Brevet FR2357409A1 — publié le 19780203

La présente invention concerne un dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires, autorisant plus particulièrement un mouvement relatif de rotation d'axe horizontal et d'axe vertical entre les caisses desdits véhicules, et définissant un compartiment d'intercirculation d'une caisse a l'autre. Les mouvements de rotation en plan d'une caisse par rapport a l'autre sont étudiés depuis fort longtemps, et l'on arrive couramment à des passages en courbe avec des rayons d'une vingtaine de mètres. Par contre, les mouvements de rotation en profil dune caisse par rapport a l'autre, en vue des passages en bosse ou en creux, l'ont été beaucoup moins. Le développement des véhicules ferroviaires du type tramway comportant des passages en voirie exige de repenser les systèmes classiques de liaison. Il a déjà été proposé un dispositif autorisant un mouvement relatif de rotation d'axe horizontal et d'axe vertical entre les caisses des véhicules et définissant un compartiment dtintercirculation d'une caisse à l'autre, basé sur le principe d'une double couronne montée sur la traverse de charge d'une bogie porteur médian. Chaque caisse comportait à une extrémité une couronne solidaire, une desdites couronnes supportant la caisse associée par l'intermédiaire de paliers à axe horizontal en vue du passage en bosse ou en creux, les axes horizontal et vertical de rotation se rencontrant au centre du bogie.Un tel dispositif présente de nombreux défauts : les mouvements de torsion entre caisses sont directement transmis aux roulements à billes de la double couronne, ce qui exige une surveillance constante du matériel, le plancher du compartiment d'intercirculation est monté au-dessus du niveau de la double couronne > d'où une limitation importante si l'on désire réduire la hauteur de plancher, exigence de plus en plus fréquente sur les cahiers des charges actuels, enfin la désolidarisation des caisses, exigeant un démontage delta double couronne, est une opération longue et malaisée. L'invention a pour objet de proposer un dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires, autorisant un mouvement relatif de rotation d'axe horizontal et d'axe vertical entre les caisses desdits véhicules et définissant un compartiment dtintercirculation d'une caisse à l'autre, dispositif qui ne présente pas les défauts des réalisations antérieures cités plus haut, tout en restant de conception simple, de construction économique et d'entretien aisé. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte deux éléments ayant la forme générale d'un demi-cylindre d'axe vertical essentiellement constitué par un demi-anneau supérieur, un demianneau inférieur et deux colonnes longitudinales reliant lesdits demi anneaux, les demi-anneaux inférieurs s'articulant autour d'une charnière d'axe horizontal commun et constituant le plancher dudit compartiment, et les demi-anneaux supérieur et inférieur d'un meme élément comportant chacun un pivot d'axe vertical sur lequel vient s'articuler la caisse adjacente dont l'extrémité est adaptée pour recevoir l'élément correspondant sans discontinuité du niveau de plancher. Le dispositif selon l'invention peut en outre présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes - la charnière d'axe horizontal comporte des paliers disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, et montés sur la traverse de charge d'un bogie médian, - les axes des pivots des demi-anneaux supérieur et inférieur de chaque élément sont alignés sur une même verticale ; la verticale commune peut passer sensiblement par les centres des demi-anneaux supérieur et inférieur de chaque élément, chaque demi-anneau inférieur étant prolongé d'une portion rectangulaire jusqu'au niveau de la charnière de liaison d'axe horizontal, - les colonnes longitudinales comportent chacune une face verticale sensiblement plane délimitant la largeur du compartiment d'intercirculation, et une face courbee prolongeant le contour des demi-anneaux supérieur et inférieur, l'extrémité de la caisse adjacente présentant des faces correspondantes de manière à réserver un faible espace entre caisse et éliment, - une toile souple en matériau tel que caoutchouc, fixée sur la caisse et sur l'élément adjacent, ferme sur toute la périphérie dudit élément l'espace laissé libre pour la rotation relative entre caisse et élément, - une pièce de garnissage, en forme de U tourné vers le bas, est prévue pour délimiter le compartiment d'åntercirculation au voisinage et à la verticale de la charnière de liaison entre demi-anneaux inférieurs, les faces verticales de ladite pièce pouvant s'appuyer sur les faces verticales des colonnes longitudinales adjacentes par l'intermédiaire de joints à glissement et/ou à brosse, - un soufflet alvéolaire, relié au plancher de part et d'autre du véhicule, ferme sur toute la périphérie des deux éléments l'espace laissé libre pour la rotation relative entre éléments, - des trappes de visite sont prévues dans les demi-anneaux supérieur et inférieur pour faciliter l'accès à la charnière d'axe horizontal et aux pivots d'axe vertical, - des joints à glissement et/ou à brosse sont prévus entre les parties mobiles entre elles accessibles aux voyageurs, - des joints de type à lèvres sont également prévus pour le plancher entre parties mobiles, notamment en cas de rotation autour de la charnière d'axe horizontal. