Brevet FR2610269A1 — publié le 19880805

La présente invention concerne un dispositif de liaison entre entre deux véhicules ferroviaires autorisant des mouvements relatifs de rotation d'axe vertical et d'axe horizontal entre les caisses des véhicules, et définissant un compartiment d'intercirculation d'une caisse à l'autre, comportant deux éléments reliés par une liaison souple, chaque élément s'articulant vis-à-vis de la caisse adjacente autour d'un axe vertical commun avec celle-ci. Un tel dispositif est destiné à assurer le passage des voyageurs entre deux véhicules contigus d'une rame ferroviaire. I1 doit être démontable et permettre la séparation des deux véhicules entre lesquels il est disposé. I1 doit également permettre le libre débattement des véhicules lors de leur circulation sur les courbes (avec ou sans prise de dévers), lors de leur passage dans un tronçon de voie en creux et bosse, et lors des mouvements relatifs d'une caisse de véhicule par rapport à l'autre, et cela quel que soit l'état de chargement des différents véhicules. Le document FR-A-2581016 porte sur un dispositif de liaison de ce genre, formé par un caisson composé de longerons longitudinaux pour le passage des roues et des longerons d'un bogie-porteur, et d'un plancher situé environ au niveau de l'axe des roues. Les deux éléments s'articulent autour d'une charnière d'axe horizontal commun. Chacun d'eux comporte un pivot d'axe vertical sur lequel vient s'articuler une caisse adjacente. Un autre pivot de même axe vertical relie en partie supérieure un longeron d'un élément et un longeron de la caisse adjacente. Un tel dispositif implique une certaine superposition des structures de planchers et de couvre-joints d'un élément et de la caisse en regard. Du fait de la présence du bogie-porteur, le passage dans le dispositif d'une caisse à l'autre ne peut être à un niveau bas que dans la zone centrale, entre les roues du bogie. La présente invention a pour but de procurer un dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires qui évite la superposition de structures entre ses éléments et les caisses qu'il raccorde, et qui soit de ce fait plus léger que les dispositifs connus, dont le plancher puisse être à un niveau bas sur toute sa largeur, et qui soit de fabrication facile, impliquant un minimum d'usinages. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est exempt de bogie-porteur, en ce que l'articulation entre chacun de ses éléments et la caisse correspondante s'effectue grâce à une rotule en partie haute et à un secteur convexe en extmité de caisse, glissant à l'intérieur d'un secteur concave de l'extrémité de l'élément. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques ci-dessous - La rotule d'articulation comporte un jeu vertical d'adaptation en hauteur. - L'élément est supporté par le secteur convexe-concave en partie basse et il est guidé par la rotule en partie haute, dont la position verticale est fixe. - L'élément est supporté par la rotule en partie haute, et il est guidé en partie basse par le secteur convexe-concave. - Le secteur convexe en extrémité de châssis de la caisse et le secteur concave correspondant de l'élément sont reliés par un secteur à queue d'aronde cintrée à roulement à billes, rouleaux ou galets, ou à patins à frottement doux. - Les ossatures des éléments sont rigides, et dans le prolongement des caisses en alignement. - Les deux caisses sont accouplées par un coupleur élastique réunissant deux parties d'une barre d'attelage, et assurant une translation dans le plan longitudinal et une rotation dans le plan transversal. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures schématiques du dessin annexé, des dispositifs de liaison entre deux voitures d'une rame de chemin de fer. La figure 1 représente en plan au niveau des planchers le dispositif lors d'un passage d'aiguillage. La figure 2 représente le meme dispositif dans des courbes de la voie, le supportage des éléments étant assuré par les secteurs des planchers des caisses. La figure 3 représente en élévation un dispositif à supportage des éléments par le haut. La figure 4 représente en coupe une liaison entre un élément et la caisse correspondante par une queue d'aronde cintrée. La figure 5 représente en coupe une liaison entre un élément et la caisse correspondante par chemin de roulement à billes. La figure 6 représente en coupe une autre liaison par chemin de roulement à billes. La figure 7 représente en coupe une liaison par chemin de roulement à rouleaux. Les liaisons des figures 5, 6, 7 sont adaptées à un dispositif de supportage par le bas. Dans les figures 1 et 2, le dispositif de liaison 3 relie les caisses de voitures 1 et 2. Son pivotement vis-à-vis de ces caisses s'effectue autour des axes verticaux 4 et 5. Les extrémités des caisses comportent des secteurs convexes 6, 7 et celles du dispositif de liaison des secteurs concaves correspondants 8, 9. Les bords du dispositif de liaison sont raccordés aux bords des caisses des voitures par des soufflets d'étanchéité 10, 11, 12, 13. Il est disposé entre les secteurs concaves et les secteurs convexes des moyens facilitant la rotation des uns par rapport aux autres, par exemple des roulements à billes, à rouleaux, des galets ou des patins de frottement, d'un genre connu, non représentés. Le dispositif 3 se compose de deux éléments 14, 15 (fig.2) couplés par une jonction de raccordement à soufflet 16 sur les côtés et le pavillon, et à plancher semi-souple 17. La figure 1 représente les positions relatives de dispositif de liaison et des extrémités des caisses au passage d'un court tronçon de voie curviligne, tel qu'un aiguillage. La figure 2 représente ces positions relatives en courbe (caisse 1 représentée en trait fort) et en contre-courbe (caisse 1A représentée en trait discontinu). Le guidage parfait de chaque élément du dispositif de liaison autour d'une rotule supérieure (non représentée sur ces figures) et d'un secteur d'extrémité de caisse tel que 6 ou 7 permet de donner aux éléments de ce dispositif une ossature rigide, évitant tout balancement ou déplacement longitudinal. Le très