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Rail de guidage à encoches d~engagement-dégagement pour
un ensemble de guidage à galets notamment inclinés.
Les rails de guidage par galets de véhicules
routiers présentent différentes formes techniques
conditionnées par le type, l'inclinaison et la forme de
section des galets ainsi que par leur conformation
générale.
La présente invention concerne un rail de
guidage à encoches d'engagement-dégagement pour un
ensemble de guidage à galets notamment inclinés, voire
horizontaux, qui fonctionnent en couple pour assurer le
guidage.
L'invention s'applique plus particulièrement,
mais non exclusivement à des galets inclinés en V à
pointe dirigée vers le bas présentant chacun un
épaulement périphérique dit classiquement mentonnet à
la manière d'une roue de voie ferrée.
Pour assurer le guidage, les galets d'un
couple de galets inclinés sont en contact de roulement
sur les flancs d'un rail de guidage et dans certains
cas ils enserrent chacun des flancs de ce rail.
On recherche à améliorer la qualité et la
sécurité du guidage. Dans les réalisations antérieures,
celles-ci sont d'autant mieux assurées que les galets
sont contraints en contact étroit de roulement avec les
flancs du rail de guidage. I1 existe aussi souvent une
précharge verticale dont le but principal est d'éviter
le relevage occasionnel fortuit en fonctionnement.
Selon ces réalisations antérieures,
l'extraction s'effectuait en écartant les galets ou en
profitant de la force élastique de rappel en
rapprochement des galets ou en réalisant leur
déverrouillage pour les écarter momentanément en les
tirant vers le haut. Ce mouvement nécessite des moyens
destinés à écarter les galets suffisamment pour les
dégager de leur emprise sur le rail ou une constitution
et une conformation de ceux-ci permettant leur
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extraction par l'utilisation d'une seule force
verticale.
La qualité et la sécurité du guidage peuvent
être notablement améliorées en utilisant des galets
dont la saillie périphérique ou une partie de leur
corps se déplace sous la bordure linéaire du
champignon. Il s'agit principalement des galets à
mentonnet dont la position inclinée de roulage amène le
mentonnet sous cette bordure. I1 peut s'agir aussi de
galets simples qui roulent sous le champignon par
exemple sur l'âme.
Si ces galets permettent de sécuriser le
guidage, les structures saillantes du rail, à savoir
les flancs du champignon font obstruction à leur
relevage. Pour les relever, il faut prévoir des moyens
qui permettent soit de modifier leur inclinaison, soit
de les écarter, soit de procéder aux deux mouvements
simultanément ou successivement.
Ces fonctions se traduisent par une
réalisation plus complexe du dispositif de guidage et
par le rajout de fonctions supplémentaires dans des
zones difficiles et de volume disponible réduit.
Si le souci des constructeurs de ce type de
matériel se limite à la simplification des moyens et
des fonctions tout en ne négligeant pas la fiabilité et
la sécurité, le guidage que réclament les transports en
commun et les sociétés d'exploitation nécessite que
plusieurs conditions soient remplies simultanément.
Tout d'abord les coûts d'acquisition et
d'exploitation qui sont considérés comme des éléments
conditionnels importants d'achat.
Ensuite, une garantie de fiabilité et de
sécurité selon laquelle les galets ne peuvent
matériellement s'échapper du rail en fonctionnement de
guidage.
Finalement, une facilité d'exploitation selon
laquelle l'opération de dégagement des galets du rail
et le relèvement consécutif de l'ensemble du guidage
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doivent être simples et rapides.
La présente invention a pour but d'apporter
une solution intéressante permettant le passage libre
des galets lors des mouvements d'engagement et de
dégagement du rail, à l'arrët ou en marche, dans le cas
d'ensembles de guidage à un couple de galets, notamment
mais non exclusivement inclinés en V et du type à
mentonnet.
A cet effet, l'invention se rapporte à un
rail de guidage à encoches d'engagement-dégagement pour
galets de guidage inclinés utilisés en couple avec
prise latérale du rail par les deux galets, chaque
galet présentant un mentonnet procurant une garantie de
non déraillement caractérisé en ce que le rail présente
localement des zones d'échappement du rail pour les
galets soumis à une force de relevage, ces zones
pouvant être parcourues par les galets par un
déplacement en roulement normal.
Les multiples avantages de l'invention
concernent la simplification de . constitution de
l'ensemble de guidage, celles des manoeuvres de
dégagement ou d'engagement des galets avec le rail, la
fiabilité et la simplification du circuit routier
autoguidé.
