Brevet FR2562858A1 — publié le 19851018

"Dispositif de communication entre deux éléments de caisse d'un véhicule de type ferroviaire. La présente invention concerne un dispositif de communication entre deux éléments de caisse d'un véhicule guidé, tels que des voitures de rame ferroviaire, de métro ou de tramway. La communication entre deux voitures d'un véhicule de type ferroviaire est généralement constituée de deux plaques solidaires chacune de l'une des voitures qui sont placées l'une sur l'autre avec recouvrement et qui coulissent et pivotent l'une sur l'autre en fonction du profil de la voie ; un élément de protection en forme de soufflet assure une protection très relative contre les agents extérieurs. Ces dispositifs de communication, communément désignés par soufflets, sont inconfortables, leur largeur est réduite et leur sécurité est précaire, de telle sorte que l'on ne peut envisager d'y séjourner et ils ne sont utilisés que pour la communication, entre deux voitures, cette communication étant de toute façon malaisée du fait en particulier de l'étroitesse de ces soufflets qui y interdit pratiquement le croisement de deux personnes. Ld présente invention a pour objet un dispositif de communication du type précité qui offre le maximum de passage avec une garantie totale de sécurité pour les voyageurs empruntant ce passage et cela même dans les conditions extrêmes de circulation l'invention se propose également d'obtenir une protection totale contre l'environnement extérieur (chaleur, froid, poussière, bruits, chocs, intempéries) ; enfin, l'invention se propose de fournir un dispositif de communication qui assure la continuité de la ligne extérieure du véhicule sans nuire à son esthétique. Le dispositif selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il comporte pour chaque élément de caisse à mettre en communication - une partie fixe disposée en bout de l'élément de caisse et portant un plancher fixe, dont le contour extérieur est un arc de cercle sensiblement centré sur l'axe d'articulation du dispositif d'attelage des éléments de caisse et un élément de carrosserie fixe comportant deux parois latérales fixées sur deux parties symétriques dudit contour et présentant une forme correspondante, et - une partie mobile montée à rotation autour de l'axe d'articulation précité, comportant un plancher mobile adjacent au plancher fixe et de forme complémentaire et sur laquelle est fixé un élément de carrosserie mobile de profil correspondant à celui de l'élément de carrosserie et entourant ce dernier de manière à coulisser l'un dans l'autre, le plancher mobile étant terminé, à son extrémité extérieure par rapport à l'élément de caisse, par un élément transversal coopérant avec l'élément transversal de l'élément de caisse voisin de manière à réaliser une liaison souple, un élément de couloir étant disposé entre les parties mobiles des deux éléments de caisse et fixé à ces dernières de manière souple. De cette manière, on réalise une communication entre les deux éléments de caisse qui s'étend sur la presque totalité de la largeur, la protection contre l'environnement extérieur est obtenue grâce aux différents éléments de carrosserie qui sont de type rigide et qui sont reliés de manière étanche les uns aux autres. Enfin, les différents mouvements relatifs des deux éléments de caisse à mettre en communication sont absorbé individuellement par les liaisons souples, les mouvements relatifs des planchers fixe et mpbile n'absorbant que les mouvements de rotation dans le plan horizontal dus aux passages en courbe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite en se référant au dessin ci-annexé sur lequel - la fig.1 représente schématiquement en perspective, un véhicule guidé de type ferroviaire muni d'un dispositif de communication conforme à la présente invention - la fig.2 est une vue de dessus illustrant de manière schématique un dispositif de communication conforme à la présente invention - la fig.3 est une vue de dessus d'un mode de réalisation de l'invention - la fig.4 est une vue de côté correspondant à la fig.3, et - la fig.5 illustre une variante de réalisation de l'invention. La fig.1 représente de manière schématique un mode de réalisation de l'invention appliqué à une rame de métro à caisses courtes, mais il est évident que l'invention s'applique à la réalisation d'une communication entre tous éléments de caisse d'un véhicule guidé de type ferroviaire. Le dispositif de communication selon l'invention est destiné à assurer le maximum de passage avec une très grande sécurité entre les deux éléments de caisse de telle sorte que l'on puisse considérer ce dispositif de communication comme un élément du véhicule ferroviaire dans lequel on peut séjourner même losque le véhicule ferroviaire circule, au lieu d'un simple passage occasionnel comme dans les dispositifs connus. Le dispositif de communication doit pouvoir absorber tous les mouvements relatifs des deux éléments de caisse à mettre en communication, et ce dans toutes les circonstantes qui peuvent