ITTO20120745A1 - Captatore di corrente per linea di alimentazione elettrica modulare auto isolata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"CAPTATORE DI CORRENTE PER LINEA DI ALIMENTAZIONE ELETTRICA MODULARE AUTO ISOLATA"

La presente invenzione è relativa ad un captatore di corrente per linea elettrica modulare auto isolata.

Il brevetto EP-B-0761493 descrive una linea elettrica di tipo modulare in cui ciascun modulo comprende un involucro allungato realizzato in materiale isolante definente una cavità interna la quale si estende lungo una direzione rettilinea. L'involucro isolante, in uso, è atto ad essere interrato in un piano stradale con una sua porzione superiore complanare al piano stradale stesso.

La cavità interna alloggia un elemento a nastro di tipo flessibile provvisto di porzioni realizzate in materiale ferromagnetico atte ad interagire con il campo magnetico generato dal captatore portato da un veicolo (ad esempio un veicolo ferroviario) che si muove lungo la linea elettrica.

La linea elettrica comprende inoltre una pluralità di elementi conduttori piani portati dalla porzione superiore dell'involucro, allineati lungo la direzione rettilinea e sostanzialmente complanari al piano stradale.

In assenza di attrazione magnetica proveniente dal captatore l'elemento a nastro si dispone, per tutta la lunghezza del modulo stesso, in una posizione di riposo in cui esso è sostanzialmente rettilineo e non deformato e gli elementi conduttori non sono alimentati e/o sono collegati ad un potenziale di riferimento negativo (massa). La linea elettrica si pone pertanto automaticamente in uno stato di isolamento, in assenza di attivazione magnetica.

In presenza di attrazione magnetica proveniente dal captatore del veicolo che transita sopra l'involucro, la porzione di elemento a nastro interessata dal campo magnetico si inflette verso l'alto deformandosi approssimativamente ad onda sinusoidale; tale porzione rialzata dell'elemento a nastro realizza un collegamento elettrico a ponte tra una linea di alimentazione positiva interna all'involucro ed almeno un elemento conduttore che viene collegato con la linea di alimentazione positiva. Gli elementi conduttori disposti ai lati dell'elemento sono collegati al potenziale di riferimento (massa).

Lo spostamento del veicolo rispetto all'involucro realizza lo spostamento della porzione rialzata dell'elemento a nastro lungo la cavità interna consentendo l'alimentazione in sequenza degli elementi conduttori.

Il veicolo elettrico è appunto provvisto di un dispositivo captatore che realizza l'attrazione magnetica sopra detta e che consente di collegare l'elemento conduttore in tensione con un contatto strisciante che fornisce l'alimentazione per il veicolo elettrico.

Il brevetto europeo EP-B-0993389 descrive un captatore atto ad accoppiarsi con una linea elettrica del tipo descritto nel documento EP-B-0761493.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un captatore utilizzabile con una linea del tipo descritto nel documento EP-B-0761493 che assicuri una elevata forza di attrazione dell'elemento a nastro.

Il precedente scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto questa è relativa ad un captatore di corrente per linea di alimentazione elettrica auto isolata per veicoli in cui un elemento a nastro flessibile provvisto di porzioni realizzate in materiale ferromagnetico è alloggiato all'interno di una cavità allungata realizzata in un involucro isolante di protezione ed è mobile, in seguito ad attrazione magnetica, tra una posizione bassa di riposo ed una alta di attivazione in cui una porzione dell'elemento a nastro realizza un ponte elettrico per consentire l'alimentazione di almeno un elemento conduttore esterno al detto involucro ed appartenente ad una pluralità di elementi conduttori spaziati tra di loro lungo l'involucro stesso che vengono alimentati in sequenza in seguito allo spostamento della porzione deformata del detto elemento a nastro, detto captatore comprendendo un involucro allungato lungo un asse longitudinale D alloggiante mezzi di attrazione magnetica e mezzi captatori atti a disporsi a contatto con detto almeno uno elemento conduttore piano, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di attrazione magnetica comprendono: - un primo ed un secondo magnete permanete spaziati (di) tra di loro lungo detta direzione D e realizzanti una prima coppia di magneti accostati disposta ad una prima estremità del detto involucro allungato con polarità opposte rivolte verso lo stesso lato dell'involucro affacciato ai detti elementi conduttori piani; - un terzo ed un quarto magnete permanete spaziati tra di loro lungo detto asse D e realizzanti una seconda coppia di magneti accostati disposta ad una seconda estremità del detto involucro allungato con polarità opposte rivolte verso lo stesso lato dell'involucro affacciato ai detti elementi conduttori piani; detti mezzi captatori comprendendo almeno un contatto strisciante allungato portato dal detto involucro ed estendentesi lungo detto asse D tra la prima e la seconda coppia di magneti.

