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" Perfectionnements apportés aux véhicules automoteurs à progression par adhérence, notamment aux véhicules de ce genre devant circuler sur des pentes".
L'invention est relative aux véhicules automoteurs dont certains au moins des organes propulseurs (roues, chenilles, etc..) assurent la progression en prenant appui, par adhérence, sur une voie de roulement reliée au sol, ladite voie pouvant être consti- tuée, par exemple, par un ou plusieurs rails, ou encore par un câble comme c'est le cas pour les cabines de téléphérique ; elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son appli- cation semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusi- vement, parmi ces engins, ceux destinés à circuler sur de fortes pentes, @ c'est-à-dire ceux pour lesquels la question d'adhérence est primo+- ¯ diale.
On a déjà proposé d'établir des engins de ce genre pour lesquels la pression des organes propulseurs sur leur voie de roule- ment, donc également leur adhérence sur ladite voie, variait de façon
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croissante avec la valeur d'une charge attelée à un organe mobile du véhiculé, mais le poids propre desdits engins n'intervenait pas pour accroître l'adhérence des organes propulseurs lorsque le véhicule se trouvait sur une pente.
L'invention a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits engins, qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent, aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à faire porter certains au moins des organes propulseurs à faire comprendre aux engins du genre en question, par un support susceptible de déplacements relatifs par rapport au châssis principal desdits engins, des moyens étant prévus qui interviennent, au cours, ou même à la fin seulement de ces déplacements, pour proportionner la pression des susdits organes propulseurs sur leur voie de roulement, à la valeur de l'effort résistant à vaincre pour assurer la progression du véhicule.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, en une deuxième disposition, plus particulièrement relative aux dispositifs du genre en question destinés à circuler sur des voies inclinées et consistant, ladite disposition -- et en même temps qu'à faire comporter auxdits véhicules des freins de ralentissement du type électro-magnétique-- à agencer de façon telle, ces mécanismes, que l'une des faces seulement de leur rotor se trouve en regard d'électro-aimants destinés à produire, lorsqu'ils sont excités, l'effet de freinage, l'autre face dudit rotor étant soumise à l'action de moyens de refroidissement;
et en une troisième disposition consistant -- et en même temps qu'à munir les engins du genre en question d'un frein de ralentissement électromagnétique et d'un dispositif de sécurité propre à t'opposer à l'emballement du véhicule en cas de défaillance du moteur -- à asservir ces deux mécanismes à un organe de commande unique tel qu'il permette de ne débloquer le dispositif de sécurité qu'une fois le frein de ralentissement actionné au maximum, la course ultérieure dudit organe permettant de réduire progreasivement l'action dudit frein de ralentissement.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application,
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ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les véhicules du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations comportant de semblables véhicules.
Et elle pourra, de tbute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci+annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 à 3, de ces dessins, représentent, respectivement en élévation avec parties coupées, en vue en plan et en coupe transversale selon III-III fig. 1, un véhicule automoteur établi conformément à l'invention,
La fig, 4, enfin, représente, de façon schématique un dispositif de sécurité appartenant au susdit véhicule.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un véhicule automoteur devant progresser par adhérence, par exemple sur une voie ferrée terrestre disposée sur des fortes pentes, par exemple encore sur le flanc d'une montagne, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On établit ce véhicule, dans son ensemble, de n'importe quelle manière usuelle appropriée, par exemple de façon qu'il comporte essentiellement, d'une part, un châssis principal 1 sur lequel est disposée ou attelée la charge à remorquer, ledit châssis étant monté, avantageusement avec interposition de ressorts 2, sur des roues porteuses à boudin 3 prenant appui sur des rails 4, et, d'autre part, des organes propulseurs tels, par exemple, que des roues 5, d'axe perpendiculaire au plan de la voie, par exemple encore au nombre de quatre disposées par groupes de deux de part et d'autre d'un rail central 6 et prenant appui contre les flancs dudit rail.
Et, conformément à la disposition principale de l'invention, on monte les roues motrices 5 sur un support susceptible de déplacements
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relatifs, de préférence parallèlement au plan de la voie, par rapport au châssis 1, et l'on prévoit des moyens qui interviennent au cours, ou même à la fin seulement, des susdits déplacements relatifs, pour proportionner la pression des roues 5 sur le rail central 6 à la valeur de l'effort résistant à vaincre pour entratner le véhicule sur son chemin de roulement.
