Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
;3~
L'invention se rapporte à une installation de
transport sur voie de guidage, notamment une voie Eerrée ou
analogue, utilisant une ou plusieurs voitures sur un
parcours de l'ordre de quelques centaines de mètres, dans
laquelle, la ou chaque voiture es-t entraînée le long de ladi-te
voie de guidage par un câble, un convoyeur, des bandes
transpor-teuses ou moyens analogues; l'invention concerne
plus particulièrement un perfectionnement à un type connu de
voiture conçu pour cet usage et permettant de provoquer un
freinage d'urgence fiable, en cas de nécessité.
La demande de brevet français publiée le 28 aou-t
1981 sous le no. 2,475,485, décrit une installation de
transport par voiture(s) susceptible~s) d'accueillir un
nombr~ limité de passagers (par exemple de l'orclre d'ulle
dizaine) et conçue pour transporter ces passagers sur des
distances moyennes de i'ordre de quelques cen-taines de
mètres.
Dans une -telle ins-talla-tion, un cable est entrainé
en circuit fermé en permanence le long de la voie et la ou
les voitures viennent s'y accrocher momentanément par des
moyens de serrage appropriés, pour etre en-trainees d'un
point,à un autre.
Selon le document antérieur, mentionné ci-dessus,
la force appliquée par les moyens de serrage sur le cable
est r~présentative de la charge de la voiture, de façon que
la mise en mouvement de celle-ci soit toujours ressentie de
la même façon, notamment avec la même accélération, quel que
soit le nombre de passagers ayant pris place dans la
voiture. Pour ce faire, la ou chaque voiture est cons-tituée
de deux parties, respectivement un châssis roulant,
assujetti à se déplacer sur la voie e-t une cabine suspendue
au-dessus du chassis par un ensemble de liens ra-ttachés à un
mécanisme sommateur d'efforts, formant moyen de pesage. Par
ailleurs, ce meme mécanisme est couplé aux moyens de serrage
'' `
8S3~
--.2
du câble, de sorte que la force de serrage développée par
ceux-ci, soit représentative de la char~e de la cabine,
c'est-à-dire du nombre de passagers ayant pris place à son
bord. Cet agencement assure un depart progressif de la
voiture lorsque les moyens de serrage (sous Eorme de poulies
freinées se rapprochant l'une de l'autre) se reEerment en
enserrant le câble. A l'arrivée de la voiture en station,
les moyens de serrage sont dégagés sous l'action d'une came
actionnant un levier solidaire de ceux-ci et la voiture est
ralentie lorsqu'une ou plusieurs roues freinées de celle-ci
entre en contact de friction avec une succession de bandes
décélératrices défilant à des vitesses de plus en plus
faibles.
Selon une autre particularite avantageuse du
système connu, les moyens de freinage des roues sont aussi
couplés au mécanisme sommateur d'eEforts formant moyen de
pesage, de Eaçon que la décelération de la vo:Lture soit
relativement indépendante de la charge de la cabine.
C`ette installation fonc-tionne de :Eaçon tout à fai-t
satisfaisante mais, pour pouvoir envisager son exploitation
dans des conditions quasi automatiques, voire sans
surveillance, un certain nombre de dispositifs de sécurité
sont nécessaires et notamment des moyens de freinage
d'urgence déclenchés lorsqu'un fonctionnement anormal est
détecté.
L'invention propose un tel type de perfection-
nement assurant un freinage d'urgence avec une excel:lente
fiabilité de fonctionnement, ce perfectionnement se
combinant avantageusement avec la structure de la vo:iture
définie ci-dessus et notamment avec les moyens de pesage
précités.
La présente invention vise une installation de
transport sur voie de guidage comportant au moins une
voiture susceptible d'être entrainée le long d'une voie,
,L ~
8~ii3~
-- 3
ladite voiture comportant un châssis roulant sur ladite voie
et une cabine suspendue audi-t chassis par un ensemble de
liens rat-tachés à un mécanisme sommateur d'efforts,
installation dans laquelle ladite cabine comporte des moyens
de freinage et ledit mécanisme somma-teur d'efforts comporte
des moyens de relachement desdits liens, susceptibles,
lorsque lesdits moyens de relachement sont actionnés, de
provoquer un affaissement de ladite cab:ine, entra;nant une
mise en oeuvre desdits moyens de freinage.
lQ De préférence, dans le cas où la ou chaque cabine
est entrainée par un câble ou analogue circulant le long de
la voie, les liens précites sont de préférence rattachés à
un mécanisme somma-teur d'efforts formant moyen de pesage, ce
mécanisme étant couplé à des moyens de serrage de c~ble,
solidaires de ladite vo:iture de façon que la force exercée
par lesdits moyens de serrage soit représentative des
efforts -~ransmis audit mécanisme sommateur.
