Brevet FR2580357A1 — publié le 19861017

CABLE COMPOSITE POUR SYSTEME DE TRANSPORT A TRACTION PAR CABLE. L'invention concerne des câbles, plus particulièrement des câbles métalliques, destinés à être utilisés sur des véhicules tractés par un câble. On connaît déjà des systèmes de transport dans lesquels un véhicule est tracté par un câble. Quelquefois appelés des systèmes de transport à funiculaire, les systèmes modernes à traction par câble, comme la Navette Otis, peu- vent avoir des vitesses allant jusqu'à 10 mètres par seconde. Il est donc prévu des systèmes de ce genre, destinés à des trajets de plus en plus longs. Mais plus le trajet est long, plus le poids du câble augmente. Il est nécessaire d'appli- quer une certaine tension au câble, et cette tension augmente avec le poids du câble, ce qui exige un câble plus résistant et plus gros. Pour des trajets de l'ordre de 2 km, un câble en boucle fermée, de longueur totale 4 km, peut réduire à près de 50 % le rendement du système. On voit donc que la longueur pratique d'un système de transport à traction par câble est largement limitée par le câble lui-même. L'invention a donc pour but de créer un câble léger, de façon à réduire les pertes de rendement. L'invention concerne à cet effet un câble composite dont les torons intérieurs sont en un matériau léger à résistance mécanique élevée, tel le KEVLAR . Les torons extérieurs, qui entourent complètement les torons inté- rieurs et les protègent d'une abrasion provoquée par des sources extérieures, sont des torons classiques en acier. On réalise ainsi des économies de poids, ce qui augmente le rendement. Dans une structure de câble complexe, par exemple 7x19 (c'est-à-dire 7 faisceaux de 19 torons chacun), le faisceau central est entouré des six autres faisceaux, ce qui lui permet d'avoir tous ses torons en KEVLAR, et l'on peut ainsi réaliser des économies de poids encore plus importantes. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représen- tent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective d'un système de transport à traction par câble, utilisant le câble selon l'invention; La Figure 2 est une vue en coupe d'un faisceau de câbles à 19 torons pour la mise en oeuvre de l'invention; et La Figure 3 est une coupe d'un câble à 7 faisceaux pou- vant être utilisé dans le cadre de l'invention. La Figure 1 présente un système de transport dans lequel une cabine 10 est fixée à un câble 12 et se déplace ainsi le long d'une voie lisse 14 sur un coussin d'air réalisé par un bloc de sustentation 16. Des poulies 18 sont disposées approximativement tous les 30 mètres le long de la voie, poulies destinées à prendre en compte la flèche du câble. La trajectoire décrite par la voie n'est pas toujours rectiligne et horizontale. Elle peut tourner à gauche ou à droite, ou présenter une certaine pente. Bien que les poulies puissent être orientées de façon à assurer un support latéral et vertical du câble dans des situations de ce genre, le câble est soumis à une forte tension, de l'odre de 45 000 Newtons, de sorte qu'il peut remonter le long des parois intérieures de la poulie, ou en sortir. Certes, pour une poulie particulière, ce phénomène peut, ou non, avoir pour conséquence une détérioration du fonc- tionnement du système, mais dés que le câble est sorti d'une poulie, il est soumis à une abrasion provoquée par les constituants de la voie tels que les supports de poulie, les rails d'alimentation, et assimilé. Le remplacement d'un câble usé par abrasion conduirait à un arrêt indésirable du système. Normalement, le câble est l'un des composants du système ayant la plus longue durée de vie. La Figure 2 présente un faisceau de câbles 20 consti- tué de 19 torons 21-39. Un câble représentatif, connu sous la désignation câble 7x19, est constitué de sept de ces faisceaux, comme il est représenté sur la Figure 3. Dans chaque faisceau 20, les torons sont torsadés. Certains torons, savoir les douze torons extérieurs 28-39, se trouvent toujours sur le côté extérieur du faisceau. D'autres torons, savoir les sept torons intérieurs 21-27, se trouvent toujours à l'intérieur du faisceau. En d'autres termes, les torons intérieurs 21-27 sont complètement recouverts par les torons extérieurs 28-39 et'ainsi protégés d'une abrasion provoquée par des sources extérieures. Pour réduire le poids du câble tout en conservant sa résistance à l'abrasion, les torons intérieurs 21-27 de chaque faisceau 20 sont en un matériau léger à résistance mécanique élevée, tel que le KEVLAR, et les torons extérieurs 28-39 de chaque faisceau 20 sont des torons classiques en acier. Bien que les torons intérieurs 21-27 en KEVLAR soient presque aussi rigides, et même plus résistants que les torons extérieurs en acier 28-39, ils ne résistent pas à l'abrasion et se trouveraient dans une situation indésirable si le câble sortait d'une poulie. Un câble composite, constitué de tels faisceaux 20, assurerait d'importantes économies de poids par rapport à un câble en acier de mêmes dimensions, et une augmentation proportionnelle du rendement. De plus, le câble composite serait d'une manière représentative plus résistant que son correspondant en acier. Bien évidemment, il serait aussi plus cher, mais le câble est un élément relativement bon marché dans le contexte du système de transport global. Un tel câble, tel que décrit ici, peut être facilement fabriqué à l'aide des machines classiques de fabrication des câbles métalliques. Il suffit pour cela de remplacer les torons métalliques par des torons en KEVLAR sur les différents postes d'alimentation appropriés. On pourrait aussi utiliser des torons en fibres de carbone. Par référence de nouveau à la Figure 3, on peut obser- ver que le faisceau central 20' est un faisceau intérieur, tandis que les six autres faisceaux 20 sont des faisceaux extérieurs. On pourrait réaliser des économies de poids supplémentaires en utilisant du KEVLAR pour les dix-neuf torons du faisceau central 20'. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, pour ce qui concerne le câble métallique, on peut envisager de nombreuses autres struc- tures, par exemple 1x19, 7x7 et 19x17, qui pourraient tirer avantage de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Câble torsadé, caractérisé en ce qu'il possède des torons intérieurs (21à 27) en un matériau léger à résistance mécanique élevée, et des torons extérieurs (28 à 39) en acier. 2.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les torons intérieurs (21 à 37) sont en KEVLAR. 3.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend sept faisceaux de dix-neuf torons chacun, chaque faisceau possédant sept torons intérieurs (21 à 27) et douze torons extérieurs (28 à 39). 4.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il possède un faisceau central de dix-neuf torons intérieurs et six faisceaux extérieurs ayant chacun dix-neuf torons, chaque faisceau extérieur possé- dant sept torons intérieurs et douze torons extérieurs. 5.- Système de transport, caractérisé en ce qu'il comprend un véhicule (10) fixé à un câble (12) selon la revendication 1, et tracté par ce dernier.