CH617892A5

CH617892A5 -

Info

Publication number: CH617892A5
Application number: CH1505377A
Authority: CH
Inventors: Maxime Monne
Original assignee: Maxime Monne
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1980-06-30
Also published as: FR2373427A1; US4172423A; FR2373427B1

Description

La présente invention a pour objet un véhicule ferroviaire à monorail qui a pour but de supprimer pratiquement tout pitting.

Le véhicule ferroviaire à monorail selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un chariot porte-charge formé de deux bissels qui sont munis chacun de deux galets en général coaxiaux et sont reliés l'un à l'autre par un axe d'articulation portant un galet de centrage propre à prendre appui sur les carres internes des pistes de roulement.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention,

chaque bissel porte un galet orienteur, d'axe vertical, situé sensiblement dans le même plan que le galet de centrage, cet axe vertical étant situé dans le plan vertical contenant l'axe des galets de roulement du bissel, ou à l'extérieur par rapport à ce plan.

Chacun des bissels peut porter une charge, celle-ci étant suspendue à une barre solidaire de l'axe des galets de roulement du bissel. Mais la distance entre les charges varie alors dans les courbes.

Pour remédier à cet inconvénient, le chariot porte-charge comporte un palonnier de support qui est monté pivotant autour de l'axe de liaison des bissels, à la partie inférieure de cet axe, et dont les extrémités sont en forme de fourche, ou munies d'ouvertures oblongues, et traversées par des éléments de guidage solidaires des bissels.

Pour ne pas affaiblir le palonnier, celui-ci peut être engagé dans une chape portée par l'extrémité inférieure de l'axe de liaison et être muni, de part et d'autre de la chape, de bossages limitant son déplacement par rapport à cette chape.

Le palonnier peut comporter des tampons à ses extrémités. Il peut également être muni de galets ou roulettes anticabrage propres à prendre appui sous la voie de roulement. Ces galets peuvent avoir une forme tronconique, à génératrice courbe; ils servent alors également de tampons.

Selon une autre forme d'exécution de l'invention, le véhicule ferroviaire à monorail comporte un tracteur réalisé comme un chariot porte-charge et muni, en avant de l'axe des galets de roulement avant, d'au moins un galet d'entraînement qui est monté à rotation dans une chape articulée à la fois sur l'axe de liaison des bissels et sur un axe solidaire du bissel avant, et est relié à un moteur d'entraînement porté par le bissel.

Il est préférable de prévoir deux galets fixés sur un même axe et disposés de part et d'autre du plan longitudinal médian du tracteur.

La chape peut être reliée à l'axe de l'essieu des bissels par une fourchette solidaire de la chape et traversée par l'axe de liaison des bissels, en étant reliée par une rotule à l'axe solidaire du bissel avant. Il est alors possible de faire pivoter la chape pour écarter de la surface de la voie le ou les galets d'entraînement.

Lorsque le tracteur doit pouvoir entraîner un chariot porteur ou une série de chariots porteurs dans les deux sens, il doit être muni de deux galets d'entraînement disposés chacun à l'une des extrémités du tracteur, à l'extérieur de celui-ci par rapport aux galets de roulement. Il peut comporter un moteur propre à chacun des galets d'entraînement. Mais il peut également être prévu un moteur d'entraînement unique porté par un support fixé à la partie inférieure de l'axe de liaison des bissels, l'arbre de ce moteur étant relié à l'axe de chacun des galets, ou de chaque paire de galets, par un joint articulé ou par une transmission à doubles cardans coulissants.

L'alimentation du moteur du tracteur peut être assurée à partir d'un porte-collecteur monté pivotant sur l'axe de liaison des bissels ou sur un axe situé dans le plan vertical contenant l'axe des galets de roulement du bissel. Dans le cas où le tracteur se déplace dans un seul sens, les collecteurs peuvent être constitués par des tiges conductrices orientées vers l'arrière du tracteur et appliquées élastiquement contre les lignes d'alimentation portées par la voie de roulement.

La voie de roulement peut être quelconque. Mais, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la voie de roulement comprend une coulisse porteuse destinée à recevoir des boulons de fixation et présentant à sa partie supérieure une ouverture longitudinale permettant le passage de la tige de ces boulons, une série d'armatures de support en forme de C qui peuvent s'emboî-

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ter sur la coulisse, et deux pistes de roulement creuses, propres à recevoir des boulons de fixation sur les branches des armatures et présentant, sur l'une de leurs faces latérales, une ouvèrture longitudinale permettant le passage de la tige de ces boulons.