De préférence, l'invention concerne aussi un mode
de réalisation particulier d'un tel mécanisme sommateur
d'efforts, bien adapté pour exercer en ou-tre la fonc-tion
d'organe de sécurité recherchée. De préEérence, ce
mécanisme comporte un arbre transversal monté avec
possibilité de rotation sur le chassis et aux extrémi-tés
duquel arbre sont fixés des moyens d'enroulement des liens
Z5 précités.
De préférence, ceux-ci s'enroulent sur lesdits
moyens d'enroulement correspondants, à raison de deux liens
pour chaque extrémité dudit arbre, de façon que les moments
des couples résultants s'ajoutent.
De preférerlce, un manchon est monté coaxialement à
l'arbre et un mécanisme d'accouplement déconnectable est
agencé entre l'arbre et le manchon pour les solidariser
tandis que les moyens de serrage du cable sont reliés au
manchon de façon à développer sur celui-ci un couple
.~ .
~L2~8S3~
3a -
equilibrant le couple total s'exerçant sur l'arbre sous
l'action desdits liens, lorsque le manchon est solidaire de
l'arbre.
De préference, an cas de necessite, l'accouplement
entre l'arbre et le manchon est rompu par un organe de
dêclenchement commande, situe sur la voie et la cabine,
priv~e de la suspension, s'affaisse et s'arrête sur une
distance relativement courte puisque le désacouplement entre
l'arbre et le manchon provo~ue aussi le ralâchement des
moyens de serrage en prise sur le câble.
L'invention sera mieux comprise et d'autres
~'~78~
avantages de celle-ci apparaStront plus clairement à la
lumière de la description qui va suivre d'un mode de
réalisation actuellement préféré d'une.installation conforme
~ son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite
en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue sch~matique en élévation de
la partie inférieure de la voiture mQntrant en particulier
le châssis roulant sur la voie, la représentation etant
faite selon une coupe I-I de la figure 2;
- la figure 2 est une vue de dessus montrant les
principaux ~léments du châssis roulant, la représentation
~tant faite selon une coupe II-II de la figure 1;
- la figure 3 est une ~ue de détail selon la flèche
III de la figure 2;
- la ~igure 4 est une vue de détail selon la flèche
IV de la ~igure 2;
- la figure S est une vue de détail en per~pective
d'un m~canisme d'accouplement d'un arbre avec manchon,
conforme ~ l'invention;
- la figure 6 est une vue de détail, ~ plus grande
échelle, d'un organe de déclenchement susceptible de
coopérer avec le mécanisme d'accouplement de la figure 5; et
- la figure 7 est une vue de détail illustrant une
variante possible des moyens de freinage d'urgence agencés
entre la cabine et le châssis roulant de la voiture.
En se reportant aux dessins, on a représenté une
voiture 11 constituée d'un ch~ssis roulant 12 surmonté d'une
cabine 13 dont seule la partie inférieure est esquissée. La
cabine 13 est suspendue au-dessus du châssis 12 par un
mécanisme qui sera décrit plus loin. Le châssis 12 se
déplace sur une voie 14 de type chemin de fer ( constituée
ici de deux rails 14a à section en I), au moyen de quatre
roues 15, métalliques. Un câble de traction 16 défile en
permanence le long de la voie 14, entre les rails, en un
circuit fermé. Il est entra~né par un moteur situé par
exemple dans une station et guidé de proche en proche et
notamment dans les courbes, par des jeux de poulies; tous
~2'~8~
ces éléments sont classiques et ne sont pas repxésentés sur
les dessins. Quatre montants 13 sont fixés sous le plancher
13a de la cabine et servent de structure d'ancra~e pour des
liens 19 assurant la suspension de la cabine au-dessus du
S ch~ssis. Ces liens peuvent etre des câbles, mais dans
l'exemple décrit, il s'agit avantageusernent de chaines.
