ITTO970151A1 - Linea di alimentazione per veicolo elettrico - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una linea di alimentazione per veicolo elettrico.

Sono note linee di alimentazione per veicoli elettrici, ad esempio la linea di alimentazione descritta nel brevetto T

comprendenti un involucro isolante allungato chiuso superiormente da una pluralità di piastre conduttrici disposte allineate lungo una direzione rettilinea e isolate tra di loro. L'involucro alloggia un elemento conduttore a nastro deformabile elasticamente e realizzato in materiale ferromagnetico. L'elemento conduttore è atto ad essere attratto dal campo magnetico generato da elettromagneti per ottenere l'inflessione di un tratto dell'elemento conduttore a nastro verso le piastre conduttrici e realizzare l'alimentazione elettrica di almeno una piastra conduttrice .

Il brevetto Francese

descrive un sistema per l'alimentazione di corrente per veicoli elettrici comprendente un involucro isolante allungato cavo chiuso superiormente da una pluralità di piastre conduttrici disposte allineate lungo una direzione di avanzamento del veicolo e separate mediante elementi isolanti interposti tra piastre conduttrici adiacenti. L'involucro alloggia un elemento conduttore a nastro disposto lungo la direzione di avanzamento, deformabile elasticamente e provvisto di una porzione a nastro di materiale ferromagnetico sulla quale è sovrapposta una porzione a nastro realizzata in un materiale buon conduttore elettrico. L'elemento conduttore è atto ad essere attratto dal campo magnetico generato da elettromagneti portati da un veicolo elettrico per ottenere l'inflessione di un tratto dell'elemento conduttore a nastro verso le piastre conduttrici e realizzare l'alimentazione elettrica di almeno una piastra conduttrice.

Le linee di alimentazione descritte in tali documenti prevedono l'uso di elementi conduttori a nastro comprendenti uno strato di materiale ferromagnetico elasticamente deformabile eventualmente ricoperto con uno strato di materiale buon conduttore di corrente (ad esempio rame). Le linee di tipo noto, in molte condizioni operative, non realizzano un buon contatto meccanico ed elettrico tra l'elemento conduttore a nastro e le piastre conduttrici; per tale motivo ed a causa dell'elevata corrente portata dall'elemento conduttore a nastro, si possono generare degli archi elettrici tra l'elemento conduttore a nastro e le piastre conduttrici. Gli archi elettrici generati, oltre a danneggiare seriamente l'elemento conduttore a nastro, possono provocare anche la fusione di una porzione della piastra e dell'elemento conduttore che, esaurito l'arco elettrico, può rimanere stabilmente collegato alla piastra conduttrice. In seguito al collegamento tra elemento conduttore a nastro e piastra conduttrice, la linea elettrica diventa del tutto inutilizzabile in quanto l'elemento C conduttore a nastro non può più deformarsi lungo la linea per l'alimentazione di altre piastre conduttrici; inoltre la piastra conduttrice a cui è rimasto collegato l'elemento conduttore rimane continuamente in tensione costituendo un evidente pericolo per qualsiasi persona prossima alla linea stessa. Le linee di alimentazione note non sono inoltre provviste di mezzi atti a rilevare la condizione di malfunzionamento sopra detta .

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una linea di alimentazione per veicolo elettrico che risolva gli inconvenienti delle linee note.

Il precedente scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad una linea di alimentazione del tipo descritto nella rivendicazione 1.

L' invenzione verrà ora illustrata con riferimento alle figure allegate che rappresentano una preferita forma di realizzazione non limitativa in cui:

- la figura 1 è una sezione longitudinale di una linea di alimentazione per veicolo elettrico realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 2 è una sezione trasversale della linea di alimentazione realizzata secondo .il piano II-II di figura 1;

- la figura 3 è una sezione trasversale della linea di alimentazione realizzata secondo il piano III-III di figura 1;

- la figura 4 è una sezione trasversale della linea di alimentazione realizzata secondo il piano IV-IV di figura 1;

~ la figura 5 illustra la sezione trasversale di figura 3 in una diversa posizione operativa;

- la figura 6 illustra, in sezione longitudinale, un primo particolare della linea di alimentazione di figura 1;

- la figura 7 illustra, in sezione trasversale ed in scala ingrandita, un elemento di figura 6;

la figura 8 illustra in vista prospettica esplosa un secondo particolare della linea di figura 1.

Con particolare riferimento alle figure 2, 3 e 4 è indicata nel suo complesso con 1 una linea di alimentazione per veicolo elettrico.

La linea di alimentazione 1 comprende una pluralità di involucri isolanti allungati 4 (moduli) ciascuno dei quali definisce al suo interno una cavità parallelepipeda allungata 6 estendentesi lungo una direzione rettilinea (asse) indicata con 8.

In particolare, ciascun involucro 4 è realizzato in un solo pezzo e comprende una parete isolante orizzontale di fondo 10, due pareti isolanti laterali verticali 11,12 perpendicolari alla parete 10 ed una parete isolante orizzontale superiore 15 parallela ed opposta alla parete di fondo 10.

L'involucro 4 alloggia un involucro conduttore metallico 17 definente al suo interno una cavità parallelepipeda allungata 18 estendentesi lungo l'asse 8 e comprendente una parete di fondo 20 disposta affacciata alla parete 10, due pareti laterali verticali 21,22 integrali e perpendicolari alla parete 20 ed una parete metallica superiore piana 25 disposta a contatto della parete 15 e fissata a quest'ultima mediante dispositivi di fissaggio (non rappresentati).

L'involucro 17 alloggia una prima linea conduttrice di alimentazione elettrica 27 la quale comprende un elemento conduttore metallico rettilineo disposto in una porzione superiore della cavità 18 e separato elettricamente dalle pareti metalliche 22 e 25 ad esso adiacenti. In particolare, l'elemento conduttore 27 presenta sezione trasversale conformata sostanzialmente a L e comprende una prima porzione piana orizzontale 27a disposta adiacente e parallela ad una parete isolante piana 30 sovrapposta alla parete 25 ed una seconda porzione piana 27b verticale O perpendicolare ed integrale alla porzione 27a e supportata da una parete isolante verticale 32 disposta parallela ed adiacente alla parete verticale metallica 21.

