Brevet FR2013099A1 — publié le 19700327

i 2013099 La présente invention concerne un ensemble d*induit en forme de rail et de ses organes de fixation, pour un moteur linéaire à induction. Sans un agencement connu de moteur linéaire, la partie du moteur alimentée en courant électrique, qui 5 correspond au stator d'un moteur à cage et est appelée inducteur, est portée par un véhicule qu'elle propulse sur une voie qui supporte l'autre partie du moteur ou induit fixe en forme de rail.L'induit et l'inducteur sont ainsi appelés à cause de leurs fonctions respectives, qui sont analogues à celles du 10 rotor et du stator d'un moteur rotatif à induction. Il est notoire d'utiliser pour un moteur linéaire un inducteur à deux faces de travail, dont chacune se trouve en regard d'un, des flancs du rail et est munie de pôles de façon à c» que le flux aille d'une partie à l'autre en traversant le rail. 15 Le« brevets britanniques H° 995 127 et 1.002.588 décrivent l'utilisation d'un moteur linéaire pour propulser un véhicule sur coussin de gaz sur une voie aménagée pour guider celui-ci. Ces véhicules sur coussin de gaz peuvent atteindre des vitesses supérieures à 520 km/h, qui posent des problèmes en raison de 20 la difficulté de fixer l'induit sur la voie de façon parfaitement rectiligne. Le défaut d'alignement de l'induit provoque des déviations latérales rapides de l'inducteur. Ge problème est rendu particulièrement sérieux par la nécessité pour l'inducteur d'un glissement extrêmement précis le long de l'in-25 duit, car l'efficacité du moteur linéaire est tributaire du maintien d'un entrefer aussi réduit que possible. Pour pallier cet inconvénient, l'induit et ses accessoires comportent un rail fait d'une matière conductrice de l'électricité, avec une âme qui.coopère avec l'inducteur à double face 30 de travail et deux ailes, qui s'étendent latéralement, de part et d'autre du pied de l'âme, ne forment avec celle-ci qu'une seule pièce et constituent en quelque sorte le patin de rail, un support de rail relié au patin et s'étendant latéralement au-delà de celui-ci, des organes élastiques aux extrémités laté-35 raies du support, placés entre ce dernier et une voie fixe, et des organes de fixation, qui maintiennent le support sur la voie tout en tolérant un déplacement latéral. Usité par déformât!oa en cisaillement des organes élastiques. Le rail est fait, de préférence, d'une matière non magnétique. Lorsque l'inducteur exerce une force latérale sur l'âme, 40 les organes élastiques se déforment temporairement en ' • • • —• i5 > BAD ORIGINAL 69 23636 2 2013099 cisaillement et 1*âme se déplace latéralement. Après son passage l'âme reprend sa position initiale. La disposition des organes élastiques aux extrémités latérales opposées du patin de rail permet d'obtenir une plus grande résistance de l'âme contre les 5 forces qui tendent à la faire basculer latéralement, tout en lui permettant de se déplacer parallèlement à elle-même dans le sens transversal. Il serait possible d'utiliser un support continu, sur toute la longueur du rail, mais il est préférable d'avoir une pluralité 10 de supports, fixés à intervalles au-dessous du rail le long de ce dernier, chaque support étant muai de ses propres organes élastiques. 2>e préférence, l'ensemble comporte «me semelle fixée à la Tsie et les organes élastiques sont placés entre la semelle et le ou les supports. Il est préférable d'avoir une semelle séparée pour chaque support. lies organes de fixation maintenant le ou les supports smr la voie sont constitués de préférence par des organes de tension, un pour chaque organe élastique, pour exercer une force de ten-20 sioa entre un support et une semelle. Les organes tendeurs peuvent être montés de façon à reposer simplement sur le support, le déplacement latéral de ce dernier provoquant an glissement avec frottement de 1*organe tendeur sur le support. 23 Dans une autre forme d'exécution, d'autres organes élastiques sont placés entre chaque organe tendeur et le ou les supports, d® sorte que chaque support est enserré entre des organes élastiques» Bans cet agencement, le déplacement latéral du support provoque une déformation des deux organes élastiques qui 30 l'enserrent. Bans une variante de réalisation préférée, chaque organe tendeur est constitué par on étrier disposé de manière à basculer lors des déplacements latéraux du rail. A, cet effet, des arêtes de basculement sont prévues, de préférence, entre 1*étrier 35 et le support, et entre le support et la semelle. la tendance du rail à s'incliner latéralement peut, être déduite encore davantage si les axes géométriques des organes élastiques et des étriers, de chaque côté du rail, sont inclinés vers l'intérieur, l'un vers l'autre, de façon à se couper en un 40 point situé au-dèssus de la semelle. " bad original. 