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" Monorail suspendu destiné notamment aux mines "
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On connaît en soi, sous de nombreuses formes de réalisation, des monorails suspendus qu'on installe depuis par en particulier dans les mines, pour le transport des matériaux au jour et au fond. Dans ces cas, les trains ou wagonnets du monorail suspendu se composent se.', vent de plusieurs chariots. Pour faire mouvoir les chariots, on utilise un organe de traction attaché aux tractions par l'intermédiaire d'un organe d'entraînement, cet organe de traction étant disposé parallèlement au rail suspendu et étant souvent exécuté sous la forme du câble d'un treuil installé en un point fixe.
Tant qu'on doit installer le rail suspendu et le câble de traction suivant une ligne droite et en plateure, c'est-à-dire horizontalement, il n'y a pas de difficultés dans les monorails suspendus de ce genre.
Mais lorsqu'il faut, avec le monorail suspendu, suivre des courbes et, le cas échéant, passer dans des cuvettes et par dessus des dos d'âne présentant des côtes relativement fortes, comme c'est souvent le cas.dans les mines, et que l'organe même de traction est soumis à des charges considérables, cet organe de traction applique, par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement, des couples au chariot auquel il est attaché, par l'ef.fet de quoi non seulement le chariot est soumis à un
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effort mécanique élevé, parce que les couples de ce genre exercent un effet de coincement, mais il peut se produire, de plus, dans bien des cas, un déraillement du chariot ou bien une déformation du rail de roulement.
On a déjà essayé de remédier à omette difficul- té. On a proposé, à cet effet, de rattacher deux chariots successifs du monorail l'un à l'.autre par l'intermédiaire d'une barre de jonction assez longue, et de fixer l'organe d'entraînement à la barre de jonction.
Comme la barre de jonction s'oriente suivant la sécante d'un arc de cercle, cela ne permet pas d'assurer un guidage sûr de l'organe de traction, surtout le long de l'arc extérieur d'une courbe.
Selon une autre proposition connue, on envisage de remédier à l'inconvénient ci-dessus décrit en fixant l'organe d'entraînement à un chariot médian situé entre deux chariots extérieurs rattachés l'un à l'autre par une barre de jonction reliés au chariot médian par l'intermédiaire d'un coulisseau mobile suivant une direction perpendiculaire à l'axe du rail. Non seulement la barre de jonction s'oriente, dans ce cas également, suivant la sécante d'un arc de courbe à parcourir, par l'effet de quoi la longueur de la barre de jonction se trouve limitée, mais il faut adopter pour le chariot une construction présentant des dimensions considérables qui, de plus, entraîne la mise en oeuvre de moyens techniques importants.
L'invention a pour but, en premier lieu, de parvenir à un monorail suspendu dans lequel, quelles que soient les courbures que la voie doit suivre, l'or-
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gane d'entraînement n'applique en aucune manière des couples nuisibles aux chariots, cependant que, suivant le principe de l'invention, tout couple qui, éventuellement, prend naissance est compensé par un couple de sens contraire de même valeur.
Il existe aussi dès à présent des monorails suspendus destinés notamment aux mines, avec des unités de transport présentant chaucre au moins un chariot muni d'un frein de marche hydraulique de sécurité, où le frein comprend un cylindr'. de frein actionné par ressort, de même qu'au moins deux mâchoires de frein agissant sur le rail.
Les monorails suspendus de ce genre, mais surtout les monorails qui sont équipés d'unités de transport des types les plus différents, notamment de récipients et de wagonnets pour le transport des personnes, doivent pouvoir transporter des charges considérables avec la sécurité nécessaire, cette sécurité étant assurés par le frein hydraulique de marche et de sécurité.
Un tel frein fonctionne, en général, avec un cylindre de frein monté dans le circuit d'un liquide comprimé, cylindre de frein qu'on peut décharger par une vanne destinée à être actionnée par la pression du liquide, soit automatiquement par un appareil centrifuge, soit à la main par un câble de traction, par le moyen de quoi le ressort applique les mâchoires de frein contre les rails et l'effet de freinage se pro- duit.
Dans les monorails correspondants que l'on connaît, le freinage est provoqué par le ressort lui-
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même. Les freins de sécurité et de marche de ce genre ont l'inconvénient que la force de freinage ne dépende que de la force du ressort, en sorte qu'il faut calculer la force de ce ressort en fonction de la charge la plus élevée à freiner ou do la pente de la voie, ou bien en fonction de l'une et de l'autre.
Il en résulte, d'une part, des dimensions élevées et hors de proportion pour le frein, et par conséquent pour les chariots, dans les monorails suspendus de grande capacité, et, d'autre part, des forces de freinage trop élevées lorsque la charge transportée est inférieure au maximum possible ou que la pente du rail suspendu est inférieure au maximum possible, ou bien lorsque la charge et la pente sont l'une et l'autre inférieures aux valeurs maximum possibles.
