Brevet FR2104980A1 — publié le 19720428

i * 2104930 L'invention, due à la collaboration de Monsieur Jean Pol PAYEN, est relative à un dispositif de captage de courant, notanauent d'alimentation d'un moteur linéaire de propulsion d'un véhicule à sustentation par coussin fluide, comprenant un ensemble 5 mobile à organes de captage sollicités élastiquement au contact de conducteurs d'alimentation en forme de rails fixes qui s'étendent parallèlement le long de la trajectoire du véhicule et sont disposés spatialement, de manière à guider ledit ensemble mobile par 1'intermédiaire desdits organes de captage. 10 La demanderesse a déjà proposé dans le brevet fran çais N° 1.566.377 et le deuxième certificat d'addition 69 41624, déposé le 2 Décembre 1969, un dispositif de captage du genre mentionné, dans lequel l'ensemble mobile de captage en forme de navette est guidé indépendamment du véhicule par les conducteurs 15 d'alimentation, de manière à être affranchi des mouvements latéraux à amplitudes importantes lors d'un guidage et d'une sustentation par coussin d'air du véhicule. Les organes de captage ou balais sont sollicités d'une manière usuelle par des ressorts de compression agissant sur la face du balai opposée à celle en contact 20 du rail. Le dispositif connu a donné entière satisfaction mais le choix des caractéristiques des ressorts est obligatoirement un compromis entre leur fonction de compensation instantanée d'un faible écart pour maintenir un contact électrique permanent avec le rail et celle de neutralisation de mouvements oscillants, d'inégalités 25 de la voie le long de la trajectoire ou d'usure des organes de contact. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Le dispositif de captage selon l'invention est ca-30 ractérisé par le fait qu'il comporte de plus disposé sur ledit ensemble mobile en regard de chacun desdits conducteurs fixes ion élément rigide allongé, par lequel sont supportés élastiquement le ou le's organes de captage coopérant avec le conducteur conjugué dudit élément" allongé et un système de liaison élastique entre les diffé-35 rents éléments allongés de support de l'ensemble mobile agencé de manière à équilibrer les forces s'exerçant sur lesdits éléments de support. La présence de deux liaisons élastiques permet une parfaite adaptation des caractéristiques élastiques et de ce fait 40 un contact permanent évitant toute étincelle dans la zone de cap- 70 33177 2104930 tation de courant. Un autre avantage du dispositif inventif est de permettre des vitesses de déplacement encore plus élevées sur des voies usuelles ou pour des vitesses normales de tolérer certaines inégalités de la voie qui facilitent les problèmes de montage et 5 de fixation des rails et ainsi une réduction du coût de l'installation. Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un ensemble mobile de structure simplifiée et constitué par vm assemblage d'éléments standard. Avec cet objet en vue ledit 10 système de liaison élastique entre les différents éléments de support de l'ensemble mobile comporte en au moins deux plans sensiblement- perpendiculaires auxdits rails conducteurs et longitudinale-ment espacés des liaisons à corps élastiques s'étendant radiale-ment. Le corps ou noyau de la navette peut être remplacé par des 15 moyens de fixation des liaisons élastiques disposés par exemple à l'avant et à l'arrière de la navette. La liaison longitudinale entre ces deux moyens de fixation, dont le nombre pourrait d' ailleurs être supérieur, est assurée avantageusement par les éléments de support eux-mêmes ou éventuellement par des entretoises. 20 En fonction des caractéristiques recherchées, la liai son élastique entre les éléments de support peut comporter des blocs en matériaux élastiques, par exemple en caoutchouc ou de préférence des coussins pneumatiques à enveloppe souple susceptibles d'assurer un véritable support pneumatique. 25 Selon un développement de l'invention des liaisons élastiques comportent une association d'éléments élastiques du type blocs compressibles et du type coussins pneumatiques connectés mécaniquement en série et/ou en parallèle d'une manière appropriée aux caractéristiques de suspension recherchées. On dispose 30 ainsi d'une possibilité d'adaptation encore supérieure tout en conservant la simplicité de l'ensemble. On peut bien entendu envisager toute combinaison opérante et l'incorporation d'amortisseurs du type usuel, si le besoin s'en fait sentir, sans sortir du cadre de la présente invention. 35 Dans le cas d'emploi de coussins pneumatiques il est avantageux d'utiliser des coussins gonflables, équipés d'une valve pour l'introduction ou l'échappement de l'air ou du gaz enclos, de manière à modifier d'une manière simple la pression interne du coussin. 