Brevet FR2578909A1 — publié le 19860919

L'invention concerne l'évacuation des gaz d'é- chappement hors d'un profil routier, en particulier d'un tunnel, que des véhicules peuvent parcourir, comportant un canal d'aspiration qui suit le trajet de la chaussée, ainsi qu'une fente longitudinale s'étendant sur tout le long, en un endroit de la périphérie du canal d'aspiration, et qu'une paire de lèvres élastiques, symétriques, s'appu- yant l'une contre l'autre, peut fermer de façon étanche, comportant en outre un tube de transfert, qui est emmené par le véhicule, dont la section a la forme d'une barquette, qui pénètre par l'extérieur entre les lèvres d'étanchéité dans le canal d'aspiration, qui parcourt les lèvres d'étan- chéité sur leur longueur en les écartant temporairement à l'endroit o il passe, comme cela est par exemple connu à partir du brevet allemand 31 43 236. Avec le dispositif d'évacuation des gaz d'échappe- ment déjà connu, on peut assurer une évacuation, à un coût favorable du point de vue du coût des investissements et du coût d'exploitation, dans des tunnels, mais également sur d'autres voies de circulation, par exemple dans une zone du centre ville à forte circulation de piétons. On peut également penser à une évacuation des gaz d'échappement de cette façon dans des halls de montage ou de fabrication. Dans ce type d'évacuation des gaz d'échappement, un problème est posé par les lèvres d'étanchéité et le tube de trans- fert en forme de barquette qui coopère avec elles, et, de façon plus précise, en particulier pour les applications en transport public sur courte distance, dans lesquelles non seulement le tube de transfert glisse avec des vitesses relativement élevées entre les lèvres d'étanchéité, mais dans lesquelles le tube de transfert s'échauffe fortement du côté des gaz d'échappement du fait des puissances mo- trices relativement élevées mises en oeuvre. Cet échauffe- ment par les gaz d'échappement et l'échauffement provoqué par le frottement conduisent à une usure des lèvres.d'étan- chéité et à un collage du matériau des lèvres d'étanchéité sur le tube de transfert, d'o il résulte que les caracté- ristiques de glissement sont notablement compromises, et que l'échauffement provoqué par le frottement's'accroit encore davantage. Le but de l'invention est d'améliorer ces dispositifs pour assurer une exploitation parfaite de l'évacuation des gaz d'échappement, sans incident, sur d'assez longues périodes de temps, et même à des vitesses de glissement et pour des puissances motrices assez éle- vées. Selon l'invention, on parvient à résoudre ce prooDlèe technique par le fait que, dans la zone des bords libres longitudinaux, s'appuyant l'un contre l'autre, des lèvres d'étanchéité, sont respectivement insérées des baguettes magnétiques élastiques, à aiman- tation permanente, de polarité différente, et d'autre part que sur les surfaces latérales du tube de transfert sont rapportés des aimants présentant une polarité respec- tivement opposée à celle des baguettes magnétiques qui sont sur le côté des lèvres. Selon une variante avanta- geuse, il est prévu d'insuffler un jet d'air comprimé dans la paroi latérale du tube de transfert. Dans le cas de l'écartement magnétique des lèvres d'étanchéité, comme mentionné ci-dessus, on peut augmenter suffisamment la force magnétique pour que les lèvres d'étanchéité viennent glisser le long de la périphérie extérieure du tube de transfert en forme de barquette et forment, par rapport au tube de transfert, un petit jeu d'air à travers lequel on puisse aspirer de l'air ambiant de refroidissement. De plus, l'écartement magnétique des lèvres d'étanchéité offre en outre l'avantage que les lèvres d'étanchéité sont également maintenues ensemble par cette force magnétique, ce qui permet en particulier de les réaliser sans résistance en flexion, puisqu'elles n'ont plus à s'opposer à leur pro- pre poids. Ceci conduit également à une diminution supplé- mentaire de la force de frottement. Dans le cas de l'in- sufflage d'un jet d'air comprimé, les lèvres d'étanchéité s'écartent pneumatiquement, et il se crée, dans la zone d'appui des lèvres d'étanchéité contre le tube de transfert, un matelas d'air qui évite largement un contact glissant direct des lèvres d'étanchéité contre le tube de transfert, tout en assurant en outre un effet de refroidissement effi- cace. D'autres variantes intéressantes de l'invention s'énoncent comme suit: - On peut inverser la polarité des aimants du tube de transfert. - On peut faire pivoter les