ITAN20130140A1 - Dispositivo di collegamento elettrico e meccanico per linee aeree di trazione elettrica - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI COLLEGAMENTO ELETTRICO E MECCANICO PER LINEE AEREE DI TRAZIONE ELETTRICA

Si descrive qui di seguito un dispositivo di collegamento, elettrico e meccanico, per linee aeree di trazione elettrica.

In particolare di descrive un morsetto per il collegamento, elettrico e meccanico, di un pendino, alla corda portante di una linea aerea di trazione elettrica o al filo di contatto di una linea aerea di trazione elettrica.

Si descrive altresì un capocorda da utilizzare, in combinazione con tale morsetto.

Come à ̈ noto le linee di trazione elettrica comprendono una linea di contatto aerea, sulla quale striscia il pantografo dei locomotori, mentre le rotaie formano il conduttore di ritorno.

La linea di contatto aerea comprende almeno un filo di contatto (a volte chiamato anche “filo sagomato†) sul quale striscia il pantografo dei locomotori; più spesso sono presenti due fili di contatto, paralleli fra loro, così da assicurare una migliore captazione della corrente di alimentazione.

Per uniformare l’usura degli striscianti dei pantografi, il filo di contatto à ̈ disposto a zig-zag rispetto alla mezzeria dei binari.

Il filo di contatto à ̈ sospeso ad un cavo aereo (normalmente chiamato “corda portante†o “fune portante†o “fune di sospensione†o “catenaria†), per mezzo di pendini di collegamento (detti anche “cordini†) che hanno la funzione di collegamento elettrico e meccanico fra la corda portante ed il filo di contatto.

La corda portante à ̈ sostenuta da pali la cui distanza (campata) può essere di 50-65 metri circa e si dispone secondo un profilo a catenaria con una freccia massima nell’ordine di un metro circa.

I pendini sono quindi distribuiti tra i pali di sostegno della corda portante (ad esempio ad un passo variabile con distanza ravvicinata in corrispondenza della zona centrale della campata), per compensare il profilo a catenaria della corda portante, e devono essere di lunghezze differenti, in modo che il filo della linea di contatto risulti, approssimativamente, sempre alla stessa altezza rispetto alle rotaie del treno, così da garantire captazione regolare della corrente.

Indicativamente in una campata di cinquanta metri vi sono circa trentadue pendini per ogni filo di contatto.

A stretto rigore il filo di contatto, tra un pendino ed un altro, tende comunque ad assumere una curva verso il basso ad effetto del proprio peso, ma per effetto del breve tratto tra un pendino ed un altro e per effetto dalla tensione del filo di contatto, la curvatura à ̈ molto limitata e non compromette il contatto elettrico con il pantografo.

Il pendino di collegamento può comprendere una corda di lega di rame con un’estremità inferiore collegata ad un morsetto di serraggio del filo di contatto ed un’estremità superiore collegata ad un morsetto di serraggio della corda portante.

Per consentire l’attacco dei morsetti il filo di contatto comprende due scanalature a “V†.

I morsetti attualmente noti presentano ancora alcuni inconvenienti, ad esempio sono pesanti, presentano costi di realizzazione elevati, costi di manutenzione elevati o non garantiscono un buon collegamento elettrico tra la corda portante ed il pendino o tra il pendino e la linea di contatto.

Attualmente sono noti morsetti di serraggio di fili di contatto o di corde portanti, collegabili ad un pendino, che comprendono una prima ganascia ed una seconda ganascia ed un organo di serraggio per serrare reciprocamente le due ganasce.

I brevetti italiani IT1382237 e IT 1382238, dello stesso inventore, divulgano un morsetto che può essere collegato, elettricamente e meccanicamente, al terminale anulare di un capocorda che, a sua volta, à ̈ unito, mediante crimpatura, all’estremità di un pendino.

Tali morsetti presentano caratteristiche non soddisfacenti, ad esempio una resistenza elettrica eccessiva ed un ingombro eccessivo.

L’inventore si prefigge lo scopo di risolvere, almeno in parte, gli inconvenienti della tecnica nota e in particolare il problema sopra evidenziato.

