L'invention est relative à une installation aérienne de transport de personnes, comprenant deux câbles porteurs aériens espacés, s'étendant parallèlement à un même niveau, en étant tendus entre deux pylônes pour constituer une voie 'incurvée de circulation présentant une flèche déformable, et un véhicule asservi, guidé positivement, comprenant un habitacle des personnes, quatre galets, disposés en rectangle, avec deux galets, espacés longitudinalement, roulant sur l'un des câbles, et deux galets, espacés longitudinalement, roulant sur l'autre câble, pour supporter et guider l'habitacle du véhicule circulant sur la voie incurvée, et un dispositif de liaison sans suspente entre les galets et l'habitacle pour positionner l'habitacle longitudinalement, transversalement et en niveau.

L'expression asservi guidé positivement signifie un guidage certain, sans risque de mouvements aléatoires et dans la technique des téléphériques plus particulièrement un véhicule sans suspente. L'invention concerne une installation ayant un véhicule sans suspente, c'est-à-dire un véhicule ne faisant pas appel à la gravité pour maintenir sa verticalité, qui circule sur des câbles porteurs présentant des flèches.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les installations à câbles aériens, notamment des téléphériques, sont généralement implantées en montagne et comportent des véhicules équipés de suspentes articulées, plus ou moins longues selon la pente des câbles et la longueur des cabines. L'infrastructure de ces téléphériques est importante et la cabine subit, au cours du déplacement, des balancements et des basculements aléatoires qui rendent inacceptable une utilisation de tels téléphériques en milieu urbain. Le document FR2 575 985 décrit une installation à deux câbles porteurs sur lesquels roulent quatre galets, dont les axes sont fixés rigidement aux quatre coins du véhicule. Le véhicule est guidé positivement, dans l'acception du terme dans la présente description, mais le véhicule suit la trajectoire incurvée en flèche des câbles avec des inclinaisons inacceptables pour un transporteur urbain.

Les documents EPO 561 095 et US4 641 587 concernent des véhicules aériens suspendus à deux câbles porteurs par des systèmes à suspentes. Les câbles porteurs sont maintenus à l'horizontal, à la manière des ponts suspendus, par une importante infrastructure. Il est, de plus, quasi impossible de réaliser des voies horizontales avec des câbles. Selon la présente invention les câbles porteurs sont simplement tendus entre des pylônes de plus faible hauteur car le véhicule n'a pas de suspente. Le document US2009/0038499 décrit un véhicule dont la suspente est constituée par des câbles. Le chariot roule sur un câble porteur incurvé en flèche et la cabine n'est pas guidée positivement, dans le sens de la présente invention, puisqu'elle subit des basculements et balancements, longitudinaux et transversaux rédhibitoires pour un transporteur urbain.

OBJET DE L'INVENTION

La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'une installation aérienne, répondant aux exigences actuelles d'un transport en milieu urbain, notamment un déplacement à grande vitesse, un confort maximum des passagers et une infrastructure légère. L'habitacle du véhicule ne doit subir aucun déplacement intempestif préjudiciable au confort des passagers, malgré la flèche des câbles. Un déplacement intempestif peut être un basculement, une variation de niveau, une accélération verticale ou une secousse au passage d'une discontinuité de la voie.

Dans un mode de mise en œuvre la cabine ou habitacle est maintenue verticale ou très peu inclinée, quelle que soit, longitudinalement la pente des câbles sur lesquels roulent les galets, et quelle que soit transversalement la différence de niveau des câbles, dues notamment à un décentrement de la charge transportée et/ou à l'action d'un vent latéral. Le terme vertical implique un plancher horizontal de la cabine et par la suite les termes vertical et horizontal seront utilisés indifféremment pour désigner la position de la cabine.

Selon d'autres mises en œuvre de l'invention, la cabine reste à un niveau constant, les secousses sont atténuées et l'accélération verticale, au passage des soutiens des câbles, est réduite dans des limites de confort acceptables.

L'installation selon l'invention est caractérisée en ce que les quatre galets suivent indépendamment les variations en hauteur du câble dans l'espace, au cours du déplacement du véhicule, que ledit dispositif de liaison comporte pour chaque galet un vérin positif individuel, réglable en hauteur, et que le véhicule comporte une unité centrale qui commande les différents vérins individuels de manière à compenser les variations en hauteur des différents galets, imposées par les câbles, au cours du déplacement sur la voie incurvée.