faible jeu dans le plan horizontal entre les secteurs convexes 6, 7 des extrémités des caisses et les secteurs concaves 8, 9 des éléments du dispositif de liaison supprime des efforts anormaux ou vibrations éventuelles sur la barre d'attelage des voitures entre elles. La grande largeur de passage assurée dans ces éléments permet d'augmenter l'angle de vision d'une voiture de voyageurs à l'autre.Par ailleurs, comme le montrent les figures, le déport au coin extrême d'une voiture (déport à la corne) est réduit, ce qui assure une meilleure inscription en courbe des rames et permet d'élargir la voiture au maximum permis par le gabarit. Le débattement des soufflets d'étanchéité et des volets de protection s'effectue dans des plans longitudinaux, parallèles aux faces des caisses. On conserve ainsi une largeur de passage sensiblement équivalente en courbe extrême à la largeur en alignement. Comme ce débattement s'effectue uniquement en traction et compression, les faces et le pavillon des caisses ne sont pas sollicités lors du fonctionnement du soufflet et des volets du dispositif de liaison. La figure 3 représente en élévation un dispositif à support des éléments par le haut. Ces éléments 14 et 15 sont reliés par la soufflet 16 et l'élément de plancher semi-souple 17. Ils sont symétriques par rapport à l'axe de découplement XX. Chaque élément est guidé en partie haute par une rotule à ajustement vertical 18, disposée sur l'axe vertical de rotation 5, et supportant le déversement de l'élément correspondant par l'intermédiaire du bras 18A. Sous le plancher, la barre de traction 24 est reliée à la caisse 2 de la voiture adjacente par un axe 25A pivotant dans un étrier 26A. Les secteurs convexes 6 et 7 des caisses 1 et 2 comportent des chemins de support 19, 20 pour des liaisons à queue d'aronde cintrée 21, 22. Les éléments 14, 15 sont entraînés en rotation par la barre d'attelage 23, 24 et guidés par des mortaises 25, 26 dans lesquelles s'engagent avec liberté de translation axiale des tenons 27, 28 fixés en forme de cavaliers sur la barre d'attelage. Les deux parties de cette barre sont réunies par un coupleur élastique 29 permettant la translation longitudinale et une certaine rotation relative dans le plan transversal. Des bielles (non représentées) relient chacun des parties de la barre de traction, de part et d'autre de celle-ci, aux bogies des extrémités des caisses. Dans la partie supérieure, les soufflets 16 sont supportés par une tige 30, 31 prenant appui dans un palier coulissant 32, 33, avec une rotule centrale 34. Dans la variante à support des éléments du dispositif de liaison, les rotules telles que 18 ne servent que d'organe de guidage, les extrémités des secteurs concaves 8, 9 du dispositif de liaison comportent chacune un rebord venant en appui sur le rebord correspondant 6, 7 du secteur convexe d'extrémité de la caisse adjacente, au-delà de l'intervalle occupé par un roulement ou des patins de frottement doux (rebords 35, 36 représentés sur la figure 2). Pour assurer une meilleure visibilité, les deux éléments du dispositif de liaison peuvent être munis de fenêtres 37, 38. La liaison avec possibilité de rotation des secteurs convexes des extrémités de caisse dans les secteurs concaves des éléments du dispositif de liaison peut être assurée par les différents organes représentés dans les figures 4 à 7. La figure 4 représente une liaison par queue d'aronde cintrée entre le secteur 42 solidaire de la caisse et le secteur 42A solidaire de l'élément en vis-à-vis, entre lesquels sont interposés, soit des plaques de frottement, soit des rouleaux, soit des billes (non représentés). Dans la figure 5, la liaison est assurée par un chemin de roulement à billes entre le secteur 52 solidaire de la caisse et le secteur 52A solidaire de l'élément correspondant, les billes 52B, 52C étant dans les gorges superposées verticalement. Dans la figure 6, le chemin de roulement comporte deux trains de billes 62B, 62C entre les secteurs 62 et 62A. En figure 7, le chemin de roulement comporte des rouleaux 72B, 72C, 72D entre les secteurs 72 et 72A. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires autorisant des mouvements relatifs de rotation d'axe vertical et d'axe horizontal entre les caisses (1, 2) des véhicules, et définissant un compartiment (3) d'intercirculation d'une caisse à l'autre, comportant deux éléments (4, 5) reliés par une liaison souple, chaque élément s'articulant vis-à-vis de la caisse adjacente autour d'un axe vertical (6, 7) commun avec celle-ci. caractérisé en ce qu'il est exempt de bogie porteur, et l'articulation entre chacun de ses éléments et la caisse correspondante s'effectue grâce à une rotule (18) en partie haute et à un secteur convexe (6, 7) en extrémité de caisse glissant à l'intérieur d'un secteur concave (8, 9) de l'extrémité de l'élément. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rotule d'articulation comporte un jeu vertical d'adaptation en hauteur. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément est supporté par le secteur convexe-concave (6, 35 ; 7, 36) en partie basse, et se trouve guidé par la rotule en partie haute (18) dont la position verticale est fixe. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément est supporté par la rotule d'accouplement en partie haute, dont la position verticale est fixe, et il est guidé par le secteur convexe-concave en partie basse. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le secteur convexe en extrémité de châssis de la caisse et le secteur concave correspondant de l'élément sont reliés par un secteur à queue d'aronde cintrée (42, 42A), à roulement à billes (52B, 52C, 62B, 62C), à rouleaux (72B, 72C, 72D) ou à patins à frottement doux. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les ossatures des éléments sont rigides et dans le prolongement des caisses en alignement. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux caisses sont accouplées par un coupleur élastique (29) réunissant deux parties d'une barre d'attelage, et assurant une translation dans le plan longitudinal et une rotation dans le plan transversal.