Brevet FR2648418A1 — publié le 19901221

La présente invention est relative 8. un ensemble constitué par un véhicule à roues et ses pistes de roulement. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel ensemble dans lequel le véhicule constitue soit une simple enceinte d' accueil des passagers, soit une enceinte d'activités, par exemple un restaurant, un bar, ou encore-une salie de conféren- ces, de spectables ou de jeux, le véhicule parcourant ou traversent à très basse vitesse une zone touristique aménagée , par exemple un parc floral , animalier, d'attraction. ou de loisirs. Elle a pour but de fournir un ensemble de ce genre qui peut se déplacer 9 très basse vitesse suivant unpareours qui peut être très sinueux et présenter des virages à. très faible rayon de courbure. Â cet effet, l'ensemble aelon l'invention , dans lequel le véhicule comporte un chêssis porteur de roues et supportant une structure de réception des passagers, est caractérisé par le fait que: le châssis porte d'un côté au moins une première roue avant et au moins une première roue arrière agencées pour rouler sur un rail dans une liaison de guidage trensversal bilatéral avec celui-ci ; le châssis porte de lfautre côté, en général au droit des premières roues avant et arrière, au moins une seconde roue avant et au moins une seconde roue arrière. agencées pour rouler sur une piste large sensiblement parallèle au rail et dans une liaison sans guidage transversal pour permettre un déplacement transversal bilatéral des secondes roues avant et arrière par rapport aux remiêres roues dans les virages, notamment.dans les virages à très faible rayon de courbure Le guidage transversal bilatéral des premières roues avant et arrière par rapport au rail peut se faire, par exem- ple, an ayant recours à des roues du type chemin dorer présentant toutefois un double boudin, et/ou en prévoyant su moins un galet latérald'axe vertical qui appuie latéralement sur chaque côté du rail. Suivant un mode de réalisation préféré, le chassies porte une paire de premières roues avant et une paire de premières roues arrière , chacune de ces paires tant portées par un bogie qui est articulé sur le châssis autour d'un exe vertical, de préférence situé entre les deux roues de la paire considérée Quant eux secondes roues avant et arrière, elles peuvent être portées chacune par une armature à. une ou deux roues articulée sur le châssis autour d'un axe vertical ; de préféren- ce, l'armature porte une seule roue et l'axe d'articulation de l'armature sur le châssis est hors du plan vertical contenant l'axe de la roue En général, les axes verticaux des bogies et des armatures avant et arrière sont alignés transversalement par paires. Le véhicule peut ou non être auto-moteur . Dans le premier cas, l'une au moins des premières et secondes roues avant et arrière , de préférence l'une au moins des premières roues avant et arrière , est motrice, le châssis portant alors des moyens moteurs, notamment un moteur électrique, par exemple un moteur asynchrone ou & courant continu ou alternatif avec variateur de vitesse , avec prise de courant sur des rails ,ou encore un moteur hydraulique commandé par une centrale hydraulique portée par le châssis; dans ce cas, le châssis porte de préférence, & l'avent et/ou à l'arrière, un détecteur de chocs agencé pour commander l'arrêt de l'entraSnement moteur en cas de chocs . Dans le second cas, le déplacement du véhicule est assuré par traction ou par poussée Le rail et la piste peuvent être réalisés de toute manière appropriée; par exemple, le rail est métallique et la piste est en maçonnerie, notamment en béton. Le rail et/ou la piste peuvent reposer sur un ouvrage en maçonnerie ou sur des poutres en bois ou en métal. De préférence, les premières roues avant et arrière sont plus proches de l'axe longitudinal médian du véhicule que les secondes roues avant et arrière pour supporter la plus grande partie du poids de Ensemble. De préférence également, pour assurer un meilleur confort des passagers, des moyens sont prévus entre le châssis et la structure pour assurer l'horizontalité de cette dernière. On comprendra mieux l'invention i la lecture du complément de description qui va suivre et en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig 1 est une coupe transversale schématique d'un ensemble constitué selon un mode de réalisation préféré de l'invention; Fig 2 est une vue