Tout d'abord, l'ensemble de guidage devient
plus simple car les moyens d'écartement des galets sont
supprimés.
Ensuite, les manoeuvres d'engagement ou de
dégagement des galets du rail ne nécessitent qu'une
simple force verticale d'abaissement ou de relevage qui
s'exerce dans des zones spécifiques peu étendues de
présence d'encoches pouvant être signalées visuellement
ou repérées par tout autre moyen.
Ensuite encore, la fiabilité est assurée par
l'emploi de galets à mentonnet et d'un nombre limité de
composants actifs.
Ensuite encore, il devient inutile de prévoir
des zones particulières spécifiquement équipées pour
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les opérations d'engagement ou de dégagement car il
suffit d'insérer un rail ou un tronçon de rail à
encoches ~ en un endroit donné quelconque pour permettre
le changement de mode de guidage.
Finalement, les encoches sont simples à
réaliser et elles ne perturbent pas le déplacement par
roulement des galets de guidage car la profondeur de
ces encoches peut être faible et leur longueur limitée
et de ce fait la largeur de la piste de roulement des
galets n'est que faiblement réduite.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention sont consignés dans la description
qui suit effectuée à titre non limitatif, en référence
aux dessins accompagnants sur lesquels .
. la ffigure 1 est une vue en perspective d'un tronçon
de rail de guidage avec deux encoches opposées ;
. la figure 2 est une vue en perspective du rail de la
figure 1 agrandie sur la zone des encoches ;
. la figure 3 est une vue en coupe transversale au
niveau des encoches du rail de guidage représenté ci
dessus ;
. la figure 4 est une vue frontale du rail avec
encoches avec deux galets obliques de guidage en
contact de roulage sur le rail ;
. la figure 5 est une vue mixte frontale et en coupe
analogue à celle de la figure 4 illustrant le
dégagement des galets de guidage vers le haut ;
la figure 6 est une vue de détail agrandie en coupe
transversale au niveau des encoches montrant l'espace
libre pour le passage du mentonnet ;
. la figure 7 est une vue schématique en perspective
illustrant un rail de guidage à profil en I avec
encoches ;
. la figure 8 est une vue en coupe transversale du rail
de guidage de la figure 7 au niveau d'une encoche
montrant des galets de guidage en contact de
roulement sur l'âme du rail ;
. les figures 9 et 10 sont des vues analogues
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respectivement aux figure 7 et 8 dans le cas d'un
rail de guidage à âme trapézoïdale et partie
supérieure plane ;
. la figure 11 est une vue en coupe transversale d'une
5 variante à champignon plat et à galets de guidage à
mentonnet ;
. la figure 12 est une vue agrandie en coupe
transversale au niveau d'une encoche de la variante
représentée sur la figure 11.
Le rail de guidage selon l'invention peut
affecter différentes formes techniques.
L'idée générale inventive consiste à avoir
prévu sur des zones localisées de ce rail et dans sa
structure supérieure ou champignon au moins un retrait
transversal au rail ouvert vers l'extérieur à travers
lequel un des galets de guidage peut passer lors du
mouvement de relevage du bras qui les porte pour éviter
tout mouvement d'écartement ou de modification
d'inclinaison de ceux-ci. La longueur de ces encoches
peut varier selon que l'on effectue le mouvement
d'engagement ou de dégagement à l'arrêt ou en marche.
Le rail de guidage selon l'invention présente
un corps 1 de différentes formes techniques. I1 se
compose invariablement des éléments courants d'un rail
à savoir d'une semelle 2 à plan inférieur d'assise.
Cette semelle est prolongée par une âme 3 terminée par
un champignon 4.
La semelle 2 et l'âme 3 présentent des formes
relativement classiques.
Par contre, les formes du champignon de la
première variante, (figures 1 à 6) sont présumées être
parfaitement originales.
Ces formes se composent de deux flancs
symétriques bombés convexes 5 et 6 réunis linéairement
dans leur partie supérieure par une zone linéaire de
jonction 7 plate ou légèrement bombée convexe formant
la partie centrale d'une table de roulement 8.
Dans l'espace, le bombé de chaque flanc se
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compose d'une succession de deux rampes inclinées de
pente inverse séparées par une saillie centrale bombée
convexe 9 ou 10. De façon préférentielle, ces rampes et
la saillie centrale sont incurvées et raccordées entre
elles et aux zones voisines par des arrondis 11 ou 12
se développant de façon linéaire dans l'espace.
