Brevet FR2495551A2 — publié le 19820611

FR 2495551 A2 19820611 FR 8026142 A 19801204 La présente invention concerne les transports et plus particulièrement les équipements électriques des véhicules à traction électrique, tels les trolleybus munis de perches avec frotteurs à leurs extrémités pour coopérer en pression avec les fils conducteurs de polarités différentes disposés en hauteur. Selon l'invention, on a voulu compléter et définir d'autres caractéristiques se rattachant à la -demande initiale nO 7931190 déposée le 14 décembre 1979, également au nom du Demandeur du présent Certificat d'addition. Ces perfectionnements et modifications concernent essentiellement un moyen de centrage de la perche suivant l'axe du véhicule pour assurer en com binaison avec sa remontée et sa rotation, le reperchage ,? l1intérieur de la ca- bine du véhicule ; une réglisation de tête à frotteur montée à articulation hori- zontale et verticale anti-lacet avec inserts métalliques articulés et conformés, enrobés d'une matière souple profilée dont llépaisseur est fonction des efforts appliqués ; un moyen de commande d'orientation et de positionnement du portefrotteur lors du reperchage par ltintermédiaire d'un guidon de visée et de centrage sur le fil conducteur commandé de l'intérieur de la cabine du véhicule un frotteur en cteux parties dimensionnelles espacées avec moyens de fixation sur le porte-frotteur. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. P our f-ixer l'objet de l'addition sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue extérieure de face d'une tête à frotteur avec inserts métalliques articulés et enrobés diune matière souple profilée ; la dite tette étant représentée munie de son frotteur. La figure 2 est une vue extérieure partielle de dessus correspondant à la figure 1. Le porte-frotteur n'étant pas représenté. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale correspondant à la figure 1. Le porte-frotteur n'étant pas représenté. La figure 4 est une vue extérieure et en plan de l'insert seul. La figure 5 est une vue de profil en coupe transversale selon la ligne 5-5 de la figure 3. L a figure 6 est une vue de profil suivant la ligne 6-6 de la figure 1, illustrant le moyen de fixation des éléments du frotteur sur le porte-frotteur. La figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale illustrant une fixation en variante des éléments du frotteur sur le porte-frotteur. La figure 8 est une vue de face du moyen de centrage de la perche suivant l'axe du véhicule, monté sur l'ensemble de prise de courant électrique. La figure 9 est une vue extérieure en plan suivant la ligne W9de la figure 8. Les figures 10 et 11 sont des vues en plan purement schématiques, illustrant les positions extrêmes de rotation de la perche en vue de son rappel en position axiale par le moyen de centrage. La figure 12 est une vue partielle de face d'un moyen de centrage de I a perche suivant une réalisation en variante. La figure 13 est une vue en plan correspondant à la figure 12. La figure 14 est une vue extérieure de face du moyen de commande d orientation et de positionnement du porte-frotteur lors du reperchage dans la position de relevage et d'engagement du guidon sur le câble aérien. La figure 15 est une vue partielle de profil correspondant à la figure 14. La figure 16 est semblable à la figure 14, mais le guidon est représenté en position basse de verrouillage en rotation. L a figure 17 est une vue en pian et en coupe suivant la ligne 17-17 de la figure 16. La figure 18 est une vue en coupe et en plan suivant la ligne 18-18 de la figure 14, illustrant l'engagement des doigts sur la chape porte-frotteur en vue de son accouplement en rotation. La figure 19 est une vue semblable à la figure 18 , mais lors du désaccouplement de la chape porte-frotteur pour le dégagement des doigts lorsque le guidon est en position baisse. Afin de rendre plus concret l'objet de ltinvention, on le décrit drune tanière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. Selon la présente addition, cet ensemble de prise de courant à déperchage et reperchage automatique est établi suivant chaque perche avec une tête (53) en matière souple suffisamment résistante telle du plastique polyurie thane dans laquelle sont noyés lors du