gaz sont portés par un élément rigidement fixé au patin et prévu de telle façon que le gaz du rideau s'écarte de la direction vers laquelle le patin est maintenu repoussé. Dans une autre forme d'exécution, les organes de sortie de 40 6az sont portés par un élément adapté pour être relié au véhi- bad original 69 15542 2008858 cule et disposé de telle façon que le Bideau de gaz se déplace généralement dans la direction vers laquelle le patin est maintenu repoussé. • De préférence, il existe un système de suspension secon-5 claire par lequel le patin peut être relié au véhicule.Ce système atilise un pantographe. Le dispositif comprend de préférence des moyens pour guider le patin latéralement par rapport au «Conducteur,et les moyens de guidage utilisent, de préférence» un courant de gaz pour leur Afin, de mieux comprendre I'invention, les différentes parties sex^ont à présent décrites sa référence au dessin. schématique annexé dans lequel : 3fig.1 montre la coupe d'un véhicule de grande vitesse avec -1ii des dispositifs collecteurs électriques selon l'invention 5 Fig02 à 7 montrent des coupes de six dispositifs collecteurs différents ; ïig.S montre un profil du dispositif représenté sur la fig.3 adapté à un pantograph.e. 2^ La figure 1 montre un véhicule à grande vitesse 1_, conçu pour le parcours sur une voie aménagée en béton 2 supporté et dirigé au-dessus de la voie par des coussins de gaz formés par des patins 3 et 4 respectivement® Le gaz est .amené aux patins par des conduits venant d'un ventilateur 62. Des véhicules de 25 ce genre sont décrits dans les brevets britanniques 995 127 et ■1*002.588. Les patins ^ et 4 sont pourvus de moyens de suspension du genre décrit dans le brevet français n° 1.525*647 du 25 mai 19&7* La voie 2 supporte un rail qui coopère avec deux éléments statoriques 6 montés sur le véhicule 1_ pour former un moteur 30 d'induction linéaire et entraîner le véhicule 1_. Un courant électrique triphasé est fourni au véhicule 1_ pour alimenter les éléments statoriques 6, par trois coùducteurs 2, qui sont montés au-dessous d'une extension latérale de la voie 2 afin de les protéger de la pluie. Le courant est capté sur les 35 conducteurs 2 Par ^es dispositifs collecteurs 2, Q.ui peuvent adopter n'importe laquelle des formes qui seront décrites en référence aux fig.2 à 8. Le dispositif 9 montré sur la fig.2 a un tube 10 qui coulisse à l'intérieur d'un alésage 1_1_ dans le véhicule 2*Le dispo-40 sitif 9 a deux parois reliées rigidement et 22. ÇLui enferment BAD ORIGINAL 69 15542 3 2008858 un espace avec lequel le tube 10 communique.-Les parois 12 et 12 sont circulaires comme présentées sur le dessin. Les bords périphériques des parois 12 et 1jj5 sont repliés vers le véhicule 1_, respectivement en 14 et 1£ et forment une buse annulaire 16 5 qui envoie le gaz vers 11 intérieur,en direction du tube 10. La surface extérieure de la paroi 12! supporte un patin conducteur 1£ qui lui est fixé rigidement. En fonctionnement, le gaz pressurisé est continuellement envoyé au tube 10,via l'alésage 11_ et les conduites 6£ par le 10 ventilateur *62 monté sur le véhicule 1_. Le gaz quitte le dispositif 2. P811 la buse 16 et un rideau de gaz mouvant est ainsi formé entre la buse 16 et le véhicule 1_ ,11. en résulte un coussin 18 de gaz pressurisé formé dans l'espace compris entre la paroi 12 et le véhicule 1_. La buse 16 et la paroi 1_3 constituent les 15 moyens de maintenir dans les limites le coussin 1j3,et le tube 10 et la buse 1_6 constituent les moyens dr approvisionnement continu de gaz au coussin. Le rideau de gaz pressurisé provenant de la buse 16 contribue à contenir le coussin 18 d'une manière bien connue dans le domaine des aéroglisseurs. Le coussin 18 est 20 à. une pression moindre que le gaz provenant de la buse 16,mais plus élevée que la pression atmosphérique et applique le patin 17 contre le donducteur 2,. Le gaz du rideau sortant de la buse 16 s'éloigne généralement de la direction vers laquelle le patin est repoussé. 