WO1998015443A1 - Procede et dispositif pour controler le deplacement d'une cabine le long d'une ligne telepherique et application a un systeme de transport en commun - Google Patents

Procede et dispositif pour controler le deplacement d'une cabine le long d'une ligne telepherique et application a un systeme de transport en commun Download PDF

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WO1998015443A1
WO1998015443A1 PCT/FR1997/001753 FR9701753W WO9815443A1 WO 1998015443 A1 WO1998015443 A1 WO 1998015443A1 FR 9701753 W FR9701753 W FR 9701753W WO 9815443 A1 WO9815443 A1 WO 9815443A1
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cabin
mast
cable
length
pulleys
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PCT/FR1997/001753
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Inventor
Claude Paul Roquefeuil
Original Assignee
Claude Paul Roquefeuil
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/002—Cabins; Ski-lift seats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B12/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups B61B7/00 - B61B11/00
    • B61B12/02—Suspension of the load; Guiding means, e.g. wheels; Attaching traction cables
    • B61B12/028—Cabin or seat suspension means

Definitions

  • the invention relates to cable car transport, in particular for the transport of passengers, in particular for the purpose of transport in urban areas.
  • the cable car passenger transport used in mountain resorts is not particularly suitable for urban transport, which must be suitable for users requiring more comfort than mountain sports enthusiasts.
  • the present invention provides means making it possible to offer comfort at least equal to that of urban means of transport of road or rail type currently in service.
  • the invention relates to a method for controlling the movement of a cabin, in particular a passenger cabin, along a section of line of the cable car type defined by at least one carrying cable to which the cabin is suspended by a mast, characterized in that the length of said mast is varied considerably by appropriate control during the movement of the cabin, so that the vertical distance from the cabin to the carrying cable varies and that the the path followed by the cabin is more regular than that defined by the cable, which makes it possible to reduce the vertical accelerations of the cabin.
  • the invention also has one or more of the following characteristics: - the length of a cable called a lift cable which runs along the line is varied by remote control said variation in vertical distance;
  • the length of said elevator cable is varied according to a predetermined program; - to compensate for the displacement of loads inside the cabin, the longitudinal position of the cabin is varied relative to the mast, as necessary, so as to keep the center of gravity of the cabin level mast;
  • the invention identifies a device for constituting a cable car line section, in particular for the transport of passengers, which comprises at least one carrying cable supported by a series of pylons, at least one cabin suspended pendulumly by a mast of variable length from a train of rolling bearing on the carrying cable, a towing cable for advancing the cabin along said section of cable car type line, and means of action for varying the length of the mast during the movement of the cabin so that the trajectory of the cabin is more regular than that defined by the carrying cable.
  • the device of the invention also has one or more of the following characteristics: - the means of action consist of a cable, said elevator cable stretched between the two ends of the line section, means being provided to vary the length of the elevator cable and means being provided for the mast of the cabin to take or drop this cable; - it includes a winch to vary the length of the lift cable;
  • the mast includes a drive pulley and a counterweight with a mass equal to the average weight of the cabin under load to vary the length of the lift cable;
  • the mast is fixed on the undercarriage, itself suitably articulated and provided with an elastic suspension if necessary, by a two-axis articulation, the cabin being free (but possibly with damping) in transverse and longitudinal pendulum;
  • the mast has an upper part suspended from the undercarriage by a Cardan joint and a lower part mounted in vertical translation on the upper part and from which the cabin is suspended;
  • the mast has an upper part suspended from the undercarriage by a Cardan joint and which comprises vertical guide rails and a lower part which comprises a carriage which moves on said vertical rails to a lower stop by means of casters, this carriage being integral with the lower part of the mast, and a set of pulleys carried by the mast and distributed so that said elevator cable can be deflected in contact with the pulleys by forming a loop whose length determines the length of the mast, said assembly comprising at least two pulleys secured to the upper part of the mast and at least one pulley carried by said carriage;
  • the set of pulleys comprises at least two pulleys secured to the upper part of the mast and at least one pulley carried by a slider fixed to a vertical cable stretched between a pulley fixed to the lower part of the mast and a pulley fixed to the part top of the mast, means being provided for making this cable pass in one direction or the other, and means being provided for locking it on the bottom part of the mast at the
  • the lift cable is typically arranged in the axis of the two carrying cables and below them; it first passes over a first pulley carried by the upper part of the mast; it then descends vertically and then winds up on a second pulley, carried by the lower part of the mast; it finally rises vertically to pass over a third pulley carried to the same height as the first by the upper part of the mast; this arrangement ensures that the variation in relative height of the car / undercarriage is equal to half the variation in length of the lift cable;
  • the longitudinal position of the cabin relative to its mast can be modified in service and means are provided to control this modification as needed to maintain the center of gravity of the cabin above the mast along the route ;
  • It includes means for measuring the longitudinal acceleration of the cabin and a computer integral with the cabin and capable of controlling said modification as a function of the longitudinal acceleration of the cabin;
  • the cabin is provided with autonomous means for controlling on demand the movement of the cabin independently of the tractor cable and means for taking or letting go of the tractor cable;
  • the cabin comprises means for evaluating the position of the vehicle in the length of the line and the actual length of the mast at this position, calculating the theoretical length of the mast at this position, determining the difference between this length and the actual length and deduce an order to vary the length of the mast;
  • the on-board computer can further refine the steering by correcting the actuator control so as to reduce the vertical acceleration (in fact perpendicular to the floor) measured in the cabin;
  • the invention relates to a cable car type transport system, in particular for passengers, which comprises line sections as defined above alternating with line portions, where the cabin travels on rail, for example for turns or crossing stations.