L'involucro metallico 17 realizza una seconda linea conduttrice di alimentazione elettrica 23 che si estende sostanzialmente per tutta la lunghezza dello involucro isolante 4.

Con particolare riferimento alle figure 2, 3 e 4, la linea di alimentazione 1 comprende una pluralità di piastre rettangolari metalliche 34 le quali sono disposte all'esterno degli involucri 4.

In particolare, ciascuna piastra 34 è fissata alla parete superiore 15 mediante l'interposizione di un foglio di gomma 36 ed è collegata all'involucro 4 mediante dispositivi di fissaggio (non illustrati); ciascuna piastra 34, inoltre, si estende oltre la larghezza della parete 15 stessa presentando porzioni di estremità che sporgono dall'involucro 4.

La linea di alimentazione 1 comprende inoltre una pluralità di elementi isolanti 37 (figura 1) disposti all'esterno degli involucri 4 ed interposti tra le piastre 34. In particolare, ciascun elemento isolante 37 è interposto tra due piastre metalliche adiacenti 34 e separa elettricamente le piastre metalliche 34. Ciascuna piastra metallica 34, inoltre, comunica con un rispettivo dispositivo distributore elettrico 40 alloggiato all'interno della cavità 18 e collegato con la piastra 34 mediante un rispettivo conduttore elettrico 41 estendentesi attraverso la parete isolante 30, la parete metallica 25 (con cui è isolato), la parete 15 dell'involucro 4 e il foglio di gomma 36.

Il distributore 40 comprende essenzialmente una parete metallica sagomata a C comprendente una prima porzione orizzontale piana 45 supportata da una parete isolante 47 sovrapposta alla parete metallica di fondo 20, una seconda porzione verticale 49 la quale è affacciata alla parete metallica laterale 21 ed elettricamente separata da quest'ultima da una parete isolante 50. Il distributore 40 comprende inoltre una terza porzione orizzontale piana 51 perpendicolare e solidale alla porzione verticale 49 e disposta a contatto della parete isolante 30.

Le porzioni piane 51 e 45 sono pertanto disposte da parti opposte della cavità 18 e sono parallele ed affacciate tra di loro. Le porzioni 51 e 45 dei vari _ dispositivi distributori 40 sono disposte lungo l'asse 8 per tutta la lunghezza dall'involucro 4 definendo rispettivamente primi e secondi collettori elettrici la cui funzione sarà chiarita in seguito.

La porzione piana 45 (secondo collettore) è inoltre complanare ad una porzione 20a della seconda linea di alimentazione elettrica. La porzione piana 45 e la porzione 20a sono elettricamente separate tra di loro e presentano rispettivi bordi 45b e 20b affacciati e paralleli tra di loro. I bordi 45b e 20b distano tra di loro una distanza d.

La porzione piana 51 (primo collettore) è inoltre complanare alla porzione 27a della prima linea di alimentazione elettrica. La porzione piana 51 e la porzione 27a sono elettricamente separate tra di loro e presentano rispettivi bordi 51b e 27b affacciati e paralleli tra di loro. I bordi 51b e 27b distano tra di loro una distanza d.

Il dispositivo distributore 40 coopera inoltre un elemento conduttore a nastro 60 il quale è disposto all'interno della cavità 18 e si estende per tutta la lunghezza dell'involucro 4. L'elemento a nastro 60, quando disposto in una posizione di riposo (figura 2), è inoltre sostanzialmente perpendicolare e simmetrico ad un piano P perpendicolare alla parete 20. L'elemento conduttore a nastro 60 presenta porzioni opposte di estremità 60e (figura 6) portate da dispositivi di supporto e collegamento 62 (dettagliati in seguito) posti all'estremità dell'involucro 4.

Secondo la presente invenzione, l'elemento a nastro 60 (figura 8) comprende una porzione nastriforme di base 63 formata da un nastro flessibile di materiale ferromagnetico presentante una prima faccia superiore rettangolare allungata 63a ed una seconda faccia inferiore rettangolare allungata 63b. La porzione nastriforme di base 63 presenta inoltre una larghezza L che è maggiore della distanza d intercorrente tra i bordi affacciati 45b, 20b. L'elemento a nastro 60 comprende inoltre un elemento centrale di riscontro 64 formato da un profilato allungato estendentesi lungo la porzione nastriforme di base 63 per tutta la lunghezza della stessa e realizzato in materiale isolante flessibile (ad esempio in materiale plastico). In particolare, il profilato 64 presenta sezione trasversale rettangolare ed è disposto con una delle sue pareti di base, corrispondente ad un lato maggiore della sezione rettangolare, a contatto con la faccia 63a. Il profilato 64 presenta inoltre pareti laterali allungate 64a, 64b, corrispondenti ai lati minori della sezione rettangolare, disposte equidistanti dai bordi rettilinei allungati 63',63'' della porzione nastriforme 63.

Il collegamento stabile del profilato 64 sulla porzione nastriforme di base 63 è assicurato da viti isolanti 65 (realizzate ad esempio in materiale plastico) che sono disposte allineate lungo il profilato 64 (e quindi lungo l'elemento nastro 60) e sono disposte, nell'esempio di realizzazione illustrato, spaziate tra di loro con passo D costante. Risulta chiaro che la spaziatura tra le viti potrebbe anche non essere costante. In particolare, ciascuna vite 65 attraversa il profilato 64 e presenta una porzione troncoconica di testa alloggiata in una porzione svasata di un foro passante 66 realizzato nel profilato 64 ed una porzione filettata di gambo che fuoriesce dal foro 66 impiegando un foro passante 67 della porzione di base 63 coassiale al foro 66. La porzione di gambo che sporge oltre la faccia 63b è impegnata da un dado 65d che preme sulla porzione nastriforme 63 assicurando il collegamento tra le parti .

Ciascuna vite isolante 65 supporta un elemento metallico rettangolare piano 69 (ad esempio realizzato in rame) disposto affacciato alla faccia 63b su un piano sostanzialmente parallelo al piano sul quale giace la porzione nastriforme 63 indeformata. Ciascun elemento 69 presenta bordi minori 69a disposti paralleli ai bordi 63', 63'' e bordi maggiori 69b presentanti lunghezza pari a L.