Chaque montant vertical a une structure télescopique,
puisque comportant une portion tubulaire 20 solidaire de la
càbine, à l'intérieur de laquelle est monté un élément 21
mobile longitudinalement. Un ressort amortisseur 22 est
interposé entre le fond de la portion tubulaire 20 et
l'extr~mit~ interne de l'élément 21. Cet agencement donne
ainsi une certaine élasticité verticale à la suspension de
la cabine. Les extrémités inférieures des montants 18,
c~est-~-dire plus particuli~rement ici, les extrémités des
éléments ~1, comportent des socles 25 hoxizontaux, portant
des chapes d'ancrage 26 des extrémités des liens 19 reliées
la cabine 13.
Dans l'exemple représenté, et selon une particularité
importan~e de l'invention, les socles 25 constituent aussi
quatre patins de freinage et sont, pour ce faire, clisposés
au-dessus des rails de la voie 14. Ces patins sont donc
susceptibles d'entrer en contact frottant avec les rails en
cas d'affaissement de la cabine 13 par rapport au châssis
roulant 12. Les faces inf~rieures des socles 25 peuvent atrP
garnies d'un matériau de ~riction adapté pour assurer un
arrêt de la voiture sur une distance prédetermin~e pour que
la décélération soit tolérable par les passagers. Un
matériau de friction du type utilisé dans les freins
d'automobile donne, par exemple, de bons résultats.
On va maintenant décrire plu~ particulièrement le
chassis roulant 12 et les moyens de suspension de la cabine
qui y sont incorporés. Le ch~ssis se compose d'une
infrastructure formant une sorte de cadre 30 lequel porte
notamment les roues 15, un mécanisme sommateur d'efforts 31,
formant moyen de pesage, des moyens de serrage 32 du câble
16 et deux roues freinées 33 situées dans un même plan
~ 2~8~3~1L
vertical. Plus précisément, le cadre 30 se compose de deux
longerons 35 parallèles au rail et reliés par des traverses
3~, 37, 38 et 39. Chaque longeron 35 se compose d'un tronçon
médian 40, tubulaire, aux extr~mités duquel sont soudées des
plaques définissant de larges chapes 41, 42. Chaque chape
supporte une des roues 15 et un pignon 45 sur lequel
5 ' enroule la chaine 19 reliée ~ l'un des montants 18 (le
plus proche de la chape) de la cabine 13. Chaque chaine
s'étend donc approximativement horizontalement et
parallèlement à la voie à partir du pignon 45 correspondant,
jusqu'au mécanisme sommateur d'efforts 31, situé
approximativement au milieu du châssis. Ce mécanisme
comporte un arbre transversal 46 aux extrémités duquel sont
montés des moyens d'enroulement des portions extr~!mes ~es
chaines 1g. L'arbre 46 est monté avec possibili.té de
rotation dans des paliers 47 fixés à des supports 48
eux-mêmes montés entre les deux traverses centrales 37 et
38. Les moyens d'enroulement sont ici constitués par deux
pignons 50, respectivement fixés aux extr~mit~s de l'arbre
46 et ~ la périphérie desquels sont définis les points
d'ancrage des liens précit~s, à raison de deux liens
(c'est-à-dire deux cha~nes 19) pour chaque pignon. Les
chafnes s'enroulent sur les pignons SO de façon que les
moments des couples riésultants s'ajoutent. Plus précisément,
l'agencement est conforme à la figure 3 o~ l'on voit que
deux chaSnes 19 correspondant aux deux montants situés d'un
même côté de la voie, sont fixées, par exemple soudlées, par
leur dernier maillon en des points diamétralement opposés du
pignon 50 correspondant et s'enroulent partiellement autour
de celui-ci de fason à être tendues entre le pignon 50 et
les pignons 45 correspondants autour desquels elles
s'enroulent pour se raccorder, aux pieds des montants 18
correspondants. Le même agencement se retrouve à chaque
extrémité de l'arbre et les chaînes s'enroulent ainsi à
raison de deux par pignon dans des sens tels que les moments
des quatre couples s'ajoutent, c'est-à-dire agissent pour
faire tourner l'arbre 96 ùans le meme sens. Bien entendu,
~2~7~35i3~L
. 7