En ce qui concerne la partie supérieure de
chacun des flancs, celle-ci est conformée selon une
rampe supérieure de roulement 13 ou 14 constituant
chacune une piste de roulement pour un des galets.
Chacun des flancs se poursuit vers le bas par la
saillie centrale bombée 9 ou 10 suivie par une rampe
inférieure obligue de butée 15 ou 16 d'inclinaison
contraire à celle de la rampe supérieure de roulement
13 ou 14 formant de chaque côté une saillie latérale.
Chaque rampe inférieure de butée comporte à son
extrémité une zone de raccordement constituant la
jonction avec l'âme 3 du rail. Chaque piste de
roulement selon une rampe supérieure de roulement 13 ou
14 est inclinée descendante vers l'extérieur du rail
alors que chaque rampe inférieure de butée 15 ou 16 est
inclinée montante vers l'extérieur du rail.
Bien que non fortement spécialisé, ce rail
présente une conformation qui le destine plus
particulièrement au guidage et ceci par l'intermêdiaire
d'un couple de galets 17 et 18 horizontaux ou inclinés
en V à pointe dirigée vers le bas et à mentonnet 19 et
20 c'est-à-dire de galets présentant sur leur grande
face extérieure un épaulement périphérique constituant
une surface de contact de butée avec les flancs du
champignon 4 pour limiter le déport latéral. Cette
conformation empêche l'échappement transversal ou
vertical des galets, mais aussi le relevage intempestif
de l'ensemble de guidage.
3 5 Ces mentonnets 19 et 2 0 peuvent venir chacun
en contact d'appui roulant avec la sous-face du rail
c' est-à-dire contre la rampe inclinée inférieure 15 ou
16.
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Selon la réalisation préférée représentée sur
les figures, la conformation du bombé d'extrémité de
chaque flanc est complémentaire à la forme de profil de
la transition existant entre la bande de roulement de
chaque galet de guidage et le mentonnet.
Les galets de guidage 17 et 18 sont portés
par un ensemble de guidage (non représenté) à support
mécanique formé d'un bras pivotant relevable.
La caractéristique essentielle de l'invention
concerne l'existence de zones localisées d'engagement
dégagement matérialisées chacune par au moins un
retrait sur au moins un des flancs du champignon 4.
Plus particulièrement, il s'agit au moins
d'une, mais de préférence de deux encoches opposées 21
et 22, formées chacune par un retrait ou un évidement
latéral linéaire, à fond 23 par exemple mais non
obligatoirement plat, pratiqué transversalement dans la
masse d' au moins un des flancs bombés du champignon 4
jusqu'à une profondeur limitée mais suffisante pour le
passage de la partie inférieure en regard de l'encoche
d'un mentonnet 19 ou 20 ou des mentonnets des deux
galets opposés sans modification de présentation,
notamment d'inclinaison ou d'écartement de ceux-ci lors
du relevage.
La profondeur des encoches laisse sur la
partie supérieure du champignon un espace suffisant
pour le roulement sans à-coups) des galets de guidage.
Ainsi, la profondeur des encoches ne doit pas réduire
trop la largeur des pistes de roulement des galets.
Le fond 23 des encoches peut étre plat ou
bombé concave selon une ouverture de forme adaptée au
passage vertical de la partie du mentonnet se déplaçant
verticalement et transversalement à l'encoche.
Le retrait en forme d'encoche à fond
représenté plat présente deux extrémités longitudinales
limitées chacune par une rampe d'entrée 24 et 25 selon
des surfaces à pente progressive ou bombée concave de
raccordement aux flancs du rail.
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s
La longueur du fond de chaque encoche dépend
des buts visés. Dans le cas d'une opération
d'engagement-dégagement effectuée à l'arrêt, on
limitera la longueur de l'encoche à sa valeur la plus
faible possible c'est-à-dire qu'elle sera, de
préférence, légèrement supérieure aux besoins
fonctionnels du passage du mentonnet sans modification
d'inclinaison des galets pour leur relevage.
Dans le cas d'une opération d'engagement
dégagement effectuée en marche, de préférence à petite
vitesse, la longueur des encoches sera supérieure et
fonction du trajet linéaire parcouru pendant le temps
de montée ou de descente de l'ensemble de guidage. I1
s'agit de zones de relèvement ou d'abaissement du bras
de guidage limitées le plus possible dans l'espace.