aimants du tube de transfert de 180 en soi ou en commun avec le tube de transfert. - Dans la zone de sa section en forme de bar- quette, le tube de transfert est conçu à double paroi; la paroi extérieure comporte un certain nombre de trous de sortie d'air; l'espace intermédiaire enclos par la double paroi est connecté à une source d'air comprimé (conduite de connexion). - Dans l'espace intermédiaire sont prévus plusieurs petits tubes de répartition qui sont disposés en peigne et qui alimentent en air comprimé les ouvertures de sortie d'air correspondant respectivement par groupe à un petit tube de répartition. - L'une des deux tôles formant la double paroi, de préférence la paroi intérieure comporte des bossages d'écartement dirigés vers l'espace intermédiaire. - Dans la zone des bords libres longitudinaux, s'appuyant l'un contre l'autre, des lèvres d'étanchéité sont respectivement insérées des baguettes magnétiques élastiques, à aimentation permanente et de polarité différente. - Le tube de transfert en forme de barquette comporte sur sa face extérieure un revêtement de glissement réduisant le frottement, de préférence en polytétrafluo- réthylène. L'invention sera mieux comprise à l'aide de différents exemples d'exécution représentés sur le dessin; o: - la figure 1 représente une vue longitudinale d'une chaussée définissant une voie, avec un dispositif pour l'évacuation des gaz d'échappement au-dessus des véhicules réalisé conformément à l'invention. - la figure 2 représente en coupe et en perspec- tive le canal d'évacuation des gaz d'échappement de la figure 1. - la figure 3 représente une coupe des lèvres d'étanchéité du canal d'évacuation des figures 1 ou 2, à échelle agrandie, montrant les baguettes magnétiques in- sérées, mais sans le tube de transfert qui se trouve entre elles. - la figure 4 représente les lèvres d'étanchéité de la figure 3, mais écartées par le tube de transfert en forme de barquette et à parois extérieures magnétiques qui se trouve entre elles. - la figure 5 représente une vue perspective du tube de transfert en forme de barquette selon la figure 4. - La figure 6 est une représentation de détail d'un aimant, d'une pièce, en forme de barquette, en va- riante du tube de transfert de la figure 5. - la figure 7 représente une autre variante d'un tube de transfert magnétique à électro-aimants insérés. - les figures 8 et 9 sont une vue latérale (fi- gure 8) et en plan (figure 9) d'un autre exemple d'exécu- tion d'un tube de transfert à jeu d'air insufflé. - la figure 10 représente un autre exemple d'exé- cution d'un tube de transfert à jet d'air. La chaussée définissant une voie 1 représentée sur la figure 1 présente des butées latérales 2 de gui- dage transversal qui coopèrent avec les galets de guidage transversal 4 d'un véhicule 3, et définissent mécaniquement pour les véhicules une voie exacte. Dans la zone couver- te du profil routier, qui peut par exemple être un tunnel, est suspendu un cana]l d'aspiration 9 relié en différents points à un ventilateur d'aspiration, lequel n'est pas re- présenté ici. Pour amener dans le canal d'aspiration 9 les gaz d'échappement provenant du véhicule 3 entraîné par un moteur à combustion interne, le tuyau d'échappement 5 du véhi- cule est amené, à l'intérieur de ce véhicule, jusqu'au- dessus du toit. Il débouche alors dans un entonnoir pivo- tant 7 à l'extrémité supérieure duquel est rapporté un tube de transfert 8, 18 ou 28, en forme de barquette (en coupe). L'axe de pivotement 6 de l'entonnoir 7 et du tube de transfert 8, 18 ou 28 est placé dans la direction longi- tudinale du véhicule et, en hauteur, il est à peu près dans la zone de l'extrémité du tuyau d'échappement 5. Du fait de la possibilité de pivotement du tube de transfert, on doit pouvoir compenser des oscillations latérales de la carrosserie du véhicule dans la zone du canal d'aspiration. Le canal d'aspiration 9 présente sur sa face inférieure une fente longitudinale 10 qui parcourt le canal d'aspiration sur toute sa longueur. La fente longitudinale, de son côté, est obturée par une paire de lèvres d'é- tanchéité élastique qui sont disposées symétriquement et s'appuient de façon étanche l'une contre l'autre par leurs rebords Dans l'exemple d'exécution représenté sur les figures 1 à 4, les lèvres d'étanchéité 11 sont conçues sous forme de lèvres d'étanchéité monocouches souples. Bien que, une fois posées, elles pendent vers le bas avec une pente relativement raide à l'état obturé, c'est une force de pesanteur relativement élevée qui agit