SYSTEME DE GUIDAGE A RAIL ET GALET A GORGE

Description

[0001] La présente invention est relative à un système de guidage d'un véhicule équipé de roues directrices à bandage pneumatique, comprenant un rail et une galet à gorge destiné à suivre le rail, ledit rail étant constitué d'un profilé en acier laminé comprenant une table de roulement dressée sur une âme renforcée par une semelle inférieure débordant de part et d'autre de l'âme et ledit galet à gorge étant monté flottant à l'extrémité d'un bas directionnel couplé aux roues directrices à bandage pneumatique du véhicule destiné à suivre une voie banalisée.

[0002] Le bras directionnel s'étend parallèlement au rail. Il est orienté dans le sens de déplacement du véhicule, lorsqu'il porte le galet devant lui et est généralement complété par un second bras orienté dans le sens opposé au sens de déplacement du véhicule, c'est-à-dire un bras support qui tire un second galet de guidage comme décrit dans le brevet européen n° 0 062 370 du déposant.

[0003] Le rail suivant l'invention trouve sa principale application dans les véhicules guidés par rail destinés à une voie banalisée compatible avec une voirie normale. Généralement, le rail est enfoui dans une ornière ménagée dans une chaussée ou est posé à la surface du sol en site propre.

[0004] Par le document WO 88/00544, on connaît déjà un véhicule rapide de transport en commun muni d'une sustentation par pneumatique et d'un guidage automatique le long d'une piste prédéterminée au moyen d'un galet à gorge qui suit un rail. Bien qu'aucune description précise du rail ne soit donnée dans ce document, on peut en déduire que le rail utilisé était semblable à ceux utilisés pour les ponts roulants. Un tel rail comporte une table de roulement horizontale délimitée par des flancs verticaux reliés à ladite table par des arrondis de 2 à 5 mm inhérents au laminage du rail. Quant au galet de guidage, il présente une gorge de section en U délimitée par la jante du galet et deux mentonnets de part et d'autre du rail.

[0005] Ce rail connu présente néanmoins des défauts d'adhérence et de bruyance que l'on peut expliquer par une analyse minutieuse des formes complémentaires des sections du rail et de la gorge du galet. En effet, tout déplacement latéral du galet dû à un déport latéral du bras support ou une courbe de la piste, d'amplitude supérieure au jeu entre le rail et le galet, fait que le mentonnet du galet bute contre le flanc de rail. Puisque le mentonnet du galet et le flanc du rail sont tous deux compris dans un même plan vertical, leur surface de contact coîncide avec celle d'un segment de cercle dont le rayon est égal au rayon extérieur du mentonnet et la corde à la génératrice du rail qui longe le bord inférieur de l'arrondi.

[0006] La vitesse relative de chacun des points de contact du mentonnet du galet par rapport au rail, varie proportionnellement à la distance qui le sépare du centre instantané de rotation de la jante du galet sur la table de roulement du rail. Les points de contact du galet qui présentent les vitesses relatives les plus élevées et les pressions de contact les plus fortes de la part du rail subiront les usures les plus importantes et causeront le plus de nuisance sonore.

[0007] La présente invention vise à remédier aux inconvénients susdits et éviter nombre d'autres défauts liés à l'utilisation d'un roulement fer sur fer, notamment risque de déraillage et défaut d'adhérence. Elle propose dans ce but un rail laminé tel que décrit dans le préambule de la revendication 1 ci-annexée. Le but visé est atteint lorsque la table de roulement du rail comprend des flancs inclinés rentrants.

[0008] Suivant une particularité de l'invention, les flancs du rail présentent un angle d'inclinaison α par rapport à la verticale compris entre 5 et 15°.

[0009] Dans une forme de réalisation particulière, au moins un des flancs comporte une portion de surface supérieure verticale et une portion de surface inférieure inclinée, les deux portions de surface susdites étant séparées par une génératrice parallèle au rail.

[0010] Ces particularités ainsi que d'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront dans la description détaillée suivante qui fait référence aux dessins ci-annexés, qui représentent à titre d'exemple illustratif et non limitatif, deux formes de réalisation particulières de l'invention.

[0011] Dans ces dessins :

• la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un galet de guidage connu porté par un bras support qui l'appuie sur un rail connu ;
• la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne II-Il' de la figure 1 du galet à gorge montré dans la figure 1 ;
• les figures 3 et 4 sont des vues semblables aux figures 1 et 2 à plus grande échelle ;
• les figures 5 et 6 sont des vues semblables aux figures 3 et 4 d'un rail suivant l'invention ;
• les figures 7 et 8 illustrent une première forme de réalisation d'un rail suivant l'invention,
• les figures 9 et 10 illustrent une seconde forme de réalisation d'un rail selon l'invention; et
• les figures 11 et 12 montrent un galet sur un rail selon l'invention, ainsi aue le pivotement vertical dudit galet.

[0012] Dans ces figures, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques et/ou analogues.

