Brevet FR2246414A1 — publié le 19750502

La présente invention concerne un dispositif pour la transmission d'énergie électrique entre des rails conducteurs eL des véhicules sur voie, à coussin d'air ou suspension magnétique, se déplaçant à vitesse très élevée de préférence et munis de frotteurs. Contrairement au cas du système roue-rail, il apparat ici en service de grands désaxements verticaux et latéraux du véhicule par rapport aux rails conducteurs, sensiblement parallèles à la voie. la forme classique de l'appareil de prise de courant guidée sur un conducteur est la roulette ou le patin se déplaçant sur un fil de contact dans le cas des tramways et des trolleybus. Les points de suspension du fil de contact imposent de faibles angles de pivotement des longues perches de trolley ou des articulations supplémentaires sur la tette de prise de courant. Lorsque les vitesses et la puissance électrique transmise augmentent, le fil de contact est remplacé par des rails conducteurs et la roulette ou le patin par des frotteurs, dont le materiau de frottement est cons titué par exemple par du graphite électrique sur du cuivre électrolytique. On utilise pour le rail conducteur et le frotteur des surfaces de glissement planes ou à section en V (brevet de la République fédérale d'Allemagne n" 21 59 087), constituant des systèmes connus, non guidés ou partiellement guidés. Les systèmes non guidés ne conviennent pas en pratiqua par suite des grands désaxements verticaux et latéraux précités du véhicule, car ils exigent soit des rails conducteurs, soit des frotteurs de grande surface. Les systèmes partiellement guidés connus présentent l'inconvénient suivant : les désaxements du véhicule produisent une abrasion irrégulière du frotteur et du rail conducteur. On contact par ailleurs des systèmes guidés, dans lesquels plusieurs surfaces d'un ou plusieurs rails conducteurs guident le frotteur (brevet de la République fédérale d'Allemagne no 21 61 679), qui est guidé par le véhicule, la pression d'application étant produite dans le frotteur. Les systèmes guidés présentent l'inconvénient suivant : les interruptions des rails conducteurs, avec la réintroduction nécessaire du frotteur dans le réseau de ces rails, sont très compliquées et par suite coûteuses L'invention a pour objet la réalisation de rails conducteurs et de frotteurs sous forme de systèmes à guidage partiel, destinés notamment aux véhicules sur voie et assurant une abrasion réguliere du frotteur et du rail conducteur lors des désaxements du véhicule. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la surface de glissement du rail conducteur et du frotteur est de forme cylindrique circulaire, la pression d'application du frotteur étant toujours dirigée vers l'axe du cylindre du rail conducteur, parallèle à la voie, pour tous les désaxements du véhicule. L'invention présente l'avantage suivant. Lors de tous les désaxements verticaux ou latéraux du véhicule, selon que le rail conducteur est monté sur le cté ou sous le véhicule, le frotteur oscille autour de l'axe du cylindre du rail conducteur et assure ainsi des conditions d'abrasion plus régulières et favorables que-dans les dispositifs connus. I1 en résulte un allongement de la durée de service des frotteurs et rails conducteurs avant retouche ou remplacement. Des surfaces circulaires se prêtent en outre bien à la retouche des couches d'usure, par projection à la flamme par exemple. L'oscillation précitée du frotteur permet enfin de compenser de grands désaxements verticaux ou latéraux du véhicule. La pression d'application du frotteur étant toujours dirigée sur l'axe du cylindre du rail conducteur, la sollicitation dynamique de ce dernier est faible. La forme cylindrique circulaire du rail conducteur impose en outre des conditions peu sévères pour la précision de la torsion lors de la fabrication et pour la qualité du montage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une section du dispositif de transmission énergie selon l'invention, avec un rail conducteur à frottement externe; la figure 2 est le plan du même dispositif; et la figur.e 3 est la section du dispositif de transmission d'énergie avec rail conducteur à frottement interne. Le rail conducteur l de la figure 1 présente une section circulaire avec un épaulement 18 et une surface de glissement 2. Le frotteur 3 comporte une surface de glissement 4 et sa pression d'application est toujours dirigée dans le bras 5 vers l'axe 6 du rail conducteur cylindrique 1. Les mouvements latéraux du véhicule 8 par rapport au rail conducteur 1 sont compensés par les articulations 9 et 10, et les mouvements verticaux par l'articulation ll et l'articulation virtuelle formée par;la surface 2 du rail conducteur 1 et la surface 4 du frotteur 3, ce dernier oscillant autour de l'axe 6 du cylindre. Le rail conducteur 1 est relié de façon connue à la voie 13 par des isolateurs 12. Il va de soi qu'un profilé massif est également utilisable comme rail conducteur. La figure 2 illustre une possibilité de production de la force d'application du frotteur 3 à l'aide d'un ressort de compression 14 par exemple. L'articulation virtuelle est formée sur la figure 3 par la surface de glissement 16 du frotteur 17 et la surface de glissement 15 du rail conducteur 7, qui présente une section en secteur d'anneau circulaire avec un épaulement 18 pour la fixation des isolateurs 12. La section de la surface de glissement 16 du rail conducteur 7 coEncide avec le secteur circulaire interne, Cette réalisation offre l'avantage supplémentaire d'une protection partielle de la surface de glissement 16 contre les influences de l'environnement. Bien entendu, diverses difications peuvent entre apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif de transmission d'énergie, constitué par un rail conducteur et un frotteur formant un système à guidage partiel, destiné notamment à des véhicules sur voie et caractérisé en ce que la surface de glissement du rail conducteur et du frotteur est cylindrique circulaire et la force d'application du frotteur est toujours dirigée sur l'axe du rail conducteur cylindrique, parallèle à la voie, pour tous les déplacements du véhicule. 2 Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la section du rail conducteur est réalisée en anneau circulaire avec un épaulement pour la fixation des isolateurs. 3. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la section du rail conducteur est réalisée en secteur d'anneau circulaire avec un épaulement pour la fixation des isolateurs, la section de la surface de glissement du rail conducteur coRncidant avec le secteur d'anneau circulaire interne. 4. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'application du frotteur est produite par un ressort de compression.