Brevet FR2634715A2 — publié le 19900202

FR 2634715 A2 19900202 FR 8810657 A 19880729 ADDITIF AU BREVET : INSTALLATION DE TRANSPORT AUTOMATIQUE A MOTEURS AXIAUX. Le système de transport en commun décrit dans le brevet principal prévoit de réaliser l'adaptation à la charge des véhicules de l'effort fourni par les moteurs en donnant la valeur voulue à la tension reçue par ces moteurs. Une autre manière de résoudre le problème consiste à adapter non pas la tension, mais le nombre de bobines qui reçoivent cette tension.Comme en effet, d'après l'invention qui fait l'objet du brevet principal, les connexions à l'habituelle plaque à bornes sont remplacées par des connexions individuelles des bobines au contacteur de commande, on peut prévoir, non pas un seul mais bien plusieurs contacteurs: par exemple un contacteur qui met sous tension Je nombre de bobines nécessité par la marche avec peu de passagers, puis des contacteurs moins puissants qui mettent en jeu des tranches de bobines susceptibles de donner des efforts échelonnés de la façon voulue. II se pose un problème pour les moteurs qui assurent les démarrages et qui, suivant l'invention décrite dans le brevet principal, sont déjà subdivisés en plusieurs parties pour permettre d'adoucir les à-coups de démarrage.Mais ces moteurs restent sous tension beaucoup plus longtemps que les autres et, pour en limiter l'échauffement, on est conduit à leur donner une longueur plus grande (ou à prévoir deux moteurs jumelés) ; comme ils ont en outre un pas polaire plus faible que les autres et par conséquent davantage de bobines par unité de longueur, ils ont finalement un nombre de bobine beaucoup plus grand et ce nombre peut être rendu suffisant pour permettre d'assurer la double subdivision. Le système de transport en commun décrit dans le brevet principal prévoit de pallier les défaillances éventuelles du fonctionnement en frein des moteurs-freins en disposant dans le coffret de commande de chacun d'entre-eux un frein de secours qui est mis en oeuvre par la disparition de la tension. II prévoit en outre que les variations de la position d'arrêt dues au vent ainsi qu'à l'imprécision du système d'adaptation à la charge des véhicules de l'effort fourni par les moteurs-freins sont corrigées par un système qui règle le nombre de bobines mises en jeu dans les derniers moteurs-freins qui assurent l'arrêt. Suivant l'invention, on résout soit l'un de ces problèmes, soit l'autre, soit les deux, en faisant en sorte que, au moins la fin du ralentissement soit réalisé par un dispositif qui utilise la force centrifuge exercée sur les cabines pendant qu'elles parcourent les courbes qui se trouvent à l'entrée des stations à la suite des aiguillages. Ce dispositif fait en sorte que la force centrifuge applique des pièces portées par les véhicules sur des pièces portées par la voie et, on montre que dans ces conditions la position d'arrêt est à peu près indépendante de la vitesse à l'entrée du dispositif. On résout donc bien de cette façon le double problème des imperfections et des pannes du système électrique de ralentissement. Suivant l'invention, le même système est utilisé partout où l'on veut disposer d'un freinage d'une grande sécurité, notamment dans les descentes raides et à l'entrée des courbes de faible rayon. Comme à ces endroits la marche en sens inverse exige la présence de moteurs, on a intérêt à n'utiliser le système centrifuge qu'en cas de défaut sur ces derniers et, suivant l'invention, on le rend inopérant en fonctionnement normal en donnant à la voie un dévers qui compense les effets de la force centrifuge. La force centrifuge crée une sensation d'inconfort au même type qu une accélération et on doit la limiter de la même façon à, par exemple, 1 m/s? Si on l'utilise pour créer un frottement avec un coefficient f, le ralentissement est donc limité à f m/s2 . Et comme, avec les meilleures garnitures, f ne dépasse pas 0,7, on ne peut guère dépasser 0,7 m/s2 de décélération. Cette valeur peut être jugée insuffisante tandis que, au contraire, une force centrifuge de 1 m/s 2 peut être jugée exagérée.Suivant l'inventioh, les faces en regard qui sont appliquées les unes sur les autres par la force centrifuge font apparaître un effet de coincement obtenu, par exemple, en donnant aux sabots de freinage une forme de coins d'axe horizontal et aux bandes fixes sur lesquelles frottent ces sabots une forme de V (ou de U à