Brevet FR2271092A1 — publié le 19751212

On connaît bien, pour entre très répandus, surtout en haute montagne, les systèmes mécaniques de transport ou de remonte-pente par cable porteur et ou tracteur appelés téléphériques telécabines, télébennes, téle=iè es et téléskis dont les plus simples sont constitués d'un cable unique, con tinu, bouclé, d'où pendent de place en place des"perches porte charges cabines, bennes, sièges ou skieurs.Le mouvement continu uniforme du câble doit être assez lent pour permettre le chargement et le déchargement " en marche n dans le cas où les perches sont solidaires du OblO, ou pour éviter un démarage trop brutal de la charge dans le cas où chaque perche est embrayable à volonté sur le ctble ce gai complique le dispositif et produit une usure locale supplémentaire du cable, à moins qu'un dispositif encore plus complexe ne vienne 8 chaque station mettre en vitesse pregressivement la perche et sa charge avent de les embrayer sur le câble principal qui peut alors avoir une vitesse plas grande. La présente invention à pour but de créer un rebroussement stationnaire des perches à chaque station par un mien très simple : il consiste à relier les perches qu cible de façon permanente mais par l'intermédiaire de deux suspentes de même longueur disposées en V très ouvert de sorte que chaque perche reste sur une même verticale fixe du plan de symétrie de l'installation entre l'instant où-elle atteint ce plan de symétrie, c'est a-dire où l'attache au cable de sa suspente avant va quitter une poulie, et l'instant où symétriquement l'attache arrière s'engage sur la même poulie, bien que le mouvement du cible soit resté continu uniforme. Bntre.ces deux instants la perche n'aurait qu'un mouvement vertical descendant puise ascendant : il suffit de régler le niveau du plancher fixe et horizontal de la station pour que, les suspentes se détendant la charge reste immobile sur le plancher pendant Qout le temps que les attaches de ses deux suspentes sont l'une sur le brin " montant" Et l'autre sur le brin " descendant " du câble continu. La durée de l'arrêt est dont directement pro portionnelle à l'ouverture dy V des suspentes auAeà là du demipérimètre de la poulie. Ce temps d'arrêt pour déchargement et chargement permet d'augmenter considérablement la vitesse uniforme du câble par rapport au système continu simple décrit en tout début de cet exposé, de sorte que, à même débit sur un trajet donné, la durée de ce trajet sera considérablement réduite, les charges seront plus écartées, donc le câble et ses supports seront plus légers bien que placés plus haut ou bien les pylones intermédiaires pourront titre moins nombreux. Par rapport au systèmes plus évolués cités au début d'eXposé, la simplicité et la permanence des liaisons mécaniques dans la présente invention réduiront considérablement le prix de l'instal lation, le coût de ltentretien et les risques d'avaries. Une maquette au 1/50e d'un transporteur à petites cabines d'environ 2 m. de hauteurs et lm. de diamètres, réduite en longueur à 6 cabines pour qu'elle soint plus maniableta été réalisée, animée par un moteur, pour mettre au point la cinématique de l'invention.Ce type de transporteur nous servira d'exemple non limitatif pour la description d'ensemble de l'invention qui sera suivie de celle des détails de réalisation non maquette et de quelques unes de variantes possibles, descriptions en accord avec : @@.I, fig.l : Schéma en perspective de l'ensemble, réduit à 6 cabines, on position au temps To. fig.2 : Vue latérale correspondant à la fig. t les flèches indiquent la trajectoire du sommet de la cabine. fig.3 : Impure en plaB de la station aval: en plein cabine e et ses suspentes à l'instant T-2)et en pointillés aux instants T-4 àT+ 4. P1.II, fig.4 : apures en élévations, dans leur plan, des suspentes de la cabine C repérées fig. 3 avec en pointillés leurs positions si le plancher n'intervenait pas sous la