L'invenzione verrà ora illustrata con riferimento ai disegni alle figure allegate che ne illustrano una forma preferita di realizzazione in cui:

- la figura 1 illustra in vista laterale un captatore di corrente realizzato secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra in vista dall'alto il captatore di figura 1;

- la figura 3 illustra in vista dal basso il captatore di figura 1;

- la figura 4 illustra in vista laterale il captatore di figura 1 (le due viste laterali sono identiche); - la figura 5 è una sezione del captatore realizzata secondo il piano V-V di figura 1;

- la figura 6 è una sezione del captatore realizzata secondo il piano VI-VI di figura 2; e

- la figura 7 illustra un captatore del tipo descritto nelle figure 1-6 utilizzato congiuntamente ad una linea elettrica modulare auto isolata.

Nelle figure da 1 a 6 è indicato con 1, nel suo insieme, un captatore di corrente per linea di alimentazione elettrica auto isolata 2 (illustrata schematicamente in figura 7).

La linea elettrica 2 è di tipo noto, ad esempio del tipo descritto nel documento EP-B-0761493.

Per tale motivo la linea elettrica 2 verrà descritta in modo schematico.

In particolare la linea elettrica 2 comprende una pluralità di moduli accoppiati tra di loro (per semplicità viene illustrato un unico modulo). Ciascun modulo comprende un involucro allungato 3 realizzato in materiale isolante definente una cavità interna 5 la quale si estende lungo una direzione rettilinea D.

L'involucro isolante 3, in uso, è atto ad essere interrato in un piano stradale 6 con una sua porzione superiore 3-up complanare al piano stradale 6 stesso.

La cavità interna 5 alloggia un elemento a nastro di tipo flessibile 7 provvisto di porzioni realizzate in materiale ferromagnetico 8 atte ad interagire con il campo magnetico generato dal captatore di un veicolo 9 (ad esempio un veicolo ferroviario che si muove lungo rotaie, non illustrate) con le caratteristiche che saranno chiarite in seguito.

La linea elettrica 2 comprende una pluralità di elementi conduttori piani 10 portati dalla porzione superiore 3-up dell'involucro 3, allineati lungo la direzione D e complanari al piano stradale 6.

In assenza di attrazione magnetica l'elemento a nastro 7 si dispone, per tutta la lunghezza del modulo stesso, in una posizione di riposo in cui esso è sostanzialmente rettilineo e non deformato e gli elementi conduttori 10 non sono alimentati e/o sono collegati ad un potenziale di riferimento negativo (massa).

In presenza di attrazione magnetica proveniente dal captatore del veicolo che transita sopra l'involucro 3, la porzione di elemento a nastro 7 interessata dal campo magnetico si inflette verso l'alto deformandosi approssimativamente ad onda sinusoidale; tale porzione rialzata 7-up dell'elemento a nastro 7 realizza un collegamento elettrico a ponte tra una linea di alimentazione positiva 11 interna all'involucro 3 ed almeno un elemento conduttore 10-p che viene collegato con la linea di alimentazione positiva 11. Gli elementi conduttori 10 disposti ai lati dell'elemento 10-p sono collegati al potenziale di riferimenti (massa).

Lo spostamento del veicolo 9 rispetto all'involucro 3 realizza lo spostamento della porzione rialzata 7-up dell'elemento a nastro 7 lungo la cavità interna 5 consentendo l'alimentazione in sequenza degli elementi conduttori 10.

Il veicolo elettrico 9 è appunto provvisto di un dispositivo captatore 1 che realizza l'attrazione magnetica sopra detta e che consente di collegare l'elemento conduttore 10-p in tensione con un contatto strisciante che fornisce l'alimentazione per il veicolo elettrico 9.