schématique et partielle en plan montrant l'agencement des roues et le comportement du véhicule sur le rail et la piste dans le cas d'un virage présentant un très faible rayon de courbure; Fig 3 est une vue latérale montrant l'agencement d'un bogie pour les premières roues avant et arrière ; Fig 4 est une vue en bout du bogie de la Figez et montre en outre des moyens d'alimentation électrique dans le cas d' un véhicule auto-moteur & -propulsion électrique; Fig 5 est une vue latérale d'une armature pour les secondes roues avant et arrière; Fig 6 est une vue en bout de l'armature de la Fig 5; et Fig 7 est une vue extérieure générale d'un ensemble selon l'invention installé sur un ouvrage pour le parcours ou la traversée A basse vitesse d'une zone touristique aménagée On a schématiquement représenté en coupe sur la Fig 1 un ensemble réalisé suivant un mode de réalisation préféré de l'invention. Cet ensemble comporte un véhicule 1 8. roues et deux pistes de roulement 2, 3 . Le véhicule 7 comporte un châssis 4 et une structure 5 de réception de passagers . La structure 5, dans l'application préférée considérée, constitue soit une s'.- ple enceinte d'accueil , soit une enceinte d'activités , par exemple un restaurant, un bar , ou encore une salle de coniéren- ces , de spectacles ou de Jeux . Â cet effet, la structure 5 qui est supportée par le châssis 4, comporte un plancher 6, une paroi latérale 7 qui est vitrée en but ou partie, éventuellemeBt des protections solaires ou des grilles de protection amovibles 8, une toiture 9 fixe ou amovible et des équipements intérieurs 10 représentés ici par une table et des chaises. L'accès å l'intérieur de l'enceinte se fait par une porte latérale 71 qui est accessible depuis une rampe ou passerellze fixe 12. D'un côté, le châssis 4 porte au moins une première roue avant 13 et eu moins une première roue arrière 14 qui sont agencées pour rouler sur un rail 2 constituant l'une des deux pistes de roulement, dans une liaison de guidage transversal bilatéral avec celui-ci. Comme schématiquement représenté sur la Fig 1, cette liaison de guidage transversal bilatéral peut être réalisée en constituant le rail 2 et les roues 13 et 14 suivant le type chemin de fer et en faisant comporter aux roues un double boudin. On peut renforcer ce guidage bilaté- ral, sur au moins un côté, par une roue horizontale 15 qui appuie sur un côté du rail et dont l'axe est vertical . Dans 1' exemple considéré, comte cela décrit plus on détail ci-après, on prévoit, pour chaque roue ou groupes de roues avant et ar:- rière quatre roues auxiliaires 15 de guidage latéral Le châssis 4 porte également, en général au droit des premières roues avant et arrière 13 et 14, au moins une seconde roue avant 16 et au moins une seconde roue arrière 17. Comme montré sur les figs 1 à 6, ces secondes roues 16 et 17 sont à profil lisse , c'est-8-dire qu'elles ne comportent pas de boudins ; ces roues.16 et 17 sont destinées à rouler sur. une piste large 3 qui constitue le deuxième piste de roulement pour le véhicule et qui est sensiblement parallèle au rail 2; les roues 16, 17 coopèrent avec la piste 3 dans une liaison sans guidage transversal, de manière à permettre un déplacement transversal bilatéral des roues 16, 17 par rapport à la piste 3 lors du déplacement du véhicule 1 dans des virages à très faible rayon de courbure . Le rôle de cette possibilité pour les roues 16, 17 de se déplacer transversalement sur la piste 3 apparat clairement sur la fis 2 . Sur cette figure, on a schématisé en 18 les deux lignes transversales qui relient les points centraux respectivement de l'ensemble de roues avant et de l'ensemble de roues arrière ; on a en outre représenté en 19 les plans normaux au rail 2 passant par les points centraux respectivement de l'ensemble des premières roues avant et de l'ensemble des premières rouesarrière. Les plans 19 sont, par construction, également perpendiculaires à la piste large 3 . En raison de la forte courbure du rail 2 et de la piste 3, l'angle a qui est formé chaque fois entre les plans 18 et 19 est relativement important; du fait que, par construction, la voie avant et arrière du véhicule se retrouve dans les plans 19, entre les lignes médianes du rail 2 et de la piste 3, il est évident que, dans chaque plan 18, la distance entre les lignes médianes du rail 2 et de la piste 3 est notablement différente de la voie associée, de sorte qu'un