FR2580357A1 - COMPOSITE CABLE FOR A CABLE TRACTION TRANSPORT SYSTEM - Google Patents

Abstract

CABLE COMPOSITE POUR SYSTEME DE TRANSPORT A TRACTION PAR CABLE. LE CABLE EST CONSTITUE DE TORONS INTERIEURS 21 A 27 EN UN MATERIAU LEGER A RESISTANCE MECANIQUE ELEVEE, TEL QUE LE KEVLAR. LES TORONS EXTERIEURS 38 A 39, QUI ENTOURENT COMPLETEMENT LES TORONS INTERIEURS ET LES PROTEGENT CONTRE UNE ABRASION EXTERIEURE, SONT DES TORONS CLASSIQUES EN ACIER, CE QUI PERMET DE REALISER DES ECONOMIES DE POIDS ET UNE AUGMENTATION DU RENDEMENT. L'INVENTION TROUVE SON APPLICATION PRINCIPALE DANS LES SYSTEMES DE TRANSPORT HECTOMETRIQUE.COMPOSITE CABLE FOR CABLE TRACTION TRANSPORT SYSTEM. THE CABLE CONSISTS OF INNER STRANDS 21 TO 27 IN A LIGHT MATERIAL WITH HIGH MECHANICAL STRENGTH, SUCH AS KEVLAR. THE EXTERIOR STRANDS 38 TO 39, WHICH COMPLETELY SURROUND THE INNER STRANDS AND PROTECT THEM AGAINST EXTERNAL ABRASION, ARE CLASSIC STEEL STRANDS, WHICH MAKES SAVINGS IN WEIGHT AND INCREASED YIELD. THE INVENTION FINDS ITS MAIN APPLICATION IN HECTOMETRIC TRANSPORT SYSTEMS.

Description

CABLE COMPOSITE POUR SYSTEME DE TRANSPORT A TRACTIONCOMPOSITE CABLE FOR A TRACTION TRANSPORT SYSTEM

PAR CABLE.BY CABLE.

L'invention concerne des câbles, plus particulièrement des câbles métalliques, destinés à être utilisés sur des véhicules tractés par un câble. On connaît déjà des systèmes de transport dans lesquels un véhicule est tracté par un câble. Quelquefois appelés des systèmes de transport à funiculaire, les systèmes  The invention relates to cables, more particularly to metal cables, intended to be used on vehicles towed by a cable. Transport systems are already known in which a vehicle is towed by a cable. Sometimes referred to as funicular transport systems, the systems

modernes à traction par câble, comme la Navette Otis, peu-  modern cable-pull systems, such as the Otis Shuttle, can

vent avoir des vitesses allant jusqu'à 10 mètres par seconde.  wind speeds of up to 10 meters per second.

Il est donc prévu des systèmes de ce genre, destinés à des trajets de plus en plus longs. Mais plus le trajet est long,  It is therefore expected systems of this kind, for longer and longer journeys. But the longer the journey,

plus le poids du câble augmente. Il est nécessaire d'appli-  the more the weight of the cable increases. It is necessary to apply

quer une certaine tension au câble, et cette tension augmente avec le poids du câble, ce qui exige un câble plus résistant et plus gros. Pour des trajets de l'ordre de 2 km, un câble en boucle fermée, de longueur totale 4 km, peut réduire à près de 50 % le rendement du système. On voit donc que la longueur pratique d'un système de transport à traction par  some tension to the cable, and this voltage increases with the weight of the cable, which requires a stronger and larger cable. For journeys of the order of 2 km, a closed-loop cable with a total length of 4 km can reduce the efficiency of the system to almost 50%. So we see that the practical length of a tensile transport system

câble est largement limitée par le câble lui-même.  cable is largely limited by the cable itself.

L'invention a donc pour but de créer un câble léger, de  The invention therefore aims to create a lightweight cable,

façon à réduire les pertes de rendement.  to reduce yield losses.

L'invention concerne à cet effet un câble composite dont les torons intérieurs sont en un matériau léger à résistance mécanique élevée, tel le KEVLAR . Les torons  The invention relates to a composite cable for this purpose whose inner strands are made of a lightweight material with high mechanical strength, such as KEVLAR. The strands

extérieurs, qui entourent complètement les torons inté-  outside, completely surrounding the inner strands

rieurs et les protègent d'une abrasion provoquée par des  and protect them from abrasion caused by

sources extérieures, sont des torons classiques en acier.  external sources, are conventional steel strands.

On réalise ainsi des économies de poids, ce qui augmente le  This saves weight, which increases the

rendement.performance.

