Brevet FR2238665A1 — publié le 19750221

Un problème technique assez difficile à résoudre dans la pratique est celui du controle précis du déplacement, perpendiculairement à sa longueur, d'un corps de forme allongée, par exemple une rampe mobile d'accès de véhicules notamment pour les navires dits bacs ou "car-ferries", ou un aiguillage de voie pour aéroglisseur guidé par un rail.A cet égard, la demanderesse a décrit dans son brevet français nO 71 46 348 du 23 Décembre 1971 un mécanisme de palan comprenant une première série de poulies portées par des chapes fixées sur un élément flexible de raccordement d'un tronçon principal de voie à deux ou plusieurs embranchements, et une seconde série de poulies portées par des chapes fixées sur une partie fixe, un cible étant attaché par une extrémité à cette dernière et passant autour de chacune des poulies des deux séries, tandis qu'un treuil ou analogue permet d'exercer un effort de traction sur l'autre extrémité du cable.Ce cable, qui a pour but de déformer le rail de façon progressive, suppose toutefois que les efforts résistants parasites (frottements par exemple) aient une valeur sensiblement constante dans le temps ou en cours de déplacement et équivalente le long da rail d'un point d'accrochage à l'autre. La présente invention concerne une variante perfec --t;ionnée d'une telle disposition, qui permet d'accepter des différences d'efforts importantes et garantit la coSinuité de la déformation par effet de synchronisation, étant entendu que le domaine d'application de l'invention n1 est nullément limité à la commande d'aiguillage mais s'étend à celle de toutes sortes de corps allongés devant subir un déplacement dans un sens général perpendiculaire à leur longueur. On sait qu'une telle commande se fait habituellement par des systèmes compliqués de leviers, de ciseaux articulés ou de vis, répartis le long du corps allongé et reliés entre eux dans leurs mouvements pour les synchroniser à chaque ins encore tant et les entraîner par un organe unique. Ces mécanismes sont/ plus complexes lorsque divers points du corps allongé doivent avoir des déplacements d'amplitudes différentes, par exemple lorsqu'il doit subir une déformation contrôlée. La présente invention offre un nouveau moyen de résoudre les problèmes qui viennent d' & re évoqués et elle permet de le faire d'une façon plus simple que les moyens connus, ce qui conduit en particulier à des réalisations moins croûteuses, dtun meilleur rendement mécanique, plus légères et plus fiables. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de mouflage d'un cable ou d'une chatie autour de deux séries de poulies fixées les unes à la partie fixe de réaction, les autresaux points voulus du corps allongé à déplacer et/ou à déformer, ce dispositif étant caractérisé par le fait que les poulies de l'une de ces deux séries, au lieu d'être des poulies folles comme dans les mouflages habituels, sont au contraire liées cinématiquement les unes aux autres dans leur rotation, par touteansmission adéquate, de préférence débrayable et embrayable à volonté, ce qui permet de conserver à tout instant la mattrise de la forme du corps allongé tant au cours de son déplacement qu'à llarret dans une position voulue. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 représente très schématiquement un mou flage à trois poulies appartenant, avec un certain nombre d'au tres mouflages anéogues, à un mécanisme de palan conforme à un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 en est une vue de détail en coupe à plus grande échelle. Les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 respectivement, représentant une variante de réalisation de la présente invention. La figure 5 est une vue schématique en plan d'un ai grillage pour véhicule monorail selon l'invention. La figure 6 représente schématiquement une rampe mobile d'accès à un bac comportant application de la présente invention. Sur le schéma de la figure 1, le corps allongé à manoeuvrer, par exemple un rail de guidage de voie pour aéroglisseur, est désigné par 1 et un des mouflages qui le contrtlent comprend une poulie 2 reliée par un tirant 3 à un point choisi du corps 1, ainsi que deux autres poulies 4 et 5 respectivement d'entrée et de sortie d'un câble 6 qui passe sur les trois poulies.Si l'on appelle xn le déplacement transversal du rail 1 pendant un intervalle de temps donné (translation de la poulie 2), a la longueur du câble 6 débitée ou extraite sur la poulie 5 et bu la longueur du câble 6 rentrée ou "avalée" par la poulie 4, on déduit que : an - bn = 2xn (1) On peut donc contrôler xn en contrôlant an - bn ou, en d'autres termes, à une quantité de câble an tirée de la poulie 5 correspondra un déplacement xn de la poulie 2 si la poulie 4 a elle-meme "avalé" une longueur de câble bn. Cette relation se retrouve évidemment au niveau de chaque mouflage du mécanisme