FR2739604A1 - Telesiege ou telecabine a dispositif aerodynamique de compensation de l'action du vent - Google Patents

Abstract

Les cabines 10 ou les sièges d'une installation de transport à câble aérien 11, sont équipés d'au moins un anneau 20, exposé à un vent V soufflant transversalement au câble en direction d'un pylône 18. Le panneau 20 est disposé de manière à engendrer sous l'action du vent une force de rappel de la cabine vers la position verticale.

Description

Télécabine ou télésiège à dispositif aérodynamique de réaction au vent.

L'invention est relative à une installation de transport à câble aérien comportant des pylônes et des véhicules suspendus au câble par des suspentes, notamment à une télécabine ou à un télésiège. Elle est décrite par la suite dans son application à une télécabine.

Les télécabines sont généralement installées en montagne, en des zones où elles sont exposées à des vents violents, qui imposent souvent l'arrêt de l'installation pour des raisons de sécurité, les cabines risquant, par exemple, de s incliner en direction des pylônes et de les heurter, sous l'action d'un vent soufflant de côté.

Afin de pouvoir poursuivre l'exploitation, il a déjà été proposé de réduire la balancement des cabines en les lestant, mais la mise en place de ces lests est compliquée. Les lests peuvent bien entendu rester en place en permanence, mais dans ce cas ils augmentent la charge de l'installation, en étant la plupart du temps inutile. Leur effet est de plus indépendant de la force des vents.

La présente invention a pour but de permettre, par des moyens simples, la réalisation d'installations moins sensibles à l'action des vents.

L'installation selon l'invention est caractérisée en ce que chaque véhicule est équipé d'une surface aérodynamique, qui est exposée à un vent, transversal par rapport à la direction du câble et orienté en direction des pylônes, et que ladite surface est agencée pour dériver de l'action du vent sur la surface une force de rappel du véhicule vers la position verticale.

L'emplacement de cette surface, qui peut être un simple panneau ou une plaque, dépend de la structure de la cabine et son action équivaut soit à une augmentation du poids de la cabine, soit à l'exercice d'un couple de redressement sur la cabine ou éventuellement à une combinaison de ces deux actions. L'action augmente avec l'intensité du vent et la présence du panneau ne perturbe pas le fonctionnement de l'installation en l'absence de vent. Le panneau peut présenter au vent une surface plane ou courbe ou être profilé, notamment en forme d'aileron, en vue d'accroître son efficacité.

La cabine est articulée à l'extrémité inférieure de la suspente, elle-même accouplée au câble, pour permettre un pivotement de la cabine dans un plan transversal au câble.

Lorsque l'action recherchée de la surface aérodynamique correspond à une augmentation du poids, l'ensemble suspente, cabine, qui est dévié vers le pylône par le vent latéral, est rappelé vers la position verticale ou tout au moins vers une position de moindre inclinaison, évitant tout risque de collision avec le pylône. La surface aérodynamique est alors de préférence disposée à la base de la cabine, par exemple sous le plancher, du côté du pylône, de façon à engendrer un moment important par rapport au câble, qui constitue l'axe de pivotement de l'ensemble suspente, cabine. Un profil en aile d'avion inversée de la surface aérodynamique permet d'obtenir une composante principale orientée vers le bas, tandis que la composante horizontale ou traînée, orientée vers le pylône, reste faible.

Lorsque l'action recherchée de la surface aérodynamique est essentiellement le redressement de la cabine par pivotement sur l'axe de liaison à la suspente, cette surface et son centre de poussée, sont disposés au-dessus de cet axe et elle est agencée pour présenter une traînée importante. Une simple plaque plane placée perpendiculairement au vent est utilisable. En inclinant plus ou moins la plaque, on modifie le rapport entre la traînée et la composante poids, l'action des deux s' ajoutant lorsque la plaque est au-dessus de l'axe d'articulation de la cabine et du côté du pylône. En montant à pivotement la plaque sur un axe orienté dans la direction du câble il est possible de modifier ou de régler son inclinaison par rapport au vent et de ce fait son action sur la cabine, le réglage étant manuel ou automatique, par exemple en fonction de l'intensité du vent.

Dans un mode de mise en oeuvre préféré, la surface aérodynamique est pivotable ou rétractable en une position inactive, afin de ne pas modifier le fonctionnement de l'installation en l'absence de vent et/ou sur la ligne de retour des cabines. Des surfaces amovibles, mises en place pendant les périodes de mauvais temps, sont concevables.

Selon un développement de l'invention la surface aérodynamique constitue une partie de la coque de la cabine ou est intégrée à cette coque, par exemple dans un canal transversal parcouru par le vent latéral.