moulage, des inserts métalliques fonctionnels et articulés entre-eux, dont les formes et articulations se combinent avec des profils amincis du revêtement afin diassurer par déformation et flexion combinées l'effet dlamortisseur tant horizontal que vertical. A cet effet, un tube extrême (54) destiné à recevoir l'extrémité de la perche, reçoit axialement en bout une chape (55) disposée verticalement mais angulairement dont les branches de largeur réduite autorisent simultanément au moyen d'axes alignés (56) l'articulation dans un plan vertical diune fourchette superposée (57) fixée axialement par soudure ou autrement, sur la face exte- rieure d'un support (58) en U, à branches (58 ) déportées vers le haut et de grande largeur. Les parties supérieures des branches (581) reçoivent des axes horizon- taux (59) pour l'articulation des extrémités des branches profilées (601) d'un étrier (60) formant en bout une patte axiale débordante (6C)2) munie d'une ouverture oblongue et verticale (60). Les branches latérales (601) de l'étrier (60) sont en outre reliées par une entretoise (61) solidaire d'une plaque verticale (62) disposée angulairement. II faut considérer que les branches (601) de l'étrier (60), ainsi que l'en tretoise (61) et la plaque (62) sont munies d'ouvertures de grand diamètre pour autoriser le libre engagement intérieur de la matière souple lors du moulage. De la même façon l'extrémité du tube (54) forme de larges dégagements (541) et des ouvertures (542) pour la pénétration de la matière jusqu'à une cloison (63). Après moulage la matière enrobe extérieurement et intérieurement les inserts métalliques (54l - (55) - (57) - (58) - (60) - tout en constituant extériEeu- rement un profil judicieusement combiné avec les articulàtions et sections des dits inserts en vue de permettre les articulations tout en les renforçant. A cet effet, au droit de l'articulation verticale définie par les axes (56) et en regard des branches de la fourchette (57), la section transversale de a tête (53) forme latéralement deux dégagements opposés et profiiés (531) disposés obliquement, tandis quJau droit de l'articulation horizontale formée par les axes (59), la tête (53) forme en hauteur deux dégagements en forme de cavi- tés (532) et (534) dont un dégagement inférieur avec côtés latéraux présentant des fentes (535) et une âme axiale de butée (536) pour permettre autour des axes précités (59) une flexion horizontale limitée en amplitude de la partie arrière de la tête supportant le porte-frotteur. il faut considérer également qu'au droit de la plaque verticale (62), la tête (53) forme de par son enrobage un profil supérieur proéminent (537) arrondi en forme de secteur sphérique et destiné à assurer la protection avant des porte-frotteurs en cas de choc frontal. Le dit profil (537) formant en outre axialement une entaille (538-auto- risant une légère course supplémentaire en hauteur de la tête dans le cas de fil conducteur très bas, sous les ponts par exemple. On remarque également que l'étrier (60) autorise entre ses branches le logement axial du fourreau vertical (64) inséré extérieurement dans la matière souple et destiné à supporter à art iculation le porte-frotteur. E ntre égaiement dans le cadre de la présente addition, un dispositif de commande et de rappel en rotation de la perche en position axialed2/PLIiS,ntérieur du véhicule pour le reperchage et lors du rabaissement de cette dernière ce dispositif comporte selon la figure 8 une came (65) fixée radialement ou formée par la face inférieure de la couronne (19) montée comme indiqué à ro, tation libre autour de l'axe fixe (4) et solidaire de la chape-support (-6) sur laquelle est monté à articulation le fourreau (8) porte-perche (9). Le vérin (17) autorise de par sa tige (16), et lors de sa mise en pression, le rabattement de la perche (9) vers le bas en cas de déperchage. La came (65) de profil symétrique en forme de V, est disposée longitudinalement dans l'axe de la perche (9) pour être sollicitée et rappelée suivant l'axe du véhicule au moyen d'un tiroir ou étrier mobile (66) monté à libre coulissement axial sur des guides fixes (67) solidaires du toit du véhicule. C et étrier (66) en forme de fourche comportant à cet effet des galets ou roulements (68) - (69) disposés