On s'arrangera en outre do préférence pour que les susdits moyens interviennent aussi bien dans le cas où le châssis 1 tendrait à devancer les roues 5 que dans celui où ledit chassie tendrait au contraire à rester en arrière desdites roues.
On conçoit que, de cette façon, la majeure partie du poids du véhicule ainsi que la totalité des charges portées par le châssis 1 contribueront à accrottre l'adhérence des roues 5 lorsque le véhicule se trouvera engagé sur une pente, contrairement à ce qui se produisait pour les véhicules dont le châssis et les roues motrices se déplaçaient toujours solidairement. On pourra donc ainsi réduire au minimum le poids mort ne contribuant pas à proportionner l'adhérence des roues à l'inclinaison de la voie.
En outre, de tels moyens permettront aisément de répartir sur les diverses roues 5 les pressions devant permettre d'obtenir une adhérence totale du train moteur suffisante pour assurer la progression du véhicule et, par suite, de ramener à une valeur acceptable l'effort d'application exercé sur chaque roue par l'intermédiaire de ses paliers d'axes.
Bien que l'on puisse encore, compte tenu de ce qui vient d'être dit, s'y prendre de multiples manières pour constituer le susdit véhicule et notamment son chariot propulseur, il semble plus particuliè- rement avantageux d'avoir recours, pour le type de véhicule envisagé à titre d'exemple, au mode de réalisation qu'illustrent les dessins et selon lequel on procède comme suit.
On dispose respectivement chacune des roues 5 des deux groupes de roues motrices, aux extrémités de deux balanciers 7 articulés chacun, en leur milieu, sur une sorte de noix 8 présentant une rampe hélicoïdale 81, les noix relatives à chacun de ces balanciers étant réunies, par l'inter- médiaire d'organes dont il va être question ci-après, par une traverse 9
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disposée, par exemple, au dessus des balanciers 7 et présentant alors deux extrémités recourbées 91,
On prévoit, entre chaque noix 8 et l'extrémité 9 corres- pondante de la traverse 9, une noix 10 présentant une rampe hélicotda- le 101 propre à coagir avec la rampe 81, lors de débattements éventuels relatifs desdites noix,
un système élastique tel par exemple qu'un ressort 11 étant prévu entre l'extrémité 91 de la susdite traverse et la noix 10 de façon à donner lieu en tout cas à une pression d'applica- tion minimum de la roue 5 sur le rail central 6.
On relie de façon telle, cette noix 10, au châssis 1, que, lors des débattements relatifsdudit châssis par rapport aux roues mo- trices 5, les rampes 101 coagissent avec les rampes 81de façon à tendre à appliquer plus fortement les susdites roues motrices sur le rail 6, ce pourquoi l'on peut, par exemple, assujettit chaque noix 10 à une extrémité d'un bras 12 (sensiblement vertical pour sa position moyenne.
le véhicule étant supposé en palier), dont on relie l'autre extrémité, par une double articulation 121, à une sorte de châssis auxiliaire 13 entraîné dans les déplacements du châssis 1 parallèles à la voie par des butées, telles par exemple que des cornières 14, permettant cependant des débattements relatifsdes susdits châssis selon une direction perpendiculaire à celle de la voie et faire supporter le châssisauxiliaire 13 par des roues porteuses 15, par exemple par deux roues de ce genre prenant appui sur le rail central 6, un système élastique, tel par exemple que des ressorts 16 de grande flexibilité, étant prévu entre le châssis 13 et le châssis 1 de façon que les roues porteuses 15 soient toujours appliquées sur le rail 6 avec une force suffisante pour empêcher des rebondissements intempestifs de l'ensemble du chariot propulseur.