  • FIGS 1 to 6 attached illustrate the operation of some of the devices defined above and represent an embodiment of the invention, by way of non-limiting example:
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle according to the present invention, seen in profile, in partial section;
  • FIG. 2 is a block diagram of a vehicle according to the present invention, seen from the front, in partial section;
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of the elevator cable grip device mounted on the vehicle, in different situations: a) before the elevator cable is taken, b) during the elevator cable's grip, c) after taking the lift cable;
  • Figure 4 is a schematic representation of the gripping devices and release of elevator cables and tractor, at each end of section of cable line; sub-figures 4a and 4b represent the start of the section, respectively in vertical elevation and in horizontal plane, and sub-figures 4c and 4d give the same representations at the end of the section;
  • FIG. 6 is a representation of the vehicle in different situations on a cable section: a) in motion, at the lowest point between two pylons, b) in motion, when approaching a pylon.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate the composition and operation of the vehicle.
  • the vehicle consists of three main parts:
  • the undercarriage (1) itself composed of: two bogies (2) with two axles (3) suspended on a chassis (4), and a connecting beam (5) articulated on each of the two bogies according to two axes, one vertical (actually perpendicular to the running plane), and the other transverse; one of the bogies carries a traction motor (not shown) allowing autonomous advancement; this engine can also be used as a generator to recharge the vehicle batteries during cable traction phases; one or other of the bogies is equipped with a clamp (6) for securing to the tractor cable (7); the bogie wheels can finally be fitted with a braking system;
  • the mast of variable length (8) comprising an upper part (9) and a lower part (10) movable relative to each other:
  • the upper part (9) is suspended from the beam (5) by a Cardan joint (1 1) comprising a longitudinal axis and a transverse axis, and carries vertical guide rails (1 2) as well as two “pulleys high "(1 3) on which the elevator cable (14),
  • the lower part (10) comprises a carriage (15) moving on the vertical rails (12), up to a lower stop (63), by means of rollers (16) and carrying the "low pulley" ( 17) on which the lift cable (14) is wound; this carriage (15) is connected by four rigid shrouds (18) to a chassis (19) consisting of two crosspieces (20), each carrying two wheels (21), and connected to each other by two longitudinal members (22); at least one of these wheels (21) is driven by a motor (23);
  • the Cardan joint (11) allows the pendulum to move freely in the cab during roll and pitch.
  • the length variations of the lift cable (14), controlled by the winch motor installed at the end of the section, are equally distributed over the two strands between the high (13) and low (17) pulleys and cause the vertical movement of the carriage. (15) on the rails (12), and hence the variation in relative height of the cabin / undercarriage under the control of the programmer.
  • the motor (23) fitted to one of the wheels (21) allows the on-board computer to control the longitudinal movement of the cabin (24) relative to the chassis (19) in order to center the center of gravity of the cabin at l plumb of the mast.
  • Figures 3 and 4 explain the operating sequences at the start and end of the journey of a cable section.
  • the vehicle On the track to rail portions (see fig. 3a), the vehicle is in autonomous traction mode and the mast is in the maximum length position, the carriage (15) being at the lower end of the rails (12).
  • the "low” pulley (17) is detached from the carriage (15) and positioned above the "high pulleys” (13).
  • the low pulley (17) is in fact fixed on a slide (26) which can move on the rails (12), so independent of the carriage (1 5), by means of rollers (27), and lock in the low position on the carriage (1 5) by means of a lock (64).
  • the movement of the slide (26) is controlled by a cable stretched between two motorized pulleys (28, 29) fixed respectively to the upper part (9) of the mast and to the chassis (1 9).
  • the high pulley (28) operates as a single reel, and the low pulley (29) is blocked when the slide (26) is locked on the carriage (1 5).
  • the vertical distance between the high pulleys (1 3) and the pulley (1 7) in the raised position, all three arranged in the plane of symmetry of the vehicle, is sufficient to allow the passage of the vehicle over the portion of track to rail preceding the section of carrying cable, frame the horizontal pulley (30) fixed to the infrastructure and returning to the bracket (see fig. 4b) the elevator cable (14) to its anchoring point (31).
  • the pulley motor (29) is controlled and causes the slide (26) to descend; the pulley (1 7) hooks the lift cable (14) to the passage and forces it to wind on the pulleys (1 3).
  • the winch of the elevator cable is free and lets the cable unwind.