D'autre part, on connaît, pour les chemins de fer funiculaires roulant sur le sol et les chemins de fer funiculaires suspendus ou aériens, un frein de sécurité à commande hydraulique qui, dans une forme d'exécution possible, possède une pince de frein sur laquelle le cylindre de frein agit avec interposition de surfaces en forme de coin. Dans ce cas également, la force maximum de freinage dépend du ressort du frein, bien que, dans ce frein de sécurité, il soit possible, par un agencement à ressorts multiples, de tenir compte du coefficient de frottement du frein par rapport au rail.
Comme, d'autre part, dans les conditions dont il faut tenir compte au fond des mines, on peut considérer que le coefficient de frottement entre les mâchoires de frein et le rail est sensiblement constant, il n'y a
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pas besoin, en général, de tenir compte de coefficients de frottement de valeurs différentes. Un tel frein ne peut, en outre, en raison du grand nombre de ressorts qu'il demande, être utilisé de façon satisfaisante, vu la place limitée dont on dispose dans le fond des mines.
En conséquence, un but encore différent de la présente invention consiste à parvenir à un monorail suspendu dans lequel le frein est conçu de manière à répondre aux conditions d'encombrement admissibles pour les chariots, et fournit une force de freinage qui dépend du pods qu'il faut freiner à l'instant considéré ou de la pente momentanée du rail suspendu, ou à la fois de ce poids et de cette pente. On suppose, en l'espèce, que le coefficient de frottement est sensiblement constant, ou bien on en tient compte en choisissant de façon correspondante la vitesse sur laquelle on règle l'appareil centrifuge.
Selon une première caractéristique de l'inven- tion, où l'on considère comme connu un monorail suspendu à plusieurs chariots qui sont reliés les uns aux autres par une barre de jonction et présentent un organe d'entraînement fixé à un chariot médian pour attacher un organe de traction, il faut diviser la barre de jonction et monter d'une manière articulée. chaque partie de cette barre, à une même distance des extrémités intérieures réalisées par cette division, autour d'un tourillon sensiblement vertical dans un cadre ou châssis d'entraînement portant l'organe d'entraînement et pivotant sur le chariot médian, cependant que les extrémités intérieures de la barre de jonction roulent l'une
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sur l'autre sans glissement sur leurs faces en bout.
A cet égard, on obtient, par l'invention, bien que l'organe d'entraînement applique descouples sur le cadre ou châssis portant l'organe d'entraînement, en raison de la traction exercée sur lui, que ces couples se transmettent, par l'intermédiaire des tourillons, aux extrémités intérieures de la barre de traction, ces couples étant les mêmes pour les deux extrémités de la barre de traction, mais de sens opposés.
Par suite, du roulement sans glissement des faces en bout de ces extrémités l'une sur l'autre, les couples se compensent mutuellement, en sorte que finalement le couple total appliqué au châssis est nul, tandis que le chariot médian ne sert que d'élément d'appui et ne transmet pas de couples.
Bien que la compensation complète des deux couples appliqués au chariot représente en soi le but à atteindre, on pourrait toutefois obtenir par réglage un couple résiduel représentant la différence entre les deux couples se produisant aux extrémités de la barre de traction si, pour certaines raisons, il devait être souhaitable d'obtenir un tel couple résiduel.
C'est pourquoi l'avantage principal qu'on peut, à cet égard, obtenir par l'invention consiste en ce que, indépendamment des conditions locales, on peut se rendre maître entièrement des couples appliqués aux organes de traction, à savoir en particulier les compenser l'un par l'autre.
Par ce moyen, on obtient que les chariots roulent parfaitement sur les rails, sans se coincer et
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sans pouvoir déformer le rail de roulement. Un monorail suspendu de ce genre offre les résistances au roulement les plus faibles possibles, même lorsque les rayons des courbes sont très petits, en sorte qu'il offre un maximum de sécurité tout en faisant subir la charge la plus faible aux organes de traction.
Le roulement sans glissement des deux extrémités intérieures de la barre de jonction l'une sur l'au- tre peut, naturellement, 'obtenir de différentes manières. C'est ainsi, qu'il, est possible de munir les deux faces en bout, en regard l'une de l'autre, des ex trémités intérieures de la barre de jonction, de garni- tures de frottement. Mais on peut aussi obtenir le rou- lement sans glissement l'une sur l'autre en donnant à l'une des faces en bout une forme de chape et en intro- duisant entre les branches de cette chape, l'extrémité allongée en conséquence, de la barre de traction située vis-à-vis.
Il est toutefois particulièrement judicieux, selon une autre caractéristique de l'invention, que les faces en bout, qui roulent l'une sur l'autre sans glis- sement, des extrémités intérieures de la barre de jonc- tion réalisées par la division, portent des dentures engrenant l'une avec l'autre. Ces dentures peuvent être fixées directement sur les faces en bout de la barre de traction, mais on peut aussi les prévoir sur ces derniè- res sous la forme de segments dentés spéciaux.