Chaque armature peut présenter des trous latéraux permettant d'entretoiser les armatures deux à deux. Elle peut également présenter des trous transversaux sensiblement au ras de l'assise de la coulisse et/ou à la partie inférieure de chacune de ses branches.

Les trous transversaux prévus au ras de l'assise de la coulisse permettent le passage d'une broche de bridage, la fixation d'une coulisse auxiliaire, ou l'adjonction de profils de renfort en forme de cornières. Les trous transversaux prévus à la partie inférieure de chacune des branches de l'armature permettent la fixation des pistes de roulement.

Chacune des armatures peut présenter, sur chacune de ses branches, une ouverture allongée ou deux ouvertures séparées, pour la fixation de râteliers de support des lignes d'alimentation du convoyeur. Chacune de ses branches, ou le râtelier, peut présenter une fente verticale pour le passage d'une bande de protection en matière isolante.

Cette voie de roulement peut être réalisée de façon à supporter juste sa charge en choisissant de manière correspondante l'écarte-ment des armatures. Cela est intéressant dans le cas où les charges peuvent parcourir rapidement une grande longueur pour venir ensuite s'empiler côte à côte sur un tronçon de la voie. Elle est constituée à l'aide d'éléments en nombre réduit et faciles à trouver dans le commerce. Les pistes de roulement sont facilement échangeables, sans qu'il soit nécessaire de démonter la totalité de la voie; chaque piste de roulement est réversible et peut donc être réutilisée après avoir été inversée. L'éclissage est facile et la mise à longueur de chaque tronçon peut se faire à l'aide d'outils portatifs de chantier, sans usinage de coupe soigné ou compliqué. Chaque tronçon de voie peut être maintenu en tout point par une suspente rigide ou oscillante, inclinée ou non par rapport à la verticale. La voie peut recevoir des renforts augmentant les moments d'inertie verticaux ou transversaux, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un usinage spécial ou d'utiliser des profilés spéciaux. Elle permet une fixation simple d'un dispositif électrique, électronique ou magnétique propre à capter ou à fournir des informations logicielles. Elle permet une fixation aisée des lignes d'alimentation électriques. Enfin, elle peut être utilisée dans des courbes de faible diamètre et comporter des aiguilles, des croisements ou des stations élévatrices.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un véhicule ferroviaire à monorail selon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :

la fig. 1 est une vue en élévation d'un chariot porte-charge, la fig. 2 est une vue en bout,

la fig. 3 en est une vue en plan,

la fig. 4 est un schéma montrant comment un chariot porte-charge se dispose dans une courbe,

la fig. 5 est une vue en coupe de la voie de roulement,

la fig. 6 est une vue en élévation, avec arrachement, d'une partie de cette voie,

la fig. 7 est une vue en perspective d'un râtelier supportant les lignes d'alimentation,

la fig. 8 est une vue en coupe suivant VIII-VIII de la fig. 5, la fig. 9 est une vue en élévation d'un tracteur,

la fig. 10 en est une vue en plan,

la fig. 11 est une vue en coupe d'un porte-collecteur,

la fig. 12 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation du tracteur,

la fig. 13 en est une vue en plan.

Tel qu'il est représenté aux fig. 1 à 3, le chariot porte-charge selon l'invention est formé de deux bissels la et lb reliés l'un à l'autre par un axe vertical 2. Chacun des bissels comprend un support 3 en T dont la barre supérieure horizontale 3a forme essieu et porte à ses extrémités des galets de roulement 4, alors que sa barre verticale 3b est solidaire d'une plaquette de liaison 5 dont l'extrémité est en forme de chape, les deux chapes étant réunies entre elles par l'axe 2.

L'axe 2 porte, à sa partie inférieure, un galet de centrage 6. Ce galet est disposé un peu en dessous des galets de roulement 4 et est dimensionné de manière que, lorsque les galets 4 reposent sur deux rails 7, ils se trouvent entre ces deux rails, pratiquement au contact de leurs carres internes 7a (fig. 2).

Par ailleurs, chacune des barres 3b est solidaire d'une chape 8 qui est disposée vers l'extérieur du bissel et dans laquelle est monté pivotant un galet orienteur 9 situé dans le même plan que le galet 6.

Lorsque le chariot porte-charge se trouve dans une partie courbe de la voie de roulement, le galet centreur 6 et le galet orienteur 9 coopèrent avec les carres internes 7a des rails 7 (fig. 4) pour orienter les bissels de façon que les essieux 3a passent pratiquement par le centre instantané de rotation 10, c'est-à-dire par le centre de la courbe. Il n'y a pas de pitting, à condition que la différence des angles oc et a' que font avec la normale à la voie passant par le centre du galet 6 respectivement l'essieu 3a et la droite joignant le milieu de cet essieu au centre instantané de rotation, soit inférieure à l'angle de pitting, la valeur de ce dernier étant fonction de la charge verticale et des matériaux utilisés pour les galets de roulement 4 et les pistes.