L'expression, vérin positif réglable en hauteur, signifie que le dispositif transmet, de façon asservie, fidèlement les mouvements avec une seule possibilité de réglage en hauteur. Dans un mode de réalisation de l'invention l'unité centrale est pilotée par un détecteur de l'inclinaison de l'habitacle de manière à déplacer en hauteur les différents galets pour maintenir l'habitacle vertical. L'unité centrale peut également être pilotée par un détecteur de niveau pour maintenir le niveau de l'habitacle constant au cours du parcours et/ou par un détecteur de l'accélération verticale, notamment au passage d'un pylône.

Selon un développement important de l'invention le véhicule roule sur les câbles porteurs, son centre de gravité étant situé au-dessus des câbles. Les infrastructures (pylônes et stations supportant les câbles porteurs) sont ainsi moins hautes de la valeur de la hauteur de la cabine et de la suspente par rapport à une installation habituelle où le véhicule est suspendu aux câbles, ce qui est appréciable en matière d'insertion en milieu urbain, et très économique au niveau du coût desdites infrastructures. Toute la mécanique et les accessoires du véhicule peuvent être regroupés sous l'habitacle. Dans le cas d'une traction par un câble, avantageusement situé sous le niveau de la cabine, celui-ci peut s'échapper naturellement vers le bas, ce qui a comme conséquence de ne nécessiter que des galets supports (à l'exclusion de galets compressions dont le passage sous le véhicule poserait problème, comme le passage des galets support pose des problèmes pour les véhicules suspendus).

Lorsque la voie présente une solution de continuité, notamment au passage des câbles vers des rails, un mouvement intempestif de l'habitacle est inévitable. Dans un mode de mise en œuvre, chaque câble porteur est remplacé par une paire de câbles juxtaposés et chaque galet est remplacé par une paire de galets, juxtaposés sur un même axe, roulant sur la paire de câbles juxtaposés. Les transitions câble-rail sont décalées longitudinalement d'un câble à l'autre de manière que la portance soit toujours assurée par l'un des câbles de la paire et par le galet associé en évitant toute secousse au passage. La redondance des câbles et galets réduit les risques d'accident, l'un prenant la relève de l'autre en cas d'incident sur un galet ou sur un câble porteur.

Le véhicule peut comporter un ou plusieurs moteurs électriques (non représentés) d'entraînement d'un ou plusieurs galets lui permettant d'être automoteur. Lorsque le véhicule est tracté par un câble tracteur, le moteur prend la relève lorsque le véhicule est débrayé du câble tracteur. Lorsque ce câble tracteur est en dessous du niveau de roulement du véhicule, la pince d'accouplement est rétractable de manière à ce qu'il n'y ait aucun élément du véhicule au dessous du niveau des galets de roulement pour assurer la liberté de circulation du véhicule en station.

Description sommaire des figures

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en œuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :

Les figures 1 et 2 sont des vues en élévation d'une section d'une installation, illustrant respectivement le passage d'un véhicule sans correcteur d'assiette et celui d'un véhicule avec correction de l'assiette ;

Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de face et de côté d'un véhicule selon l'invention ;

Les figures 5 et 6 sont des vues de côté du véhicule illustrant la correction d'une inclinaison transversale ;

Les figures 7 à 9 sont des vues de face montrant les positions successives du véhicule au passage d'un pylône ;

Les figures 10 à 12 sont des vues de détails, en élévation, d'un amortisseur de support d'un galet, respectivement au passage d'un support court ;

Les figures 13 et 14 sont des vues schématiques de face et de côté d'un véhicule selon une variante de réalisation de l'invention ;

Les figures 15 et 16 sont des vues en élévation d'une installation, illustrant respectivement le niveau du câble porteur d'une ligne équipée d'un véhicule classique et celui d'une ligne équipée d'un véhicule selon les figures 13,14 ; Les figures 17 et 18 sont des vues analogues aux figures 3 et 4 illustrant une variante simplifiée ;

La figure 19 est une vue analogue à la figure 2 montrant un dispositif de correction de trajectoire ; La figure 20 est une vue analogue à la figure 4 d'un perfectionnement selon l'invention ;

La figure 21 est une vue partielle en perspective du véhicule selon la figure 20 illustrant le passage sur une solution de continuité de la voie.