On peut aussi prévoir pour les manoeuvres
d'engagement-dégagement des encoches de longueur plus
réduite à condition d'appliquer la force de relevage ou
d'abaissement déjà avant l'encoche.
Selon l'invention, les encoches diminuent
suffisamment la largeur du rail pour permettre le
relèvement ou l'abaissement du bras de guidage sans
nécessiter une modification de l'inclinaison relative
des galets ou leur déverrouillage l'un par rapport à
l'autre. La plus faible largeur du rail dans ces zones
permet une extraction ou un engagement aisé des galets
dans tous les cas par L~.n simple mouvement vertical.
La trajectoire limite lors du relèvement de
l'extrémité des galets est matérialisée sur la figure 6
par une ligne verticale en trait mixte.
I1 importe pour cette variante à dégagement ou
engagement en marche de prévoir des rampes de sortie
d'encoche conformées de façon telle qu'elles servent de
piste de roulement aux galets lors de leur mouvement de
sortie d'encoche. I1 en est de même pour l'entrée dans
l'encoche. Bien entendu, la forme du fond des encoches
doit être adaptée au mouvement d'engagement ou de
dégagement lorsqu'il s'effectue en marche.
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On a décrit principalement jusqu'à présent
deux encoches opposées. I1 est bien entendu que
l'invention concerne également des variantes à une
seule encoche.
Le rail peut affecter des formes techniques
différentes de profil. Ces formes différentes
concernent aussi bien des formes connues que des formes
originales à ce jour.
A titre d'exemple, on a représenté sur les
figures de 7 à 12 un rail de guidage â profil en I à
champignon plat 26 du type table de roulement plane,
puis un autre à profil de même forme générale mais
variant légèrement par une âme trapézoïdale 27.
Pour ces rails présentant ce type de profil,
des galets de guidage 28 et 29 simples roulent sur les
flancs de l'âme 3 ou 27. On a intérêt à les contraindre
en rapprochement l'un vers l'autre pour assurer une
bonne précision dans le guidage.
Ils se trouvent en présentation horizontale
2o dans le cas d'un profil en I ou inclinée dans le cas
d'une âme 27 à profil trapézoïdal.
Sur ces deux variantes, on prévoit des
encoches sous la forme de découpes transversales en
retrait 30 et 31 en disposition opposée dans la partie
supérieure de la table plane 26 faisant office de
champignon. Contrairement aux variantes précédentes, la
profondeur des encoches peut et doit se prolonger dans
le premier cas jusqu'à la jonction avec la prolongation
de la partie supérieure de l'âme et dans le second cas,
jusqu'à la projection verticale vers le haut de la
bordure la plus intérieure de chaque galet dans sa
position de roulement. On délimite ainsi une partie
restante 32 de champignon au droit des encoches 30 et
31.
Ici également les rampes d'entrée et de
sortie ainsi que le fond des encoches peuvent être
incurvés par exemple selon des bombés concaves comme
représenté sur la figure 9.
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lo
Une autre variante à champignon plat est
illustrée dans son ensemble par la figure 11 et
représentée en agrandi sur la figure 12. Cette variante
est utilisée avec des galets de guidage 17 et 18 à
mentonnet 19 et 20 analogues â ceux déjà décrits.
Chaque galet de guidage roule sur la zone
d'arète supérieure 33 ou 34 du chant latéral adjacent
35 ou 36 du champignon plat 26 réalisé dans cette
variante sous la forme d'une table plate. Les galets de
lo guidage sont inclinés de telle façon que le mentonnet
19 ou 20 de chacun d'entre eux vient se placer sous
l'arête inférieure correspondante du chant latëral
adjacent 35 ou 36 engendrant la même difficulté au
relevage telle que résolue par l'invention.
Comme précédemment, on peut procéder au
relevage des galets en évitant leur écartement ou la
modification de leur inclinaison et ceci grâce à la
présence des encoches 30 ou 31 décrites ci-dessus.
Le dessin montre la profondeur relative de
celles-ci et la ligne tracée selon un trait mixte
indique la trajectoire limite de relevage de
l'extrémité basse du mentonnet lors des mouvements de
relevage.
Selon cette variante, les galets ne roulent
plus sur les flancs de l'âme, mais sur la bordure
supérieure des chants 35 et 36 des chants de la table
plane 26 qui sont arrondis à cet effet.
Bien d'autres formes techniques sont
possibles. On ne peut les représenter toutes. Elles
entrent toutes dans le cadre de l'invention dans la
mesure où elles comportent des encoches d'engagement-
dégagement.
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