Brevet FR3051170A1 — publié le 20171117

INSTALLATION DE TRANSPORT PAR CÂBLE MUNIE D'UN SYSTEME D'ASSISTANCE A L'ACCELERATION ET A LA DECELERATION D'UNE CABINE DESCRIPTION [001] La présente invention se rapporte au domaine des installations de transport par câble. Plus particulièrement, l'invention se rapporte aux systèmes de transport automatiques de personnes (« automated people mover »-APM en anglais). Ce type d'installation comprend une ou plusieurs cabines mues par des câbles situés sur la voie de circulation ou sur le côté de celle-ci. [002] Dans le système des APM, les cabines peuvent être plusieurs à être tirés par le même câble tracteur, par exemple de 2 à 4 cabines par câble. Le câble lui-même est tiré par un système de traction comportant un moteur électrique. [003] Le système des APM est souvent installé dans un aéroport, un site urbain, ou dans une zone industrielle. Dans l'exemple de l'aéroport, chaque fois que la cabine entre dans une station d'un terminal, elle est ralentie jusqu'à l'arrêt permettant la montée et la descente des passagers. La cabine est accélérée ensuite lors de sa sortie de la station. Dans le cas où plusieurs cabines sont tirées par un même câble, elles sont ralenties et accélérées en même temps. [004] Cependant, au moment du démarrage ou de l'arrêt de la cabine, le câble tracteur doit supporter une force d'inertie importante exercée par chaque véhicule. En effet, lorsque la cabine s'approche d'une station, le câble réduit sa vitesse de traction afin de ralentir l'ensemble des cabines jusqu'à les arrêter complètement, ce qui permet la descente et la montée des passagers. Quant à la cabine, elle présente une inertie qui s'oppose au ralentissement du câble. De façon identique, lors du démarrage, le câble supporte de nouveau une résistance due à l'inertie de la cabine, des poulies et des galets supports de câble. 3051170 2 [5] Par conséquent, le câble tracteur doit être dimensionné de sorte à pouvoir supporter une telle résistance. A titre d'exemple, le diamètre du câble est de 30 mm à 54 mm. La cabine doit donc être équipée de poulies et de galets supports de câbles ayant une dimension 5 compatibles avec le câble. Ces éléments, parfois massifs, demandent un effort important pour les monter dans l'installation de transport. [6] L'objet de la présente invention est de proposer une installation de transport par câble comprenant au moins un câble, des galets guide et des poulies à taille réduite par rapport aux installations 10 conventionnelles. Description de l'invention [7] L'installation de transport par câble selon l'invention comprend au moins deux stations et au moins une cabine mue par au moins un câble, la cabine circulant sur une voie de circulation. L'installation 15 est caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'assistance à l'accélération de la cabine lors de sa sortie de la station et à la décélération de la cabine lors de son entrée dans la station. [8] Ainsi, le système d'assistance permet de réduire la force d'inertie engendrée par la cabine. En effet, lors de l'approche de la cabine 20 d'une station, le système d'assistance freine la cabine en même temps que le câble diminue sa vitesse de traction. De cette manière, l'inertie propre de la cabine au moment du ralentissement est absorbée une partie par le système d'assistance. Il y a donc moins de résistance exercée par la cabine sur le câble. 25 [009] Lorsque la cabine s'apprête à quitter la station, le système d'assistance accompagne la cabine dans son démarrage en lui donnant une accélération. En même temps, le câble augmente au fur et à mesure sa vitesse pour amener la cabine à une vitesse de déplacement constante. Ainsi, grâce au système d'assistance, le câble tracteur exerce une force 3051170 3 moins importante sur la cabine que dans une installation conventionnelle lors du démarrage de la cabine. [10] Dans les deux cas présentés ci-dessus, le câble supporte moins de résistance inertielle engendrée par la cabine. De cette manière, 5 on peut réduire la taille des câbles, ainsi que celle des pinces de la cabine. A titre d'exemple, la taille des câbles peut être réduite jusqu'à la moitié de celle des câbles classiques. Par voie de conséquence, la taille et le poids des galets guide et des poulies sont également réduits. [11] Selon une caractéristique de l'invention, le système 10 d'assistance comprend deux éléments : un premier élément disposé sur la cabine, un deuxième élément disposé aux abords de la voie de circulation, le deuxième élément étant adapté pour coopérer avec