En mai 2009, nous annoncions dans ISR : Une nouveauté mondiale sur le Stanserhorn : Le Cabrio. Ce terme de « nouveauté mondiale » est en fait utilisé à tout bout de champ à propos de détails qui sont certes nouveaux, mais le plus souvent accessoires. Ce n’est absolument pas le cas pour le Cabrio. Nous découvrons ici un système innovant sous de si nombreux rapports qu’il est assez difficile de le décrire en utilisant la terminologie habituelle. Nous allons quand même tenter de le faire.
Du point de vue de la classification technique des installations de transport à câbles, le Cabrio est un téléphérique à va-et-vient à deux cabines, avec voie large des câbles porteurs doubles, et dont les câbles tracteurs sont disposés en deux boucles fermées au-dessous des câbles porteurs et transitent par des poulies de renvoi, comme sur le système Funifor. Mais, à la différence du système Funifor qui est également un système à va-et-vient avec câbles porteurs à voie large, ici, les véhicules passent entre les câbles porteurs et non au-dessous, si bien qu’il n’y a pas de câble d’exploitation au-dessus des cabines. Ce qui permet d’avoir des cabines à deux étages à plate-forme ouverte. Voilà la nouveauté mondiale qui saute aux yeux d’un chacun. En d’autres termes, une cabine Cabrio ne possède pas de suspente, comme les véhicules des téléphériques classiques, mais un châssis avec chariots disposés latéralement et permettant le réglage de niveau de la cabine à deux étages. L’axe de rotation de la cabine dans le châssis est situé légèrement au-dessus du niveau du plafond entre étage supérieur et étage inférieur du véhicule. Tout technicien familier des téléphériques verra immédiatement qu’une telle disposition fait surgir toute une série de nouveaux problèmes qu’il revenait aux bureaux d’études de Garaventa et de Gangloff de résoudre – tâche qu’ils ont maîtrisée brillamment. Un de ces problèmes était le guidage des câbles.
Gruidage des câbles porteurs
Les quatre câbles porteurs clos du Cabrio sont des câbles à ancrage fixe de 66 mm de diamètre nominal. Un diamètre de câble impressionnant – et donc une valeur énorme pour la tension des câbles porteurs – considérant un véhicule dont le poids maximum en charge est de 160 kN : la tension nominale des câbles porteurs de 120.000 kN environ par câble est bien supérieure aux prescriptions de la norme sur les installations de transport à câbles concernant la charge transversale exercée par les véhicules sur les câbles porteurs. La raison en est que l’importante tension des câbles tracteurs permet de réduire à un minimum les variations de la flèche verticale pendant la course et donc les déplacements des câbles porteurs sur les sabots des 4 pylônes. En acceptant des variations de la flèche plus importantes et des déplacements des câbles porteurs sur les sabots des quatre pylônes inégaux en raison des différences de frictions plus faibles, il aurait peut-être été possible de ne pas positionner le véhicule exactement à la verticale au passage des pylônes. Mais ceci aurait eu l’inconvénient d’une accélération transversale extrêmement désagréable pour les passagers en raison du passage brusque des cabines en position verticale à leur arrivée sur les pylônes (ce qui ne se produit pas sur les installations à va-et-vient classiques du fait de la configuration de la suspente et de la possibilité de débattement transversal). Etant donné qu’un maximum de confort pour les passagers était l’un des objectifs prioritaires poursuivis dans la réalisation de ce projet, le constructeur a vu dans le « surdimensionnement » des câbles porteurs un moyen d’éliminer très largement cette éventuelle cause d’inconfort. La même chose vaut pour le choix des rayons des sabots qui sont, également pour des raisons de confort, beaucoup plus importants qu’il ne serait normalement nécessaire pour ce diamètre du câble. Voilà deux raisons – entre autres – qui demandaient des mesures particulières pour assurer la sécurité d’appui des câbles porteurs sur les pylônes : pour que les câbles porteurs puissent entrer sans angle de déviation latéral dans la rainure des sabots, il a été prévu, à l’avant et à l’arrière, des bras en porte-à-faux tournant autour d’un axe horizontal à l’extrémité des sabots. A l’extrémité des sabots côté ligne, le câble porteur est maintenu par une pince – comme avec les cavaliers – si bien qu’en ce point il ne peut se déplacer que verticalement et pas horizontalement.
Signalons à ce propos que les véhicules du Cabrio ne sont pas équipés de freins de chariot. En effet, les câbles tracteurs supérieur et inférieur sont exécutés l’un et l’autre en circuit fermé ; les conditions imposées par la norme EN 12929-2 pour les installations à va-et-vient sans frein de chariot sont donc remplies. En renonçant au frein de chariot, il était possible de choisir pour la rainure de câble porteur dans les sabots un angle d'enroulement de 180°, optimal pour la sécurité de guidage des câbles porteurs.
Un autre avantage intéressant du guidage de la cabine entre les câbles porteurs : il facilite l’inspection visuelle des câbles porteurs depuis la cabine et permet même de l’effectuer avec une plus grande sécurité que sur les autres installations de transport à câbles.
