WO1987007572A1 - Systeme de transport par vehicules passifs - Google Patents

Abstract

Système de transport à vitesse variable, par véhicules passifs. Les véhicules passifs (1) sont entraînés à vitesse variable, par des tubes (4) tournant dans des paliers (13) fixés sur des traverses (14) soutenant les rails (2 et 3) et par des galets, roulant sur les tubes (4), orientables par l'intermédiaire d'un parallélogramme articulé (7) actionné par un levier (8) et un galet de manoeuvre (9) commandé par des cames situées en bordure de la voie ou à l'arrière du véhicule précédent.

Description

Système de transport par véhicules passifs

L'invention concerne un système de transport par véhicules passifs, entraînés à vitesse variable par galets orientables et tubes tournants.

Les systèmes assurant le transport d'individus, par véhicules passifs, sur de courtes distances, peuvent être classés actuellement en trois familles :

les systèmes à fonctionnement continu, qui regroupent principalement les bandes transporteuses, à vitesse constante ou variable, appelées aussi trottoirs roulants accélérés,

les systèmes à fonctionnement semi-continu, dérivés d'un principe largement développé en sites montagneux notamment dans les stations de sport d'hiver, et qui consistent principalement à combiner un fonctionnement continu, ou quasi-continu, aux arrêts, au moyen de cabines défilant à vitesse lente le long d'un quai, à un fonctionnement discontinu classique entre les stations.

Les systèmes à fonctionnement discontinu, parmi lesquels se situent les systèmes à véhicules réversibles et irréversibles.

Ces trois familles de système se distinguent principalement par : les temps d'entrée et de sortie qu'ils offrent à l'usager, leur capacité d'écoulement, leur distance de franchissement, leur rapidité, leur facilité d'incorporation à un site urbain, leur possibilité de cohabitation avec d'autres systèmes de transport déjà existants et par leur coût.

Ces systèmes se distinguent aussi, techniquement, par leur mode d'entraînement: câble sans fin, courroies, motorisation linéaire, etc... et par leur procédé d'entraînement à vitesse variable : mailles déformables, tubes tournants et cames rotatives pivotantes, etc...

Les systèmes de transport semi -continus ne présentent pas, par rapport aux systèmes continus ci-dessus évoqués, des caractéristiques de capacité favorable à faible distance, mais ont, sur les systèmes discontinus du type navettes, l'avantage de les maintenir indépendamment de la distance parcourue.

Du point de vue des temps de transport, les systèmes à fonctionnement semi-continus sont légèrement supérieurs aux navettes, à vitesse maximale, du fait d'un temps d'attente indépendant de la distance parcourue.

Les systèmes à câbles, dont la vitesse des véhicules est limitée à 10 m/s, sont, de ce fait, plus lent que les systèmes actifs. Une navette double, active à 20m/s, par exemple, surclasse, de ce fait, nettement les systèmes à câbles sur des distances supérieures à 600 mètres. Toutefois, les systèmes à câbles, s'ils présentent certains avantages (anticollision simplifiée, chaîne cinématique simple, etc..) présentent cependant l'inconvénient, outre leur faible vitesse de déplacement, de nécessiter de recourir à plusieurs brins et à des pinces débrayables, lorsque le parcours comprend des stations intermédiaires non équi distantes, et de recourir, dans certains cas, à un moyen d'entraînement à vitesse variable complémentaire, pour obtenir une réduction de vitesse progressive et suffisante lors du passage dans les stations.

On connaît déjà un système de transport à véhicules passifs entraînes par tubes tournants et galets orientables (brevet français FR-A-2.036.543). Les véhicules suspendus à un monorail, sont tractés par câble entre les stations à une vitesse d'environ 7 m/s, et entraînés à vitesse variable, dans les stations, par l'intermédiaire d'un dispositif à cylindre tournant, à galet orientable, qui se substitue alors à l'entraînement par câbles, afin de réduire progressivement la vitesse des véhicules de 7 m/s à 0,20 m/s. Les véhicules sont reliés au câble par une pince débrayable, dont l'ouverture est commandée par un galet embarqué sur le véhicule, et par une rampe située en bordure du rail au niveau de la station. L'ouverture de la pince provoque le pivotement du galet d'entraînement du dispositif de variation de vitesse, afin d'assurer la prise en compte de l'entraînement du véhicule par celui-ci. La fermeture de la pince, en sortie de station, provoque la remise en ligne du galet d'entraînement.

