FR2495071A1

FR2495071A1 - CURRENT COLLECTOR TROLLEY FOR ELECTRIC VEHICLE

Info

Publication number: FR2495071A1
Application number: FR8117646A
Authority: FR
Inventors: Fritz Kummer; Rudolf Zurek; Nenad Dujmovic
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1982-06-04
Also published as: DE3044935C2; FR2495071B1; JPH0250681B2; GB2088303B; GB2088303A; DE3044935A1; JPS57119601A

Abstract

Trolley collecteur de courant pour véhicule électrique. Le trolley est un mât télescopique dont un bras tubulaire 2, portant l'archet 4, est monté télescopiquement dans un tube prolongateur 3 coulissant dans le toit 17 du véhicule et peut être amené à des hauteurs différentes au moyen d'un dispositif de réglage 13, en fonction de la position du support 1 d'archet dans ce bras. Le tube prolongateur est fixé, verticalement de préférence, dans le toit du véhicule, dans lequel il peut coulisser. Application notamment aux locomotives électriques destinées à circuler à très grande vitesse. (CF DESSIN DANS BOPI)Current collector trolley for electric vehicle. The trolley is a telescopic mast of which a tubular arm 2, carrying the bow 4, is telescopically mounted in an extension tube 3 sliding in the roof 17 of the vehicle and can be brought to different heights by means of an adjustment device 13 , depending on the position of the bow support 1 in this arm. The extension tube is fixed, preferably vertically, in the roof of the vehicle, in which it can slide. Application in particular to electric locomotives intended to travel at very high speed. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

I La présente invention se rapporte à un trolleyThe present invention relates to a trolley

en forme de mât télescopique pour véhicules à traction élec- in the form of a telescopic mast for electric traction vehicles

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 trolley powered by means of an overhead line trolley whose support of the socket member (a bow for example), sliding in a tubular arm, can be applied elastically against the contact wire or

travail de la ligne aérienne par- une force(hydraulique,pneu- of the airline by force (hydraulic, pneumatic

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 or spring). See, for example, U.S. Patent No. 915,152. This conformation has long been abandoned on vehicles reaching

les vitesses actuellement usuelles au profit de la configu- current speeds in favor of the configu-

ration connue en ciseau ou en pantographe. Mais, aux vitesses known ration in chisel or pantograph. But at the speeds

encore plus grandes, supérieures à 250 km/heure, le panto- even larger, greater than 250 km / hour, the pantograph

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 graph is disadvantageous for several reasons. At these high speeds, it creates a strong aerodynamic resistance; the force of application against the airline

varie à mesure que la vitesse et la hauteur du fil de con- varies as the speed and height of the wire

tact augmentent.tact increase.

La hauteur du fil de contact peut varier pour di- The height of the contact wire may vary for

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 reasons. It is necessary to lower the vehicles intended to circulate at high speed, so that the resistance of the air is not too great and that it is possible to reduce the expenses of establishment of the way (route, works of

franchissement). D'un autre côté, il n'est pas possible de dis- crossing). On the other hand, it is not possible to

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 Lay the wire lower than is currently customary at level crossings, if it is assumed that the track is also used for goods traffic for example, for which the usual template is used. As a result, the height difference of the contact wire can reach 1.70 m. The usual pantographs no longer make up for such a large difference economically. In addition, the trolley's driven mass increases a lot with the height difference of the contact wire, which, combined with the high speeds, does not allow

pas un bon passage du courant.not a good passage of the current.

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 The invention aims to remedy these drawbacks and it relates to a trolley which is suitable both for high speeds, contact wires located at a high speed.

hauteur et à de grandes différences de hauteur de ces fils. height and large differences in height of these son.

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 For this purpose, the Applicant has returned to a trolley configuration which has been abandoned for a long time. This configuration is that of an inclined mast which is composed of two parts which can slide telescopically into each other against the action of an antagonistic force and which is articulated elastically at its base. During the development of the trolley according to the invention, it has been found that this articulated assembly and the inclination given to the mast, which

était autrefois courante, ne peuvent pas être utilisés. was once common, can not be used.

Conformément à l'invention, le bras tubulaire According to the invention, the tubular arm

du trolley est monté télescopiquement dans un tube prolonga- the trolley is telescopically mounted in an extension tube

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, and can be brought to different heights by a maneuvering device, the extension tube being able to be fixed at a fixed location to the roof of the vehicle and being oriented, either vertically or a little obliquely,

en particulier dans le sens de la marche ou dans le sens op- especially in the direction of travel or in the sense of

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 posed. The choice of the type of mast already represents, a priori, an advantageous solution from the aerodynamic point of view, the elements of this mast having a circular, square or aerodynamic cross-section in a single direction of travel or in

les deux. De plus, puisque le trolley est vertical, ou seule- both. Moreover, since the trolley is vertical, or only