Une forme d'exécution avantageuse de l'inven- tion consiste aussi à faire se terminer l'organe d'en- traînement prévu sur le chariot médian sous la forme
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d'une chape dont les deux branches sont fixées indivi- duellement au cadre ou châssis d'entraînement suspendu au chariot médian par l'intermédiaire d'un tourillon vertical. Par ce moyen, on obtient, en effet, que le cadre puisse être disposé dans un étrier en dessous du chariot, ce qui permet de le supporter en deux points.
Pour parvenir au second des buts, ci-dessus @ exposés, de l'invention, le principe consiste à faire prendre appui à chacune des deux mâchoires de frein connue sur une branche d'une pince de frein, en elle-même/, sur laquelle agit le cylindre de frein, et à prévoir, sur les côtés de ces mâchoires qui sont tournés à l'opposé du rail, deux surfaces inclinées l'une par rapport à l'autre comme les surfaces d'un toit, surfaces incli- nées qui sont dirigées vers le rail et auxquelles on fait correspondre des surfaces conjuguées prévues sur le chariot.
Le fonctionnement de ce frein consiste en ce que le ressort-du cylindre de frein sert uniquement à l'application des mâchoires de frein, de préférence sur la semelle ou aile du rail suspendu, tandis que le frei- nage proprement dit se produit par le fait que l'effet de freinage s'obtient lorsque les surfaces des mâchoi- res de frein glissent sur les surfaces conjuguées cor- respondantes prévues sur le chariot.
La force de frei- nage produite ou le ralentissement de freinage réalisé dépend de la valeur de la charge ou de la pente, parce que les mâchoires de frein sont resserrées d'autant plus fortement entre le rail et les surfaces conjuguées pré- vues sur le chariot que le poids à freiner est plus im-
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portant ou la pente du rail plus forte, C'est dans la mesure même où la force de freinage nécessaire croît qu'augmente également la force normale nécessaire à l'obtention du frottement, qui appuie les garnitures de frein sur le rail, en sorte que finalement on obtient des courses de freinage et des ralentissements de freinage sensiblement constants, quelle que soit la valeur du poids à freiner ou celle de la pente du rail suspendu.
A cer égard, il est pratique de réaliser l'invention de telle sorte que les mâchoires de frein prennent appui, de manière à pouvoir être déplacées axialement par rapport au rail, sur les branches de la pince du frein qui leur sont affectées, et qu'elles soient reliées aux branches par l'intermédiaire d'un ressort de rappel. Dans ce cas, les mâchoires de frein sont maintenues par le ressort de rappel dans leur position de retrait par rapport au rail.
Dès que le ressort du cylindre de frein applique les mâchoires sur le rail, comme cela a été décrit ci-dessus, et que les mâchoires de frein sont ramenées dans la partie rétrécie comprise entre les surfaces conjuguées et le rail, le ressort de rappel s'allonge, pour se contracter à nouveau, après desserrage des mâchoires de frein, et ramener par ce moyen les mâchoires de frein à leur position de départ.
Pour réduire le frottement des mâchoires de frein sur la pince de frein, il est avantageux, d'autre part, d'exécuter les branches à la façon d'une tête de marteau dans la région dans laquelle elles soutiennent les mâchoires de frein correspondantes.
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L'invention va être décrite ci-après de fa- çon plus détaillée à l'aide de deux formes d'exécution.
Mais il va de soi que l'invention ne se limite pas à ces formes d'exécution.
Dans le dessin annexé
Fig. 1 représente, en une vue de côté, le mé- canisme de roulement d'un monorail suspendu selon l'in- vention, tous les détails qui ne sont pas nécessaires à la compréhension de l'invention ayant été supprimés.
Fig. 2 est une coupe horizontale, au-dessus de la barre de traction, de l'objet de la Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe verticale le long de,la ligne A-A de la Fig 1.
Fig. 4 représente le mécanisme de roulement en une vue de côté.
Fig. 5 représente le chariot de droite de la Fig. 1 en une vue en plan.
Fig. 6 est une représentation da la pince de frein vue dans le sens de la longueur du rail de roule- ment.
Sur les dessins on a représenté un monorail suspendu qui comprend plusieurs chariots. Deux chariots extérieurs sont désignés par 1 et un chariot médian par 2. Au moyen d'une barre de jonction qui sera décrite plus loin, les chariots 1 et 2 sont reliés l'un à l'au- tre, et le chariot médian 2 porte, ainsi qu'on le voit particulièrement dans la Fig. 3, un organe d'entraîne- ment 3 fixé à ce chariot et servant à y attacher un or- gane de traction 4 parallèle à 1'unique rail 5 le long duquel on peut faire circuler les chariots. L'organe
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de traction est guidé,en ce qui le concerne, par es guides spéciaux à galets, ce qui est connu et ne par conséquent, pas représenté sur les dessins.
Ainsi que le montre la Fig. 3, il s'agit du reste d'un monorail dont le rail de roulement 5 a, dans l'ensemble, un profil en I, les galets 6 des chariots 1 et 2 roulant sur les ailes inférieures du rail 5.