69 23636 5 2013099 Il peut être prévu,en supplément des organes élastiques » des moyens pour amortir les mouvements du rail. Bien que les organes élastiques puissent être constitués par une "bande d'acier pour ressorts suffisamment massive pour 5 permettre une déformation avec cisaillement, il est préférable d'utiliser des "blocs d'élastomère. Bien que le rail soit, de préférence, monté sur la voie de telle façon que son âme se dresse verticalement au-dessus de l'axe de celle-ci, il peut être orienté autrement. Par 10 exemple, l'âme peut s'étendre verticalement vers le "bas, de la manière décrite dans la demande de "brevet "britannique n° 20.065/ 67 du 1er mai 1967,au no* de la demanderesse. Bans le domaine des transports sur voie ferrée, on sait déjja utiliser des systèmes de montage élastiques pour les rails 15 où roulent des roues à "boudin, afin de limiter les vibrations et de diminuer l'intensité du bruit de roulement. Bien que différent par sa construction des systèmes connus, l'agencement de l'invention constitue une solution à un problème tout à fait à part. La mobilité latérale est une caractéristique essentielle 20 de l'invention, tandis que dans les transports sur rails, il est indispensable d'empêcher les rails de se déplacer latéralement, sinon les roues pourraient tomber entre les rails. La technique des voies ferrées ne peut donc laisser entrevoir de solutions à un grand nombre de problèmes de montage des induits 25 en forme de rail de moteurs linéaires. Be toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet ensemble. 30 Pig«1 est une vue en coupe transversale, représentant schématiquement un véhicule à coussin de gaz, monté sur une voie} ]?ig.2 est une vue en coupe transversale suivant II-II de fig.3 d'un montage de rail suivant l'invention^ Fig.5 est une vue en plan d'un induit en forme de rail, 35 avec le montage de fig.2 ; Fig.4- est une vue de côté d'un élément constitutif du montage de fig.2 ; Pig.5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de fig.4- ; Fig.6 est une vue en coupe transversale d'une autre forme 40 d'exécution du montage suivant l'invention ; BAD ORIGINAL 69 23636 * 2013099 ?ig.7 est une rue de côté d'une partie du montage de fig.6. A la fig.1, un véhicule à coussin de gaz 1[ est monté sur une voie en "béton 2. Cette voie présente une face horizontale 5 de support £ et des faces verticales de guidage 4. Le véhicule 1_ est muni de quatre patins de sustentation £ et de quatre patins de guidage 6. Les patins 5 se trouvent en regard de la face portante ^5, tandis que les patins 6 glissent sans contact le long des faces 4. Les patins de sustentation et les patins 10 de guidage sont alimentés en gaz comprimé par des ventilateurs 2 et 8 et il se forme «ntre eux et les faces respectives de la voie des coussins d* gaz grâce auxquels le véhicule est soutenu au-dessus de la voie et guidé le long de celle-ci. Le véhicule porte un inducteur de moteur linéaire, à 15 deux faces actives opposéest qui coopère avec un induit en forme de rail 10, pour propulser le véhicule. Le rail 10 s'étend dans le sens longitudinal de la voie et son axe longitudinal coïncide ave© celui de .cette dernière» LsInducteur 2 petit être monté sar le véhicule de a1iepsrte quelle manière appropriée 20 permettant un mouvement relatif limité entre lui et ce dernier, par exemple,, de la manière décrit© dans la demande de "brevet "britannique 18 683/68 du 19 avril 1968 au nom de la demanderesse. Les fig.2 à 5 représentent la forme d'exécution préférée du montage de l'induit. Le rail 10 est fait d'une matière 25 non magnétique, bonne conductrise de 1'électricité,comme l'aluminium ou l'acier inoxydable» Il comporte une âme verticale 11, dont la hautsur est dr* l'or&ee de 40 cm8 avec deux faces verticales opposées ou flancs 12, oui coopèrent avec les deux faces d© travail de X'ii3.îta3tes3? Cette âme ne forme 30 qu'une seule pièce avec deux ailes 13, qui s'étendent latéralement 3 de part et d'autre du pied d® l'âme. Le système de montage du rail comporte m support plat 14, sur lequel repose le rail et qui est relié rigidement aux ailes 1jj> par des pattes de fixation 1£, fixées elles-mêmes sur le support 14 par des 35 boulons 16. Gomme variante, le système pattes-boulons peut être remplacé par des étriers en acier pour ressorts. Le support 14 dépasse latéralement des ailes 1j£ et des organes élastiques 17 sont interposés» sur les bords latéraux du support, entre celui-ci et la voie 2. 