  • the slide (26) is secured to the carriage (1 5) by means of the lock (64) and the mast length control by the lift cable (14) can be authorized.
  • the vehicle then approaches the hooking device for the towing cable (7) carried by the infrastructure.
  • This device comprises (see fig. 4a and 4b) a vertical pulley (32) arranged in the axis of symmetry of the track, a horizontal pulley (33) for returning to the square and a horizontal pulley (34) d arrival of the towing cable (7).
  • the cable (7) being previously synchronized with the vehicle speed, the clamping of the clamp (6) can be controlled as soon as the vehicle has crossed the pulley (32) and the autonomous traction motor can switch to generator function.
  • the vehicle approaches the rail (35) / carrier cable (36) transition zone.
  • the rail passes over the device (37) for tensioning (or anchoring) the carrying cable (36) and ends in a sloping connection (38).
  • the level variation at the passage of this fitting is caught up by the length control of mast so as not to be felt by passengers.
  • the fixed device for releasing cables includes, in the order in which they are crossed by the vehicle, which approaches them at maximum mast length (see fig. 4c and 4d):
  • the tractor cable drive device (7) composed of a pulley (42) vertical in the axis of symmetry of the track, a pulley (43) returning to the square, a driving pulley (44) surrounded by an input pulley (45) and a cable return pulley (46);
  • the clamping device (6) is released, causing the tractor cable (7) to be released and the autonomous advancement motor is controlled.
  • the latch (64) is released, which disengages the slide (26) from the carriage (1 5) and the pulley motor (28) is controlled, causing the slide to rise, which is completed before crossing the pulley (47).
  • the vehicle then abandoned the three types of cables and continues to run in autonomous mode on the rail track, at maximum mast length.
  • Figure 5 describes the operation of the steering.
  • the components of the steering system are:
  • a remote transmission transmitter (56) transmitting to the computer located at the end of the section: the position estimated along the line, the actual mass under load measured and various safety detections;
  • centering computer (57) controlling, as a function of the measurement of the detector (53), the control signal applied to the motor (23) moving the cabin (24) relative to the chassis (1 9).
  • the computers (54, 57) together constitute the "automatic pilot computer”.
  • the components of the control system are:
  • Piloting makes it possible overall to respect, whatever its laden mass, a trajectory of the cabin conforming to its program and different from that of the undercarriage.
  • This trajectory can in particular be perfectly horizontal, in the flat and unobstructed portions of the line, despite the deflection under load of the supporting cables (which is illustrated by FIG. 6).
  • the pylons are crossed without an unpleasant "speed bump” effect, even if the length of support of the cables on these pylons is relatively short and if the speed is high enough.
  • the cabin trajectory can be programmed so as to minimize the vertical accelerations felt by the passengers. Combined with the natural pendularity of the cabin, this possibility makes it possible to provide passengers, even when standing, with exceptional comfort, further increased by the low level of noise provided by cable traction, used on most of the route.
  • the invention is particularly applicable to public transport in urban or suburban areas, adding to the advantages specific to cable cars (total absence of interference with other traffic, ease of crossing obstacles of all kinds, low noise), qualities of speed and comfort that conventional cable cars do not offer.

Abstract

L'invention concerne un procédé pour contrôler le déplacement d'une cabine le long d'une ligne téléphérique, en sorte que la trajectoire suivie par la cabine soit plus régulière que celle définie par le câble porteur, ce qui permet de réduire les accélérations verticales ressenties par les passagers transportés, et les dispositifs pour le mettre en oeuvre. Ces dispositifs comprennent notamment: un mât (8) de longueur variable par lequel la cabine (24) est suspendue à son train de roulement (1), composé d'une partie haute (9) et d'une partie basse (10) mobiles l'une par rapport à l'autre, un câble (14) tendu entre les extrémités du tronçon de ligne pour faire varier par un jeu de poulies la position relative des ces deux parties et donc la longueur du mât selon un programme préétabli. L'invention s'applique tout particulièrement à un système de transport en commun en milieu urbain ou suburbain.

Description

Procédé e t di spos i t i f pour cont rôl e r l e déplacement d ' une cabi ne l e l ong d ' une l igne té léphé rique e t appl icat ion à un sys tème de t ranspor t en commun
L'invention concerne le transport de type téléphérique, notamment pour le transport de passagers, notamment en vue de réaliser un transport en zone urbaine.
Les transports de passagers de type téléphérique utilisés dans les stations de montagne ne sont pas particulièrement adaptés à un transport urbain, lequel doit convenir à des usagers exigeant plus de confort que les adeptes de sports de montagne. La présente invention propose des moyens permettant d'offrir un confort au moins égal â celui des moyens de transport urbain de type routier ou ferroviaire actuellement en service. Selon un aspect de l'invention, l'invention concerne un procédé pour contrôler le déplacement d'une cabine, notamment d'une cabine de passagers, le long d'un tronçon de ligne de type téléphérique défini par au moins un câble porteur auquel la cabine est suspendue par un mât, caractérisé en ce qu'on fait varier par une commande appropriée la longueur dudit mât de façon importante pendant le déplacement de la cabine, en sorte que la distance verticale de la cabine au câble porteur varie et que la trajectoire suivie par la cabine soit plus régulière que celle définie par le câble, ce qui permet de réduire les accéléra- tions verticales de la cabine.