Il dispositivo captatore 1 comprende un involucro parallelepipedo allungato 13 lungo un asse longitudinale D. L'involucro 13 è realizzato in materiale non magnetico, in particolare in materiale plastico, e comprende un primo guscio superiore 14 (conformato a forma di parallelepipedo) ed un secondo guscio inferiore 15 (conformato a forma di parallelepipedo) accoppiati tra di loro. In uso, il guscio superiore 14 è atto ad essere portato da pantografo 16 (di tipo noto e pertanto illustrato schematicamente) che si estende da una porzione inferiore del veicolo elettrico 9 ed il guscio inferiore 15 è atto ad essere affacciato al piano stradale 6 e agli elementi conduttori 10.

L'involucro 13 alloggia:

- un primo ed un secondo magnete permanete 18, 19 spaziati tra di loro lungo l'asse longitudinale D di una distanza di e realizzanti una prima coppia di magneti accostati 20a disposta ad una prima estremità 13a dell'involucro 13;

- un terzo ed un quarto magnete permanete 22, 23 spaziati tra di loro lungo l'asse longitudinale D di una distanza d2 (con d2=dl) e realizzanti una seconda coppia di magneti accostati 20b disposta ad una seconda estremità 13b dell'involucro 13;

- un quinto magnete permanete 25 (opzionale) che si estende tra la prima coppia 20a e la seconda coppia 20b e si sviluppa lungo l'asse longitudinale D.

Il primo, secondo, terzo e quarto magnete 18,19,22 e 23 presentano forma di parallelepipedo con i bordi di lato maggiore disposti trasversali all'asse longitudinale D e il quinto magnete 25 presenta forma di parallelepipedo con i bordi di lato maggiore disposti paralleli all'asse longitudinale D.

I magneti parallelepipedi 18 e 19 (figura 1) presentano rispettive prime facce piane 18f e 19f rivolte verso uno stesso primo lato 13f dell'involucro 13 e realizzanti polarità opposte N e S; conseguentemente i magneti 18 e 19 (figura 1) presentano rispettive seconde facce piane 18g e 19g rivolte verso uno stesso secondo lato 13g opposto al primo su cui sono realizzate polarità opposte S e N.

I magneti parallelepipedi 22 e 23 (figura 1) presentano rispettive prime facce piane 22f e 23f rivolte verso il primo lato 13f dell'involucro 13 e realizzanti polarità opposte N e S; conseguentemente I magneti 22 e 23 (figura 1) presentano rispettive seconde facce piane 22g e 23g rivolte verso lo stesso secondo lato 13g su cui sono realizzate polarità opposte S e N.

Ciascun magnete 18,19,22 e 23 è alloggiato all'interno di una rispettiva cavità (per semplicità descrittiva tale cavità non è numerata) la quale presenta dimensioni sostanzialmente corrispondenti a quelle del magnete al fine di consentire uno stabile posizionamento del magnete 18,19,22 e 23 all'interno dell'involucro 13. Analoghe considerazioni valgono per il quinto magnete 25.

Convenientemente i magneti permanenti 18, 19 e 22, 23 sopra descritti possono essere realizzati mediante pacchi di blocchi magnetici (ad esempio quattro blocchi) accostati tra di loro.

Anche il quinto magnete 25 può comprendere un insieme di blocchi magnetici (ad esempio dodici blocchi) accostati tra di loro e fissati su una piastra (non illustrata) in materiale ferromagnetico.

Le cavità si formano con l'accoppiamento dei gusci 14 e 15 tra di loro; per questo motivo, per aver accesso ai magneti, è necessario disaccoppiare tra di loro i gusci 14 e 15 (l'accoppiamento / disaccoppiamento tra i gusci 14 e 15 è realizzato mediante semplici mezzi, ad esempio viti).

Il guscio inferiore 15 comprende una parete rettangolare piana di base 27 (figura 1) che esternamente definisce la faccia 13f e che ricopre le facce 18f,19f,22f e 23f ed il magnete 25. La parete piana di base 27 presenta - in corrispondenza dei magneti - spessore costante ed è disposta, in uso, affacciata al piano stradale 6 ed agli elementi conduttori 10.