La figure 22 est une vue schématique de face d'un véhicule selon une variante de réalisation de l'invention ;

Les figures 23 et 24 sont des vues analogues aux figures 13 et 14 illustrant la circulation d'un véhicule, selon l'invention, en station avec les pinces d'accouplement rétractées.

Les mêmes numéros de repère sont utilisés dans les différentes figures pour désigner des pièces analogues ou identiques.

Description détaillée de l'invention

Sur les figures 1 et 2 une voie 10 aérienne d'une installation de transport urbain comprend deux câbles porteurs 1 1 ,12, tendus entre des pylônes 13 et des véhicules 14,15, de forme quasi parallélépipédique, ayant à chacun des quatre coins un galet 16-19 de roulement sur les câbles 1 1 ,12, une paire de galets 16,17 à l'avant et une paire de galets 18,19 à l'arrière. Chaque galet 16-19 est porté par un coulisseau 20 (figure 6) mobile dans une glissière verticale 21 , fixée sur toute la hauteur du véhicule 15. A chaque galet 16-19 est associé un vérin 22 (représenté schématiquement par une flèche) de déplacement en hauteur et tous les vérins 22 sont reliés à une unité centrale d'un correcteur d'assiette 23 recevant des informations d'un inclinomètre 24 schématiquement représenté par un pendule.

Le fonctionnement ressort clairement des figures 1 et 2. Sur la figure 1 le véhicule 14 ne comporte pas de correcteur d'assiette et les galets 16-19 sont rigidement fixés au véhicule. Entre les deux pylônes 13 le véhicule suit la trajectoire en flèche des câbles 1 1 ,12, en basculant vers l'avant puis vers l'arrière, ce qui n'est pas acceptable. Selon l'invention, représentée à la figure 2, le pendule 24 détecte le basculement vers l'avant du véhicule 15 et envoie un ordre de déplacement des galets avant 16,17 vers le bas pour compenser la pente vers le bas des câbles 1 1 ,12. Par la suite un débattement relatif des galets avant 16, 17 par rapport aux galets arrière 18,19 permet de maintenir le véhicule 15 sensiblement vertical, en compensant le basculement longitudinal correspondant à la flèche des câbles. Le plancher 25 reste horizontal tout au long du parcours entre les deux pylônes. Dans l'exemple représenté à la figure 2 le plancher 25 reste également à un niveau constant, de la manière décrite plus en détail en référence aux figures 7- 9.

Le dispositif à débattement individuel des galets 16-19 permet également une compensation d'un basculement transversal du véhicule, dû notamment à une différence de niveau des câbles 1 1 ,12. La figure 5 représente un tel basculement, en l'absence d'une correction, les passagers s'étant, par exemple, regroupés du côté gauche du véhicule 14. Le pendule 24 détecte ce basculement transversal et transmet au correcteur d'assiette 23 un ordre de déplacement des galets 17,19 de gauche vers le bas pour rétablir la position verticale du véhicule 15, représentée à la figure 6.

Selon un développement important de l'invention le dispositif à galets indépendants 16-19 assure une trajectoire rectiligne 29 du véhicule 15, à un niveau constant, malgré une flèche notable de la voie constituée par les câbles 1 1 ,12. Sur la figure 2 un détecteur (non représenté), mesurant par exemple le niveau du véhicule 15 par rapport au sol, pilote le débattement vers le bas des quatre galets 16-19 sur le parcours en descente pour atteindre la position inférieure, à l'arrivée au bas de la flèche des câbles 1 1 ,12. Sur le parcours suivant, en montée, les galets 16-19 remontent vers le haut du véhicule et on voit que ces débattements des galets 16-19 assurent ainsi une trajectoire rectiligne du véhicule sur une voie ondulée en hauteur. Pendant tout le parcours, le véhicule est bien entendu maintenu horizontal, par l'action différentielle des galets avant 16,17 par rapport aux galets arrière 18,19, pour la compensation longitudinale et des galets gauches 17,19 par rapport aux galets droit 16,18 pour une compensation transversale. Le respect d'une trajectoire rectiligne 29, notamment au franchissement d'un sabot 26 d'un pylône 13, est illustré aux figures 7 à 9. La trajectoire rectiligne est matérialisée par un rayon laser 27 envoyé par un émetteur 28, solidaire du véhicule, vers un repère fixe 30, par exemple prévu sur un pylône au niveau requis. Les débattements des galets 16-19 sont pilotés par le détecteur d'assiette à rayon laser 27, de la manière schématiquement représentée par le sens des flèches ou vérins 22 et il est inutile de décrire en détail le fonctionnement.