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures du dessin annexé où : - la figure 1 est une coupe schématique dfun dispositif selon l'invention par un plan vertical passant par l'axe du véhicule, - la figure 2 est une coupe horizontale du dispositif de la figure 1, illustrant les possibilités de rotation en plan entre caisses, - la figure 3 est une vue en perspective partiellement arrachée du dispositif des figures précédentes, illustrant le compartiment d'intercirculation et la liaison à un bogie médian. Figure 1, les caisses 1 et 2 de deux véhicules adjacents sont réunies par un dispositif de liaison conforme à l'invention. Pour une meilleure compréhension de la description, il faudra se reporter fréquemment aux figures 2 et 3 afin de mieux juger de la conception originale du dispositif. Le dispositif comporte deux éléments sensiblement identiques 3, 4 : chaque élément a la forme genérale d'un demi-cylindre d'axe vertical, et est essentiellement constitué par un demi-anneau superieur 5, un demi-anneau inférieur 6, et deux colonnes longitudinales 7 reliant lesdits demi-anneaux. tes demi-anneaux inférieurs 6 des éléments 3 et 4 s'articulent autour d'une charnière 8 d'axe horizontal commun, et constituent le plancher du compartiment dtintercirculation. Les demi-anneaux supérieur 5 et inférieur 6 d'un même élément comportent chacun un pivot d'axe vertical, respectivement 9 et 10, sur lequel vient s'articuler la caisse adjacente dont l'extrémité est adaptée pour recevoir ltelément correspondant sans discontinuité du niveau de plancher. Ainsi que cela apparatt déjà quant à la définition générale de l'invention, les mouvements de torsion entre caisses sont transmis non seulement aux pivots d'axe vertical, mais aussi à l'axe de la charnière 8 qui remplit ainsi une double fonction, à savoir d'autoriser un mouvement de rotation en profil pour les passages en bosse ou en creux, fonction connue en soi, et de surcroît augmenter considérablement la rigidité de la liaison à la torsion. D'autres avantages se dessinent déjà aussi : les demi-anneaux porteurs 6 constituent eux-mêmes le plancher du compartiment dtintercirculation, ce qui permet de réduire notablement la hauteur de plancher. De plus, la désolidarisation des caisses, sur laquelle il sera revenu ci-après, peut s1 effectuer aisément et à un double niveau : soit au niveau de la charnière 8, auquel cas chaque caisse reste liée à son élément associé, soit au niveau des pivots 9, 10, auquel cas l'une des deux caisses reste liée au dispositif complet. Si l'on peut concevoir un montage habituel des caisses sur bogie (moteur ou porteur), il va de soi que le dispositif selon l'invention est spécialement intéressant avec un montage des caisses sur bogie médian, ainsi que cela a été illustré : la charnière d'axe horizontal 8 comporte des paliers 11 disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, et montés sur la traverse de charge 12 d'un bogie médian 13, plutôt porteur que moteur. Afin d'améliorer le comportement de la liaison lorsque des efforts importants lui sont appliques, il est avantageux que les axes des pivots 9, 10 d'axe vertical d'un même élément soient alignés sur une même verticale cette verticale commune peut passer sensiblement par les centres des demianneaux supérieur 5 et inférieur 6 (voir figure 2). Chaque demi-anneau inférieur 6 est prolongé d'une portion rectangulaire 14 (voir figure 2) jusqu'au niveau de la charnière de liaison 8, de façon à permettre un meilleur débattement en cas de mouvement de rotation en profil. Afin de décrire plus aisément la constitution des éléments 3 et 4, il faut se reporter à la figure 2. Les colonnes longitudinales 7 comportent chacune une face verticale sensiblement plane 15 délimitant la largeur du compartiment d'intercirculation, et et une face courbée 16 prolongeant le contour des demi-anneaux supérieur et inférieur, l'extrémité de la caisse adjacente présentant des faces correspondantes 17 de manière à réserver un faible espace entre caisse et élément. Une telle realisation permet d'avoir un passage d'intercirculation de de largeur maximale, sans obstacle ni risque de blessures pour les voyageurs. En même temps que des questions de sécurité, les problèmes d'isolation phonique et thermique ne doivent pas être négligés. Ainsi, une toile souple 18, en matériau tel que caoutchouc, est fixée sur la caisse et sur l'élément adjacent, de façon à fermer sur toute la périphérie dudit élément l'espace laissé libre pour la rotation relative entre caisse et élément. Il est également prévu de disposer une pièce métallique de garnissage 19, en forme de U tourné vers le bas, pour mieux délimiter le compartiment d'intercirculation au voisinage et à la verticale de la charnière de liaison 8. Les faces verticales 20 de la pièce 19 s'appuient sur les faces verticales 15 des colonnes longitudinales adjacentes (voir figure 2) et sur le plancher, c'est-à-dire les demi-anneaux inférieurs 6 (voir figure 