néanmoins sur ces lèvres d'étanchéité et a tendance à les écarter l'une de l'autre. Pour pouvoir néanmoins maintenir les lèvres d'étanchéité 11 à l'état obturaté, en agissant contre l'action de la pesanteur, même sans faire régner de dépression à l'intérieur du canal d'aspiration 9, on insère, dans la zone des bords libres longitudinaux 12, s'appu- yant l'un contre l'autre, des lèvres d'étanchéité 11, res- pectivement des baguettes magnétiques élastiques 13 ou 13' de polarité différente..Il s'agit ici de baguettes magnétiques élastiques qui se laissent déformer latérale- ment, sans dépense notable de force, pour correspondre au contour, en forme de barquette, du tube de transfert. Les baguettes magnétiques maintiennent l'une contre l'autre, magnétiquement, les deux bords longitudinaux libres 12. On peut donc réaliser des lèvres d'étanchéité avec une très faible résistance en flexion, de sorte que la force de frottement contre le tube de transfert 8, en forme de bar- quette, qui y glisse, peut être très faible. Dans le cas des exemples d'exécution représentés sur les figures 4 à 7, les parois latérales du tube de transfert 8 ou 18 sont également magnétiques, mais avec une polarité opposée à celle des baguettes magnétiques respectives, de sorte que les forces d'application des bords longitudinaux libres contre le tube de transfert sont ré- duites magnétiquement. Dans l'exemple d'exécution selon les figures 4 et 5, on place autour du tube de transfert 8 en forme de barquette une paire de plaques magnétiques convexes 14 et 14' à aimentation permanente, qui présentent une polarité opposée à la polarité des baguettes magnétiques correspon- dantes 13' et 13. Du fait que la convexité du tube de transfert en forme de barquette est relativement peu marquée et que ce tube de transfert en forme de barquette est re- lativement long.dans la direction longitudinale du véhicule, des forces magnétiques relativement faibles suffisent déjà pour rendre les lèvres d'étanchéité convexes autour du tube de transfert en forme de barquette, pour une force de frottement la plus faible possible. Même avec une magnétisation suffisante des aimants permanents 14 et 14' et des baguettes magnétiques 13' et 13, il se produit un petit jeu d'air 16 entre la surface latérale du tube de transfert ou des plaques magnétiques corres- pondantes d'une part, et la face intérieure des bords longitudinaux libres 12 des lèvres d'étanchéité d'autre part. Par ce jeu d'air, on peut aspirer verticalement l'air ambiant ce qui non seulement procure un effet de refroidissement des surfaces et mais aussi crée un matelas d'air à action hydrodynamique entre les surfaces qui glissent l'une sur l'autre. Dans la mesure o, par endroit néanmoins, subsisterait encore un léger contact des sur- faces en déplacement l'une par rapport à l'autre, on peut réduire le frottement au moyen d'un revêtement de glisse- ment 21, diminuant le frottement, de préférence en poly- tétrafluoréthylène. En variante des deux aimants en forme de plaques 14 et 14', selon la figure 4 et la figure 5, l'exemple d'exécution selon la figure 6 représente un aimant 15 d'une pièce, en forme de barquette, dans lequel l'intérieur est également évidé en forme de tube et en forme de bar- quette. On peut enfiler cet aimant permanent monobloc le long du tube de transfert 8, à la place des plaques magnétiques vissées 14 et 14'. Cette conception, d'une pièce, d'un aimant permanent présente l'avantage de facili- ter les possibilités d'échange et de pivotement. On peut en effet penser à utiliser dans les deux sens de marche non seulement les chaussées définissant une voie, mais égale- ment - si le tuyau d'échappement et le canal d'aspiration 9 sont disposés dans l'axe - le canal d'aspiration. Pour pouvoir, avec une position après pivotement de 1800, du tube de transfert en forme de barquette, disposer néan- moins, entre les lèvres d'étanchéité, de la polarité correcte, c'est-àdire de la polarité opposée des aimants montés sur le véhicule par rapport à celle des baguettes magnétiques montées sur les lèvres, il faut, dans ce cas mentionné ci-dessus, pouvoir faire pivoter l'aimant 15 de façon que, dans les deux sens de marche, la polarité de l'aimant 15 soit respectivement opposée à la polarité des baguettes magnétiques 13 et 13'. C'est de préférence avec un aimant permanent en une piece et de forme tubulaire que peut se réaliser une telle possibilité de pivotement. Dans le cas du tube de transfert représenté sur la figure 7, il est prévu une magnétisation