Le nombre de panneaux, leur taille, leur structure et leur position dépendent du type de cabine ou de siège et sont facilement déterminés par le spécialiste. Dans le cas d'un siège la surface exposée au vent transversal est avantageusement disposée sous le siège, de façon à ne pas augmenter le gabarit, mais d'autres emplacements sont possibles.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une cabine, représentée au passage d'un pylône et équipée d'une surface aérodynamique, d'une télécabine selon l'invention,; les figures 2, 3 et 4 sont des vues analogues à celle de la figure 1, illustrant chacune une autre variante de réalisation de l'invention.

Sur les figures une cabine 10 d'une télécabine, qui pourrait être un siège d'un télésiège ou un véhicule d'une installation, monocâble ou bicâble, de transport à câble aérien, est accouplée à un câble porteur, tracteur 11 par une pince débrayable 12, qui pourrait être une pince fixe. Le toit 13 de la cabine 10 est articulé par un axe 14, s'étendant dans la direction longitudinale du câble 11, à l'extrémité inférieure d'une suspente 15, dont l'extrémité supérieure est montée à pivotement sur le corps de la pince 12. Le câble 11 est supporté par des galets 16, portés par l'extrémité d'une traverse 17 d'un pylône 18.

Sous l'effet d'un vent violent, indiqué par une flèche V sur les figures et soufflant transversalement à la ligne en direction du pylône 18, la cabine 10 et la suspente 15 pivotent ensemble autour de l'axe défini par le câble 11 vers la position inclinée, représentée schématiquement par l'axe 1-1 sur les figures. Il est facile de voir que dans cette position le bord inférieur 19 de la cabine 10 percute le pylône 18 et que l'installation doit être arrêtée. Une telle télécabine est bien connue des spécialistes et il est inutile de la décrire plus en détail.

Dans le mode de mise en oeuvre de l'invention représenté sur la figure 1, un panneau en forme de plaque plane 20, est fixé à un support 21, porté par le toit 13 de la cabine 10. La plaque allongée 20 s'étend dans la direction du câble 11 à une distance H au-dessus du toit 13 et à proximité de la face latérale 22 de la cabine 10, du côté du pylône 18. La plaque 20 est quasi perpendiculaire à la direction du vent V, qui exerce sur elle une force F, se décomposant en une force horizontale T de traînée et une force verticale P, assimilable à un poids additionnel de la cabine 10. La composante de traînée T et son bras de levier, sensiblement égal à la distance H, par rapport à l'axe 14 d'articulation de la cabine 10, sont importants et le moment résultant sollicite la cabine 10 en rotation, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, en direction de la position verticale, qui n'est d'ailleurs pas atteinte. La position prise par la cabine 10 est représentée sur la figure 1 et on voit que toute collision avec le pylône 18 est exclue. La composante poids P participe à l'éloignement de la cabine 10 du pylône 18 en faisant pivoter l'ensemble suspente 15, cabine 10 autour de l'axe défini par le câble 11, mais sa contribution est secondaire.Il est clair qu'en augmentant l'inclinaison de la plaque 20, par pivotement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le rapport entre la force de traînée T et la force de poids P est diminué et la contribution de la force de poids P augmentée en conséquence. La plaque 20 peut être une surface courbe ou être profilée, par exemple de la manière décrite par la suite en référence à la figure 4. Une simple plaque 20, métallique ou plastique ou une structure alvéolée, du genre aile d'avion, sont utilisables, et l'augmentation du poids et du coût de la cabine est peu important. La plaque 20 peut facilement être adaptée à des installations existantes et elle est de préférence démontable et amovible, pour laisser à l'exploitant la possibilité de l'enlever en fin de période de mauvais temps.Son inclinaison est avantageusement réglable, éventuellement automatiquement en fonction de l'intensité du vent V, pour adapter son action à celle du vent V. Il est à noter qu'en position horizontale son action est nulle et qu'il est parfois intéressant de la placer dans cette position inactive pour la course de retour de la cabine 10, où le vent V écarte la cabine 10 du pylône 18. Un rail de commande (non représenté), disposé en sortie de station, peut commander le pivotement de la plaque 20 au passage de la cabine 10, d'une manière analogue à la commande de la pince 12 ou de la porte de la cabine 10. Un mécanisme de rétraction ou d'escamotage de la plaque 20 est concevable.

Sur les figures 2-4, qui illustrent des variantes de réalisation, les mêmes numéros de référence désignent des pièces analogues ou identiques à celles de la figure 1.

Sur la figure 2 la plaque 20 a simplement été déplacée vers la face latérale 23, opposée au pylône 18 et la traînée T exerce à nouveau un moment de pivotement de la cabine 10 autour de l'axe 14 vers la position verticale d'éloignement du pylône 18. Le moment de la force de poids P tend par contre à augmenter l'inclinaison de l'ensemble suspente 15, cabine 10 vers le pylône 18, par pivotement autour de l'axe défini par le câble 11, mais ce moment, dont la force et le bras de levier sont faibles, est pratiquement négligeable. Il est d'ailleurs nul si la plaque 20 est perpendiculaire au vent V ou si elle se trouve à l'aplomb du câble 11. La plaque 20 engendre pratiquement le même effet pour toute position intermédiaire entre les deux faces latérales 22,23.

