FR2713183A1 - Flexible high tension coupling between carriages of electric train - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTION
La présente invention concerne le domaine de la jonction électrique entre deux éléments susceptibles de déplacement mutuel, notamment dans le domaine de la construction de véhicules ferroviaires, et a pour objet un dispositif de continuité électrique entre deux parties mobiles entre-elles, en particulier pour de tels véhicules.DESCRIPTION
The present invention relates to the field of electrical junction between two elements capable of mutual displacement, in particular in the field of railway vehicle construction, and relates to an electrical continuity device between two parts that are movable with each other, in particular for such vehicles.
La présente invention a pour objet d'assurer une continuité électrique entre deux parties mobiles entre-elles, ceci en garantissant qu'en n'importe quelle position des deux parties une distance d'isolement minimale puisse être maintenue. Un tel problème de continuité électrique lié à une distance d'isolement minimale se pose plus particulièrement dans le domaine de la construction de véhicules ferroviaires. The object of the present invention is to provide electrical continuity between two moving parts with each other, this by ensuring that in any position of the two parts a minimum isolation distance can be maintained. Such a problem of electrical continuity linked to a minimum isolation distance arises more particularly in the field of railway vehicle construction.
Actuellement, le transport de l'énergie électrique haute tension le long d'un train est réalisé au moyen d'un câble isolé. Un tel câble, du fait de l'isolation à assurer, présente une section importante et, de ce fait, une rigidité telle qu'il n'est pas envisageable de réaliser la continuité électrique au niveau de la jonction entre les voitures. Currently, high voltage electrical energy is transported along a train by means of an insulated cable. Such a cable, because of the insulation to be provided, has a large section and, therefore, a rigidity such that it is not possible to provide electrical continuity at the junction between the cars.
A cet effet, il a été proposé de prévoir à chaque extrémité d'une voiture un moyen de jonction souple non isolé consistant en un shuntage monté entre des isolateurs. To this end, it has been proposed to provide at each end of a car a non-insulated flexible junction means consisting of a shunt mounted between insulators.
Cette liaison souple doit être de longueur suffisante, afin de pouvoir compenser les débattements des véhicules en courbes. Les dispositifs existant actuellement à cet effet présentent l'inconvénient, du fait de la distance d'isolement à respecter avec la caisse, d'être volumineux et d'une masse importante. This flexible link must be of sufficient length, in order to be able to compensate for the deflection of vehicles in curves. The devices currently existing for this purpose have the drawback, due to the isolation distance to be observed with the body, of being bulky and of a large mass.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.
Elle a, en effet, pour objet un dispositif de continuité électrique entre deux parties mobiles entreelles, en particulier pour véhicules ferroviaires, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'une liaison souple guidée dans un plan horizontal. It relates, in fact, to an electrical continuity device between two moving parts between them, in particular for railway vehicles, characterized in that it is in the form of a flexible connection guided in a horizontal plane.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif en position de rétraction maximale
la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 en position d'extension maximale
la figure 3 est une vue partielle en coupe, à plus grande échelle, du dispositif dans une position intermédiaire, et
la figure 4 est une vue partielle en élévation latérale et en coupe, à plus grande échelle, représentant la jonction d'une extrémité du dispositif avec un isolateur d'extrémité horizontale.The invention will be better understood from the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which
Figure 1 is a side elevational view of the device in the maximum retraction position
Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 in the maximum extension position
FIG. 3 is a partial sectional view, on a larger scale, of the device in an intermediate position, and
Figure 4 is a partial side elevational view in section, on a larger scale, showing the junction of one end of the device with a horizontal end insulator.
Conformément à l'invention, et comme le montrent, à titre d'exemple, les figures 1 à 3 des dessins annexés, le dispositif de continuité électrique entre deux parties mobiles entre-elles, en particulier pour véhicules ferroviaires, se présente sous forme d'une liaison souple guidée dans un plan horizontal. Ainsi, le dispositif permet une liaison électrique, au niveau de la liaison entre deux parties 1 mobiles entre-elles, avec un câble d'alimentation 2 isolé haute tension, par l'intermédiaire d'isolateurs horizontaux 3 disposés en extrémité du câble 2 et solidarisé avec la partie 1. In accordance with the invention, and as shown, by way of example, in FIGS. 1 to 3 of the appended drawings, the device for electrical continuity between two parts which are movable with one another, in particular for railway vehicles, is in the form of '' a flexible connection guided in a horizontal plane. Thus, the device allows an electrical connection, at the connection between two parts 1 which are movable with one another, with a high voltage insulated supply cable 2, by means of horizontal insulators 3 arranged at the end of the cable 2 and secured to part 1.
