Brevet FR2590220A1 — publié le 19870522

Procédé d'assemblage mécano-soudé d'éléments de châssis de véhicule ferroviaire. La présente invention concerne d'une façon générale les châssis de véhicules ferroviaires, et concerne plus parti- culièrement un procédé d'assemblage des éléments d'extrémité d'un châssis de véhicule ferroviaire tel qu'une voiture motrice de métropolitain. Les châssis de véhicules ferroviaires sont conventionnellement réalisés à l'aide de poutres métalliques (acier inoxydable le plus suuvent) découpées et assemblées par soudage de façon classique. La partie la plus sollicitée est appelée"extré- mité de châssis" et réalisée en acier "noir". L'invention vise à proposer un processus d'assemblage plus fiable et plus simple de ces extrémités de châssis, en parti- culier des poutres d'entretoisement et des traverses qui les constituent. Selon la présente invention est proposé un procédé d'assemblage de l'extrémité d'une poutre d'entretoisement et de la région associée d'une traverse, ces deux éléments, métalliques, faisant partie d'une extrémité de châssis d'un véhicule ferro- viaire, la poutre et la traverse comprenant chacune au moins une âme verticale et des semelles supérieure et inférieure sensiblement horizontales caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: découper les semelles supérieure et inférieure de la poutre de manière à ce que son âme déborde longitudinalement par rapport aux bords d'extrémité libre de chacune des semelles, - découper les semelles supérieure et inférieure de la traverse de manière à y former des attentes ou parties sail- lantes comportant des UDrds libres adaptés aux bords libres adaptés aux bords libres respectifs des semelles supérieure 2 2590220 et inférieure de la poutre, en formant simultanément dans la région desdits bords libres des appendices latéraux de forme sensiblement coudée, - disposer la traverse et la poutre de telle sorte que lesdits bords de semelle libres respectifs de la traverse et de la poutre soient sensiblement en butée les uns contre les autres, et - souder la poutre à la traverse dans les régions de contact mutuel de celles-ci, - découper les appendices latéraux après soudurie de la dite poutre à la traverse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé,sur lequel: la figure 1 est une vue de dessus éclatée des éléments constituant l'extrémité de châssis auquel s'applique le procédé de l'invention, et la figure 2 est une vue de détail en perspective illus- trant mieux le procédé proprement dit. En référence au dessin, figure 1, une extrémité de châssis de véhicule ferroviaire, en particulier d'une voiture de métropolitaic, comprend tout d'abord une traverse de tête 10, qui présente une forme légèrement galbée vers les marchepieds. La traverse de tête 10 est réalisée en découpant tout d'abord des t8les destinées à former les âmes et les semelles de la traverse, puis en soudant ces éléments pour réaliser une structure en caisson. On trouve en outre une traverse dite "pivot" 12 qui s'étend parallélement à la traverse de tête 10 et qui est réalisée sensiblement de la même manière que cette dernière. Une poutre centrale 16 est constituée de deux âmes verticales 16'a, 16'' a inclinées l'une par rapport à l'autre en se 3 2590220 rapprochant vers la traverse de tête 10. La poutre centrale possède en outre, rendues solidaires des âmes par soudage, deux t8les horizontales tenant lieu de semelles supérieure et inférieure (la semelle supérieure étant indiquée en 16b sur la figure 1). On trouve en outre deux poutres obliques 18' et 18" qui s'étendent de part et d'autre de la poutre centrales et qui présentent chacune une section transversake en forme de double "té" inversé, pour ainsi comporter une âme 18a et des semelles supérieure et inférieure (la semelle supérieure étant indiquée en 18b sur la figure 1). Enfin, l'ensemble comprend deux organes latéraux 20', 20" en forme de poutres à section en U. Les organes 20', 20" s'éten- dent longitudinalement,c'est-à-dire sensiblement perpendiculai- rement à la traverse "pivot" 12. Comme le montre la vue en plan éclatée de la figure 1, les éléments décrits ci-dessus sont destinés à être assemblés de la manière suivante. La traverse pivot 12 est fixée entre les poutres latérales 20', 20", la poutre centrale est fixée centra- lement entre les traverses 10 et 12, dans le plan médian db l'en- semble. Enfin, les traverses obliques 18',18" sont agencées pour être fixées entre des régions latérales respectives de la tra- verse de t8te 10 et l'extrémité antérieure de chacune des poutres latérales 20', 20" respectivement. Selon la présente invention, et plus particulièrement en réfé- rence à la figure 2, l'assemblage