Brevet FR2027821A1 — publié le 19701002

- 1 - 2027821 La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux installations de transport par monorail utilisant un entraînement du type à galets de pincement afin qLe propulser un véhicule porteur le long du monorail. 5 Un entraînement du type à"galets .de pincement" est un entraînement dans lequel les surfaces tournées à l'opposé d'un rail sont engagées entre deux galets d'entraînement du véhicule. La présente invention a pour but de fournir une installation perfectionnée et simplifiée de monorail utilisant un 10 entraînement du type à galets de pinc'ement pour un véhicule qui satisfait un besoin existant dans le domaine de la manutention pour une forme de dispositif de transport relativement coûteux;, pouvant être eommandé à distance et capable de se propulser en toute sécurité à des vitesses très supérieures aux vitesses ma-15 ximales qui peuvent être atteintes avec des transporteurs à courroie classiques et avec des supports propulsés par des chaînes. La vitesse maximale du plus rapide de ces transporteurs classiques est d'environ 90 mètres par minute, tandis qu'on a besoin de vitesses de l'ordre de 450 mètres par minute. 20 Suivant la présente invention, une installa tion de transport ou chemin de fer comprend un support plan tel qu'un plancher, un véhicule porteur comportant des roues venant en prise avec le support, un rail en forme de plaque présentant deux surfaces de voies tournées en opposition,montées 25 de telle sorte que ces surfaces de voies s'étendent à peu près perpendiculairement au plan du support, un moyen d'entraînement monté sur un véhicule comprenant un galet fou venant en prise avec l'une des surfaces de voies, un galet d'entraînement venant en prise avec la surface de voie opposée,et un moteur d'entraîne -30 ment faisant tourner le galet d'entraînement, le moteur d'entraînement étant alimenté par le courant pris sur une barre conductrice montée sur le rail à l'aide d'un capteur électrique monté sur'le véhicule. La forme préférée de construction du rail est sim-35 pie, peu coûteuse et facile à mettre en place suivant n'importe quel trajet voulu comprenant des courbes horizontales et verticu-les. Des bandes de tôle sont utilisées pour le rail, des consoles de montage étant fixées à te intervalles sur l'un de leurs bords et deux barres conductrices étant montées sur les côtés des sur-40 faces de voies de la plaque au voisinage de son autre bord, de 70 00249 - 2 - 2027821 manière à s'étendre vers l'extérieur des surfaces de voies et à former une tête qui sert à empêcher le. galet fou et' d'entraînement du véhicule de sauter hors du rail. Le rail forme une surface de traction, un guide et une source de courant 5 pour le véhicule. La traction entre le galet d'entraînement et le rail est maintenue avec une compensation automatique îles variations rencontrées, en particulier lorsqu'on parcourt des sections courbescfe rail, en articulant le galet d'entraînement et le moteur en bloc sur le véhicule, l'ensemble ainsi formé étant sol-10 licite de telle sorte que le galet d'entraînement est normalement poussé pour venir en contact avec le rail.L'axe de ce montage pivotant est disposé entre l'axe du galet d'entraînement et le centre de gravité du moteur afin d'obtenir un moment de pivotement lorsque le moteur est soumis à une force centrifuge au moment où le vé-15 hicule passe sur une section de rail courbe. Un guidage positif du véhicule sur >e rail est réalisé à l'aide de deux galets cb guidage qui sont espacés longitudina-lement sur le véhicule du galet d'entraînement et-du galet fou. 20 De préférence, on utilise du courant à basse tension dans l'installation pour des raisons de sécurité, de simplicité « et afin de pouvoir commander à distance les véhicules par des procédés semblables à ceux utilisés sur les maquettes de chemin de fer. 25 D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description .qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. 