40 fig*3 montre comment un certain nombre de supports 14 BAD ORIGINAL 69 23636 5 2013099 sont disposés à intervalles sous le rail, le long de celui-ci. Chaque support 14 est isolé de la voie 2 par des organes élastiques 17» L'intervalle entre les supports est de l'ordre de deux mètres. 5 Pour chaque support 14, il est prévu une semelle 18 fixée à la voie 2 et les organes élastiques 1£ sont interposés entre la semelle 18 et le support 14. Les organes élastiques 1£ sont des "blocs de matière élas-tomère, comme le néoprène, et ils sont collés d'une part, aux 10 supports 14, et de l'autre, à des plaques métalliques 19 logées dans des évidements de la semelle. Chaque support 14 est maintenu fixé à la voie par des étriers 20, qui constituent des organes tendeurs. Il est prévu un étrier 20 pour chaque organe élastique et chacun prend 15 appui, d'une part, sur un support 14 et de l'autre, sur une semelle 18 et exerce une force de compression sur le "bise élastique correspondant 17. Les étriers 20 (représentés en détail aux fig.4 et 5) sont constitués par une partie en forme de II 21 et par une barrette 20 transversale 22, dont les extrémités traversent des fentes 23 ménagées aux extrémités des bras de la partie en U. La faee interne de la partie transversale du U est évidée en 24 (fig.5) et repose sur une arête légèrement arrondie 2£s saillant sœ chaque bord latéral du support 14. La barrette 22 de 1'étrier 20 25 présente, sur sa face supérieure, une arête légèrement arrondie 26. qui pénètre dans un évidement 2£ de la face inférieure de la semelle 18, près de l'extrémité de cette dernière. En position de serrage, les bras de la partie en IT 21 de 1'étrier 20 sont sous tension et ils exercent une foree de 30 compression sur le bloc élastique 17. L'étrier 20 est monté en serrant tout d'abord l'un contre 11 autre le support 14 et la semelle 18 de manière à comprimer le bloc élastique 17«après quoi on place la partie en ÏÏ de manière à ce qu'elle enfourche le support 14 comme aux fig.2 et 3, et le support 14 et la 35 semelle 18 étant toujours serrés l'un contre 1'autre, on insère la barrette 22 dans les fentes 23. Lorsqu'on relâche l'effort de compression manuel, la réaction du bloc élastique. 17 se traduit par une tension sur 1'étrier 20» Les plaquettes 19 et le support 14 ont une forme telle 40 que les axes des blocs élastiques 1£ et des étriers 20 ^de BAD original .h'>. « -n1tl n _ 69 23636 6 2013099 chaque côté du rail 10» sont inelinés l'un vers l'autre et se coupent en un point situé au-dessus de la voie 2. Si le rail 10 n'est pas fixé sur la voie 2, de façon exactement rectiligne, des forces latérales s'exercent sur lui 5 lorsque le véhicule se déplace à une vitesse élevée. L'inducteur 9 doit suivre le rail 10 avec une extrême précision, car l'efficacité du moteur linéaire dépend du maintien rigoureux d'un entrefer aussi réduit que possible entre l'inducteur et l'induit. Grâce à cet agencement qui vient d'être décrit, le rail peut effectuer un déplacement latéral limité à 1 cm environ, en raison âe la déformation de cisaillement des blocs élastiques 1£, et du basculement de 1'étrier 20 sur les arêtes 25 et 26.Après le passage du véhicule le rail 10 est ramené â sa position initiale par la force de réaction des blocs 17. Une force latérale exercée sur un des flancs de l'âme 11_ t tend à incliner latéralement le rail 10s mais elle est contre— "balancée par 1*effet de trois caractéristiques de l'agencement décrit en référence ,à la fig.2. Premièrement, le support 14 âêpass© latéralement les ailes 15, de sorte que les blocs élas-20 ^îti*ac-s 12 soat convenablement éloigmés du pied de l'Sme 11. 3©œr.ièm®œent9 les axes des blees élastiques sont inclinés vers l'intérieur, de sorte que la géométrie du système fournit une força antagoniste gui tend à neutraliser la tendance naturelle à 1'inclinaison du rail sous l'effet d'une poussée latérale. 2:? Groisièmeiaent, les blocs élastiques 1£ subissent la pré-compression imposée par les étriers 20 et le rail 10 ne pourra donc s'incliner latéralement tant que la force de basculement qui tend à comprimer le bloc sur un seul côté ne sera pas supérieure à cette précompression. 