Ce système, qui conserve l'entraînement par câbles, ne se prête pas, de ce fait, à des parcours sinueux, et exige une infrastructure lourde et coûteuse.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention telle qu'elle se caractérise résout le problème consistant à créer un système de transport par véhicules passifs, à vitesse variable, en site propre ou non, se prêtant à la constitution de réseaux maillés à parcours sinueux, avec possibilité d'intersection, voire d'intégration aux autres moyens de transport, avec absence de contrainte à l'accumulation ou à l'espacement des véhicules, décélération, arrêt et accélération en station entièrement mécanique, ouverture des portes automatiques, système de sécurité agissant sur le freinage, arrêt d'urgence et possibilité d'adaptation aux variations de débit passagers.

Le système selon l'invention se caractérise principalement en ce qu'il comporte, pour l'essentiel, des tubes tournants d'entraînement disposés selon une ligne polygonale épousant le tracé de la voie, en ce que les véhicules sont équipés d'un ou de plusieurs galets d'entraînement pivotants, en contact avec les tubes tournants, dont l'orientation, par rapport aux tubes tournants, est obtenue par l'intermédiaire d'un parallélogramme articulé comportant, sur l'avant, un ou plusieurs galets de manoeuvre receveur de cames, en ce que le châssis des véhicules comporte, sur l'arrière, un dispositif d'accumulation permettant de réduire la vitesse d'un véhicule rattrapant jusqu'à une vitesse au plus égale à celle du véhicule rattrapé, en ce que chaque véhicule est équipé d'un dispositif de freinage d'urgence comportant une mâchoire destinée à enserrer, en cas d'urgence, le rail de roulement, en ce que les portes d'accès, commandées à partir du quai par des cames, viennent, en position ouverte, masquer l'espace laissé libre entre deux véhicules, en ce que le déplacement en sens inverse est obtenu, en bout de ligne, par une table tournante comportant deux éléments de voie disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation de la table ou par une came solidaire d'un butoir assurant l'inversion de pas du dispositif tube-galets, en ce que les aiguillages sont constitués d'éléments de voie mobiles assurant, avec une discontinuité aussi faible que possible, le changement nécessaire au transfert, en ce que les tubes tournants sont protégés par un peigne aux passages à niveau et, en ce que les portes des véhicules sont à ouverture et à fermeture progressives en station, avec sécurité au quai d'embarquement commandant l'arrêt complet, avec redémarrage commandé de la station centrale de surveillance.

La rotation des tubes est assurée, individuellement ou collectivement, par l'intermédiaire de moteurs incorporés à la voie. L'entraînement collectif de certains tronçons de tube est assuré par cardans ou par arbres flexibles. L'entraînement en rotation s'effectue par l'intermédiaire d'une courroie crantée, montée dans une gorge crantée dont la profondeur correspond à l'épaisseur de la courroie. La puissance et la vitesse des moteurs d'entraînement des tubes tournants sont déterminés en fonction du relief et de certaines particularités du parcours. Les moteurs situés au niveau de carrefours sont commandés par les feux de croisement ou autres dispositifs du genre.

Le dispositif d'accumulation, permettant de réduire la vitesse d'un véhicule rattrapant, est constitué d'une queue, comportant une rampe à pente progressive, sur laquelle vient prendre appui le galet de manoeuvre du parai lélogramme articulé d'orientation des galets d'entraînement pivotants du véhicule rattrapant.

Les mâchoires, destinées à enserrer, en cas d'urgence, l'un des rails de roulement, sont actionnées par des ressorts dont la libération est commandée par un déclencheur à gaz souspression actionnable manuellement, ou automatiquement par le bouclier avant.

L'un des galets receveur de cames, situés sur l'avant du parallélogramme articulé, fait saillie sur l'avant du châssis d'une distance suffisante pour obtenir l'arrêt de l'entraînement et le freinage du véhicule en cas de choc frontal. La came d'inversion de sens de déplacement en bout de ligne, fixée à un butoir, réalisée selon le même modèle que la queue d'accumulation, assure, par action sur l'un des galets situés à l'avant du parallélogramme de commande des galets orientables d'entraînement, la mise en position neutre puis l'inclinaison en sens inverse de ceux-ci.

Les galets pivotants d'entraînement sont revêtus, à leur périphérie, d'un bandage en matière favorisant leur adhérence et réduisant le bruit de roulement. Selon un mode de réalisation préférentiel cette matière est du polyuréthane.