Dans toutes les formes d'exécution de l'invention, la barre de jonction est divisée, c'est-à-dire qu'elle se compose de segents de barre 7 qui, réunis, forment l'ensemble de la barre de jonction. Aux extrémités extérieures, les segments 7 sont attachés aux chariots 1 par l'intermédiaire de tourillons horizontaux 8, cependant que sont encore prévus, dans la région du chariot du milieu 2, des tourillons horizontaux 10. Les extrémités intérieures de la barre de jonction, qui ont été obtenues par la division, ont, sur leurs côtés en bout désignés par 11 et 12, une forme telle qu'elles roulent l'une sur l'autre sans glissement.
A la même distance des extrémités intérieures réalisées dans la barre de traction par sa division, chaque segment de cette barre est articulé autour d'un tourillon 13, 14, sensiblement vertical, par rapport au chariot médian 2 portant l'organe d'entraînement.
Conformément à l'exemple d'exécution représen- té sur les dessins, l'organe d'entraînement 3 est fixé au chariot médian à l'aide d'une chape 15 dont les deux branches 15a, 15b. sont fixées individuellement au chariot médian.
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Les branches 15a 15b. produisent autour des tourillons 14, 15, lorsque l'organe de traction subit l'application d'une charge, des couples auxquels correspondent des-couples de sens contraire, sur les faces en bout 11 et 12, roulant l'une sur l'autre, des extrémités intérieures de la barre de traction. Comme les couples s'exerçant sur les deux côtés en bout 11 et 12, à l'opposé l'un de l'autre, sont également de sens contraire, mais sont égaux, selon l'exemple d'exécution représenté, il se produit un couple global qui est nul. Le chariot médian est, par conséquent, déchargé de ces couples.
Dans le détail, il a été prévu, selon l'exemple d'exécution représenté, de fixer deux jeux de galets 6 sur le chariot médian. Les deux jeux de galets roulent dans un boîtier 20 ouvert dans le haut, ayant dans l'ensemble la forme d'un U, ainsi qu'on le voit en.particulier dans la Fig. 3. Ce boîtier est formé de trois plaques assemblées par soudure autogène. Sur l'âme du boîtier en forme de U se trouve un pivot 21 avec un écrou 22 et un collet 23 qui porte un châssis d'entraînement 24 fermé sur lui-même, de forme rectangulaire dans son ensemble, cependant qu'entre le boîtier 24 et le boîtier 20 en forme de U sont interposés des roulements à billes 25 dont celui du bas, désigné par 25, embrasse un tourillon 26 qui correspond du reste au tourillon 21 et, en ce qui le concerne, relie le boîtier 24 à un boîtier extérieur 27.
Sur le boîtier extérieur 27 sont disposées les branches 15b et 15a de la chape 15.
Le boîtier 24 reçoit les deux extrémités in-
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térieures de la barre de traction dont les faces en bout sont dentées, d'après l'exemple d'exécution représenté, ainsi qu'on le voit dans la Fig. 2, et par conséquent, roulent l'une sur l'autre sans glissement.
Cependant, cette denture des extrémités n'est pas une condition nécessaire à la réalisation de l'invention car on peut aussi prévoir d'autres agencements rendant possible le roulement, sans glissement, des faces en bout 11 et 12 des extrémités intérieures de la barre de traction.
Air.ni qu'on le voit, les organes mobiles des chariots sont, dans une large mesure, enfermés dans des boîtiers et sont ainsi, dans une large mesure, protégés contre les contacts et contre la pénétration des corps étrangers.
Dans l'exemple d'exécution d'un monorail suspendu selon l'invention, qui est représenté dans les Figs. 4 à 6, le rail de roulement est désigné par 101 Chaque unité de transport du monorail suspendu, qui peut être exécuté sous forme d'un récipient non représenté, ou d'un wagonnet réalisé de façon quelconque, comprend un mécanisme de roulement avec au total trois chariots tels qu'ils ont déjà été décrits ci-dessus, dont le chariot extérieur de gauche est identique au chariot exté rieur de droite, désigné par 2 et, pour cette raison, n'a pas été représenté sur les Figs. 4 à 6. Pour le reste, l'agencement correspond à celui de l'exemple d'exécution selon les Figs. 1 à 3.
Le rail suspendu est une poutre à profil en 1 sur les ailes inférieures 101A de laquelle roulent les
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galets usuels de roulement 104. Il existe, au total, sur chaque chariot 2, de nouveau au moins deux paires de galets de roulement placés à une certaine distance l'une de l'autre, entre lesquelles est placé un frein hydraulique de marche et de sécurité. Ce frein comprend un circuit hydraulique qui n'est pas représenté sur les figures.
Il se compos essentiellement d'un générateur de pression et d'une soupape de décharge destinée à être déclenchée par un appareil centrifuge ou par un câ- ble de traction, et qui a pour effet que la pression hydraulique qui règne dans un cylindre de frein 105, dans une enceinte 106 destinée au piston, et en prove- 'nance d'une conduite d'amenée 107, puisse être annulée quand le frein doit entrer en action. Le cylindre de frein 105 présente, en outre, vn piston 108 portant une tige de piston 109 qui est reliée, à son extrémité libre, en 110, à une branche 111 d'une pince de frein qui comprend une autre branche 112. Les deux branches pivotent en 111a et 112a dans le chariot. Entre le piston 108 et une paroi de cylindre 105 prend appui un ressort de frein 115.
