Brevet FR2496348A1 — publié le 19820618

D'invention concerne un balai de coupure avec des moyens de coupure maintenus dans un évidement en forme de trou borgne du corps du balai, moyens de coupure constitués d'un goujon de soulèvement entouré d'une douille de guidage et d'un ressort de pression précontraint prenant appui sur le goujon de soulèvement et sur la surface de la tête de la douille de guidage. Des balais de coupure, pour lesquels, après que la longueur du balai soit tombée au-dessous de sa valeur d'utilisation, le passage du courant entre le balai et un collecteur sur lequel il s'applique se trouve interrompu, sont connus sous de nombreuses formes de réalisation. Ces balais de coupure comportent dans un évidement en forme de trou borgne dans le corps du balai, un goujon en une matière isolante, par exemple en matière plastique, susceptible de se déplacer par rapport au corps du balai, ainsi qu'un ressort de pression dont la force élastique est supérieure à la force avec laquelle le balai est appliqué sur la surface du collecteur.Le ressort de pression précontraint prend appui sur un élément fermant le trou borgne, par exemple une plaque, et dès que l'usure du balai a réduit 1' épais- seur du fond du trou borgne à une valeur inférieure à la valeur critique, ce ressort pousse le goujon de soulèvement sur une partie de sa longueur hors du trou borgne qui ouvre alors et applique ce goujon sur la surface du collecteur. Le balai résiduel est ainsi soulevé du collecteur et le passage du courant est interrompu, gracie à quoi des endommagements du collecteur par le conducteur de raccordement ou bien le ressort de pression, se trouvent exclus. Une nouvelle mise en service du moteur n'est possible qu'après la mise en place d'un nouveau balai. Pour la fixation du moyen de coupure sur ou contre le balai, on a proposé dans le but d'une latitude d'application plus importante et surtout d'une réalisation plus simple et moins conteuse, de nombreuses solutions. Les colles et lee soudures tendres, du fait de leur résistance limitée à la température ne sont pas toujours satisfaisantes et l'ancrage, décrit dans le document DE-GM 19 18 782, d'une plaquette fermant le trou borgne par un moyen d'emboutissage exige une dépense de réalisé tion relativement importante.On connais également la fixation de la plaquette de fermeture qui peut faire partie d'une douille entourant un ressort de pression et l'extrémité du gouJoh de soulèvement, avec des moyens mécaniques, par exemple, selon les documents DE-OS 24 61 374 et DE-OS 21 28 457. Le premier document mentionné décrit un balai de coupure dans lequel la plaquette de fermeture est maintenue par une broche disposée dans un perçage s'étendant transversalement au trou borgne et traversant celui-ci. Selon le second document cité, la douille de guidage constituant avec la plaquette de fermeture une unité, est bloquée par un ou plusieurs étriers.Dans la réalisation selon le document DE-GM 70 10 521 la plaquette de fermeture revêt la forme d'un capot venant en prise en forme de queue d'aronde sur la tQte du balai, et selon le document DE-PS 614 404, le trou borgne comporte une section transversale en forme de queue d'aronde et la douille comporte un segment fendu en forme de queue d'aronde susceptible de s'écarter vers l'extérieur qui vient en prise dans la section transversale la plus grande du trou borgne. Notamment en cas de fortes vibrations des balais en cours de service, ces fixations ne répondent pas toujours à ce que lton attent d'elles. Moins sensible aux vibrations est la fixation du moyen de coupure selon le document DE-GM 75 26 736 dans laquelle la douille de guidage comporte dans sa partie inférieure des griffes élastiques et est munie d'empreintes dans sa partie médiane. Le déplacement du moyen de coupure dans le cas de cet te réalisation est limité par les griffes venant en prise dans des usinages en forme d'épaulements du trou borgne et par les empreintes s'appliquant sur la surface de la tête de balai. L'inconvénient de cette réalisation est la dépense relativement élevée de réalisation. Il a été également proposé des fixations très simples, par exemple selon le document DE-OS 21 35 617. La plaque de recouvrement revêt la forme d'un bouchon et selon le document DE-GM 19 71 621 les spires c8té tête du ressort de pression présentent la même section transversale que le trou borgne dans lequel elles sont vissées. Le frottement d'alliance ntest pas toutefois suffisamment connu pour assurer une fixation certaine du moyen de coupure, si bien qu'un affaiblisse- ment de la fixation et en conséquence une détente du ressort de pression ne peuvent pas autre totalement exclus. L'invention a en conséquence pour but de créer un balai de coupure du tJ-pe initialement mentionné, dent le fonctionnement ne soit pas influencé de façon défavorable par des températures élevées et de fortes vibrations et qui puisse être réalisé avec une dépense réduite. A cet effet, l'invention concerne un balai de coupure caractérisé en ce que la surface enveloppe de la-douille de guidage, au moins sur une partie de