déplacement ou décalage latéral de chaque roue 16,17 est nécessaire . Dans l'exemple de virage représenté sur la fig 2, la piste large 3 est å l'extérieur, de sorte que les roues 16 et 1? sont décalées vers l'intérieur du virage .Bien entendu, dans le cas où la piste large 3 se trouve à. l'intérieur d'un virage, les roues 16, 17 se déplacent latéralement vers l'extérieur du virage . En d'autres termes,sur des3 stes seni- blement paralleles,que Xue soit le sens~du virage; les roues 16, 17 se déplacent toujours pour se rapprocher du rail 2. On décrira maintenant plus en détail les ensembles de roues 13 à 17 Bn ce qui concerne tout d'abord les premières roues avant et arrière 13, 14, on prévoit une paire de roues avant et une paire de roues arrière . Comme montré sur les figs 3 et 4, chaque paire de roues 13, 14 appartient à un bogie 20 dont le bAti 21 peut tourner autour d'un pivot vertical 22 qui est prévu entre les roues . Le bâti de bogie 21 est monté sur une semelle fixe 23 , avec interposition d'un palier 24 de roulement et de butée axiale , la semelle 23 -étant solidaire du châssis 4. Les pivots verticaux 22 constituent les points centraux mentionnés précédemment pour les premiers ensembles de roues .Le châssis de bogie 21 porte, de chaque côté, à l'avant et à l'ar- rière, l'un des~galets 15 d'axe vertical qui coopère avec un flanc du rail 2 pour assurer le guidage transversal du bogie. Dans le cas où le véhicule 1 est auto-moteur , au moins l'une des premières et secondes roues avant et/ou arrière est motrice. Dans l'exemple représenté. sur les figa 3 et 4, au moins l'un des bogies 20 est moteur, et l'entrainement se fait par voie électrique . Dans l'exemple considéré, un support 25 est prévu le long du rail de roulement 2 et il porte un rail 26 d'alimentation électrique qui coopère avec un Jeu de frotteurs 27 portés par le bâti de bogie 21, le rail 2 constituant l'autre borne d'alimentation électrique et coopérant électriquement avec la roue.. Le courant électrique est délivré à un moteur électrique 28 de tout type approprié , par exemple un moteur asynchrone ou à courant continu ou alternatif . Â la sortie du moteur 28 est prévu un variateur de vitesse 29 dont l'arbre de sortie 30 porte une roue à channe 31 coopérant avec une channe fermée 32 qui passe sur une roue i chaine 33 solidaire de l'une des roues 13, 14 du bogie 20. En variante, on pourrait prévoir un moteur hydraulique porte par le véhicule et alimenté i partir d 'une centrale hydraulique également portée par levéhicule Dans les deux cas, la commande des moyens moteurs est assurée par un opérateur qui est soit dens le véhicule luisême , soit dans un poste de commande éloigné permettant une télécommande Bien entendu, dans le cas où le véhicule 1 n'est pas moteur, son déplacement est assuré par traction ou par poussée de la part.d'un véhicule moteur, On décrira maintenant en référence aux figa 5 et 6 un mode de réalisation des secondes roues avant et arrière. Suivant cette réalisation, on prévoit une seule roue avant 16 et une seule roue arrière 17. La roue 16, 17 est montée folle par son arbre 34.sur une armature 35 en forme de chape qui peut tourillonner librement autour d'un axe vertical par un pivot 36 qui est situé hors du plan vertical contenant l'axe de l'arbre 34. Le pivot 36 est reçu librement dans un fourreau 37 solidaire de l'armature 35 et il est solidaire d' une semelle 38 fixée sur le châssis 4. Un palier 39 de roulement et de butée axiale est disposé entre la semelle 38 et 1' armature 35 . Le pivot vertical 36 constitue le point central des roues 16, 17 mentionné précédemment. Du.fait que le pivot vertical 36 est décalé par rapport à l'arbre de la roue 16, 17 correspondante, l'armature 35 s'oriente d'elle-même dans les virages, comme montré sur la fig 2, pour que la trejec- toire de la roue 16, 17 soit sensiblement parallèle à la piste 3. En outre, du fait que l'armature 35 peut tourillonner autour du pivot 36, le décalage latérale de la roue 16,17 se fait sans frottement excessif sur la piste 3. Bien entendu le pivot 36 se trouve touJours en avant de la roue correspondante 16, 17 ; en cas d'inversion du sens de marche du véhicule 1, l'armature 35 tourne de 180 , de façon connue en soi Suivant une variante non représentée, on pourrait assurer le déplacement de la roue 16, 17 dans les virages à. forte courbure en montant chaque roue 16, 17 de façon coulissante sur son