In particolare, ciascun elemento rettangolare piano 69 presenta un foro centrale passante 70 alloggiante la porzione di gambo che sporge oltre il dado di fissaggio 68d; la porzione di gambo che fuoriesce dal fori 70 è inoltre accoppiata con un secondo dado di fissaggio 65e atto a vincolare l'elemento 79 alla vite 65. La distanza esistente tra i dadi 65d e 65e è inoltre maggiore dello spessore dell'elemento 69 il quale può pertanto compiere un limitato movimento di posizionamento relativo rispetto alla porzione 63. Può inoltre essere montata coassiale alla vite 65 una corta molla a spirale (non rappresentata) presentante porzioni opposte di estremità disposte in battuta rispettivamente sul dado 65d e su una faccia dell'elemento 69 rivolta verso la faccia 63b per realizzare un dispositivo di supporto elasticamente cedevole per il posizionamento dell'elemento 69.

A causa della spaziatura delle viti 65 sopra detta, gli elementi 69 sono equispaziati tra di loro lungo l'elemento a nastro 60 di un passo che è sostanzialmente pari alla lunghezza D; tale lunghezza D è inoltre sostanzialmente pari alla distanza, misurata lungo una direzione parallela all'asse 8, tra zone centrali di porzioni orizzontali piane 45 adiacenti.

L'elemento a nastro 60 comprende inoltre un porzione di contatto elettrico 71 portata in modo rilasciabile dalla porzione nastriforme di base e comprendente una coppia di profilati allungati 72 realizzati in materiale flessibile isolante (in particolare in materiale plastico) disposti paralleli tra di loro ed interconnessi da elementi conduttori a ponte 73 la cui funzione sarà chiarita in seguito. In particolare, ciascun profilato 72 presenta sezione trasversale rettangolare ed è delimitato da una parete rettangolare inferiore 72a {corrispondente ad un primo lato maggiore della sezione rettangolare) affacciata alla faccia 63a, da una parete rettangolare superiore 72b affacciata alla parete 30 e corrispondente ad un secondo lato maggiore della sezione rettangolare e da una coppia di pareti laterali rettangolari opposte 72c corrispondenti ai lati minori della sezione rettangolare. Le pareti rettangolari 72c affacciate tra di loro ed appartenenti ai due profilati allungati 72 distano tra di loro una distanza G costante che è sostanzialmente pari (o di poco superiore) alla larghezza del profilato 64. Lo spessore dei profilati allungati 72 è inoltre sostanzialmente eguale allo spessore del profilato 64.

Ciascun elemento conduttore a ponte 73 comprende una coppia di piazzole metalliche rettangolari 74 (ad esempio realizzate in rame) unite tra di loro da un elemento conduttore rettilineo 75 (ad esempio realizzato da una lamina piana di rame) estendentesi a ponte tra le piazzole 74 e presentante una porzione centrale con sezione ridotta. Le piazzole 74 di ciascun elemento a ponte 73 sono inoltre sovrapposte a rispettive pareti 72b dei profilati 72 e sono stabilmente fissati a quest'ultimi mediante viti 76. Elementi conduttori a ponte 73 adiacenti sono spaziati tra di loro di un passo P costante inferiore al passo D. Risulta anche chiaro che la spaziatura tra gli elementi conduttori a ponte 73 potrebbe non essere costante. Nell'esempio di realizzazione illustrato gli elementi conduttori a ponte 73 svolgono anche la funzione di collegare meccanicamente i profilati 72 mantenendoli spaziati e paralleli tra di loro. Risulta inoltre chiaro che la funzione di collegamento meccanico potrebbe anche essere svolta da elementi a ponte realizzati in materiale plastico estendetesi tra i profilati 72; in tale caso gli elementi conduttori a ponte 73 svolgerebbero solamente la funzione di fusibile in seguito illustrata.

In una .posizione di accoppiamento (rappresentata in figura 2) la porzione di contatto elettrico 71 è accoppiata con la porzione nastriforme di base 64 ed è appoggiata per gravità su questa; in particolare, nella posizione di accoppiamento i profilati 72 sono disposti con la parete 72a a contatto con la faccia 63b della porzione nastriforme di base 63 e sono disposti da bande opposte del profilato 64 le cui pareti laterali 64a, 64b sono accostate alla pareti laterali 72c dei due profilati 72. Il profilato allungato 64 (stabilmente fissato alla porzione nastriforme di base 63) è pertanto interposto tra i due profilati allungati 72 che sono stabilmente vincolati tra di loro grazie agli elementi conduttori a ponte trasversali allo sviluppo dei profilati allungati 72; a causa del vincolo trasversale stabilito dalla pareti 72c che vanno in battuta sulle pareti 64a, 64b viene impedito il moto trasversale della porzione di contatto elettrica 71 rispetto alla porzione nastriforme di base 63. In particolare, l'elemento profilato allungato centrale flessibile 64 realizza un primo dispositivo di vincolo che si accoppia con un secondo dispositivo di vincolo realizzato dalla coppia di elementi profilati laterali allungati flessibili 72 che sono atti ad essere appoggiati sulla porzione nastriforme di base 63 e disposti da parte opposta del profilato allungato centrale 64 per impedire, mediante la battuta tra le pareti laterali del profilato centrale 64 e le pareti affacciate dei profilati laterali 72, il detto movimento trasversale della porzione di contatto elettrico 71 in direzioni trasversali all'elemento a nastro 60.

Ciascun involucro isolante 4 è provvisto alle sue due porzioni opposte di estremità di rispettivi dispositivi di supporto e collegamento 62 ciascuno dei quali è atto a supportare una porzione di estremità 60e dell'elemento conduttore a nastro 60 consentendo un movimento verso l'alto ed il basso della porzione di estremità 60e.

In particolare, ciascun dispositivo 62 comprende una parete elastica soffietto 100 la quale presenta, in sezione trasversale, profilo ondulato ed in pianta perimetro rettangolare ed è provvista di un labbro perimetrale elastico 102 che è calzato sui bordi perimetrali di estremità 4' dell'involucro parallelepipedo allungato 4. Il labbro perimetrale elastico 102 è stabilmente fissato sui bordi perimetrali dei estremità 4', ad esempio mediante incollaggio .