se présenter sur un réseau ferroviaire.. Il existe tout d'abord des débattements des deux éléments de caisse l'un par rapport à l'autre dans un plan horizontal, débattements qui sont créés par le passage dans des courbes dont le rayon peut être assez faible dans le cas de métros, par exemple, 30 m ; il s'agit là de mouvements de rotation des deux éléments de caisse l'un par rapport à l'autre. Un deuxième mouvement relatif des deux caisses est constitué par le débattement en translation longitudinale dû à l'élasticité des dispositifs d'attelage. Il y a également d'autres déplacements possibles dans le plan vertical qui sont liés aux changements de pente. Enfin, il existe également la possibilité de mouvements dans le sens transversal ou mouvements de vrille, qui sont dûs aux irrégularités de la voie de rouiement (gauchissement) et aux oscillations de roulis. Le dispositif de communication selon la présente invention est essentiellement constitué de trois éléments qui sont reliés de manière souple les uns aux autres afin de pouvoir absorber tous les débattements possibles. La première partie du dispositif de communication selon la présente invention est une partie fixe solidaire de l'extrémité de l'élément de caisse ; elle est essentiellement constituée d'un plancher fixe qui est disposé en bout de l'élément de caisse et dont le contour extérieur par rapport à l'élément de caisse est un arc de cercle sensiblement centré sur l'axe d'articulation du dispositif d'attelage des deux éléments de caisse voisins ; cette partie fixe comporte en outre un élément de carrosserie fixe présentant deux parois latérales qui sont fixées sur deux parties symétriques dudit contour en forme d'arc de cercle et qui présentent une forme correspondante à ce contour. Le deuxième élément du dispositif de communication selon la présente invention est constitué par une partie mobile en rotation autour de l'axe d'articulation précité : cette partie mobile comporte un plancher mobile qui est fixé à rotation sur ledit axe, qui est adjacent au-plancher fixe vers l'extérieur de l'élément de caisse et qui se termine par un élément transversal qui coopère avec l'élément transversal du dispositif de communication fixé sur la caisse voisine de manière à réaliser une liaison souple. La partie mobile comporte également un élément de carrosserie qui est fixé par ses parois latérales sur le plancher mobile ; ces parois ont un profil correspondant aux profils des parois latérales de carrosserie porté par le plancher fixe; cet élément de carrosserie entoure l'élément de carrosserie fixe de manière à coulisser en rotation le long de ce dernier. La dernière partie du dispositif de communication selon la présente invention est constituée par un élément de couloir, c'est-à-dire un élément de carrosserie comportant un toit et deux parois latérales ; cet élément de couloir est fixé de manière souple sur la partie mobile. Sur les fig.1 et 2 qui illustrent le principe de la présente invention, on peut voir le plancher fixe 1 qui présente, du c6té extérieur par rapport à l'élément de caisse, un contour extérieuren forme d'arc de cercle qui est centré sur l'axe vertical d'articulation 3 du dispositif d'attelage des élémenLs de caisse qui peut être constitué par une barre d'attelage. Dans le mode de réalisation représenté, le contour extérieur du plancher fixe est convexe et il s'étend sur environ un demi-cercle. Un élément de carrosserie fixe 4 est constitué par un élément de toit 5 et deux éléments de paroi 6 et 6' qui présentent un profil en arc de cercle correspondant à celui du plancher fixe 1 ; cet élément de carrosserie est fixé rigidement à l'extrémité du plancher 1 le long de deux parties symétriques 2 et 2' de ce dernier et également à l'extrémité de la carrosserie 7 de l'élément de caisse. La partie mobile comprend un plancher mobile qui est monté à rotation autour de l'axe 3, ce plancher mobile 11 est adjacent au plancher fixe 1 et présente une forme complémenta ire à ce dernier, c'est-à-dire une forme circulaire concave dans le mode de réalisation des fig.1 à 4. Le plancher mobile 11 se termine par un élément transversal 13 qui coopère avec l'élément transversal correspondant du dispositif de communication de l'élément de caisse voisin de manière à réaliser une liaison souple entre les deux parties mobiles constituant le dispositif de communication entre les deux éléments de caisse. La partie mobile comprend également un élément de carrosserie mobile 14 constitué d'un toit 15 et de parois latérales 16 et 16' ; ces dernières sont fixées sur le bord de parties symétriques 12 et 12' du plancher mobile 11 et présentent un profil correspondant afin que l'ensemble mobile constitué par le plancher 11 et l'élément de carrosserie 14 entoure de manière très ajustée la partie fixe constituée par le plancher fixe 1 et l'élément de carrosserie 4, les deux ensembles étant articulés en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe vertical d'articulation 3. La dernière partie du dispositif de communication conforme à la présente invention est constituée par un élément de couloir 21 comportant un toit 22 et deux parois latérales 23 et 23'. Cet élément de couloir est supporté par la partie mobile précitée au moyen d'une articulation souple. L'élément de couloir 21 est suspendu à l'élément de carrosserie mobile 14 au moyen d'une poutre. Un bourrelet 24 assure la continuité entre l'élément de couloir 21 et l'élément de carrosserie mobile 14. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de couloir 21 est constitué de deux demi-couloirs 21a et 21b re liés chacun à la partie mobile d'un des éléments de caisse à réunir ; ces deux éléments de couloir sont avantageusement munis d'éléments de fixation rapide ou automatique 27 qui permettent de réaliser rapidement leur liaison. Dans ce cas, les éléments de caisse portent chacun un élément de couloir synétrique dont la réunion avec l'élément de couloir de la caisse voisine permet la réalisation du dispositif de communication selon l'invention. L'ensemble des éléments qui viennent d'être décrits permet d'absorber les déplacements relatifs possibles de deux éléments de caisse voisins. L'articulation en rotation du plancher mobile sur le plancher fixe permet d'absorber les mouvements dans un plan horizontal des au passage du véhicule dans une courbe, la distance entre les axes d'articulation des éléments de caisse voisins étant sensiblement constante puisqu'égale à la longueur du dispositif d'attelage des deux caisses. Les mouvements de déplacement verticaux et angulaires dus aux changements de pente, les débattements dans le sens transversal au gauchissement de la voie et aux oscillations de roulis ainsi que les débattements dans le sens longitudinal sont absorbés par la liaison souple réalisée entre les deux parties mobiles par les éléments transversaux 13 et par la liaison souple réalisée entre l'élément de couloir 21 et l'ensemble mobile. On voit que l'invention permet de réaliser un dispositif de communication parfaitement étanche à l'environnement extérieur du fait que les éléments de carrosserie fixe 4 et mobile 14 sont ajustés l'un sur l'autre, ce qui est rendu possible par le fait que ces deux éléments ne sont mobiles qu'en rotation l'un par rapport à l'autre ; l'étanchéité du dispositif selon l'invention peut être complétée grâce à des joints 26 et 26' prévus entre le bas du demi-couloir 21 et le plancher mobile 11. On voit également que l'invention permet de réaliser un dispositif de communication sur presque toute la largeur de l'élément de caisse en assurant la continuité de la ligne extérieure de l'ensemble ferroviaire sans nuire à son esthétique. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de catrttication est réalisé par la réunion des éléments de couloir des deux éléments de caisse voisins qui sont reliés entre eux de manière à constituer un ensemble rigide au moyen des éléments de fixation 27. On peut également envisager de n'avoir qu'un seul élément de couloir porté par l'une des parties mobiles des deux éléments de caisse à relier. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément transversal 13 est constitué par une bande en matière résistante et souple qui, lors de l'assemblage de deux éléments de caisse vient en contact par son bord extérieur avec l'élément transversal de l'autre élément de caisse ; on peut par exemple utiliser une matière élastomère qui possède à la fois une résistante suffisante pour supporter le poids de passagers pouvant se trouver dessus, tout en permettant des écrasements correspondant au déplacement relatif des deux parties mobiles. Selon une variante de réalisation, la liaison souple entre les deux parties mobiles des deux éléments de caisse voisins à mettre en communication est réalisée par un élément transversal rigide en forme de peigne dont les dents sont dirigées vers l'extérieur de l'élément de caisse, les dents des deux éléments transversaux de chacun des éléments de caisse voisins s'interpénetrant, c'est-à-dire que les dents d'un des éléments viennent se loger dans les espaces aménagés entre les dents de l'élément voisin, ces espaces étant suffisamment grands pour permettre les débattements souhaités. Chaque élément de couloir 21 est supporté par l'ensemble mobile au moyen d'une articulation souple tandis qu'un bourrelet 24 assure l'étanchéité, comme cela a été indiqué plus haut ; néanmoins, cette articulation souple peut être obtenue par le seul bourrelet 24 s'il présente une résistance suffisante pour supporter le poids de l'élément de couloir. Le mode de réalisation qui est représenté sur les fig.1 à 4 s'applique plus particulièrement aux cas de métros à éléments de caisse courts. Dans cet exemple particulier, comme on peut le voir sur la fig.2, les parties mobiles en rotation sont articulées autour de l'axe 3 de la barre d'attelage 29 des deux éléments de caisse. Avantageusement, le plancher mobile est réalisé en un métal ou un alliage léger tel qu'un alliage d'aluminium. L'invention permet de réaliser un dispositif de communication qui, malgré son degré de