Dispositif de manoeuvre pour pantographe de prise de courant. Les pantographes de prise de courant, plus particulièrement ceux destinés à amener aux moteurs des locomotives électriques le courant fourni par urne ligne à suspension caténaire ou autre, disposée au-dessus de la voie, comportent généralement des frotteurs articulés au sommet d'un cadre ou châssis de forme généralement pentagonale, fixé sur le toit de la locomotive.
Ce châssis, judicieu sement articulé, est déformé soit en s'apla tissant pour abaisser les frotteurs contre le toit de la locomotive, soit, au contraire, en se déployant pour appliquer les frotteurs contre la, ligne de prise de courant. Ces divers mou vements sont obtenus à l'aide d'un dispositif de manoeuvre généralement automatique et ordinairement constitué soit par un jeu de ressorts, soit par un moteur pneumatique, soit encore par une combinaison de ces deux moyens.
Les dispositions, généralement utilisées à cet effet, offrent l'inconvénient-de provoquer, à, chaque manoeuvre, un choc se produisant soit contre la ligne, soit sur le toit de la loco motive et dû à ce que le dispositif de ma- ncr>uvre du pantographe communique à ce dernier un mouvement accéléré, la manoeuvre dans un sens ou dans l'autre devant toujours pouvoir être réalisée avec une grande rapi dité.
Le dispositif d'après l'invention, qui re médie à ces inconvénients, est caractérisé par un moteur électrique relié par une transmis sion à au moins l'une des articulations du châssis du pantographe sur le bâti de sup port, des bielles d'accouplement symétriques étant disposées pour répartir l'effort de ma- noeuvr:e sur les deux axes inférieurs d'oscil lation du pantographe et des dispositifs élas tiques étant ménagés pour assurer en service le maintien constant des frotteurs en contact avec la ligne de prise de courant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un pan tographe électrique de prise de courant pour locomotives électriques, muni du dispositif de manoeuvre d'après l'invention: ri ig. 1 est une vue d'ensemble en élévation du pantographe avec son moteur.
Fig. 2 est une vue en coupe à plus grands échelle suivant II-II de fig. $.
Fig. 3 est une vue en plan de fig. 2. Fig. 4 est une vue en coupe :schématique du mécanisme moteur de commande.
Fig. 5 est une vue schématique des con nexions électriques.
Le pantographe comporte, à la manière usuelle, un bâti 1 fixé sur la toiture 2 de la locomotive avec interposition d'isolateurs Sur ce bâti sont fixés des paliers 4 dans les quels tourillonnent des arbres 5, 5' parallèles. Sur chacun de ces arbres sont clavetés deux raccords tubulaires 6 recevant des bras tubu laires 7, auxquels sont articulés des bras tubulaires 8, venant s'articuler, par leurs extrémités supérieures, à un tube 9 constituant entretoise et axe pour des articulations 10, ménagées à l'extrémité des bras 8.
L'ensem ble, comme on le voit en fig. 1, constitue un pantographe déformable.
Sur l'arbre 5 est calé, à chacune de ses extrémités, un levier 11, le levier 11 situé en avant. du plan du dessin étant dirigé vers le haut, tandis qu'à chaque extrémité de l'arbre 5' est claveté un levier 11', le levier situé en avant du plan du dessin étant dirigé vers le bas. Les leviers 11, 11', situés à cha que extrémité des arbres 5, 5', sont reliés par une bielle 12 (fig. 1 et 2), et réalisent ainsi un accouplement symétrique des arbres 5, 5' pour assurer le déplacement des articulations 10 dans un plan vertical qui est le plan de symétrie de l'appareil.
Comme on le voit en fig. 2, le levier 11, claveté sur l'extrémité de l'arbre 5, située en arrière du plan du dessin, est dirigé vers le bas, le levier 11', fixé à l'extrémité de l'arbre 5', située en arrière du plan du dessin, étant alors dirigé vers le haut de façon à réaliser un bon accouplement des arbres 5 et 5' Des ressorts 13, fixés par une de leurs extrémités à un point fixe 14, éventuellement réglable, du bâti, sont fixés par leurs autres extrémités à des leviers 15, clavetés sur les arbres 5, 5' et tendent constamment à faire tourner les arbres 5, 5' dans le sens des flèches en fit.
2 pour déployer le pantographe et l'amener dans la position de fig. 1, en assu rant constamment un contact élastique correct des frotteurs 36 avec la ligne 37 de prise de courant.
Un arbre 16, portant deux filetages de pas contraires, et tourillonne dans les paliers 17, fixés au bâti 1, porte des écrous 18 sur des tourillons desquels viennent prendre des bielles 19 articulées, d'autre part, à des le viers 20 solidaires des arbres 5, 5'.
