Brevet FR2546463A1 — publié le 19841130

La présente invention concerne un dispositif de transport collec- tif, plus particulièrement destiné au transport collectif du personnel dans les galeries souterraines en pente. On connait plusieurs dispositifs de transport de personnel dans les galeries en pente, en particulier les galeries de mine Ces dispositifs de transport utilisables dans des galeries dont la pente est inférieure à 450 sont munis de systèmes de freinage de secours qui ne sont pas sans risques pour le personnel car, se déclenchant par survitesse, ils inter- viennent à des vitesses déjà élevées O Les dispositifs utilisables dans des galeries pentées à plus de 450, tel le dispositif de transport à crémaillère, sont des dispositifs à faible capacité de transport car leur vitesse est faible. L'invention a pour but d'assurer le transport du personnel par déplacement longitudinal sur le sol d'une galerie, quelle que soit la pente de la galerie, y compris la verticale, et quels que soient les changements de pente, à l'aide d'un dispositif d'encombrement extrêmement réduit et dans des conditions de sécurité totale. L'invention a pour objet un dispositif de transport collectif comprenant un train de chariots ou nacelles déplaçable le long du sol d'une galerie, le cas échéant par l'intermédiaire d'un chemin de roulement ou de glissement, à l'aide d'au moins un câble de traction, chaque chariot ou nacelle étant relié au chariot ou à la nacelle adjacent, caractérisé en ce qu'il comprend un système permanent de freinage par câble. Le train de chariots peut être déplaçable le long du sol d'une galerie sans moyen de guidage autre que celui constitué par le câble de freinage et le câble de traction Dans ce cas chaque chariot est muni de roues, par exemple à bandage de caoutchouc, et le train est en contact direct avec le sol Le sol doit dans ce cas être régulier et on aura avan- tage à le niveler s'il présente des irrégularités; la présence de creux peut être compensée par la mise en place de plaques métalliques dans le but de les recouvrir. Le train de chariots peut être également déplaçable le long du sol d'une galerie par l'intermédiaire d'un chemin de roulement ou de glisse- ment Le train de nacelles est utilisé dans les galeries très fortement pentées, à la limite verticales, et est déplaçable le long de la paroi en pente desdites galeries Généralement dans ce type de galeries il est prévu un dispositif d'évacuation par barreaux d'échelles et on utilise alors avantageusement les montants de l'échelle comme chemin de glissement. Le chemin de roulement ou de glissement est une voie ferrée com- prenant, par exemple, 2 rails parallèles soudés sur des traverses Avanta- geusement les 2 rails sont constitués de fers en U dont le train de chariots ou de nacelles est captif Avantageusement le chemin est un chemin de rou- lement dans le cas du train de chariots et un chemin de glissement dans le S cas du train de nacelles Sa pente par rapport à l'horizontale est quelco- que et peut atteindre 90 . Le train de chariots comprend au moins 2 chariots reliés l'un à l'autre L'organe de liaison est avantageusement souple de façon à pouvoir permettre la prise des virages ou les changements de pente sans déraillement. Il peut être constitué par exemple par une barre d'accouplement ou une chaîne comprenant tun nombre peu élevé de maillons par exemple 2 à 4 Chaque chariot comprend un cadre métallique, parallèle au plan de roulement et sur lequel est fixé au moins un siège à la partie supérieure (siège qui peut être escamotable et effaçable à l'intérieur du chariot), et des pattes métalliques comportant des aces de roulement (dans le cas de chariots rcur lants) perpendiculaires au chemin de roulement, à la partie inférieureo Sur ces axes sont montés des roues ou galets de roulement dont certains sont captifs du chemin de roulement, d'autres pouvant simplement reposer sur la face supérieure des fers en U Les extrémités libres, d'une part du preamier chariot du train, et d'autre part du dernier chariot du train, sont aparé-e'-s à au moins un câble de traction sans fin, actionné par un treuil Le treuil est placé à une extrémité du parcours, et 1 'autre extrémité du parcours comporte une poulie de renvoi pour le retour au treuil du 2 C-me brin Des poulies peuvent être réparties le long de la voie ferrée, entre les traver- ses, de façon à supporter le 2 ème brin et éviter l'usure desdites traverses. Le train de nacelles comprend au moins 2 nacelles reliées l'ule à l'autre, avantageusement à l'aide d'une chaine courte Les nacelles sont plus particulièrement destinées au transport dans les galeries très forte- ment pentées, à la limite verticales Chaque nacelle est ferrmée latéralement mais possède un plancher et un toit ouvrants permettant le passage d'une nacelle dans l'autre, à l'aide de barreaux d'échelles garnissant une paroi des nacelles La première et/ou la dernière nacelle du train peut cependant comporter une porte