les lon~ueurs des chaines sont détermin~es Pour que, lorsque
l'arbre 46 est maintenu dans une certaine position angulaire
(par exemple celle de la figure 3), la cabine soit suspendue
au-dessus du châssis roulant et que, lorsque l'arbre 46 est
laissé à lui~même, la cabine 13 repose sur les rails 1~a par
ses socles 25 formant patins de freinage. Le mécanisme
sommateur d'efforts qui vient d'être décrit constitue donc
un moyen de pesage de la cabine 13 et les forces transmises
par les chafnes 19 sont équilibrées par les moyens de
serrage du câble 37 (et aussi par un mécanisme
d'actionnement des roues freinées 33) de telle facon que
l'arbre 46 soit maintenu en temps normal dans une position
angulaire telle que les chaines soient tendues et la cabine
13 en suspension au-dessus du châssis roulant 12. La liaison
entre l'arbre 46 d'une part, et les moyens de serrage 37 et
le mécanisme d'actionnement des roues freinées 33 d'autre
part, s'effectue par l'intermédiaire d'un manchon 52 coaxial
à l'arbre 46 et porté par lui. Un pignon 5~ est fixé, par
exemple soud~, sur le manchon 52 ~voir figure 4) et un
tronSon de chafne 54 s'enroule autour de ce pignon dan~ un
sens tel qu'un effort s'exercant sur cette chafne tende à
faire tourner le manchon dans un sens opposé à celui selon
lequel l'axe 46 est sollicité par les chafnes 19. L'autre
extrémit~ de ce tronçon de chafne 54 est fix~e à une butée
2S mobile 55 ~ galets 55a prenant appui en roulant sur une
surface verticale fixe 48~ d'un support 48 voisin. Un bras
de transmission 58 est articulé par une extrémité à la butée
mobile 55. Ce bras, sensiblement parallèle ~ l'arbre 46, se
termine par un pointeau 59 réglable ~andis qu'une biellette
faisant partie d'un mécanisme de commande (non
représenté) des moyens de serrage 32 du câble 16 est
articulée sur le même bras à proximité de la butée mobile
55. Les moyens de serrage du câble comportent
essentiellement deux poulies à gorge 62 susceptibles de
prendre appui l'une contre l'autre par leurs champs en
enserrant le câble 16. On con~oit donc qu'avec cet
agencement, la force de serrage du câble est représentative
1;~'7853~
de la charge de la cabine, ce qui permet, au d~part d'une
~ station, de maîtriser l'acc~lération donnée à la voiture,
¦ quel que soit le nombre de passagers. Lorsque la cabine
entre dans une station, un levier dudit mécanisme de serrage
~non représenté) est actionné par une rampe fixée le long de
la voie de façon à désolidarisex la voiture du c~ble de
traction. Par ailleurs, les deux roues frein~es 33 sont
' respectivement montées en porte à faux sur les traverses 36
¦ et 39, par l'intermédiaire de chapes 64 dans lesquelles
pivotent des supports de moyeu 65. Un tambour de freinage 66
est monté coaxialement à chaque roue. Un bras courbe 67,
I portant une garniture de friction, est articulé à chaque
¦ chape 64 de façon que ladite gaxniture puisse entrer en
contact avec le tambour voisin. L'effort de freinage est
transmis par un bras longitudinal 68 monté flottant entre
les autres extrémités des bras 6?, par l'interm~diaire de
deux biellettes 69, respectivement, le pointeau 59 prend
appui au ~ilieu de ce bras longitudinal 68. Les :roues
freinées 33 sont des roues ~ pneumatique~ et ~ont
susceptibles d'entrer en contact, en station, avec une bande
de freinage 70 ~esquiss~e en trait mixte ~ la figure 2)
circulant à plus faible vitesse, apr~s d~connection des
moyens de serrage du c~ble, comme indiqué plus haut. La
voiture est ainsi freinée par les roues 33 jusqu'à ce que
celle-ci s'immobilise sur la bande 70 qui assure alors le
transport de la voiture à sa propre vitesse. Là encore, il
résulte de la description qui pr~cède, que l'effort de
freinage s'exerçant sur le tambour 6~ est représentatif de
la charge de la cabine, ce qui permet de mieux contrôler la
décélération de celle-ci, quel que soit le nombre de
passagers.