de palan, par exemple à celui indiqué par l'indice n-1. Selon la présente invention, les poulies 4 et 5 ne sont pas indépendantes l'une de l'autre, mais associées impérativement par une liaison cinématique schématisée par les point tillés 7, de telle sorte qu'en l'absence de glissement, la relation (i) ci-dessus soit respectée. On notera que la quantité de câble bu avalée par la poulie d'entrée 4 du mouflage de rang n est égale à la quanti té de câble an 1 débitée par la poulie de sortie 5 du mouflage précédent de rang n-1; que de même la quantité a débitée par le mouflage de rang n est égale à la quantité bn+1 avalée par le mouflage suivant de rang n+1. On voit donc que l'ensemble des déplacements xn des poulies contrôlées 2 des divers mouflages est parfaitement déterminé et synchrone. En effet, connais- sant les courses à effectuer, on a : bo = 0 a0 = 2xo b1 = ao a1 = b1 + 2x1 b2 = a1 a2 = b2 + 2x2 etc. Si l'on désigne par Ra et R b les rayons des poulies de sortie 5 et d'entrée 4 afférentes aux brins 6a et 6b du cable 6, par a et t #b les angles de rotation respectifs pour un déplacement xn de translation de la poulie 2, par p le rapport de transmission #a/#b déterminé par la liaison cinématique 7, on voit que : a Ra a bnn = Rba . et donc, en vertu de la relation précéden (1), R . a - Rb Qb = 2xn ou encore #b (#Ra - Rb) = 2xn (2) La liaison cinématique 7 peut être constituée par une channe ou toute autre transmission convenable. Sur la figure 2, on a représenté une transmission par engrenage cónsti- tué d'une roue dentée 7A clavetée sur l'arbre 4A de la poulie 4, d'un pignon 73 fixé sur l'arbre 5A de la poulie 5 et d'une roue dentée intermédiaire 7C en prise avec 7A et 73. On obtient ainsi une rotation dans le même sens des arbres 4A et 5A qui tourillonnent sur les flasques 8-8' d'une chape. On remarquera que, si la poulie 5 est clavetée sur son arbre 5A, la poulie 4 est par contre montée folle sur son arbre 4A, mais peut en être solidarisée par l'entremise d'un embrayage adéquat 9, par exemple électromagnétique. Dans une variante de réalisation du dispositif de la présente invention, on fait # = 1 en choisissant pour les poulies 4 et 5 des rayons Ra et Rb différents de façon à respecter la relation (2) ci-dessus. Dans ce cas, les poulies 4 et 5 peuvent être montées coaxiales sur le même arbre 10, comme montré sur la figure 3, constituant ainsi un palan à démulti- plication différentielle. La figure 4 montre la poulie 5 clavetée sur l'arbre 10 qui tourillonne entre les flasques 8-8' de la chape, tandis que la poulie 4 est montée folle sur cet arbre, mais peut comme précédemment en Autre solidarisée par l'entremise d'un embrayage 9, par exemple électromagnétique avec une arrivée de courait 9a. Dans tous les cas on peut assurer l'adhérence du câble 6 sur les poulies 4 et 5, dans la limite des efforts maximaux, par application d'un revêtement convenable, par exemple un élastomère, dans les gorges de poulies, ou bien par reproduction de l'empreinte des torons du câble dans ces gorges, ou bien encore par enrobage du câble lui-même avec un matériau souple et adhérent. Si le cable est remplacé par une channe, le problème de l'adhérence ne se pose plus : il suffit d'utiliser des roues à empreintes bien connues. On comprendra mieux l'utilité de l'adjonction d'un embrayage tel que 9 dans la liaison cinématique associant les poulies 4 et 5, par la description qui sera donnée ci-après d'une application de la présente invention. Cette application, qui est illustrée sur la figure 5, est relative à un aiguillage pour voie en T inversé desti née au support et au guidage d'une machine à effet de sol telle qu'un aéroglisseur guidé. Cette voie comprend un tronçon prin cipal à rail vertical fixe il et deux embranchements à rails verticaux fixes 12 et 13 devant pouvoir être raccordés sélecti vement audit rail 11 par une portion intermédiaire de raccor dement à rail vertical flexible 14, lequel prolonge par ailleurs en O le tronçon de rail il. L'agencement mécanique de commande de ce rail flexi ble 14 pour l'amener en coincidence soit avec le rail 12 soit avec le rail 13 stapparente à celui qui fait l'objet du brevet susmentionné et qui est notamment décrit en regard des figures 7 et 8 de celui-ci. On pourra se reporter à la description de ce brevet français si l'on désire prendre connaissance de di vers détails d'exécution qui ne sont pas nécessaires à la bonne compréhension de la présente invention. On rappellera briève ment en regard de la figure 5 des dessins annexés à la présente demande que le rail de raccordement 14 repose sur plusieurs coulisseaux ou chariots 15 échelonnés le long de celui-ci et mobiles transversalement dans des coulisses ou rainures 16 amé nagées dans la voie.Des butées (non représentées) de fin de course des chariots 15 sont convenablement disposées de maniè- re à imposer en tous points au