Brevet FR2137449A1 — publié le 19721229

i 2137449 L'invention concerne un rail miniature déparasité pour des jouets électriques tels que des trains électriques et autodromes miniatures. Certains jouets, tels que les chemins de fer élec-5 triques et les autodromes miniatures passent pour les sources de parasites haute-fréquence les plus désagréables. Les parasites haute-fréquence sont créés dans le moteur du véhicule et par la transmission du courant entre rail et roue, entre la roue et ressort de contact ou entre le rail et ressort de contact. Ils 10 se propagent le long des rails et des lignes d'amenée du courant et parviennent, par couplage galvanique, inductif et capacitif, ainsi que par rayonnement direct,par l'intermédiaire des lignes d'amenée du secteur, de l'antenne et du câble d'antenne., dans les récepteurs de radio et dans les récepteurs de télévision. Les parasites, qui sont créés dans le moteur d'entraînement, sont habituellement éliminés à l'aide de bobines, de condensateurs et de résistances variables avec la tension. Par contre, on essaie de diminuer les parasites, qui sont créés par le passage du courant de la voie dans les roues et dans les balais de contact 20 glissants, au moyen d'une pression de contact élevée et par une plus grande propreté sur les zones de contact. Cependant, la propreté des contacts ne peut être maintenue que pendant une courte durée de fonctionnement et il apparaît,en raison de la pression - de contact élevée,une usure prématurée des surfaces de glissement. 25 Malgré ces dispositions, il était jusqu'à présent impossible de rester en dessous du niveau de perturbation radioélectrique exigé légalement. On connaît déjà un procédé pour le déparasitage de jouets électriques ou d'installations miniatures à véhicules 30 sur rails. A cet effet, un des rails conducteurs de courant est relié mécaniquement, au moyen de condensateurs céramiques, avec la masse de l'installation, tout en demeurant cependant électriquement isolé de celle-ci. Toutefois, ce procédé connu est très coûteux étant donné que plusieurs condensateurs individuels sont 35 nécessaires, car il faut prévoir un condensateur par traverse. Il s'est avéré que les parasites haute-fréquence, qui ne sont pas créés dans le moteur d'entraînement proprement dit, mais ceux qui sont créés par la formation d'étincelles entre rail et roue, roue et ressort de contact ou entre rail et ressort 40 de contact, ne peuvent pas être diminués efficacement au moyen 71 47745 2 2137449 d'un composant individuel prévu sur un tronçon de rail. Lutilisation de plusieurs composants individuels par tronçon de rail amènerait, certes, une amélioration de l'effet de déparasitage, Cependant, cette solution n'est pas rentable en raison de son 5 coût élevé et doit, par conséquent, être rejetée. La présente invention a pour objet de diminuer suffisamment les parasites haute-fréquence causés par la transmission du courant sur les rails pour que la valeur limite de l'intensité du champ perturbateur légalement imposéee soit res-10 pectée. Ce résultat est obtenu conformément à l'invention grâce au fait que les conducteurs de courant,situés à des potentiels différents,sont reliés chacun sur une grande surface à une électrode d'un condensateur et que le condensateur possède une 15 capacité répartie aussi uniformément que possible le long du rail. Les avantages en résultant résident dans le fait que la distance entre la source de parasites et le condensateur de déparasitage est indépendante du lieu où se trouve a chaque instant le véhicule miniature, que la distance est toujours très 20 courte, et que la partie du conducteur, située entre la source de parasites et le condensateur, possède une très faible inductance. Il est avantageux que le condensateur épouse la forme du rail ou des traverses. De ce fait, l'apparence aussi fidèle que possible de l'installation aux formes réelles ne se " 25 trouve pas influencée défavorablement. Le condensateur est avantageusement constitué par une feuille métallisée sur ses deux faces. Cette feuille est, fixée à l'aide d'un adhésif sur les traverses. Cependant, on peut aussi fabriquer le condensateur a partir de feuilles isolantes et. de. 30 feuilles métalliques superposées sur les traverses. Pour cela, on utilise par exemple des laques conductrices et des laques isolantes. Les couches métalliques sont de préférence déposées de façon décalée les unes par rapport aux autres sur les traverses. De ce fait, on obtient que, lors du montage des rails profilés 35 sur ces traverses, seule l'électrode du condensateur qui est respectivement associée à chaque rail, soit contactée. Le rail profilé peut aussi avantageusemeTvt 'être réalisé lui-même sous la forme d'un condensateur. A cet effet, on dépose une couche isolante mince sur la face interne du xail 40 profilé et on dépose sur celle-ci la contre-électrode. De ce fait. 71 47745 3 2137449 la distance entre la source de parasites et le condensateur de déparasitage est rendue minimale. Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse dans le cas de traverses constituées par du métal. 5 L'électrode du condensateur et le rail conducteur de courant qui lui est associé peuvent être réunis par soudure. Cependant, il est plus simple et aussi efficace que l'électrode du condensateur et le rail conducteur de courant soient assemblés par serrage par exemple au moyen de pattes de fixation ou de cram-10 pons de serrage qui réalisent simultanément la liaison mécanique entre la traverse et le rail profilé. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. 15 La figure 1 représente en perspective une voie ferrée miniature conforme à l'invention. On reconnaît des traverses 1 constituées par une substance isolante, deux rails profilés 2, 3, une première électrode 4 du condensateur qui est reliée avec le rail profilé de gauche 2, une couche isolante 5 et une 20 deuxième électrode 6 du condensateur qui est reliée avec le rail profilé de droite 3. Le condensateur formé par les couches 4, 5 et 6 s'étend sur toute la longueur du tronçon de rails. Les électrodes sont reliées sur une grande surface avec les rails profilés qui leur sont respectivement associées. Si les traverses 25 elles-mêmes sont constituées par du métal, l'électrode inférieure 4 du condensateur peut, par conséquent, bien entendu être supprimée. La figure 2 représente une coupe à travers le tronçon de voie représenté sur la figure 1. On reconnaît à nouveau 30 la traverse 1 en matière synthétique, le condensateur formé par les deux armatures métalliques 4 et 6 et par la couche intermédiaire isolante 5, ainsi que les deux rails profilés 2 et 3. Les électrodes 4 et 6 du condensateur sont disposées de façon décalée l'une par rapport à l'autre de sorte que, lors du montage des 35 rails profilés, un contact de grande surface apparaît automatiquement entre chacun des rails et l'électrode qui lui est associée. De cette manière, aucun court-circuit ne peut apparaître entre les électrodes du condensateur par suite d'arêtes ou de pointes saillantes. La fabrication des couches métalliques et 40 des couches isolantes s'effectue par exemple en utilisant des 71 47745 4 2137449 laques conductrices et des laques isolantes,par pulvérisation, par projection au pistolet, par impressionpar évaporation, etc... Il est important que les électrodes elles-mêmes soient de faible valeur ohmique et que le matériau isolant jsitué entre les 5 électrodes^soit sans porosités et présente une constante diélectrique aussi élevée que possible. La figure 3 représente une voie ferrée miniature déparasitée pour des chemins de fer miniatures,avec utilisation d'une feuille en matière synthétique préfabriquée, recouverte 10 sur ses deux faces par du métal. La feuille en matière synthétique recouverte sur ses deux faces par les couches métalliques 4 et 6,est logée dans la face inférieure de la traverse 1. L'établissement des contacts avec les électrodes entre les rails profilés 2 et 3 se fait grâce à des pattes de fixation 8, qui servent 15 simultanément de fixations mécaniques pour les rails profilés. Afin de pouvoir réaliser facilement un contact électrique avec la couche métallique 4, la feuille du condensateur est par exemple repliée du coté gauche de sorte que l'électrode 4 vient se placer à l'extérieur. Pour réaliser l'isolation, la face inférieure de 20 la traverse 1 est enrobée d'une matière synthétique 7. La figure 4 représente un rail profilé qui se comporte lui-même comme un condensateur. Sur la face interne du-rail profilé 2 on dépose d'abord une couche isolante 9 et sur celle-ci une couche métallique 10. Dans cette forme de réalisation, 25 la distance entre la source de parasites, par exemple une étincelle entre rail et balai est minimale. Il est important que la couche métallique 10 soit reliée avec le rail opposé sur une grande surface et de façon à présenter une faible