Le véhicule est guidé latéralement par des galets situés de part et d'autre de l'âme de l'un des rails.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci, que l'énergie motrice est distribuée tout au long du parcours sous la forme de tubes tournants au ras du soi, que les arrêts de sécurité individuels des véhicules sont possibles, que le passage à niveau des autres voies et des autres moyens de transport est possible, que chaque véhicule est autonome tout en étant soumis aux contraintes obligatoires, qu'aucune énergie n'est embarquée, que les véhicules ne peuvent chavirer et que leur accumulation et leur inversion de sens de déplacement s'effectue sans heurt, que la vitesse et la puissance transmise aux tronçons de tube est modulée en fonction du parcours, que le niveau de bruit en fonctionnant est très faible, que l'emprise de la voie est minimum, que des pentes de 15% peuvent être franchies, que le rayon des courbes de la voie peut être réduit à 10 mètres, qu'une structure en réseau maillé est possible, que les véhicules s'accumulent en toute sécurité et sans heurt, donnant l'impression d'un train de grande longueur aux heures de pointe, que l'exploitation peut être adaptée aux heures creuses, avec arrêt systématique des véhicules en station, que l'implantation des gares peut être quelconque, que le débit horaire est d'environ 4 500 passagers par sens de circulation, que la vitesse peut atteindre 10 m/s et que le temps d'embarquement ou de débarquement est de 10 à 20 secondes.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un système de transport de personnes par véhicules passifs, reposant sur des rails, entraînés à vitesse variable par tubes tournants et galets orientables, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, représente une vue en perspective d'un véhicule en place sur la voie,

- la figure 2 représente une vue de côté d'un véhicule en place sur la voie, la figure 3 représente une vue de dessus d'un véhicule en place sur la voie, la figure 4 représente une vue de dessus du mécanisme d'entraînement,

- la figure 5 représente une vue de face d'un véhicule en place sur la voie, - la figure 6 représente une vue en perspective du mécanisme d'entraînement. Les figures représentent un système de transport par véhicules passifs, entraînés à vitesse variable par tubes tournants et galets orientables, comprenant essentiellement un véhicule 1, entraînés sur des rails 2 et 3 par l'intermédiaire de tubes 4 tournant dans des paliers 13 et de galets 5 et 6 orientables par un parallélogramme articulé 7, sous l'action d'un levier 8 muni à son extrémité libre d'un galet de manoeuvre 9, commandé par des cames situées en bordure de la voie ou par la queue à rampe 10 disposée à l'arrière du véhicule précédent. Les véhicules 1 sont guidés latéralement par des galets 11 et 12 situés de part et d'autre de l'âme de l'un des rails 3, fixés sur les traverses 14, et maintenus fermement d.'aplomb par rapport aux rails 2 et 3 par l'intermédiaire des galets 11 et 12 et d'équerres 15 et 16 situés de part et d'autre de l'âmede l'autre rail 2.

Conformément à la présente invention, les véhicules 1 reposent sur la voie constituée des rails 2 et 3, par rapport à l'un desquels ils sont guidés par les galets 11 et 12 disposés de part et d'autre de l'âme de l'un des rails 3, et sur laquelle ils sont maintenus d'aplomb par l'intermédiaire des galets 11 et 12 et des équerres 15 et 16 embectant sous la semelle de roulement des rails 2 et 3 ; ce qui élimine toutes possibilités de renversement des véhicules sous quelle que action que se soit.

Les véhicules sont entraînés par l'intermédiaire des tubes 4, tournant dans des paliers

13 fixés sur les traverses 14, et de galets 5 et 6, solidaires en rotation, dont l'inclinaison par rapport aux tubes tournants 4, est déterminée en fonction de la vitesse de déplacement à obtenir.

Le parallélogramme articulé 7, assurant le pivotement des galets d'entraînement, permet d'obtenir, par l'intermédiaire du levier 8 et du galet de manoeuvre 9, différentes positions des galets d'entraînement correspondant, par exemple, au débrayage de l'entraînement; les galets 5 et 6 étant alors orientés en travers des tubes 4. Différentes vitesses d'entraînement peuvent être obtenues par ce moyen, ainsi que l'immobilisation sur la voie, les galets 5 et 6 étant alors, dans ce dernier cas, disposés perpendiculairement au tube 4, ou l'inversion de sens de déplacement du véhicule, lorsque cette dernière position est franchie et que les galets 5 et 6 sont orientés symétriquement par rapport à leur position initiale.

Le galet de manoeuvre 9, du levier 8 de commande du parallélogramme articulé 7, est sollicité, lorsque le véhicule en rattrape un autre, car la queue à rampe 10 de ce dernier pénètre sous le châssis et vient incliner progressivement le levier 8 jusqu'à synchronisation des vitesses des deux véhicules.

Lorsque l'avant d'un véhicule vient heurter un obstacle, le galet de manoeuvre 9, qui fait saillie à l'avant du bouclier 1_a du véhicule, fait pivoter le levier 8 vers l'arrière du châssis ; ce qui a pour effet d'orienter les galets d'entraînement 5 et 6 en travers du tube et d'annuler ainsi tout entraînement.

