FR2781823A1 - Rail de guidage a encoches d'engagement-degagement pour un ensemble de guidage a galets notamment inclines - Google Patents
Rail de guidage a encoches d'engagement-degagement pour un ensemble de guidage a galets notamment inclines Download PDFInfo
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Abstract
Le rail de guidage comporte au-dessus de la semelle de son âme (3) un champignon (4) formé de deux flancs bombés convexes (5) et (6) dont les parties supérieures forment des rampes supérieures (13) et (14) servant de piste de roulement aux galets de guidage inclinés et sont réunies par une zone de raccordement (8). Ces rampes supérieures se prolongent vers le bas par des arrondis (12) et (13) suivis par des rampes inférieures (15) et (16).Le rail de guidage comporte à certains endroits des zones d'engagement-dégagement formées de deux encoches opposées (21) et (22) sous la forme d'un retrait vers la partie centrale de l'âme (3) par exemple un évidement linéaire du bombé de chaque flanc de manière à permettre le passage de l'épaulement ou du mentonnet d'au moins un galet de guidage sans écartement notable ou modification d'inclinaison.Cette invention intéresse les producteurs de rails et les fabricants de véhicules routiers autoguidés par rail.
Description
Les rails de guidage par galets de véhicules routiers présentent
différentes formes techniques conditionnées par le type, l'inclinaison et la forme de section des galets ainsi que par leur conformation générale. La présente invention concerne les galets inclinés, voire horizontaux, qui fonctionnent en couple pour assurer le guidage le long d'un rail adapté. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement à des galets inclinés en V à pointe dirigée vers le bas présentant chacun un épaulement périphérique dit classiquement mentonnet à la manière
d'une roue de voie ferrée.
Pour assurer le guidage, les galets d'un couple de galets inclinés sont en contact de roulement sur les flancs d'un rail de guidage et dans certains
cas ils enserrent chacun des flancs de ce rail.
On recherche à améliorer la qualité et la sécurité du guidage. Dans les réalisations antérieures, celles-ci sont d'autant mieux assurées que les galets sont contraints en contact étroit de roulement avec les flancs du rail de guidage. Il existe aussi souvent une précharge verticale dont le but principal est d'éviter
le relevage occasionnel fortuit en fonctionnement.
Selon ces réalisations antérieures, l'extraction s'effectuait en écartant les galets ou en profitant de la force élastique de rappel en rapprochement des galets ou en réalisant leur déverrouillage pour les écarter momentanément en les tirant vers le haut. Ce mouvement nécessite des moyens destinés à écarter les galets suffisamment pour les dégager de leur emprise sur le rail ou une constitution et une conformation de ceux-ci permettant leur extraction par l'utilisation d'une seule force
verticale.
La qualité et la sécurité du guidage peuvent être notablement améliorées en utilisant des galets dont la saillie périphérique ou une partie de leur corps se déplace sous la bordure linéaire du champignon. Il s'agit principalement des galets à mentonnet dont la position inclinée de roulage amène le mentonnet sous cette bordure. Il peut s'agir aussi de galets simples qui roulent sous le champignon par
exemple sur l'âme.
Si ces galets permettent de sécuriser le guidage, les structures saillantes du rail, à savoir les flancs du champignon font obstruction à leur relevage. Pour les relever, il faut prévoir des moyens qui permettent soit de modifier leur inclinaison, soit de les écarter, soit de procéder aux deux mouvements
simultanément ou successivement.
Ces fonctions se traduisent par une réalisation plus complexe du dispositif de guidage et par le rajout de fonctions supplémentaires dans des
zones difficiles et de volume disponible réduit.
Si le souci des constructeurs de ce type de matériel se limite à la simplification des moyens et des fonctions tout en ne négligeant pas la fiabilité et la sécurité, le guidage que réclament les transports en commun et les sociétés d'exploitation nécessite que
plusieurs conditions soient remplies simultanément.
Tout d'abord les coûts d'acquisition et d'exploitation qui sont considérés comme des éléments
conditionnels importants d'achat.
Ensuite, une garantie de fiabilité et de sécurité selon laquelle les galets ne peuvent matériellement s'échapper du rail en fonctionnement de guidage. Finalement, une facilité d'exploitation selon laquelle l'opération de dégagement des galets du rail et le relèvement consécutif de l'ensemble du guidage
doivent être simples et rapides.