le premier élément. Dans un premier exemple de réalisation, l'installation comprend deux systèmes d'assistance disposés symétriquement par rapport à la voie de 15 circulation. Dans un deuxième exemple de réalisation, l'installation comprend un seul système d'assistance. [12] Avantageusement, le deuxième élément est disposé sur la voie de circulation. Ainsi, le système d'assistance n'occupe pas la largeur de l'installation. Il peut être mis sur une installation existante sans travaux 20 important. [13] Alternativement, le deuxième élément est disposé sur un quai. [14] Selon une autre alternative, le deuxième élément est disposé sur un muret latéral s'étendant au long de la voie de circulation. Le 25 deuxième élément, ainsi disposé sur le quai ou sur le muret, facilite l'accès d'un technicien en cas d'intervention afin d'entretenir ou de réparer ledit élément. [15] Avantageusement, le premier élément est constitué des roues pneumatiques motorisées et le deuxième élément constitué d'une 30 barre comprenant une surface destinée à recevoir lesdites roues pneumatiques motorisées. Les roues pneumatiques motorisées sont des 3051170 4 éléments standards souvent utilisés dans les télécabines pour accélérer ou ralentir les cabines lorsqu'elles sont débrayées du câble à l'arrivée en stations. Ainsi, l'utilisation de ces roues dans le système d'assistance selon l'invention permet de minimiser le coût d'installation. 5 [016] Alternativement, le premier élément est constitué d'aimants et que le deuxième élément est constitué des bobines d'induction coopérant avec lesdits aimants. En d'autres termes, le système d'assistance est un moteur linéaire dont l'absence de contact entre les bobines et les aimants permet de limiter le frottement entre ces éléments et de réduire les efforts 10 inertiels exercés sur le câble. [017] Dans un autre exemple de réalisation, le premier élément est constitué d'une roue à moteur électrique embarqué associée à la cabine. Ainsi, le montage du premier élément est simple à réaliser. En effet, il suffit de monter une ou plusieurs roues à moteur embarqué sur la cabine. 15 [018] Avantageusement, la roue à moteur électrique embarqué est une roue pneumatique de guidage dont l'axe de rotation est vertical, la roue pneumatique de guidage roulant sur le deuxième élément constitué d'un rail de guidage vertical. [19] Alternativement, la roue à moteur électrique embarqué est 20 constituée d'une roue roulant sur le deuxième élément constitué d'un rail horizontal de la voie de circulation. [20] La roue roulant sur le rail peut être une roue pneumatique porteuse associée à la cabine. [21] Les différentes caractéristiques de l'invention citées ci- 25 dessus, dans la mesure où elles ne s'excluent pas mutuellement, sont combinées selon toutes les possibilités d'association pour aboutir à différents exemples de réalisation de l'invention. [22] L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif et 30 nullement limitatif. 3051170 5 Brève description des figures - La figure 1 représente schématiquement une installation de transport par câble équipée d'une seule voie de circulation sur laquelle 5 roulent quatre cabines équidistantes, l'installation comprenant quatre stations et quatre systèmes d'assistance, - La figure 2 représente schématiquement une installation de transport par câble comprenant une voie de circulation, une station centrale et deux stations d'extrémité, 10 - La figure 3A représente schématiquement une vue de face d'une cabine équipée d'un système d'assistance à l'accélération et à la décélération de la cabine selon un premier mode de réalisation, - La figure 3B représente schématiquement une vue de détail du système d'assistance selon la figure 3A, 15 - Les figures 4A et 4B sont des vues similaires respectivement aux vues 3A et 3B d'un deuxième mode de réalisation du système d'assistance objet de l'invention, - Les figures 5A et 5B sont des vues similaires respectivement aux vues 3A et 3B d'un troisième mode de réalisation du système 2 0 d'assistance objet de l'invention. [023] Dans le présent document, le terme « vertical » désigne la verticale des figures 3A à 5B telles qu'elles sont présentées. De même, le terme « horizontal » désigne l'horizontale des figures 3A à 5B telles qu'elles sont présentées. 