Brevet FR2552044A1 — publié le 19850322

La présente invention se rapporte aux diaphragmes souples ou souffLets fLexibles destinés à entourer L1es- pace entre des extrémités contigues de deux voitures de chemin de fer , de manière à former un passage entre les voitures qui sont accouplées L'une à L'autre. Depuis de nombreuses années , il a été admis qu'il était nécessaire d'enfermer L'espace entre des voitures de chemin de fer adjacentes afin de permettre un déplacement aisé des passagers entre ces voitures . Des réalisations de L'état de la technique destinées à satisfaire à ce besoin sont décrites dans les brevets US no 3.399.632 et 3.410.226. Conformément à de telles divulgations de L'état de la technique, les diaphragmes sont fixés aux extrémités de voitures sont adjacentes et ensuite les diaphragmesSaccouplés l'un à l'au- tre afin de protéger L'espace entre les voitures de chemin de fer adjacentes contre le bruit et les intempéries , tout en permettant un déplacement aisé des passagers entre ces voitures.De telles approches de L'état de la technique ont traditionnellement entrainéesl'utilisation de structures importantes et coûteuses , comportant des parois en un matériau solide et élastique , revêtu d'un élastomère d'étanchéité et conformé afin de permettre les mouvements d'expansion de contraction et de torsion des diphragmes, l'un par rapport à L'autre et par rapport aux voitures, pendant le mouvement du train. De telles approches connues ne sont pas économiques et ne présentent pas l'efficacité adéquate nécessaire compte tenu du but recherché. De telles approches de L'état de la technique, visant à résoudre le problème présenté ci-dessus, sont caractérisées par un coût initial élevé de réalisation des ainsi que par coûts élevés de remise à neuf . La durée totale des opérations de remise à neuf est bien trop longue, et le coût et La main-d'oeuvre nécessaires au remplacement d'un tel diaphragme sont excessifs . De plus, les réalisations de l'état de la technique nécessitent le rempLacement du diaphragme tout entier dans le cas d'un endommagement important d'une partie quelconque de ce diaphragme. Le diaphragme ou soufflet de voiture de chemin de fer, réalisé conformément à la présente invention, remédie aux inconvénients de L'état de la technique qui sont mentionnés ci-dessus. Il est caractérisé par une mince feuille de caoutchouc, ayant une configuration en forme d'arc . La feuille est agencée de manière à accoupler une plaque de monture interne, destinée à être montée sur une voiture du train, à une plaque frontale externe, qui s'adapte contre un diaphragme sur une voiture adjacente. Une plaque d'usure est située sur la surface externe de chaque plaque frontale. Une partie amovible en un matériau élastique est disposée au travers du sommet de l'arc du diaphragme, à l'intérieur des limites du matériau en feuille et de la plaque de monture, afin d'améliorer les caractéristiques élastiques du diaphragme pendant son fonctionnement . La plaque d'usure de chaque diaphragme est accouplée à la plaque d'usure du diaphragme adjacent afin de compléter le passage entre les voitures. Des plaques formant des marches sont également prévues, sur lesquelles des piétons peuvent circuLer lorsqu'ils passent dans le diaphragme , d'une voiture à L'autre. Le diaphragme est réalisé afin d'être fixé à la paroi d'extrémité verticale d'une voiture de chemin de fer par sa plaque de monture, et il entoure une baie de porte ménagée dans la voiture. Il s'étend axialement vers la baie de porte correspondante et en regard sur la voiture contiguë. Dans son étendue axiale, le corps est réalisé afin de s'accoupler axialement avec le diaphragme correspondant sur la voiture contiguë, avec une certaine compression du diaphragme et une certaine pressioniexerçant sur ce dernier, lorsque les voitures sont normalement accouplées l'une à l'autre . Ces diaphragmes accouplés coopèrent ainsi pour former un passage entre des voitures contigus , au-dessus de L'accouplement normal des voitures. La réalisation du diaphragme est telle que la partie qui constitue son corps , au niveau du seuil de la baie de la porte, forme une plaque de marche entre des voitures contigus , sans qusil soit nécessaire d'utiliser d'autres plaques ou structures indépendantes. Le diaphragme comprend de plus des coussins a ressort, d'un type comportant des montures élastiques ré sistant au cisaillement, afin de former un support du diaphragme ainsi que pour opposer une résistance suffisante au déplacement vertical et horizontal du diaphragme qui résuLte soit de la circulation de personnes sur le plancher du diaphragme, soit du déplacement vers le haut, vers le bas ou latéralement de voitures de chemin de fer adjacentes. Les matériaux et les structures employés agissent également