Brevet FR2446752A1 — publié le 19800814

L'invention concerne un dispositif de toiture du type décrit globalement dans le brevet des Etats Unis d'Amérique nO 3 159 089. Ce dispositif comporte plusieurs chambres intermédiaires formées entre un plafond et le toit principal et assurant une circulation d'air. Des ouvertures permettent à 'des ventilateurs de produire cette circulation d'air. Un pavillon médian présente plusieurs ouvertures et un pavillon supérieur ou de dessus est ensuite placé au-dessus du pavillon médian. Bien que le dispositif décrit dans le brevet nO 3 159 089 précité donne satisfaction à de nombreux égards, il est parfois souhaitable et efficace de construire la toiture d'un véhicule ferroviaire sous- la forme d'un module separé qui peut ensuite être assemblé sur le pavillon principal Le dispositif décrit dans le brevet nO 3 159 089 précité n'offre pas cette possibilité. En outre, le tamisage et la circulation de ltair dans les chambres intermédiaires du dispositif décrit cidessus ne permettent pas au circuit d'air de fonctionner avec un rendement maximal. Les chambres intermédiaires, qui contiennent des ventilateurs et des radiateurs, sont utilisées pour le refroidissement de moteurs et elles coopèrent avec les condenseurs de 11 équipement de climatisation. L'invention concerne un équipement perfectionné de toiture comportant plusieurs chambres intermédiaires qui contiennent des ventilateurs et des radiateurs. Cet équipement peut être construit indépendamment de la caisse du véhicule et il est conçu pour être monté sur le pavillon, pratiquement achevé, de la caisse du véhicule. L1invention concerne donc un équipement perfectionné à circulation d'air destiné au refroidissement de moteurs et à la climatisation au moyen de chambres intermédiaires Cet équipement est conçu pour être monté sur le pavillon d'une caisse de véhicule. I1 est de profil bas afin de minimiser la traînée aérodynamique. L'invention concerne donc un équipement de toiture à profil bas, comprenant plusieurs chambres intermédiaires et conçu pour être construit d'un seul bloc et pour être monté sur un pavillon, pratiquement achevé, de véhicule ferroviaire. Chaque chambre intermédiaire contient des ventilateurs et des radiateurs. Une plaque perforée est incurvée afin d'offrir une surface maximale à la circulation d'air. L'équipement à profil bas comporte, à ses extrémités, des carénages aérodynamiques offrant une traînée minimale à l'air lorsque le véhicule est en mouvement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une élévation, avec arrachement partiel, d'un véhicule ferroviaire comportant l'équipement selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne -2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1 - la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1, analogue à celle de la figure 31 et montrant l'équipement de toiture avant son installation sur le pavillon de la caisse du véhicule - la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 2 - la figure 6 est une coupe transversale partielle de l'un des carénages fixés à l'équipement de toiture représenté sur la figure 1 ; et - la figure 7 est une coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 1 représente un véhicule ferroviaire 10 qui comporte une caisse principale 12 au-dessous de laquelle les moteurs et divers autres équipements 15 et 17 sont fixés. Diverses liaisons 14 sont mises en place entre les équipements de dessous de caisse et un équipement supérieur 18, placé sur le pavillon principal 20 du véhicule, ces liaisons passant dans un compartiment fermé 16 situé au centre du véhicule. L'équipement 18 de toiture comprend une structure 18 d'un seul bloc, construite indépendamment de la caisse principale du véhicule. Cette caisse, y compris le pavil lon principal, est totalement construite avant de recevoir l'équipement 18, sauf en ce qui concerne les ouvertures destinées au passage des liaisons 14. Le pavillon 20 pré sente deux ouvertures centrales 22 et 24 (figure 2) des tinées au passage des diverses liaisons 14 provenant des équipements 15 et 17 de dessous de caisse. L'équipement 18 est divisé en sept zones ou cham bres intermédiaires 26, 23, 30, 32, 34, 36 et 38 pouvant comprendre chacune des