Cette liaison souple est avantageusement constituée par un câble électrique 4 extra-souple et par un moyen 5 de guidage du câble 4 dans un plan sensiblement horizontal, relié par ses extrémités aux isolateurs horizontaux d'extrémité 3, pourvu d'un moyen 6 de guidage du câble 4 et susceptible d'allongement et de rétraction. This flexible connection is advantageously constituted by an extra-flexible electrical cable 4 and by a means 5 for guiding the cable 4 in a substantially horizontal plane, connected at its ends to the horizontal end insulators 3, provided with a means 6 for guiding of cable 4 and capable of elongation and retraction.
Le moyen 5 de guidage du câble 4 dans un plan sensiblement horizontal est avantageusement pourvu, à chaque extrémité, d'un dispositif 7 de liaison à débattement angulaire dans deux plans perpendiculaires. Ce dispositif 7 se présente, de préférence, sous forme d'une liaison à cardan ou à rotule pourvue d'une platine 8 de fixation en extrémité d'isolateur, ladite platine 8 étant elle-même munie d'une patte 9 de branchement électrique du câble 4. Ainsi, le moyen 5 peut être monté en bout des isolateurs d'extrémité 3 par serrage de ses platines 8 sur ces derniers au moyen d'écrous 10, de sorte que son démontage est simple et rapide, le démontage entraînant simultanément une interruption de la liaison électrique. The means 5 for guiding the cable 4 in a substantially horizontal plane is advantageously provided, at each end, with a connecting device 7 with angular movement in two perpendicular planes. This device 7 is preferably in the form of a cardan or ball joint connection provided with a plate 8 for fixing at the end of the insulator, said plate 8 being itself provided with a tab 9 for electrical connection. of the cable 4. Thus, the means 5 can be mounted at the end of the end insulators 3 by tightening its plates 8 on the latter by means of nuts 10, so that its disassembly is simple and rapid, the disassembly involving simultaneously an interruption of the electrical connection.
Le moyen 5 est avantageusement constitué par deux arbres 11 solidaires chacun à une extrémité d'un dispositif 7 et sur l'autre extrémité desquels s'emmanche une pièce de liaison coulissante 12 portant le moyen 6 de guidage du câble 4. Ce moyen 6 de guidage du câble 4 est, de préférence, sous forme d'un anneau torique de section interne légèrement supérieure à la section externe du câble 4, et est fixé sur la pièce de liaison coulissante 12. Un tel mode de réalisation permet l'obtention d'un moyen 5 télescopique, de sorte que toutes les variations de position relative des parties 1 peuvent être prises en compte par le moyen 5, sans déformation de ce dernier hors de son axe et avec maintien du câble 4 par l'intermédiaire du moyen 6. The means 5 is advantageously constituted by two shafts 11 each secured to one end of a device 7 and on the other end of which is fitted a sliding connection piece 12 carrying the means 6 for guiding the cable 4. This means 6 of cable guide 4 is preferably in the form of an O-ring of internal section slightly greater than the external section of cable 4, and is fixed to the sliding connection piece 12. Such an embodiment allows obtaining d 'a telescopic means 5, so that all the variations in relative position of the parts 1 can be taken into account by the means 5, without deformation of the latter outside its axis and with maintenance of the cable 4 via the means 6 .
Afin d'assurer, d'une part, un guidage parfaitement symétrique de la pièce de liaison coulissante 12 sur les arbres 11 et, d'autre part, un maintien optimal du câble 4 à une distance maximale desdites parties 1, les arbres 11 sont avantageusement munis, chacun près de son extrémité emmanchée dans la pièce de liaison coulissante 12, d'une rainure hélicoïdale 13 destinée à coopérer avec un téton de guidage 14 correspondant solidaire de l'extrémité correspondante de la pièce de liaison 12. In order to ensure, on the one hand, perfectly symmetrical guidance of the sliding connecting piece 12 on the shafts 11 and, on the other hand, optimal maintenance of the cable 4 at a maximum distance from said parts 1, the shafts 11 are advantageously provided, each near its end fitted into the sliding connection piece 12, with a helical groove 13 intended to cooperate with a corresponding guide pin 14 secured to the corresponding end of the connection piece 12.