25 Le dispositif 2 peut se rapprocher et s'éloigner librement du véhicule 1_, et le coussin 18 agit comme un véritable ressort de telle sorte que le dispositif 2 es^ capable de suivre le conducteur £ alors que le véhicule se déplace à une vitesse élevée en dépit de déviations qui se produisent à une fréquence 30 élevée. L'écoulement de gaz à travers le dispositif 9 aide également à refroidir le patin 1£ qui s'échauffe par frottement sur le conducteur Le courant est transmis par le patin 1_2 au véhicule 1 par un câble électrique 64. Le dispositif 9 représenté sur la fig.3 diffère du dispo-35 sitif 2. ûe la fig<>2 en ce sens que le tube 10 ne coulisse plus dans un alésage 1_1 dans le véhicule, mais dans un manchon 19 qui, à son tour, coulisse à l'intérieur d'un support 20 da véhicule 1_. L'extrémité extérieure du manchon 19 a une plaque 21 s'étendant transversalement à lui avec un débordement sur les 40 cStés. La plaque 21_ a une ouverture centrale 22 que traverse le 69 15542 4- 2008858 tube 10. L'extrémité du tube 10 qui se trouve à l'intérieur du manchon 1_9 a une bride saillant extérieurement 23 qui coulisse dans le manchin 19» La bride 23 a des ouvertures 24 de telle sorte que le gaz 5 en provenance d'une source dans le réservoir 1_ passe à travers la bride 23 et agit contre la plaque 21_ pour éloigner le manchon * 19 du véhicule. Le gaz sous pression s'écoule également par le tube 10, hors de la buse 16 pour former un rideau de gaz dirigé vers la plaque 21. 10 Le fonctionnement du dispositif collecteur £ présenté sur la fig.3 est identique à celui présenté sur la fig.2smais à 1*avantage que la hauteur du rideau de gaz provenant de la buse 16 reste davantage constante, étant donné que le manchon 19 est libre de se rapprocher ou de s'éloigner du véhicule 1.» 15 Le dispositif collecteur £ représenté sur la fig.4 comprend deux parois 12 et formant avec les parois 14- et 15 une buse 16 identique à celles des fig.2 et 3»mais l'espace entre les parois 12 et n® communique pas avec un tube 10. Au lieu de cela la paroi 12 a des ouvertures 22 près du patin 12 et les 20 deux parois sont reliées à un arbre 26 qui est monté sur *m arbre cannelé 27«entraîné par un moteur électrique 28 monté sur le véhicule 1_. Quand le moteur 28 fait tourner l'arbre 26 de l'air sera aspiré dans les ouvertures 2£ et refoulé par force centrifuge hors de là buse 16. Un coussin d'air 18 est par consé-25 quent formé pour presser le patin 12 contre le conducteur 2» ' Cette disposition a l'avantage que la rotation du patin 1£ pen«~ dant le contact de friction avec le conducteur 2 assure le maintien d'un bon contact électrique entre le patin 17 et le conducteur 2» 50 Sur la fig.5 un élément 30 est relié au véhicule 1_ et une buse annulaire 31. est formée sur l'élément 30. L'élément 30 a une paroi cylindrique extérieure 32 et une paroi circulaire 33° La buse il est formée par les bords 34 et ^ des parois 32 et 33 « et est orientée vers l'intérieur. Le gaz est amené à l'espace 55 entre les parois ^2 et £*>. par un conduit 36,relié à une source de gaz sous pression dans le véhicule 1_. Un patin 12 es-t:: solidaire d'un élément circulaire 52 69 15542 2008858 s'éloigner du véhicile 2* La paroi 5£ est conçue de telle sorte qu'en fonctionnement , un rideau de gaz sort de la buse 51 perpendiculairement à la ï>aroi 58. Sn fonctionnement, le rideau de gaz sous pression contribue à contenir un coussin 40 de gaa 5 sous pression qui maintient le patin 2Z contre le conducteur 7» Le rideau de gaz provenant de la buse 32 est orienté généralement dans la direction vers laquelle le patin 2Z es"^ repoussé =» La barrette 59 sert non seulement à fixer l'élément 5£ au véhicule,mais peut aussi être utilisé© pour la connexion élec~> 10 trique entre le patin 1£ et la charge électrique appliqués are. véhicule 2» quoique le câble 64 peut êt.ce utilisé à cette fin» Le dispositif collecteug&sprésenté but la figo5 a'I'avasr'x.-•• ge sur ceux précédemment décrits que le poids de la partie qui est maintenue contre le conducteur peut être réduit à 15 l'extrême de telle sorte que le patin 1£ peut très facilement suivre le conducteur malgré les déviations à fréquence élevés» Le dispositif collecteur £ représenté sur la fig„6 est identique à celui représenté sur la fig.5 sauf q u5 au lieu de l'élément 30 directement relié au véhicule 2» ^ élément 41 20 est relié au véhicule par un système de suspension secondaire décrit ci-dessus ( le coussin d* air 40 bien entendu agissant comme premier système de suspension). L'élément 41. a une paroi annulaire inclinée 42 et lui éléments relié au véhicule 2 a une paroi annulaire inclinée 44. 