30 Sur ces dessins, La Fig. 1 est une vue en plan schématique d'un exemple de tracé.de voie ; La Fig. 2 est une vue en plan du dessous d'un véhicule porteur ; 35 La Pig. 3 est une vue latérale di véhicule ; La Pig. 4 est une vue en bout de ce dernier, dans la direction de la flèche 4 sur la Pig. 2 ; La Pig. 5 est une coupe à grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la Pig. 2 représentant la construction du rail, 40 la barre conductrice et le capteur, ainsi que le montage d'un 70 00249 - 3 - 2027821 galet de guidage ; La Fig. 6 est une vue en plan, en coupe, à grande échelle, de l'entraînement par galets de pincement suivant la ligne 6-6 de la Fig. 7 ; 5 La Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6 ; La Fig. 8 est une vue en plan, en coupe, à grande échelle, de la barre conductrice et du capteur, suivant la ligne 8-8 de la Fig; 9 ; et 10 La Fig. 9 est une vue latérale du rail, de la barre conductrice et du capteur, suivant la ligne 9-9 de la Fig. 8. L'installation de transport représentée qui va être décrite est destinée à la manutention à grande vitesse d'objets tels que les bagages à une gare ferroviaire ou une aérogare 15 ou bien d'objets se trouvant dans un grand entrepôt. On a représenté un véhicule porteur relativement petit 10 qui comporte un compartiment de charge en forme de U et à côté ouvert 11, dont la largeur est plus grande que sa longueur. La voie est conçue de manière à pouvoir être installée 20 sur me surface de support appropriée 12 y compris un sol existant, et comme on le voit sur les Fig. 1, 3 et 5, elle est constituée par un seul rail 14 qui peut être réalisé suivant des sections de tôle d'acier, -par exemple de 6,4 mm sur 100 mm en section, dont un bord 15 est soudé à des intervalles appropriés sur 25 des plaques, de montage 16 qui sont fixées sur la surface de support 12, comme on le voit sur la Fig. 5, de sorte que le rail 14 s'étend au-dessus de la surface 12 à peu près perpendiculairement à son plan. Deux barres conductrices 18 et 19 sont fixées au rail 14 au voisinage de son bord supérieur 20, les barres 30 conductrices étant espacées du rail 14 par des bandes isolantes 21 et s'étendant vers l'extérieur sur les faces latérales opposées 22 et 23 du rail qui forment les surfaces de voies. Cette construction de^Voies est relativement peu coûteuse et peut être mise facilement en forme suivant n'importe quelle configuration 35 voulue comportant des courbes horizontales ou verticales. La Fig. 1 représente un exemple de tracé de voie du type en boucle fermée, comprenant un embranchement 24 relié à une ligne principale 25 par des aiguilles 27. Chaque véhicule 10 comprend une base ou châssis 26 40 qu'on voit en particulier sur la Fig. 2, sur lequel sont montées 70 00249 - 4 - 2027821 trois roues de support 28, un ensemble'd'entraînement 30 par galet^/de pincement, deux galets de guidage 32 et un capteur électrique 34. Les roues de support 28 peuvent être fixes ou pivotantes ou bien formées par une combinaison de telles roues , 5 et pour des véhicules dont la base est longue, on utilise d'habitude une suspension à quatre roues plutôt qu'une suspension à troies roues. Lorsqu'on utilise une roue du type pivotant, le mouvement de pivotement doit de préférence être amorti afin de réduire les oscillations aux grandes vitesses. 10 L'ensemble d'entraînement 30 par galetgtàe pincement comprend un galet de réaction ou galet fou 36 monté sur un axe fixé au châssis 26 du véhicule, et un galet d'entraînement 30 ainsi qu'un moteur 40 montés/en bloc afin de tourner d'un mouvement de rotation limité autour d'un pivot 41 monté sur le châssis 15 du véhicule. De préférence, le moteur 40 est d'un type pouvant, fonctionner à l'aide d'une tension relativement faible de sorte qu'il ne faut aucun isolant pour les barres conductrices 18 et 19. Par exemple, un moteur série à courant continu du type 24 volts et à 20 couple de régime de 7000 tours par minute d'une puissance d'environ. 1/3 de C.V. peut propulser le véhicule relativement petit 10 le long du rail 14 à des vitesses pouvant s'élever jusqu'à 24 km par heure. L'ensemble d'entraînement par galetsyÊLe pincement est représenté de plus sur les Pig. 6 et 7, auxquelles on 25 se reportera maintenant. Un bossage 42 pendant du châssis 26 du véhicule supporte le galet fou 36 et l'arbre 37 de ce dernier à une position relative fixe et déterminée par rapport au châssis, le galet fou 36 venant en prise avec une première surface de voie 23 du rail 30 14. Un bossage 44 du châssis 26 du véhicule supporte la broche de pisotement 41 sur laquelle est montée une console de montage 45 pour le galet d'entraînement 38 et le moteur 40. La console de montage 45 comprend une partie 46 (Pig. 7) qui forme 35 un palier pour l'arbre 47 du galet d'entraînement et une plaque verticaLe 48 sur laquelle la base 49 du moteur est fixée. Un ressort 50, monté dans un évidement 51 du bossage 44, porte contre la plaque 48 de la console et pousse normalement cette dernière en sens inverse des aiguilles d'une montre autour du pivot, en 40 observant la Pig. 6, de manière à pousser le galet d'entraînement 70 00249 - 5 - 2027821 38 contre la surface de voie 22. Ce mouvement sollicité par le ressort de la console 45 est limité par le contact entre celle-ci et le "bossage, dans