cabinewde T-2 à T+2. fig.5 : Schéma en perspective de la station amont. fig.6 : Schéma en plan du chevauchement des suspentes. P1. III, fig.? x et y :Vues en élévations du chevauchement des suspentes. fig.8 x et y :Détails rotule suspente / cible. fig.9 x et y Variante à demi-cardan. P1. IV, fig.10 x et y : Variante à deux rotules ou cardans. fig.11 X et y : Variante à parallélogramme. fig.12 : Schéma du guidage d'orientation des cabines au voisinage des stations, vue en plan. P1. W, fig. 13 : Détail attache/cabine/suspentes très souples. fig.114 : Variante pour suspentes peu souples. fig. 15 :. Schéma en vue latérale correspondant à la fig. 16. fig. 16 : Schéma en plan d'une station avec dispositif auxiliaire de stabilisation conte un vent traversier entre stations. fig. 17 : Variante de fig. 16. P1. VI,fig. 18 : Schéma ep plan d'une station intermédiaire: coté descen dant, et une seule cabine,representés. La cinématique de l'invention est plus facile à comprendre sur une maquette ou sur croquis qu'a expliquée sans trop de calculs. Désignons par A B C ....F les cabines -1- Pl.I, fig.l dans l'ordre où elles se suc- cèdent à chaque station le long du cible continu dont un brin @@@@@@@ -2c, pendant que l'autre monte -3- entre les poulies extr4ses aval 4 et amont -5- sensiblement parallèles au sol naturel sous des protiques dégagés -6et -7- un peu au delà des stations terminales du trajet.Les seules conditions impératives de l'installation fixe sont d'une part que la station aval ne soit pas très ascendante dès le départ et d'autre part que les brins 2 et 3 - du omble soient symétriques par rapport à un plan vertical qui peut être différent au voisinage de chaque station ; entre ces tronçons la symétrie n'est plus obligatoire : des galets fous sur potences ou portiques intermédiaires peuvent assurer des déviations ou des changementsde pente du câble.Chaque cabine est suspendue au cable par deux longues suspentes l'une vers l'avant -8- l'autre vers l'arrière -9- qui ont toutes rigoureusement même longueur et sont attachées au câble en des points 8C - 9C par exemple pour la cabine 1C dont la distance développe le long du cible est une constant de l'installation tres supérieure au demi périmètre des poulies extrême 4 ou N -. Prenons pour orignine To du temps l'instant fig.l où les deux suspentes de la cabine G sont symétriques par rapport au plan vertical de sym & trie des deur brins du omble à la station aval.Le plancher horizontal de la station aval -10- a été réglé à un niveau tel que la cabine s'y pose dèq que son centre atteint le plan de symétrie, c'est-à-dire, compte tenu de l'électricité du cable et des suspente à charge maximale permise, à un instant antérieur T - t. I1 en résulte que pas raison de symétrie la mAme cabine décollera qu'à --linstant T + t et que l'arrêt durera Dans l'exemple non limitatif choisi fig. 2 à 4 Pl.I et II les caractéristiques sont environ : Réelles Maza. au l/50è r = Rayon des poulies extrêmes = 3,5 m 7 cm a = Demi-distance des attaches le long du câble = 15 m 30 cm b = Longueur d'une suspente = 18 m 36 cm h = Distance minimale cabine câble = 10 m 20 cm v = Vitesse linéaire constante du câble 17km/h = 4,7 m/s 9,4cm/s Durée de l'arrêt ( 2a - #r)/v = 4 secondes. On voit qu'on peut augmenter cette durée en augmentant a ou en diminuant r. Les épures des fig. 2-3-4- montrent que la fin de l'approche et le début du départ sont purement verticaux et très lents, deux propriétées qui rendent leur amortissement très facile. Une même légère pente des brins du câble et une légère divergence, réalisées sur la maquette, ne changent rien pourvu que les conditions de symétrie soient respectées.Dans les mêmes conditions une forte pente ascendante dans le sens arrivée, ce qui est le cas de la station amont ig.5,a une influence favorable : la cabine I F dans notre exemple, arrive dans le plan de symétrie avant l'instant T-2 et par symétrie on repart après l'instant