des éléments de base tels que décrits ci-dessus constituant la partie avant du châssis d'un véhicule ferroviaire est réalisé comme décrit par la suite. Notons ici qu'à des fins de simplification de la description, on n'a représenté sur la figure 2 que la région de l'assemblage entre la région médiane de la traverse de tête 10 et l'extrémi- té correspondante de la poutre centrale 16. Selon le procédé de l'invention, on découpe tout d'abord les 4 2590220 semelles supérieure et inférieure de la double poutre 16, respectivement indiquées en 16b et 16c, dans le présent exemple à l'aide d'une torche à plasma, de manière à ce que les deux âmes parallèles 16'a, 16"la de ladite poutre débordent longitudi- nalement par rapport aux bords d'extrémité des semelles 16b, 16c. On peut observer sur la figure 2 que la réguin d'extrémité libre de chaque semelle 16b, 16c présente des appendices latéraux 23 globalement en forme de L ou coudée, de la manière illustrée. D'autre part, dans la région associée de la traverse de tête 10, O10 on découpe les semelles lOb,lOc de ladite traverse, toujours à l'aide d'une torche à plasma, de manière à y former des attentes, indiquées en 24', 24". On peut également observer que chaque atten- te présente, en saillie latéralement, deux appendices 25 semblables aux appendices 23 et symétriques de ceux-ci, à des fins expliquées plus loin. L'étape suivante du procédé consiste à souder ensemble l'extré- mité de la poutre 16 sur la région associée de la traverse de tête 10, les bords rectilignes respectifs des semelles de la poutre et des attentes prévues sur la traverse étant préalable- ment amenés sensiblement en butée les uns contre les aotres (position indiquée en traits pointillés sur la figure 2), les ex- trémités libres des âmes 16'a, 16"a s'insérant d'elles-m8mes entre les semelles supérieure et inférieure de la traverse jusqu'à venir en contact avec l'âme 1Oa de la traverse 10. On peut noter ici que les appendices 23,25 mentionnés plus haut permettent avantageusement de supprimer les début et fin de chaque soudure, lesquels début et fin sont susceptibles de contenir quelques défauts. A la fin du soudage, les appendices sont supprimés par exemple par découpage au chalumeau. On ragrée les t8les à l'aide d'une meule à l'endroit de la coupe pour les amener aux cotes souhaitées et donner un bon état de surface qui améliore la tenue en fatigue de la construction. Le procédé d'assemblage mécano-soudé tel que décrit ci-dessus s'applique à l'assemblage de tous les éléments du châssis tels que décrits plus haut, comme le laisse deviner en particulier la conformation illustrée des extrémités de chacune des poutres 16, 18', 18" et des régions correspondantes des traverses 10,12 et des poutres latérales 20', 20". Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, mais inclut toute variante de réalisation que pourra y apporter l'Homme de l'Art. -r at REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage de l'extrémité d'une poutre d'entretoisement et de la région associée d'une traverse,ces deux éléments,métalliques, faisant partie d'une extrémité du châssis d'un véhicule ferroviaire, la poutre et la traverse comprenant chacune au moins une âme verticale et des semelles supérieure et inférieure sensiblement horizontales, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - découper les semelles supérieure et inférieure de la poutre de maniére à ce que son âme déborde longitudinalement par rapport aux bords d'extrémité libre de chacune des semelles, - découper les semelles supérieure et inférieure de la traverse de manière à y former des attentes ou parties sail- lantes comportant des bords libres adaptés aux bords libres respectifs des semelles supérieure et inférieure de la poutre, - disposer la traverse et la poutre de telle sorte que lesdits bords de semelle libres respectifs de la traverse et de la poutre soient sensiblement en butée les uns contre les autres, - souder la poutre à la traverse dans les régions de contact mutuel de celles-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes de découpage sont réalisées à l'aide d'une torche à plasma. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on forme dans la région des dits bords libres des appendices latéraux de forme sensiblement coudée lors de la découpe desdites semelles de la traverse, lesdits appendices latéraux étant ultérieurement découpés après soudure de ladite poutre à la traverse. 4. Châssiz de véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'au moins l'une de ses extrémités est constituée de poutres (16,18', 18", 2 0', 20") et de traverses (10, 12, assemblées conformément au procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 2.