In questo modo, il dispositivo 62 è disposto a chiusura delle aperture di estremità dell'involucro 4 impedendo l'ingresso di qualsiasi agente esterno all'involucro 4 all'interno delle cavità 6 e 18.

Ciascuna porzione di estremità 60e dell'elemento conduttore 60 è realizzata da una rispettiva porzione rettangolare 63e della porzione nastriforme di base 63. La porzione rettangolare di estremità 63e, inoltre, presenta larghezza minore rispetto alla larghezza L.

La porzione di estremità 65a fuoriesce dall'involucro metallico 17 (figura 5) ed è alloggiata all' interno di una tasca 105 formata da una appendice parallelepipeda cava che si estende dalla parete 100 verso l'esterno dell'involucro 4 e che è aperta verso le cavità 6 e 18. La tasca 105 è disposta, approssimativamente, in una porzione centrale della parete 100 in modo tale che tra la tasca 105 e, rispettivamente, la parete di fondo 10 e la parete superiore 15 sono disposte una prima pluralità di porzioni ondulate 100a ed una seconda pluralità di porzioni ondulate 100b. Il dispositivo di supporto e collegamento 62 consente inoltre di collegare tra di loro gli elementi conduttori a nastro 60 appartenenti a involucri isolanti 4 differenti; a tale scopo (figura 6) le porzioni di estremità di involucri isolanti 4 sono disposte affacciate tra di loro con le appendici parallelepipede 105 allineate e disposte con porzioni di estremità affacciate tra di loro. Ciascuna appendice parallelepipede 105 (e la relativa porzione di estremità 65e in essa alloggiata) viene collegata con l'appendice parallelepipede 105 (e la relativa porzione di estremità 65e in essa alloggiata) appartenete all'altro involucro mediante un dispositivo di collegamento a ponte 110. In particolare, il dispositivo di collegamento a ponte 110 comprende (figura 7) una piastra rettangolare 115 provvista di due ali rettangolari (non illustrata) estendentesi lungo i lati maggiori della piastra 115 ed una piastra rettangolare 120 atta ad essere disposta affacciata e parallela alla piastra 115 con i propri bordi perimetrali maggiori disposti tra le ali. La piastra 115 presenta inoltre un foro centrale 122 atto ad alloggiare il gambo filettato 123a di una vite 123 atta ad avvitarsi in un foro centrale filettato 125 realizzato nella piastra 120. Convenientemente, le porzioni parallelepipede 105 vengono interposte tra la piastra 115 e la piastra 120 e disposte da parti opposte alla- vite 123. La vite 123 viene inoltre avvitata nel foro 125 assicurando l'avvicinamento tra le piastre 115 e 120, la compressione delle appendici parallelepipede 105 tra le piastre stesse ed il relativo collegamento delle porzioni di estremità 65e contenute nelle appendici 105.

In uso, la linea di alimentazione 1 viene formata disponendo una pluralità di involucri 4 accostati tra di loro ed allineati lungo una direzione rettilinea di avanzamento veicolo; l'accoppiamento meccanico tra le porzioni di estremità 60e accostate viene realizzato, come detto precedentemente, mediante il dispositivo di collegamento a ponte 110 realizzando un elemento a nastro complessivo che si estende per tutta la lunghezza della linea 1 e che è formato dagli elementi conduttori a nastro 60 dei vari involucri 4 collegati fra di loro. Il collegamento elettrico tra le linee elettriche 27 e 23 di un involucro e le corrispondenti linee elettriche di un involucro adiacente sono realizzate mediante cavi di collegamento esterni (non illustrati) .

A puro titolo di esempio non limitativo, la linea 1 può essere disposta tra i binari (non rappresentati) di una linea ferroviaria (non rappresentata) con gli involucri 4 disposti in una sede parallelepipeda (figure 2-4) della- massicciata (non rappresentata) della linea ferroviaria. In tale disposizione le piastre 34 sono rivolte verso l'alto e sono sostanzialmente complanari al piano delle rotaie (non rappresentate) . Inoltre, la linea di alimentazione 23 è convenientemente collegata ad un potenziale di terra mentre la linea di alimentazione 27 viene collegata ad un potenziale di alimentazione positivo.

La linea di alimentazione elettrica 1 viene utilizzata in combinazione ad un veicolo elettrico, ad esempio un veicolo ferroviario 80 (rappresentato schematicamente in figura 1) il quale transita lungo la linea ferroviaria {non rappresentata).

Il veicolo elettrico 80 presenta una porzione centrale limitata da una piano di fondo 82 affacciato e parallelo alle piastre 34. Il veicolo elettrico 80 è inoltre provvisto al suo interno di una coppia di elettromagneti 84 (o di magneti permanenti) che sono atti a generare un campo magnetico che si diparte dal piano di fondo 82 dirigendosi verso gli involucri 4.

Quando il veicolo elettrico 80 non impegna la linea di alimentazione 1, l'elemento conduttore 60 è disposto in una posizione di riposo (figura 2) per cui esso è sostanzialmente indeformato ed è parallelo alla parete di fondo 20.

In particolare, nella posizione di riposo (figura 2), la porzione nastriforme di base 63 è sostanzialmente indeformata ed è complanare ad un piano sostanzialmente parallelo alla parete di fondo 20; in tale disposizione anche i profilati allungati 72 portati dalla porzione nastriforme di base 63 sono sostanzialmente indeformati e disposti su un piano parallelo alla parete di fondo 20. Nella posizione di riposo (figura 2), ciascun elemento rettangolare piano 69 presenta una sua prima estremità disposta a contatto con la porzione 20a della linea di alimentazione 23 ed una seconda estremità disposta a contatto con la porzione piana 45 di un rispettivo distributore 40; in questo modo, ciascun l'elemento 69 realizza un collegamento elettrico a ponte tra la porzione 20a della linea di alimentazione 23 ed una rispettiva porzione piana 45 di un distributore 40. A causa della spaziatura esistente tra gli elementi 69, che come detto precedentemente è sostanzialmente pari alla distanza esistente tra distributori 40 adiacenti, viene stabilito un collegamento elettrico tra le porzioni piane 45 e la parete di fondo 20 (linea 23) e quindi tra tutti i dispositivi distributori 40 (e quindi le piastre 34) e la linea di alimentazione 23 nel caso in cui l'elemento conduttore a nastro 60 sia disposto nella citata posizione di riposo.