Dans des modes de réalisa tion particuliers de ce procédé, l'invention présente encore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - on fait varier par une commande à distance la longueur d'un câble dit câble ascenseur qui passe le long de la ligne pour provoquer ladite variation de distance verticale;
- on fait varier la longueur dudit câble ascenseur selon un programme prédéterminé; - pour compenser les déplacements de charges à l'intérieur de la cabine, on fait varier la position longitudinale de la cabine par rapport au mât, en tant que de besoin, de façon à maintenir le centre de gravité de la cabine à l'aplomb du mât;
- on mesure l'accélération longitudinale de la cabine et on utilise le résultat de cette mesure pour commander ladite variation de position longitudinale.
Selon un autre aspect de l'invention, l'invention con- cerne un dispositif pour constituer un tronçon de ligne de type téléphérique, notamment pour le transport de passagers, qui comprend au moins un câble porteur supporté par une suite de pylônes, au moins une cabine suspendue pendulairement par un mât de longueur variable à un train de roulement roulant sur le câble porteur, un câble tracteur pour faire avancer la cabine le long dudit tronçon de ligne de type téléphérique, et des moyens d'action pour faire varier la longueur du mât pendant le déplacement de la cabine en sorte que la trajectoire de la cabine soit plus régulière que celle définie par le câble porteur.
Dans des modes de réalisation particuliers, le dispositif de l'invention présente encore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les moyens d'action sont constitués par un câble dit câble ascenseur tendu entre les deux extrémités du tronçon de ligne, des moyens étant prévus pour faire varier la longueur du câble ascenseur et des moyens étant prévus pour que le mât de la cabine prenne ou lâche ce câble; - il comprend un treuil pour faire varier la longueur du câble ascenseur;
- il comprend une poulie motrice et un contrepoids de masse égale à la masse moyenne en charge de la cabine pour faire varier la longueur du câble ascenseur; - le mât est fixé sur le train de roulement, lui-même convenablement articulé et pourvu au besoin d'une suspension élastique, par une articulation à deux axes, la cabine étant libre (mais éventuellement avec amortissement) en pendularité transversale et longitudinale; - le mât comporte une partie haute suspendue au train de roulement par une articulation à la Cardan et une partie basse montée à translation verticale sur la partie haute et à laquelle la cabine est suspendue;
- lesdites parties du mât portent des poulies coopé- rant en sorte que le câble ascenseur forme au contact des poulies une boucle dont la longueur détermine la longueur du mât;
- le mât comporte une partie haute suspendue au train de roulement par une articulation à la Cardan et qui comprend des rails de guidage verticaux et une partie basse qui comporte un chariot qui se déplace sur lesdits rails verticaux jusqu'à une butée basse au moyen de roulettes, ce chariot étant solidaire de la partie basse du mât, et un ensemble de poulies portées par le mât et réparties en sorte que ledit câble acenseur puisse être dévié au contact des poulies en formant une boucle dont la longueur détermine la longueur du mât, ledit ensemble comprenant au moins deux poulies solidaires de la partie haute du mât et au moins une poulie portée par ledit chariot; - l'ensemble des poulies comprend au moins deux poulies solidaires de la partie haute du mât et au moins une poulie portée par un coulisseau fixé à un câble vertical tendu entre une poulie fixée à la partie basse du mât et une poulie fixée à la partie haute du mât, des moyens étant prévus pour faire défiler ce câble dans un sens ou dans l'autre, et des moyens étant prévus pour le verrouiller sur la partie basse du mât en fin de course;
- le câble ascenseur est typiquement disposé dans l'axe des deux câbles porteurs et en dessous d'eux; il passe d'abord sur une première poulie portée par la partie haute du mât; il descend ensuite verticalement puis s'enroule sur une deuxième poulie, portée par la partie basse du mât; il remonte enfin verticalement pour passer sur une troisième poulie portée à la même hauteur que la première par la partie haute du mât; cette disposition assure que la variation de hauteur relative cabine/train de roulement est égale à la moitié de la variation de longueur du câble ascenseur;
- la position longitudinale de la cabine par rapport à son mât est modifiable en service et des moyens sont prévus pour commander cette modification en tant .que de besoin pour maintenir le centre de gravité de la cabine à l'aplomb du mât le long du parcours;
- il comprend des moyens pour mesurer l'accélération longitudinale de la cabine et un calculateur solidaire de la cabine et apte à commander ladite modification en fonction de l'accélération longitudinale de la cabine;
- la cabine est munie de moyens autonomes pour commander à la demande le déplacement de la cabine indépendamment du câble tracteur et de moyens pour prendre ou lâcher le câble tracteur;
- la cabine comporte des moyens pour évaluer la position du véhicule dans la longueur de la ligne et la longueur réelle du mât à cette position, calculer la longueur théorique du mât à cette position, déterminer l'écart entre cette longueur et la longueur réelle et en déduire une commande pour faire varier la longueur du mât;
- il comprend des moyens pour mesurer l'accélération verticale de la cabine et corriger en conséquence la commande de variation de longueur du mât;
- il comprend un programmateur de pilotage fixe qui commande les moyens qui déterminent la longueur du câble ascenseur; - le pilotage en hauteur effectué à distance par le programmateur fixe est complété par un calculateur de pilotage automatique embarqué : ce calculateur élabore la commande de variation de longueur de mât qui est appliquée à un vérin déplaçant verticalement le point d'ancrage sur la partie basse du mât de la poulie du câble ascenseur, ce qui permet d'ajouter un appoint local de pilotage ne nécessitant qu'une puissance réduite;
- le calculateur embarqué peut affiner encore le pilotage en corrigeant la commande du vérin de façon à réduire l'ac- célération verticale (en fait perpendiculaire au plancher) mesurée dans la cabine;
- il est prévu une transmission de données du véhicule vers le programmateur de commande des câbles tracteur et ascenseur pour des informations de sécurité et de pilotage.