verticalement et symétriquement en bout de ses branches pour coopérer d'une part avec les guides (67) et d'autre part avec les faces latérales opposées (651) de la came (65) en vue de la commande en rotation de la couronne (19) par le rappel de la câme (65) en position rigoureusement axiale quelle que soit son orientation angulaire (et par suite celle de la perche (9) ), dans un sens ou dans l'autre. Il faut considérer que l'étrier (66) est accouplé à l'avant à l'extrémité du piston (70) d'un vérin (71) fixé longitudinalement et axialement sur le toit du véhicule et mis en pression simultanément avec le vérin (17) de manière à permettre en combinaison et simultanément le rabattement de la perche (9) vers le bas et son orientation et positionnement axial en fin de course. Cette réalisation permet ainsi de par le rappel arrière de l'étrier (66), de le désolidariser de la couronne (19) pour assurer une souplesse de rotation de l'ensemble porte-perche. De plus, l'étrier (66) permet le rappel- axial de la et Il came (65) suivant un angle très important, comme illustré figures 102 Enfin les galets supérieurs (68) agissent simultanément sur les faces opposées de la came (65)- en évitant ainsi tout balancement circulaire de la perche (9) lors de sa rotation. et 13 Dans la réalisation en variante illustrée figures 12 la couronne (19) est accouplée par l'intermédiaire d'un axe (72) à l'extrémité du piston mobile (73) d'un vérin (74) articulé en (75) en position axiale, directemert sur le toit du véhicule. Le déplacement linéaire du piston (73) autorisant le déplacement circulaire de la couronne (19) dans un sens ou dans l'autre et le rappel de la perche (9) en position axiale correspondant à l'alignement des axes,{(72) et (75). Comme précédemment, le vérin (74) est mis en pression simultanément avec le vérin (17). Dans le cadre de l'addition, il est également prévu d'apporter des perfectionnements tant aux frotteurs qu'à leur moyen de fixation sur le portefrotteur articulé autour d'un axe horizontal. A cet effet, chaque élément distinct (76) en graphite de préférence cons tituant le frotteur, est établi avec une faible longueur L comparativement à sa largeur t . A titre indicatif, cette largeur 4 mesurée perpendiculairement au fil pouvant être du même ordre que la Longueur L. Les éléments alignés (76) sont embolNtés et fixés d'une manière amovible et souple longitudinalement dans le porte-frotteur (77), par couvercle ou par vis reliant les joues de ce dernier, comme indiqué dans le Brevet, suivant un pland'appui inférieur surbaissé passant per la partie médiane et méplate (781) de l'axe horizontal (78) constituant l'articulation du dit porte-frotteur (77) par rapport à son support vertical (79) rotatif dans un plan vertical.Un moyen amortisseur tel un bloc méplat (80) en matiere souple, caoutchouc par exemple, repose sur la partie méplate (781) de l'axe horizontal (78), ou encore chevauche ce dernier au moyen d'une cavité et permet de par ses faces transversales opposées, l'appui souple sur les faces pentues extrêmes (761) formées à la base ou sur toute la hauteur de la face extrême de chaque bldment (76). Une lame intercalaire (81) de section transversale en U se centre et prend appui de par ses branches latérales (811) sur les dégagements épaulés (771) des joues du porte-frotteur (77) pour maintenir et exercer un appui sur le bloc (60) intercalé entre les éléments (76). Cette disposition permet ainsi d obtenir de par le bloc (80) une liaison souple longitudinale entre les éléments (76) pour amortir les chocs longitudinaux d0,s aux passages du frotteur sur les supports ou légers défauts de dressage du fil conducteur. Il est bien évident que le moyen amortisseur peut être réalisé sous forme d'une lame mince (82) directement placée en pression entre bs faces extrêmes perpendiculaires ou pentues des éléments (76) et sur toute leur hauteur. Dans ce cas, les éléments frotteurs (76) autorisent le maintien de l'axe (78). Il est bien évident que ces dispositions s'appliquent dans le cas de porte-frotteur (77) avec axe (78) disposé ou non à sa partie médiane, avec joues verticales symétri- ques ou dissymétriques. Selon une autre caractéristique de l'addition, il est prévu d'adjoindre un moyen mécanique dtorientation à distance et de