montants obliques) dont l'axe est lui aussi horizontal et dont l'angle au sommet que nous désignerons par 2oC est égal à celui du coin constitué par les sabots. De la sorte, une force centrifuge F se traduit par une force d'application F/sintx et le "facteur d'amplification" l/siniX peut atteindre une valeur aussi élevée qu'on le désire. Le système qui vient d'être décrit exige un jeu latéral d'autant plus important que le dispositif qui règle la position relative des roues et des sabots d'une part, des rails et des bandes en V d'autre part, est moins précis. Suivant l'invention, le jeu est réalisé en disposant dans les courbes concernées des rails plus étroits que les rails normaux. Suivant l'invention, la précision des positions relatives des sabots et des roues est obtenue en fixant les secondes sur les côtés des plaques qui portent les axes des roues (de préférence sur la plaque extérieure car sinon il se pose un problème dans les aiguillages) et, pour les rails et les bandes en V, en fixant les secondes sur un côté de l'âme des premiers. Du moment qu'il existe un frottement il y a usure. Suivant l'invention, on la rend acceptable en disposant les garnitures de friction, non pas sur les sabots, mais bien sur les bandes en V fixes. De la sorte, on peut en mettre plusieurs décimètres cubes dans chaque zone de ralentissement et, avec l'usure de 0,1 cm'/kWi qui est habituelle, on peut absorber plusieurs milliers de kilowattheures autorisant ainsi un fonctionnement pendant de nombreuses années. Lorsque le système qui fait l'objet de l'invention est utilisé pour terminer le ralentissement à l'arrivée dans une station, il présente l'inconvénient de provoquer un effet de freinage qui apparaît sabot par sabot à mesure que la rame avance, alors que l'action du moteur-frein précédent disparaît d'un seul coup. Suivant l'invention, on corrige cette différence en disposant en dessous de certains des sabots et de certains emplacements des bandes en V, des barres qui frottent les unes contre les autres avec un coefficient de frottement beaucoup plus faible que le coefficient f/sin ( qu'il remplace. Si les deux premiers sabots sont espacés de 2 m et si on met une bande sur le premier (mais non pas sur le second) ainsi qu'une barre sur les deux premiers mètres des bandes en V, il est clair que les deux sabots entreront en action en même temps.Pour montrer comment le système peut être utilisé, on prendra l'exemple d'une rame de 3 voitures que nous désignerons par 1, 2, 3, et dont chacune est pourvue de chaque côté de deux paires de roues. On trouve de l'avant à l'arrière : d'abord une paire de roues qui porte un sabot, puis deux paires de roues à la suite l'une de l'autre (la paire arrière de la voi- ture I et la paire avant de la voiture 2) et leur ensemble porte ce que nous appellerons un "groupe de sabots", une seconde fois le même ensemble, et enfin la paire de roues arrière de la voiture 3. Sous les bandes en V on dispose deux barres qui neutralisent respectivement le premier sabot et le premier groupe de sabots et on fait en sorte que ces neutralisations cessent Jorsqu'apparalt le second groupe de sabots.De cette façon le freinage se produit en même temps sur le premier sabot et les deux groupes de sabots de la rame. II n'y a aucun inconvénient à ce qu'il ne se produise qu'un peu plus tard sur le sixième sabot : on y trouve au contraire l'avantage que son apparition compense la décroissance du freinage due à celle de la vitesse. Suivant l'invention, on peut d'ailleurs également compenser cette décroissance en diminuant progressivement le rayon de la courbe. Le brevet principal prévoit un système de transport dans lequel la sustentation des véhicules est réalisée au moyen de roues. Toutes les dispositions de ce brevet et du présent additif dans lesquelles il n'est pas explicitement question de ces roues peuvent être appliquées à un système où la sustentation se fait sur coussins d'air.Voici d'autres dispositions qui s'appliquent particulièrement à ce nouveau cas : Suivant l'invention, les poutrelles qui constituent'la voie surélevée portent sur leur aile supérieure les bandes continues sur lesquelles s'exerce l'effet de coussin d'air et le guidage est effectué par des roues à axe vertical qui roulent, soit des deux côtés de l'âme de l'une de ces poutrelles, soit seulement sur un côté de cette âme et sur une bande parallèle qui en est solidaire de manière que, dans