sa longueur, ainsi que la surface enveloppe de l'évidement du corps du balai, comportent des filetages, la douille de guidage étant vissée à force dans l'évidement du corps de balai. Pour éaliser la fixation ou la liaison entre les moyens de coupure et le corps du balai, il y a plusieurs possibilités. On peut, d'une part, avec un taraut usiner un filetage dans la surface enveloppe de ltévidement en forme de trou borgne et y visser ensuite la douille de guidage. Une autre possibilité consiste à réaliser le filetage de la douille de guidage de façon telle que cette douille usine elle-même le filetage dans la surface enveloppe. Dans le cas où elle participe à la transmission du courant, la douille de guidage est constituée de métal, mais d'autres matériaux sont également possibles, tels que la céramique ou une résine synthétique qui peuvent également comporter un filetage auto-coupant.De façon connue, la résistance de passage entre la douille de guidage et le balai, peut être abaissée par cuivrage, zingage ou recouvrement de la douille et du corps de. balai ou bien de la surface enveloppe du corps de balai avec une laque conductrice , dispositionsqui accroissent également le couple de vissage de la liaison par vissage. Les conducteurs servant à l'amenée du courant sont avantageusement reliés par soudure par points à la surface de la tette de la douille de guidage. Les avantages des balais de coupure conformes à l'invention, résident essentiellement en ce que le goujon de soulèvement et le ressort de pression sont fixés solidement et pratiquement sans jeu sur le corps de balai et que même pour de fortes vibrations pendant la mise en sérvice du balai, des relachements et donc une détente du ressort de pression sont exclus.Même pour des températures très élevées, ce balai de coupure ne perd pas son aptitude au fonctionnement et il est susceptible d'être réalisé avec une dépense relativement faible. L'invention va 8tre expliquée plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale une première forme de réalisation d'un ba lai de coupure conforme à l'invention, pour lequel les moyens de coupure sont complètement insérée dans le balai, - la figure 2 est une coupe longitudinale correspondant à une seconde forme de réalisation dans laquelle les moyens de coupure ne sont qu'en partie insérés dans le balai. La figure 1 représente sous une forme simplifiée un balai de coupure conforme à leinsrention. Be corps 1 du balai comporte un évidement 2 en forme de trou borgne dans lequel sont maintenus les moyens de coupure constitués du goujon isolant 3 et du ressort de pression 4 précontraint. Ces moyens sont entourés de la douille de guidage 5 en forme de godet dont la surface enveloppe comporte un filetage 6. Ce filetage 6 est en prise avec le filetage 7 usiné dans la surface enveloppe de 1' évi- dement. On a représenté également la ligne de rupture 8 se formant vraisemblablement lors dtune usure avancée du balai. Lorsque cette rupture se produit, le ressort de pression 4 pousse brusquement le goujon isolant 3 hors de l'évidement contre le collecteur (non représenté), grâce à quoi le passage du courant est instantanément interrompu. La chute du ressort lors de la rupture est empêchée par blocage de la spire 9 du ressort avec la douille de guidage 5. La forme de-réalisation représentée sur la figure 2 comporte en principe la méme constitution que le balai de coupure de la figure 1. Les mêmes références désignent en conséquence les parties analogues. Dans cet exemple, la profondeur de l'évidement 2 en forme de trou borgne est plus petite que la hauteur des moyens de coupure 3, 4 et de la douille de guidage 5 en forme de godet, qui font en conséquence partiellement saillie au-dessus de la surface de la tête du corps de balai. Dans Cette réalisation, la longueur utilisable du balai est supérieure, par rapport à la figure 1, de la partie 10 faisant saillie à l'extérieur. La douille de guidage 5 ne comporte pas de file tage dans la partie 10 et elle est munie d'une butée 11. On a également représenté sur la figure le eonducteur de courant 12 relié par soudure par points à la douille de guidage 5, ainsi que le ressort 13 d'application du balai. Selon une autre forme de réalisation non représentée, le courant est amené par l'intermédiaire du ressort d'application du balai qui est maintenu dans un usinage sn contre dépouille ou bien dans une anfractuosité de la partie 10 de la douille de guidage. REVEND I CAT ION Balai de coupure avec des moyens de coupure -maintenus dans un évidement en forme de trou borgne du corps du balai, moyens de coupure constitués d'un goujon de soulèvement entouré d'une douille de guidage et d'mon ressort de pression précontraint prenant appui sur le goujon de soulèvement et sur la surface de la tête de la douille de guidage, balai de coupure caractérisé en ce que la surface enveloppe de la douille de guidage, au moins sur une partie de sa longueur, ainsi que la surface enveloppe de l'évidement du corps du balai, comportent des filetages, la douille de guidage étant vissée à force dans 1' évidement du corps du balai.