La présente invention a pour but d'apporter une solution intéressante permettant le passage libre des galets lors des mouvements d'engagement et de dégagement du rail, à l'arrêt ou en marche, dans le cas d'ensembles de guidage à un couple de galets, notamment mais non exclusivement inclinés en V et du type à mentonnet. A cet effet, l'invention se rapporte à un rail de guidage pour galets de guidage inclinés utilisés en couple avec prise latérale du rail par les deux, galets, chaque galet présentant un mentonnet procurant une garantie de non déraillement caractérisé en ce que le rail présente localement des zones d'échappement du rail pour les galets soumis à une force de relevage, ces zones pouvant être parcourues
par les galets par un déplacement en roulement normal.
Les multiples avantages de l'invention concernent la simplification de constitution de l'ensemble de guidage, celles des manoeuvres de dégagement ou d'engagement des galets avec le rail, la fiabilité et la simplification du circuit routier
autoguidé.
Tout d'abord, l'ensemble de guidage devient plus simple car les moyens d'écartement des galets sont supprimés. Ensuite, les manoeuvres d'engagement ou de dégagement des galets du rail ne nécessitent qu'une simple force verticale d'abaissement ou de relevage qui s'exerce dans des zones spécifiques peu étendues de présence d'encoches pouvant être signalées visuellement
ou repérées par tout autre moyen.
Ensuite encore, la fiabilité est assurée par l'emploi de galets à mentonnet et d'un nombre limité de
composants actifs.
Ensuite encore, il devient inutile de prévoir des zones particulières spécifiquement équipées pour les opérations d'engagement ou de dégagement car il suffit d'insérer un rail ou un tronçon de rail à encoches en un endroit donné quelconque pour permettre
le changement de mode de guidage.
Finalement, les encoches sont simples à réaliser et elles ne perturbent pas le déplacement par roulement des galets de guidage car la profondeur de ces encoches peut être faible et leur longueur limitée et de ce fait la largeur de la piste de roulement des
galets n'est que faiblement réduite.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention sont consignés dans la description
qui suit effectuée à titre non limitatif, en référence aux dessins accompagnants sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon de rail de guidage avec deux encoches opposées; la figure 2 est une vue en perspective du rail de la figure 1 agrandie sur la zone des encoches; la figure 3 est une vue en coupe transversale au
niveau des encoches du rail de guidage représenté ci-
dessus; la figure 4 est une vue frontale du rail avec encoches avec deux galets obliques de guidage en contact de roulage sur le rail; la figure 5 est une vue mixte frontale et en coupe analogue à celle de la figure 4 illustrant le dégagement des galets de guidage vers le haut; 25.la figure 6 est une vue de détail agrandie en coupe transversale au niveau des encoches montrant l'espace libre pour le passage du mentonnet; la figure 7 est une vue schématique en perspective illustrant un rail de guidage à profil en I avec encoches; la figure 8 est une vue en coupe transversale du rail de guidage de la figure 7 au niveau d'une encoche montrant des galets de guidage en contact de roulement sur l'âme du rail; 35. les figures 9 et 10 sont des vues analogues respectivement aux figure 7 et 8 dans le cas d'un rail de guidage à âme trapézoïdale et partie supérieure plane; la figure 11 est une vue en coupe transversale d'une variante à champignon plat et à galets de guidage à mentonnet; 5. la figure 12 est une vue agrandie en coupe transversale au niveau d'une encoche de la variante
représentée sur la figure 11.
Le rail de guidage selon l'invention peut affecter différentes formes techniques. L'idée générale inventive consiste à avoir prévu sur des zones localisées de ce rail et dans sa structure supérieure ou champignon au moins un retrait transversal au rail ouvert vers l'extérieur à travers lequel un des galets de guidage peut passer lors du mouvement de relevage du bras qui les porte pour éviter tout mouvement
d'écartement ou de modification d'inclinaison de ceux-
ci. La longueur de ces encoches peut varier selon que l'on effectue le mouvement d'engagement ou celui de
dégagement à l'arrêt ou en marche.
Le rail de guidage selon l'invention présente un corps 1 de différentes formes techniques. Il se compose invariablement des éléments courants d'un rail
à savoir d'une semelle 2 à plan inférieur d'assise.
Cette semelle est prolongée par une âme 3 terminée par
un champignon 4.
