Brevet FR2495071A1 — publié le 19820604

I La présente invention se rapporte à un trolley en forme de mât télescopique pour véhicules à traction élec- trique alimentés par l'intermédiaire d'une ligne aérienne, trolley dont le support de l'organe de prise de courant (un archet par exemple), coulissant dans un bras tubulaire, peut être appliqué élastiquement contre le fil de contact ou de travail de la ligne aérienne par- une force(hydraulique,pneu- matique ou d'un ressort). Voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 915 152. Cette conformation a été abandonnée depuis longtemps sur les véhicules qui atteignent les vitesses actuellement usuelles au profit de la configu- ration connue en ciseau ou en pantographe. Mais, aux vitesses encore plus grandes, supérieures à 250 km/heure, le panto- graphe se révèle désavantageux pour plusieurs raisons. A ces vitesses élevées, il crée une résistance aérodynamique importante; la force d'application contre la ligne aérienne varie à mesure que la vitesse et la hauteur du fil de con- tact augmentent. La hauteur du fil de contact peut varier pour di- verses raisons. Il faut surbaisser les véhicules destinés à circuler à grande vitesse, pour que la résistance de l'air ne soit pas trop grande et qu'il soit possible de diminuer les frais d'établissement de la voie (tracé, ouvrages de franchissement). D'un autre côté, il n'est pas possible de dis- poser le fil moins haut que ce n'est actuellement usuel aux passages à niveau, si l'on admet que la voie sert aussi au trafic des marchandises par exemple, pour lequel le gabarit usuel est utilisé. Par suite, la différence de hauteur du fil de contact peut atteindre 1,70 m. Les pantographes usuels ne permettent plus de compenser une si grande différence de manière économique. En outre, la masse entraînée du trolley augmente beaucoup avec la différence de hauteur du fil de contact, ce qui, conjugué aux grandes vitesses, ne permet pas un bon passage du courant. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et elle concerne un trolley qui convient aussi bien aux grandes vitesses, à des fils de contact situés à une grande hauteur et à de grandes différences de hauteur de ces fils. A cet effet, la Demanderesse est revenue à une configuration de trolley qui a été abandonnée depuis longtemps. Cette configuration est celle d'un mât incliné qui est composé de deux parties pouvant coulisser télescopiquement l'une dans l'autre contre l'action d'une force antagoniste et qui est articulé élastiquement à sa base. Au cours de la mise au point du trolley selon l'invention, il a été constaté que ce montage articulé et l'inclinaison donnée au mât, qui était autrefois courante, ne peuvent pas être utilisés. Conformément à l'invention, le bras tubulaire du trolley est monté télescopiquement dans un tube prolonga- teur et peut être amené à des hauteurs différentes par un dispositif de manoeuvre, le tube prolongateur pouvant être assujetti à un emplacement fixe au toit du véhicule et étant orienté, soit verticalement, soit un peu obliquement, en particulier dans le sens de la marche ou dans le sens op- posé. Le choix du type de mât représente déjà à priori une solution avantageuse du point de vue aérodynamique, les éléments de ce mât ayant une section droite circulaire, carrée ou aérodynamique dans un seul sens de marche ou dans les deux. De plus, puisque le trolley est vertical, ou seule- ment légèrement incliné, éventuellement aussi dans le sens latéral, il est court, ce qui agit aussi favorablement sur la résistance opposée par l'air pendant la marche. Le fait que ce soit le tube prolongateur qui compense les grandes dif- férences de hauteur du fil de contact permet de rendre le support d'archet relativement court et de lui donner une course élastique relativement faible compensant les toléran- ces verticales de pose du fil (* 100 mm environ) et la course de la suspension du véhicule. Cela diminue aussi notablement la masse effective qui doit suivre le fil de contact, ce qui assure un bon passage du courant, même à grande vitesse. Un autre avantage réside dans le fait que les contraintes provoquées par le frottement du trolley sur le fil sont transmises en ligne droite et que par ailleurs, la fabrica- tion du trolley est plus simple. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 116 312 a bien décrit déjà un trolley qui a la conformation d'un mât et dont la base est fixée au toit du véhicule. Mais ce trolley à mât flexible destinés à des véhicules de mine ne peut convenir pour résoudre le problème posé par un véhi- cule surbaissé circulant à grande vitesse. L'inclinaison du tube prolongateur est au maxi- mum de 200. Selon--une autre caractéristique, le tube prolon- gateur est réglable longitudinalement, ce qui constitue une autre façon d'allonger le mât et représente une solution dans le cas o le fil de contact est disposé à une très grande hauteur au-dessus du toit du véhicule. Mais, de plus, lorsque le bras tubulaire du trolley occupe sa position basse, l'or- gane de prise de courant se trouve en-deçà du contour du toit, de sorte que, lorsque le trolley n'est pas utilisé, il peut être complètement escamoté afin de donner au véhicule une forme aérodynamique encore meilleure. Cet effet est en- core renforcé par un toit coulissant disposé à l'emplacement du trolley et obturant une ouverture du toit du véhicule. Cette ouverture du toit représente un facteur important lorsque l'archet fixé au support a une certaine largeur transversale comme celui des pantographes actuels. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le toit coulissant est en deux parties se dépla- çant en sens inverses et, lorsqu'il est fermé, il dégage une ouverture de passage du bras tubulaire ou du tube prolongateur, mais il obture l'ouverture du toit du véhicule, ce qui est avantageux au point de vue aérodynamique et en cas de mauvais temps. Dans une forme de réalisation de l'invention, pour régler la hauteur du bras tubulaire du trolley, un dis- positif indique la position du support d'archet dans ce bras en fonction de la hauteur instantanée du fil de contact et un dispositif de réglage de la position dudit bras est relié à ce dispositif indicateur. Ce réglage est conjugué avec la position du support d'archet de manière que, lorsque ce sup- port, coulissant dans le bras tubulaire, approche de ses positions extrêmes haute et basse par suite de variations de la hauteur du fil de contact, il provoque une modifica- tion correspondante de la hauteur de ce bras. Dans les deux 4 q cas, le bras tubulaire est déplacé automatiquement vers le haut ou vers le bas. La façon la plus simple d'obtenir ce résultat consiste à disposer entre le support d'archet et le bras tubulaire deux contacts qui sont reliés au dispositif de réglage de façon à le faire tourner à droite ou à gauche. D'autres contacts, disposés plus haut et/ou plus bas que ces deux contacts précédents peuvent être reliés au disposi- tif de réglage de façon à augmenter la vitesse de déplacement du bras tubulaire ou à le déplacer pas à pas, un déplacement longitudinal d'amplitude prédéterminée correspondant à chacun de ces contacts supplémentaires. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un trolley en forme de mât; et la figure 2 représente schématiquement un trolley incliné. Le trolley comporte en haut un support 1 d'archet, sur lequel est articulé un archet 4 qui s'applique contre un fil de contact 5. Le support 1 peut coulisser longitudina- lement dans un alésage 6 d'un bras tubulaire 2, coulissant lui-même dans un tube prolongateur 3. Celui-ci est monté dans une partie fixe 19 et peut être déplacé vers le haut et vers le bas au moyen d'une crémaillère 23 et d'un pignon 24, qui engrène avec elle et qui est entraîné par un moteur 26 par l'intermédiaire d'un arbre 25. Un ressort hélicoïdal 7 repousse le support 1 de l'archet vers le haut dans l'alésage 6, jusqu'à ce que l'archet 4 s'applique contre le fil de contact 5. Une broche 9 assujettie au bras 2 est engagée dans une rainure 8 du sup- port 1 et empêche celui-ci de tourner. Le bras 2 comporte d'un côté une denture 10 constituant une crémaillère. Un pi- gnon 11, qui peut être entraîné et immobilisé par un moteur 13, par l'intermédiaire d'une transmission 12, engrène avec la denture 10. Le moteur permet de modifier la hauteur du bras tubulaire 2. Par un circuit de liaison 21, un