Selon encore un autre aspect de l'invention, l'invention concerne un système de transport de type téléphérique, notamment pour passagers, qui comprend des tronçons de ligne tels que définis ci-dessus alternant avec des portions de ligne, où la cabine circule sur rail, par exemple pour les virages ou les traversées de stations.
Les figures 1 à 6 annexées illustrent le fonctionnement de certains des dispositifs précédemment définis et représentent une réalisation de l'invention, à titre d'exemple non limitatif :
- la figure 1 est un schéma de principe d'un véhicule selon la présente invention, vu de profil, en coupe partielle;
- la figure 2 est un schéma de principe d'un véhicule selon la présente invention, vu de face, en coupe partielle;
- la figure 3 est une représentation schématique du dispositif de prise de câble ascenseur monté sur le véhicule, dans différentes situations : a) avant prise du câble ascenseur, b) en cours de prise du câble ascenseur, c) après prise du câble ascenseur;
_ la figure 4 est une représentation schématique des dispositifs de prise et de lâcher des câbles ascenseur et tracteur, à chaque extrémité de tronçon de ligne à câbles; les sous- figures 4a et 4b représentent le début de tronçon, respectivement en élévation verticale et en plan horizontal, et les sous- figures 4c et 4d donnent les mêmes représentations en fin de tronçon;
- la figure 5 donne le diagramme fonctionnel de pilotage;
- la figure 6 est une représentation du véhicule dans différentes situations sur un tronçon à câbles: a) en marche, au point bas entre deux pylônes, b) en marche, à l'approche d'un pylône.
Les figures 1 et 2 illustrent la composition et le fonctionnement du véhicule. Le véhicule se compose de trois parties principales:
- le train de roulement ( 1 ), lui même composé: de deux bogies (2) à deux essieux (3) suspendus sur un châssis (4), et d'une poutre de liaison (5) articulée sur chacun des deux bogies selon deux axes, l'un vertical (en fait perpendiculaire au plan de roulement), et l'autre transversal; l'un des bogies porte un moteur de traction (non représenté) permettant l'avancement autonome; ce moteur est aussi utilisable en génératrice pour recharger les batteries du véhicule lors des phases de traction par câble; l'un ou l'autre des bogies est équipé d'une pince (6) d'arrimage au câble tracteur (7); les roues des bogies peuvent enfin être équipées d'un système de freinage;
- le mât de longueur variable (8), comprenant une partie haute (9) et une partie basse (10) mobiles l'une par rapport à l'autre:
— la partie haute (9) est suspendue à la poutre (5) par une articulation à la Cardan ( 1 1 ) comportant un axe longitudinal et un axe transversal, et porte des rails de guidage verticaux ( 1 2 ) ainsi que deux "poulies hautes" ( 1 3 ) sur lesquelles s'enroule le câble ascenseur (14),
— la partie basse (10) comprend un chariot (15) se déplaçant sur les rails verticaux (12), jusqu'à une butée basse (63), au moyen de roulettes (16) et por- tant la "poulie basse" (17) sur laquelle s'enroule le câble ascenseur (14); ce chariot (15) est relié par quatre haubans rigides (18) à un châssis (19) constitué de deux traverses (20), portant chacune deux roues (21), et reliées entre elles par deux longerons (22); l'une au moins de ces roues (21) est animée par un moteur (23);
- la cabine (24) transportant les passagers, reposant sur le châssis (19) au moyen de deux rails longitudinaux (25) sous lesquels roulent les roues (21).
En marche, les articulations des bogies permettent l'inscription dans les courbes et le franchissement des changements de pente ou de niveau. L'articulation à la Cardan (11) per- met la liberté de mouvement pendulaire de la cabine en roulis et en tangage. Les variations de longueur du câble ascenseur (14), commandées par le moteur du treuil installé en bout du tronçon, se répartissent également sur les deux brins compris entre les poulies hautes (13) et basse (17) et provoquent le déplacement vertical du chariot (15) sur les rails (12), et partant la variation de hauteur relative cabine/train de roulement sous la commande du programmateur. Enfin le moteur (23) équipant l'une des roues (21) permet au calculateur embarqué de commander le déplacement longitudinal de la cabine (24) par rapport au chas- sis (19) pour recentrer le centre de gravité de la cabine à l'aplomb du mât.