L'involucro 13 realizza una prima ed una seconda sede ribassata allungata 30,31 le quali si aprono sulla parete piana di base 27 e sono disposte da lati opposti del quinto magnete permanente 25. Ciascuna sede ribassata 30,31 presenta sezione rettangolare con lati maggiori paralleli all'asse longitudinale D. Le sedi 30,31 presentano inoltre medesime dimensioni.

Ciascuna 30,31 sede alloggia un rispettivo contatto strisciante 32,33 il quale è portato da un rispettivo dispositivo ammortizzatore a molla 34 (di tipo noto e pertanto non ulteriormente dettagliato) e sporge per un tratto dalla sede ribassata 30,31 oltre il piano della faccia 13f (figura 1).

Gli ammortizzatori a molla 34 consentono un limitato movimento relativo lungo una direzione H traversale all'asse longitudinale D.

I contatti striscianti 30,31 presentano forma a parallelepipedo con lati maggiori paralleli all'asse longitudinale D e sono disposti da bande opposte del quinto magnete 25 rispetto all'asse 5. I contatti striscianti 32, 33 sono realizzati in materiale metallico conduttore e sono collegati con rispettivi cavi conduttori elettrici (non illustrati per semplicità) che si estendono dal captatore 1 al veicolo elettrico 9 e consentono l'alimentazione elettrica del motore del veicolo 9.

La parete piana di base 27 (figura 3) presenta sulla faccia rivolta verso l'esterno del captatore una scanalatura longitudinale a sezione rettangolare 36 che si estende lungo la parete piana di base 27 di fondo per tutta la lunghezza della stessa.

In uso,il veicolo elettrico 9 si dispone al di sopra della linea elettrica 2 con il captatore 1 affacciato agli elementi conduttori 10. Il captatore 1 viene abbassato finché la parete di fondo 27 si appoggia sul piano stradale 6.

In questa posizione, i magneti 18,19 e 22,23 si avvicinano sensibilmente all'elemento a nastro che è contenuto all'interno dell'involucro 3; le linee di campo che si estendono tra il polo N e S di ciascuna coppia di magneti 20a, 20b si chiudono attraverso una rispettiva porzione 7-up-sx e 7-up-dx dell'elemento a nastro che viene sollevato ed inflesso deformandosi ad onda. L'uso di due coppie di magneti contrapposti 20a, 20b permette di applicare una forza di trazione simmetrica ed elevata su entrambe le porzioni 7-up-sx e 7-up-dx assicurando una completa chiusura del collegamento a ponte sopra detto.

I contatti striscianti 32,33 si dispongono a contatto con l'elemento conduttore lOp collegato alla linea elettrica 11 consentendo così l'alimentazione del motore del veicolo elettrico 9 che si può spostare rispetto all'involucro 3 sotto la spinta del suo motore.

La variazione della posizione relativa del veicolo 9 rispetto all'involucro 3 fa si che una diversa porzione dell'elemento a nastro 7 sia deformata verso l'alto e pertanto l'elemento conduttore che era prima in tensione viene disalimentato ed un elemento conduttore 10 adiacente a questo viene collegato alla linea 11. Vengono così alimentati elementi conduttori 10 in sequenza in seguito allo spostamento della porzione deformata dell'elemento a nastro all'interno dell'involucro.

A causa della disposizione sopra illustrata, l'elemento conduttore 10 in tensione si trova sempre ricoperto dall'involucro 13 che presenta dimensioni tali da ricoprire l'elemento conduttore alimentato; viene così garantita così la sicurezza della linea ed impedito qualsiasi contatto accidentale con l'elemento conduttore 10 in tensione.