Dans une structure de câble complexe, par exemple 7x19 (c'est-à-dire 7 faisceaux de 19 torons chacun), le faisceau central est entouré des six autres faisceaux, ce qui lui permet d'avoir tous ses torons en KEVLAR, et l'on peut ainsi  In a complex cable structure, for example 7x19 (i.e., 7 bundles of 19 strands each), the central bundle is surrounded by the other six bundles, which allows it to have all its strands in KEVLAR, and we can

réaliser des économies de poids encore plus importantes.  achieve even greater weight savings.

L'invention sera mieux comprise en regard de la  The invention will be better understood with regard to the

description ci-après et des dessins annexés, qui représen-  description and the accompanying drawings, which represent

tent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective d'un système de transport à traction par câble, utilisant le câble selon l'invention; La Figure 2 est une vue en coupe d'un faisceau de câbles à 19 torons pour la mise en oeuvre de l'invention; et  Examples of embodiments of the invention are drawings in which: Figure 1 is a perspective view of a cable traction transport system using the cable of the invention; Figure 2 is a sectional view of a bundle of 19-strand cables for carrying out the invention; and

La Figure 3 est une coupe d'un câble à 7 faisceaux pou-  Figure 3 is a sectional view of a 7-beam cable capable of

vant être utilisé dans le cadre de l'invention.  to be used in the context of the invention.

La Figure 1 présente un système de transport dans lequel une cabine 10 est fixée à un câble 12 et se déplace ainsi le long d'une voie lisse 14 sur un coussin d'air réalisé par un bloc de sustentation 16. Des poulies 18 sont disposées approximativement tous les 30 mètres le long de la voie, poulies destinées à prendre en compte la flèche du câble. La trajectoire décrite par la voie n'est pas toujours rectiligne et horizontale. Elle peut tourner à gauche ou à droite, ou présenter une certaine pente. Bien que les poulies puissent être orientées de façon à assurer un support latéral et vertical du câble dans des situations de ce genre, le câble est soumis à une forte tension, de l'odre de 45 000 Newtons, de sorte qu'il peut remonter le  FIG. 1 shows a transport system in which a cab 10 is fixed to a cable 12 and thus moves along a smooth track 14 on an air cushion produced by a lift block 16. Pulleys 18 are arranged approximately every 30 meters along the track, pulleys to take into account the boom of the cable. The trajectory described by the way is not always rectilinear and horizontal. It can turn left or right, or have a certain slope. Although the pulleys can be oriented to provide lateral and vertical support for the cable in such situations, the cable is subjected to a high voltage, in the order of 45,000 Newtons, so that it can go up the

long des parois intérieures de la poulie, ou en sortir.  along the inner walls of the pulley, or leave it.

Certes, pour une poulie particulière, ce phénomène peut,  Certainly, for a particular pulley, this phenomenon can,

ou non, avoir pour conséquence une détérioration du fonc-  or not, result in a deterioration of the

tionnement du système, mais dés que le câble est sorti d'une poulie, il est soumis à une abrasion provoquée par les constituants de la voie tels que les supports de poulie, les rails d'alimentation, et assimilé. Le remplacement d'un câble usé par abrasion conduirait à un arrêt indésirable du système. Normalement, le câble est l'un des composants du  However, as soon as the cable is pulled out of a pulley, it is subjected to abrasion caused by the components of the track such as the pulley supports, the feed rails, and the like. Replacing a worn cable with abrasion would lead to an undesired shutdown of the system. Normally, cable is one of the components of the

système ayant la plus longue durée de vie.  system with the longest life.

La Figure 2 présente un faisceau de câbles 20 consti-  Figure 2 shows a wiring harness 20 constituting

tué de 19 torons 21-39. Un câble représentatif, connu sous la désignation câble 7x19, est constitué de sept de ces  killed 19 strands 21-39. A representative cable, known as the 7x19 cable, consists of seven of these

faisceaux, comme il est représenté sur la Figure 3.  beams, as shown in Figure 3.

Dans chaque faisceau 20, les torons sont torsadés.  In each beam 20, the strands are twisted.

Certains torons, savoir les douze torons extérieurs 28-39,  Some strands, namely the twelve outer strands 28-39,

se trouvent toujours sur le côté extérieur du faisceau.  are always on the outside of the beam.

D'autres torons, savoir les sept torons intérieurs 21-27, se trouvent toujours à l'intérieur du faisceau. En d'autres termes, les torons intérieurs 21-27 sont complètement recouverts par les torons extérieurs 28-39 et'ainsi protégés  Other strands, namely the seven inner strands 21-27, are still inside the bundle. In other words, the inner strands 21-27 are completely covered by the outer strands 28-39 and thus protected

d'une abrasion provoquée par des sources extérieures.  abrasion caused by external sources.