Tale obiettivo à ̈ conseguito mediante un morsetto conforme al dettato della rivendicazione 1.

Ulteriori vantaggi possono inoltre essere ottenuti mediante le caratteristiche supplementari delle rivendicazioni dipendenti.

Una possibile forma di realizzazione del morsetto viene descritta qui di seguito, con riferimento alle tavole di disegno allegate, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un morsetto, atto a serrare un filo di contatto di una linea aerea di trazione elettrica, collegato meccanicamente ed elettricamente ad un capocorda;

- la figura 2 Ã ̈ una vista in esploso del dispositivo di figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una vista, parzialmente in sezione, del dispositivo di figura 1;

- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica di un morsetto, atto a serrare una corda portante di una linea aerea di trazione elettrica, collegato meccanicamente ed elettricamente ad un capocorda;

- la figura 5 Ã ̈ una vista in esploso del dispositivo di figura 4;

- la figura 6 Ã ̈ una vista, parzialmente in sezione, del dispositivo di figura 4.

Con riferimento alle tavole di disegno allegate il numero di riferimento 1 indica un morsetto per linee aeree di trazione elettrica, in particolare linee elettriche ferroviarie, che comprende una prima ganascia 2, una seconda ganascia 3 ed un organo di serraggio 4, 5 per serrare reciprocamente la prima e la seconda ganascia 2, 3.

In una prima forma di realizzazione (figure 1-3) il morsetto 1 può essere utilizzato per serrare un filo di contatto 15 di una linea aerea di trazione elettrica.

In una seconda forma di realizzazione (figure 4-6) il morsetto 1 può essere utilizzato per serrare una corda portante 6 di una linea aerea di trazione elettrica.

Nella prima forma di realizzazione del morsetto 1 la prima e la seconda ganascia 2, 3 presentano estremità convergenti 21, 31, che si sviluppano parallelamente ad un primo asse X e sono atte ad inserirsi nelle scanalature di un filo di contatto 15 così da serrare quest’ultimo.

Nella forma di realizzazione la prima e la seconda ganascia 2, 3 del morsetto 1 presentano un primo ed un secondo incavo 22, 32 sulle facce reciprocamente affacciate, sviluppantesi parallelamente al primo asse X, per accogliere e serrare una corda portante 6 o catenaria.

In una terza forma di realizzazione, non mostrata, il morsetto 1 à ̈ munito sia di estremità convergenti, atte a serrare un filo di contatto 15, sia di incavi, sulle facce interne delle ganasce, atti a serrare una corda portante.

In quest’ultimo caso il morsetto à ̈ del tipo “a doppio utilizzo†e può quindi essere utilizzato indifferentemente per serrare un pendino 8 al filo di contatto 15 o alla catenaria 6 di una linea aerea di trazione elettrica.

Il numero di riferimento 9 indica un capocorda avente un manicotto 18 ed un terminale anulare 19 con due facce opposte 191 e 192 (nell’esempio facce sostanzialmente piane) destinate ad essere serrate dalle facce interne delle ganasce 2, 3.

Il terminale del capocorda 9 à ̈ collegato, elettricamente e meccanicamente, al morsetto 1 mentre il manicotto 18 del capocorda 9 à ̈ collegato, meccanicamente ed elettricamente, ad un’estremità 81 di una corda di rame (o di lega di rame) 8 che assolve alla funzione di pendino.

La prima e seconda ganascia 2, 3 si sviluppano lungo una direzione sostanzialmente e/o generalmente parallela ad un primo asse X.

È poi previsto un organo di serraggio 4, 5 per serrare reciprocamente le due ganasce 2, 3 lungo un secondo asse Y, sostanzialmente e/o generalmente ortogonale al primo asse X.

Le facce interne delle due ganasce 2, 3 essendo conformate in modo da definire uno spazio atto ad accogliere almeno la parte terminale anulare 19 del capocorda 9.

La prima delle due ganasce 2 comprende un perno 7 che si sviluppa, sostanzialmente e/o generalmente lungo il secondo asse Y; tale perno 7 à ̈ atto ad accoppiarsi con l’occhiello 19 del capocorda 9.