T+2, ce qui augmente la durée de l'arrêt à la station sont par rapport à celle à la station aval pourvu que le niveau du plancher horizontal -11fig.5 soit réglé en conséquence. Dans notre exemple la pente limite serait environ 120 / qui ferait toucher le bord du fond de la cabine avec le bord du plancher avant qu'elle s'y pose.Par contre une forte pente descendante dans le sens arrivée aurait un effet inverse et néfaste: la cabine nsar- riverait dans le plan de symétrie qu'au temps TO et la durée de l'arrêt serait réduite à zéro. Heureusement il est toujours facile d'installer la station aval dans la vallée, avec ses brins de câble sensiblement horizontaux jusqu'à une distance de la poulie aval d= 2 a - ff r, et toujours avantageux de conserver une forte pente jusqu'à la poulie amont ce qui fac cilite son installation si elle est voisine d'un sommet. Le chevauchement de la suspente avant d'une cabine avec la suspente arrière de la cabine précédente, représenté sur la maquette et fig. 6 et 7 P1. II et III, négligé sur les figures précédentes, permet de rapprocher un peu les cabines successives jusqu1à ce qu'elles se frôlent à la station. amont, où elle se suivent de plus près puisque l'arrêt y est plus long, comme le monte le schéma fig.6. Ce chevauchement augmente l-e rendement de l'installation. La maquette a demontré qu'il est facile d'éviter le frottei ment entre le suspentes qui se chevauchent en ménageant sur celle qui passe à l'eztérieur, l'arrière -9- par exemple, une crosse -12- fig.? plus large et plus longue que sur l'autre 8 avec une masselotte -13- fig. 7 placée aux environs du tiers inférieur de sa longueur au lieu du quart sur l'autre. La fixation d'une suspente au ciblez outre qu'elle-doit permettre comme il est classique, le franchissement des boudins ou rebords des jantes des poulies et galets grâce à la forme de crosse rigide -12- fig.? de la partie supérieur de la suspente,doit autoriser par rapport au câble des débattements angulaires importants, autour de l'axe du câble et autour d'un autre axe perpendiculaire, nécessaireslors du contournement des poulies extrêmes,visibles sur 1z tracés pointillés des fig. 2 et 3 et repportés gar des flèches fig. 8 et 9. ?A titre d'exemples non limitatifs des réalisations son-montrées .PL. II et III en coupes transversales au câble et longitudinales, respectivement fig. 8x,9x,10x,11x, et fig. 8y9y , loy,lly, Sur fig.8 la crosse 12 est fixée au câble par une une rotule centrée sur le câble : c'est ce qui est à peu près représenté sur la maquette actuelle, le franchissement des poulies 4 et 5 est très correct, celui de certains galets et poulies 27 et 30 comme nous en verrons PL. V et VI fig. 16 à 18, serait plus délicat. Sur la Fig. 9 le remplacement de la rotule par uns demi car dan ne fait que faciliter les débattements et diminuer la surépaisseur de l'attache par rapport au câble.Sur la fig. LO la double rotule est à peu près ce qui existait sur une première maquette ou les suspentes en ficelles était simplement nouées autour du câble : tous les franchissements sont possibles mais ils se répercutent sur la cabine par une petite variation brusque de la longueur de la suspente ce qui nécessite de lui incorporé un organe élastique et ammorti en longueur, dans la masselote -13- fig. 7 par exemple. Sur la fig. Il la crosse est remplacée par un parallelogramme de longueur fixe quelque soit sa direction par rapport au !ble .Sur un coussinet -33- , serré op soudé autour du câble 2 ou3, tourne la tête d'ni tourillon -34- dont la douille-35-porte en son extremité une contrefiche 36 et en son milieu un tirant doubles 37-38 qui être plus longs que repr6- sentes fig. 11. Ils supportent parallèlement à la douille un levier double 39 - 40 dont 1'extrèmité reçoit la supérieure 41 de la suspente 8 ou 9 alignée au câble : c'est la solution.rigoureuse du franchissement de toutes peulies -et galets horizontaux à droite ou à