Les figures 3 et 4 permettent d'expliquer les séquences de fonctionnement en début et en fin de parcours d'un tron- çon à câbles.
Sur les portions de voie à rail (cf fig. 3a), le véhicule est en mode de traction autonome et le mât est en position de longueur maximale, le chariot (15) étant en extrémité basse des rails (12). En outre la poulie "basse" (17) se trouve désolidarisée du chariot (15) et positionnée au dessus des "poulies hautes" (13). Pour cela la poulie basse (17) est en fait fixée sur un coulisseau (26) qui peut se déplacer sur les rails (12), de façon indépendante du chariot ( 1 5), grâce à des roulettes (27), et se verrouiller en position basse sur le chariot ( 1 5) au moyen d'un verrou (64). Le déplacement du coulisseau (26) est commandé par un câble tendu entre deux poulies motorisées (28, 29) fixées respectivement à la partie haute (9) du mât et au châssis ( 1 9).
La poulie haute (28) fonctionne en simple enrouleur, et la poulie basse (29) est bloquée, quand le coulisseau (26) est verrouillé sur le chariot ( 1 5).
L'écart vertical entre les poulies hautes ( 1 3) et la poulie ( 1 7) en position relevée, toutes trois disposées dans le plan de symétrie du véhicule, est suffisant pour permettre, au passage du véhicule sur la portion de voie à rail précédant le tronçon à câble porteur, d'encadrer la poulie horizontale (30) fixée à l'infrastructure et renvoyant à l'équerre (cf fig. 4b) le câble ascenseur (14) vers son point d'ancrage (31 ).
Dès que le véhicule a franchi cette poulie (30) (cf fig.3b), le moteur de la poulie (29) est commandé et provoque la descente du coulisseau (26); la poulie ( 1 7) accroche au passage le câble ascenseur ( 14) et l'oblige à s'enrouler sur les poulies ( 1 3). Au cours de cette séquence le treuil du câble ascenseur est libre et laisse dévider le câble. En bout de course (cf fig. 3c) le coulisseau (26) est solidarisé au chariot ( 1 5) au moyen du ver- rou (64) et la commande de longueur de mât par le câble ascenseur ( 14) peut être autorisée.
Le véhicule aborde alors le dispositif d'accrochage du câble tracteur (7) porté par l'infrastructure. Ce dispositif com- prend (cf fig. 4a et 4b) une poulie verticale (32) disposée dans l'axe de symétrie de la voie, une poulie horizontale (33) de renvoi à l'équerre et une poulie horizontale (34) d'arrivée du câble tracteur (7). Le câble (7) étant préalablement mis en synchronisme de vitesse avec le véhicule, le serrage de la pince (6) peut être commandé dès que le véhicule a franchi la poulie (32) et le moteur de traction autonome peut passer en fonction génératrice.
Le véhicule aborde enfin la zone de transition rail (35)/câble porteur (36). Le rail passe au dessus du dispositif (37) de tension (ou d'ancrage) du câble porteur (36) et se termine par un raccord en pente (38). La variation de niveau au passage de ce raccord est rattrapée par le pilotage de longueur de mât de façon à ne pas être ressentie par les passagers.
A la fin du tronçon à câbles la séquence de fonctionnement est inverse. Le dispositif fixe de lâcher de câbles com- prend, dans l'ordre où ils sont franchis par le véhicule, qui les aborde à longueur maximale du mât (cf fig. 4c et 4d):
- un raccord (39) de passage du câble porteur (36) au rail (40);
- un dispositif (41 ) d'ancrage (ou de tension) du câble porteur (36);
- le dispositif d'entraînement du câble tracteur (7) composé d'une poulie (42) verticale dans l'axe de symétrie de la voie, d'une poulie (43) de renvoi à l'équerre, d'une poulie motrice (44) encadrée d'une poulie d'entrée (45) et d'une poulie (46) de retour de câble;
- le dispositif de commande de câble ascenseur composé d'une poulie horizontale (47) de renvoi à l'équerre et du treuil (48) (éventuellement remplacé par le dispositif à contrepoids défini page 2, lignes 22 à 24).
Dès le franchissement du raccord (39) le desserrage de la pince (6) est commandé, provoquant le lâcher du câble tracteur (7) et le moteur d'avancement autonome est commandé. Dès le franchissement de la poulie (42) le verrou (64) est débloqué ce qui désolidarise le coulisseau (26) du chariot ( 1 5) et le moteur de la poulie (28) est commandé, provoquant l'ascension du coulisseau qui est terminée avant le franchissement de la poulie (47). Le véhicule a alors abandonné les trois types de câbles et continue sa marche en mode autonome sur la voie à rail, à longueur maximale du mât.