positionnement du porte-frotteur (77) autour de son axe vertical commandé de l'intérieur de la cabine du véhicule et destiné à assurer le rappel automatique du dit porte-frotteur (77) dans l'axe du câble aérien F en vue de faciliter le reperchage. A cet effet, ce dispositif est établi à partir d'une chape (83) montée à libre rotation verticale de par son axe sur le support (Sa ) de la tête de perche et dont la partie supérieure auto- rise la fixation de liaxe horizontal (78) du porte-frotteur (77). Une bague i nférieure indépendante (84) est également montée à libre rotation sur l'axe vertical de la chape (83) pour recevoir extérieurement sur sa périphérie deux axes (85) diamétralement opposés et distinés à permettre l'oscillation des ex trémités des branches inférieures (861) d'un positionneur (86) dont l'extrémité opposée forme coaxialement un profil ouvert auto-centreur (862) en vé formant également guidon de visée.D'autres branches relient les branches (861) et (862) en formant des profils (87) de renforcement, débordant en hauteur, Les extrémités des branches inférieures (861) se prolongent pour former des doigts symétriques i88) légèrement courbés vers l'intérieur et dont l'écar- tement E est sensiblement supérieur à l'épaisseur P formée entre deux bossages méplats (83) établis sur la périphérie de la chape (83). De la même façon deux ergots (89) débordent intérieurement et transversalement des branches (861) pour chevaucher la section méplate extrême de la tête (833, mais uniquement lorsque le guidon occupe la position basse. La bague inférieure (84) autorise également ia fixation extérieure de I' extrémité d'une lame-ressort (90), s'étendant librement vers le bas à l'arrière de la tête de perche (831) en formant successivement un profil arrondi et une partie inférieure rectiligne (901) dont l'extrémité permet la fixation d'une butée (91) sur laquelle prend appui l'extrémité d'une gaine fixe (92) avec cible de commande (93) commandé directement par vérin, des l'embase de'prche.Ce câble (93) est accouplé en bout à une patte (94) montée sur une entretoise reliant les branches (861). Un ressort à boudin (95) intercalé entre la patte (94) et la butée (91) assure de par sa détente la remontée du guidon (86) lors- que le cible (93) est détendu, Lors du reperchage, s'effectuant par ia remontée lente de la perche (9) par suite de la purge du vérin (17), et après déplacement en rotation de la perche (9) par l'intermédiaire du vérin (24) comme indiqué dans le Brevet, pour amener sa tête sensiblement dans ia zone du fil F qui n'est pas forcément dans l'axe du véhicule, le câble (93) est relâché par l'intermédiaire de son vérin, pour permettre de par la détente du ressort (95) la remontée du guidon ou positionneur (86). Ce dernier de par ses branches (862) en forme de vé se centre facilement et visuellement sur le cible F en tournant au fur et à mesure de sa montée par suite de la libre rotation de la bague (84), de manière à occuper en fin de course une position axiale parallèle au dit cible F. Le déplacement en hauteur du guidon (86) permet égaiement le bascule- ment des doigts (88) autour des axes (85) qui s'engagent progressivement entre les bossages méplats (83) de la chape {a} en l'obligeant à tourner et par conséquent à amener le porte-frotteur (77) dans l'axe du dit cable F en vue du reperchage.Apres reperchage, le cable (93) est sollicité en tension de manière à commander le pivotement vers le bas du guidon (86) autour des axes (B5). Les ergots (89) s'engagent alors sur la section méplate de la tête (8)pour permet tre d'une part Se verrouillage axial du dit guidon (86) par rapport à la dite tête de perche et d'autre part ie dégagement des doigts (88) par rapport aux bossages méplats (831) de la chape ( & ) de manière à la déverrouiller circu lairement pour permettre sa libre rotation indépendante par rapport à la bague (84).Il est important de considérer que la lame-ressort (90) permet de par sa position et sa souplesse d'assurer l'effacement du guidon en position haute ou basse, en cas d'interférence avec des obstacles, en éliminant ainsi I es risques de rupture accidentelle. Toutefois il faut noter que ia butée (91) peut éventuellement être fixée sur la face inférieure du support de la tête de percez l, II est