25 Une membrane annulaire flexible 4^. relie les parois 42 et 44 et, sous l'action du gaz sous pression amené par le conduit 56 forme une surface concave à l'intérieur de 1"élément 45. 1*élé=» ment vient alors progressivement en contact avec la paroi 42 pendant que l'élément 41 se déplace vers le véhicule 1_ augmen-50 tant ainsi la rigidité de la suspension. Le dispositif collecteur 2 représenté sur la fig.7 diffère du dispositif représenté sur la fig<>3 du fait qu'il comprend des moyens pour guider latéralement le patin 17^?ar rapport au conducteur J|0. Ce sont des éléments repoussés par des ressorts 55 Te;ps les côtés ^ du rail ^0. Les éléments 52 sont reliés aux prolongements ^4 du manchon 22* Le gaz sortant du coussin 18 s'écoule vers l'extérieur entre l'élément le conducteur 50 et guide ainsi latéralement le patin 22 • Par conséquent, à une vitesse élevée, le patin 22 es'4' guidé,mais il faut qu'il 40 se fasse un contact occasionnel entre les éléments ^2 les BAD ORIGINAL ^ 69 15542 2008858 côtés du rail, La fig.8 montre le dispositif de la fig.3 relié au véhicule 1_ par l'intermédiaire d'un pantographe 60 de type "bien connu, qui agit en tant que système de suspension secondaire® Il s'entend que n'importe lequel des dispositifs représentés sur les autres schémas pourrait être monté sur le pantographe 60P L'air est fourni au coussin par le ventilateur 62 via un conduit flexible 61. Un ressort ou jack 6g repousse le patin 1? vers le conducteur^ de telle sorte que le courant est capté pour faire fonctionner le ventilateur 62 avant que le gaz sous pression ne soit envoyé au dispositif. BAD ORIGÎNAL 69 15542 ê i 2008858 REVENDICATIONS 1.-Dispositif collecteur électrique pour capter le courant électrique d'un conducteur,comprenant un patin conducteur électrique qui, en fonctionnement est au contact avec le conduc-5 teur,caractérisé par des moyens (16,31) pour contenir un coussin (18,40) de gaz sous pression pour repousser le patin contre le conducteur,et des moyens (10,36) pour amener continuellement le gaz au coussin (18,40). 2»- Dispositif sel-on la revendication 1,dans lequel les 10 moyens pour .contenir le coussin comportent des orifices de sortie de gaz (16,31) pour constituer un rideau de gaz mouvant. 3.- Dispositif selon la revendication 2 dans lequel l'orifice de sortie du gaz (16) est porté par un élément (12,13) solidaire du patin (17) et est disposé de telle façon que le rideau 15 de gaz mouvant s'éloigne généralement de la direction vers laquelle le patin (17) est maintenu repoussé« 4.- Dispositif selon la revendication 2,dans lequel l'orifi-c^àe sortie du gaz (31) est porté par un élément (30,41) adapté pour être relié à un véhicule et est disposé de t.elle façon que 20 le rideau de gaz est orienté généralement dans la direction vers laquelle le patin (17) est maintenu repoussé. 5*- Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes, comprenant un système de suspension secondaire (44, 45,60) par lequel le patin (17) peut être relié à un véhicule. 25 6»- Dispositif selon n'importe laquelle des revendications précédentes comprenant des moyens (51»52) pour guider le patin (17) latéralement par rapport à un conducteur (50). 7.- Dispositif selon la revendication 6,dans lequel les moyens de guidage (51,52) utilisent un courant de gaz pour leur 30 fonctionnement. 8.— Dispositif selon la revendication 7 prévu de telle façon que la gaz qui s'échappe du coussin (18) maintenaot^epoussé le patin (17)» sert à guider celui-ci. 9.- Dispositif selon la revendication 8 comprenant des 35 éléments (51) repoussés par ressorts dans des directions opposées au conducteur (50), la disposition étant prévue de telle sorte que le gaz qui sort du coussin maintenant le patin s'écoule vers l'extérieur entre les éléments (51) repoussés par les ressorts et le conducteur (50).