gauche, verticaux dessus ou dessous, ou obliques. La fixation d'une cabine à ses deux suspentes doit permettre la tota- tion du plan des suspentes autour de l'axe vertical de la cabine, librement en stationnement alors que les suspentes sont détendues, et avec un faible frottement lorsque les suspentes sont tendues hors stationnement. En effet on voit fig. 3 que le plan vertical des suspentes entraienerait la cabine dans ses rotations entre T-4 et T-2 puis entre T+2 et T+4 toujours dans le méme sens et à chaque station soit dans l'exemple ohoisi d'environ 20 par station aval et 100 par station amont : ces precessions - cumulatives seront empêchées par un dispositif de roulettes ou frotteurs -14 fixés sur les cabines et de rails de guidage -15- fixés sur le sol fig.l2 -P1 IV à titre d'exemple non limitatif. Ces organes ont aussi pour fonction d'arrêter les les balancements de la cabine à l'arrivée et au dé- part bien que ceux-ci soient peu probables puisque le déchargement et le chargement se font cabine reposant sur le sol. Sur la figure 12 les grosses flèches s et e indiquent la sortie et l'entre dans la cabine pour les voyageurs regardent vers le haut, ils sortiront dans le même sens à la station amont : des skieurs pourront garder leurs skis aux pieds. Ltattache de la cabine à ses suspentes fig. 13 Pl.V doit donc comporter un tourillon central d'axe vertical -16- ou une rotule avec, par exem- ple non limitatif, du jeu verticalement et une platine frein -17- qui n'a- gît que quand les suspents sont tendues très écartées, puis deux gouttib- res de guidage -18- et des arrêts -lg;; des cibles de suspentes 8-9 dans le cas où ceux-ci sont très souples ou bien fig. 14 deux chapes symétriques -20- à axes horizontaux au Vas des suspentes, dans le oas où celles-ci sont peu souples, ou tout autre dispositif pouvant jouer le même roule. Un com mande automatique et simple de débrayage du frein -17- dès que le V des suspentes commencent à se refermer, c'est à dire aux environ du temps T-4 facilitera si nécessaire l'action des guidages d'orientation 14 et 15. Une telle réalisation n'a pas été possible à l'échelle î/e de la maquette. I1 reste le risque do balancement latéral des cabines " en route " sous l'faction d'un vent traversier, favorise par la grande hauteur h entre cabine et oGble. I1 est facile de réaliser un amortissement du tourillone ment de la crosse -12- autour du cible et une dissociation des périodes propres des suspentes 8 et 9 par une masse et une position différentes des masselottes -13- fig.7 sur chaque suspente.Mais la solution radicale est de stabiliser horizontalement de façon impérative le tourillon -16- de chaque cabine par une troisième *t même quatrième suspente, divergentes des suspentes pricipales hors stations et supportées par un cable auxiliaire de même vitesse linéaire et mSme longueur développée que la câble principal 2-3- mais plus léger, le tout respectant la symétrie nécessaire au voisi nage des stations dont il a été parlé dès la fig.l. On arrive ainsi, par - exemple dans la station aval aux schémas de PL*V fig.l5 en vue latérale et fig. 16 en plan, dont les seules différences par rapport aux dispositions précedemmont décrites sont les suivantes.La poulie pricipale -4- à un dia mètre plus petit, mais même vitesse périphérique entrainee par le moteur -21s. tes brins 2 et 3 du câble principal retrouvent leur écartement grade aux galets -26-. Les brins 22 et 23 du câble auxiliaire sont entre ceux du cable principal et un peu en dessous, entrains par la poulie auxiliaire 24- de même diamètre primitif et meme are que la poulie pricipales -4-. Bulles ont entre elles une liaison fixe -25- réglable à l'arrêt pour pouvoir compenser les différences de défilement des deux câbles qui pourraient se manifester après un certain temps de fonctionnement bien que les positions des galets -26 et 27 -et les angles j et k des cibles fig. 16 soient réglés de façon que les