la région 52. l'axe foimé par la broche de pivotement 41 est disposé entre l'arbre 47 du galet d'entraî-5 nement et le centre du moteur 40. Une courroie d'entraînement 54 relie la poulie de sortie 55 du moteur à une poulie 56 fixée sur l'arbre 47 du galet d'entraînement. Un contact approprié entre le galet fou et le galet d'entrai-10 nement 36, 38 et les surfaces de voies 23, 22, est maintenu pour permettre la traction lorsque le véhicule parcourt des sections courbes du rail du fait du montage pivotant du moteur et du galet d'entraînement. En se reportant à la Fig» 2, si le véhicule se déplace le long du rail 14 dans la direction de la flèche 58 15 et s'il rencontre une section de rail qui s'incurve vers la droite ou sur le côté du galet fou du véhicule, comme indiqué par la flèche 59, la force centrifuge qui agit sur le véhicule tend à repousser le galet fou 36 sur le rail courbe 14 et à écarter le galet d'entraînement 38 du rail. Cette force centrifuge 20 agit cependant sur le moteur 40, et la masse du moteur ainsi que la force du ressort 50 tendent à faire pivoter la console 45 et le galet d'entraînement 38 pour le mettre en prise avec le rail. Sur une courbe 60 dans -l'autre sens, ou dirigée vers le côté du galet d'entraînement du véhicule, la console 45 peut pivoter en 25 sens opposé afin de faire diminuer tout pincement excessif entre le galet d'entraînement 38 et la surface 22 du rail qui tendrait à faire caler le moteur. Le mouvement de pivotement effectué dans ce sens fait aplatir le ressort 50 et il est limité par le contact entre la plaque 48 de la console 45 et le bossage 44, à 30 l'endroit de la partie 62 de ce dernier. Le jeu entre le galet fou 36 et le galet d'entraînement 38 et le rail 14 varie entre les sections de rail droites et courbes, comme représenté par la section de rail courbe 64 qu'on voit sur la Pig. 2 en traits mixtes à l'enl-roit des galets 35 de guidage 32. Le montage pivotant du galet d'entraînement 38 et du moteur 40 compense automatiquement cette variation de jeu j ainsi que l'effet de la force centrifuge agissant sur le contact /entre le galet d'entraînement et le rail lorsque le véhicule parcourt des courbes. Sans cette compensation automatique 40 de ces facteurs, il faudrait permettre à l'arrière, du véhi 70 00249 2027821 - 6 - cule d'osciller violemment, et même alors il pourrait se manifester une tendance à perdre tout effet de traction en parcourant une courbe dirigée sur le côté galet fou du véhicule. Les galets de guidage 32 assurent un guidage positif. 5 Chacun de ces galets 32 est monté,comme on le voit sur la Pig. 5,sur un bossage 66 qui pend du châssis 26 du véhicule, et un certain jeu est ménagé entre les galets 32 et les surfaces 22 et 23 du rail, comme indiqué en 67, suffisamment pour empêcher tout coincement à l'endroit des courbes. Cependant, de préfé-10 rence les galets Toute tendance du véhicule à quitter le rail à grande 15 vitesse est également réduite en montant le galet d'entraînement 38 suivant -un petit angle 68 par rapport à la ^verticale, comme on le voit sur la Pig. 3. Cet angle d'inclinaison peut être de l'ordre de 1,5 à 2 0 de sorte qu'il n'y a que peu de frottement sur le galet d'entraînement 38 mais en obtenant en même temps une 20 composante de force positive tendant à maintenir le v hicule sur la surface 12. Le capteur 34 qui est représenté schématiquement sur les Pig. 2 et 4, peut être constitué par deux frotteurs élastiques 70 et 71, le frotteur 70 venant en contact avec l'une des 25 barres conductrices 18 ou 19 pour capter le courant destiné au moteur 40, et le frotteur 71 venant en contact avec une surface latérale 22 ou 23 du rail pour fermer un circuit allant à la masse. Avec ce type de circuit de capteur, allant d'une barre conductrice au rail, l'autre barre conductrice 18 ou 19 peut 30 être utilisée pour des commandes. En variante, le circuit du moteur peut être fermé sur les barres 18 et 19, un capteur venant en contact avec chacune d'elles. Une forme préférée de capteur est représentée sur les Pig. 5, 8 et 9. Un patin 74 en charbon comportant deux parties 35 espacées longitudinalement 75 et 76 venant en contact avec une barre conductrice, est monté par un pivot 77 sur une console 78 en matière isolante qui, à son tour, est fixée par une broche-pivot 79 à un bossage 80 du châssis 26 du véhicule. Un ressort 82 est relié à la console 78 et à un second bossage 83 du châs-40 sis du véhicule. Un fil conducteur 84 est fixé au patin 74, comme 70 00249 2027821 on le voit sur la Pig. 9. La description précédente ne constitue qu'un exemple dans le sens que les installations de transport utilisant la présente invention pour la manutention d'objets de type particulier 5 ou du personnel nécessitent des véhicules dont les formes sont différentes de celles décrites plus haut et auxquelles les principes et les caractéristiques de la présente invention peuvent être appliqués facilement par les spécialistes. La compensation automatique assurée pour la traction permet de régler avec pré-10 cision la vitesse du véhicule en fonction de la tension de la barre conductrice, tandis que le guidage positif permet d'équiper le véhicule cTun dispositif de signalisation à sonde ou un dispositif magnétique du type d'accompagnement permettant une commande à distance ou "dispatching" sélectif. 