En pratique les correcteurs d'assiette sont plus élaborés que ceux décrits précédemment et ils peuvent comporter, par exemple, des systèmes électroniques de prévision et de régulation des débattements des galets ou encore, pour une installation donnée, une entière programmation des débattements. Selon un autre développement de l'invention le système à correction d'assiette est complété par un dispositif d'amortissement des variations brèves et limitées des pentes de la voie. La fixation de chaque galet 16-19 à son coulisseau 20 comporte un amortisseur 31 , schématiquement représenté aux figures 10-12 par une paire de ressorts 32,33, qui sollicitent élastiquement le galet vers une position centrale tout en autorisant un déplacement vertical limité. Au passage d'un appui court 34 du câble 1 1 (figure 1 1 ) le galet comprime l'amortisseur 31 vers le haut, pour absorber le choc sans le transmettre au véhicule. Après le passage (figure 12) l'amortisseur 31 revient en position normale. De tels amortisseurs sont bien connus.

Sur les figures 13 et 14, qui illustrent une variante de réalisation, les galets 16- 19 sont disposés sous le plancher 25 du véhicule 15, à chacun des quatre coins. A chaque galet 16-19 est associé un vérin 22 de déplacement vertical et tous les vérins sont reliés à l'unité centrale 23. Les galets 16-19 sont représentés dans l'espace disponible sous les sièges 40 situés aux extrémités de la cabine, mais si le débattement nécessaire est supérieur à cet espace, les galets 16-19 peuvent avantageusement être placés en dehors de l'encombrement de la cabine. Le système de traction du véhicule, représenté ici par un câble tracteur 38 et des pinces d'accouplement 39, peut avantageusement se situer sous le plancher du véhicule au même titre que l'unité centrale 23 ou tout autre accessoire. Les portes 42 de la cabine, pouvant être situées des deux cotés, sont guidées et commandées à partir d'un mécanisme 41 également situé sous le plancher. Un détecteur 24 de basculement transversal du véhicule pilote l'unité centrale 23, qui commande les vérins 22 de manière à éviter un basculement excessif pouvant provoquer une chute latérale du véhicule.

L'avantage d'une disposition de la cabine au-dessus des câbles ressort clairement des figures 15 et 16, qui représentent respectivement une installation classique à suspente et à pylônes très hauts et une installation selon l'invention. Une autre variante est illustrée par les figures 17 et 18 qui sont des vues analogues aux figures 3 et 4. Les vérins 22 relient les galets 16-19 à la partie essentielle de l'habitacle 15, en l'occurrence au plancher 25 qui supporte les passagers. Dans cette réalisation la base de l'habitacle est constituée par un fond et par un plancher et les vérins sont intercalés entre le fond et le plancher, de la manière représentée sur les figures. Le fonctionnement est identique à ceux décrits ci-dessus et cette réalisation peut être intéressante lorsque les variations de hauteur restent faibles.

La figure 19 est relative à une correction de trajectoire pour réduire ou compenser l'accélération verticale du véhicule, notamment au passage d'un pylône. L'invention est appliquée à un véhicule du type selon les figures 13 et 14, auxquelles on se reportera avantageusement pour de plus amples détails, mais il est clair que l'invention décrite est applicable aux autres systèmes de véhicules décrits précédemment. Le véhicule 15 sans suspente roule par quatre galets 16-19 sur une paire de câbles porteurs espacés 11 , 12. Les galets sont disposés sous le véhicule 15 et à chaque galet est associé un vérin 22, intercalé entre le galet et le plancher du véhicule. Les vérins 22 du véhicule, représenté à gauche sur la figure, sont commandés par un détecteur 46 de l'accélération verticale qui pilote l'unité centrale 23.