rail flexible 14 une conforma tion désirée lorsque ce rail est en position de raccordement. Conformément à la présente invention, chaque chariot 15 comporte une paire de poulies opposées d'entraSnement telles que 2 qui coopèrent chacune avec deux poulies accouplées de com mande telles que 4 et 5. On a représenté sur la figure 5 deux rangées de poulies accouplées 4-5 s'étendant de part et d'au- tre de la voie, aux extrémités des coulisses 16, les poulies 4-5 situées vers la droite de la figure 5 étant par exemple du type à liaison par engrenage représenté sur les figures 1 et 2, tandis que les poulies 4-5 situées vers la gauche de la figure 5 sont par exemple du type à palan coaxial différentiel représenté sur les figures 3 et 4. te choix de l'un ou l'autre type dépend en particulier du rapport des quantités a et b n définies plus haut : si ce rapport ntest pas trop grand, on peut employer des roues coaxiales, mais s'il est par exemple supérieur à 3, l'une des roues peut devenir trop encombrante et l'on emploie alors le type à engrenage avec des roues qui peuvent autre identiques.Un même capable 6, fixé à ses deux extrémités en 17, 17 par L'entremise de ressorts de mise en tension 18, 18, passe sur 11 ensemble des poulies du mécanisme de palan 4-2-5 et est en outre enroulé en un point grosso modo médian sur un cabestan 19 mû par un moteur adéquat 20 propre à lui imprimer une rotation dans un sens ou dans l'autre. On notera que, dans le cadre de cette application à un aiguillage, le dispositif de synchronisation positive des divers mouflages, objet de la présente invention, procure le résultat particulier suivant : tout blocage subi par l'un quelconque desdits mouflages, soit directement, soit parce qu'une des coulisses 16 du rail 14 se trouverait elle-même bloquée, entrain L'arrêt de 1'ensemble. On évite ainsi, en cas d'inci- dent de omette nature, toute déformation anormale du rail. De plus, tout effort excessif est aussittt-retransmis au cabestan d'entratnement 19, de sorte qu'il suffit d'un seul indicateur d'effort en liaison avec lui pour transmettre le signal de défaut de fonctionnement.Ainsi le cabestan peut autre monté g balance et son couple de réaction agir sur un capteur d'efforts donnant une alarme selon un système classique. il peut arriver que certaines forces de réaction soient mEme négatives. C'est pour cela que, dans le cas de la figure 5, on a prévu un mouflage symétrique pour le câble 6 entratné par un même cabestan 13 avec ressort de mise en tension. Lors de la mise en oeuvre de ce dispositif à mouflage symétrique, il sera en général indiqué de débrayer les poulies 4-5 situées du côté "non moteur1' du mouvement, pour éviter que le système ne devienne hyperstatique, d'où l'intérêt des embrayages électromagnétiques 9 représentés schématiquement sur les figures 2 et 4.On notera d'aille elle, du fait de la synchronisation des mouvements selon 'a présente invention, si, par suite de l'allongement du câble 6 ou de tolérances sur les rayons de poulies ou encore de glissements même très faibles, l'un des chariots 15 arrive prématurément en butée de fin de course, le dispositif s'arrEte, bien que les autres chariots n'aient pas encore atteint exactement leur position précise. Il suffit alors, par débrayage de la liaison cinématique entre les poulies 4 et 5, de revenir à une configuration "libre" telle que celle du brevet français susmentionné, ce qui a l'avantage de permettre l'application franche en butée de tous les chariots.On aper çoit ainsi clairement la raison pour laquelle chaque liaison cinématique entre les poulies 4 et 5 comporte un embrayage tel que 9. Tous ces embrayages sont alors commandés simultanément par celui des chariots qui arrive le premier en butée. Un contact électrique de fin de course 9b peut assurer la commande voulus comme indiqué sur la figure 4. A titre indicatif, pour flxer les idées, le tableau ci-après donne diverses grandeurs casactéristiques d'un méca nisme de palan qui a été exécuté dans la pratique pour une com- mande d'aiguillage telle que celle illustrée sur la figure 5 où le rail 14 est mû par six chariots 15 ae déplaçant dans des coulisses respectives 16 numérotées de I à VI en allant de droite à gauche, ctest-à-dire en s'éloignant du point 0 d'encastrement du rail flexible 14, à sa jonction avec le tronçon principal 11. TABLEAU Rang n de la coulisse 16 I II III IV V VI Position par rapport à l'origine 0 de la courbe (en m) 14,52 24,02 33,53 43,04 52,55 62,05 Longueur entrée bn de câble 6 (en m) 0 0,420 1,572 3,816 7,512 15,188 Course xn du chariot 15 (en m) 0,210* 0,576 1,122 1,848 2,754 3,838 Rayon Ra (en mm) de la poulie de sortie 5 120 120 242,7 236,2 208 190,8 Rayon Rb (en mm) de la poulie d'entrée 4 120 120 100 120 120 120 Ra #a an Rapport = /* 3,737** 2,427 1,968 1,733 1,589 Rb #b bn * ensemble ne comportant pas de synchronisation. ** ce rapport est