40 Selon un autre développement de l'invention le dis 70 33177 3 2104980 positif de captage comporte un système de régulation dudit volume de gaz enclos, notamment de maintien d'une pression moyenne constante de façon à conserver une force d'application moyenne desdits organes de contact sur le rail associé sensiblement constante 5 et indépendante de l'usure des organes de contact. La force d'un ressort de compression varie inversement proportionnellement à son élongation et il est donc incapable de conserver une force constante d'application des balais quel que soit le degré d'usure et donc sa longueur. En maintenant une pression constante dans le 10 coussin pneumatique on solutionne ce problème automatiquement et d'une manière particulièrement simple. La pression constante peut être fournie par une connexion à un accumulateur d'une manière bien connue ou par tout autre moyen. . Selon une variante de l'invention deux ou plusieurs 15 des enceintes des coussins pneumatiques sont en communication directe par une conduite autorisant un transfert de fluide de l'une vers l'autre. On comprend que de telles communications permettent d'influencer les mouvements de roulis de la navette lors d'une communication entre des coussins situés dans des plan transversaux de 20 la voie ou les mouvements de tangage pour des coussins espacés lon-gitudinalement. L'insertion d'orifices limités éventuellement réglables, qui freinent l'écoulement des gaz dans les conduites de communication, permet un amortissement réglable des oscillations. Il est facile de voir que le dispositif selon l'inven-25 tion offre un champ pratiquement illimité de variantes de réalisation dont différentes seront décrites à titre d'exemples non limitatifs dans l'exposé qui va suivre en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective 30 d'un dispositif de captage de courant selon l'invention; la figure 2 est une coupe à échelle agrandie suivant le plan II-II de la figure 1, de l'un des organes de captation; les figures 3 à 6 sont des vues de côté, partiellement en coupe, de différents modes de mise en oeuvre selon l'in-35 vention; la figure 7 est une vue partielle en élévation d'une autre variante de réalisation de l'invention à intercommunication de coussins pneumatiques espacés longitudinalement. Sur les figures une voie d'alimentation électrique 40 est constituée par trois rails conducteurs 10, 12 et 14 disposés 70 33177 4 2104930 en triangle et s1étendant parallèlement à la trajectoire d'un véhicule (non représenté) dont le moteur de propulsion, par exemple linéaire, est alimenté par les rails 10, 12 et 14. Les rails 10, 12 et 14 sont supportés par des pylônes 5 ou supports (non représentés) et ils constituent une voie de guidage d'un ensemble mobile de captage ou de prise de courant en forme de navette, désigné par le repère général 16 et susceptible de coulisser à l'intérieur du couloir formé par les rails. Un dispositif de captage de courant de ce genre est décrit dans le bre-10 vet français précité auquel on se référera avantageusement pour de plus amples détails. La navette 16 comporte trois éléments allongés de support 18, 20 et 22 en forme de profilés en U, dont l'ouverture fait face respectivement aux rails 10, 12 et 14, et qui s'étendent pa-15 rallèlement à ces derniers sur une certaine longueur. Les trois éléments de support 18, 20 et 22 sont portés à chacune de leurs extrémités par l'intermédiaire de c.orps élastiques 24, 26 et 28 respectivement 24 V, 26'' et 28' par des moyeux 30 et 30' en matériau isolant solidarisés ou ,non par des entretoises (voir fig. 7). 20 Les organes de captage logés dans les supports-18, 20 et 22 sont tous identiques et il ne sera décrit par la suite que l'un d'entre eux en référence à la figure 2. Le profilé en U 18 est fixé rigidement à l'une de ses extrémités par des pattes 32 à la face frontale du corps élastique en forme de bloc 24, par l'in-25 termédiaire d'un disque métallique 34, collé au bloc 24 et d'une manière identique à l'autre de ses extrémités au bloc 24*. Le profilé en U, de préférence métallique, supporte des balais 36, 36', 36", etc. échelonnés régulièrement, dont la surface de contact de section en V convexe s'emboîte dans une surface de forme conjuguée 30 du rail 10 sous l'action d'un ressort de compression 38 inséré entre le fond du profilé 18 et la base du balai. Chaque balai, par exemple 36', est monté à coulissement dans un guide 40 lui-même -encastré et assujetti par un étrier 42 au profilé 18. Une gaine ou goulotte 44, avantageusement en matériau isolant, gaine intérieure-35 ment la partie frontale du profilé 18 et ses bords antérieurs 46 se prolongent en s'épanouissant de manière à encadrer avec jeu le rail 10. Les bords de ce dernier se prolongent également dans la direction du profilé 18 par des jupes 48 qui pénètrent avec jeu dans les interstices ménagés entre les