comme un excellent absorbeur phonique et isolant thermique, afin de réduire ainsi les possibilités de voir les passagers situés dans le diaphragme ou aux extrémités de voitures de chemin de fer contiguës incommodés par un bruit indésirable ou par des conditions climatiques externes. Les caractéristiques de compression axiale de ces diaphragmes assurent que les plaques d'usure accouplées restent en contact dans la plupart des conditions, y compris les périodes durant lesquelles le train franchit des courbes resserrées, en évitant ainsi des fuites exposées aux/intempéries et des bruits dus au mouvement de l'air, au niveau des faces accouplées des diaphragmes. Les supports verticaux en caoutchouc dans le diaphragme donnent une résistance élevée à la déformation verticale, sans limiter la flexibilité axiale des diaphragmes. Ces supports verticaux donnent également une bonne flexibilité aux parois du diaphragme lorsque le train franchit une courbe. De plus, ces diaphragmes présentent un bel aspect lisse qui est obtenu à la fois à l'intérieur du passage du diaphragme et à l'extérieur du diaphragme. Les caractéristiques d'aspect extérieur du diaphragme assurent la compatibilité avec la réalisation profilée de l'exterieur des trains modernes Le plus important, peut-être, est que la conception et les structures spécifiques de la présente invent ion assurentamodularité des différents composants, afin de minimiser les activités de fabrication, de montage, de réparation et de remise à neuf, en termes de temps, de coût, de main-d'oeuvre et de pièces détachées. Le coût initial de fabrication et de montage est réduit et le client peut, à présent, en raison de la modularité du diaphragme, réparer des parties usées ou endommagées sans remplacer L'ensemble tout entier. En conséquence, la présente invention a pour objet de proposer un diaphragme modulaire destiné à des voitures de chemin de fer adjacentes, qui est plus efficace et plus économique que les structures analogues de l'état de la technique. La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple particulier de réalisation, qui est décrit ci-dessous, à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : Fig.1 est une vue en élévation latérale de voitures de chemin de fer adjacentes et accouplées l'une à l'autre, chaque voiture comportant un diaphragme réalisé conformément aux principes de la présente invention, Fig.2 est une vue en perspective partielle d'une voiture de chemin de fer équipée d'un diaphragme fixé à une extrémité verticale de la voiture, cette dernière étant représentée en traits interrompus, Fig.3 est une vue en élévation de face de l'ensemble du diaphragme, avec des parties arrachées afin de représenter les structures internes de ce diaphragme, Fig.4 est une vue en élévation latérale du diaphragme tel que représenté sur la figure 3, vu selon la ligne 4 -4 de la figure 3, mais avec des parties enlevées afin de représenter certaines structures internes, Fig.S est une vue en coupe de la partie inférieure de la plaque frontale, la coupe étant prise le long de la Ligne 5-5 de la figure 3, à nouveau avec parties enlevées afin de représenter certaines structures internes; Fig.6 est une vue en coupe au travers du sommet du diaphragme, la coupe étant prise le long de la ligne 6-6 de La figure 3, Fig.7 est une vue de détail d'un ensemble boulonné , selon une coupe passant par la ligne 7-7 de la figure 6, et Fig.8 est une vue en perspective éclatée de la partie inférieure du matériau vertical en feuille, cette figure représentant l'accouplement avec les pièces horizontales et inférieures du matériau en feuille. Sur la figure 1, on a représenté une paire de voitures de chemin de fer 10 et 12, accouplées lune à l'autre par les moyens d'accouplement conventionnels 14. Les voitures comportent des roues par lesquelles elles sont montées en mouvement le long d'une voie , de manière également conventionnelle. Chaque voiture de chemin de fer se termine par un passage 18 destiné à être traversé par des piétons. Le passage est entouré par une paroi d'extrémité 20 qui est fixe, renforcée et qui présente une ouverture. Le diaphragme 24 est monté sur cette paroi d'extrémité par l'intermédiaire d'une plaque de monture 26. La plaque de monture est située à l'extrémité externe de chaque voiture de chemin de fer , et elle constitue L'extrémité interne de chaque diaphragme. Chaque plaque de monture et chaque paroi d'extrémité de la voiture présentent destrous de boulons correspondants, destinés à permettre la fixation de la plaque de monture du diaphragme à la paroi d'extrémité de chaque voiture au moyen de boulons 28 convenables . La paroi d'ex trémité et la plaque de monture sont réalisées en matériaux métalliques appropriés, rigides et résistant à L'usure La plaque de