donné par engrenages, les poulies n'étant pas montées sur le même arbre. Be contrtle impératif en tous points du rail flexible 14 est important car, comme on le fait, les courbes de raccordement des rails qui guident des véhicules à grande vitesse sont des courbes compliquées qui doivent respecter des lois de variation progressive du rayon de courbure. Par exemple, une de ces formes est connue sous le nom de clothofde. Il en serait de même pour les courbures des rampes d'accès mobiles selon la figure 6 qui illustre une autre application de la présente invention : le relevage des rampes inclinées 21 pour permettre l:accès de véhicules 22 à des niveaux différents ou à l'intérieur de transports, spécialement lorsque la hauteur de ceux-ci au-dessus du sol est suJette à variations, en particulier pour les navires tels que 23. Quelle que soit l'application envisagée cependant, la forme optimale de la pièce mobile (rail 14 ou rampe 21) conduit généralement à un état de contrainte non équilibrée au sein meme de cette pièce mobile supposée par exemple à fle- xibilité uniforme sur toute sa longueur. De ce fait, les forces de traction des divers mouflages ne sont pas identiques et l'on voit bien ltavantage que procure l'invention : faire que le mouvement respecte la loi de courbure désirée quelles que soient les forces de réaction et ce, indépendamment des butées. Ainsi par exemple une rampe mobile telle que 21 peut être réalisée sans butées et elle ne se déformera pas locale- ment au passage des véhicules. Il va de soi que d'autres applications peuvent autre envisagées, dès lors qu'on se trouve en présence d'un corps allongé devant autre manoeuvré pour opérer son déplacement dans un sens transversal par rapport à sa longueur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de déplacement transversal d'un corps allongé - rar exemple un aiguillage de voie pour machines à effet de sol ou une rampe mobile d'accès de véhicules sur des bacs ou autres transports - au moyen d'un mécanisme de mouflage d'un câble, dlune channe ou analogue passant sur deux séries de poulies fixées, les unes à une partie fixe de réaction, les autres en divers points du corps allongé à commander, caractérisé en ce que les poulies de l'une de ces deux séries ne sont pas indépendantes mais au contraire liées cinématiquement les unes aux autres dans leur rotation, par toute transmission adéquate9 ce qui permet de conserver à tout instant la mattrise de la forme du corps allongé, tant au cours de son déplacement qu'à llarrêt dans une position voulue. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les poulies accouplées par la liaison cinématique appartiennent à la série qui est fixée à la partie fixe de réaction. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la liaison cinématique se fait par l'entremise d'une transmission débrayable-afin de pouvoir-désaccoupler à volonté les poulies conjuguées. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel la liaison cinématique comprend soit un engrenage conçu pour assurer la rotation conjointe dans le même sens des poulies accouplées, soit un montage coaxial sur le même arbre des poulies accouplées qui présentent des diamètres différents et constituent un palan à démultiplication différentialle. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le mécanisme de mouflage est dédoublé et forme deux sections plus ou moins symétriques qui sont disposées respectivement de part et d'autre du corps allongé à commander et qui agissent respectivement dans des sens opposés, l'une des sections fournissant l'effort moteur et l'autre l'effort de rappel lors d'une commande dudit corps allongé dans un sens et inversement lors de la commande dans l'autre sens. 6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, dans lequel les poulies conjugables par la liaison cinématique débrayable, ne sont effectivement conjuguées que dans l'une des deux sections du mécanisme de commande dédoublé, tandis qutel- les sont désaccouplées dans l'autre section. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel un meme câble, chape ou analogue fixé aux deux extré- mités intéresse l'ensemble des deux sections du mécanisme de mouflage dédoublé et passe sur un cabestan ou autre appareil de commande prévu en un point intermédiaire adéquat, par exemple dans la région située à l'une des extrémités du corps allongé. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la fixation aux deux extrémités du câble, de la channe ou analogue 'effectue par l'entremise d' un ressort de mise en ten sinon. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, comportant une butée qui limite le déplacement transversal du corps allongé. 10. Dispositif selon la revendication 9, comportant un moyen de détection de l'appui du corps allongé sur la butée, ce moyen déterminant le débrayage simultané de l'ensemble des liaisons cinématiques.