@ Et l'on dispose, sur le châssis 1, le système moteur du varicule, système que l'on peut constituer, par exemple, en faisant entraîner par un moteur 17, avantageusement par l'in- termédiaire d'un frein de ralentissement 18 et d'un dispositif de sécurité la dont il sera plus explicitement parlé ci-après, d'un renvoi conique 20 et d'une roue dentée 21, deux pignons 22 disposés respectivement à l'aplomb de
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chacune des roues motrices 5 situées d'un même côté du rail 6, en faisant coagir chacun desdits pignons 22 avec un pignon 221 disposé à l'aplomb de l'une des roues motrices situées de l'autre coté du susdit rail, et en reliant les axes des susdits pignons 22 et 221 respec- tivement à chacune des roues motrices à l'aplomb desquelles ils se trouvent,
ce avantageusement par l'intermédiaire d'arbres à joints coulissants 23 comportant chacun un double cardan 24.
Il y a lieu de noter que l'on aura intérêt à monter le moteur 17 sur un berceau 25 prenant appui sur un pivot 251, en sorte que l'on puisse modifier l'inclinaison du moteur par rapport au châssis 1 en fonction de la pente de la voie de façon à maintenir ledit moteur sen- siblement horizontal.
On pourra, par exemple, à cet effet, s'arranger pour que le pivot 251puisse être abaissé ou élevé à volonté, le berceau 25 étant articulé en outre sur le bâti portant l'arbre récepteur 26, selon un axe 27 que l'on choisit de préférence de position telle qu'il soit à égale distance des centres de cardans 28 et 29 disposés aux extrémités de l'arbre moteur et de l'arbre récepteur, ces derniers étant réunis par un arbre 30 à joint coulissant, ce afin d'assurer une transmission homocinétique du mouvement pour toutes les positions du susdit berceau.
Avant d'entrer dans une description plus détaillée du dispositif de sécurité 19 et du frein de ralentissement 18, on va indiquer tout de suite comment agit le système propulseur du véhicule venant d'être décrit.
Le véhicule étant supposé à l'arrêt en palier, les roues 5 se trouvent appliquées contre les flancs du rail central 6 par la seule force des ressorts 11. Si les roues 6 sont alors entraînées en rotation, l'ensemble du chariot propulseur tend à avancer par rapport au châssis1qui se trouve provisoirement retenu par la charge y attelée, les bras 12 s'inclinent et le jeu des rampes 8 et 101 a pour effet d'ac- croître la tension des ressorts 11 donc également l'adhérence des roues 5 sur le rail 6. Lorsque les noix 10 viennent buter contre les extrémités de la traverse 9, la pression exercée sur les balanciers 7 croîtra instantané-
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ment jusqu'à atteindre, si cela n'était déjà fait, une valeur telle que l'adhérence des roues 5 soit suffisante pour assurer la progression du véhicule.
S'il se présente alors une rampe, l'effort résistant sur le châssis 1 augmentera et, par le jeu des noix 8 et 10, la pression d'application des trains de roues 5 prendra une nouvelle valeur supérieure à la précédente. Inversement, dans une pente, si le châssis 1 tend à entraîner les roues 5, les bras 12 s'inclineront en sens inverse et l'adhérence desdites roues sera proportionnée à l'effort perturbateur, ce qui permettra de retenir le véhicule à l'aide du moteur du fait qu'on évite ainsi qu'il se produise un glissement des roues 5 sur le rail 6.
On voit en outre, d'après la description qui précède, que le fait d'articuler les bras 12 sur un châssis auxiliaire 13 présente l'avantage de soustraire l'ensemble du train propulseur à des réactions perpendiculaires à la voie consécutives à des débattements verticaux du châssis 1.
En ce qui concerne maintenant le dispositif de sécurité 19, on l'établit de façon qu'en cas d'arrêt du moteur le véhicule ne puisse pas repartir en arrière s'il se trouve engagé sur une rampe.
On constitue avantageusement un tel dispositif par une sorte de frein asservi de façon telle, au moteur 17, que, lorsque ce dernier fonctionne, il assure le déblocage dudit frein et qu'au contraire, lorsqu'il est arrêté, il permette un serrage de ce dernier'proportionné à l'effort perturbateur qui tend à faire emballer le véhicule.