25 3051170 6 Description détaillée [24] La figure 1 illustre une installation de transport par câble de type monovoie, c'est-à-dire que des cabines circulent sur une seule voie 5 de circulation et dans un seul sens de déplacement. [25] L'installation monovoie 1 comprend quatre cabines 10A, 10B, 10C, 10D se déplaçant dans le sens antihoraire. Chaque cabine est attachée à un même câble 6 et elle est tractée par ce denier sur une voie de circulation 100. Les cabines 10A, 10B, 10C, 10D roulent à une vitesse 10 de déplacement y. [26] Quatre stations S1, S2, S3, S4 sont disposées sur la voie de circulation 100. Les stations sont destinées à accueillir chacune une cabine durant son arrêt. De plus, à la première station S1, il est installé un système de traction 11 pour tirer le câble 100. 15 [027] Par ailleurs, chaque station abrite un système d'assistance 15A, 15B, 15C et 15D à l'accélération et à la décélération de la cabine lors de sa sortie et son entrée dans la station. [028] Les stations sont équidistantes des unes des autres. De la même manière, les cabines sont équidistantes des unes des autres. 20 [029] La figure 2 illustre une variante d'installation 2 comprenant plusieurs cabines 10A, 10B circulant sur une voie de circulation 200 avec une station centrale S2. Celle-ci sert de zone de croisement aux cabines circulant dans deux sens opposés. De plus, à chaque extrémité de la voie est disposée une station dite d'extrémité S1 ou S3. 25 [030] Les cabines 10A et 10B sont tractés par un premier câble 61 dans un premier sens de déplacement X1 et par un deuxième câble 62 dans un deuxième sens de déplacement X2. Un système de traction de câbles 210 est installé à une extrémité du câble, ici, au voisinage de la station d'extrémité S1. 3051170 7 [031] Par ailleurs, deux systèmes d'assistance 15A et 15B sont disposés de part et d'autre de la station centrale S2. Les stations d'extrémités S1, S3 abritent également chacune un système d'assistance 15C ou 15D. 5 [032] Lorsqu'une cabine 10A ou 10B arrive à une extrémité de la voie de circulation 200, un dispositif de changement de câble est prévu pour déplacer ou changer la pince d'un câble à l'autre. Il est aussi possible de prévoir un plateau tournant, une plaque de transfert ou d'autres systèmes connus par l'Homme du métier. 10 [033] Il existe une autre variante de l'installation dans laquelle plusieurs stations S2 et plusieurs cabines sont disposées sur le parcours. [034] Sur la figure 3A, on voit une cabine 10, faisant partie de l'installation 1 illustré à la figure 1, équipée d'un ensemble de pneus de guidage 11 dont l'axe de rotation est vertical. Les pneus de guidage 11 15 roulent sur un seul rail longitudinal 13 situé au milieu de la voie de circulation 100. Le rail longitudinal 13 reçoit sur chacun de ses côtés latéraux un des pneus de guidage 11. Ainsi, les pneus de guidage 11 servent à diriger la cabine 10 dans la voie de circulation 100. [035] La traction de la cabine 10 est assurée par un câble 17 2 0 soutenu par une poulie (non représentée). La cabine 10 est attachée au câble 17 moyennant d'une pince 18. L'ensemble du câble 17, de la pince 18 et de la poulie est disposé au milieu de la voie de circulation 100 et au dessus du rail longitudinal 13. [036] Par ailleurs, la cabine 10 est supportée par deux coussins 25 d'air 16 étant en contact direct avec la voie de circulation 100. [037] L'installation 1 comprend en outre un système d'assistance 15 à l'accélération et à la décélération de la cabine 10. [038] Sur la figure 3B, le système d'assistance 15 comprend un premier élément 12 constitué d'une barre 120 et un deuxième élément 14 3 0 constitué de roues pneumatiques motorisées 140. 3 0 5 1 1 7 0 8 [039] La barre 120 est reliée à la cabine 10. Elle est disposée en dessous d'un habitacle 110 recevant des passagers de la cabine 10. La barre 120 comprend en outre une surface 121 qui est destinée recevoir des roues pneumatiques motorisées 140. 5 [040] Les roues motorisées 140 sont installées sur le muret latéral 105 situé de part et d'autre de la voie de circulation 100. Elles sont agencées de sorte que leurs axes de rotation X sont verticaux. Ainsi, lorsque la barre 120 et les roues motorisées 140 sont en contact, le périmètre 141 des roues motorisées 14 roule sur la surface 121 de la barre 10 120. [41] Un moteur électrique (non représenté) est installé aux alentours des roues motorisées 14 de manière à lui fournir l'énergie nécessaire pour son fonctionnement. [42] Nous allons décrire le mode de fonctionnement du système 15 d'assistance lors de la l'accélération et de la décélération de la cabine 10. [43] Lorsque la cabine 10 s'approche de la station S1, le système d'assistance 15 se met en marche. Dans l'exemple donné aux figures 3A et 3B, les roues motorisées 140 tournent à une vitesse inférieure à la vitesse de déplacement v de la cabine. De cette manière, les roues 2 0 motorisées 140, étant en contact avec la cabine 10 via la barre 120, ralentissent la cabine 10. [44] Une fois que la cabine 10 est arrêtée à la station S1, le système d'assistance 15 est désactivé. [45] Dans le cas du démarrage, lorsque la cabine 10 s'apprête à 25 quitter la station S1, le système d'assistance 15 démarre à nouveau. Dans l'exemple donné aux figure 3A et 3B, les roues motorisées 140 augmentent progressivement leur vitesse à une vitesse égale à la vitesse de déplacement v de la cabine de manière à lui donner un élan au démarrage. 