In questo modo, tutte le piastre 34 vengono collegate al potenziale di terra quando l'elemento conduttore a nastro 60 è disposto nella posizione di riposo. La linea 1 è pertanto intrinsecamente isolata in quanto tutte le sue parti esterne (le piastre 34) sono ad un potenziale di terra e le parti in tensione (la linea 27) sono interne all'involucro isolante 4 (elevato isolamento della linea 1) e sono alloggiate all'interno all'involucro metallico 17 (elevata schermatura della linea 1). Nella posizione di riposo la linea di alimentazione elettrica (positiva) 27 è infatti isolata da tutte le altre parti metalliche della linea 1 e contenuta all'interno dell'involucro metallico 17; in particolare la linea 27 è isolata e fisicamente separata dalla porzione di contatto 71 e dalla porzione 51 {primo collettore).

Ciascun elemento rettangolare piano 69, inoltre, presenta un area rettangolare che è molto inferiore rispetto all'area complessiva della faccia 63b; per tale motivo tutto il peso della struttura stratificata formata dalla porzione nastriforme di base 63 e dalla porzione di contatto 71 ad essa sovrapposta, si scarica sugli elementi 69 che esercitano pertanto una elevata pressione sulla porzione 20a e sulle porzioni piane 45 garantendo un buon contatto elettrico tra le parti .

Quando il veicolo elettrico 80 impegna la linea di alimentazione 1 e gli elettromagneti 84 sono attivi viene generata una forza di attrazione magnetica causata dall'interazione tra il campo degli elettromagneti 84 e la porzione nastriforme di base 63. Il tratto della porzione nastriforme di base 63 interessata dalla forza di attrazione magnetica viene così sollevato verso gli elettromagneti 84 e si deforma ad arco. La deformazione ad arco della porzione nastriforme di base 63 viene quindi trasmessa ai profilati allungati 72 che, essendo realizzati in materiale plastico flessibile, si deformano seguendo la curvatura della porzione nastriforme di base 63 ad essi sottostante .

Come chiaramente illustrato nelle figure 1, 3 e 4, la porzione di contatto elettrica 71 e la porzione nastriforme di base 63 disposta al di sotto di questa ed interessata dalla forza di attrazione si muovono verso l'alto avvicinandosi alla parete 25 e deformandosi entrambe ad arco.

In particolare, il tratto di porzione di contatto elettrica 71 disposta al di sotto degli elettromagneti 84 si dispone in una posizione di attivazione per cui i profilati 72 sono adiacenti alla parete isolante 30 (figure 1 e 4) con almeno un elemento conduttore a ponte 73 disposto a contatto con la porzione 27a della prima linea di alimentazione 27 e con almeno un primo collettore 51. Viene così stabilito, attraverso elemento conduttore 73, un collegamento elettrico a ponte tra la prima linea di alimentazione 27 ed il primo collettore 51 e quindi tra la linea 27 e una piastra 34. Ciascun elemento conduttore a ponte 73 presenta infatti una larghezza L superiore alla distanza d intercorrente tra i bordi adiacenti 51b, 27b della porzioni di contatto dei primi collettori 51 e della prima linea conduttrice 27.

Nell'esempio di realizzazione illustrato nella figura 1 la forma e la disposizione degli elettromagneti 84 è tale da fare si che tre elementi a ponte 73 adiacenti vadano a contatto con i primi collettori 51 di due dispositivi distributori 40 adiacenti. In questo modo, due piastre 34 (piastre in tensione) adiacenti vengono collegate alla linea di alimentazione positiva 27. Gli elementi piani 69 appartenenti al tratto di elemento conduttore 60 deformato vengono sollevati dalla porzione 20a della linea di alimentazione 23 e dalle porzioni piane 45 ad esse sottostanti in modo tale che le piastre in tensione vengono scollegate dalla linea - di alimentazione negativa 23.

In seguito allo spostamento del veicolo e dell'elettromagnete da esso portato lungo la linea di alimentazione, il tratto" di elemento conduttore precedentemente soggetto alla forza di attrazione, non è più soggetto ad alcuna forza di attrazione e la porzione nastriforme di base 63 ricade pertanto per gravità verso il basso (cioè verso la parete 20) portando con se la porzione di contatto 71 ad essa sovrapposta.

In questo modo, il contatto elettrico precedentemente stabilito tra la prima linea di alimentazione 27 ed il primo collettore 51 di un dispositivo distributore 40 dagli elementi conduttori a ponte 73 viene aperto e viene stabilito un contatto elettrico tra la linea di alimentazione 23 ed il secondo collettore dello stesso dispositivo distributore 40.