un cas comme dans l'autre, le guidage soit complètement assuré par une seule poutrelle. Les rames qui vont dans un sens sont alors guidées par l'une des poutrelles et les rames qui vont dans l'autre sens sont guidées par l'autre poutrelle, les deux surfaces de guidage liées à chacune de ces poutrelles étant raccordées aux extrémités par une boucle de retournement de la même manière que sont raccordés les rails de guidage prévus suivant l'invention qui fait l'objet du brevet principal. A l'arrivée aux stations, on trouve les mêmes courbes qu'avec les systèmes à roues et on peut les utiliser pour réaliser, à la fois un système de freinage de secours et un système de positionnement d'arrêt constitué, comme il a été dit plus haut, par un ensemble de sabots en forme de coins portés.par les véhicules et par des bandes en V portées par la voie. Mais, contrairement aux systèmes à roues envisagés jusqutà présent, il existe entre les véhicules et la voie de petits déplacements verticaux liés à la présence des coussins d'air.Suivant l'invention, les roues de guidage latéral sont portées, non pas par les véhicules, mais par des chariots qui roulent sur les ailes inférieures des poutrelles et qui ne sont rendus solidaires des véhicules que par des leviers ou des coulisses verticales, de telle manière qu'ils les solidarisent en position longitudinale et latérale, mais non pas verticale. Suivant l'invention, le jeu latéral qui permet le coincement des sabots est obtenu en jouant à la fois sur l'écartement des roues de guidage et sur l'élasticité de leurs pneumatiques. Suivant l'invention, les chariots de guidage des véhicules portent les induits qui sont ainsi soustraits aux mouvements verticaux des coussins d'air et ne sont plus soumis qu'à l'enfoncement des roues porteuses, roues qui n'ont qu'une faible charge et par conséquent ne font apparaître qu'un faible enfoncement sous charge. L'utilisation de coussins d'air permet de perfectionner les systèmes de sécurite liés à l'existence d'une voie unique et prévus dans le brevet principal. Suivant l'invention, on fait en sorte que les conducteurs électriques longitudinaux qui amènent le courant aux compresseurs des coussins d'air des véhicules, ne puissent pas alimenter deux rames allant en sens inverse. A cet effet, s'il y a un seul jeu de conducteurs on fait en sorte que l'alimentation se coupe par surintensité, et s'il y a deux jeux on rend leurs alimentations incompatibles grâce à un dispositif électrique ou mécanique. On trouvera ci-après à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels La figure I représente la vue en coupe d'un côté de la voie d'un systèrrle dt transport en commun conçu suivant l'invention et utilisant des véhicules portés par des roues. La figure 2 représente la vue en coupe de la voie d'un système de transport en commun conçu suivant l'invention mais utilisant cette fois des véhicules portés par des coussins d'air. La figure 1 correspond à une station terminale ou, ce qui revient au même, à la première courbe que l'on rencontre en arrivant à une station de croisement, celle qui écarte les deux voies l'une de l'autre. La poutrelle I porte le rail 2 sur lequel roule la roue à deux boudins 3 dont l'axe est tenu aux deux extrémités par les plaques 4 et 4a elles-mêmes tenues pas des paliers de pivotement à l'extrémité des traverses 5 du châssis qui porte l'induit 6, la plaque 4a portant les sabots en forme de coins 7 qui, lorsque la roue rattrappe son jeu 8 en se déplaçant sur la gauche, viennent s'encastrer entre les bandes obliques revêtues de garnitures de friction 9 et 9a fixées sur l'âme du rail 2.Pour que les trois premiers sabots, ou groupe de sabots 7, portent simultanément sur les bandes obliques 9, la plaque 4a du premier porte une barre 4b et cellé du second une barre 4c, tandis que l'extrémité de la bande 9a porte les barres 9b et 9c qui sont disposées aux emplacements voulus pour annuler le freinage des deux premiers sabots, ou groupe de sabots, Jusqu'à ce que les trois agissent ensemble. Sur la figure 2 on voit la partie inférieure d'un véhicule 10 porté par des coussins d'air 11 qui reposent sur des bandes 12 elles-mêmes portées par les ailes supérieures de poutrelles 13 dont les ailes inférieures servent de chemins de roulement au chariot 14 qui est porté par les roues 15 et guidé, d'un côté par les roues 16 qui roulent sur l'âme de la poutrelle 14, et de l'autre par les roues 17 qui roulent sur la bande verticale 18. Ce chariot 14 porte au milieu l'induit 19 et, au dessus des roues de guidage 16 et 17, les sabots de freinage 20 qui, lorsque ces roues de guidage rattrappent leur jeu 21 viennent se coincer entre les bandes obliques 22. REVENDICATIONS 1 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre sous tension, dans chaque moteur-frein, un nombre variable de bobines, afin d'adapter à la charge des véhicules l'effort fourni par ce moteur-frein. 