Le cylindre de frein 105 pivote, à son extrémité située à l'opposé de la tige de piston 109, et en 116, sur la branche 112 de la pince de frein.
Les extrémités libres des branches 111 et 112 de la pince de frein présentent des surfaces d'appui
118 d'une forme analogue à celle de la tête d'un marteau, sur lesquelles sont disposées des surfaces correspondantes de mâchoires de frein 119. Les mâchoires de frein sont rattachées à l'aide de ressorts de rappel
119a, aux extrémités des branches 111 et 112.
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Du côté situé à l'opposé du 101 chaque mâchoire de frein présente deux surface. 120 et 121 di- rigées vers le rail, et inclinées l'une @ rapport à l'autre comme les côtés d'un toit, auxque::es correspondent sur le chariot des surfaces conjurées 120a et 121a
Le fonctionnement du frein quiient d'être décrit est le suivant.
Dès que la pression qui règne dans la chambre 106 du cylindre disparaît. le ressort 115 se détend et transporte alors les deux branches 11 et 112 de la pince vers 1'intér-eur jusqu'à ce que les mâchoires de frein 119 s'appliquent, par leurs garnitures de frein 122 disposées sur ces mâchoires, contre l'âme 101b du rail suspendu. La force de frottement qui se produit alors est si grande que les mâchoires de frein passent lorsque le chariot se déplace dans le sens de la flèche B de la Fig. 2, de la position indiquée en traits pleins, dans laquelle elles s'appuient sur les branches 111 et
112 de la pince de frein, à la position reproduite en traits interrompus. Dans cette manoeuvre, les surfaces
121a et 121 glissent l'une sur l'autre, en sorte que les mâchoires de frein 119 sont tirées avec une force croissante sur l'âme 101b du rail 101.
On voit que, lorsque le sens de marche est le sens contraire, la manoeuvre est la même.
La manoeuvre est donc telle que les mâchoires de frein sont toujours appliquées par le ressort 115 contre le rail, mais que le freinage proprement dit soit provoqué par la rentrée des mâchoires de frein 119 dans
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l'espace compris entre les surfaces 121a et l'âme 101b
L'effet de freinage dépend donc de la valeur de la charge et de celle de la pente, Plus la charge est grande, plus grande est la force avec laquelle s'ef - fectue la manoeuvre décrits de rentrée des mâchoires de frein. On obtient le même résultat quand on freine sous une charge plus faible, mais sur un rail présentant une pente plus forte.
Dans tous les cas, l'effet de freinage obtenu dépend de la charge ou de la pente momentanée du rail 101, ou à la fois de la charge et de cette pente.
On voit que le dispositif décrit offre, en outre, l'avantage d'une très grande simplicité, en sorte que le frein fonctionne pratiquement sans perturbations.
Cette simplicité de l'agencement permet aussi une exécution très ramassée de l'ensemble du frein, ce qui présente une importance considérable pour les monorails suspendus destinés à être utilisés au fond des mines, à cause de la place limitée dont on dispose pour les chariots.
Au lieu d'un ressort à boudin 115, on peut aussi utiliser des ressorts du type Belleville agissant dans les deux sens.
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"Suspended monorail intended in particular for mines"
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There are known per se, in many embodiments, suspended monorails that have since been installed in particular in mines, for the transport of materials at light and at the bottom. In these cases, the trains or wagons of the suspended monorail consist of several wagons. To move the carriages, a traction member is used attached to the traction units via a drive member, this traction member being arranged parallel to the suspended rail and often being executed in the form of the cable of a winch. installed at a fixed point.
As long as one has to install the suspended rail and the traction cable in a straight line and in a pleat, that is to say horizontally, there are no difficulties in suspended monorails of this kind.
But when it is necessary, with the suspended monorail, to follow curves and, if necessary, to pass through pits and over speed bumps with relatively strong ribs, as is often the case in mines, and that the traction member itself is subjected to considerable loads, this traction member applies, through the intermediary of the drive member, torques to the carriage to which it is attached, by the effect of which not only is the truck subjected to
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high mechanical force, because the torques of this kind exert a wedging effect, but it can also occur, in many cases, a derailment of the carriage or a deformation of the running track.
We have already tried to remedy this difficulty. It has been proposed, for this purpose, to attach two successive carriages of the monorail to one another by means of a fairly long junction bar, and to fix the drive member to the junction bar .
As the junction bar orients itself along the secant of a circular arc, this does not make it possible to ensure reliable guidance of the traction member, especially along the outer arc of a curve.
According to another known proposal, it is envisaged to remedy the drawback described above by fixing the drive member to a middle carriage located between two outer carriages attached to one another by a junction bar connected to the median carriage by means of a slide movable in a direction perpendicular to the axis of the rail. Not only the junction bar is oriented, in this case also, according to the secant of an arc of curve to be traversed, by the effect of which the length of the junction bar is found to be limited, but it is necessary to adopt for the cart a construction having considerable dimensions which, moreover, involves the implementation of significant technical means.