électromagné- tique des patins magnétiques 17 en forme de plaque. De façon plus précise, dans l'exemple d'exécution représenté, entre les deux patins magnétiques 17 en forme de plaque convexe, sont disposées au total trois bobines excitatrices 20 et 20', qui s'étendent le long des généra- trices et peuvent être alimentées à partir du réseau de bord du véhicule. Dans la zone des pointes de l'ensemble monté, qui a en coupe la forme d'une barquette, sont prévues des pièces de remplissage 19 en matériau non magné- tique, par exemple en céramique, lesquelles sont en outre résistantes à l'usure et présentent de bonnes caracté- ristiques de glissement. Ici aussi, on pourrait penser à prévoir un revêtement de glissement réduisant le frot- tement. Dans le cas de l'exemple d'exécution représenté sur la figure 7, le tube de transfert proprement dit 18 est constitué d'une paire de tubes de section trapézoidale qui pénètrent entre les bobines excitatrices 2Q et 20', ces deux tubes trapézoïdaux étant disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre et formant approximativement une "barquette tubulaire". L'avantage du tube de transfert de conception électromagnétique selon la figure 7 réside en ce que, d'une part on peut régler la force magnétique par l'alimentation correspondante en courant, en ce que d'autre part on peut compenser une diminution de la magnétisation provoquée par la température, et en ce qu'en- fin on peut inverser la polarité de l'électro-aimant comme cela devient nécessaire dans le cas d'applications dont on a discuté ci-dessus. Dans le cas des exemples d'exécution repré- sentés sur les figures 8 à 10, on utilise un autre type de solution pour diminuer le frottement entre lèvres d'étan- chéité et tube de transfert. Plus particulièrement, on y intègre des jets d'air dans les tubes de transfert. Ce mode d'exécution des tubes de transfert n'est pas forcément lié à la présence de baguettes magnétiques insérées dans les bords longitudinaux libres des lèvres d'étanchéité, bien que cela soit intéressant pour une réalisation des lè- vres d'étanchéité ne présentant pas de résistance en fle- xion. Dans un tel cas, il est intéressant de prévoir au moins la paroi extérieure 22 ou 22' du tube de transfert à double paroi 28 ou 28' en matériau non magnétique ou non magnétisable, par exemple en acier inoxydable. On empêche ainsi que les lèvres d'étanchéité ne viennent adhérer ma- gnétiquement sur le tube de transfert. Il est intéressant également que la paroi intérieure 23 ou 23' du tube de transfert soit en matériau non magnétique, pour s'opposer de façon particulièrement active à cet effet. Le jet d'air se forme grâce au fait que le tube de transfert 28 ou 28' est prévu à double paroi dans la zone de sa section en forme de barquette, et que la paroi extérieure 22 ou 22' comporte un grand nombre de trous de sortie d'air 27; l'espace intermédiaire enclos dans la double paroi est connecté, par une conduite de connexion 24, a une source d'air comprimé située à l'intérieur des véhicules. Du fait de la sortie, par les trous de sortie d'air, d'une pression d'air comprimé, il se crée, dans la surface relativement importante située entre les bords longitudinaux libres des lèvres d'étanchéité d'une part, et la paroi extérieure du tube de transfert d'autre part, un matelas d'air qui guide les lèvres d'étanchéité presque sans frottement autour du tube de transfert en forme de barquette. En outre, du fait de cette sortie d'air sous pression, le tube de trans- fert et la fente de glissement sont efficacement refroidis. Dans le cas du tube de transfert représenté sur les figures 8 et 9, plusieurs petits tubes de réparti- tion 25 sont prévus dans l'espace intermédiaire, disposés en peigne, et s'étendant parallèlement aux génératrices du tube de transfert en forme de barquette. Ils sont montés en circuit parallèle entre eux, au point de vue de la dis- tribution du fluide, et ils correspondent respectivement à un groupe d'ouverturesde sortie d'air 27 situées verti- calement les unes sous les autres. Dans le cas de l'exemple d'exécution du tube de transfert 28' représenté sur la figure 10, la tôle qui forme la paroi intérieure 23' comporte des bossages d'é- cartement 26, qui sont dirigés vers l'espace intermédiaire et sont emboutis en grand nombre et selon une trame ré- gulière dans la tôle de la paroi intérieure. Grâce à ces bossages d'écartement, il se crée un espace intermédiaire continu entre la paroi intérieure 23 et la paroi extérieure 22', conçue comme surface de