La seconda ganascia 3 comprende una cavità 71, sviluppatesi sostanzialmente e/o generalmente lungo detto secondo asse Y, atta ad accogliere la sommità del perno 7 della prima ganascia 2.

Almeno una delle due ganasce 2 comprende elementi di fermo 91 atti ad impedire, o almeno a limitare, la libertà di rotazione, rispetto al secondo asse Y, del capocorda quando collegato al morsetto 1.

Il perno 7 della prima ganascia ha una sezione trasversale sostanzialmente e/o generalmente rastremata, decrescente verso la sommità e il terminale ad occhiello 19 del capocorda 9 ha un foro con una sezione trasversale sostanzialmente e/o generalmente coniugata a quella del perno 7.

Nella forma di realizzazione illustrata il perno 7 e il foro dell’occhiello 19 hanno un profilo sostanzialmente e/o generalmente conico, ad esempio con un angolo da 3° a 4°.

Questa caratteristica garantisce un ottimo collegamento elettrico fra il capocorda 9 ed il morsetto 1 e, al contempo, fa sì che il collegamento meccanico fra il capocorda 9 ed il morsetto 1 sia facilmente smontabile.

Nella forma di realizzazione illustrata il morsetto 1 Ã ̈ atto a serrare le facce opposte 191, 192 del terminale anulare 19 del capocorda 9.

Nella forma di realizzazione illustrata l’organo di serraggio 4, 5 comprende una vite 4, che attraversa un foro passante 711 coassiale alla cavità 71 atta a ricevere la sommità del perno 7.

La vite à ̈ avvitata in un foro filettato 5, coassiale al perno 7 della prima ganascia 2; le ganasce 2, 3 sono atte a traslare reciprocamente.

Questa soluzione consente di minimizzare le dimensioni del morsetto 1.

Per compensare le vibrazioni a cui à ̈ sottoposto il dispositivo tra la testa della vite 4 ed il lato esterno della seconda ganascia 3 à ̈ posizionata una rondella spaccata.

In una forma di realizzazione alternativa (non mostrata) le ganasce 2, 3 possono ruotare reciprocamente, a guisa di pinza.

Gli elementi di fermo 91 atti ad impedire, o almeno limitare, la libertà di rotazione, rispetto al secondo asse Y, del capocorda 9 collegato al morsetto 1 comprendono una scanalatura 91 realizzata in una delle due ganasce 2, 3 (ad esempio nella prima ganascia 2).

La scanalatura 91 à ̈ atta a ricevere almeno una parte del manicotto 18 del capocorda 9, così da impedirne la rotazione.

Tipicamente le ganasce 2 e 3 del morsetto 1 possono essere realizzate in lega di bronzo, lega di alluminio-bronzo o in lega di rame, nichel e silicio (CuNiSi).

Il morsetto 1, o almeno le sue estremità convergenti 21, 31 devono naturalmente essere realizzate in un materiale avente durezza maggiore del materiale (solitamente rame o lega di rame) con il quale à ̈ realizzato il filo di contatto 15.

Le estremità convergenti 21, 31 delle ganasce 2 e 3 hanno un profilo sostanzialmente e/o generalmente coniugato a quello alle scanalature longitudinali presenti sul filo di contatto 15.

Le due estremità convergenti 21, 31- che si sviluppano lungo il primo asse X e sono atte a serrare detto filo di contatto 15 – possono essere godronate per aumentare al presa sul filo di contatto 15.

Questa caratteristica riduce il rischio di uno slittamento relativo del morsetto 1 rispetto al filo di contatto 15 durante lo strisciamento del pantografo delle locomotrici elettriche sul filo di contatto e quindi evita il crearsi di anomale variazioni del piano di strisciamento del filo di contatto 15.

La godronatura delle estremità convergenti 21, 31 può essere ottenuta mediante lavorazione con asportazione di truciolo oppure con lavorazione senza asportazione di truciolo.

Nel caso in cui il morsetto sia di tipo “a doppio utilizzo†le godronature 50 sono realizzate solo spigolo vivo delle estremità convergenti 21, 31 in modo da agire solo negli incavi del filo di contatto 15.