Le fonctionnement est facile à comprendre. Pendant le parcours sur la partie sensiblement horizontale de la voie les vérins 22 sont en position allongée et ils restent dans cette position tant que l'accélération verticale mesurée par le détecteur 46 reste faible. A l'approche du pylône 3 la variation de la pente des câbles 11 ,12 engendre une accélération verticale montante, détectée par le détecteur 46, qui commande une rétraction des vérins 22 de manière à rapprocher la cabine des galets. La trajectoire de la cabine est ainsi différente de celle des câbles 11 ,12 et sa forme aplatie engendre une accélération verticale réduite. Après le passage du sommet du sabot du pylône 3 l'accélération verticale descendante engendre une opération inverse qui ramène les vérins en position allongée.

Dans la version de l'installation selon la figure 19 celle-ci est avantageusement perfectionnée en attribuant aux vérins 22, en plus de la fonction de réduction de l'accélération verticale, une fonction de maintien de la verticalité de la cabine, décrite ci-dessus. A cet effet il suffit de prévoir une course suffisante des vérins 22, actifs tout le long de la ligne et d'adjoindre au détecteur 46 un correcteur d'assiette (non représenté) qui contrôle la verticalité de la cabine.

Sur le véhicule au centre de la figure 19 on a représenté un autre mode de commande des vérins 22, selon l'invention, en remplacement du détecteur de l'accélération verticale. En amont du pylône 3 est disposé, par exemple au sol, un détecteur 47 agencé pour capter au passage du véhicule des données , fournies par un émetteur 48 et concernant le câble, en particulier l'inclinaison du câble. Le détecteur 47 retransmet à l'unité centrale 23 de commande des vérins 22, des informations en partie représentatives de la trajectoire du câble au passage du pylône. Selon l'installation, ces informations peuvent être suffisantes pour piloter les vérins de façon à réduire l'accélération verticale. L'information peut être précisée en disposant des détecteurs 47 en plusieurs emplacements, de même qu'en adjoignant au détecteur 47 d'autres capteurs (non représentés) par exemple de la position en hauteur du véhicule, qui dépend du poids du véhicule. L'unité centrale 23 peut encore recevoir d'autres informations, telle que la vitesse du câble, qui déterminent l'accélération verticale.

Sur la figure 20 , analogue à la figure 4, chaque câble porteur est dédoublé en deux câbles 11 ,11 ' et 12,12', parallèles et juxtaposés et chaque galet est dédoublé en deux galets 18,18' et 19,19', juxtaposés sur le même axe pour rouler sur le câble correspondant. On comprend que lors de la défaillance de l'un des ensembles, par exemple 11-18, l'ensemble juxtaposé 11 '-18' assure la relève et la portance.

La figure 21 représente le passage d'un véhicule 15 des voies à câbles 11 ,11 ' ; 12,12' à une voie en gare à rails 49,49' ; 50,50', chaque câble étant prolongé par un rail et dans la zone de jonction entre le câble et le rail subsiste toujours un intervalle, respectivement 51 ,51 ', dû au passage des câbles 11 ,11 ', déviés vers le bas et 52,52' pour les câbles 12,12'. Selon l'invention les intervalles 51 ,51 ' sont décalés longitudinalement l'un par rapport à l'autre de telle manière que le galet 11 ' franchisse l'intervalle 51 ' avant que le galet 11 franchisse l'intervalle 51. D'une manière identique les intervalles 52,52' sont décalés.

Il a été expliqué précédemment que la juxtaposition des câbles et celle des galets permet à l'un des galets de se substituer à l'autre en cas de défaillance et on comprend que lors du franchissement de l'intervalle 51 ' par le galet 18' c'est le galet 18 qui prend la relève et assure le support du véhicule 15. De même au passage de l'intervalle 51 par le galet 18 le support est assuré par le galet 18'. Le franchissement des autres intervalles s'effectue de la même manière. Le passage du véhicule des câbles vers les rails s'opère ainsi sans aucune secousse et le franchissement peut être réalisé à grande vitesse.

La figure 22 est une vue analogue à la figure 13 montrant une variante de réalisation. Les 4 galets (16-19) sont fixés à un châssis 62 et les vérins 22 associés à chaque galet sont intercalés entre le châssis 62 et l'habitacle 15. Les figures 23 et 24 représentent un véhicule 15, selon les figures 13,14, débrayé du câble tracteur 38, roulant en station sur des rails 60 et dont les pinces 39 d'accouplement sont rétractées de façon à ne pas empiéter sur le gabarit du sol 61 de la station.