bien évident que ces dispositions décrites peuvent s'appliquer à tout type de tête de perche et des porte-frotteurs. Entre également dans le cadre de addition, un perfectionnement du dispositif de commande en rotation de la perche (9) de l'intérieur du véhicule pour le reperchage et après abaissement, par l'adjonction entre le moteur d1 entralinement M et le moyen d'embrayage coopérant avec la couronne (19), dl un réducteur de vitesse, non représenté sur les dessins, destiné à autoriser une faible vitesse, en vue de parfaire l'utilisation, tout en supprimant la facilité de reversibilité du mouvement, en cas d'arrêt d'alimentation du dit m oteur M. L'addition ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. R E V E N D I C A T I O N S -1- Prise de courant à déperchage et reperchage automatiques pour véhicules à traction électrique, notamment les trolleybus comportant des perches (9) montées sur un support (6) avec moyen de rappel sur le câble aérien (F) et vérin (17) dont la mise en pression en cas de déperchage accidentel, assure l'abaissement de ladite perche avec moyen de centrage et de commande en rotation combiné avec sa remontée, caractérisée par le fait que la tête (53) en matière souple comprend intérieurement des inserts métalliques fonctionnels et articulés, combinés avec des profils du revêtement pour assurer sa souplesse et l'articulation limitée de ses différentes parties ; qu'un dispositif de commande en rotation de la perche dans les deux sens, en vue de son centrage dans l'axe du véhicule, agit, après déperchage, par l'intermédiaire d'un vérin horizontal avec tiroir mobile (66), sur une came (65) solidaire de la couronne (19) rotative porteperche ; qu'un moyen de commande permet l'orientation du portefrotteur (77) dans l'axe du câble aérien (F),quel que soit le positionnement angulaire de la perche (9), par l'intermédiaire d'un guidon de visée et de centrage (86) escamotable, commandé à distance ; que les frotteurs dimensionnés sont fixés en alignement sur le porte-frotteur par l'intermédiaire du bloc amortisseur intermédiaire et intercalaire avec moyen de fixation ; qu'un réducteur de vitesse est interposé entre le moteur (M) de la commande en rotation de la perche (9), lors du reperchage,et le moyen d'embrayage de la couronne (19). -2- Prise de courant selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la tête (53) en matière souple, solidaire de la perche (9), est formée d'inserts comprenant un tube extrême (54) avec en bout, une chape verticale et inclinée (55) sur la- quelle s'articule autour d'axes (56), une fourchette (57) solidaire d'un support déporté (58), lui-même articulé horizontalement en (59) sur les branches d'un étrier (60) formant patte axiale (602) à son extrémité et recevant une plaque entretoise (61) munie d'une plaque inclinée (62) ; après moulage, la matière souple enrobant axialement l'ensemble des inserts articulés tout en constituant, outre la forme définitive de la tête (53), des dégagements latéraux-opposés (531) disposés obliquement en regard de l'articulation verticale formée par les axes (56), et des dégagements verticaux en forme de cavités opposées (532 2 534) avec âme de butée destinée à permettre la flexion horizontale et la butée au droit de l'axe (59) ; un profil supérieur (537) arrondi en forme de secteur sphérique formant protecteur du porte-frotteur, tout en comportant une entaille axiale (538). -3- Prise de courant selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un dispositif de commande en rotation de la perche (9), en vue de son centrage dans l'axe du véhicule lors de son abaissement, comprend une came (65)disdosee sur la couronne (19) du dispositif de commande en rotation, avec des faces latérales en forme de V, orientées dans l'axe longitudinal de la perche (9), pour autoriser l'appui de galets (68) d'un étrier mobile (66) se déplaçant axialement par galets (69), sur des guides (67) fixés sur le toit du véhicule,et commandé longitudinalement par le piston (70)d'un vérin (71) fixe, mis en pression simultanément avec le vérin de commande de rabattement de ladite perche (9), après déperchage. -4- Prise de courant selon la revendication 1, caractb- risée par le fait qu'en varIante, le dispositif de commande en rotation de la perche (9), en