Nel caso in cui, in seguito ad un arco elettrico eventualmente scoccato tra un elemento conduttore a ponte 73 e la prima linea di alimentazione 27 e/o il primo collettore 51, almeno un elemento conduttore a ponte 73 sia vincolato stabilmente (mediante una porzione fusa di metallo) alla prima linea di alimentazione - 27 ed al primo collettore 51, il disaccoppiamento tra elemento conduttore a ponte 73 e la prima linea di alimentazione 27 ed il primo collettore 51 non è più possibile anche dopo l'estinzione della forza di attrazione magnetica (figura 5). In questo caso, la porzione deformata ad arco della porzione di contatto 71 rimane nella posizione alta in quanto stabilmente collegata al primo collettore 51 ed alla linea 27 mentre la porzione nastriforme di base precedentemente accoppiata al tratto deformato della porzione di contatto 71 si disaccoppia da quest'ultima e si sposta per gravità verso il basso. Il disaccoppiamento tra il tratto deformato ad arco della porzione di contatto 71 e la porzione nastriforme di base 63 è immediato in quanto il moto verso il basso della porzione nastriforme di base provoca la fuoriuscita dell'elemento centrale di riscontro 64 dallo spazio compreso tra i due profilati allungati appartenenti alla porzione di contatto elettrico 71. La porzione nastriforme di base 63 termina il suo moto verso il basso quando un elemento rettangolare piano 69 va in battuta sulla porzione 20a della linea di alimentazione 23 e sulla porzione piana 45; in tale posizione lo stesso distributore 40 viene contemporaneamente collegato con la linea di alimentazione -elettrica positiva 27 e con la linea elettrica negativa 23 provocando un evidente cortocircuito tra le linee 23, 27. Secondo la presente invenzione la condizione di malfunzionamento, derivante dalla mancata discesa di un tratto della porzione di contatto 71 provoca, in seguito all'estinzione della forza di attrazione magnetica in quel tratto, il cortocircuito sopra detto che segnala, in modo immediato, il malfunzionamento. La linea di alimentazione elettrica secondo la presente invenzione è inoltre collegata con un interruttore di sicurezza di tipo noto 200 (rappresentato schematicamente) collegato in ingresso ad una sorgente di tensione continua 202, ad esempio un ponte raddrizzatore atto a raddrizzare una tensione alternata, e presentante uscite collegate rispettivamente con la linea 23 e con la linea 27. L'interruttore di sicurezza 200 è atto a scollegare immediatamente la sorgente di tensione 202 dalla linea di alimentazione 1 in seguito ad un eccessivo assorbimento di corrente dovuto al cortocircuito sopra detto. Nel caso in cui l'interruttore di sicurezza 200 non intervenga (ad esempio per avaria dell'interruttore stesso) l'elevato flusso di corrente di cortocircuito transita attraverso almeno un elemento conduttore a ponte 73 che, come detto precedentemente, comprende un elemento 75 che presenta una porzione centrale a sezione ridotta la quale realizza una porzione a fusibile che si scalda rapidamente a causa dell'elevato flusso di corrente di cortocircuito e che fonde in un tempo ridotto (ad esempio pochi centesimi di secondo) interrompendo il collegamento tra le linee elettriche 23, 27 e scollegando comunque la piastra 23 precedentemente in tensione dalla linea elettrica positiva 27. In questo modo viene realizzata, anche senza l'intervento dell'interruttore di sicurezza 200, la disalimentazione della piastra conduttrice 23 che era stata precedentemente alimentata in seguito al malfunzionamento sopra detto.

Il veicolo elettrico 80 è provvisto di almeno un primo dispositivo captatore 87 (figura 1) disposto al di sotto del piano di fondo 82 in prossimità degli elettromagneti 84 per accoppiarsi con le piastre 34 in tensione e fornire l'alimentazione elettrica positiva per la marcia del veicolo elettrico 80.

I tratti di elemento conduttore a nastro 60 adiacenti al tratto 60a sono inclinati rispetto al tratto 60a stesso e scendono per gravità verso la parete 10. I tratti inclinati 601 sono distanziati e fisicamente separati dal primo collettore 51 e dal secondo collettore 45 (figura 3). I tratti 601 sono inoltre distanziati e separati dalla prima linea di alimentazione 27 e dalla seconda linea di alimentazione 23 (figura 3).

I tratti inclinati 601 terminano quando un primo elemento 69 si appoggia sulla parete di fondo 20 della seconda linea conduttrice 23 e su un secondo collettore 45 di un dispositivo distributore 40; in questo modo tutte le piastre 34 della linea 1 che non sono in tensione sono collegate alla linea conduttrice 23.

II veicolo elettrico 80 è inoltre provvisto di almeno un secondo dispositivo captatore 88 (figura 1) disposto, nell'esempio di realizzazione illustrato, al di sotto del piano 82 posteriormente/anteriormente agli elettromagneti 84 ed in asse alla direzione di avanzamento del veicolo elettrico. Tale dispositivo captatore 88 è atto ad accoppiarsi con una piastra 34 collegata alla linea 23 e fornire l'alimentazione elettrica negativa per la marcia del veicolo elettrico 80. Nel caso in cui l'alimentazione elettrica negativa fosse fornita da una linea elettrica negativa esterna (non illustrata) , ad esempio realizzata da un conduttore elettrico metallico (non illustrato) estendentisi ad un lato delle piastre 34, il secondo dispositivo captatore 88 sarebbe disposto al di sotto del piano 82 ed in una posizione laterale rispetto alla direzione di avanzamento del veicolo elettrico passante per il centro di piastre 34 adiacenti.

Durante il moto del veicolo elettrico 80 vengono deformate porzioni successive dell'elemento a nastro 60 ed il tratto 60a si sposta lungo i vari involucri 4 facenti parte della linea 1 seguendo il movimento del veicolo elettrico stesso; in questo modo, la porzione deformata ad arco 60a dell'elemento conduttore a nastro 60 si sposta lungo la linea 1 propagandosi come un'onda da un capo all'altro di ciascun involucro 4 e, una volta raggiunta una porzione di estremità dell'involucro 4, si sposta nella porzione di estremità dell'involucro 4 adiacente.

Il dispositivo di bloccaggio 110, infatti, assicura un collegamento di tipo rigido tra porzioni opposte di estremità 60e di elementi conduttori a nastro 60 alloggiati in involucri 4 adiacenti della linea modulare 1; in questo modo, quando la porzione deformata ad arco 60a dell'elemento a nastro 60 raggiunge una porzione di estremità di un involucro 4 viene automaticamente sollecitata verso l'alto una porzione di estremità dell'elemento a nastro appartenente ad un involucro 4 adiacente in modo tale che la porzione deformata ad arco si sposta come un onda lungo involucri 4 adiacenti.

L'elemento a nastro 60 realizzato secondo i dettami della presente invenzione presenta una molteplicità di vantaggi così riassumibili:

l'elemento a nastro 60, congiuntamente all'interruttore di protezione 200, realizza una immediata segnalazione (mediante il cortocircuito sulla linea) del malfunzionamento sopra detto e derivante dalla mancata discesa di un tratto di elemento a nastro;

l'elemento a nastro, oltre a segnalare il malfunzionamento, concorre direttamente alla disalimentazione della piastra in tensione mediante l'interruzione dell'elemento 73 avente funzione di fusibile; e

l'elevata pressione degli elementi 69 sulla parete di fondo 20 della seconda linea conduttrice 23 e sui secondi collettori 45 dei dispositivi distributori 40 assicura un ottimo collegamento elettrico tra le parti per l'alimentazione negativa delle piastre 34.