dispositifs indépendants qui sont convenablement soudés les uns aux autres pour former un ensemble d'un seul bloc. Les chambres individuelles sont représentées sur les figures 2, 3 et 4. La figure 2 mon tre une partie de la structure 18, avec arrachement par tiel, afin de faire apparaître plusieurs compartiments intermédiaires et les divers éléments qu'ils contiennent et qui seront décritsci-aprs. La figure 3 represente wu'une des chambres intermédiaires alors que l'équipement 18 est fixé au pavillon 20.La figure 4 représente l'une des chambres intermédiaires avant le montage de l'equipe- ment 18 sur le pavillon 20. L'équipement ou la structure 18 comprend également des carénages ou nez avant et arrière 40 et 42, profilés pour minimiser la résistance au vent lorsque le véhicule est en mouvement. Comme décrit ci-après, en regard des figures 3 et 4, les côtés de la structure 18 sont également incurvés de manière à présenter un profil bas et à minimiser la résistance à l'air.Par conséquent, l'équi- pement 13, outre qu'il constitue une unité pouvant être construite indépendamment de la caisse du véhicule, com- porte également des eléments minimisant les trarnées de frottement résultant du vent et autres La disposition des chambres intermédiaires est sensiblement analogue à celle décrite dans le brevet nO 3 159 089 précité. Cependant, la disposition des ventilateurs et des filtres présente des avantages par rapport à celle décrite dans le brevet précité. Les figures 3 et 4 représentent l'une des chambres intermédiaires. I1 est évident que les six autres chambres intermediaires sont sensiblement de même conception. Toutes les chambres intermédiaires peuvent être construites séparément et assembles par soudage pour former l1équipe- ment 18. Des cloisons telles que celles représentées en 44 sont placées entre les chambres intermédiaires. Elles constituent des structures supportant la charge des ventilateurs. Des plaques 46 de cisaillement sont disposées entre les cloisons 44 et supportent la totalité de la structure inférieure. Elles constituent également une structure d'un seul tenant. Des ventilateurs 48, entraînés par des éléments classiques, sont d'abord montés sur des châssis 49 de support qui sont à leur tour montés élastiquement sur des cloisons 44. Cette disposition est représentée sur la figure 2. Des radiateurs 50 sont installés sur les côtés, sur des joints 51 en caoutchouc alvéolaire , disposés à leur périphérie. Comme représenté sur la figure 4, chaque ventilateur comprend un anneau 52 de venturi qui lui permet de travailler avec un rendement élevé. Un joint souple 54 est placé entre l'anneau 52 de venturi et le panneau 46 de cisaillement afin d'assurer l'étanchéité de la chambre intermédiaire. La cloison 44 présente une ouverture 45 permettant le passage des liaisons entre les équipements de dessous de caisse et les chambres intermédiaires. Des supports ou raidisseurs 55 font partie des organes supportant les radiateurs 50. Ces derniers sont montés dans des ouvertures situées entre des barres latérales supérieure et inférieure 70 et 72, formant des échelles. Des joints souples 51, en mousse de caoutchouc, assurent une isolation contre les vibrations ainsi que 1 'étanchéité. Des capots 74, disposés au-dessus des radiateurs 50, sont réalisés dans des plaques perforées dont la longueur est supérieure à la largeur des radiateurs. En donnant aux plaques perforées une longueur tres supérieure à la largeur des radiateurs, on maintient une section utile proche de 100 % pour la circulation de l'air, comme indi qué par les flèches sur les figures 3 et 4. Un capot perforé 73 est également monté au-dessus du ventilateur. L'équipement achevé 18, qui comprend un assemblage pouvant être construit séparément, est ensuite fixé sur le pavillon 20 du véhicule. Un joint 62 en caoutchouc est fixé au-dessous de la plaque inférieure 57 afin d'être disposé entre cette dernière et le pavillon 20 du véhicule. L'équipement ou la structure 18 est ensuite fixé sur le pavillon 20 auquel ont été soudées deux pannes longitudinales 58 et 60. La structure 18 est placée sur les pannes 58 et 60 et elle peut être boulonnée, rivetée ou soudée par points, en des emplacements espacés le long des panneaux de