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 slightly inclined, possibly also in the lateral direction, it is short, which also acts favorably on the resistance opposed by the air during the march. The fact that

ce soit le tube prolongateur qui compense les grandes dif- this is the extension tube that offsets the large dif-

férences de hauteur du fil de contact permet de rendre le support d'archet relativement court et de lui donner une Feelings of contact wire height make the bow support relatively short and give it a

course élastique relativement faible compensant les toléran- relatively low elastic travel compensating tolerances

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 these vertical laying of the wire (* 100 mm approximately) and the race of the suspension of the vehicle. This also significantly reduces the effective mass that must follow the contact wire, this

qui assure un bon passage du courant, même à grande vitesse. which ensures a good flow of the current, even at high speed.

Un autre avantage réside dans le fait que les contraintes provoquées par le frottement du trolley sur le fil sont Another advantage lies in the fact that the stresses caused by the friction of the trolley on the wire are

transmises en ligne droite et que par ailleurs, la fabrica- transmitted in a straight line and that, moreover,

tion du trolley est plus simple.trolley is easier.

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 U.S. Patent No. 4,116,312 has already described a mast-shaped trolley whose base is attached to the roof of the vehicle. But this flexible mast trolley for mine vehicles

ne peut convenir pour résoudre le problème posé par un véhi- can not be adequate to solve the problem posed by a vehicle

cule surbaissé circulant à grande vitesse. Low-speed road running at high speed.

L'inclinaison du tube prolongateur est au maxi- The inclination of the extension tube is at most

mum de 200.mum of 200.

Selon--une autre caractéristique, le tube prolon- According to another characteristic, the prolonged tube

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 The gauge is longitudinally adjustable, which is another way of extending the mast and represents a solution in the case where the contact wire is disposed at a very great height above the roof of the vehicle. But, moreover, when

le bras tubulaire du trolley occupe sa position basse, l'or- the tubular arm of the trolley occupies its low position, the

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 The power socket is located below the roof contour, so that when the trolley is not in use, it can be completely retracted to give the vehicle

une forme aérodynamique encore meilleure. Cet effet est en- an even better aerodynamic shape. This effect is

core renforcé par un toit coulissant disposé à l'emplacement core reinforced by a sliding roof arranged at the location

du trolley et obturant une ouverture du toit du véhicule. trolley and closing an opening of the roof of the vehicle.

Cette ouverture du toit représente un facteur important lorsque l'archet fixé au support a une certaine largeur This opening of the roof is an important factor when the bow attached to the support has a certain width

transversale comme celui des pantographes actuels. transversal like that of current pantographs.

Selon une caractéristique complémentaire de According to a complementary feature of

l'invention, le toit coulissant est en deux parties se dépla- the invention, the sliding roof is in two parts moving

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 in the opposite direction and, when closed, it releases a passage opening of the tubular arm or the extension tube, but it closes the opening of the roof of the vehicle, which is advantageous from the aerodynamic point of view and in case of

mauvais temps.bad weather.

Dans une forme de réalisation de l'invention, In one embodiment of the invention,

pour régler la hauteur du bras tubulaire du trolley, un dis- to adjust the height of the tubular arm of the trolley, a 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 positive indicates the position of the bow support in this arm as a function of the instantaneous height of the contact wire and a device for adjusting the position of said arm is connected to this indicator device. This setting is conjugated with the

position du support d'archet de manière que, lorsque ce sup- position of the bow support so that when this

port, coulissant dans le bras tubulaire, approche de ses positions extrêmes haute et basse par suite de variations port, sliding in the tubular arm, approaches its extreme high and low positions as a result of variations

de la hauteur du fil de contact, il provoque une modifica- the height of the contact wire, it causes a change in

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 corresponding height of this arm. In both cases, the tubular arm is automatically moved up or down. The simplest way to achieve this result is to arrange two contacts between the bow support and the tubular arm which are connected to the adjusting device so as to turn it to the right or to the left. Other contacts, arranged higher and / or lower than

ces deux contacts précédents peuvent être reliés au disposi- these two previous contacts may be connected to the

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 tif of adjustment so as to increase the speed of movement of the tubular arm or to move it step by step, a longitudinal displacement of predetermined amplitude corresponding to each

de ces contacts supplémentaires.of these additional contacts.