Grazie alla particolare forma di realizzazione della linea 1, inoltre, tutte le parti conduttrici esterne (le piastre 34) della linea di alimentazione 1 sono normalmente collegate ad un potenziale di terra (linea conduttrice di alimentazione 23) quando il veicolo elettrico non utilizza la linea 1. Le piastre 34 vengono collegate alla linea di alimentazione 27 (ad esempio ad un potenziale di alimentazione positivo) solamente quando il veicolo elettrico 80 impegna la linea di alimentazione 1; inoltre le piastre 34 in tensione sono disposte al di sotto del veicolo elettrico e non sono pertanto accessibili.

La linea di alimentazione 1 presenta pertanto una elevata sicurezza intrinseca (non presentando parti costantemente in tensione) e può essere disposta anche in zone accessibili agli utenti e al personale del veicolo elettrico.

Inoltre, la linea 1 presenta una struttura elettromeccanica estremamente semplice ed affidabile, non necessita di complicati circuiti di pilotaggio, è di facile realizzazione e presenta bassi costi di manutenzione. Nella linea 1, infatti, una volta attirato l'elemento conduttore a nastro 60, questo deve essere solo mantenuto nella posizione alta di attrazione e non devono essere svolte altre operazioni per garantire il sincronismo di alimentazione delle piastre 34. Infine, la linea di alimentazione 1 non assorbe corrente quando il veicolo elettrico non impegna la linea di alimentazione.

Claims (1)