30 L'agencement décrit en référence- à la fig.2 permet aussi an mcavement vertical limité du rail, bien que ce dernier ne puisse s'abaisser tant que la force qui le repousse vers le bas ne sera pas supérieure à la pré-compression des Mocs 17. Dans certaines formes d'exécution du montage de I1.inducteur sur le 55 véhicule, avec appui sur le rail9 par exemple, dans celle décrite dans la demande d® brevet britannique n® 18 685/68 du 19 avril 1968sau nom d® la demanderesse, où l'inducteur est œtmi de roues qui roulent sur la face supérieure 29 de l'âme 11 « le rail peut être reposssé vers le "bas si la face 29 n'est pas ^0 absolument plane « ÔAD ORIGINAL- 69 23636 7 2013099 La figure 6 montre une variante de réalisation du montage de l'invention* Dans son ensemble, ce montage est similaire à celui de la fig.2,mais il n'y a pas d'étrier basculable 20. Les extrémités de chaque support 14 sont prises en"sandwich" 5 entre des blocs élastiques 50 et 51_. Les blocs 50 sont collés sur la face inférieure du support 14 et à des organes de tension 52, boulonnés dans des évidements de la semelle 18. Les tendeurs £2 enserrent les deux blocs 50 et £1 (fig*7) et exercent sur eux une force de compression. Les blocs 51 sont collés à 10 lsface supérieure du support 14 et aux tendeurs 52. Dans une variante de réalisation, les tendeurs ^2 n'exercent pas de pré-compression sur les blocs élastiques %Q et 51 * Dans le montage décrit en référence à la fig.6, un déplacement latéral du rail 10 provoque une déformation de cisaille-15 ment des blocs £0 et 21 qui enserrent le support 14. Dans ce montage, toute force latérale exercée sur le rail produit un déplacement latéral et ne peut aussi manquer de produire une certaine inclinaison latérale du rail. Dans les formes d'exécution représentées aux fig.2 et 6; 20 les ailes 1j5 sont formées de manière à laisser un espace 55 entre le rail 10 et le support 14. Oet espace sert à loger une éclisse pour relier bout à bout deux longueurs de rail. Les ailes 15 sont formées aussi de manière à ce que les pattes de fixation 15 s'encastrent dans des parties en retrait 54 et ne saillent 25 pas au-dessus de la face supérieure ^ des ailes L'inducteur 2 ne peut alors arracher les pattes 1j? s'il vient à tomber sur les ailes 15. La face supérieure 29 du rail peut être plus large par endroits pour donner plus de rigidité au rail9 ou pour offrir 50 une surface d'appui à une roue supportant l'inducteur 2* BAD ORIGINAL 69 23636 8 2013099 REVENDICATIONS 1»— Ensemble d'induit en forme de rail et de ses organes de fixation, pour moteur linéaire à induction, le rail ayant une âme , qui coopère avec un inducteur à deux faces de travail, 5 et des ailes qui s'étendent latéralement du pied de l8âme, caractérisé en ce qu'il comprend s a/ au moins un support (14) relié aux ailes (13) et dépassant latéralement ces dernières , b/ des organes élastiques (17,30) interposés sur les 10 extrémités latérales opposées du support (14) entre le support (14) et une voie fixes c/ des organes de fixation (18,20,32) pour maintenir le support (14) fixé sur la face supérieure (3) de la voie (2) tout en permettant un déplacement latéral de l'Sme (11) par défor-15 mation de cisaillement des organes élastiques (17»30), 2.- Ensemble suivant la revendication 1,caractérisé en ce qae les organes de fixation comportent une semelle (18) pouvant §tre fixée à la voie, (2), les organes élastiques (17 «30) étant interposés entre la semelle (18) et le support (14). 20 5«- Ensemble suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de fixation comportent un organe de tension (20)32) pour chaque organe élastique (17,30), chaque organe tendeur (20,32) étant adapté pour exercer une force de tension entre un support (14) et une semelle (18). 25 Ensemble suivant la revendication 3, caractérisé en ce que d'autres organes élastiques (31) sont interposés entre chaque organe tendeur (32) et le support (14) , de façon à ce que chaque support (14) soit pris en "sandwich" entre des organes élastiques. 30 5»- Ensemble suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque organe tendeur est constitué par un étrier (20) disposé de manière à pouvoir basculer lors d'un déplacement latéral du rail® 6®- Ensemble suivant la revendication 5» caractérisé en ce que chaque étrier (20) présente une arête de basculement (26) 35 sur laquelle repose la semelle (18). 7»- Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le support (14) présente une arête de basculement (25) sur laquelle prend appui une partie évidée (24) de 1'étrier (20). 8.- Ensemble suivant les revendications 5* 6 ou 7 caractérisé en ce que les étriers (20), de chaque côté du rail, sont inclinés l'un vers l'autre de façon à ce que leurs axes respec-40 tifs se coupent en un point situé au-dessus de la voie. BAP ORIGINAL