15 II va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 70 00249 - 8 - 2027821 REVENDICATIONS 1. Installation de transport ou chemin de fer, caractérisé .en ce qu'il comprend : un sol ou un support plan semblable, un rail comportant deux surfaces de voies tournées en oppo- 5 sition, un moyen montant le rail de telle sorte que les surfaces desj/voies s'étendent à peu près perpendiculairement au plan du support ; un véhicule comportant des roues venant en prise avec le support ; -un moyen d'entraînement monté sur le véhicule comprenant un galet fou venant en prise avec l'une des surfaces de 10 voies, un galet d'entraînement venant en prise avec la surface de voie opposée , -un moteur d'entraînement relié d'une manière fonctionnelle au galet d'entraînement ; et au moins une barre conductrice montée sur le rail et pouvant venir en prise avec un capteur électrique monté sur le véhicule afin d'alimenter le mo-15 teur d ' entraînement. 2. Chemin de fer suivant la revendication 1, caracté- © ' risé en ce que la barre conductrice est montée sur le rail au-dessus de l'une des surfaces de voies,en s'étendant vers l'extérieur de manière à être disposée au - dessus d'une partie soit 20 du galet fou soit du galet d'entraînement. 3. Chemin de fer suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le véhicule est pourvu de deux galets de guidage montés sur lui à des positions relatives espacées longitudinalement par rapport au galet fou et au galet 25 d'entraînement, les galets de guid.age pouvant venir en prise ayec lesdites surfaces de voies. 4. Chemin de fer suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rail est pourvu d'une tête disposée au-dessus des surfaces de voies, s'étendant vers l'extérieur et disposée 30 au-dessus d'une partie du galet fou et d'une partie du galet d'entraînement. 5. Chemin de fer suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la tête du rail est formée au moins en partie par la première barre conductrice. 35 6. Chemin de fer suivant la revendication 4, caracté risé en ce que la tête du rail comprend deux barres conductrices qui s'étendent chacune vers l'extérieur par rapport à l'une des surfaces de voies. l'une 7. Chemin de fer suivant/ des revendications 4, 5 ou 6, 40 caractérisé en ce que le véhicule est pourvu de deux galets de 70 00249 - 9 - 2027821 guidage monté sur lui à des positions relatives espacées longitudinal ement par rapport au galet fou et au galet d'entraînement, une partie de chacun des galets de guidage étant surplombée par la tête du rail. 5 8. Chemin de fer suivant l'une quelconque des reven dications •_ 1 à 7 . , caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen servant à monter le galet d'entraînement sur le véhicule afin de l'écarter et le rapprocher du galet fou,un moyen poussant le galet d'entraînement vers le galet fou. 10 9. Chemin de fer suivant l'une quelconque des revendi cations de 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement monté sur le véhicule comprend une console sur laquelle sont fixés le galet d'entraînement et le moteur, un pivot reliant la console au véhicule à vin emplacement se trouvant entre l'axe 15 du galet d'entraînement et lé centre de gravité du*-moteur afin de déplacer le galet d'entraînement pour le rapprocher et l'écarter du rail de sorte que la force centrifuge agissant sur le moteur lorsque le véhicule parcourt une section courbe du rail,tend à faire pivoter le moteur et le galet d'entraînement. 20 10. Chemin de fer suivant la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen servant à limiter le mouvement de pivotement du moteur et du galet d'entraînement. 11. Chemin de fer suivant l'une quelconque des reven-25 dications 1 à 10^, caractérisé en ce que le galet d'entraînement est monté de telle sorte que son axe de rotation fait' un angle aigu par rapport au support afin de produire une composante de force tendant à pousser les roues du véhicule en contact avec le support.