vue de son centrage dans l'axe du véhicule, lors de son abaissement, comprend un vérin (74) articulé en (75) dans l'axe du véhicule, de par son fGt, pour agir par son piston (73), sur la couronne (19), en vue de son rappel circulaire en position axiale d'alignement de la perche (9). -5- Prise de courant selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen de commande d'orientation du portefrotteur (77) dans l'axe du cable aérien (F), quelle que soit l'orientation angulaire de la perche (9) par rapport à l'axe du véhicule, comprend une bague inférieure (84) disposée librement en rotation sur l'axe vertical de la chape rotative (83) du porte-frotteur (77) avec extérieurement des axes (85) opposés, pour l'oscillation des extrémités des branches (861) d'un guidon pivotant (86) auto-centreur, évasé en forme de V (862) pour chevaucher le câble aérien (F) en position haute, de manière à s'orienter circulairement et à se positionner perpendiculairement en entrainant en rotation la bague (84) ; des doigts (88) déporté transversalement et solidaire des branches inférieures (861) au droit de leur articulation, coopérant, lors de leur pivotement vers le haut, correspondant à la position haute du guidon (862), avec un profil méplat de la base de la chape (83) du porte-frotteur (77), pour son entralhement en rotation et le positionnement circulaire du porte-frotteur (77) dans I' axe longitudinal du dit guidon (86), et par suite, du câble aérien (F), en vue de faciliter le reperchage ; des ergots (89) solidaires des branches (861) coiffant la section méplate de la tête (831), en vue du verrouillage en position axiale dudit guidon (862), lors de son pivotement vers le bas en position escamotée de dégagement circulaire de la chape (83) ; un moyen de commande à distance du pivotement du guidon (862) avec cable (93) commandé par vérin. -6- Prise de courant et son moyen de commande d'orientation du porte-frotteur (77), selon les revendications 1 et 5 prises ensemble, caractérisés par ie fait qu'une lame-ressort (90) est fixée verticalement de par sa branche supérieure, sur la bague inférieure (84), tandis que lextrSmité opposée est solidaire d'une butée (91) d'une gaine fixe (92) dont le câble (93) la traversant est accouplé en bout à une patte (94) sol i- dai re des branches (861) du guidon (86); un ressort à boudin (95) prenant appui sur la butée (91) assurant le rappel vers le haut du guidon (86);; la dite lame-ressort (90) autorisant en cas de choc, l'effacement du guidon (86) en position haute ou basse, indépendamment de sa commande. ~7- Prise de courant et son moyen de commande dtorientation du porte-frotteur (77), selon la revendication 6, caractérisés par le fait qu'en variante, la butée (91) de la gaine fixe (92), est directement fixée sur le support (83) de la tête de perche. -8- Prise de courant selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments (76) de chaque frotteur, montés en alignement souple, longitudinalement dans le porte-frotteur, sont établis avec res pectivement un rapport dimensionnel dans lequel la largeur ( t ) mesurée perpendiculairement au cable aérien (F), est de même ordre que la longueur (L). -9- Prise de courant selon les revendications 1 et 8 prises ensemble, caractérisée par le fait .que les éléments (76) de chaque frotteur sont reliés longitudinalement par un bloe (80) intercalaire, en matière souple, reposant sur une face méplate (781) de l'axe horizontal (78) ou encore chevauchant ce dernier qui est toujours disposé à une distance réduite par rapport à la surface frottante du ------- frotteur, tandis que les faces trans- versales opposées dudit bloc (80) prennent appui sur les faces pentées extremes (761) formées à la base ou sur toute la hauteur de chaque élément (76) ; une lame intercalaire (81) en forme de. Ut prend appui par ses branches latérales (81) sur les dégagements épaulés (771) des joues du porte-frotteur (77), pour maintenir en hauteur le bloc (80). -10- Prise de courant selon les revendications 1 et 8 prises ensemble, caractérisée par le fait qu'en variante, les éléments (76) de chaque frotteur, sont reliés suivant leur hauteur, par une lame mince (82) en matière souple, tandis que les extrémités desdits éléments (76) prennent appui ou non sur l'axe horizontal (78).