A cet effet et par exemple, on pourra avoir recours au mode de réalisation qu'illustre la fig. 4 et selon lequel on dispose sur la transmission du véhicule un système démultiplicateur épicyclotdal constitué par un pignon central 31 entratné par le moteur 17 et coagissant, par l'intérmédiaire de satellites 32 montés sur un support annulaire 33, avec une couronne dentée intérieurement 34 attelée à l'arbre récepteur et soumise, sur sa périphérie, à l'action d'un frein à ruban 35 susceptible d'être actionné de façon convenable par les rotations relatives éventuelles du portesatellites 33.
Suivant ce mode de réalisation, on articule sur un axe 36, porté par un balancier 37 articulé
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selon l'axe du mécanisme, un levier coudé 38 à l'une des branches duquel on vient fixer une extrémité du ruban 35 dont l'autre extrémité est assujettie à un point solidaire du balancier 37 par exemple, sur l'axe 36, l'autre branche du susdit levier venant coagir, par l'intermédiaire d'une fourche 391 et d'un doigt 39, avec un bras 40 solidaire du porte-satellites 33, on agence cet ensemble de façon que lorsque ledit porte-satellites est sollicité par le moteur dans le sens indiqué par la flèche f1 (la couronne 34 étant supposée fixe), le bras 40 tende à provoquer le desserrage du frein, on prévoit, d'une part, un ressort 41 qui tende à amener le balancier 37 contre une butée 42 portée par le carter et, d'autre part,
un ressort 43 attelé au bras 40 de façon à créer une tension initiale du ruban de frein 35, lorsque le balancier 37 se trouve appliqué contre la susdite butée 42, et l'on complète cet ensemble par un levier 44 calé sur l'axe du levier coudé 38, de façon à permettre de provoquer le desserrage du frein à volonté, par exemple par l'action d'une came 441 de forme ap- propriée.
Le fonctionnement d'un tel mécanisme est alors le suivant :
Au départ, alors qu'il n'y a pas charge sur le mécanisme, le ressort 41 amène le balancier 37 contre la butée 42 et le ressort 43 produit un certain serrage initial du frein, si le véhicule se trouve alors engagé sur une pente, le moteur étant arrêté, la couronne 34 tendra à tourner dans le sens de la flèche f2, le balancier 37 sera entraîné, grâce à la tension du ruban 35, contre l'action du ressort 41 et viendra occuper une nouvelle position pour laquelle le levier coudé 38 prendra appui contre une butée 421 disposée en regard de la butée 42.
A partir de cet instant, tout effort supplémentaire tendant à déplacer la couronne 34 dans le sens de la flèche f2 aura pour effet de provoquer un basculement du levier 38 tel que la tension du ruban 35 s'en trohvera accrue. Ainsi l'effort de freinage se trouvera proportionné, automatiquement, à l'intensité de la charge appliquée sur la couronne 34. On pourra notamment choisir les dimensions des divers organes de façon telle que la susdite couronne soit toujours immobilisée, quelle que soit la valeur de la charge.
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Si l'on veut alors faire progresser le véhicule contre la réaction de cette charge, on embraye le moteur et le pignon 31 se met à tour- ner dans le sens de la flèche f3, entraînant en rotation les satellites 32, lesquelles, prenant appui sur la couronne 34, provoquent, par l'inter- médiaire de leurs axes, l'entraînement du porte-satellites 33 dans le sens de la flèche f1; le doigt 39 vient coagir avec la fourche 391 et le levier 38 bascule dans le sens assurant le déblocage du frein. Le ressort 41 devient alors prépondérant et le balancier 37 est ramené contre la butée 42, c'est-à-dire que le frein est complètement desserré.
Si le moteur est à nouveau arrête, ou débrayé, la couronne 34 est sollicitée par la charge qui lui est appliquée et le mécanisme revient en position de serrage.
Un résultat analogue pourrait être obtenu en utilisant, pour débloquer le frein, au lieu de la réaction du support de satellites, diren- tement le couple antagoniste appliqué au bâti du moteur.