The object of the invention is, firstly, to achieve a suspended monorail in which, whatever the curvatures that the track must follow, the or-
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The drive shaft does not in any way apply torques that are harmful to the carriages, however, according to the principle of the invention, any torque which, if necessary, arises is compensated by a torque of the same value in the opposite direction.
There are also now suspended monorails intended in particular for mines, with transport units having chaucre at least one carriage provided with a hydraulic safety brake, where the brake comprises a cylinder '. spring-actuated brake, as well as at least two brake shoes acting on the rail.
Suspended monorails of this kind, but above all monorails which are equipped with transport units of the most different types, in particular with containers and wagons for transporting people, must be able to transport considerable loads with the necessary safety, this safety being provided by the hydraulic operating and safety brake.
Such a brake operates, in general, with a brake cylinder mounted in the circuit of a compressed liquid, a brake cylinder which can be unloaded by a valve intended to be actuated by the pressure of the liquid, or automatically by a centrifugal device. , either by hand by a traction cable, whereby the spring applies the brake shoes against the rails and the braking effect is produced.
In the corresponding monorails that we know, braking is caused by the spring itself.
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even. Safety and running brakes of this kind have the disadvantage that the braking force depends only on the force of the spring, so that the force of this spring must be calculated according to the highest load to be braked. or do the slope of the track, or as a function of both.
This results, on the one hand, in large dimensions which are out of proportion for the brake, and consequently for the carriages, in large-capacity suspended monorails, and, on the other hand, to excessively high braking forces when the transported load is less than the maximum possible or the slope of the suspended rail is less than the maximum possible, or when the load and the slope are both less than the maximum possible values.
On the other hand, there is known, for funicular railways running on the ground and suspended or overhead funicular railways, a hydraulically actuated safety brake which, in one possible embodiment, has a brake clamp. on which the brake cylinder acts with the interposition of wedge-shaped surfaces. Also in this case, the maximum braking force depends on the brake spring, although in this safety brake it is possible, by a multiple spring arrangement, to take into account the coefficient of friction of the brake relative to the rail.
Since, on the other hand, under the conditions which must be taken into account at the bottom of the mines, it can be considered that the coefficient of friction between the brake shoes and the rail is appreciably constant, there is no
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no need, in general, to take into account friction coefficients of different values. Such a brake cannot, moreover, because of the large number of springs which it requires, be used satisfactorily, given the limited space available in the bottom of the mines.
Accordingly, a still different object of the present invention is to achieve a suspended monorail in which the brake is designed to meet the allowable space requirements for trolleys, and provides a braking force which depends on the pods that it is necessary to brake at the instant considered either of the momentary slope of the suspended rail, or at the same time of this weight and of this slope. In this case, it is assumed that the coefficient of friction is substantially constant, or else it is taken into account by correspondingly choosing the speed at which the centrifugal apparatus is adjusted.
According to a first characteristic of the invention, where we consider as known a monorail suspended from several carriages which are connected to each other by a connecting bar and have a drive member fixed to a middle carriage for attaching a traction member, it is necessary to divide the junction bar and to mount in an articulated manner. each part of this bar, at the same distance from the inner ends produced by this division, around a substantially vertical journal in a frame or drive chassis carrying the drive member and pivoting on the middle carriage, while the inner ends of the junction bar roll one
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on the other without sliding on their end faces.
In this regard, it is obtained, by the invention, although the drive member applies torque to the frame or chassis carrying the drive member, due to the traction exerted on it, that these torques are transmitted, via the journals, at the inner ends of the drawbar, these torques being the same for the two ends of the drawbar, but in opposite directions.
As a result, the non-sliding bearing of the end faces of these ends one on the other, the torques compensate each other, so that finally the total torque applied to the frame is zero, while the middle carriage serves only support element and does not transmit torques.
Although the complete compensation of the two torques applied to the carriage represents in itself the goal to be achieved, one could however obtain by adjustment a residual torque representing the difference between the two torques occurring at the ends of the drawbar if, for certain reasons, it should be desirable to obtain such a residual torque.
This is why the main advantage that can be obtained in this regard by the invention consists in that, independently of the local conditions, it is possible to take full control of the torques applied to the traction members, namely in particular compensate them for each other.
By this means, we obtain that the carriages run perfectly on the rails, without jamming and
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without being able to deform the running track. A suspended monorail of this type offers the lowest possible rolling resistance even when the radius of the curves is very small, so that it offers maximum safety while putting the least load on the traction units.
The non-slip bearing of the two inner ends of the tie bar one on top of the other can, of course, be achieved in different ways. Thus, it is possible to provide the two end faces, facing each other, of the inner ends of the junction bar, with friction linings. But it is also possible to obtain the rolling without sliding one on the other by giving one of the end faces a form of a yoke and by introducing between the branches of this yoke, the elongated end accordingly , of the pull-up bar located opposite.