monture est constituée de parties formant un tronçon supérieur arqué 36 et des tronçons latéraux verticaux 38 et 40, qui sont soudés: d'une seule pièce. Les parties en caoutchouc du diaphragme qui sont réalisées dans le matériau en feuille sont situées immédiatement à l'extérieur de la plaque de monture . Les feuilles en caoutchouc 42 du diaphragme sont souples et cons tituées d'un composé en néoprène d'environ 6,4 mm d'épaisseur. La structure est renforcée au milieu avec un tissu de nylon à haute résistance . Le composé en néoprène présente de bonnes caractéristiques de résistance aux flammes et satisfait à la spécification Rohr S. 80.000 Groupe III , relative aux matériaux en feuille pour les fermetures entre les voitures. La majeure partie du corps du diaphragme est constituée de ce matériau en feuille souple. Ces parties souples relient ta plaque de monture interne à la plaque frontale externe, et un segment spongieux en polyuréthane est introduit au travers du sommet du diaphragme en forme d'arc, d'une manière décrite ci-dessous. Le corps est particulie- rement réalisé pour admettre un degré élevé de compression axiale . L'intérieur et l'extérieur du corps du diaphragme sont capables d'une déformation axiale totale substantielle par exemple supérieure à 50%, sans déformation substantielle des surfaces de paroi i n ternes et externes . Les coins supérieurs de la feuille présentent des gorges 34 destinées à faciliter la flexion. Une bride en aluminium 44,destinée à fixer les feuilles à la plaque de monture, s'étend parallèlement à cette dernière et dans la même mesure que celle-ci. La bride est rivée à la plaque de monture . Des bandes de retenue 46,48,50, 51 et 126 présentant des orifices reçoivent des boulons 52 destinés à la fixation à la bride, avec interposition des feuilles. Bien que trois bandes de retenue seulement soient représentées sur la figure 2 et que trois bandes soient représentées sur la figure 5, on utilise un nombre total de dix bandes. Deux bandes sont à l'intérieur et deux bandes sont à L'extérieur des étendues verticales du matériau en feuille, et une bande est à l'intérieur tandis qu'une autre est à l'extérieur de l'étendue horizontale du dessus, tandis que quatre bandes de retenue sont disposées sur les parties horizontales inférieures. La plaque frontale 56 est située immédiatement à l'extérieur des feuilles. La plaque frontale est réalisée en deux parties, un canal 58 supérieur en forme d'arc et un canal inférieur 60 , fixés l'un à l'autre par des boulons 86 afin de faciliter la construction et le remplacement de parties endommagées. Sous la surface de jonction des segments en canaux de la plaque frontale sont situés , selon une disposition horizontale, des segments 32 droits et inférieurs de la feuille du diaphragme , ces segments étant couplés aux extrémités inférieures des segments verticaux 42 du diaphragme en forme d'arc en matériau en feuille. La figure 8 représente l'accouplement des feuilles 32 en canaux droits horizontaux et inférieurs dans leur configuration en forme de U qui est associée par des boulons aux segments segments/conformés 42 de la partie supérieure du matériau en feuille,grâce à des passages de boulons 62 appropriés La partie supérieure de la figure 8 présente la partie inférieure du segment vertical du matériau en feuille et constitue un canal en forme de U et vertical, avec une surface horizontale 76 destinée à s'accoupler à la partie supérieure du segment horizontal du matériau en feuille occupant la position la plus basse. Un doigt 78 s 'étend horizontalement vers l'intérieur et est destiné à la fixation par des boulons à la partie centrale de la portion inférieure et en forme de U de la feuille. Cette figure représente ainsi un coin de la fixation du matériau en feuille inférieur à un matériau en feuille supérieur. Un agencement similaire se trouve sur le coin inférieur opposé des parties du matériau en feuille et est représenté sur la figure 3. Une plaque d'usure 74 recouvre la surface externe de la plaque frontale et est réalisée en segments 64, 66,68 et 70 qui, ensemble, épousent la forme de la surface de la plaque frontale à laquelle la plaque d'usure est liée et boulonnée . Des trous de boulons 72 sont prévus pour accoupler les plaques d'usure à la plaque frontale. Les diaphragmes correspondants, entre lesquels sont disposées les plaques d'usure, sont maintenus dans un état fortement comprimé lorsqu'ils sont accouplés, en réduisant ainsi la possibilité de propagation de bruit externe entre les extrémités en butée des diaphragmes accouplés. La plaque d'usure est réalisée en une matiè re plastique lisse appropriée au contact et au glissement contre la plaque d'usure du diaphragme adjacent , afin de compléter le passage entre les voitures. Une certaine