Brevet FR2278521A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne les prises de courant à un ou plusieurs frotteurs destin essentiellement à équiper les véhicules sur rail en vue du captage de l'énergie électri- que disponible sur un ou plusieurs rails conducteurs d'alimentation fixes stétendant généralement parallèlement à la voie du véhicule. Les prises de -courant électrique connues sont très généralement du type comportant au moins un patin frotteur rendu solidaire par l'intermédiaire d'une liaison d'entrainement d'un support de patin associé au véhicule, et des moyens de rappel pour solliciter le patin frotteur en appui sur un rail conducteur généralement parallele à la voie du véhicule. Dans les prises habituelles, les moyens de rappel précités sont constitués soit par des ressorts soit par des vérins et agissent le plus souvent uniquement sur le support de patin, le patin frotteur étant simplement articulé sur ce dernier autour d'un axe transversal à la direction du rail conducteur. Cette disposition présente l'inconvénient que le contact entre patin frotteur et rail conducteur peut être de qualité médiocre ce qui entraine une usure anormale du patin frotteur tant de par l'étroitesse de la plage de contact que de par la forte densité du courant qui la traverse. On peut songer à prévoir un certain jeu dans la liaison entre patin frotteur et support de patin de manière à permettre au patin de pouvoir s'adapter aux déformations locales du rail conducteur. Néanmoins, l'inertie relativement élevée de l'ensemble constitué par le support équipé de son ou de ses patins ne permet pas de pallier complétement l'inconvénient ci-dessus pour des véhicules se déplaçant à grande vitesse. On a aussi proposé de désolidariser mécaniquement le support de patin du véhicule pour ne conserver qu'une simple liaison d'entrainement. Dans ce cas, le support doit être supporté aux fins de guidage par le rail conducteur, ce qui pose des problèmes aux aiguillages. L'invention vise une prise de courant dans laquelle à la sollicitation classique du support de patin se superpose une sollicitation élastique supplémentaire agissant sur le patin frotteur seul, en prévoyant simultanément une liaison avec jeu d'au moins deux degrés de liberté entre le patin et son support de manière à permettre au patin de s'adapter automatiquement au profil du rail conducteur quelles que soient les variations de ce profil et/ou la vitesse du véhicule. Plus précisément, la prise de courant de l'invention est caractérisée en ce que la liaison d'entrainement précitée se compose d'un élément en forme d'étrier et d'un élément central disposé avec un certain jeu entre les deux branches de l'élément en forme d'étrier et en ce qu'un organe élastique travaillant en flexion est disposé entre deux surfaces de butée transversales espacées ménagées dans l'élément en forme d'étrier de part et d'autre de l'élément central pour solliciter ce dernier dans le sens correspondant à l'appui du patin frotteur sur le rail conducteur associé. De préférence, l'élément central est traversé par un axe de positionnement dont les extrémités sont disposées dans deux boutonnières symétriques prévues dans les branches de l'élément en forme d'étrier pour former le jeu nécessaire précité entre les deux éléments de la liaison d'entrainement. Selon une disposition préférée, l'organe élastique est constitué par un barreau en une matière synthétique souple,telle que le caoutchouc, de section droite rectangulaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels La Fig. 1 est une vue en élévation partiellement en coupe d'une prise de courant selon l'invention, et, La Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne b-b de la Fig. 1. Sur les figures, la référence 10 désigne une prise de courant destinée à équiper un véhicule sur rail ou analogue tel qu'une locomotive électrique, un chariot automoteur ou un pont roulant, en vue de capter l'énergie électrique fournie à un ou plusieurs rails conducteurs (non représentés) s'étendant généralament parallèlement à la voie du véhicule. La prise du courant lo se compose pour l'essentiel de deux patins frotteurs 12 aptes à venir chacun en appui sur un même rail conducteur d'alimentation (non représenté) d'une chape support de patin 14 et d'une articulation 16 destinée à la fixation de la chape 14 à l'extrémité mobile dcun bras de suspension (non représenté). Ce bras est, de façon classique, articulé de préférence sur l'un des bogies du véhicule et est soumis à l'action de moyens de rappel appropriés (ressorts ou vérins) de manière à solliciter la chape 14 en direction du rail conducteur avec une force déterminée relativement constante. Comme représenté, l'articulation 16 peut comprendre une pièce en U 18 rendue solidaire d'un palier à ergot 20 et sur laquelle est montée pivotante par l'intermédiaire d'un axe transversal 22 la chape 14. Cette chape 14 se compose de deux plaques rigides symétriques 24 en forme de palonnier dont les extrémités en regard correspondantes sont reliées par deux entretoises 26. Chaque patin frotteur 12, qui est par ailleurs de constitution classique, est rendu solidaire de la chappe 14 par une liaison d'entrainement désignée en 28, disposée entre la partie centrale du patin 12 et l'entretoise correspondante 26 de la chappe 14. Chaque liaison 28 est constituée d'un élément en forme d'étrier 30 convenablement fixé par sa partie médiane 32 au patin 12, au moyen de vis 34,par exemple, et d'un élément central 36 monté à pivotement dans les conditions définies ciaprès entre les branches 38 de l'étrier 30 et fixé par sa base à l'entretoise 26 par le moyen de vis 40. Plus précisément, l'élément 36 est traversé par un axe 42, axe dont les extrémités opposées sont enfilées dans deux boutonnières symétriques de forme oblongue 43 ménagées respectivement dans les branches 38 de