Brevet FR2570335A1 — publié le 19860321

L'invention concerne un dispositif de prise de courant pour véhicules à traction ou propulsion électrique circulant sur des rails et dont l'alimentation en énergie s'effectue par un troisième rail (rail conducteur ou de contact), comprenant un frotteur qui est appliqué contre le troisième ra-il avec la pression d'application requise par une force extérieure, de préférence une force élastique, qui produit une pression d'application de base et par une autre force extérieure produisant une pression d'application supplémentaire réglable. Sur les dispositifs de prise de courant habituels de ce type, une force extérieure constante fournie par un ressort assure une pression d'application constante du frotteur contre le rail conducteur. Le passage du courant entre ce rail et le frotteur doit s'effectuer avec le moins de pertes possibles, c'est-à-dire avec une conductivité électrique aussi élevée que possible. Le frotteur doit remplir deux conditions : avoir des propriétés de glissement aussi bonnes que possible et permettre un passage du courant avec peu de pertes, ce qui présuppose une haute conductivité électrique. Outre d'appariements de matériaux du rail conducteur et du frotteur choisis en tenant compte de ces conditions, la conductivité dépend essentiellement de la pression d'application. Or, une pression d'application élevée augmente la conductivité électrique, mais elle accroît en même temps l'usure mécanique dans une forte mesure. Pour cette raison, la pression d'application est choisie juste assez élevée pour pouvoir répondre aux besoins, déterminés plus précisément par les forts courants de démarrage ou de freinage à récupération qui parcourent le dispositif de prise de courant et en particulier le frotteur, occasionnant des pertes et échauffant le matériau.On connaît également des constructions comportant, à la place ou en plus de ressorts à torsion, des vérins pneumatiques permettant, d'une part, d'appliquer le dispositif de prise de courant contre le rail conducteur et de l'en écarter et permettant, d'autre part, de régler la pression d'application du frotteur contre le rail en fonction des conditions atmosphériques (voir le périodique Verkehr und Technik, 1961, M. 3, page 75). Dans le cas des trajets ferroviaires, il existe souvent, entre le démarrage et le freinage, de longues distances à régime établi, où le courant traversant le dispositif de prise de courant est relativement faible ou nul. C'est là qu'intervient l'invention, dont l'élément de départ est la constatation que l'usure est inutilement élevée sur ces distances et que la pression d'application pourrait y être plus faible. Afin de diminuer l'usure, l'invention vise à adapter la pression d'application du frotteur (du dispositif de prise de courant) aux conditions de marche, en variant la résistance de contact de façon optimale par le moyen de la pression d'application. Pendant la circulation à régime établi, la résistance de contact peut être légèrement plus élevée puisque les courants traversant le dispositif de prise de courant ne sont que faibles à ce moment. A cet effet, selon l'invention, un dispositif de prise de courant comme indiqué au début est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour varier la pression d'application supplémentaire en fonction de l'intensité du courant traversant le frotteur, de manière que la pression d'application supplémentaire augmente avec ce courant. La diminution de l'usure apportée par l'invention se traduit par une plus longue durée de service des frotteurs et, en combinaison avec celle-ci, des intervalles plus longs entre les opérations d'entretien nécessaires pour les dispositifs de prise de courant. Il est possible aussi, au lieu de cela ou en combinaison avec cet avantage, d'employer du matériau plus économique pour les frotteurs afin d'obtenir les durées de service désirées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de l'invention. Sur le dessin, la référence 1 désigne un frotteur appliqué d'en bas contre un rail conducteur 2 disposé fixe. Le frotteur 1 est appliqué contre le rail 2, par l'intermédiaire d'un levier 3 monté basculant en 4, par un ressort 5 qui produit une pression d'application de base. Le ressort 5 s'appuie sur un piston 6 qui constitue la partie mobile d'un vérin formant un système d'asservissement hydraulique ou pneumatique (6/7) pour la production d'une pression d'application supplémentaire. Le cylindre 7 de ce système est alimenté en fluide de pression à travers une soupape 8. La soupape 8 est elle-même commandée en fonction de l'intensité du courant passant par le dispositif de prise de courant, c'est-à-dire en particulier par Le frotteur 1, qui est détectée au moyen d'un transformateur d'intensité 9. Le dispositif est réglé de manière que, lorsque le courant prélevé est faible, comme cela est le cas par exemple pendant la circulation à régime établi, la pression d'application de base produite par le ressort 5 soit prédominante. Par contre, au démarrage et aussi lors d'un freinage à récupération, donc lorsque le courant traversant le frotteur 1 et le transformateur 9 est plus élevé, la soupape 8 est réglée dans le sens d'une augmentation proportionnelle du remplissage du vérin et du déplacement du piston 6, ce qui correspond à la production de la pression d'application supplémentaire désirée, éventuellement jusqu'à obtenir la pression maximale. L'invention limite l'usure mécanique du frotteur pratiquement aux périodes où le courant est important, ce qui se traduit par une prolongation considérable de la durée de service. REVENDICATIONS 1. Dispositif de prise de courant pour véhicutes à traction ou propulsion électrique circulant sur des rails et dont l'alimentation en énergie s'effectue par un troisième rail (rail conducteur ou de contact), comprenant un frotteur qui est appliqué contre le troisième rail avec la pression d'application requise par une force exté-rieure, de préférence une force élastique, qui produit une pression d'application de base et par une autre force extérieure produisant une pression d'application supplémentaire réglable, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (6-9) pour varier la pression d'application supplémentaire en fonction de l'intensité du courant traversant le frotteur (1), de manière que la pression d'application supplémentaire augmente avec ce courant. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'application de base est exercée pour le courant traversant le frotteur (1) lors de la circulation à régime établi et la pression d'application maximale est exercée pour le courant traversant le frotteur au démarrage ou lors d'un freinage à récupération. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression d'application supplémentaire est produite par un système d'asservissement mû hydrauliquement ou pneumatiquement et dont le réglage est assuré par une soupape (8) commandée par le courant traversant le frotteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système comporte un vérin hydraulique ou pneumatique (7/6) dont le piston (6) sert d'appui pour un ressort mécanique (5) produisant la pression d'application de base.