Nella forma di realizzazione illustrata il motivo realizzato su ciascuna estremità convergente 21, 31 à ̈ una dentellatura 50 sullo spigolo vivo delle estremità convergenti 21, 31che agisce solo negli incavi del filo di contatto 15.

Questa soluzione si à ̈ dimostrata particolarmente efficace e presenta altresì il vantaggio di poter utilizzare il morsetto 1 anche per serrare la catenaria senza danneggiarla.

Preferibilmente il passo dei denti à ̈ compreso fra 1,5 mm e 2 mm e la loro profondità à ̈ compresa fra 0,5 mm e 1 mm.

La distanza minima fra le estremità convergenti 21, 31 non può essere inferiore ad un valore prefissato funzione dello spessore del terminale 19.

Questa caratteristica costituisce una sicurezza contro un eventuale serraggio eccessivo del filo di contatto 15.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di collegamento elettrico e meccanico per linee aeree di trazione elettrica, in particolare linee elettriche ferroviarie, comprendente a) un morsetto (1) atto a serrare - un filo di contatto (15) di una linea aerea di trazione elettrica, o - una corda portante (16) di una linea aerea di trazione elettrica b) un capocorda (9), avente un manicotto (18) ed un terminale anulare (19), detto capocorda essendo collegato, elettricamente e meccanicamente, a detto morsetto (1), detto terminale anulare (19) avendo due facce opposte (191, 192); detto morsetto (1) comprendendo c) una prima ganascia (2) ed una seconda ganascia (3) sviluppantesi sostanzialmente e/o generalmente lungo un primo asse (X); d) un organo di serraggio (4, 5) per serrare reciprocamente detta prima e seconda ganascia (2, 3) lungo un secondo asse (Y), sostanzialmente e/o generalmente ortogonale a detto asse (X); e) dette due ganasce (2, 3) essendo conformate in modo da definire uno spazio atto ad accogliere almeno la parte terminale (19) di detto capocorda (9); f) la prima di dette due ganasce (2) comprendendo un perno (7), sviluppantesi sostanzialmente e/o generalmente lungo detto secondo asse (Y), atto ad accoppiarsi con detto occhiello (19) di detto capocorda (9); g) la seconda di dette due ganasce (3) comprendendo una cavità (71), sviluppatesi parallelamente a detto secondo asse (Y), atta ad accogliere la sommità di detto perno (7); h) almeno una di dette due ganasce (2) comprendendo elementi di fermo (91) atti ad impedire o almeno limitare la libertà di rotazione, rispetto a detto secondo asse (Y), di detto capocorda (9) collegato a detto morsetto (1); caratterizzato per il fatto che detto morsetto (1) à ̈ atto a serrare dette facce opposte (191, 192) di detto terminale anulare (19); e per il fatto che detto perno (7) ha una sezione trasversale sostanzialmente e/o generalmente rastremata, decrescente verso la sommità; e per il fatto che detto terminale ad occhiello (19) ha un foro con una sezione trasversale sostanzialmente e/o generalmente coniugata a quella di detto perno (7).
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, in cui detto perno (7) e detto occhiello (19) hanno un profilo sostanzialmente e/o generalmente conico.
3. 3. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto organo di serraggio (4, 5) comprende una vite (4), passante in un foro (711) coassiale a detta cavità (71) di detta seconda ganascia (3), ed un foro filettato (73), coassiale a detto perno (7) di detta prima ganascia (2).
4. 4. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi di fermo (91) atti ad impedire, o almeno limitare, la libertà di rotazione, rispetto a detto secondo asse (Y), di detto capocorda (9) collegato a detto morsetto (1) comprendono una scanalatura (91) realizzata in una di dette ganasce (2, 3), detta scanalatura essendo atta a ricevere almeno una parte di detto manicotto (18) di detto capocorda (9).
5. 5. Morsetto (1), per un dispositivo di collegamento elettrico e meccanico per linee aeree di trazione elettrica, in particolare linee elettriche ferroviarie, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4.
6. 6. Capocorda (9), per un dispositivo di collegamento elettrico e meccanico per linee aeree di trazione elettrica, in particolare linee elettriche ferroviarie, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4.