Chaque bielle s'engageant sur l'écrou correspondant 18 par un oeil simple 21, comme on le voit en fig. 2, -présente à son extrémité extérieure une fourche 22 par laquelle elle s'engage sur le maneton 23, monté sur le levier 20 cor- respondant. L'arbre fileté 16 est relié à un dispositif moteur 24, par l'intermédiaire d'un arbre isolant 25 et de joints de Cardan 26, interposés entre l'arbre fileté 16 et l'arbre 27 du moteur proprement dit.
Ce moteur, dans l'exemple représenté, est constitué par un mo teur électrique 28 (fig. 4) commandant, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 29, une tige filetée 30, sur laquelle est monté un écrou 31 qu'un dispositif non représenté em pêche de tourner, ledit écrou étant ainsi animé d'un mouvement de translation analogue à celui de chacun des écrous 18 du panto graphe. Cet écrou constitue l'organe mobile d'un commutateur pouvant, à l'un de ses bouts de course, mettre en relation les con tacts 71 (fzg. 4 et 7) et, à l'autre bout de course, les contacts 72.
L'arbre du moteur 28 est relié par un couple de pignons d'angle 33 à l'arbre d'une manivelle à main 32 amovible, une clé 34 étant prévue pour ne permettre l'introduction de la manivelle 32 que lorsque ladite clé est en place dans le bâti 35 de façon à éviter les fausses man#uvres.
Le dispositif de commande comporte un bouton 50 pouvant, suivant le sens de sa manoeuvre, établir des contacts 54, 55 com mandant le relais de montée 51, ou des con tacts 56, 57, commandant le relais de des cente 5\?, les divers circuits étant commandés par une boîte de sécurité 53. Au repos, le bouton 50 est maintenu dans une position neutre par des ressorts opposés, aucun con tact n'étant établi.
Chaque relais est actionné par une bo bine d'attraction appropriée: bobine 58 et contacts 59, 60, 61 pour le relais de montée 51 et bobine 62 et contacts 63, 64, 65 pour le relais de descente 52.
La boîte de sécurité 53 comporte un ver rou magnétique 6,6 et des contacts 67 ainsi qu'une clé 68 de sécurité. Cette disposition, connue en elle-même, est telle que, tant que la clé 34 n'est, pas sur la. boîte 53, la clé 68 ne peut être dégagée, tandis que, lorsque la clé 68 est sortie de la serrure, on ne peut plus dégager la clé 34; le fait de sortir la clé 68 a pour effet de couper le contact 67 et, d'autre part, la. clé 68 ne peut être dégagée que si le verrou magnétique 66 est excité, ce qui ne peut se produire que lorsque le panto graphe est replié et abaissé sur la toiture de la locomotive.
Grâce à cette disposition, lorsque le conducteur a en main la clé 6.8, il n'est pas possible de monter le pantographe ni électriquement ni à main, de sorte qu'il peut ouvrir avec cette clé les compartiments c les appareils à haute tension, sans risque d'accident.
La boîte 53 peut faire corps avec le bâti 35; dans ce cas, la clé 34 n'a pas lieu d'exis ter, la clé 68 seule assure tous les verrouil lages.
On a représenté, sur le schéma, l'inducteur 69 et l'induit 70 du moteur ainsi qu'une ré sistance 73, destinée à éviter la mise en court- circuit pendant les manoeuvres dans le cas où l'énergie serait fournie par une batterie d'accumulateurs.
Pour la manoeuvre du pantographe, on met en place les clés 34 et 68 dans la boîte 53 en établissant ainsi les contacts 67. Si l'on désire, le pantographe étant baissé, le mon ter, on tire dans le sens de la flèche M sur le bouton de commande 50 en établissant ainsi les contacts 54, 55.
Le courant venant par le fil 74 traverse les contacts 67, et par le fil <B>75,</B> les contacts 54, le conducteur 76, excite la bobine 58 du relais de montée 51 et, par les conducteurs 77 et 78, revient à la source. Si on lâche le bouton 50, le relais 51 est main tenu excité, le courant passe alors par la résistance 73, le conducteur 79, les contacts 59 et le conducteur 80 pour exciter la bo bine 58.
Une fois le relais 51 enclenché, le courant arrivant par le fil 74 traverse les contacts 67, l'inducteur 69 puis, par le conducteur 81, les contacts 60, le conducteur 82, traverse l'induit d'où il ressort par le conducteur 83, les contacts 61 en revenant à la source par les conducteurs 78.