d'accès latérale Chaque nacelle comprend de chaque côté au moins une main de guidage pinçant l'aile du fer en U constituant la voie de glissement De la même façon que le train de chariots, le train de nacelles est mu par un treuil sur lequel s'enroule un câble de traction sans fin relié à l'extrémité supérieure du train Le brin de retour est fixé à l'extrémité inférieure du train et passe sur une poulie de renvoi. Le système permanent de freinage par câble dont est muni le train de chariots ou de nacelles est avantageusement constitué d'au moins un câble tendu longeant le sol ou le chemin de roulement ou de glissement, amarré à un point fixe par son extrémité supérieure et comportant un contre- poids à son extrémité inférieure, ledit câble tendu passant à travers des boîtes à galets solidaires du train de chariots ou de nacelles, lesdits ga- lets étant alternativement placés de part et d'autre dudit câble, en 2 rangées parallèles au câble. Avantageusement chaque chariot ou nacelle comporte autant de boîtes à galets qu'il existe de câbles de freinage Les boîtes à galets peuvent être fixées sur les côtés ou sous le chassis des chariots. De façon à empêcher le battement du câble de freinage contre la paroi de la galerie, plus particulièrement dans le cas o le train de cha- riots roule directement sur le sol, on peut avantageusement assurer son maintien au moyen d'un piquet enfoncé dans le sol, de place en place, entre le câble et la paroi de la galerie De façon à éviter tout accrochage, les boîtes à galets sont alors avantageusement biseautées à leurs extrémités de façon à provoquer l'effacement des piquets au moment du passage des chariots. Dans son mode de réalisation le plus simple, le dispositif selon l'invention comporte un câble de freinage tendu, parallèle au sol ou au chemin de roulement ou de glissement et passant dans les boîtes à galets montées à raison d'une par chariot ou nacelle On a constaté que, en cas de rupture du câble de traction entre le treuil et le premier chariot du train tracté la tension du câble de freinage suffit à induire une force sur les ga- lets des boîtes à galets, force qui provoque le freinage et l'arrêt du train. Avantageusement le dispositif comprend un câble de freinage de chaque côté du train, de façon à réduire les tensions sur chaque câble. Avantageusement encore, le dispositif comprend 2 paires de câbles de freinage, chacune étant située de chaque côté du train de chariots ou de nacelles, un chariot ou nacelle coopérant avec un câble de freinage par l'intermédiaire d'une boîte à galets, le chariot ou nacelle précédant ou suivant coopérant avec l'autre câble de freinage par l'intermédiaire d'une boîte à galets Cette disposition permet de réduire les tensions sur chaque câble de freinage d'environ 30 % Cette disposition peut être étendue à 3 paires de câbles de freinage. Selon une autre variante de l'invention, les boîtes à galets ne sont pas fixées aux chariots ou nacelles mais chaque boîte à galets associée à chaque chariot ou nacelle est montée coulissante sur une barre solidaire de chaque chariot ou nacelle, parallèle au chemin de roulement ou glissement, et fixée par chacune de ses extrémités qui constitue ainsi une butée Cette disposition permet de réduire les efforts de traction au démarrage puisque, à ce moment, le câble de traction n'a pas à supporter en même temps le poids du train et la force de freinage Selon une disposition particulière la longueur de la barre sur laquelle chaque boîte à galets est montée coulis- sante est différente d'un chariot (ou nacelle) à un autre Ainsi la course de la boîte à galets du premier chariot du train (dans le sens de la montée) est avantageusement plus courte que celle de la boîte à galets du second chariot qui est elle-même plus courte que celle de la boîte à galets du troisième chariot et ainsi de suite. Les barres de coulissement décrites ci-dessus peuvent être de section quelconque Avantageusement-elles sont cylindriques, et donc de section circulaire et permettent ainsi aux boîtes à galets, qui y sont reliées par l'intermédiaire de 2 pattes comportant des orifices également circulaires, de pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe des barres Cette disposition permet aux chariots et nacelles de mieux absorber les écarts de pente et de direction. Les avantages du dispositif selon l'invention sont nombreux La conception du train, muni à l'amont d'une attache rapide pour le câble de traction, et la possibilité d'y constituer une réserve de câble facili- tent considérablement les changements d'élongation La conception compacte du train de chariots permet d'obtenir un encombrement vertical d'environ cm, soit deux fois plus faible que celui des dispositifs les moins en- combrants connus Elle permet la coexistence avec un moyen de transport suspendu au toit des galeries, tel le monorail Pour les nacelles, la sec- tion de transport est aussi réduite au minimum ( 70 cm x 70 cm) ce qui permet d'inscrire