glissement. L'espace inter- médiaire est obturé vers l'extérieur par un sertissage approprié dans la zone de l'extrémité supérieure du tube de transfert 28, ou par une soudure étanche appropriée avec l'entonnoir 7. Seules les ouvertures de sortied'air 27 régulièrement rapportées dans la zone de la paroi exté- rieure conçue comme surface de glissement permettent une sortie d'air hors de l'espace intermédiaire. L'exemple d'exécution selon la figure 10 se monte à partir de compo- sants particulièrement peu nombreux, et peut donc se réali- ser avec un coût avantageux. Mentionnons encore pour être complet que, dans le cas des tubes de transfert à dimi- nution de frottement par action pneumatique 28 et 28', on peut également prévoir une garniture de glissement 21 éliminant le frottement. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échappement hors d'un profil routier, en particulier d'un tunnel, que des véhicules peuvent parcourir, comportant un canal d'aspiration qui suit le trajet de la chaussée, ainsi qu'une fente longitudinale s'étendant sur tout le long, en un endroit de la périphérie dudit canal d'aspira- tion et qu'une paire de lèvres élastiques, symétriques, s'appuyant l'une contre l'autre, peut fermer de façon étanche, comportant en outre un tube de transfert, qui est emmené par le véhicule, dont la section a la forme d'une barquette, qui pénètre par l'extérieur entre les lèvres d'étanchéité dans le canal d'aspiration, qui par- court les lèvres d'étanchéité sur leur longueur en les écar- tant temporairement à l'endroit o il passe, caractérisé en ce que dans la zone des bords libres longitudinaux (12), s'appuyant l'un contre l'autre, des lèvres d'étanchéité (11), sont respectivement insérées des baguettes magnéti- ques (13, 13') élastiques, à aimantation permanente, de polarité différente; et en ce que sur les surfaces laté- rales du tube de transfert (8, 18) sont rapportés des ai- mants (14, 14' ou 15 ou 17) présentant une polarité respec- tivement opposée à celle des baguettes magnétiques (13, 13') qui sont sur le bord des lèvres. 2 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échap- pement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on peut inverser la polarité des aimants (17) du tube de transfert (18). 3 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échap- pement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on peut faire pivoter les aimants du tube de transfert de 1800 en soi ou encommun avec le tube de transfert. 4 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échappe- ment selon le préambule de la revendication 1, caracté- risé en ce qu'un jet d'air comprimé est insufflé dans la paroi latérale du tube de transfert (28, 28'). - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans la zone de sa section en forme de barquette, le tube de transfert (28, 28') est conçu à double paroi; en ce que la paroi extérieure (22, 22') comporte un certain nombre de trous de sortie d'air (27); et en ce que l'es- pace intermédiaire enclos par la double paroi (22, 23 ou 22', 23') est connecté à une source d'air comprimé (conduite de connexion 24). 6 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échap- pement selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans l'espace intermédiaire sont prévus plusieurs petits tubes de répartition (25) qui sont disposés en peigne, et qui alimentent en air comprimé les ouvertures de sortie d'air (27) correspondant respectivement, par groupes, à un petit tube de répartition (25) (figures 8 et 9). 7 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échap- pement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une des deux tôles (22', 23') formant la double paroi, de préférence la paroi intérieure (23'), comporte des bossages d'écartement (26) dirigés vers l'espace intermédiaire (f-i- gure 10). 8 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'é- chappement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que dans la zone des bords libres longitudinaux (12), s'appuyant l'un contre l'autre, des lèvres d'étanchéité (11), sont respectivement insérées des baguettes magnétiques élastiques (13, 13'), à aiman- tation permanente et de polarité différente. 9 - Dispositif pour l'évacuation des gaz d'échap- pement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube de transfert en forme de barquette (8, 18, 28) comporte sur sa face extérieure (14, 14' ou 15 ou 17 ou 22 ou 22') un revêtement de glissement réduisant le frottement (21), de préférence en polytétrafluoréthylène.