Ainsi, tout allongement du moyen 5 entraîne, du fait de l'écartement mutuel des arbres 11, un coulissement correspondant de la pièce de liaison coulissante 12 parfaitement symétrique et une rotation de ladite pièce 12 ensemble avec le moyen 6 de guidage du câble 4. Un tel montage coulissant et rotatif ou au moins partiellement rotatif de la pièce de liaison coulissante 12 avec le moyen 6 permet un enroulement du câble 4 autour du moyen 5 suivant deux demi-brins symétriques s'étendant chacun à partir de la patte 9 de branchement électrique du dispositif 7 jusqu'à l'anneau torique formant le moyen 6. Ainsi, lors d'un allongement de la distance entre les dispositifs 7 et donc entre les extrémités des parties mobiles 1, les arbres 11 ont tendance à s'éloigner l'un de l'autre, de sorte que la pièce 12, coopérant avec lesdits arbres 11 par l'intermédiaire des tétons de guidage 14 pénétrant dans les rainures hélicoïdales correspondantes 13, tourne autour de l'axe du moyen 5, entraînant ainsi le câble 4, dans le sens d'un déroulement, de sorte que la longueur de câble 4 disponible augmente proportionnellement à l'écartement entre les parties 1, toute augmentation de l'écartement se répercutant immédiatement sous forme d'une rotation supplémentaire de la pièce 12 et donc d'un déroulement supplémentaire du câble 4. I1 est donc envisageable que, dans le cas d'un écartement extrême, le câble 4 soit amené à s'étendre quasiment parallèlement à l'axe du moyen 5 sans former d'amorce de spire. Thus, any elongation of the means 5 causes, due to the mutual spacing of the shafts 11, a corresponding sliding of the sliding connecting piece 12 perfectly symmetrical and a rotation of said piece 12 together with the means 6 for guiding the cable 4. Such a sliding and rotary or at least partially rotary mounting of the sliding connecting piece 12 with the means 6 allows the cable 4 to be wound around the means 5 along two symmetrical half-strands each extending from the connection lug 9 device 7 to the O-ring forming the means 6. Thus, when the distance between the devices 7 and therefore between the ends of the moving parts 1 is lengthened, the shafts 11 tend to move away l 'from each other, so that the part 12, cooperating with said shafts 11 by means of guide pins 14 penetrating into the corresponding helical grooves 13, rotates around the axis of the m oyen 5, thus driving the cable 4 in the direction of unwinding, so that the length of cable 4 available increases in proportion to the spacing between the parts 1, any increase in the spacing being immediately reflected in the form of an additional rotation of the part 12 and therefore of an additional unwinding of the cable 4. It is therefore conceivable that, in the case of an extreme spacing, the cable 4 is caused to extend almost parallel to the axis of the means 5 without forming a turn initiation.
Lors d'un retour des parties mobiles 1 vers leur position normale de service, la pièce 12 effectue une rotation en sens inverse ayant pour conséquence un enroulement correspondant du câble 4, de sorte que son écartement par rapport aux parties mobiles 1 est maintenu constant. When the moving parts 1 return to their normal operating position, the part 12 rotates in the opposite direction, resulting in a corresponding winding of the cable 4, so that its spacing relative to the moving parts 1 is kept constant.
Selon une caractéristique de l'invention, les éléments constitutifs du moyen 5, à savoir les arbres 11 et la pièce de liaison coulissante 12, sont avantageusement réalisés en un matériau électriquement isolant. According to a characteristic of the invention, the constituent elements of the means 5, namely the shafts 11 and the sliding connecting piece 12, are advantageously made of an electrically insulating material.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un dispositif de continuité électrique entre deux parties mobiles entre elles, en particulier pour véhicules ferroviaires, permettant l'obtention d'une jonction électrique garantissant les distances d'isolation minimales en toutes positions relatives des éléments mobiles, dans un encombrement en hauteur minimal. Ainsi, il est possible de réaliser un important gain en encombrement pouvant être utilisé comme volume intérieur. Thanks to the invention, it is possible to produce an electrical continuity device between two parts which are movable with one another, in particular for railway vehicles, making it possible to obtain an electrical junction guaranteeing the minimum insulation distances in all relative positions of the mobile elements, in a minimum space requirement. Thus, it is possible to achieve a significant gain in size which can be used as interior volume.
En outre, le dispositif conforme à l'invention est d'un montage et d'un démontage particulièrement aisés, de sorte que les gains en termes de main d'oeuvre et de masse sont très importants. Par ailleurs, ce dispositif est de constitution extrêmement simple et nécessite pour sa mise en oeuvre des matériaux relativement bon marché, de sorte qu'une économie importante est obtenue. In addition, the device according to the invention is particularly easy to assemble and disassemble, so that the savings in terms of labor and mass are very significant. Furthermore, this device is extremely simple in constitution and requires relatively inexpensive materials for its implementation, so that significant savings are obtained.
La présente invention a été décrite plus particulièrement en vue d'une utilisation dans le domaine du matériel ferroviaire roulant. Toutefois, l'invention est également applicable dans d'autres domaines mettant en oeuvre des éléments mobiles entre-eux et entre lesquels doit être réalisée une jonction électrique avec maintien d'une distance minimale d'isolation. The present invention has been described more particularly for use in the field of rolling stock. However, the invention is also applicable in other fields using elements which are movable therebetween and between which an electrical junction must be made with maintenance of a minimum insulation distance.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, notably from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.
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