[0013] La figure 1 montre en élévation latérale, un galet de guidage 2 monté flottant à l'extrémité d'un bras directionnel 3 d'un système de guidage d'un véhicule équipé de roues directrices à bandage pneumatique destiné à suivre une voie banalisée. Un dispositif de sustentation non montré appuie le galet 2 sur le rail. Le rail 1 est constitué d'un profilé en acier laminé comprenant une table de roulement 4 plate ou bombée, dressée sur une âme 5 renforcée par une semelle inférieure 6 qui déborde de chaque côté de l'âme 5.

[0014] Le galet 2 présente une gorge 10 en forme d'auge à versants droits. La gorge 10 est délimitée par la jante du galet et deux mentonnets 21 verticaux qui longent les flancs 20 du rail, comme illustré dans la figure 2.

[0015] A ce jour, le rail considéré comme étant le mieux adapté pour le guidage d'un véhicule du type susdit était un rail destiné aux ponts roulants. Un tel rail est représenté aux figures 3 et 4 en même temps que le galet à gorge avec lequel il coopère. Il comporte une table de roulement 4 horizontale délimitée par des flancs verticaux reliés à ladite table par des arrondis de 2 à 5 mm de rayon. Le parallélisme des mentonnets 21 du galet et des flancs 20 du rail 1,fait que ceux-ci se touchent suivant une surface de contact qui s'étend à toute la portion de surface du mentonnet située sous la jante du galet lorsque le galet bute contre le rail. Or, les points de contact éloignés du centre instantané de rotation i de la jante du galet sur la face de roulement du rail 4 présentent une vitesse relative par rapport au rail élevée. Les points de contact du galet qui présentent les vitesses relatives les plus élevées et les pression de contact les plus fortes de la part du rail, engendrent les vibrations les plus fortes et subissent l'usure la plus forte.

[0016] Pour réduire les vitesses relatives des points de contacts éloignés, la présente invention propose un rail de guidage dont la table de roulement 4 est délimitée latéralement par des flancs inclinés 20 rentrants. De cette manière, les zones de contact entre les mentonnets 21 du galet compris dans des plans verticaux et des flancs 20 du rail compris dans des plans inclinés, sont limitées à une bande de contact 12 très étroite qui longe le bord inférieur de chaque arrondi 13 qui borde chaque côté de la table de roulement 4 du galet. L'inclinaison 2 des flancs inclinés latéraux des rails par rapport à la verticale est par exemple d'environ 10°.

[0017] De manière générale, chacun des points de cette bande de contact est moins éloigné du centre instantané de rotation i de la jante du galet sur la table de roulement du rail. L'efficacité de chacun des mentonnets 21 pour assurer le maintien du galet sur le rail n'en n'est pas modifiée. En effet, le frottement F du mentonnet 21 contre le flanc 20 du rail crée une certaine force de freinage qui aligne le galet sur le rail par libre pivotement du galet autour d'un axe vertical. Le pivotement P du galet ramène la jante vers une trajectoire idéale le long d'une ligne médiane de la table de roulement du rail (voir Figures 11 et 12).

[0018] Le système de guidage décrit ci-dessus n'implique qu'un faible jeu du galet par rapport au rail pour éviter le coincement dudit galet.

Revendications

1. Système de guidage comprenant un rail (1) et un galet à gorge (2) destiné à suivre le rail (1), ledit rail (1) étant constitué d'un profilé en acier laminé comprenant une table de roulement (4) horizontale dressée sur une âme (5) renforcée par une semelle inférieure (6) débordant de part et d'autre de l'âme (5) et ledit galet à gorge (2) étant monté flottant à l'extrémité d'un bras directionnel (3) couplé à des roues directrices à bandage pneumatique d'un véhicule destiné à suivre une voie canalisée, caractérisé en ce que la table de roulement (4) est délimitée latéralement par des flancs inclinés (20) rentrants.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flancs (20) du rail (1) présentent une portion plane ayant un angle d'inclinaison par rapport à la verticale compris entre 5 et 15°.

3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un des flancs (20) du rail (1) ccmporte une portion de surface supérieure verticale (8) et une portion de surface inférieure inclinée (9), les deux portions de surface (8,9) étant séparées par une génératrice parallèle au rail (1).

4. Rail destiné à être suivi par un galet de guidage à gorge (2) dans un système de guidage d'un véhicule équipé de roues directrices à bandage pneumatique comprenant un rail (1) et un galet à gorge (2) destiné à suivre le rail (1), ledit rail (1) étant constitué d'un profilé en acier laminé comprenant une table de roulement (4) dressée sur une âme (5) renforcée par une semelle inférieure (6) débordant de part et d'autre de l'âme (5) et ledit galet à gorge (2) étant monté flottant à l'extrémité d'un bras directionnel (3) couplé à des roues directrices à bandages pneumatique d'un véhicule destiné à suivre une voie banalisée, caractérisé en ce que la table de roulement (4) est délimitée latéralement par des flancs inclinés rentrants (20), qui présentent un angle d'inclinaison par rapport à la verticale compris entre 5 et 15°.

5. Rail selon la revendication 4, caractérisé en ce que la table de roulement (4) présente une section transversale trapézoîdale isocèle.