le dispositif dans des galeries de faible section. La réaction des boîtes à galets de freinage sur le câble de frei- nage se compose avec la tension du câble de freinage pour réduire cette tension lors du trajet en montant et accroître cette tension lors du trajet en descendant Ceci permet, pour un contre-poids de freinage donné, d'avoir un effort de freinage important en descendant, assurant ainsi la sécurité du transport, et réduit en montant, permettant donc d'obtenir des débits satisfaisants A titre d'exemple, il est possible avec le dispositif selon l'invention de transporter sur un même train de chariots 26 personnes sur une pente à 400 Le débit en descendant est beaucoup plus élevé Le démar- rage et l'arrêt du train sont progressifs et sans surprise. L'invention sera maintenant décrite plus en détails à l'aide des exemples suivants, illustrés par les figures en annexe o: la figure 1 représente une vue de côté d'un train de chariots la figure 2 représente une vue détaillée en perspective d'une partie du train de chariots la figure 3 est une vue de dessus d'un dispositif comprenant un câble de freinage de chaque côté du train, chaque chariot comportant une boîte à galets fixée sur chacun de ses 2 côtés la figure 4 représente une vue en perspective d'un train de nacelles: vue générale pour le figure 4 a, vue détaillée pour la figure 4 b la figure 5 est une vue détaillée d'une boîte à galets dans laquelle passe le câble de freinage la figure 6 montre la disposition des galets de freinage dans une boîte comportant une rangée de 3 galets et une rangée de 2 galets la figure 7 montre la disposition d'une boîte à galets coulissant sur une barre solidaire par ses extrémités du côté d'un chariot du train la figure 8 est une vue partielle d'un train de chariots muni d'une paire de câbles de freinage de chaque côté. EXEMPLE 1 Train de chariots Le chemin de roulement comprend 2 rails parallèles ( 1) et ( 2) soudés sur des traverses ( 3) Le train de chariots comprend 10 chariots ( 4), ( 5), ( 6), ( 7), ( 8), ( 9), ( 10), ( 11), ( 12) et ( 13) reliés entre eux par des chaines à 3 maillons ( 14), ( 15), ( 16), ( 17), ( 18), ( 19), ( 20), ( 21) et ( 22). Chaque chariot est constitué d'un cadre métallique ( 23) sur lequel sont fixes 2 sièges ( 24) et ( 25) Les sièges du chariot ( 13) sont montés en position de transport (relevés), ceux du chariot ( 12) en position escamotee. Chaque chariot est muni de chaque côté de 2 pattes ( 26) ( 27) comportant un axe sur lequel peuvent tourner les galets de roulement ( 28) ( 29) captifs du rail ( 1) Le câble de traction ( 30) est amarré par une de ses extré- mités au chariot ( 4), passe sur le treuil de traction ( 31) puis sur la poulie de renvoi ( 32) située à l'autre extrémité du trajet et est amarré par son autre extrémité au chariot ( 13) Chaque chariot comporte sur un côté une boîte à galets ( 33) fixée par boulonnage, constituée de 2 flasques ( 34) et ( 35) parallèles et comprenant 3 galets ( 36) ( 37) et ( 38) La dis- tance entre les fonds de gorge de l'ensemble formé par les galets ( 36) et ( 37) d'une part et le fond de gorge du galet ( 38) d'autre part est telle que le câble de freinage ( 39) qui traverse chaque boîte à galets est amené à sinuer en cours de déplacement des chariots. Une extrémité du câble de freinage ( 39) est amarrée en un point fixe ( 40) Un contre-poids ( 41) est fixé à l'autre extrémité Dans le dispo- sitif selon le présent exemple le contre-poids repose sur le chemin de rou- lement sur lequel il peut se déplacer légèrement, compte tenu de l'allonge- ment du câble dû aux efforts de tension On peut également adopter n'importe quelle autre disposition dans la mesure o elle assure la tension du câble de freinage. Connaissant la pente du terrain sur lequel circule le train de chariots et le poids maximum du train, on peut calculer la force de freinage nécessaire et par conséquent dimensionner la boîte à galets et le contre- poids On déterminera ensuite la puissance du treuil à utiliser Bien évidem- ment le dispositif selon l'invention nécessite l'application d'un effort de traction pour l'opération de descente mais on a constaté que, pour une force de freinage donnée en descendant, la force de freinage en montant est beaucoup plus faible (environ 35 à 40 % de la valeur en descendant) et les puissances de treuil à utiliser restent dans des limites raisonnables. Sur la figure 3 on a représenté un dispositif selon lequel chaque chariot est muni, de chaque côté, d'une boîte à galets ( 33) ( 33 bis), et comprenant 2 câables de freinage ( 39) ( 39 bis) reliés au même contrepoids ( 41) par l'intermédiaire du balancier ( 49). Sur la figure 8 on a représenté un train de chariots ( 4) ( 5) ( 6) etc muni de 2 câbles de freinage ( 39) ( 39 ') amarres à la paroi en ( 40) et ( 40 ') Les chariots ( 4), ( 6) et autres numéros pairs sont chacun munis d'une boîte à galets ( 33) coopérant avec le câble de freinage ( 39); les chariots ( 5) et autres numéros