Bien entendu, le fonctionnement normal de
l'installation, tel qu'il vient d'être décrit ci-dessus,
relativement au serrage du câble au départ d'une station et
au freinage normal de la voiture, ~ l'arriv~e dans une
station, suppose que l'arbre 46 et le manchon 52 soient
immobilisés en rotation.
1~71~i3~
j .
Selon une caractéristique importante de l'invention,
cet arbre et ce manchon peuvent en fait, être désolidarisés
l'un de l'autre, sur commande, et con~tituent donc des
moyens de rel~chement des liens 19 précités, susceptibles,
lorsqu'ils sont actionnés, de provoquer l'affaissement de la
cabine 13, entrafnant la mise en oeuvre des moyens de
freinage d'urgence constitués ici par les socles 25 venant
se poser sur les rails 14a. Pour ce faire, un mécanisme
dlaccouplement 72, déconnectable, visible à la figure 5, est
agencé entre l'arbre 46 et le manchon 52 pour les
solidariser en rotation, en fonctionnement normal. Ce
; mécanisme 72 comprend deux leviers 73, 74, respectivement
solidaires de l'arbre 46 et du manchon 52 et situés à
proxi~ité l'un de l'autre, au voisinage d'une extrémité du
manchon. L'un au moins des leviers, en l'occurrence ici le
levier 74 solidaire du ~anchon est articulé autour d'un axe
78 perpendiculaire au manchon et sollicité par un ressort 79
vers une position pr~détermin~e en direction de l'autre
levier. Ces leviers portent des butées latérales re~pectives
80, 81 en regard l'une de l'autre, permettant de les
solidariser en rotation lorsque lesdites butées sont en
contact par leurs faces 80a, 81~. Dans cette position, en
effet, lesdites butées sont maintenues en contact par les
couples opposés s'exercant sur l'arbre 46 et le manchon 52,
ce qui a pour double conséquence de ~olidariser l'arbre et
le manchon en rotation tout en les immobilisan~ dans une
position choisie déterminée par l'équilibre qui s'~tablit
entre les chaines 19 et 54 à l'état tendu. Par ailleurs, les
extrémités des leviers 73, 74 sont munies de joues
d'engagement 85 venant sensiblement en regard l'une de
l'autre, lorsque les butées 80, 81, sont en contact. C'est
la situation illustrée à la figure 5. Ces deux joues sont
maintenues en regard avec un écartement prédéterminé par le
fait que les surfaces en contact des butées 80 et 81 sont
légèrement en biais l'une par rapport à l'autre. Ces butées
comportent en outre des facettes arrière inclinées 80b, 81b
glissant l'une contre l'autre en repoussant le levier mobile
1~8~
74 contre l'action du ressort 79, lorsque le système est
'`réarmé" par rapprochement des joues 85, cette manoeuvre
s'effectuant en tournant l'arbre 46 au moyen d'un carré
d'entrainement 87 situé à une extrémit~ de celui-ci. Par
ailleurs, un ou plusieurs oxganes de déclenchement 90
commandés, sont disposés }e long de la voie de telle façon
qu'un élé~ent supérieur formant came 91 d'un tel organe de
déclenchement puisse s'in~roduire entre les joues
d'engagement 85 au passage d'une voiture, de façon à
provoquer la séparation des butées 80, 81 et, par voie de
conséquence, la désolidarisation de l'arbre 46 et du manchon
52. La rotation relative entre ces deux éléments entraine à
la fois llaffaissement de la cabine et le relâchement des
moyens de serrage 32, ce qui provoque un freinage d'urgence
arr~tant la voiture au bout de quelques mètres. Un tel
organe de déclenchement est représenté sur les fiyures 1 et
2 en position d'actionnement, c'est-à-dire avec la came 91
relev~e et sur le point de s~parer les joues d'engagement ~5
et sur la figure 6, en position d'attente de déclenchement,
la came étant alors trop basse pour atteindre les joues
d'engagement. Plus précisément, l'organe de déclenchement 90
comporte un fléau 92 articul~ à un socle 93 fixé ~ la voie.