Sur la figure 3 la plaque 20 est à nouveau disposée au voisinage de la face latérale 22 du côté du pylône 18, sur le toit 13, mais à proximité de ce dernier, et elle est inclinée, par exemple d'un angle voisin de 30 , sur l'horizontale. La composante de poids P est prépondérante, tandis que l'action due à la traînée T, dont l'intensité et le bras de levier sont faibles, devient secondaire. On comprend qu'en jouant sur la hauteur du support 21 et sur l'inclinaison de la plaque 20, il est possible de moduler l'action de pivotement autour du câble 11 et l'action de redressement de la cabine 10 autour de l'axe 14 et de déterminer les données optimales pour les différentes installations.En position verticale de la cabine 10, notamment en l'absence de vent, la plaque 20 est sensiblement horizontale, en position inactive, ce qui peut être favorable pour le trajet de retour de la cabine 10.

Une autre variante de réalisation est illustrée par la figure 4, dans laquelle la plaque 20, exposée au vent V, est fixée sous le plancher 24 de la cabine 10, à proximité de la face latérale 22 du côté du pylône 18. Le profil de la plaque 20 est en aile d'avion 25 inversée, à faible angle d'attaque du vent
V. La composante de poids P, qui correspond à la portance de l'aile 25, est essentielle et elle sollicite l'ensemble suspente 15, cabine 10 vers la position verticale. La traînée
T, dont l'effet est néfaste, est par contre très faible. Cette réduction de la traînée T est favorisée par le profil en aile d'avion, mais une simple plaque plane ou courbe est utilisable.

Inversement le profil en aile d'avion ou toute autre modalité décrite en référence à l'une des figures, peut être avantageusement utilisé dans les variantes selon les autres figures.

Il est évident qu'une même cabine 10 peut être équipée de plusieurs plaques 20 selon l'une quelconque des figures 1-4, les effets de redressement s'ajoutant ou se complétant. On voit sur les figures 3 et 4 que les plaques 20 peuvent être incorporées à la coque de la cabine 10 en prévoyant un double toit ou un double fond, ouvert latéralement pour constituer un conduit transversal de passage du vent V. De même ces plaques peuvent être constituées par une partie déplaçable de la coque, occupant soit une position inactive rétractée, soit une position active de saillie. D'autres modes de mise en oeuvre de l'invention, qui dépendent essentiellement de la structure du véhicule, sont concevables, par exemple la disposition de panneaux, rétractables ou non, sur les faces avant et arrière du véhicule ou sur la suspente ou la superposition de plusieurs panneaux en forme de persiennes, et l'invention n'est bien entendu nullement limitée aux exemples plus particulièrement décrits.

Claims (10)

Revendications

1. Installation de transport à câble aérien (11) comportant des pylônes (18) et des véhicules (10) suspendus au câble par des suspentes (15), caractérisée en ce que chaque véhicule (10) est équipé d'une surface aérodynamique (20), qui est exposée à un vent (V), transversal par rapport à la direction du câble et orienté en direction des pylônes, et que ladite surface est agencée pour dériver de l'action du vent sur la surface (20) une force de rappel (T,P) du véhicule (10) vers la position verticale.

2. Installation de transport à câble aérien selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite force de rappel (P) est orientée vers le sol pour s' ajouter au poids du véhicule et solliciter le véhicule (10) en position verticale.

3. Installation de transport à câble aérien selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le véhicule (10) est articulé à l'extrémité de la suspente (15) par un axe (14), orienté dans la direction du câble (11) et que ladite force (T) engendre, par rapport à cet axe, un moment de rappel du véhicule vers la position verticale.

4. Installation de transport à câble aérien selon la revendication 3, caractérisée en ce que le centre de poussée de ladite surface (20) est situé au-dessus de l'axe (14) d'articulation du véhicule (10) à la suspente (15).

5. Installation de transport à câble aérien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface (20) est profilée, notamment en forme d'aile d'avion inversée (25), pour engendrer une composante principale (P), perpendiculaire audit vent transversal

6. Installation de transport à câble aérien selon la revendication 5, caractérisée en ce que la surface (20) est disposée à la base (24) du véhicule du côté du pylône (18).

7. Installation de transport à câble aérien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite surface (20), en forme de panneau, est montée mobile sur le véhicule, pour modifier automatiquement ou manuellement son inclinaison par rapport au vent (V).

8. Installation de transport à câble aérien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite surface (20), en forme de panneau, est amovible ou rétractable pour la rendre inactive.

9. Installation de transport à câble aérien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite surface (20) est intégrée ou constitue un élément de la coque du véhicule (10).

10. Installation de transport à câble aérien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit câble aérien (11) est un câble porteur,tracteur, auquel sont accouplés les cabines ou les sièges d'une télécabine ou d'un télésiège.