3), par l'intermédiaire de joints à glissement et/ou à brosse 21, 22. Un soufflet alvéolaire 23, relié au plancher de part et d'autre du véhicule, ferme sur toute la périphérie des éléments 3, 4 l'espace laissé libre pour la rotation relative entre éléments. Des trappes de visite, telles que 24, 25, sont prévues dans les demi-anneaux 5 et 6 pour faciliter l'accès à la charnière d'axe horizontal 8, et aux pivots d'axe vertical 9, 10. Ces trappes servent à I'entretien, d'ailleurs minimisé si l'on utilise des paliers autolubrifiants pour la charniere et des pivots équipes de Silentbloc évitant toute nécessité de graissage, et aussi bien sûr pour un désaccouplement aisé des caisses : ainsi que cela a été évoqué plus haut, le désaccouplement peut s'effectuer soit au niveau de la traverse de charge du bogie entre éleents, après désolidarisation d'un côté du soufflet alvéolaire 23, soit au niveau des pivots entre caisse et éliment, après désolidarisation du joint toile 18. Naturellement, des joints à glissement et/ou à brosse sont prévus entre les parties mobiles entre elles accessibles aux voyageurs. Citons par exemple (figure 2) les bourrelets de protection en caoutchouc 26, 27, et les joints 28 pour améliorer ltinsonorisation. Des joints de type à lèvres 29, 30 (figure 3) sont également prévus pour le plancher entre partiés mobiles. Il va de soi que la presente invention n' est pas limitée aux exemples qui en ont été donnés, et comprend toute variante reprenant avec des moyens équivalents la définition générale de l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires autorisant un mouvement relatif de rotation d'axe horizontal et d'axe vertical entre les caisses desdits véhicules, et définissant un compartiment d'intercirculation d'une caisse à l'autre, caractérisé par le fait qu'il comporte deux éléments (3, 4) ayant la forme générale d'un demi-cylindre d'axe vertical essentiellement constitué par un demi-anneau supérieur (5), un demi-anneau inférieur (6) et deux colonnes longitudinales (7) reliant lesdits demi-anneaux, les demi-anneaux inférieurs s'articulant autour d'une charnière (8) d'axe horizontal commun et constituant le plancher dudit compartiment, et les demi-anneaux supérieur et inférieur d'un morne élément comportant chacun un pivot (9, 10) d'axe vertical sur lequel vient s'articuler la caisse adjacente dont l'extrémité est adaptée pour recevoir ltélement correspondant sans discontinuité du niveau de plancher. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la charnière d'axe horizontal comporte des paliers disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, et montés sur la traverse de charge d'un bogie médian. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les axes des pivots des demi-anneaux supérieur et inférieur de chaque élément sont alignés sur une morne verticale. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la verticale commune passe sensiblement par les centres des demi-anneaux supérieur et inférieur de chaque élément, chaque demi-anneau inférieur étant prolongé d'une portion rectangulaire jusqu'au niveau de la charnière de liaison d'axe horizontal. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les colonnes longitudinales comportent chacune une face verticale sensiblement plane délimitant la largeur du compartiment d'intercirculation, et une face courbée prolongeant le contour des demi-anneaux supérieur et inférieur, l'extrémité de la caisse adjacente présentant des faces correspondantes de manière à réserver un faible espace entre caisse et élément. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'une toile souple en matériau tel que caoutchouc, fixée sur la caisse et sur l'élément adjacent, ferme sur toute la périphérie dudit élément l'espace laissé libre pour la rotation relative entre caisse et élément. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une pièce de garnissage, en forme de U tourné vers le bas, est prévue pour délimiter le compartiment d'intercirculation au voisinage et à la verticale de la charnière de liaison entre demi-anneaux inférieurs. 8/ Dispositif selon les revendications 5 et 7, caractérisé par le fait que les faces verticales de la pièce de garnissage s'appuient sur les faces verticales des colonnes longitudinales adjacentes par l'intermédiaire de joints à glissement et/ou à brosse. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'un soufflet alvéolaire, relié au plancher de part et d'autre du véhicule, ferme sur toute-la périphérie des deux éléments l'espace laissé libre pour la rotation relative entre éléments. 10/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des trappes de visite sont prévues dans les demi-anneaux supérieur et inférieur pour faciliter l'accès à la charnière d'axe horizontal et aux pivots d'axe vertical. 11/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des joints à glissement et/ou à brosse sont prévus entre les parties mobiles entre elles accessibles aux voyageurs. 12/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des joints de type à lèvres sont également prévus pour le plancher entre parties mobiles, notamment en cas de rotation autour de la charniere d'axe horizontal.