longueurs développées mn et ml soient rigoureusement ega- les.Les attaches au câble auxiliaire des suspentes auxiliaires 28 ou et 29 de chaque cabine sort, hors stations, dans une mEme plan transversal que celles des suspentes principales correspondantes -8 et 9 - mais beaucoup plus légère, ainsi que le câble auxiliaire, parce qu'ils ne supportent qu' une très faible part du poids de la cabine:Ils ne sont destinés qufà em pêcher un trop grand balancement latéral. Kn conséquence les suspentes au miliaires pourront être du type fig.10 afin de pouvoir franchir aussi bien la paiiie " par l'extériesr", c'est-à-dire avec divination du cale vers l'intérieur, que le galet -27- par l'interieur, c'est-à-dire avec déviation du câble ver l'extérieur. enfin les attaches des suspentes auxiliaires sur la cabine, au même tourillon -16- que les suspentes principales, ne présentent pas de difficultés : ellespeuvent être analogues à celles 18 ou 20 des fig. 13 ou 14, en plus léger et orientées convenablement. Les différences de masses et d'élasticités entre les éléments principaux et auxiliaires doivent leur assurer une dissociation des fréquences propres. Il est possible de réaliser aussi comme fig. lo ou 11 les attaches du câble principal aux suspentes principales : cette disposition permettra au câble principal de comporter des déviations vers l'extérieur.et à la station de comporter la disposition montrée en plan sur la fig. 17 : les câble, principal et auxiliaire, sont superposés jusqu'aux galets 30 et 31 dans toute la partie oùla présence des rails de guidage -15- de la fig.l2 rend inutile la divergence entre suspentes auxiliaire et principale, correspondantes. La suspente auxiliaire étant un peu plus longue y sera détendue. Rien ne s'oppose plus à la création de stations intermédiaires disposées suivant des lignes de niveau à flanc de montagne, en travers du trajet complet ou en oblique, mais pas en descente sans arrive, suivant schéma en plan fig 18 Pl.Tl dont les seules différences avec une station extrême type fig.l7 sont la superposition des galets de déviation 30 et 31, si nécessaire desioulettes supplémentaires -32 sur les cabines pour rouler contre des rails de guidage non re presentSsfivr fig.18. Dans ior le cas de remgnte-pentc "téléski" la charge, skieur, n'est utilisée qutà la montée et traine parterre : la symétrie aux stations ex- tremes n'est plus nécessaire les stations intermédiaïres sont inutiles ainsi que la stabilisation latérale. Le tourillon de cabine -16- fig.lb est remplacé par une perche téléscopique avec sellette irieure. On peut amener la position stationnaire de départ ou d'arrivée de cette perche à la verticale du brin montant en inclinant convenablement sur le coté la poulie aval et sur l'autre coté la poulie amont de façon que départ et arrivée se fassent en lignes droite : Ceci a été verifié sur la maquette animée. REVENDICATIONS 1. Transporteur ou remonte-pente par cible aérien continu, rapide, porteur et tracteur, à vitesse de défilement uniforme, dont la liaison de chaque porte-charge au câble est caractérisée par le fait qu'elle est formée de deux suspentes qui forment un angle obtu tel que l'attache de la suspente arrière fixée sur le câble se trouve un certain temps sur le "brin descendant" du câble pendant que l'attache de la suspente avant,fixée en un autre point du câbleuse trouve déja sur le "brin montant" à la staZ tion "aval" et inversement à la station "amont" : pendant ce temps le porte-charge subit un "rebroussement stationnaire" c'est à dire reste immobile sur le sol de la station,pourvue que ce sol ait eteregle à un niveau convenable,que les suspentes soient souples et que les brins sym4- triques du câble soient dans un plan non descendant dans le sens arrivée. 