Le chariot comporte également un palonnier 12 dont chaque extrémité est munie d'un trou oblong 13 traversé par l'une des barres 3b et repose sur une crapaudine 14 maintenue par un écrou 15, avec interposition d'une rondelle porte-charge en matière antifriction ou d'une butée à bille. Ce palonnier traverse l'extrémité inférieure 2a, en forme de fourche, de l'axe 2 et est immobilisé longitudinalement par rapport à cette fourche par des bossages 16. Dans ces conditions, l'axe médian du palonnier coïncide toujours avec l'axe 2 et la variation de l'écart entre les barres 3b des bissels est rendue possible par le débattement de ces barres dans les trous oblongs 13.

Le palonnier 12 comporte, dans sa partie centrale, une ouverture 17 dans laquelle on peut accrocher une charge, par exemple à l'aide d'une manille. Il est muni, à chacune de ses extrémités,

d'une charge 18 supportant l'axe 19 de deux galets tronco-niques 20, à génératrice courbe. Ces galets sont engagés sous la piste de roulement des rails 7 et empêchent un cabrage éventuel du chariot. Ils forment, par ailleurs, tampons lorsqu'une série de chariots accrochés les uns derrière les autres se trouve dans une courbe.

Le chariot porteur qui vient d'être décrit peut être utilisé avec n'importe quelle voie de roulement. Mais celle-ci est, de préférence, réalisée comme représenté aux fig. 5 à 8. Sur ces figures, la voie comprend une coulisse porteuse 21 qui s'étend sur toute la longueur de la voie et est constituée par un tube carré ou rectangulaire muni, sur sa face supérieure, d'une ouverture 22 pour le passage d'un boulon 23. La tête 23a de celui-ci présente un profil correspondant à celui de la face intérieure de la paroi supérieure de la coulisse; elle est de section rectangulaire et a une épaisseur inférieure à la largeur de l'ouverture 22 de la coulisse. Pour mettre en place un boulon 23 dans la coulisse, il suffit d'orienter sa tête dans la direction longitudinale de la coulisse, de l'introduire dans cette dernière par l'ouverture 22 et de la faire ensuite pivoter de 90°. Lors du serrage d'un écrou tel que 24, la tête 23a du boulon 23 vient s'appliquer contre la paroi supérieure de la coulisse.

L'ouverture 22 est, de préférence, à bords rabattus, à bords obliques, ou à bords d'épaisseur croissant de l'extérieur de la coulisse vers l'ouverture 22, comme représenté au dessin. Ces dispositions empêchent le boulon 23 de tourner lors du serrage de l'écrou 24.

Sur la coulisse 21 sont emboîtées une série d'armatures de support 25, en forme de C, qui présentent à leur partie supérieure un trou 26 pour le passage du boulon 23 et une ouverture rectangulaire 27 dont la paroi sert d'assise à la coulisse.

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Chacune des armatures 25 présente des trous latéraux 28 qui permettent de les entretoiser deux à deux par des tubes montés sur des tiges dont les extrémités sont filetées et maintenues par des écrous. Elle présente également des trous transversaux 29 disposés au ras de l'extérieur de l'ouverture 27 et des trous transversaux 30 à la partie inférieure de chacune de ses branches.

Les trous transversaux 29 permettent le passage d'une broche ou tige filetée 31 assurant, en coopération avec des écrous 32, le bridage de l'armature sur la coulisse porteuse 21. Ces trous permettent également la fixation d'une coulisse auxiliaire au moyen de cavaliers et/ou l'adjonction de renforts en forme de cornières.

A la partie inférieure de chacune des branches de l'armature 25, une piste 33 est fixée par un boulon 34 et un écrou 35. La piste 33 est conformée comme la coulisse 21, c'est-à-dire qu'elle est constituée par un tube carré ou rectangulaire muni, sur l'une de ses parois longitudinales, d'une ouverture 36 pour le passage du boulon 34. La tête 34a de ce boulon présente un profil correspondant à celui de la face intérieure de ladite paroi longitudinale; elle a une section rectangulaire et une épaisseur inférieure à la largeur de l'ouverture 36. La mise en place d'un boulon 34 dans la piste 33 se fait de la même manière que celle d'un boulon 23 dans la coulisse 21. L'ouverture 36 est, de préférence, à bords rabattus, à bords obliques ou, comme représenté, à bords d'épaisseur croissant de façon à empêcher le boulon 34 de tourner lors du serrage de l'écrou 35.