Le moteur 28 étant mis en rotation entraîne, par l'arbre isolant 25 et les joints de Cardan 26, l'arbre fileté 16 qui tourne en déterminant le rapprochement des écrous 18, les manetons 23 des leviers 20 étant mainte nus constamment dans le fond des fourchettes 22 des bielles 19 sous l'action des ressorts 13 qui tendent à faire tourner les arbres 5, 5' dans le sens des flèches en fig. 2.
Il en résulte une montée sous une vitesse uniforme ou sensiblement uniforme des frotteurs 36 qui viennent alors, sans choc, en contact avec le fil de ligne 37. Une fois ce fil de ligne atteint, les écrous 18, continuant à se rapprocher, lais sent les manetons 23 libres de jouer dans les fourches 22 en permettant ainsi aux frot- teurs 36 de suivre élastiquement toutes les dénivellations de la ligne 37 sous la pression des ressorts 13.
Pendant la rotation de l'arbre 27, l'écrou 31, empêché de tourner, se déplace longitu dinalement et quitte les contacts 71. Le ver rou magnétique 66, qui était excité par le courant passant par 74, 8,4, 85 et les conduc teurs 86, 87, cesse d'être excité, de sorte que la. clé 68 ne peut plus être dégagée, en assu rant ainsi la sécurité de l'ensemble.
A son bout de course, l'écrou 31 vient établir les contacts<B>72'</B> en mettant en court-circuit la bo bine 5'O par 88, 89 et 77, de sorte que le relais 51 tombe, en ouvrant les contacts 59, 60, 61: le moteur 28 n'étant plus alimenté s'ar rête automatiquement.
Pour descendre le pantographe, on appuie sur le bouton 50, dans le sens de la flèche D en établissant les contacts 56, 57. Le relais de descente 52 est alors excité, le courant est envoyé dans la bobine 62 par 74, 67, 75 et 90, le retour du courant se faisant par 91, 87 et 78. Le relais 52 est maintenu automa tiquement par 73, 63 et 93. Le courant est inversé dans l'induit 70 par les contacts 64, 65 et le moteur tourne en sens inverse de son fonctionnement précédent en entraînant l'écrou 31 qui coupe les contacts: 72-.
Les écrous 18 montés sur l'arbre fileté 16 s'écartent l'un de l'autre, en exerçant par leurs bielles 19 une poussée sur chacun des manetons 23 des leviers 20 et en produisant une rotation en sens inverse des flèches, en fig. 2, des arbres 5, 5' qui rabattent sur le toit de la locomotive le pantographe replié.
L'écrou 31, monté sur l'arbre fileté 30 arrivé en fin de course vers la gauche, établit les contacts 71 pour mettre en court-circuit la bobine 62 du relais de descente 52 par 93, 86, 87 et 91. Le moteur privé de courant s'arrête, le pantographe est abaissé, le verrou magnétique 66 est de nouveau excité et la clé 68 peut être retirée de sa serrure.
Les contacts 55 et 57 du bouton 50, dou blant les contacts 71 et 72 en constituant une sécurité, permettent au conducteur d'inver ser immédiatement sa man#uvre en cas d'er reur, sans attendre le déplacement complet de l'écrou 3.1.
La commande pourrait, bien entendu, être réalisée sur les deux arbres 5, 5' ou sur un seul de ces arbres par une vis sans fin com mandée par le moteur 28 en ménageant un ou des accouplements pour laisser la liberté de déplacement voulue aux frotteurs et on pour rait aussi, bien entendu, disposer des moteurs jumelés en prise avec les arbres 5, 5'.
La disposition décrite permet de rendre la sécurité de manoeuvre indépendante des variations de température. En effet, lorsque la man#uvre est commandée par des dispo sitifs à air comprimé, il arrive fréquemment que l'air, chargé de vapeur d'eau ainsi que d'huile, provoque une accumulation de ces substances à proximité des soupapes, où les dites substances, en se congelant par temps froid, constituent une gêne sérieuse pour le fonctionnement qu'elles arrivent même à em pêcher.
La disposition décrite avec moteur électrique élimine totalement cet inconvénient, mais il y a lieu de considérer que le moteur 24 n'a pas besoin d'être disposé à l'air libre sur le toit de la voiture, et qu'il peut aussi bien être placé à l'intérieur de cette voiture, de sorte que la disposition décrite permet le fonctionnement par tous les temps.
L'invention s'applique à la commande de man#uvre des pantographes de locomotives, ou automotrices électriques et, en général, dans tous les cas où l'on désire obtenir une prise de courant glissante.