2. Dispositif selon la revendication l.caractérisé en outre par un chevauchement partiel de la suspente avant d'un porte-charge avec la suspente arrière du porte-charge qui le précède, afin de réduireletemps de succession aux stations, donc d'augmenter le débit à laême vitesse Ce chevauchement peut ètre caractérisé par des particularités différentes, par exemple des dimenssions genérales différentes,de lXattache au câble et des lestages différents sur ltune et l'autre des suspentes qui se chevauchent, afin d'éviter les frottements entre elles 3.Dispositif selon la revendication l.ou 2.dont la liaison de chaque suspente au câble, en forme générale de crosse rigide, est caractérisée par la présence d'une-rotule ouou d'un demi-cardan centré sur 1 l'âme du câble 4. Dispositif selon la revendication l.ou 2.dont la liaison de chaque suspente au câble est caractérisée par la présence d'un premier cardan ou rotule centré sur l'âme du câble et d'un second cardan ou rotule placé à une distance du premier suffisante pour lui permettre de franchir le rebord des poulies et galets de soutien ou de déviation du cible , au prix d'une légère variation instantanée de la longueur théorique de la suspehte , variation qui sera résorbée par un amortisseur élastique de tension placé en un point quelconque de la longueur de la suspente 5. Dispositif selon la revendication 3.caractérisé par la substitution à la crosse rigide d'un parallélogramme articulé constitué par exemple d'un premier levier simple lequel tourillonne autour du câble et auquel sont pendus,à rotules ou à cardans,une contrefiche et un tirant-double parallèles qui supportent un levier-double parallèle au premier.L'extrèmité libre du levier-double reçoit la chape-double de ltextrèmité supérieure de la suspente qui reste ainsi à distance constante du point théorique d'attache sur le câble de sorte que la suspension peut franchir, sans aucune répercussion sur sa longueur et sa direction, les rebords de poulies et de galets d'orientations absolument quelconques 6. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes caractérisé par ltaddition d'organes,destinés à maintenir ou provoquer l'orientation du porte-charge à l'arrivée et au départ des stations, qui peuvent être des roulettes ou des frotteurs fixés au porte-charge et sont associés à au moins un rail de guidage fixé etu sol de la station 7.Dispositif selon la revendication 6.caractérisé par l'addition à chaque porteacharge d'une ou deux suspentes auxiliaires de stabilisation contre un vent traversier : elles sont portées par un cable-auxiliaire qui hors stations est parallèle au câble principal à une certaine distance et qui s'en rapproche en station où les organes de la revendication 6. rendent son action inutile ; le câble-auxiliaire a même vitesse et même longueur développée que le cible principal, il est engainé en parfait synchronisme avec lui 8. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes caractérisé par l'addition dtane ou plusieurs stations-intermédiaires dont le fonctionnement est le même que celui des stations extrêmes grâce à une déviation locale latérale ou oblique du ou des ombles pourvu qu'ils ne soient pu en pente descendante dans le sens arrivée 9.Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes caractérisé par son adaptatich à la fonction remonte-pente "téléski" le oàble n'est que tracteur, les porte-charges sont des perches,qui peuvent ne pas autre télEscopiques avec sellette en bas et~e sont utilisés qu'à la montée , les poulies extrades sont inclinées sur le coté de la quantité suffisante pour que le départ et l'arrivée se fassent en ligne droite 10. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes caractérisé par son adaptation au transfert de matières ou de pièces le porte-charge peut Etre par exemple un ou plusieurs crochets F pinces ventouses ,électroaiments ou godets ; le "sol" peut être règlé un peut ou.beaucoup plus bas que daxa les revendications précédentes de telle façon que le "rebroussement" ne soit "stationnaire" que pour la vue en plan et devienne ainsi une "prise" ou une "trempé" purement verticaux