perfectionnement en ce qui concerne le confort et la sécurité, peut être rapidement assemblé avec le dispositif de l'élément de caisse voisin ; en particulier dans le cas de voiture à attelage automatique, il suffit simplement de fixer les deux éléments de couloir l'un sur l'autre pour obtenir un dispositif de communication entre les deux éléments de caisse voisins. Cet avantage est particulièrement important pour réaliser des rames modulaires en particulier dans le cas de métros à éléments de caisses courts, la rame pouvant être composée à la demande. Il est également important, dans le cas de rames de métros à éléments de caisses courts, que les dispositifs de communication entre deux éléments de caisses ne soient pas simplement utilisés pour passer d'un élément de caisse à un autre mais que les voyageurs puissent y rester en toute sécurité et dans de bonnes conditions de confort pendant que la rame circule. On obtient donc alors pratiquement une rame qui peut être utilisée sans interruption sur toute sa longueur. La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemples illustratifs et nullement limitatifs et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. En particulier, selon un autre mode de réalisation de l'invention, les planchers fixe 1 et mobile 11 peuvent présenter des formes inversées. En effet, dans le mode de réalisation des fig.1 à 4, le plancher fixe est convexe et le plancher mobile présente une forme concave correspondante, mais on peut tout aussi bien concevoir un mode de réalisation dans lequel le plancher fixe 1 présente un contour circulaire concave et le plancher mobile 11 un contour circulaire convexe correspondant et adjacent, comme cela est illustré sur la fig.5 où l'on a représenté schématiquement en vue de dessus , les extrémités des deux caisses à réunir. Chaque élément de caisse se termine par un plancher fixe respectivement 51a et 51b présentant un contour extérieur circulaire concave, toujours centré sur l'axe vertical d'articulation 3a et 3b, le plancher mobile 52a et 52b présentant un profil circulaire correspondant convexe ; les éléments de carrosserie fixe et mobile sont alors fixés sur des parties symétriques extérieures des planchers fixe et mobile, respectivement 53 et 54. REVENDICATIONS 10) Dispositif de communication entre deux éléments de caisse d'un véhicule guidé, tel qu'une rame ferroviaire, un métro ou un tranmway, caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque élément de caisse - une partie fixe disposée en bout de l'élément de caisse et portant un plancher fixe (1), dont le contour extérieur est un arc de cercle sensiblement centré sur l'axe d'articulation (3) du dispositif d'attelage des éléments de caisse et un élément de carrosserie fixe (4) comportant deux parois latérales (6,6') fixées sur deux parties symétriques(2,2') dudit contour et présentant une forme correspondante. et - une partie mobile montée à rotation autour de l'axe d'articulation (3) précité, comportant un plancher mobile (11) adjacent au plancher fixe (1) et de forme complémentaire et sur laquelle est fixé un élément de carrosserie mobile (14,15,16,16') de profil correspondant à celui de l'élément de carrosserie (4) et entourant ce dernier de manière à coulisser l'un dans l'autre, le plancher mobile (11) étant terminé, à son extrémité extérieure par rapport à l'élément de caisse, par un élément transversal (13: coopérant avec l'élément transversal de l'élément de caisse voisins de manière à réaliser une liaison souple, un élément de couloir (21) étant disposé entre les parties mobiles des deux éléments de caisse et fixé à ces dernières de manière souple. 20) Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour du plancher fixe (1) est convexe et en ce que le contour du plancher mobile (1) est concave. 30) Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour du plancher fixe (1) est concave et en ce que le contour du plancher mobile (11) est convexe. 40) Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément transversal (13) est constitué par une grille constituant un peigne dont les dents s'interpénètrent avec celles de l'élément transversal de l'élément de caisse voisin. 50) Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément transversal (13) est constitué par une bande de matière élastique et résistante venant en contact bout à bout avec l'élément transversal de l'élément de caisse voisin. 60) Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'étanchéité (26,26') entre l'élément de couloir (21) et le plancher mobile (11). 70) Dispositif de communication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de couloir (21) est relié à l'élément de carrosserie (14) de la partie mobile au moyen d'un bourrelet (24) en matière élastique. 80) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément de couloir (21) est constitué de deux demi-couloirs fixés chacun à la partie mobile des deux éléments de caisse et en ce que ces demi-couloirs comportent des éléments de fixation rapides ou automatiques (27) pour leur liaison.