La semelle 2 et l'âme 3 présentent des formes
relativement classiques.
Par contre, les formes du champignon de la première variante, (figures 1 à 6) sont présumées être
parfaitement originales.
Ces formes se composent de deux flancs symétriques bombés convexes 5 et 6 réunis linéairement dans leur partie supérieure par une zone linéaire de jonction 7 plate ou légèrement bombée convexe formant
la partie centrale d'une table de roulement 8.
Dans l'espace, le bombé de chaque flanc se compose d'une succession de deux rampes inclinées de pente inverse séparées par une saillie centrale bombée convexe 9 ou 10. De façon préférentielle, ces rampes et la saillie centrale sont incurvées et raccordées entre elles et aux zones voisines par des arrondis 11 ou 12 se développant de façon linéaire dans l'espace. En ce qui concerne la partie supérieure de chacun des flancs, celle-ci est conformée selon une rampe supérieure de roulement 13 ou 14 constituant
chacune une piste de roulement pour un des galets.
Chacun des flancs se poursuit vers le bas par la saillie centrale bombée 9 ou 10 suivie par une rampe inférieure oblique de butée 15 ou 16 d'inclinaison contraire à celle de la rampe supérieure de roulement
13 ou 14 formant de chaque côté une saillie latérale.
Chaque rampe inférieure de butée comporte à son extrémité une zone de raccordement constituant la jonction avec l'âme 3 du rail. Chaque piste de roulement selon une rampe supérieure de roulement 13 ou 14 est inclinée descendante vers l'extérieur du rail alors que chaque rampe inférieure de butée 15 ou 16 est
inclinée montante vers l'extérieur du rail.
Bien que non fortement spécialisé, ce rail présente une conformation qui le destine plus particulièrement au guidage et ceci par l'intermédiaire d'un couple de galets 17 et 18 horizontaux ou inclinés en V à pointe dirigée vers le bas et à mentonnet 19 et c'est-à- dire de galets présentant sur leur grande face extérieure un épaulement périphérique constituant une surface de contact de butée avec les flancs du champignon 4 pour limiter le déport latéral. Cette conformation empêche l'échappement transversal ou vertical des galets, mais aussi le relevage intempestif
de l'ensemble de guidage.
Ces mentonnets 19 et 20 peuvent venir chacun en contact d'appui roulant avec la sous-face du rail c'est-à-dire contre la rampe inclinée inférieure 15 ou 16. Selon la réalisation préférée représentée sur les figures, la conformation du bombé d'extrémité de chaque flanc est complémentaire à la forme de profil de la transition existant entre la bande de roulement de chaque galet de guidage et le mentonnet. Les galets de guidage 17 et 18 sont portés par un ensemble de guidage (non représenté) à support
mécanique formé d'un bras pivotant relevable.
La caractéristique essentielle de l'invention
concerne l'existence de zones localisées d'engagement-
dégagement matérialisées chacune par au moins un
retrait sur chacun des flancs du champignon 4.
Plus particulièrement, il s'agit au moins d'une, mais de préférence de deux encoches opposées 21 et 22, formées chacune par un retrait ou un évidement latéral linéaire, à fond 23 par exemple mais non obligatoirement plat, pratiqué transversalement dans la masse d'au moins un des flancs bombés du champignon 4 jusqu'à une profondeur limitée mais suffisante pour le passage de la partie inférieure en regard de l'encoche d'un mentonnet 19 ou 20 ou des mentonnets des deux galets opposés sans modification de présentation, notamment d'inclinaison ou d'écartement de ceux-ci lors
du relevage.
La profondeur des encoches laisse sur la partie supérieure du champignon un espace suffisant
pour le roulement sans à-coup(s) des galets de guidage.
Ainsi, la profondeur des encoches ne doit pas réduire
trop la largeur des pistes de roulement des galets.
Le fond 23 des encoches peut être plat ou bombé concave selon une ouverture de forme adaptée au passage vertical de la partie du mentonnet se déplaçant
verticalement et transversalement à l'encoche.
Le retrait en forme d'encoche à fond représenté plat présente deux extrémités longitudinales limitées chacune par une rampe d'entrée 24 et 25 selon des surfaces à pente progressive ou bombée concave de
raccordement aux flancs du rail.