6. Rail selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la table de roulement (4) est bordée par un arrondi de 2 à 5 mm de rayon.

Ansprüche

1. Führungssystem mit einer Schiene (1) und einer Rolle bzw. ein Rad mit einer Nut bzw. Rille (2), welche bestimmt ist, der Schiene (1) zu folgen, wobei die Schiene (1) gebildet ist aus einem Profil aus Walzstahl, welches eine horizontale Schienenlauffläche (4) aufweist, welche angeordnet bzw. aufgerichtet ist an einem Steg (5), der durch ein unteres Auflager bzw. eine Fußplatte (6) verstärkt ist, das beidseitig von dem Steg (5) vorspringt, wobei die Nutrolle (2) schwimmend an einem Ende des Ausrichtungsarms (3) montiert ist, der mit Leiträdern mit Reifen bzw. pneumatischen Laufflächen eines Fahrzeuges gekoppelt ist, welches bestimmt ist, einem Gleis mit Wechselbetrieb zu folgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenlauffläche (4) seitlich durch rückspringende geneigte Seitenwände (20) begrenzt ist.

2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (20) der Schiene (1) einen planaren Abschnitt aufweisen, welcher einen Neigungswinkel bezüglich der vertikalen zwischen 5 und 15 Grad aufweist.

3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Seitenwände (20 ) der Schiene (1) einen vertikalen oberen Flächenabschnitt (8) und einen geneigten unteren Flächenabschnitt (9) aufweist, wobei die zwei Flächenabschnitte (8, 9) durch eine zur Schiene (1) parallele Mantellinie bzw. Erzeugende getrennt sind.

4. Schiene, welche bestimmt ist, durch eine Führungsrolle bzw. -rad mit einer Nut bzw. Rille (2) in einem Führungssystem eines Fahrzeugs gefolgt zu werden, welches Leiträder mit Reifen bzw. pneumatischen Laufflächen aufweist, welche eine Schiene (1) und eine Nutrolle (2) aufweist, welche bestimmt ist, der Schiene (1) zu folgen, wobei die Schiene gebildet ist aus einem Profil aus Walzstahl, welches eine Schienenlauffläche (4) aufweist, die an einem Steg (5) aufgerichtet bzw. angeordnet ist, welcher durch ein unteres Auflager bzw. eine Fußplatte (6) verstärkt ist, das beidseitig von dem Steg (5) vorspringt, wobei die Nutrolle (2) schwimmend an dem Ende eines Ausrichtungsarms (3) montiert ist, welcher mit Leiträdern mit Reifen eines Fahrzeugs gekoppelt ist, welches bestimmt ist, einem Gleis mit Wechselbetrieb zu folgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenlauffläche (4) seitlich begrenzt ist durch rückspringende geneigte Seitenwände (20), welche einen Neigungswinkel bezüglich der Vertikalen zwischen 5 und 15 Grad aufweisen.

5. Schiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenlauffläche (4) einen Querschnitt eines gleichschenkligen Trapezoids aufweist.

6. Schiene nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenlauffläche (4) durch eine Abrundung mit 2 bis 5 mm Radius begrenzt ist.

Claims

1. Guidance system comprising a rail (1) and a grooved roller (2) which is intended to follow the rail (1), said rail (1) being formed by a profiled section of rolled steel comprising a horizontal upper rail face (4) arranged on a web plate (5) which is reinforced by a lower base plate (6) jutting out on both sides of the web plate (5) and said grooved roller (2) being mounted so as to float at the end of a directional arm (3) coupled to guiding wheels, which have pneumatic tyres, of a vehicle which is intended to follow a track for two-way working, characterised in that the upper rail face (4) is laterally delimited by reentrant inclined flanks (20).

2. System according to claim 1, characterised in that the flanks (20) of the rail (1) have a planar portion that has an angle of inclination in relation to the vertical of between 5 and 15°.

3. System according to claim 1 or 2, characterised in that at least one of the flanks (20) of the rail (1) comprises a vertical upper surface portion (8) and an inclined lower surface portion (9), the two surface portions (8, 9) being separated by a generatrix that is parallel to the rail (1).

4. Rail intended to be followed by a guiding grooved roller (2) in a system for guiding a vehicle equipped with guiding wheels, which have pneumatic tyres, comprising a rail (1) and a grooved roller (2) which is intended to follow the rail (1), said rail (1) being formed by a profiled section of rolled steel comprising an upper rail face (4) arranged on a web plate (5) which is reinforced by a lower base plate (6) jutting out on both sides of the web plate (5) and said grooved roller (2) being mounted so as to float at the end of a directional arm (3) coupled to guiding wheels, which have pneumatic tyres, of a vehicle which is intended to follow a track for two-way working, characterised in that the upper rail face (4) is laterally delimited by reentrant inclined flanks (20) which have an angle of inclination in relation to the vertical of between 5 and 15°.

5. Rail according to claim 4, characterised in that the upper rail face (4) has a cross section of an isosceles trapezoid.

6. Rail according to claim 4 or 5, characterised in that the upper rail face (4) is bordered by a rounded portion of a radius of 2 to 5 mm.

Dessins