arbre ,les roues 16, 17 et la piste 3 6tant alors du même type que les roues 13,14 et le rail 2 ; ce montage coulissant pourrait être complété par un montage du type à. rotule permettant à la roue 16, 17 de s'orienter de manière que sa trajectoire soit sensiblement parallèle a. la piste 3, et ce pour réduire les frottements Que le véhicule 1 soit auto-moteur ou non, il est de préférence équipé d'un pare-choc avant 40 et d'un parechoc arrière 41 constituant un détecteur de chocs agencé pour commander l'arrêt de I'entrarnement moteur en cas de chocs, aussi bien dans le cas où l'opérateur est dans le véhicule que dans le cas d'une commande à distance En général, le rail 2 est métallique, surtout dans le cas d'un véhicule auto-moteur à entrarnement électrique tandis que la piste 3 peut être en maçonnerie. Comme montré sur la fig 1, le rail 2 et la piste 3 peuvent reposer directoment sur des longrines 42 en maçonnerie; toutefois , ces supports peuvent être remplacés par des poutres en bois ou en mé- tal . Dans l'exemple d'implantation représenté sur la fig 7, le rail 2 et la piste 3 reposent sur des poutres 43 qui sont portées par une charpente 44 ancrée au sol par des massifs 45 Suivant une caractérlstique non représentée, on peut prévoir des moyens, disposés ventre le chassies 4 et la structure 5, pour assurer l'horizontalité de celle-ci dans le cas où le rail 2 et la piste 3 ne sont pas au même niveau horizontal Comme montré sur la fig 2, les premières roues avant et arrière 13, 14 sont plus proches de l'axe longitudinal médian A-A du véhicule que les secondes roues avant et arrière 16, 17. Cet agencement permet, du fait que la majeure partie du poids du véhicule est supportée par les premières roues 13, 14, d'une part , de renforcer l'adhérence des roues 13, 14 dans le cas où elles sont motrices et, d'autre part, de diminuer la charge sur les roues 16, 17, ce qui facilite le déplacement ou pivotement transversal des roues 16, 17 lorsque le rayon de courbure varie, ce déplacement ou pivotement s'accompagnant toujours d'un certain frottement. Bien entendu l'invention n'est pas limitée'au modes de réalisation, non plus qu'aux modes d'application, qui ont été décrits; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre . C'est ainsi, par exemple, que le déplacement transversal, c'est-à-dire la simple c=iente- tion dans la réalisation des Figs 1 à 6, ou le déplacement axial et l'orientation dans le cas de la variante mentionnée non- représentée ( dans laquelle les roues 16, 17 peuvent coulisser axialement et s'orienter autour d'une rotule ), des secondes roues 16, 17 peut être assuré par au moins une bielle telle que 46 schématisée sur la Fig 2 et couEiLant les armatures 20,35 des roues; dans le cas de la Fig 2, chaque bielle 46 est parallèle i la ligne 18 Joignant les points centraux 22, 36 et elle est articulée sur les armatures 20, 35 pour que sa longueur soit égale A la distance entre ces points centraux REZDICAI2IONS 1. Ensemble constitué par un véhicule (1) à roues et ses pistes de roulement (2,3), le véhicule (1) comportant un châssis (4) porteur de roues (13, 14, 16, 17) et supportant une structure (5) de réception de passagers, caractérisé par le fait que : le châssis (4) porte d'un côté au moins une première roue avant (13) et au moins une première roue carrière (14) agencée pour rouler sur un rail (2) dans une liaison de guidage transversal bilatéral avec celui-ci; le châssis (4) porte de l'autre côté, en général au droit des premières roues avant et arrière.(13, 14) au moins une seconde roue avant (16) et au moins une seconde roue arrière (17) agencées pour rouler sur une piste (3), la pisté (3),les secondes roues (16 les moyens de support de ces dernières permettant un dépla cement trsnsversal bilatéral des secondes roues avant et arriè- re (16, 17) par rapport aux premières roues avant et arrière respectives (13, 14) dans les virages, notamment dans les virages à très faible rayon de courbure 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les premières roues avant et arrière (13,14) sont des roues du type chemin de fer à double boudin et/ou coopèrent avec des galets latéraux (15) d'axe vertical appuyant latéralement sur chaque côté du rail (2). 3. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le châssis (4) porte une paire de premières roues avant (13) et une paire de premières roues carrière (14), chaque paire de roues étant portée par un bogie (20) articulé sur le chassies (4) autour d'un axe vertical (22), de préférence situé entre les deux roues du bogie 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, cacaractérisé par le fait que les secondes roues avant et arrière (16, 17) sont portées chacune par une armature (35) articulée sur le châssis (4) autour d'un axe vertical (36) qui est décalé par rapport au plan vertical contenant l'axe de la roue associde (16,17). 5. Ensemble selon l'une des revendications 3 et 4 considérées en combinaison, caractéri par le fait que les axes verticaux (22,36) des bogies (20) et des armatures (35) des roues avant et carrière (13,14, 16, 17). sont alignés transversalement par paires 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à. 5, caractérisé par le fait que l'une au moins des premières ou secondes roues avant ou arrière (13, 14, 16, 17) est motrice. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le châssis (4) porte des moyens moteu(28), notamment un moteur électrique, par exemple un moteur asynchrome ou a courant continu ou alternatif avec variateur de vitesse (29), la prise de courant se faisant sur tes~stionotamment le rail (?) et sur des moyens d'alimentation (25,26),.ou encore un moteur hydraulique porté par le véhicule et alimenté depuis une centrale hydraulique portée également par le véhi- cule. 8. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le châssis (4) porte à l'avant et/ou à l'arrière un détecteur de chocs (40,41) agencé pour couan- der l'arrêt de l'entrainement du véhicule en cas de chocs 9. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le véhicule (1) est non auto-moteur et que son déplacement est assuré par traction ou par poussée. 10. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le rail (2) est métallique. 11. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la piste (3) est en maçonnerie, notamment en béton, ou métallique. 12. Ensemble selon l'une des revendications 1 & 11, caractérisé par le fait que le rail (2) et/ou la piste (3) reposent sur un ouvrage en maçonnerie (42) ou sur des poutres en bois ou en métal (43). 13. Ensemble selon l'une des revendications 1 a. 12, caractérisé par le fait les premières roues avant et arrière (13, 14) sont plus proches de l'axe longitudinal médian du vé- hicule (1) que les secondes roues avant et arrière (16,17)pour supporter la plus grande partie du poids du véhicule. 14. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la structure (5) de réception des passagers constitue une simple enceinte d 'accueil ou une enceinte d'activités, par exemple restaurant, bar, ou encore salle de conférences, de spectacles ou de jeux, notamment pour le parcours ou la traversée à. très basse vitesse et suivant un traJet présentant des rayons de courbure très faibles de zones touristiques aménagées, par exemple un parc floral animalier, d'attractions ou de loisirs 15. Ensemble selon l'une des revendications 7 à. 14, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens, entre le choisis (4 ) et la structure (5), pour assurer lhorizôntali- té de cette dernière 16. Ensemble selon l'une des revendications 1 å 3 et 5 à 15, carectérisé.par le fait .que la piste (3);st constituée par un rail et que les secondes roues avant et arrière (16,17) sont agencées pour coopérer avec le rail (2) dans une liaison de guidage transversal bilatéral avec celui-ci, les secondes roues pouvant coulisser axialement sur leur axe, et des moyens d'orientation, notamment à rotule, étant prévus pour que les secondes roues s'orientent d'elles- mêmes parallèlement au rail (2) selon la courbure de celui-ci. 17. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que la piste (3) est sensiblement paralrible au rail (2). 18. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 15 et 17, caractérisé par le fait que la piste (3) est large et que lee secondes roues avant et arrière (16,17) peuvent d'y déplacer latéralement dans les deux sens en coopérant avec elle dans une liaison sans guidage transversal. 19. Ensemble selon l'une des revendications I à. 18, caractérisé par le fait que le déplacement transversal, notamment l'orientation des secondes roues (16,17) est assuré par au moins une bielle (46) de couplage des premèros et des secondes roues, par exemple par leur armature de support, pour assurer un parallélisme ou un quasi-parallélisme des premières et des secondes roues