En ce qui concerne maintenant le frein de ralentissement 18, on le choisit de préférence du type électro-magnétique, c'est-à-dire de façon qu'il comporte un rotor 18 solidaire en rotation de l'arbre à freiner, ce rotor se déplaçant devant une pluralité d'électro-aimants 45 propres à produire, à travers ledit rotor, des courants, dits de Foucault, qui réagis- sent à leur tour sur le champ des électro-aimants, engendrant une résistance à la rotation du susdit rotor, et, conformément à une disposition particulière de l'invention, on agence de façon telle, le susdit frein électro-magnétique, que tous les électro- aimants 45 se trouvent disposés en regard d'une même face du rotor 18, l'autre face dudit rotor étant soumise à l'action de moyens de refroidis- sement.
Bien que l'on puisse s'y prendre de multiples manières pour constituer lesdits moyens de refroidissement, il semble plus particulière- ment avantageux dtavoir recours, à cet effet, à un disque 46, de préférence
1 muni d'ailettes 46 que l'on peut accoler sur la face à refroidir du rotor, afin d'accroître la ventilation autour du frein et la diffusion de la cha- leur, ce disque étant établi en un métal bon conducteur de la chaleur, par exemple en aluminium.
On complètera enfin ce frein é'lectro-magnétique par un système rhéostatique permettant de régler l'intensité d'excitation des électro-
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aimants 45, donc également l'intensité de freinage.
Il y a lieu de noter que l'on aura intérêt à alimenter les bobines des électro-aimants 45 à l'aide d'une dynamo entraînée par l'un des essieux du véhicule par l'intermédiaire d'une roue libre assurant l'en*- tratnement dans le sens de la descente, ladite dynamo étant de préférence montée en tampon sur la batterie d'accumulateurs équipant ledit véhicule en sorte que cette batterie puisse assurer l'ex@itation des susdites bobines en cas de défaillance de la dynamo.
On pourra alors, avantageusement, conformément à une autre disposition de l'invention, asservir le dispositif de sécurité 19 et le frein de ralentissement 18 à un même organe de commande tel qu'il permette de ne débloquer le dispositif 19 qu'une fois les électro-aimants 45 excités au maximum, la course ultérieure dudit organe permettant de réduire progressivement l'action du frein de ralentissement.
A cet effet et par exemple, on pourra avoir recours au mode de réalisation qu'illustre la figure 4 des dessins et selon lequel, on fait commander le réhostat de manoeuvre 46 du frein de ralentissement 18 par le levier de commande 44 du dispositif de sécurité, et l'on fait en sorte que ledit levier puisse, tout en assurant le passage du courant à travers un plot allongé 471 correspondant à l'excita- tion maximum des électro-aimants 45, effectuer une course suffisante pour assurer le déblocage du dispositif 19, le frein de ralentissement étant débloqué progressivement lorsque le levier 44 est amené à soagir successivement avec des plots 472, 473, etc..
En actionnant le levier 44 en sens inverse, on provoquera un ralentissement progressif du véhicule puis son immobilisation par l'action du dispositif 19.
En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, pn a établi un véhicule qui présente de nombreux et réels avantages et notamment celui d'être d'un fonctionnement sûr.
On pourrait en outre, comme moyen de sécurité complémentaire, prévoir un second train de roues semblable au train des roues motrices en ce qui concerne le réglage de l'adhérence et comportant, ledit train de roue, des freins actionnables à volonté par le conducteur ou automatiquement
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en cas de rupture d'une pièce du mécanisme d'entraînement ou en cas d'em- ballement du véhicule au delà d'une vitesse limite.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diver- ses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment, celles où les dispositions ou bien décrites précédemment seraient appliquées,/en utilisant pour l'adhérence des roues motrices, au lieu d'un rail central supplémentaire, l'un des deux rails latéraux ou même les deux rails latéraux, ou bien à des véhicules auto-moteurs autres que des véhicules terrestres, par exemple à des bennes de téléphérique, la voie surlàquelle prennent appui les organes propulseurs étant alors constituée, par un câble ou un monorail aérien,
ou encore à des véhicules roulant sur des pneus ou bandages et comportant des roues propulsives disposées de part et d'autre d'un monorail, cette dernière application pouvant convenir, en particulier, aux automotrices sur rail dont on pourrait ainsi accroître l'adhérence de roues propulsives pinçant le rail à la façon d'une mâchoire, lorsque l'ensemble de leur carrosserie tendrait à reculer par rapport auxdites roues propulsives sous l'effet de la résistance de l'air.