l'étrier. Par rapport à ce dernier, ltélément 36 peut ainsi pivoter autour de ltaxe 42 et/ou se déplacer vers le haut ou vers le bas sur une distance limitée (suivant l'application). De plus, l'élément 36 pré sente une dimension transversale (voir la Fig. 2) légèrement inférieure à l'écartement des branches 38 do l'étrier 30 de manière à pouvoir se déplacer légèrement transversalement par rapport à ce dernier ou à pouvoir pivoter autour d'un axe longitudinal parallèle à la direction du rail (toujours par rapport à l'étrier) comme représenté en F sur la Fig. 2. Un organe élastique travaillant en flexion 44' est disposé avec une certaine déformation initiale entre deux surfaces de butées transversales et espacées 46 et 48 formées entre les branches 38 de l'étrier 30 et une surface d'appui relativement plane 50 ménagée sur l'élément central 36 pour solliciter ce dernier en écartement de l'étrier. La relative planéité de la surface 50 et les positions respectives des surfaces de butée 46 et 48 de part et d'autre de ltélément 36 maintiennent ce dernier autour de son axe 42 dans une position angulaire déterminée (qui est celle représentée) parrçport à l'étrier 30. Les surfaces de butée 46 et 48 sont, dans l'exemple représenté, cylindriques et formées par deux axes 52 et 54 enfilés et maintenus entre les branches 38. Cependant, en variante, ces surfaces pourraient être conformées à la déformation maximum possible, par exempie, de l'organe 44. Cet organe 44 est de préférence constitué par un barreau de caoutchouc ou matière souple similaire de section droite - ou carrée rectangulaire ,7 la dimension transversale de l'organe 44 étant bien entendu voisine de l'écartement des branches 38 pour le rappel de l'élément 36 autour de l'axe longitudinal précité. Des arrêtoirs 56 et 58 peuvent être prévus pour prévenir un échappement éventuel vers l'avant ou l'arrière de ltorgane 44. En variante, l'organe 44 est constitué d'une lame en acier à ressort arc-boutée entre la surface d'appui 50 et les butées 46 et 48. La combinaison du jeu ménagé entre les éléments 30 et 36 de la liaison 28 et la disposition entre ces derniers de l'organe élastique 44 donnent aux patins 12 , comme on le comprendra aisément, la possibilité de "suivre" les déformations locales du rail conducteur sur lequel ils sont sollicités. La faible inertie des patins permet en effet aux organes 44 d'assumer pleinement leur ralle, étant entendu que la force d'appli- cation de chaque patin 12 sur le rail est supérieur ou égale au rappel maximum exercé par l'organe 44. On notera que la liaison 28 est d'une grande simplicité de fabrication et ne nécessite aucun graissage ni entretien particulier. Bien sûr, les éléments 30 et 36 peuvent être inversés, l'élément 30 étant fixé à la chape 14 (ou venu de fabrication avec elle) et l'élément 36 fixé au patin. Cependant, aux fins d'isolement thermique, des moyens d'isolation tels que des plots 60, sont avantageusement disposés entre le patin 12 et l'élément (30 ou 36) de la liaison/q28 y est fixé. Par ailleurs, il peut être avantageux de réaliser les différents éléments de la liaison 38 (voit l'étrier 30 avec ses surfaces de butée 46-48 et l'élément central 36 avec son axe 42) en matière isolante, par moulage notamment ce qui permet de limiter les courants vagabonds dans la prise. Bién entendu, l'invention nbst pas limitée au mode do réalisation décrit et représenté ci-dessus. De nombreuses modifications peuvent y être apportées concernant le nombre et la forme des patins frotteurs 12 ainsi que leur disposition sur la chape 14 sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. - Prise de courant pour véhicule sur rail ou analogue, du type comportant au moins un patin frotteur rendu solidaire par l'intermédiaire d'une liaison d'entrainement d'un support de patin associé au véhicule, et des moyens de rappel pour solliciter le patin frotteur en appui sur un rail conducteur généralement parallèle à la voie du véhicule, caractérisée en ce que la liaison d'entrainement précitée se compose d'un élément en forme étrier et d'un élément central disposé avec un certain jeu entre les deux branches de ltélément en forme d'étrier et en ce qu'un. organe élastique travaillant en flexion est disposé entre deux surfaces de butée transversales espacées ménagées dans l'élément en forme d'étrier de part et d'autre de l'élément central pour solliciter ce dernier dans le sens correspondant à l'appui du patin frotteur sur le rail conducteur associé. 2. - Prise de courant pour véhicule sur rail selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément central présente pour l'organe élastique une surface d'appui relativement plane de manière à être maintenu élastiquement par cet organe dans une position angulaire relative déterminée par rapport à l'élément en forme d'étrier. 3. - Prise de courant pour véhicule sur rail selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément central est traversé par un axe de positionnement dont les extrémités sont disposées dans deux boutonnières symétriques prévues dans les branches de l'élément enfbrme d'étrier pour former le jeu nécessaire précité entre les deux éléments de la liaison d'entrainement. 4. - Prise de courant pour véhicule sur rail selon l'une des revendications 7 à 3, caractérisée en ce que l'organe élastique est constitué par un barreau en une matière synthétique souple telle que le caoutchouc, de section droite rectangulaire. 5. - Prise de courant pour véhicule sur rail selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des moyens d'isolation thermique sont prévus entre le patin frotteur et l'élément de la liaison d'entrainement auquel il est associé. 6. - Prise de courant pour véhicule sur rail selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les différents élé- ments de la liaison d'entrainement sont en matière isolante.