2 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant revendication 1 du présent additif caractérisé en ce que les systèmes de support des roues portent des sabots en forme de coins à axe horizon tal, tandis que certaines courbes comportent des rails plus étroits et des paires de bandes en V à axe horizontal, I'angle du V étant le même que celui des coins constitués par les sabots, I'ensemble étant disposé de façon telle que la force centrifuge vienne coincer les sabots dans les paires de bandes en V réalisant ainsi un freinage, et l'angle commun aux coins et aux bandes en V étant tel que le freinage ait la valeur voulue. 3 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant les revendications 1 et 2 du présent additif caractérisé en ce que ce sont, non pas les sabots mentionnés dans cette revendication 2 mais les paires de bandes en V, également mentionnées dans cette revendication, qui sont munies de garniture de friction, ceci en vue de disposer d'une surface suffisante de ces garnitures pour que la vitesse d'usure soit acceptable. 4 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant les revendications I à 3 du présent additif caractérisé en ce que, là où l'on veut que le système agisse uniquement en cas de survitesse, la voie est mise en dévers de la façon voulue pour annuler la force centrifuge tant que la vitesse est normale. 5 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant les revendications 1 à 4 du présent additif caractérisé en ce que les sabots mentionnés dans la revendication 2 sont fixés sur les pièces qui portent les axes des roues et les bandes en V sur les âmes des rails, ceci en vue de réduire l'imprécision de leurs positions relatives. 6 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant les revendications 1 à 5 du présent additif caractérisé en ce que les systèmes de support des sabots et des paires de bandes en V mentionnées dans les revendications 2 à 5 portent également des barres disposées de telle manière que celles qui sont portées par les systèmes de support des roues et celles qui sont portées par les systèmes de support des bandes en V frottent les unes contre les autres, I'emplacement des unes et des autres étant tel qu'à l'entrée des courbes l'action de freinage de certains sabots soit retardée et que, de cette façon, il y ait continuité entre le freinage électrique et celui qui est exercé par les sabots. 7 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications du brevet principal et suivant les revendications 1 à 6 du présent additif caractérisé en ce que les courbes où est utilisé le freinage suivant revendications 2 à 6 ont un rayon décroissant dans le sens du mouvement, ceci afin de maintenir la valeur de la décélération malgré la décroissance de la vitesse. 8 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, 9 à 23 du brevet principal et suivant revendications 1 à 7 du présent additif caractérisé en ce que les véhicules sont portés par des coussins d'air. 9 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications I à 4, 9 à 23 du brevet principal et suivant revendications 1 à 8 du présent additif caractérisé en ce que la voie surélevée est constituée par des poutrelles dont les ailes supérieures portent les bandes sur lesquelles reposent les coussins d'air, et dont les ailes inférieures servent de chemins de roulement à des chariots de guidage des véhicules qui portent les induits de ces véhicules ainsi que leurs systèmes de freinage suivant revendications 2 à 7. 10 - Système de transport suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, 9 à 23 du brevet principal, I à 9 du présent additif caractérisé en ce que le système d'amenée du courant aux compresseurs des coussins d'air des véhicules est conçu de telle façon qu'il déclenche si deux rames sont envoyées sur le même tronçon provoquant ainsi l'arrêt par frottement des voitures sur les bandes d'appui des coussins d'air.