Guidage des câbles tracteurs
La motrice est à la station aval, du côté gauche de la voie lorsqu’on regarde vers le haut. Deux moteurs asynchrones sont alimentés par deux variateurs de fréquence (les équipements électrotechniques ont été fournis par Frey AG). A la Fig. 1, nous avons un schéma du guidage du câble avec la motrice en représentation axonométrique – difficile de démêler comment la boucle sans fin du câble tracteur inférieur est guidée par deux poulies motrices à double gorge à chacune desquelles correspond une contre-poulie, pour passer en ligne sur 6 poulies de renvoi – d’autant plus que la poulie motrice droite et sa contre-poulie ne sont pas représentées sur le schéma. On voit un peu plus clair sur la représentation en coupe de la station aval (Fig. 2) et le plan horizontal de l’ensemble du système de guidage du câble (Fig. 3). Il n’était pas possible de représenter toutes les sections du câble tracteur en couleurs étant donné qu’elles se recouvrent partiellement et pour des raisons de lisibilité.
Le dispositif de tension des câbles tracteurs se trouve à la station amont. Cette fois, le guidage du câble est relativement simple. Chacun des quatre brins de la boucle supérieure de câbles tracteurs venant de la ligne arrive au contrepoids en passant sur deux poulies de déviation chaque, puis ils sont repris deux par deux par quatre poulies de renvoi. La Fig. 4 représente le guidage du câble tracteur supérieur sur une vue en coupe de la station amont transversale à l’axe de l’installation, la Fig. 5 sur une vue en coupe dans l’axe de l’installation.
Il ne nous reste plus qu’à décrire le guidage des câbles tracteurs sur les véhicules (Fig. 6). La configuration choisie ressemble à celle utilisée pour le système Funifor, avec deux poulies de renvoi pour le câble tracteur supérieur et deux pour le câble tracteur inférieur. Les poulies sont posées sur la traverse du châssis du véhicule, pour chaque câble deux l’une au-dessus de l’autre. En service normal, les poulies ne sont là que pour compenser d’éventuelles différences de forces ; elle ne tournent donc pratiquement pas. En cas de problème sur une des deux poulies motrices, on pourra arrêter la poulie défectueuse et ramener les véhicules en gare à l’aide de la poulie motrice restante et du brin resté mobile du câble tracteur inférieur, les poulies de renvoi du câble tracteur inférieur tournant alors sur les véhicules (principe de la poulie mouflée). Cette possibilité est un élément important du système de sauvetage intégré prévu sur le Cabrio, système permettant de rapatrier les véhicules en gare dans tous les cas de panne imaginables. Il est aussi possible de mettre les câbles en mouvement sans mouvoir les véhicules ; pour mettre en mouvement la boucle supérieure qui n’est pas entraînée directement, les deux poulies de renvoi logées l’une au-dessus de l’autre sur le véhicule, sont rendues solidaires, en sorte que la poulie de renvoi de la boucle inférieure (que la boucle inférieure entraînée fait tourner) entraîne la poulie de renvoi de la boucle supérieure, mettant ainsi en mouvement la boucle de câble supérieure. Ceci simplifie énormément les interventions d’inspection et de maintenance du câble tracteur.
La cabine cabrio : une première mondiale
Alors que toutes les spécificités du guidage des câbles resteront entièrement invisibles aux yeux des passagers, ceux-ci ne manqueront par contre pas d’être fascinés par l’originalité des cabines imaginées par Gangloff. Là encore, ce ne seront pas les raffinements techniques qui les frapperont mais bien l’idée de réaliser un étage supérieur à plate-forme ouverte ainsi que l’élégance du design qui a contribué à faire pencher la balance en faveur du projet de Gangloff. Les lignes nettes du Cabrio et l’élégant blanc métallisé s’accordent parfaitement avec le côté futuriste de ce projet. Signalons encore – indépendamment de l’« impériale » – les grandes surfaces vitrées offrant une vue imprenable sur le paysage de montagne environnant. La cabine Cabrio est, tant sur le plan technique que pour l’esthétique, une innovation complète de la part de Gangloff. Nous consacrons donc à ce véhicule hors du commun, qui figure déjà sur un timbre philatélique de la Poste suisse – date d’émission : 9 mai 2012 – un article spécial que vous trouverez à la page 54 de ce numéro.
Josef Nejez
FICHE TECHNIQUE
Téléphérique Cabrio du Stanserhorn
Téléphérique à va-et-vient à 2 cabines, nouveau système avec guidage du câble semblable à celui du Funifor
Altitude gare aval 714 m
Altitude gare amont 1898 m
Longueur selon la pente 2319 m
Dénivelé 1184 m
Nombre de pylônes 4
Diamètre des câbles porteurs 4 x 66 mm
Voie des câbles porteurs 5,00 m
Diamètre câble tracteur supérieur 30 mm
Diamètre câble tracteur inférieur 26 mm
Motrice aval
Puissance motrice maxi. en service 919 kW
Puissance motrice maxi. au démarrage 994 kW
Capacité d’une cabine 60 pers.
Vitesse maxi. 8,0 m/s
Durée minimum du voyage 6,5 mn
Débit 465 p/h
Sociétés ayant participé à la construction :
Partie téléphérique : Garaventa
Electrotechnique : Frey AG Stans
Cabines : Gangloff
Câbles porteurs et tracteurs : Fatzer
Contrôle d’accès à l’étage supérieur : Bilexa