La longueur du fond de chaque encoche dépend des buts visés. Dans le cas d'une opération d'engagement-dégagement effectuée à l'arrêt, on limitera la longueur de l'encoche à sa valeur la plus faible possible c'est-à-dire qu'elle sera, de préférence, légèrement supérieure aux besoins fonctionnels du passage du mentonnet sans modification
d'inclinaison des galets pour leur relevage.
Dans le cas d'une opération d'engagement-
dégagement effectuée en marche, de préférence à petite vitesse, la longueur des encoches sera supérieure et fonction du trajet linéaire parcouru pendant le temps de montée ou de descente de l'ensemble de guidage. Il s'agit de zones de relèvement ou d'abaissement du bras
de guidage limitées le plus possible dans l'espace.
On peut aussi prévoir pour les manoeuvres d'engagement-dégagement des encoches de longueur plus réduite à condition d'appliquer la force de relevage ou
d'abaissement déjà avant l'encoche.
Selon l'invention, les encoches diminuent suffisamment la largeur du rail pour permettre le relèvement ou l'abaissement du bras de guidage sans nécessiter une modification de l'inclinaison relative des galets ou leur déverrouillage l'un par rapport à l'autre. La plus faible largeur du rail dans ces zones permet une extraction ou un engagement aisé des galets
dans tous les cas par un simple mouvement vertical.
La trajectoire limite lors du relèvement de l'extrémité des galets est matérialisée sur la figure 6
par une ligne verticale en trait mixte.
Il importe pour cette variante à dégagement ou engagement en marche de prévoir des rampes de sortie d'encoche conformées de façon telle qu'elles servent de piste de roulement aux galets lors de leur mouvement de sortie d'encoche. Il en est de même pour l'entrée dans l'encoche. Bien entendu, la forme du fond des encoches doit être adaptée au mouvement d'engagement ou de
dégagement lorsqu'il s'effectue en marche.
On a décrit principalement jusqu'à présent deux encoches opposées. Il est bien entendu que l'invention concerne également des variantes à une
seule encoche.
Le rail peut affecter des formes techniques différentes de profil. Ces formes différentes concernent aussi bien des formes connues que des formes
originales à ce jour.
A titre d'exemple, on a représenté sur les figures de 7 à 12 un rail de guidage à profil en I à champignon plat 26 du type table de roulement plane, puis un autre à profil de même forme générale mais
variant légèrement par une âme trapézoïdale 27.
Pour ces rails présentant ce type de profil, des galets de guidage 28 et 29 simples roulent sur les flancs de l'âme 3 ou 27. On a intérêt à les contraindre en rapprochement l'un vers l'autre pour assurer une
bonne précision dans le guidage.
Ils se trouvent en présentation horizontale dans le cas d'un profil en I ou inclinée dans le cas
d'une âme 27 à profil trapézoïdal.
Sur ces deux variantes, on prévoit des encoches sous la forme de découpes transversales en retrait 30 et 31 en disposition opposée dans la partie supérieure de la table plane 26 faisant office de champignon. Contrairement aux variantes précédentes, la profondeur des encoches peut et doit se prolonger dans le premier cas jusqu'à la jonction avec la prolongation de la partie supérieure de l'âme et dans le second cas, jusqu'à la projection verticale vers le haut de la bordure la plus intérieure de chaque galet dans sa position de roulement. On délimite ainsi une partie restante 32 de champignon au droit des encoches 30 et 31. Ici également les rampes d'entrée et de sortie ainsi que le fond des encoches peuvent être incurvés par exemple selon des bombés concaves comme
représenté sur la figure 9.
Une autre variante à champignon plat est illustrée dans son ensemble par la figure 11 et représentée en agrandi sur la figure 12. Cette variante est utilisée avec des galets de guidage 17 et 18 à
mentonnet 19 et 20 analogues à ceux déjà décrits.
Chaque galet de guidage roule sur la zone d'arête supérieure 33 ou 34 du chant latéral adjacent ou 36 du champignon plat 26 réalisé dans cette variante sous la forme d'une table plate. Les galets de guidage sont inclinés de telle façon que le mentonnet 19 ou 20 de chacun d'entre eux vient se placer sous l'arête inférieure correspondante du chant latéral adjacent 35 ou 36 engendrant la même difficulté au
relevage telle que résolue par l'invention.
Comme précédemment, on peut procéder au relevage des galets en évitant leur écartement ou la modification de leur inclinaison et ceci grâce à la
présence des encoches 30 ou 31 décrites ci-dessus.