Lorsque la face supérieure 33a de la piste 33 est usée, il suffit, dans les parties droites, de retirer la piste et de la remettre en place après l'avoir fait pivoter de 180° de façon que sa face utile soit la face 33b. Dans les parties courbes, on inverse les pistes de gauche et celles de droite, après un léger reformage pour tenir compte de la différence de rayons.

Une rondelle d'épaisseur 37 peut être interposée entre la branche de l'armature et la piste 33 de façon à calibrer l'écarte-ment entre les deux pistes.

L'éclissage des coulisses 21 et des pistes 33 se fait aisément en glissant deux boulons 23 ou 34 dans les éléments à relier et en reliant ces deux boulons par une plaquette extérieure disposée de part et d'autre de la coupure. Sous un point d'appui, il peut être réalisé en fixant deux armatures 25 côte à côte.

Chacune des branches de l'armature 25 présente deux logements borgnes opposés 38, ou une lumière, qui permettent de fixer par des clips un support quelconque. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'un de ces logements sert à la fixation d'un râtelier 39 en matière plastique moulée, dans lequel reposent des lignes d'alimentation 40 et qui est solidaire d'ergots 41 en forme de becquets s'engageant élastiquement dans les logements 38.

Chacune des branches de l'armature 25 ou chacun des râteliers 39 peut comporter une fente verticale 42 ou 43 propre à recevoir une bande isolante telle que 44 s'étendant sur toute la longueur de la voie et destinée à empêcher l'utilisateur de toucher intempestivement les conducteurs 40, lorsque la tension l'impose; la fente 43 peut être légèrement incurvée vers l'intérieur, à sa partie inférieure, pour augmenter la protection vis-à-vis du conducteur 40 inférieur.

Le boulon de fixation de l'armature 25 sur la coulisse porteuse 21 peut être repris par une manille à vis 45 sur laquelle peut venir s'adapter une boucle ou une manille fixée à une suspente ou à un tendeur. Il peut également être repris par une traverse, par exemple en U. Il peut aussi servir au maintien d'un chemin de câbles électriques ou oléopneumatiques.

Les lignes d'alimentation 40 peuvent être simplement constituées par un tube en cuivre, la jonction de deux tubes adjacents étant assurée par des broches à cônes éventails. Elles sont simplement posées dans les râteliers 39 qui sont, à cet effet, munis de logements 46 s'étendant sur un peu plus de 180°, l'insertion d'une ligne dans son logement se faisant en forçant légèrement. La ligne 40 présente ainsi une surface libre sur laquelle peut passer un frotteur incliné à environ 45° et au contact de la ligne suivant un arc de 45°, comme on le verra plus loin. Pour éviter tout glissement latéral, des clips ouverts non représentés peuvent être montés sur chaque ligne 40, de part et d'autre de l'armature 25.

Les fig. 9 et 10 montrent un tracteur propre à tirer une série de chariots porte-charge tels que celui représenté aux fig. 1 à 3. Ce tracteur a une conformation générale semblable à celle d'un chariot porte-charge, c'est-à-dire qu'il est formé de deux bissels 48a et 48b qui sont reliés l'un à l'autre par un axe 49 portant un galet de centrage 6 et qui sont chacun munis de galets de roulement 4 et d'un galet orienteur 9.

Ce tracteur est destiné à se déplacer dans le sens de la flèche 50. Deux galets d'entraînement 51 sont montés à rotation dans une chape 52 qui est elle-même reliée par une rotule à la barre verticale 3b de l'essieu avant et est terminée par une fourchette engagée par l'axe 49. Dans ces conditions, l'axe 53 des galets 51 est, dans une courbe, pratiquement toujours dirigé vers le centre de la courbe. La chape 52 peut coulisser sur la barre 3b et un ressort 54, qui prend sur une rondelle 55 maintenue par une clavette 56, presse élastiquement les galets 51 contre la face inférieure du rail 7. Une courroie 57 relie une poulie 58 calée sur l'arbre 53 à une poulie 59 calée sur l'arbre de sortie d'un moteur électrique 60. Ce moteur est porté par un support 61 qui est fixé à la partie inférieure de l'arbre 3b.

Lorsque le moteur 60 est en fonctionnement, il entraîne le chariot tracteur dans le sens de la flèche 50. Si on veut déplacer le chariot à la main, il suffit de retirer la clavette 56 de sorte que la chape 52 descend et que les galets 51 ne sont plus en contact avec le rail 7.