Ce fléau porte l'élément formant came 91 ~ une extr~mité et
un contrepoids 94 ~ une autre extr~mité. Ce contrepoids est
suffisant pour faire pivoter le fléau en redressant la came
91. Cependant, un dispositif de commande 95, du type
"ventouse électromagnétique" coopère avec le bras clu fl~au
qui porte la came pour la maintenir dans une position basse,
lorsqu'il est alimenté. La coupure de l'alimentation
électrique du dispositif de commande entraine le basculement
du fléau sous l'action du contrepoids et amène la came 91 au
niveau de la trajectoire des joues d'engagement. Une
extrémité du fléau est munie d'un ergot de verrouillage 97
venant s'engager en fin de course de basculement dans un
logement 98 prévu sur un montant 99 vertical, fixé à la
voie. L'ergot et/ou le montant sont pourvus de moyens
d'effacement élastiques facilitant le verrouillage de
~2~8S34L
1 1
l'ergot dans le logement. Plus précisément, l'ergot 97 est
monté mobile longitudinalement dans un alésage, contre
l'action d'un ressort le sollicitant vers l'extérieur tandis
que le montant 99 est monté sur un bloc de matériau
élastiquement déformable 100, tel que du caoutchouc. Un
réseau d'alimentation électrique 101 du ou des dispos.itifs
de commande 95 est piloté par un système de surveillance
sensible à la vitesse de la ou les voitures et/ou à la
vitesse relative entre au moins deux voituxes. Ce système de
surveillance ne fai~ pas partie de l'invention et ne sera
donc pas décrit en détail. Il peut etre constitué d'une
pluralité de capteurs judicieusement ctisposés le long de la
voie. Il y a en particulier avantage à surveiller la vitesse
d'une voiture dans une pente. Cette vitesse peut être
supérieure ~ la normale si les moyens de serrage du c~ble
sont défectueux. La procédure de freinage d'urgence pourra
donc dans ce cas être déclenchée en mesurant la vite~se de
cette voiture et en command~nt l'actionnemen~ d'un organe de
déclenchement gO situ~ à l'entrée de la station. Le syst~me
de surveillance peut aussi etre conçu pour contrôler
l'espacement des voitures entre les stations par un
dispositif de Ucantonnementu classiquement utilisé pour les
chemins de fer et commander en cas de défaut le basculement
d'un ou plusieurs organes de déclenchement judicieusement
disposés le long de la voie.
La ~igure 7 montre une variante des moyens de
freinage. Selon cette variante, les montants 18a solidaires
de la cabine et portant des garnitures de friction 102, ne
sont plus combinés aux moyens de suspension de la cabine
mais sont situés au-dessus des roues 15 du ch~ssis roulant.
Dans ces conditions, I'affaissement de la cabine provoque la
mise en oeuvre du freinage d'urgence mais celui-ci s'exerce
sur les roues 15 et non plus sur les rails 14a.
Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être
décrite est des plus simples et découle avec évidence de la
description qui précède. Si, pour une raison ou pour une
autre, le système de surveillance associé à la voie détecte
~ t~8~
12
des conditions de fonctionnement anormales, il élabore des
signaux de commande abou~issant au basculement d'un ou
plusieurs fléaux 92, entralnant par conséquent le
redressement des cames 91 correspondantes. Il est ~ noter
qua le profil approximativement en losange de chaque came 91
(voir figure 2) et surtout le fait que le fléau 92 vient se
bloquer en position laute gr~ce à la coopération de l'ergot
97 et du montant 99 voisin, permettent cl'agir efficacement
sur le mécanisme d'accouplement, quel que soit le sens de
déplacement de la voiture. Le système est donc aussi capable
d'arr~ter une voiture repartant en marche arrière dans une
pente.
Bien entendu, l'invention peut faire l'o~jet de
plusieurs variantes. Comme mentionn~ ci-des~us, :le c~ble
tracteur peut être remplacé par un convoyeur ou des bandes
transporteuses et, d'une mani~re générale, les ~oyens
d'entrafnement des voitures peuvent ~tre ind~pendants des
liens permettant ~ la cabine d'etre suspendue au-de sus du
ch~ssis roulant. L'invention vise en outre tout moyen ou
ayencement -~usceptible de provoquer }e relâchement de ce~
liens en vue d'un ~reinage.