II suffit de monter sur un butoir situé en bout de ligne, ou de faire apparaître à volonté sur la voie, une rampe à pente progressive, d'un profil déterminé en conséquence, pour obtenir l'arrêt, puis l'inversion du sens de déplacement des véhicules, par l'intermédiaire du galet de manoeuvre 9. Il est ainsi possible, en modifiant à distance la longueur active de la rampe à pente progressive escamotable, montée sur la voie ou disposée à l'avant d'un butoir, de stocker les véhicules en bout de ligne ou sur une voie de garage, puis de les faire revenir à un endroit déterminé, par inversion de pas du système d'entraînement. Le véhicule situé en-tête de ligne servant alors de pousseur pour l'ensemble de la rame préalablement constituée.

Les gares disposées le long de la voie, comportent des cames de ralentissement et d'arrêt éventuel. Ces cames provoquent l'inclinaison progressive des galets d'entraînement 5 et 6, jusqu'à obtention de la vitesse réduite permettant l'embarquement et le débarquement des passagers. Cette vitesse est réglable mécaniquement en fonction des contraintes d'exploitation.

Lorsque la vitesse est suffisamment faible, les portes sont ouvertes au moyen d'une came située le long du quai. Les véhicules défilent à vitesse lente dans la gare, qui est assez grande pour contenir simultanément trois ou quatre véhicules. En fin de quai, les portes sont refermées au moyen d'une autre came. La fermeture est contrôlée au moyen d'un dispositif de fin de course. Le véhicule peut alors reprendre de la vitesse qui est fonction du profil de la came située en sortie de la gare.

Chaque gare est équipée d'une installation de télé-surveillance qui permet le réarmement à distance de la sécurité de déclenchement porte ouverte et l'arrêt complet d'une cabine pour faciliter un embarquement.

Dans les zones de passage de piétons, la voie est carénée au moyen d'un platelage, de façon à ne laisser apparent que le dessus de la voie. Le guidage du véhicule sur sa voie s'effectue par dessous le platelage.

Les tubes tournants 4 sont légèrement apparents, de façon à garantir un contact suffisant avec les galets d'entraînement. Ceci, est réalisé en disposant des lèvres de part et d'autre du tube, ou en usinant, dans celui-ci, une série de crans, dans lesquels s'engagent les dents d'un peigne, de façon à obtenir un niveau de sécurité équivalent à celui existant sur les escaliers mécaniques. Le tube tournant est renforcé dans cette partie pour permettre le passage de véhicules automobiles sans crainte de détérioration. De façon à prendre en compte la sécurité dans la zone de passage, la vitesse des véhicules est réduite à l'approche de celle-ci. L'autorisation de passage des véhicules est associé à une information extérieure et à une détection de passage libre.

L'un des galets d'entraînement pivotant 5 ou 6 de chaque véhicules entraîne une dynamo assurant le chargement d'une batterie d'accumulateurs embarquée, alimentant, en énergie, le circuit électrique de bord ; ce qui permet, par exemple, d'assurer de façon autonome la signalisation et la sonorisation.

La voie peut, être posée sur une charpente en aérien, pour assurer le franchissement d'ouvrages ou pour libérer la surface occupée au sol. Le véhicule peut être aussi suspendu dans le même but.

La voie peut avoir des rayons de courbure réduits à 10 mètres.

Le flux des véhicules peut être intermittent, constant ou flexible, selon l'affluence des usagers. La gestion de ce flux est assuré par la prise en compte du nombre de passagers embarqués, au niveau de la validation des tickets d'accès ou du contrôle des cartes de transport magnétiques.

La télécommande, le télé-contrôle et les transmissions sont assurés en liaisoan par fibres optiques et processeurs auto-contrôlés. Le système selon l'invention est destiné principalement au transport de personnes en site propre ou non pour les jonctions de type périphérie/centre ville et périphérie/périphérie, le maillage d'espaces centraux et de centres d'activités dans les villes, le prolongement de lignes urbaines, lorsqu'il peut prendre la forme d'une jonction bipolaire entre une station d'un réseau express régional et un pôle d'activité concentré, notamment en urbanisation nouvelle ; des rabattements de zone résidentielles vers des terminus de transports collectifs; les jonctions internes aux centres d'exposition, aux sites industriels, aux grands complexes commerciaux et aux transports de matériels et de produits.