La figure 5 permet de décrire le fonctionnement du pilotage.
A bord du véhicule les composants du système de pilotage sont :
- un ensemble de capteurs : compteur de tours de roues porteuses (49), détecteur (50) de passage de pylônes, détecteur (51 ) de position du chariot (1 5) sur les rails (1 2), accéléromè- tre vertical cabine (52) (mesurant en fait l'accélération perpendiculaire au plancher), accéléromètre longitudinal cabine (53);
- un calculateur (54) élaborant :
— une estimation de la position du véhicule le long de la ligne à partir des mesures des détecteurs (49, 50),
— la longueur théorique du mât en ce point, déduite d'une part de la hauteur du train de roulement, calcu- lée en fonction des hauteurs des pylônes encadrants, mémorisées, et de la masse réelle en charge, mesurée, et d'autre part de la hauteur théorique de la cabine sur la trajectoire programmée,
— l'écart entre cette longueur théorique et la lon- gueur réelle déduite de la mesure du détecteur (51 ),
— un ordre déduit de cet écart et appliqué à un vérin (55) déplaçant le point d'ancrage du coulisseau (26) sur le chariot ( 1 5); pour simplification ce vérin n'est pas représenté sur les figures 1 à 3; — les diverses commandes de séquences de fonctionnement et la commande du moteur d'avancement autonome sur les portions de voie fixe;
- un émetteur de télétransmission ( 56) transmettant au calculateur situé à l'extrémité du tronçon : la position esti- mée le long de la ligne, la masse réelle en charge mesurée et diverses détections de sécurité;
- un calculateur de centrage (57) commandant, en fonction de la mesure du détecteur (53), le signal de commande appliqué au moteur (23) déplaçant la cabine (24) par rapport au châssis ( 1 9).
Les calculateurs ( 54, 57) constituent ensemble le "calculateur de pilotage automatique".
A l'extrémité du tronçon, les composants du système de pilotage sont :
- un récepteur de télétransmission (58);
- un détecteur (59) de nombre de tours de roue motrice (44) du câble tracteur (7); - un programmateur (60) élaborant :
— une estimation de position du véhicule le long de la ligne, établie à partir de la mesure du détecteur (59) et de l'information télétransmise,
-- la longueur théorique du mât en ce point, déduite d ' u n e part de l a h a uteu r du tra i n de roulement, calculée en fonction des hauteurs des pylônes encadrants, mémorisées, et de la masse réelle en charge, télétransmise, et d'autre part de la hauteur théorique de la cabine sur la trajectoire programmée, -- un ordre établi sur cette base et appliqué au moteur (61 ) du treuil (48), ou de la poulie motrice du dispositif à contre-poids; — un ordre, établi en fonction d'un programme de marche mémorisé et des informations de sécurité télétransmises, et appliqué au moteur (62) entraînant la poulie motrice (44) du câble tracteur (7); au démarrage cet ordre tient également compte de la mesure de vitesse du véhicule, pour assurer le synchronisme de vitesse entre la pince et le câble tracteur à l'accrochage.
Le pilotage permet globalement de respecter, quelle que soit sa masse en charge, une trajectoire de la cabine conforme à son programme et différente de celle du train de roulement. Cette trajectoire peut en particulier être parfaitement horizontale, dans les portions plates et sans obstacles de la ligne, malgré la flèche en charge des câbles porteurs (ce qui est illustré par la figure 6). Les pylônes sont franchis sans effet de "dos d'âne" désagréable, même si la longueur d'appui des câbles sur ces pylônes est relativement faible et si la vitesse est assez élevée.
Plus généralement, dans les parties plus accidentées du tracé, la trajectoire cabine peut être programmée de façon à minimiser les accélérations verticales ressenties par les passagers. Alliée à la pendularité naturelle de la cabine, cette possibilité permet d'assurer aux passagers, même debout, un exceptionnel confort, encore accru par le faible niveau de bruit procuré par la traction par câble, utilisée sur la majeure partie du parcours.
L'invention s'applique tout particulièrement aux transports en commun en milieu urbain ou suburbain, en ajoutant aux avantages propres aux téléphériques (absence totale d'interférence avec les autres trafics, facilité de franchissement des obstacles de toute sorte, faible bruit), des qualités de vitesse et de confort que n'offrent pas les téléphériques conventionnels.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé pour contrôler le déplacement d'une cabine, notamment d'une cabine de passagers, le long d'un tronçon de ligne de type téléphérique défini par au moins un câble porteur auquel la cabine est suspendue par un mât, caractérisé en ce qu'on fait varier par une commande appropriée la longueur dudit mât de façon importante pendant le déplacement de la cabine, en sorte que la distance verticale de la cabine au câble porteur varie et que la trajectoire suivie par la cabine soit plus régulière que celle définie par le câble, ce qui permet de réduire les accélérations verticales de la cabine.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel on fait varier par une commande à distance la longueur d'un câble dit câble ascenseur qui passe le long de la ligne pour provoquer ladite variation de longueur de mât.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on fait varier la longueur dudit câble ascenseur selon un programme prédéterminé.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, pour compenser les déplacements de charges à l'intérieur de la cabine, on fait varier la position longitudinale de la cabine par rapport au mât, en tant que de besoin, de façon à maintenir le centre de gravité de la cabine à l'aplomb du mât.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on mesure l'accélération longitudinale de la cabine et on utilise le résultat de cette mesure pour commander ladite variation de position longitudinale.