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 The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which: Figure 1 is a longitudinal section of a trolley in the form of a mast; and Figure 2 schematically shows an inclined trolley. The trolley comprises at the top a support 1 of bow, on which is articulated a bow 4 which is applied against

un fil de contact 5. Le support 1 peut coulisser longitudina- a contact wire 5. The support 1 can slide longitudinally

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 in a bore 6 of a tubular arm 2, itself slidable in an extension tube 3. The latter is mounted in a fixed part 19 and can be moved upwards and downwards by means of a rack 23 and a pinion 24, which meshes with it and which is driven by a motor 26

par l'intermédiaire d'un arbre 25.through a tree 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 A helical spring 7 pushes the support 1 of the bow upwards in the bore 6, until the bow 4 is applied against the contact wire 5. A pin

9 assujettie au bras 2 est engagée dans une rainure 8 du sup- 9 secured to the arm 2 is engaged in a groove 8 of the

port 1 et empêche celui-ci de tourner. Le bras 2 comporte port 1 and prevents it from turning. Arm 2 comprises

d'un côté une denture 10 constituant une crémaillère. Un pi- on one side a toothing 10 constituting a rack. A pedestrian

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 11, which can be driven and immobilized by a motor 13, through a transmission 12, meshes with the toothing 10. The motor can change the height of the tubular arm 2. By a link circuit 21, a switch 14 turns this motor to the right or left, depending on whether

l'organe de commande 27 de ce commutateur 14 vient en con- the control member 27 of this switch 14 comes into con-

tact avec une protubérance 15 ou un creux 16. La protubéran- tact with a protuberance 15 or a recess 16. The protuberance

ce 15 et le creux-16 se trouvent sur le support 1 de l'ar- this and the trough-16 are on the support 1 of the

chet et commandent'donc le réglage en hauteur du bras 2 de façon que le ressort hélicoïdal 7 ne compense que les tolé- and control the height adjustment of the arm 2 so that the coil spring 7 only compensates for the tolerances

rances usuelles de position du fil de contact 5. usual rales of position of the contact wire 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 The trolley passes through an opening 22 of the roof 17 of the vehicle. The tubular arm 2 and the extension tube 3 can be lowered sufficiently for the bow 4

se trouve plus bas que le profil du toit. Il est alors pos- is lower than the roof profile. It is then pos-

sible d'actionner un toit coulissant 18 et d'obturer complè- sible to operate a sliding roof 18 and to close

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 22. The sliding roof 18 has on its long right side a notch 18b whose section corresponds to half the cross section of the tubular arm.

2 et, lorsque le trolley est déployé, ce côté peut coulis- 2 and, when the trolley is deployed, this side can slide

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 To this end, another part of the sliding roof 18a has a similar notch, so as to be able to slide it against the roof 18. The trolley of FIG. 1 is arranged perpendicular to the direction

20 de la marche. Il peut donc aussi être utilisé avantageuse- 20 of the march. It can therefore also be used advantageously

ment dans le sens de marche opposé. in the opposite direction.

Il va de soi qu'il est possible d'apporter diver- It goes without saying that it is possible to bring diversity

ses modifications au trolley représenté et décrit sans his modifications to the trolley represented and described without

s'écarter du domaine de l'invention. depart from the scope of the invention.

Claims

1. Telescopic pole trolley for

electrically powered vehicles powered by the intermediate

re of an overhead line, trolley whose support of the socket member (a bow for example), which slides in a tubular arm, can be applied elastically by a force (hydraulic, pneumatic, or by a spring) against the contact wire of the overhead line, characterized in that the tubular arm (2) is mounted telescopically

in an extension tube (3) and can be

different means by means of an adjusting device (13), this extension tube being able to be fixed to the roof (17) of the vehicle and being either vertical or slightly inclined (in particular

in the direction (20) of the step or in the opposite direction).

Trolley according to claim 1, characterized in that

the inclination of the extension tube is at most 20 °.

Trolley according to one of claims 1 and 2, characterized

in that the extension tube (3) can slide in the direction of its

length (operating motor 26).

Trolley according to any one of the preceding claims

characterized in that the extension tube (3) can be arranged

and immobilized so that when the tubular arm (2) occupies its position

the socket outlet (bow 4) is below the

outline of the roof (17) of the vehicle.

Trolley according to Claim 4, characterized in that a sliding roof (18) arranged in the region of this trolley can close

an opening (22) of the roof (17) of the vehicle.

Trolley according to any of the claims

preceding claims, characterized in that a sliding roof, consisting of two parts (18, 18a) slidable in opposite directions, releases, when closed, an opening (18b) for passage of the sliding arm (2) and, eventually,

of the extension tube (3).

Trolley according to any one of the

cations, characterized in that it comprises a device (switch 14) for indicating the position of the support (1) of the bow in the tubular arm (2) as a function of the instantaneous height of the contact wire (5) and a device (13) for adjusting the height of this arm (2),

which is connected to this indicator device.

8. Trolley according to claim 7, characterized

in that two contacts arranged between the support (1) of the bow and the tubular arm (2) control the adjusting device (13) so as to turn it to the right and

left, respectively.

Trolley according to claim 8, characterized

because it includes other contacts that are

between the support of the bow and the tubular arm higher and possibly lower than the two contacts and which are connected to the adjusting device so as to increase the speed of movement of the tubular arm or to move

this arm step by step.