Claims

Revendications

1. Système de transport par véhicules passifs, entraînés à vitesse variable par l'intermédiaire de tubes tournants disposés selon une ligne polygonale épousant le tracé de la voie et d'un ou de plusieurs galets d'entraînement pivotants équipant les véhicules, dont l'orientation par rapport aux tubes tournants est obtenue par l'intermédiaire d'un parallélogramme articulé comportant, sur l'avant, un ou plusieurs galets de manoeuvre(9) receveur de cames, caractérisé en ce que le châssis des véhicules (1) comporte, sur l'arrière, un dispositif d'accumulation (10) permettant de réduire progressivement la vitesse d'un véhicule rattrapant jusqu'à une vitesse au plus égale à celle , du véhicule rattrapé, en ce que chaque véhicule (1) est équipé d'un dispositif anti-renversement et d'un dispositif de freinage d'urgence, constitué d'une mâchoire destinée à enserrer un des rails de roulement, en ce que les portes d'accès, commandées à partir du quai par des cames, viennent, en position ouverte, masquer l'espace laissé entre deux véhicules, en ce que le déplacement en sens inverse est obtenu, en bout de ligne, par une table tournante comportant deux éléments de voie disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation de la table, en ce que les aiguillages sont constitués d'éléments de voies mobiles assurant, avec une discontinuité aussi faible que possible, le changement de direction nécessaire au transfert, en ce que les tubes tournants (4) sont protégés par un peigne aux passages à niveau, en ce que le rayon de courbure de la voie peut être réduit à 10 mètres, en ce que la rotation des tubes tournants (4) est assurée collectivement, sur certaines parties de la voie, par l'intermédiaire de cardans ou d'arbres flexibles, en ce que l'entraînement des tubes (4) s'effectue par l'intermédiaire d'une courroie crantée, montée dans une gorge crantée dont la profondeur correspond à l'épaisseur de la courroie, en ce que la puissance et la vitesse des moteurs d'entraînement sont déterminés en fonction du relief et de certaines particularités du parcours, en ce que l'un des galets d'entraînement pivotants (5 ou 6) de chaque véhicule entraîne une dynamo assurant le chargement d'une batterie d'accumulateurs embarquée alimentant en énergie le circuit électrique du bord et en ce que le flux des véhicules est rendu intermittent, constant ou flexible selon l'affluence des utilisateurs.

2. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif anti-renversement est constitué de deux galets (11 et 12) situés de part et d'autre de l'âmes de l'un des rails (3) et assurant le guidage latéral et de deux équerres (15 et 16) situées de part et d'autre de l'âme de l'autre rail (2) et embectant sous la semelle de rouleau du rail (2).

3. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moteurs d'entraînement des tubes tournants, situés au niveau des carrefours d'intersection avec une autre voie de trafic, sont commandés par les feux de croisement ou autres dispositifs similaires.

4. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accumulation, permettant de réduire la vitesse d'un véhicule rattrapant, est constitué d'une queue (10) comportant une rampe à pente progressive sur laquelle vient prendre appui le galet de manoeuvre (9) du parallélogramme articulé (7) d'orientation des galets d'entraînement pivotant (5,6) du véhicule rattrapant.

5. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mâchoire destinée à enserrer, en cas d'urgence, l'un des rails de roulement (3) est actionnée par des ressorts, dont la libération est commandée par un déclencheur à gaz sous pression actionnable, manuellement ou automatiquement, par le bouclier avant.

6. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galet de manoeuvre (9) du parallélogramme articulé (7) fait saillie, sur l'avant du châssis, d'une distance suffisante pour obtenir l'arrêt de l'entraînement et le freinage du véhicule en cas de choc sur l'avant.

7. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galets pivotants d'entraînement (5,6) sont revêtus, à leur périphérie, d'un bandage en matière favorisant leur adhérence sur les tubes tournants (4) et réduisant le bruit.

8. Système de transport selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière constituant le bandage est du polyuréthane.

9. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que les véhicules sont équipés de portes à ouverture et fermeture progressive en station, avec sécurité au quai d'embarquement commandant l'arrêt complet, avec redémarrage commandé depuis la station centrale de surveillance.

10. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'immobilisation et l'inversion du sens de déplacement des véhicules en bout de ligne sont obtenus par l'intermédiaire d'une rampe à pente progressive, de longueur variable, commandée à distance, montée à l'avant d'un butoir.

11. Système de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que la télécommande, le té lé-contrôle et les transmissions sont assurés en liaison par fibres-optiques et processeurs auto-contrôlés.

12. Système de transport selon les revendications 1 et 11, caractérisé en ce que la gestion du flux des véhicules est assurée par la prise en compte du nombre de passagers embarqués, au niveau de la validation des tickets d'accès ou du contrôle des cartes de transport magnétiques.