Le dessin montre la profondeur relative de celles-ci et la ligne tracée selon un trait mixte indique la trajectoire limite de relevage de l'extrémité basse du mentonnet lors des mouvements de relevage. Selon cette variante, les galets ne roulent plus sur les flancs de l'âme, mais sur la bordure supérieure des chants 35 et 36 des chants de la table
plane 26 qui sont arrondis à cet effet.
Bien d'autres formes techniques sont possibles. On ne peut les représenter toutes. Elles entrent toutes dans le cadre de l'invention dans la
mesure o elles comportent des encoches d'engagement-
dégagement.
il
Claims (20)
1. Rail de guidage pour le guidage d'un véhicule routier par un ensemble de guidage le long d'un rail formé d'un couple de galets inclinés ou horizontaux en contact de roulage-guidage sur le rail, celui- ci comportant une semelle (2) et une âme (3) prolongée par un champignon (4) et une piste de roulement pour chacun des galets de guidage caractérisé en ce que le champignon du rail possède deux saillies latérales et au moins une zone d'engagement-dégagement des galets de guidage constituée d'au moins un rétrécissement local de la largeur de son champignon (4) vers la partie centrale de celui-ci en vue de ménager un passage pour au moins un galet de guidage lors des mouvements d'engagement ou de dégagement des
galets par rapport au rail de guidage.
2. Rail de guidage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pistes de roulement des galets existent même dans les zones de rétrécissement
pour le passage transversal au rail d'engagement-
dégagement d'au moins un galet de guidage.
3. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les pistes de roulement des galets de guidage dans les zones de rétrécissement sont des étendues de matière existant entre les parois latérales des rétrécissements et la
zone médiane supérieure du champignon.
4. Rail de guidage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les rétrécissements sont des retraits locaux vers la partie centrale du champignon.
5. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les retraits sont des
encoches latérales.
6. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les retraits sont des
encoches latérales à fond plat.
7. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que le fond plat est parallèle à la direction générale longitudinale de l'âme.
8. Rail de guidage selon l'une quelconque des
revendications précédentes caractérisé en ce que les
encoches sont opposées de part et d'autre du plan
central longitudinal médian du rail.
9. Rail de guidage selon l'une quelconque des
revendications de 1 à 7 caractérisé en ce qu'il
n'existe qu'un seul rétrécissement par zone d'engagement- dégagement.
10. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications précédentes caractérisé en ce que la
longueur de chaque encoche est légèrement supérieure à la section de passage de l'épaulement périphérique ou
mentonnet du galet.
11. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications de 1 à 9 caractérisé en ce que
chaque encoche est de longueur suffisante pour permettre l'opération d'engagement ou de dégagement en marche.
12. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications précédentes caractérisé en ce que
les extrémités longitudinales des encoches sont deux rampes d'extrémité transversales formant piste de roulement vers le haut ou vers le bas pour les galets en vue de les conduire dans leur position après
manoeuvre d'engagement-dégagement.
13. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les rampes d'extrémité
transversales sont des surfaces incurvées.
14. Rail de guidage selon la revendication précédente caractérisé en ce que les surfaces incurvées
sont des bombés concaves.
15. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications précédentes caractérisé en ce que le
champignon (4) est formé de deux flancs symétriques bombés convexes (5) et (6) dont les parties supérieures servent de piste de roulement aux galets de guidage inclinés et sont réunies par une zone de raccordement pour constituer ensemble la table supérieure de roulement, les flancs se poursuivant chacun vers le bas par une saillie centrale bombée suivie d'une rampe inclinée de butée et d'une zone de raccordement avec
l'âme.
16. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications précédentes 1 à 14 caractérisé en ce
que le champignon affecte la forme d'une table plane.
17. Rail de guidage selon la revendication 16 caractérisé en ce que les galets de guidage roulent sur
la bordure supérieure longitudinale du champignon plat.
18. Rail de guidage selon l'une quelconque
des revendications précédentes 1, 4 à 9, 16 caractérisé
en ce que les galets de guidage roulent sur l'âme du
rail.
19. Rail de guidage selon les revendications
16 et 18 caractérisé en ce que la section de l'âme est rectangulaire.
20. Rail de guidage selon les revendications
16 et 18 caractérisé en ce que la section de l'âme est trapézoïdale.
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