cisaillement, aux liaisons des cloisons 44. Comme montré sur la figure 2, les radiateurs 50 reposent sur des éléments 51' en forme de chapeau, offrant des surfaces permettant de souder l'équipement 18 aux pannes longitudinales 58 et 60. Les carénages 40 et 42 (figures 6 et-7) sont convenablement fixés aux extrémités de la structure 18. Les extrémités de ces carénages 40 et 42 sont reliées au pavillon 20 par des brides boulonnées comprenant une plaque 66 qui est boulonnée sur le pavillon 20 et qui comporte une partie inclinée 68 reliée aux carénages. Des pièces 76 d'habillage sont placées le long du bord inférieur de la plaque 74. Elles recouvrent les pannes, les cloisons, etc. Elles ne sont pas en contact avec le pavillon 20. L'équipement selon l'invention facilite donc la construction globale des véhicules ferroviaires. De plus, il présente des chambres intermédiaires de ventilation très efficaces. La présence de plusieurs chambres intermédiaires séparées par des cloisons transversales indépendantes permet de construire chaque chambre séparément, puis de la souder dans un ensemble à profil bas. Les cloisons transversales constituent, pour la structure, des éléments de charge pouvant supporter les ventilateurs utilisés avec des radiateurs pour le refroidissement des moteurs et de condenseurs faisant partie d'un équipement de climatisation. Les plaques supérieures de cisaillement, placées entre les cloisons, constituent des structures de support et sont montées élastiquement sur les cloisons, suivant les axes centraux. Les radiateurs sont montés sur les c- tés au moyen de joints en caoutchouc alvéolaire Enfin, l'équipement selon l'invention constitue un circuit d'air très efficace. Ce résultat est obtenu au moyen de plaques perforées de conception spéciale, et non defiltres.Ces plaques sont faciles à nettoyer et offrent une section maximale à l'écoulement de l'air. La surface des plaques peut être de 50 % supérieure à celle des radiateurs, ce qui permet un écoulement d'air de 100 %. De plus, le montage spécial à venturis des ventilateurs permet de faire circuler l'air avec un rendement eleve. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'équipement décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Equipement destiné à être monté sur une toiture de véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments qui forment plusieurs chambres intermédiaires séparées (26, 28, 30, 32, 34, 36 et 383 reliées les unes aux autres pour former ledit équipement (13), des éléments au moyen desquels un ventilateur (48) et un radiateur (50) sont montés dans chaque chambre, des organes (14)de liaison qui partent d'équipements (18). 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des carénages profilés (40, 42) à ses extrémités opposees afin que la tramée aérodynamique de cet équipement soit minimale pendant la marche du vé- véhicule. 3. équipement selon la revendication 1, caractérise en ce que chaque chambre intermédiaire comprend un panneau supérieur (46)de cisaillement, des cloisons transversales (44) et des éléments supérieurs et inférieurs (70 et 72)- disposés en échelle et permettant le montage d'un ventilateur (48) et de radiateurs (50). 4. Equipement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ventilateur (48) est monté sur des organes de support (49) qui sont fixés aux cloisons (44), un anneau de venturi (52) etant disposé dans une ouverture du panneau (46) de cisaillement, au-dessus du ventilateur, et des éléments souples (54) étant placés entre cet anneau de venturi et le panneau de cisaillement. 5. Equipement selon la revendication 4, caractérise en ce qu'il comporte deux radiateurs (50) disposés obliquement et montés élastiquement sur les éléments (70 et 72), des plaques perforées (74) étant placées à l'exte- rieur des radiateurs, de manière que l'air soit mis en circulation par le ventilateur (4 & afin de passer dans l'an- neau (52) de venturi, à travers les plaques (74) et dans les deux radiateurs (50). 6. Equipement selon la revendication 5, caracterisé en ce que les plaques perforées (74) présentent une surface ouverte supérieure de plus de 50 % aux surfaces ouvertes des radiateurs (50) afin de permettre un écoulement d'air maximal à l'intérieur des chambres.