1. R IV E N D ICA Z IO N I 1.- Linea di alimentazione per veicolo elettrico comprendente : una pluralità di elementi conduttori (34) disposti secondo una direzione di avanzamento (8) del veicolo elettrico (80) ed elettricamente separati tra di loro; - una prima linea conduttrice (27) atta ad essere alimentata con una prima polarità; - una seconda linea conduttrice (23) atta ad essere alimentata con una seconda polarità; - almeno un elemento a nastro (60) disposto lungo detta direzione di avanzamento (8) sostanzialmente per tutta la lunghezza della linea stessa; - un involucro allungato (4) atto ad alloggiare detto elemento a nastro (60) e detta prima e seconda linea conduttrice (27,23), caratterizzata del fatto che detto elemento a nastro comprende: - una porzione nastriforme di base (63) realizzata almeno parzialmente in materiale ferromagnetico; e - una porzione di contatto elettrico (71) almeno parzialmente sovrapposta alla detta porzione nastriforme di base (63); e mezzi di accoppiamento di tipo rilasciabile (64,72) interposti tra detta porzione nastriforme di base (63) e detta porzione di contatto elettrico (71); detta porzione nastriforme di base (63) essendo atta ad essere normalmente disposta per gravità in una posizione bassa di riposo in cui la detta porzione nastriforme di base (63) è sostanzialmente indeformata e viene stabilito un collegamento elettrico (45,69,20) tra detta seconda linea conduttrice (23) e detti elementi conduttori (34); detta porzione nastriforme di base (63) essendo elasticamente deformabile ed essendo atta ad interagire con un campo magnetico generato da mezzi di eccitazione (84) portati dal detto veicolo elettrico (80) per attrarre almeno un tratto della detta porzione nastriforme di base (63) e della porzione di contatto elettrico (71) ad essa accoppiata e sovrapposta (64,72) verso una posizione alta di contatto elettrico in cui viene stabilito un collegamento elettrico (51,67,27) tra detta prima linea conduttrice (27) ed almeno un elemento conduttore (34) attraverso detta porzione di contatto elettrico (71); detti mezzi di accoppiamento di tipo rilasciabile (64,72) essendo atti a consentire il disaccoppiamento per gravità della detta porzione nastriforme di base (63) dalla detta porzione di contatto elettrico (71) qualora un tratto della detta porzione di contatto elettrico (71) permanga in detta posizione alta di contatto elettrico all''estinzione del detto campo magnetico per realizzare la caduta del tratto della porzione nastriforme di base (63), precedentemente disposta nella posizione alta, verso detta posizione bassa e stabilire, al raggiungimento della detta posizione di riposo, il collegamento contemporaneo di almeno un elemento conduttore con detta prima (27) e seconda linea (23) conduttrice realizzando un cortocircuito, indicativo di una situazione di malfunzionamento, tra detta prima e detta seconda linea conduttrice (27,23). 2.- Linea secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta porzione di contatto elettrico (71) porta una pluralità di elementi conduttori a ponte (73) elettricamente separati tra di loro e spaziati lungo detto elemento a nastro (60); almeno un elemento conduttore a ponte (73) appartenete al tratto della porzione di contatto elettrico disposta nella posizione alta essendo atto a stabilire, singolarmente o in combinazione ad altri elementi conduttori a ponte (73), un collegamento elettrico tra detta tra detta prima linea conduttrice (27) ed almeno un elemento conduttore (34). 3.- Linea secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento conduttore a ponte (73) comprende una porzione conduttrice con sezione prefissata (75) atta a realizzare un elemento a fusibile; detta porzione conduttrice con sezione prefissata (75) essendo atta ad interrompere la propria continuità elettrica qualora la corrente portata dall'’elemento conduttore a ponte (73) superi un valore di soglia. 4.- Linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di accoppiamento di tipo rilasciabile comprendono : - primi mezzi di vincolo (64) portati-dalla detta porzione nastriforme di base (63); - secondi mezzi di vincolo (72) appartenenti a detta porzione di contatto elettrico (71) e comprendenti almeno una porzione di base (72a) atta a disporsi, per gravità, sulla detta porzione nastriforme di base (63) ed almeno una porzione laterale (72c) atta ad interferire con detti primi mezzi di vincolo (64) per impedire il movimento della porzione di contatto elettrico (71) in direzioni trasversali al detto elemento a nastro (60). 5.- Linea secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di vincolo comprendono un elemento profilato allungato centrale flessibile (64) estendentesi lungo detta porzione nastriforme di base (63); * detti secondi mezzi di vincolo comprendendo una coppia di elementi profilati laterali allungati flessibili (72) accoppiati con mezzi di interconnessione (73) realizzanti una interconnessione stabile tra detta coppia di elementi profilati laterali (72); detti mezzi di interconnessione (73) realizzando inoltre una spaziatura laterale dei detti profilati allungati flessibili (72) che si estendono sostanzialmente paralleli tra di loro; detti elementi profilati laterali (72) essendo atti ad essere appoggiati su detta porzione nastriforme di base (63) e disposti da parte opposta del detto profilato allungato centrale (64) per impedire, mediante la battuta tra pareti laterali del detto profilato centrale (64) e pareti affacciate dei detti profilati laterali (72), il movimento trasversale della porzione di contatto elettrico (71) in direzioni trasversali al detto elemento a nastro (60). 6. - Linea secondo la rivendicazione 5 dipendente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interconnessione (73) comprendono detti elementi conduttori a ponte (73). 7.- Linea di alimentazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento conduttore (34) è elettricamente comunicante (41) con primi collettori (51) e con secondi collettori (45) alloggiati internamente a detta cavità (6,18); detta cavità (6,18) alloggiando inoltre detta prima linea conduttrice (27) e detta seconda linea conduttrice (23) separata dalla prima linea conduttrice (27); detto elemento a nastro (60) stabilendo un contatto elettrico tra detta seconda linea conduttrice (23) e detti secondi collettori (45)·per i tratti del detto elemento a nastro (60) disposti in detta bassa posizione di riposo; detta porzione di contatto elettrico (71) stabilendo un contatto elettrico a ponte tra detta prima linea conduttrice (27) e detti primi collettori (51) per i tratti del detto elemento a nastro (60) disposti in detta posizione alta di contatto elettrico. 8.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 7 dipendente dalla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti primi collettori (51) e detti secondi collettori (45) comprendono porzioni conduttrici alloggiate internamente a detta cavità (6,18) e disposte affacciate tra di loro da parti opposte della cavità (6) stessa; detta prima linea conduttrice (27) e detta seconda linea conduttrice (23) comprendendo rispettive porzioni conduttrici allungate (27a, 20a) alloggiate internamente a detta cavità (6,18), disposte affacciate tra di loro ed estendentesi sostanzialmente per tutta la lunghezza del detto involucro (4); detta porzione di contatto elettrico (71) essendo affacciata a detti primi collettori (51) e a detta prima linea conduttrice (27) e detta porzione nastriforme di base (63) essendo affacciata a detti secondi collettori (45) e detta seconda linea conduttrice (23); almeno un detto elemento conduttore a ponte (73) essendo atto a stabilire un collegamento elettrico tra detta prima linea conduttrice (27) ed almeno un primo collettore (51) per i tratti della detta porzione di contatto (71) disposta in detta posizione alta di contatto . 9.- Linea di alimentazione secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta prima linea conduttrice (27) comprende una porzione di contatto (27a) sostanzialmente complanare con una porzione di contatto (51b) di detti primi mezzi collettori (51); ciascun elemento conduttore a ponte (73) presentando una larghezza (L) superiore alla distanza (d) intercorrente tra bordi adiacenti (51b, 27b) di dette porzioni di contatto di detti primi mezzi collettori (51) e di detta prima linea conduttrice (27); almeno un detto elemento conduttore a ponte (73) essendo atto ad essere interposto, per il tratto della detta porzione di contatto elettrico (71) disposto in detta posizione alta di contatto, tra detta porzione di contatto del primo collettore (51) e la porzione di contatto della prima linea conduttrice (27) per stabilire detto collegamento elettrico. 10. - Linea di alimentazione secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzata dal fatto che detta porzione nastriforme di base (63) porta inoltre una pluralità di elementi di contatto elettrico (69) disposti spaziati lungo l'elemento a nastro stesso (60) e distanziati dalla porzione nastriforme di base (63) in senso trasversale all'elemento a nastro stesso (60); ciascun elemento di contatto elettrico (69) essendo atto a stabilire un contatto elettrico a ponte tra detta seconda linea conduttrice (23) e detti secondi collettori (45) per i tratti dell'elemento a nastro (60) disposti in detta posizione bassa di riposo nella quale l'elemento a nastro (60) si estende sostanzialmente indeformato. 11.- Linea secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti elementi di contatto elettrico adiacenti (69) sono spaziati tra di loro lungo detto elemento a nastro (60) di un passo (D) sostanzialmente pari alla distanza intercorrente tra porzioni corrispondenti di secondi collettori (45) adiacenti in modo tale che ciascun elemento di contatto (69) stabilisca un contatto elettrico a ponte tra detta seconda linea conduttrice (23) ed almeno un rispettivo secondo collettore (45) per i tratti dell'elemento a nastro (60) disposti in detta posizione di riposo. 12.- Linea secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzata dal fatto che detta seconda linea conduttrice (23) comprende una porzione di contatto (2Oa) sostanzialmente complanare con una porzione di contatto (45) di detti secondi mezzi collettori; detti elementi di contatto elettrico (69) presentando larghezza (L) superiore alla distanza (d) intercorrente tra bordi adiacenti (45b, 20b) di dette porzioni di contatto di detti secondi mezzi collettori (45) e di detta seconda linea conduttrice (23); detti elementi di contatto elettrico (69) essendo atti ad essere disposti, per il tratto del detto elemento conduttore a nastro disposto in detta posizione bassa di riposo, con porzioni opposte di estremità disposte a contatto con detta porzione di contatto del secondo collettore (45) e con detta porzione di contatto (20a) della seconda linea conduttrice (23). 13.- Linea di alimentazione secondo una delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento di contatto elettrico· (69) è accoppiato con un rispettivo dispositivo di supporto cedevole portato dalla detta porzione nastriforme di base (63) per consentire un posizionamento dell'elemento di contatto (69) rispetto al detto elemento a nastro (60). 14. - . Linea secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi interruttori di sicurezza (200) interposti tra l'uscita di una sorgente di tensione (202) e dette prima (27) e seconda linea (23) conduttrice; detti mezzi interruttori di sicurezza (200) essendo atti a separare la detta sorgente di tensione (202) dalla linea di alimentazione (1) in seguito ad un elevato assorbimento di corrente dovuto al detto cortocircuito . 15.- Linea di alimentazione per veicolo elettrico, sostanzialmente come descritta ed illustrata con riferimento ai disegni allegati.