30 [046] Avantageusement, l'installation peut comprendre un système de détection de l'approche de la cabine, ledit système de détection étant 3051170 9 disposé dans chaque station. Ainsi, une fois que ce système de détection repère la présence de la cabine au voisinage de la station, il envoie un signal de déclenchement au système de d'assistance qui est ensuite activé. 5 [047] Les figures 4A et 4B représentent un autre mode de réalisation du système d'assistance 25 à l'accélération et à la décélération de la cabine 10. [48] Le système d'assistance 25 comprend un premier élément 22 constitué d'aimants 220 et un deuxième élément constitué des bobines 10 d'induction 240. Ainsi, l'ensemble d'aimants 220 et de bobines d'induction 240 constitue un moteur linéaire. [49] Dans cet exemple, le premier élément 22 est constitué d'une plaque rectangulaire disposée verticalement et contenant des aimants 220. Il est relié à la cabine 10 à l'aide d'un moyen d'accrochage 221. 15 [050] Parallèlement, les bobines d'induction 240 sont accrochées au muret latéral 105 s'étendant le long de la voie circulation 100. Un générateur électrique (non représenté) est installé près des bobines afin de les alimenter en courant électrique alternatif. [051] Lors d'une sortie de la cabine 10 de la station, le générateur 20 électrique, sous le contrôle d'un système électronique, augmente progressivement la fréquence et l'intensité du courant dans les bobines 240. Ainsi, l'interaction électromagnétique entre les aimants 220 et les bobines 240 fait augmenter progressivement la vitesse de la cabine 10 jusqu'à atteindre la vitesse de déplacement y. 25 [052] Lors d'une entrée en station de la cabine 10, les aimants 220, en passant devant les bobines 240 y créent un courant induit. Un champ électromagnétique issu du courant induit parcourant dans les bobines 240 s'oppose au déplacement de la cabine 10. Par conséquent, la cabine 10 est ralenti jusqu'à son arrêt. 30 [053] Dans les exemples illustrés aux figures 3A, 3B, 4A et 4B, le deuxième élément 14 ou 24 est disposé sur le muret latéral 105. Dans un 3051170 10 autre exemple de réalisation, le deuxième élément 14 ou 24 peut être placé sur la voie de circulation 100. Par conséquence, le premier élément 12 ou 22, toujours relié à la cabine 10, doit s'orienter vers le bas de manière à pouvoir coopérer avec le deuxième élément. 5 [054] Dans un autre exemple, le deuxième élément 14 ou 24 peut être installé sur le quai de la station et coopère avec le premier élément 12 ou 22 de la cabine 10. [55] Le premier élément 12 ou 22, étant une barre 120 ou une plaque aimantée 220, celui-ci n'alourdit pas beaucoup la cabine 10. Ainsi, 10 la masse totale de la cabine 10 varie peu après l'ajout du premier élément 12 ou 22. L'énergie consommée pour tracter la cabine 10 reste donc réduite. [56] Les figures 5A et 5B représentent un troisième mode de réalisation du système d'assistance 35 à l'accélération et à la décélération 15 de la cabine. [57] Sur la figure 5A, la cabine 30 a une configuration différente de celle des exemples précédents. La cabine 30 est équipée de deux roues pneumatiques de guidage 32 dont l'axe de rotation est vertical. Les roues pneumatiques de guidage 32, ci-après appelées roues de guidage 20 32, roulent sur des rails de guidage verticaux 34. Chacun de ces rails 34 est installé sur le muret latéral 105. Ainsi, les roues de guidage 32 servent donc à diriger la cabine 30. [58] La traction de la cabine 30 est assurée par un câble 37 soutenu par une poulie (non représentée). La cabine 30 est reliée au câble 25 37 au moyen d'une pince 38. Par ailleurs, la cabine 30 est supportée par deux coussins d'air 36 étant en contact direct avec la voie de circulation 100. [59] Sur la figure 5B, on voit en détail le système d'assistance 35 selon un troisième mode de réalisation. Le système d'assistance 35 30 comprend deux éléments, un premier élément 32 constitué de la roue 3051170 11 pneumatique de guidage 320 et le deuxième élément 34 constitué du rail de guidage vertical 340. [60] La roue de guidage 320 comprend un moteur électrique embarqué (non représenté) qui est apte à régler la vitesse de ladite roue. 5 Autrement dit, la roue de guidage 320 est une roue à moteur électrique embarqué avec un axe de rotation vertical X'. [61] Lorsque la cabine 30 entre dans une station, la roue de guidage 320 roule à une vitesse inférieure à la vitesse de déplacement y. Ainsi, la cabine 30 est ralentie jusqu'à son arrêt complet. 