Qualora la parete 27 si deteriori per sfregamento, è possibile la sostituzione di questa disaccoppiando il guscio superiore 14 da quello inferiore 15 e sostituendo quest'ultimo. Non è così necessario sostituire l'intero involucro 13.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Captatore di corrente per linea di alimentazione elettrica auto isolata per veicoli in cui un elemento a nastro flessibile (7) provvisto di porzioni (8) realizzate in materiale ferromagnetico è alloggiato all'interno di una cavità allungata 85) realizzata in un involucro isolante di protezione (3) ed è mobile, in seguito ad attrazione magnetica, tra una posizione bassa di riposo ed una alta di attivazione in cui una porzione dell'elemento a nastro (7) realizza un ponte elettrico per consentire l'alimentazione di almeno un elemento conduttore (10-p) esterno al detto involucro ed appartenente ad una pluralità di elementi conduttori (10) spaziati tra di loro lungo l'involucro stesso che vengono alimentati in sequenza in seguito allo spostamento della porzione deformata del detto elemento a nastro, detto captatore comprendendo un involucro allungato (13) lungo un asse longitudinale D alloggiante mezzi di attrazione magnetica (18,19,22,23,25) e mezzi captatori (32,33) atti a disporsi a contatto con detto almeno uno elemento conduttore piano(10p), caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di attrazione magnetica comprendono: - un primo (18) ed un secondo magnete permanete (19) spaziati (di) tra di loro lungo detta direzione D e realizzanti una prima coppia (20a) di magneti accostati disposta ad una prima estremità (13a) del detto involucro allungato con polarità opposte (N,S) rivolte verso lo stesso lato (13f) dell'involucro affacciato ai detti elementi conduttori piani (10); - un terzo (22) ed un quarto magnete permanete (23) spaziati (d2) tra di loro lungo detto asse D e realizzanti una seconda coppia (20b) di magneti accostati disposta ad una seconda estremità (13b) del detto involucro allungato (13) con polarità opposte (N,S) rivolte verso lo stesso lato dell'involucro affacciato ai detti elementi conduttori piani (10); detti mezzi captatori comprendendo almeno un contatto strisciante allungato (32,33) portato dal detto involucro (13) ed estendentesi lungo detto asse D tra la prima (20a) e la seconda coppia (20b) di magneti. 2.- Captatore secondo la rivendicazione 1, in cui detto involucro è provvisto di cavità interne per l'alloggiamento dei detti magneti permanenti (18,19,22,23,25) i quali presentano facce corrispondenti (18f,19f,22f,23f,25) ricoperte da una parete piana di fondo (27) appartenente all'involucro ed avente spessore costante; detta parete di fondo essendo, in uso rivolta verso detti conduttori piani (10) per mantenere costante la distanza tra i detti magneti permanenti ed il piano di giacitura dei detti elementi conduttori piani. 3.- Captatore secondo la rivendicazione 2, in cui detto involucro comprende un primo guscio (14) ed un secondo guscio (15) accoppiabile con il primo al fine di realizzare l'alloggiamento dei detti magneti in dette cavità e definente detta parete di fondo; essendo previsti mezzi atti a consentire il disaccoppiamento del secondo guscio dal primo. 4.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto involucro allungato (13) è conformato a forma di parallelepipedo. 5.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto involucro allungato (13) è realizzato in materiale isolante a-magnetico, in particolare in materiale plastico. 6.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui la distanza di tra il primo ed il secondo magnete (18,19) lungo detto asse D è pari alla distanza d2 tra il detto terzo ed il detto quarto magnete (22,23) lungo detto asse D. 7.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti magneti (18,19,22,23,25) sono conformati a forma di parallelepipedo . 8.- Captatore secondo la rivendicazione 2, in cui detta parete piana di fondo (27) presenta, sulla sua faccia rivolta verso l'esterno del captatore, di una scanalatura longitudinale che si estende lungo la parete piana di fondo per tutta la lunghezza della stessa. 9.- Captatore secondo la rivendicazione 8, in cui detta scanalatura presenta sezione longitudinale rettangolare. 10.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto involucro (13) porta in una sua porzione centrale un quinto magnete (25) permanente che si estende lungo il detto asse longitudinale D tra la prima (20a) e la seconda coppia di magneti (20b). 11.- Captatore secondo la rivendicazione 10, in cui i detti mezzi captatori comprendendo almeno un primo ed un secondo contatto strisciante (32,33) allungato disposti da bande opposte del detto quinto magnete (25). 12.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi ammortizzatori (34) interposti tra il detto involucro ed il detto contatto strisciante atti a consentire il movimento relativo lungo una direzione H traversale al detto asse longitudinale D. 13.- Captatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il detto involucro isolante presenta dimensioni tali da ricoprire l'elemento conduttore alimentato al fine di garantire la sicurezza della linea ed impedire qualsiasi contatto accidentale con l'elemento conduttore alimentato.