Pour assurer l'alimentation du moteur 60, un porte-collecteur 62 est monté pivotant sur l'extrémité supérieure de l'axe 49. Des collecteurs 63, par exemple en cuivre ou en graphite, de section de préférence méplate, sont montés coulissants dans des perçages 64 du porte-collecteur et sont soumis à l'action de ressorts 65 qui tendent à les déplacer vers l'extérieur. Les perçages 64 sont orientés vers l'arrière et vers le bas de façon que les collecteurs soient pressés contre les lignes d'alimentation 40 et prennent leur courant en traînant (fig. 11). L'extrémité de chacun des collecteurs est taillée ou moulée de façon à s'adapter à la forme de la barre d'alimentation. Les collecteurs peuvent être enrobés de matière isolante, à haut pouvoir diélectrique et simplement dénudés à l'endroit de la plage de frottement.

Dans une variante non représentée, le porte-collecteur pourrait être constitué par un traînard articulé sur la partie supérieure de l'axe 49 et disposé de façon que les collecteurs soient au contact des lignes d'alimentation dans le plan vertical passant par l'axe des galets 4 arrière.

Lorsque le tracteur doit pouvoir se déplacer dans les deux sens, il est nécessaire de prévoir un galet d'entraînement 51 à chacune des extrémités de ce tracteur (fig. 12 et 13), à l'extérieur de celui-ci par rapport aux galets de roulement 4. Un seul moteur 60 peut être prévu pour l'entraînement des deux galets. Dans l'exemple de réalisation représenté, ce moteur est porté par un support 66 fixé à la partie inférieure de l'axe 49. Le moteur 60 comporte deux arbres de sortie latéraux 67 dont chacun est relié à un arbre 68 par un joint d'Oldham 69. L'arbre 68 porte une roue dentée 70 reliée par une chaîne 71 à un pignon 72 calé sur l'axe 53 d'un des galets 51.

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Claims

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1. Véhicule ferroviaire à monorail, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un chariot porte-charge formé de deux bissels qui sont munis chacun de deux galets coaxiaux et sont reliés l'un à l'autre par un axe d'articulation portant un galet de centrage propre à prendre appui sur les carres internes des pistes de roulement.

2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot porte-charge comporte un palonnier de support qui est monté pivotant autour de l'axe de liaison des bissels, à la partie inférieure de cet axe, et dont les extrémités sont traversées par des éléments de guidage solidaires des bissels.

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3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le palonnier est engagé dans une chape portée par l'extrémité inférieure de l'axe de liaison et est muni, de part et d'autre de la chape, de bossages limitant son déplacement par rapport à cette chape.

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REVENDICATIONS

4. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot porte-charge est muni, en avant de l'axe des galets de roulement avant, d'au moins un galet d'entraînement qui est monté à rotation dans une chape articulée à la fois sur l'axe de liaison des bissels et sur un axe solidaire du bissel avant, et est relié à un moteur d'entraînement porté par l'un des bissels, ce chariot porte-charge faisant ainsi office de tracteur.

5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chape est reliée à l'axe de l'essieu des bissels par une fourchette solidaire de la chape et traversée par l'axe de liaison des bissels, en étant reliés par une rotule à l'axe solidaire du bissel avant.

6. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tracteur est muni de deux galets d'entraînement disposés chacun à l'une des extrémités du tracteur, à l'extérieur de celui-ci par rapport aux galets de roulement, et en ce que le tracteur comporte un moteur d'entraînement unique porté par un support fixé à la partie inférieure de l'axe de liaison des bissels, l'arbre de ce moteur étant relié aux axes des galets par une transmission comprenant un joint articulé.

7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite transmission est une transmission à doubles cardans coulissants.

8. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un porte-collecteur est monté pivotant autour d'un axe vertical par rapport au monorail ou convoyeur.

9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'axe de pivotement du porte-collecteur est l'axe de liaison des bissels.

10. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que les collecteurs sont constitués par des tiges conductrices orientées vers l'arrière du tracteur et appliquées élastiquement contre les lignes d'alimentation portées par la voie de roulement.

L'expérience montre que les voies ou rails de roulement, aériens ou au sol, des convoyeurs ou monorails s'usent relativement rapidement dans les courbes, plus particulièrement à l'entrée de celles-ci. Le métal de la voie, sous la trace laissée par le passage des galets, présente de petites facettes discontinues en forme d'écaillé, qui finissent par s'arracher. Ce phénomène connu sous le nom de pitting nécessite un changement fréquent de la voie.

Le pitting est dû au fait que, à l'entrée d'une courbe, les galets de roulement avancent de manière biaise par rapport au plan vertical de la direction de leur roulement.