commutateur 14 fait tourner ce moteur à droite ou à gauche, suivant que l'organe de commande 27 de ce commutateur 14 vient en con- tact avec une protubérance 15 ou un creux 16. La protubéran- ce 15 et le creux-16 se trouvent sur le support 1 de l'ar- chet et commandent'donc le réglage en hauteur du bras 2 de façon que le ressort hélicoïdal 7 ne compense que les tolé- rances usuelles de position du fil de contact 5. Le trolley passe par une ouverture 22 du toit 17 du véhicule. Le bras tubulaire 2 et le tube prolongateur 3 peuvent être abaissés suffisamment pour que l'archet 4 se trouve plus bas que le profil du toit. Il est alors pos- sible d'actionner un toit coulissant 18 et d'obturer complè- tement l'ouverture 22. Le toit coulissant 18 comporte sur son grand côté de droite une encoche 18b dont la section correspond à la moitié de la section droite du bras tubulaire 2 et, lorsque le trolley est déployé, ce côté peut coulis- ser vers ce bras pour fermer l'ouverture 22. De même une autre partie du toit coulissant 18a comporte une encoche semblable, de façon à pouvoir le faire coulisser contre le toit 18. Le trolley de la figure 1 est disposé perpendiculairement au sens 20 de la marche. Il peut donc aussi être utilisé avantageuse- ment dans le sens de marche opposé. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diver- ses modifications au trolley représenté et décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Trolley en forme de mât télescopique pour véhicules à traction électrique alimentés par l'intermédiai- re d'une ligne aérienne, trolley dont le support de l'organe de prise de courant (un archet par exemple), qui coulisse dans un bras tubulaire, peut être appliqué élastiquement par une force(hydraulique, pneumatique, ou par un ressort) contre le fil de contact de la ligne aérienne, caractérisé en ce que le bras tubulaire (2) est monté télescopiquement dans un tube prolongateur (3) et peut être amené à des hau- teurs différentes au moyen d'un dispositif de réglage (13), ce tube prolongateur pouvant être fixé au toit (17) du véhicule et étant, soit vertical, soit légèrement incliné (notamment dans le sens (20) de la marche ou dans le sens opposé). 2. Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inclinaison du tube prolongateur est au maximum de 20e. 3. Trolley selon l'une des revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce que le tube prolongateur (3) peut coulisser dans le sens de sa longueur (moteur de manoeuvre 26). 4. Trolley selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le tube prolongateur (3) peut être disposé et immobilisé de façon que, lorsque le bras tubulaire (2) occupe sa posi- tion basse, l'organe de prise de courant (archet 4) se trouve en-deçà du contour du toit (17) du véhicule. 5. Trolley selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un toit coulissant (18), disposé dans la région de ce trolley, peut obturer une ouverture (22) du toit (17) du véhicule. 6. Trolley selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'un toit coulissant, constitué en deux parties (18, l8a) pouvant coulisser en sens inverses, dégage, lorsqu'il est fermé, une ouverture (18b) de passage du bras coulissant (2) et,éventuellement, du tube prolongateur (3). 7. Trolley selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (commutateur 14) destiné à indiquer la position du support (1) de l'archet dans le bras tubulaire (2) en fonction de la hauteur instantanée du fil de contact (5) et un dispositif (13) de réglage de la hauteur de ce bras (2), qui est relié à ce dispositif indicateur. 8.- Trolley selon la revendication 7, caracté- risé en ce que deux contacts disposés entre le support (1) de l'archet et le bras tubulaire (2) commandent le disposi- tif de réglage (13) de façon à le faire tourner à droite et à gauche, respectivement. 9. Trolley selon la revendication 8, caracté- risé en ce qu'il comporte d'autres contacts qui sont dispo- sés entre le support de l'archet et le bras tubulaire plus haut et éventuellement plus bas que les deux contacts et qui sont reliés au dispositif de réglage de façon à augmenter la vitesse de déplacement de ce bras tubulaire ou à déplacer ce bras pas à pas.