Pour réduire le poids du câble tout en conservant sa résistance à l'abrasion, les torons intérieurs 21-27 de chaque faisceau 20 sont en un matériau léger à résistance mécanique élevée, tel que le KEVLAR, et les torons extérieurs 28-39 de chaque faisceau 20 sont des torons classiques en acier. Bien que les torons intérieurs 21-27 en KEVLAR soient presque aussi rigides, et même plus résistants que les torons extérieurs en acier 28-39, ils ne résistent pas à l'abrasion et se trouveraient dans une situation indésirable  To reduce the weight of the cable while maintaining its abrasion resistance, the inner strands 21-27 of each bundle 20 are made of a light material of high mechanical strength, such as KEVLAR, and the outer strands 28-39 of each beam 20 are conventional steel strands. Although the KEVLAR 21-27 inner strands are almost as stiff and even stronger than the 28-39 outer strands, they are not abrasion resistant and would be in an undesirable situation

si le câble sortait d'une poulie.if the cable came out of a pulley.

Un câble composite, constitué de tels faisceaux 20, assurerait d'importantes économies de poids par rapport à un câble en acier de mêmes dimensions, et une augmentation proportionnelle du rendement. De plus, le câble composite serait d'une manière représentative plus résistant que son correspondant en acier. Bien évidemment, il serait aussi plus cher, mais le câble est un élément relativement bon  A composite cable, consisting of such bundles 20, would provide significant weight savings over a steel cable of the same size, and a proportional increase in efficiency. In addition, the composite cable would be more representative of resistance than its steel counterpart. Of course, it would also be more expensive, but the cable is a relatively good

marché dans le contexte du système de transport global.  market in the context of the global transport system.

Un tel câble, tel que décrit ici, peut être facilement fabriqué à l'aide des machines classiques de fabrication des câbles métalliques. Il suffit pour cela de remplacer les torons métalliques par des torons en KEVLAR sur les différents postes d'alimentation appropriés. On pourrait  Such a cable, as described herein, can easily be manufactured using conventional wire rope manufacturing machines. Simply replace the wire strands with KEVLAR strands at the appropriate power stations. We could

aussi utiliser des torons en fibres de carbone.  also use carbon fiber strands.

Par référence de nouveau à la Figure 3, on peut obser-  Referring back to Figure 3, we can observe

ver que le faisceau central 20' est un faisceau intérieur, tandis que les six autres faisceaux 20 sont des faisceaux extérieurs. On pourrait réaliser des économies de poids supplémentaires en utilisant du KEVLAR pour les dix-neuf  ver the central beam 20 'is an inner beam, while the other six beams 20 are outer beams. Extra weight savings could be achieved by using KEVLAR for nineteen

torons du faisceau central 20'.strands of the central beam 20 '.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem-  Of course, the invention is not limited to the examples

ples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, pour ce qui concerne le câble  embodiments described above and shown, from which we can provide other modes and other embodiments, without departing from the scope of the invention. In particular, as far as cable is concerned

métallique, on peut envisager de nombreuses autres struc-  metal, many other

tures, par exemple 1x19, 7x7 et 19x17, qui pourraient  example, 1x19, 7x7 and 19x17, which could

tirer avantage de la présente invention.  take advantage of the present invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1.- Câble torsadé, caractérisé en ce qu'il possède des torons intérieurs (21à 27) en un matériau léger à résistance mécanique élevée, et des torons extérieurs (28 à 39) en acier.  1.- Twisted cable, characterized in that it has inner strands (21 to 27) of a light material with high mechanical strength, and outer strands (28 to 39) made of steel. 2.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac-  2. Twisted cable according to claim 1, characterized térisé en ce que les torons intérieurs (21 à 37) sont en  characterized in that the inner strands (21 to 37) are KEVLAR.KEVLAR. 3.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac-  3. Twisted cable according to claim 1, characterized térisé en ce qu'il comprend sept faisceaux de dix-neuf torons chacun, chaque faisceau possédant sept torons  it consists of seven bundles of nineteen strands each, each bundle having seven strands intérieurs (21 à 27) et douze torons extérieurs (28 à 39).  interiors (21 to 27) and twelve outer strands (28 to 39). 4.- Câble torsadé selon la revendication 1, carac-  4. Twisted cable according to claim 1, characterized térisé en ce qu'il possède un faisceau central de dix-neuf torons intérieurs et six faisceaux extérieurs ayant  it has a central bundle of nineteen inner strands and six outer bundles chacun dix-neuf torons, chaque faisceau extérieur possé-  each nineteen strands, each outer beam possesses dant sept torons intérieurs et douze torons extérieurs.  seven inner strands and twelve outer strands. 5.- Système de transport, caractérisé en ce qu'il comprend un véhicule (10) fixé à un câble (12) selon  5.- transport system, characterized in that it comprises a vehicle (10) fixed to a cable (12) according to la revendication 1, et tracté par ce dernier.  claim 1, and towed by the latter.