parois latérales de la gou-40 lotte 44 et du guide 40. Il est facile de voir qu'en fonctionne- 70 33177 2104980 ment normal le balai 36* est sollicité par le ressort 38 en appui du rail 10, les surfaces de contact en V assurant un autocentrage du balai et évitant tout contact entre les parties emboîtées des jupes 44, 48 et du guide 40. Ces derniers constituent des disposi-5 tifs de sécurité évitant tout déraillement de la navette en cas d'accident. Un dispositif analogue est décrit dans le deuxième certificat d'addition cité ci-dessus, auquel on pourra se reporter. La résultante des efforts des ressorts 38 des différents balais 36, 36', 36" de l'élément de support 18 est reportée 10 sur les blocs 24, 24' et transmise élastiquement aux moyeux 30 et 301 qui sont sollicités vers voie position d'équilibre stable dans laquelle les résultantes des différents supports 18, 20 et 22 s'équilibrent. Considéré selon un autre point de vue on peut dire que 15 les balais 36, 36', 36" sont sollicités en appui du rail 10 par l'action conjuguée de deux systèmes élastiques disposés en série, en l'occurrence les corps élastiques 24, 24' et les ressorts 38. Il est inutile de décrire.le fonctionnement du dispositif selon les figures 1 et 2 qui est absolument identique à celui 20 des dispositifs, objets des brevets précités, la navette 16 étant tractée par un système quelconque (non représenté) par le véhicule et coulissant entre les rails 10, 12 et 14 qui la guident. Les ca-.ractéristiques des ressorts 38 et des corps élastiques 24, 26, 28 et 24', 26', 28' sont bien entendu déterminées de manière à main-25 tenir le contact des balais en toute circonstance, les ressorts 38 palliant par exemple de faibles perturbations locales de courte durée et les corps élastiques à inertie supérieure les autres perturbations. Tout autre système élastique peut bien entendu être mis 30 en oeuvre et les figures 3 à. 6 illustrent différents modes de mise en oeuvre préférentiels de l'invention. Sur la figure 3 les corps élastiques insérés entre les éléments de support 18, 20 et 22 et les moyeux 30, 30' sont de simples blocs élastiques 50, 50', 50", par exemple en élastomère 35 ou caoutchouc dont l'épaisseur varie en fonction des contraintes appliquées. Les corps élastiques illustrés à la figure 4 sont des coussins pneumatiques constitués, par exemple par une enveloppe étanche 52, 52', 52" gonflée d'air ou d'un autre gaz à line pression déterminée. Les enveloppes 52, 52', 52" peuvent être scellées ou 40 équipées d'une valve de gonflage 54, représentée sur le coussin 70 33177 2104980 52', en vue d'un réglage éventuel du volume enclos et donc de la pression interne. La figure 5 montre un système élastique combiné à coussin pneumatique 56 et à bloc élastique 58. Dans l'exemple repré-5 senté le bloc 58 constitue l'enveloppe du*coussin 56 et assure ainsi une fonction d'étanchéité et de support. Les deux éléments peuvent évidemment être indépendants et juxtaposés. La figure 6 montre une autre combinaison d'un coussin pneumatique 60 et d'un bloc élastique 62, les deux étant superpo-10 sés, de nombreuses autres dispositions opérantes étant bien entendu possibles. On comprend que par le choix des matériaux et des structures des systèmes élastiques toute loi de variation recherchée peut être facilement réalisée. 15 L'emploi de coussins pneumatiques selon l'invention offre de nombreuses autres possibilités, bien connues dans la technique des suspensions pneumatiques de véhicules et notamment l'adjonction d'un dispositif de régulation de pression (non représenté). En connectant les coussins 52, 52', 52" du système selon 20 la figure 4 à un accumulateur de pression, de préférence par l'intermédiaire d'un régulateur, il est par exemple possible de maintenir une pression constante dans les coussins et donc une force d'application constante des supports 18, 20 et 22 en direction des rails associés et cela quelle que soit l'usure dès balais.36. La 25 pression régnant dans les coussins 52, 52', 52" peut également être régulée en fonction de certains paramètres,, par exemple de la vitesse, de manière à augmenter la force d'application des balais à grande vitesse ou encore en fonction de la force centrifuge pour appliquer des pressions différentielles aux balais dans les cour-30 bes de la trajectoire. La figure 7 illustre une autre variante de mise en oeuvre de l'invention, dans laquelle les volumes de deux coussins pneumatiques 64, 64' associés aux extrémités d'un support en U, par exemple 22, communiquent par un conduit 66 dans lequel est avanta-35 geusement inséré un orifice de section restreinte réglable 68. Le conduit 66 autorise un transfert de fluide d'un coussin 64 vers le coussin associé 64' en cas de pression différentielle, résultant par exemple d'un mouvement de tangage, le freinage de l'écoulement de fluide par l'orifice 68 agissant sur l'amortissement du mouve-40 ment. A la figure 7 les moyeux 30 et 30' sont solidarisés par des 70 33177 7 2104930 entretoises 70. Il est évident que des interconnexions des enceintes de coussins pneumatiques associés à un même mq^eu peuvent être réalisées en vue de parfaire la stabilisation latérale de la navette et que les dispositions plus particulièrement décrites ci-5 dessus peuvent êtne utilisées séparément ou en toute combinaison opérante. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux différents modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés à titre d'exemples aux dessins annexés, mais elle 10 s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques ou électriques. 70 33177 8 2104980 REVENDICATIONS 1. Dispositif de captage de courant, notamment d'alimentation d'un moteur linéaire de propulsion d'un véhicule à sustentation par coussin fluide, comprenant un ensemble mobile à or- 5 ganes de captage sollicités élastiquement au contact de conducteurs d'alimentation en forme de rails fixes qui s'étendent parallèlement le long de la trajectoire du véhicule et sont disposés spatialement, de manière à guider ledit ensemble mobile par l'intermédiaire desdits organes de captage, caractérisé par le fait 10 qu'il comporte de plus disposé sur ledit ensemble mobile en regard de chacun desdits conducteurs fixes un élément rigide allongé, par lequel sont supportés élastiquement le ou les organes de captage coopérant avec le conducteur conjugué dudit élément allongé et un système de liaison élastique entre les différents éléments allon- 15 gés de support de l'ensemble mobile agencé de. manière à équilibrer les forces s'exerçant sur lesdits éléments de support. 2. Dispositif de captage selon ,1a revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits éléments allongés de support s'étend le long d'un tronçon du rail conducteur conjugué 20 et supporte au moins deux desdits organes de captage décalés longitudinal ement, des moyens élastiques étant insérés entre l'élément de support et lesdits organes de captage de façon à solliciter ces derniers au contact du rail. 3. Dispositif de captage selon la revendication 1 25 ou 2, caractérisé par le fait que ledit système de liaison élastique entre les différents éléments de support de l'ensemble mobile comporte en au moins deux plans sensiblement perpendiculaires auxdits rails conducteurs et longitudinalement espacés des liaisons à corps élastiques s'étendant radialement, 30 4. Dispositif de captage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits corps élastiques comportent des blocs élastiques compressibles. 5. Dispositif de captage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits corps élastiques comportent 35 des coussins pneumatiques à enveloppe déformable étanche contenant un volume enclos de gaz. 6. Dispositif de captage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits corps élastiques comportent une association d'éléments élastiques du type blocs compressibles 40 et du type coussins pneumatiques connectés mécaniquement en série 70 33177 9 2104980 et/ou en parallèle d'une manière appropriée aux caractéristiques de suspension recherchée. 7. Dispositif de captage selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens susceptibles de 5 faire varier le volume de gaz enclos dans lesdits coussins pneumatiques. 8. Dispositif de captage selon la revendication 7» caractérisé par le fait qu'il comporte de plus un système de régulation dudit volume de gaz enclos notamment de maintien d'une pres- 10 sion moyenne constante de façon à conserver une force d'application moyenne desdits organes de contact sur le rail associé sensiblement constante et indépendante de l'usure des organes de contact. 9. Dispositif de captage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'intercon- 15 nexion entre les enceintes d'au moins deux coussins pneumatiques de l'ensemble mobile de manière à autoriser un transfert de gaz d'une enceinte vers l'autre lors d'une pression différentielle. 10. Dispositif de captage selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte des organes de freinage de 20 l'écoulement fluide dans ledit dispositif d'interconnexion de manière à engendrer un effet d'amortissement du mouvement. 11. Dispositif de captage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant trois rails d'alimentation s'étendant spatialement suivant trois arêtes d'un prisme droit de 25 base triangulaire équilatérale, à l'intérieur duquel se déplace ledit ensemble mobile, caractérisé par le fait qu'il comporte trois éléments de support des organes de captage disposés en triangle de manière à faire face chacun à l'ion desdits rails et des corps élastiques de fixation desdits trois éléments à un moyeu, qui 30 s'étendent radialement.