10 [062] Dans le cas de démarrage, la roue de guidage 320 augmente au fur et à mesure sa vitesse jusqu'à atteindre la vitesse v de la cabine 30, ce qui permet de lui donner un élan. [63] Dans un autre exemple de réalisation, la roue à moteur électrique embarqué est une roue en acier roulant sur des rails horizontaux 15 sur la voie de circulation. Ainsi, la roue en acier assure trois fonctions différentes : guidage, support pour la cabine et assistance à l'accélération et à la décélération de la cabine. [64] Selon une autre configuration, la roue à moteur électrique embarqué est une roue pneumatique porteuse roulant sur les rails de la 20 voie de circulation. Elle assure au moins deux fonctions suivantes : support de la cabine et assistance à l'accélération et à la décélération de la cabine. [65] Pour alimenter en électricité le moteur embarqué dans la roue, une ligne électrique doit être installée sur au moins une partie de la voie de circulation 100. 25 [066] Bien entendu, les exemples de réalisation décrits précédemment sont tout à fait compatibles avec l'installation 2 illustrée à la figure 2. REVENDICATIONS1. Installation (1, 2) de transport par câble comprenant au moins deux stations (S1, S2, S3, S4) et au moins une cabine (10A, 10B, 10C, 10D, 30) mue par au moins un câble (17, 37), la cabine (10A, 10B, 10C, 10D, 30) circulant sur une voie de circulation (100, 200), caractérisé en ce que l'installation (1, 2) comprend un système d'assistance (15, 15A, 15B, 15C, 15D, 25, 35) à l'accélération de la cabine (10A, 10B, 10C, 10D, 30) lors de sa sortie de la station et à la décélération de la cabine (10A, 10B, 10C, 10D, 30) lors de son entrée dans la station. 2. Installation (1, 2) de transport par câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'assistance (15, 15A, 15B, 15C, 15D, 25, 35) comprend deux éléments, un premier élément (12, 22, 32) étant disposé sur la cabine (10A, 10B, 10C, 10D, 30) et un deuxième élément (14, 24, 34) étant disposé aux abords de la voie de circulation (100, 200), le deuxième élément (14, 24, 34) étant adapté pour coopérer avec le premier élément (12, 22, 32). 3. Installation de transport par câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième élément (14, 24, 34) est disposé sur la voie de circulation (100, 200). 4. Installation de transport par câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième élément (14, 24, 34) est disposé sur un quai. 5. Installation de transport par câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième élément (14, 24, 34) est disposé sur un muret latéral (105) s'étendant au long de la voie de circulation (100, 200). 6. Installation de transport par câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le deuxième élément (14) est 3051170 13 constitué des roues pneumatiques motorisées (140) et que le premier élément (12) constitué d'une barre (120) comprenant une surface (121) destinée à recevoir lesdites roues pneumatiques motorisées. 5 7. Installation de transport par câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le premier élément (22) est constitué d'aimants (220) et que le deuxième élément (24) est constitué des bobines d'induction (240) coopérant avec les aimants (220). 10 8. Installation de transport par câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le premier élément (32) est constitué d'une roue à moteur électrique embarqué associée à la cabine (30). 15 9. Installation de transport par câble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la roue à moteur électrique embarqué est une roue pneumatique de guidage (320) dont l'axe de rotation est vertical, la roue pneumatique de guidage (32) roulant sur le deuxième élément (34) constitué d'un rail de guidage vertical (340). 20 10. Installation de transport par câble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la roue à moteur électrique embarqué est constituée d'une roue roulant sur le deuxième élément constitué d'un rail horizontal de la voie de circulation (100, 200). 25