It is however particularly judicious, according to another characteristic of the invention, that the end faces, which roll on one another without sliding, of the internal ends of the connecting bar produced by the division, bear teeth meshing with each other. These teeth can be fixed directly to the end faces of the drawbar, but they can also be provided on the latter in the form of special toothed segments.
An advantageous embodiment of the invention also consists in terminating the drive member provided on the middle carriage in the form
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a yoke, the two branches of which are individually fixed to the frame or drive chassis suspended from the middle carriage by means of a vertical journal. By this means, we obtain, in fact, that the frame can be arranged in a bracket below the carriage, which allows it to be supported at two points.
In order to achieve the second of the above-mentioned aims of the invention, the principle consists in making each of the two known brake shoes bear on a branch of a brake caliper, in itself /, on which acts the brake cylinder, and to provide, on the sides of these jaws which are turned away from the rail, two inclined surfaces with respect to each other like the surfaces of a roof, inclined surfaces which are directed towards the rail and to which mating surfaces provided on the carriage are made to correspond.
The operation of this brake consists in that the spring of the brake cylinder serves only for the application of the brake shoes, preferably on the sole or wing of the suspended rail, while the actual braking takes place by the brake shoe. causes the braking effect to be obtained when the surfaces of the brake shoes slide on the corresponding mating surfaces provided on the carriage.
The braking force produced or the braking deceleration achieved depends on the value of the load or the slope, because the brake shoes are all the more tightened between the rail and the mating surfaces provided on the truck that the weight to be braked is greater
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bearing or the steeper slope of the rail, It is to the same extent that the necessary braking force increases that also increases the normal force necessary to obtain the friction, which presses the brake linings on the rail, so that finally one obtains substantially constant braking strokes and braking decelerations, whatever the value of the weight to be braked or that of the slope of the suspended rail.
In this regard, it is practical to carry out the invention in such a way that the brake shoes bear, so as to be able to be displaced axially relative to the rail, on the branches of the brake clamp which are assigned to them, and that 'they are connected to the branches by means of a return spring. In this case, the brake shoes are held by the return spring in their retracted position relative to the rail.
As soon as the brake cylinder spring applies the jaws to the rail, as described above, and the brake shoes are returned to the constricted part between the mating surfaces and the rail, the return spring s 'extension, to contract again, after loosening the brake shoes, and thereby bring the brake shoes to their starting position.
To reduce the friction of the brake shoes on the brake caliper, it is advantageous, on the other hand, to run the branches like a hammer head in the region in which they support the corresponding brake shoes.
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The invention will be described below in more detail with the aid of two embodiments.
But it goes without saying that the invention is not limited to these embodiments.
In the attached drawing
Fig. 1 shows, in a side view, the rolling mechanism of a suspended monorail according to the invention, all details which are not necessary for an understanding of the invention having been omitted.
Fig. 2 is a horizontal section, above the drawbar, of the object of FIG. 1.
Fig. 3 is a vertical section along the line A-A of Fig 1.
Fig. 4 shows the rolling mechanism in a side view.
Fig. 5 shows the right-hand carriage of FIG. 1 in a plan view.
Fig. 6 is a representation of the brake caliper viewed along the length of the running rail.
In the drawings there is shown a suspended monorail which comprises several carriages. Two outer carriages are designated by 1 and a middle carriage by 2. By means of a connecting bar which will be described later, the carriages 1 and 2 are connected to each other, and the middle carriage 2 door, as can be seen particularly in FIG. 3, a drive member 3 fixed to this carriage and serving to attach thereto a traction member 4 parallel to the single rail 5 along which the carriages can be made to run. The organ
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traction is guided, as far as it is concerned, by special roller guides, which is known and therefore not shown in the drawings.
As shown in Fig. 3, this is the remainder of a monorail, the running rail 5 of which has, on the whole, an I-profile, the rollers 6 of the carriages 1 and 2 rolling on the lower flanges of the rail 5.
In all embodiments of the invention, the junction bar is divided, that is to say it is composed of bar segments 7 which, together, form the entire junction bar. At the outer ends, the segments 7 are attached to the carriages 1 by means of horizontal journals 8, while there are still provided, in the region of the middle carriage 2, horizontal journals 10. The inner ends of the junction bar, which have been obtained by the division, have, on their end sides designated by 11 and 12, a shape such that they roll over one another without sliding.
At the same distance from the inner ends produced in the drawbar by its division, each segment of this bar is articulated around a pin 13, 14, substantially vertical, relative to the middle carriage 2 carrying the drive member.
In accordance with the exemplary embodiment shown in the drawings, the drive member 3 is fixed to the middle carriage by means of a yoke 15, the two branches 15a, 15b of which. are individually attached to the middle carriage.
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The branches 15a 15b. produce around the journals 14, 15, when the traction member is subjected to the application of a load, torques to which correspond torques in the opposite direction, on the end faces 11 and 12, rolling one on the other, from the inside ends of the pull-up bar. As the torques exerted on the two ends 11 and 12, opposite to each other, are also in the opposite direction, but are equal, according to the example of execution represented, it occurs an overall torque which is zero. The middle carriage is therefore unloaded from these torques.