inductance. La figure 5 représente l'application de l'inven-30 tion au déparasitage des rails conducteurs de courant utilisés dans des autodromes. Dans une surface de roulement 11,constituée par un profilé en matière synthétique, on ménage une rainure de guidage 17 pour le véhicule miniature. Au milieu de cette rainure 17 est situé un premier conducteur de courant 13. Deux autres con-35 ducteurs de courant 12 s'étendent latéralement parallèlement à la rainure 17 ; les rails conducteurs de courant sont isolés réciproquement afin que l'on puisse commander dans une seule rainure de guidage 17 deux véhicules miniatures indépendamment l'un de l'autre. Les rails conducteurs de courant 12 sont constitués 40 par exemple à partir d'un profilé en cornière tandis que l'on 71 47745 5 2137449 utilise pour le rail conducteur de courant 13 situé au milieu un profilé en T. Les profilés sont isolés l'un de l'autre par une couche isolante 14. La structure représentée forme un condensateur jumelé qui permet un déparasitage réciproque de tous les rails 5 conducteurs de courant. La configuration du condensateur de déparasitage est représentée sur le côté droit de la figure 5, lorsqu'on nlrtilise que deux rails conducteurs de courant 15 qui s'étendent parallèlement à la rainure de guidage 17. Les deux rails conducteurs de 10" courant 15 sont réalisés ici sous la forme de simples profilés en cornière qui, de nouveau, sont isolés l'un de l'autre à l'aide d'une couche isolante 14. A l'aide de la figure 6, on peut se rendre compte de façon précise de la valeur du déparasitage dans le cas où l'on 15 utilise des rails miniatures conformes à l'invention. Dans un diagramme représentant la variation de l'intensité du champ perturbateur portée en ordonnées en jj V/m, en fonction de la fréquence portée en abscisses sur une gamme s'étendant de 30 à 30 MHz . On a représenté les limites pour le niveau de déparasitage radio-20 électrique N et pour le niveau de déparasitage radioélectrique K. Il est légalement imposé de respecter au moins le niveau de déparasitage N. La courbe a, qui a été mesurée sur une voie ferrée miniature usuelle dans le commerce, se trouve sur une large gamme de fréquence au-dessus du niveau perturbateur N. Si on utilise 25 pour la même installation, à la place des rails miniatures usuels dans le commerce, des rails miniatures déparasités conformes à l'invention, on obtient la courbe b. La courbe b se trouve encore au dessous du niveau perturbateur radioélectrique K et ainsi de façon sûre au dessous du niveau de déparasitage radioélectrique 30 légalement imposé. 71 47745 6 2137449 REVENDICATIONS 1. Rail miniature déparasité pour des jouets électriques tels que des trains électriques jouets, caractérisé par le fait que les conducteurs de courant (2, 3),situés à des po-5 tentiels différents,sont reliés respectivement sur une grande surface aux électrodes (4, 6) d'un condensateur et que ce condensateur possède une capacité répartie le plus régulièrement possible le long du rail. 2. Rail miniature suivant la revendication 1, 10 caractérisé par le fait que le condensateur épouse la forme du rail ou des traverses. 3. Rail miniature suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le condensateur est constitué par une feuille métallisée sur ses deux faces. 15 4. Rail miniature suivant l'une des revendications 1 ou 2; caractérisé par le fait que le condensateur est constitué par des feuilles métalliques et isolantes superposées sur les traverses. 5. Rail miniature suivant la revendication 4, 20 caractérisé par le fait que les couches métalliques sont déposées de façon décalée les unes par rapport aux autres. 6. Rail miniature suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un rail au moins est réalisé lui-même sous la forme d'un condensateur. 25 7. Rail miniature suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on dépose, sur la face interne du rail profilé, une couche mince isolante et que sur cette dernière, on dépose la contre-électrode. 8. Rail miniature suivant l'une des revendications 30 i ou 7, caractérisé par le fait que l'électrode du condensateur et le rail conducteur de courant qui lui est associé sont réunis par soudure. 9. Rail miniature suivant l'une des revendications 1, 2j 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé par le fait que l'élec- 35 trode du condensateur et le rail conducteur de courant qui lui est associé, sont assemblés par serrage.