6. Dispositif pour constituer un tronçon de ligne de type téléphérique, notamment pour le transport de passagers, qui comprend au moins un câble porteur (36) supporté par une suite de pylônes, au moins une cabine (24) suspendue pendulai- rement par un mât (8) de longueur variable à un train de roulement ( 1 ) roulant sur le câble porteur, un câble tracteur (7) pour faire avancer la cabine le long dudit tronçon, et des moyens d'action pour faire varier la longueur du mât pendant le déplacement de la cabine en sorte que la trajectoire de la cabine soit plus régulière que celle définie par le câble porteur.
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les moyens d'action sont constitués par un câble ( 1 4) dit câble ascenseur tendu entre les deux extrémités du tronçon de ligne, des moyens étant prévus pour faire varier la longueur du câble ascenseur et des moyens étant prévus pour que le mât de la cabine prenne ou lâche ce câble.
8. Dispositif selon la revendication 7 et qui comprend un treuil pour faire varier la longueur du câble ascenseur.
9. Dispositif selon la revendication 7 et qui comprend une poulie motrice et un contrepoids de masse égale à la masse moyenne en charge de la cabine pour faire varier la longueur du câble ascenseur.
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel le mât (8) comporte une partie haute (9) suspendue au train de roulement (1) par une articulation à la Cardan (11) et une partie basse (10) montée à translation verticale sur la partie haute (9) et à laquelle la cabine est suspendue.
11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9 et la revendication 10, dans lequel lesdites parties (9,10) du mât portent des poulies respectives (13,13,17) coopérant en sorte que le câble ascenseur (14) forme au contact des poulies une boucle dont la longueur détermine la longueur du mât.
12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel le mât comporte une partie haute (9) suspendue au train de roulement (1) par une articulation à la Cardan (11) et qui comprend des rails de guidage verticaux (12) et une partie basse (10) qui comporte un chariot (15) qui se déplace sur les- dits rails verticaux (12) jusqu'à une butée basse (63) au moyen de roulettes (16), ce chariot (15) étant solidaire de la partie basse (10) du mât, et un ensemble de poulies (13,13,17) portées par le mât et réparties en sorte que ledit câble acenseur puisse être dévié au contact des poulies en formant une boucle dont la longueur détermine la longueur du mât, ledit ensemble comprenant au moins deux poulies (13,13) solidaires de la partie haute du mât et au moins une poulie (17) portée par ledit chariot.
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel l'ensemble des poulies comprend au moins deux poulies (13,13) solidaires de la partie haute du mât et au moins une poulie (17) portée par un coulisseau fixé à un câble vertical tendu entre une poulie (29) fixée à la partie basse du mât et une poulie (28) fixée à la partie haute du mât, des moyens étant prévus pour faire défiler ce câble dans un sens ou dans l'autre, et des moyens (64) étant prévus pour verrouiller le coulisseau sur la partie basse du mât en fin de course.
14. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 13, dans lequel la position longitudinale de la cabine par rapport à son mât est modifiable en service et des moyens (23,57) sont prévus pour commander cette modification en tant que de besoin pour maintenir le centre de gravité de la cabine à l'aplomb du mât le long du parcours.
1 5. Dispositif selon la revendication 1 4 et qui comprend des moyens (53) pour mesurer l'accélération longitudinale de la cabine et un calculateur (57) solidaire de la cabine et apte à commander ladite modification en fonction de l'accélération longitudinale de la cabine.
1 6. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 1 5 et dans lequel la cabine est munie de moyens autonomes pour com- mander à la demande le déplacement de la cabine indépendamment du câble tracteur (7) et de moyens (6) pour prendre ou lâcher le câble tracteur.
1 7. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 1 6 et dans lequel la cabine comporte des moyens (49,50,54) pour éva- luer la position du véhicule dans la longueur de la ligne et la longueur réelle du mât à cette position, calculer la longueur théorique du mât à cette position, déterminer l'écart entre cette longueur et la longueur réelle et en déduire une commande pour faire varier par des moyens (55) la longueur du mât.
1 8. Dispositif selon la revendication 1 7 et qui comprend des moyens (51 ) pour mesurer l'accélération verticale de la cabine et corriger en conséquence la commande de variation de longueur du mât.
1 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 1 8 et qui comprend un programmateur de pilotage fixe qui commande les moyens (48,61 ) qui déterminent la longueur du câble ascenseur.
20. Système de transport, notamment pour passagers, qui comprend des tronçons de ligne de type téléphérique et des cabines tels que définis selon l'une des revendications 6 àl 9, lesdits tronçons alternant avec des portions de ligne où la cabine circule sur rail.
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