impairs sont chacun munis d'une boîte à galets ( 33 ') coopérant avec le câble de freinage ( 39 '). Selon la figure 7 chaque chariot (à,) est rani d'une boîte ( 33) à 3 galets ( 36) ( 37) et ( 38) montée coulissante sur une barre cylindrique ( 42) dont chaque extrémité ( 43) ( 44) est solidaire du côté du chariot ( 4) La boîte à galets ( 33) comprend 2 pattes ( 45) ( 46) comportant chacune un ori- fice circulaire ( 47) ( 48) dans lesquels est engagée la barre ( 42). Ainsi, au démarrage, en montant, on dispose d'une course égale à la différence entre la longueur de la barre ( 42) et la distance entre les pattes ( 45) et ( 46) pour vaincre les forces de frottement, de résistance au roulement et la composante de la pesanteur avant de devoir vaincre les efforts de freinage provoqués par la tension du câble de freinage ( 39) sur les galets ( 36) ( 37) et ( 38) L'effort au démarrage est diminué d'environ 15 %. Avantageusement ladite course sera différente selon la position de chaque chariot dans le train de façon à entraîner successivement et non simultanément les différentes boîtes à galets. EXEMPLE 2 Train de nacelles (figure 4) Le chemin de glissement, disposé dans une taille en dressant com- prend 2 fers en U parallèles ( 51) et ( 52) soudés sur des barreaux d'échelles ( 53) L'ensemble formé par les fers en U et les barreaux d'échelle est fixé à la paroi par l'intermédiaire de traverses ( 54) Chaque nacelle ( 55) com- prend un corps ( 56) muni d'un toit ouvrant en 2 battants ( 57), d'un plancher ouvrant en 2 battants ( 58) et d'une échelle intérieure, deux mains de guidage ( 59) et ( 60) situées de chaque côté de la nacelle et captives de chaque fer en U ( 51) et ( 52) sur lesquels elles peuvent glisser, deux boîtes à galets ( 61) ( 62) situées chacune d'un côté de la nacelle ( 55) La première nacelle du train est reliée au treuil ( 63) par l'intermédiaire d'un câble de traction ( 64) dont le 2 ème brin, après passage sur une poulie de renvoi ( 65) est amarrée à la partie inférieure de la dernière nacelle du train. Les nacelles sont reliées entre elles au moyen de chaines courtes ( 66). Le dispositif comprend 2 câbles de freinage ( 67) ( 68) de chaque côté du train de nacelles, fixés à la paroi par leur extrémité supérieure et comportant un contre-poids ( 69) à leur extrémité inférieure Chaque câble passe dans les boîtes à galets solidaires de chaque nacelle situées du même côté. REVENDICATIONS 1 Dispositif de transport collectif comprenant un train de cha- riots ou nacelles déplaçable le long du sol d'une galerie, le cas échéant par l'intermédiaire d'un chemin de roulement ou de glissement, à l'aide d'au moins un câble de traction, chaque chariot ou nacelle étant relié au chariot ou à la nacelle adjacent, caractérisé en ce qu'il comprend un système per- manent de freinage par câble. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système permanent de freinage par câble est constitué d'au moins un câble tendu longeant le sol ou le chemin de roulement ou de glissement, amarré à un point fixe par son extrémité supérieure et comportant un contre-poids à son extrémité inférieure, ledit câble tendu passant à travers des boîtes à galets solidaires du train de chariots ou de nacelles, lesdits galets étant alternativement placés de part et d'autre dudit câÈle, en deux rangées parallèles au câble. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque chariot ou nacelle comporte autant de boîtes à galets qu'il existe de câbles de freinage. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend 2 paires de câbles de freinage, chacune étant située de chaque côté du train de chariots ou de nacelles et en ce que un chariot ou nacelle coo- père avec un câble de freinage par l'intermédiaire d'une boîte à galets, alors que le chariot ou nacelle précédant ou suivant coopère avec l'autre câble de freinage par l'intermédiaire d'une boîte à galets. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque boîte à galets associée à chaque chariot ou nacelle est montée coulissante sur une barre solidaire de chaque chariot ou nacelle, parallèle au chemin de roulement ou de glissement et fixée par chacune de ses extrémités qui constitue ainsi une butée. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur de la barre sur laquelle chaque boîte à galets est montée coulis- sante est différente d'un chariot ou nacelle à un autre - 7 Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les boîtes à galets peuvent pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe des barres. 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque chariot est muni d'au moins un siège escamotable, effa- çable à l'intérieur du chariot. 9 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque nacelle comprend un plancher et un toit ouvrants - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'intérieur de chaque nacelle comprend des barreaux d'échelle disposés de façon à permettre le passage -d'une nacelle dans la nacelle adjacente.