In detail, provision has been made, according to the exemplary embodiment shown, to fix two sets of rollers 6 on the middle carriage. The two sets of rollers run in a housing 20 open at the top, generally having the shape of a U, as seen in particular in FIG. 3. This box is formed of three plates assembled by autogenous welding. On the core of the U-shaped housing is a pivot 21 with a nut 22 and a collar 23 which carries a drive frame 24 closed on itself, rectangular in shape as a whole, while between the housing 24 and the U-shaped housing 20 are interposed ball bearings 25 of which the lower one, designated by 25, embraces a journal 26 which otherwise corresponds to the journal 21 and, as far as it is concerned, connects the housing 24 to a outer casing 27.
The branches 15b and 15a of the yoke 15 are arranged on the outer casing 27.
The housing 24 receives the two ends in-
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of the drawbar, the end faces of which are toothed, according to the exemplary embodiment shown, as can be seen in FIG. 2, and therefore roll over each other without slipping.
However, this toothing of the ends is not a necessary condition for carrying out the invention because it is also possible to provide other arrangements making it possible to roll, without sliding, the end faces 11 and 12 of the inner ends of the bar. traction.
As can be seen, the moving parts of the carriages are, to a large extent, enclosed in housings and are thus, to a large extent, protected against contact and against the penetration of foreign bodies.
In the exemplary embodiment of a suspended monorail according to the invention, which is shown in Figs. 4 to 6, the running rail is designated by 101 Each transport unit of the suspended monorail, which can be executed in the form of a container not shown, or a wagon made in any way, comprises a running mechanism with at total three carriages as they have already been described above, of which the outer left carriage is identical to the outer right carriage, designated by 2 and, for this reason, has not been shown in FIGS. 4 to 6. For the rest, the arrangement corresponds to that of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3.
The suspended rail is a 1-profile beam on the lower flanges 101A of which the
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usual rolling rollers 104. There is, in total, on each carriage 2, again at least two pairs of rolling rollers placed at a certain distance from each other, between which is placed a hydraulic running brake and of security. This brake comprises a hydraulic circuit which is not shown in the figures.
It essentially consists of a pressure generator and a relief valve intended to be triggered by a centrifugal device or by a traction cable, and which has the effect that the hydraulic pressure prevailing in a brake cylinder 105, in an enclosure 106 for the piston, and from a supply line 107, can be overridden when the brake is to be applied. The brake cylinder 105 also has a piston 108 carrying a piston rod 109 which is connected, at its free end, at 110, to a branch 111 of a brake caliper which comprises another branch 112. Both branches pivot at 111a and 112a in the carriage. Between the piston 108 and a cylinder wall 105 bears a brake spring 115.
The brake cylinder 105 pivots, at its end located opposite the piston rod 109, and at 116, on the branch 112 of the brake caliper.
The free ends of the branches 111 and 112 of the brake caliper have bearing surfaces
118 of a shape similar to that of the head of a hammer, on which are arranged corresponding surfaces of brake shoes 119. The brake shoes are attached by means of return springs
119a, at the ends of branches 111 and 112.
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On the side opposite the 101 each brake shoe has two surfaces. 120 and 121 directed towards the rail, and inclined with respect to each other like the sides of a roof, to which the corresponding surfaces on the carriage 120a and 121a correspond
The operation of the brake which is to be described is as follows.
As soon as the pressure in the chamber 106 of the cylinder disappears. the spring 115 relaxes and then transports the two branches 11 and 112 of the clamp to 1'intér-eur until the brake shoes 119 apply, by their brake linings 122 arranged on these jaws, against the 101b web of the suspended rail. The frictional force which then occurs is so great that the brake shoes pass when the carriage moves in the direction of arrow B in FIG. 2, from the position indicated in solid lines, in which they rest on the branches 111 and
112 of the brake caliper, in the position shown in dotted lines. In this maneuver, the surfaces
121a and 121 slide over each other, so that the brake shoes 119 are pulled with increasing force on the web 101b of the rail 101.
It can be seen that, when the direction of travel is the opposite direction, the maneuver is the same.
The maneuver is therefore such that the brake shoes are still applied by the spring 115 against the rail, but the actual braking is caused by the retraction of the brake shoes 119 in
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the space between the surfaces 121a and the web 101b
The braking effect therefore depends on the value of the load and that of the slope. The greater the load, the greater the force with which the maneuver described for retracting the brake shoes is performed. The same result is obtained when braking under a lower load, but on a rail with a steeper slope.
In all cases, the braking effect obtained depends on the load or the momentary slope of the rail 101, or both on the load and on this slope.
It can be seen that the device described offers, in addition, the advantage of very great simplicity, so that the brake operates practically without interference.
This simplicity of the arrangement also allows a very compact execution of the brake assembly, which is of considerable importance for suspended monorails intended for use at the bottom of mines, because of the limited space available for the trolleys. .
Instead of a coil spring 115, it is also possible to use springs of the Belleville type acting in both directions.
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