élasticité est donnée à chaque diaphragme par l'utilisation d'un matériau spongieux élastique à l'intérieur du diaphragme, en travers du segment du sommet de ce dernier. Cette partie spongieuse 82 est amovible pendant les réparations et la remise en état et elle est réalisée de préférence dans une éponge de polyuréthane de qualité UU-44, qui est un matériau du type retardant la propagation des flammes. L'éponge n'est pas pulvérisée et n'est pas liée aux structures en caoutchouc ou métalLiqueS La partie spongieuse est complètement recouverte et enfermée par la plaque de monture et par la structure en feuille de caoutchouc au néoprène du diaphragme. Son but est de donner une certaine éLasticité aux coins supérieurs du diaphragme. Une plaque 84 formant une marche est également disposée à l'intérieur de chaque diaphragme. Chaque plaque de marche est réalisée en un matériau rigide, tel que de L'acier inoxydablewet est soudée à la plaque frontale inférieure. Les extrémités externes de la plaque de marche sont coupées en biseau afin de ne pas venir en contact avec la structure de la voiture lorsque le diaphragme se déplace par rapport au train pendant Le fonctionneent. Sur la figure 5, on a représenté la fixation entre la plaque d'extrémité de la voiture et la partie externe horizontale et inférieure de la plaque frontale. La plaque d'extrémité de la voiture présente des ensembles de support 90 et 92, en acier, tronqués et s'étendant vers l'extérieur, et situés en position adjacente à un ensemble support 94, en acier inoxydable , tronqué et s'étendant vers l'intérieur , et fixé , par exemple par soudage, au segment inférieur et horizontal de la plaque frontale du diaphragme. Ces ensembles sont couplés l'un à L'autre par des montures 96 et 98 résistant au cisaillement, en caoutchouc fortement vulcanisé, afin d'assurer efficacement le support horizontal de la plaque frontale et, en conséquence, du diaphragme tout entier par rapport à la voiture.Les plaques tampons sont fixées par des boulons 100, à chacune de leursextrémité5respectivei aux ensembles supports tronqués, comme représentés ,afin d'assurer un accouplement sûr de la voiture de chemin de fer au diaphragme . Les montures élastiques résistant au cisaillement supportent ainsi l'essentiel du poids du diaphragme lorsque ce dernier est monté sur une voiture, et elles procurent une sécurité supplémentaire aux passagers en mouvement entre des voitures , lorsque ces derniers se dé placentdans le diaphragme sur les plaques de marche. Des plaques de fixation 104, 106, 108,110, 112,114,116,118 et 120 sont utilisées comme support à l'intérieur du matériau en feuille, comme représenté sur la figure 3. Ces plaques sont liées à l'intérieur de la feuille de caoutchouc et sont ensuite boulonnées à la plaque frontale et à la plaque d'usure, avec interposition entre elles du matériau en feuille afin de former un support pour le matériau en feuille lorsque le diaphragme est en position de fonctionnement. Les plaques 104 et 106 des coins supérieurs raccordent également les tronçons de la plaque d'usure . Les plaques inférieures 116 et 118 constituent le support pour les segments horizontaux inférieurs 32 du matériau en feuille. Bien que la présente invention a été décrite ci-dessus en référence à un mode de réalisation particulier et préféré de l'invention, il doit être bien compris à la suite de cette description, que des mpdifications peuvent être apportées au mode de réalisation préféré sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Diaphragme de voiture de chemin de fer (10,12), caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque de monture (26) destinée à être accouplée à la face d'extrémité (20) d'une voiture de chemin de fer (10,12), une plaque frontale (56) externe à ladite plaque de monture (26) et destinée à être accouplée à un diaphragme (24)d'une voiture de chemin de fer (12,10) adjacente, des parties d'un matériau en feuille (42) assurant L'accouplement de ladite plaque de monture (26)et de ladite plaque frontale (56), et des moyens (82)élastiques et spongieux, disposés entre la plaque de monture (26)et la plaque frontale (56), afin de donner une certaine élasticité au diaphragme (24). 2. Diaphragme selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite plaque frontale (56) est réalisée en tronçons séparables (58,60). 3. Diaphragme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des montures O6,98) en caoutchouc, résistant au cisaillement, et accouplant la partie inférieure de la plaque frontale (56) à la voiture de chemin de fer (10,12). 4. Diaphragme selon la r-evendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une plaque d'usure (74)recouvrant la face de la pLaque frontale (56) afin de venir en contact avec la voiture (12,1Q)adjacente.