Brevet FR2613306A1 — publié le 19881007

L'invention concerne un dispositif de liaison formant couloir de passage entre deux voitures ferroviaires, en particulier des voitures de grande largeur. II existe déjà divers dispositifs de ce type, mais qui sont en général destinés à des voitures de largeur relativement faible et qui forment un couloir ayant une largeur de l'ordre de 800 mm à 1 m environ. On connaît par exemple les dispositifs à soufflet, qui permettent un déplacement relativement important d'une extrémité de voiture par rapport à l'autre, mais qui doivent nécessairement comprendre des moyens de support et d'équilibrage et qui nécessitent des interventions manuelles pour l'accouplement et le désaccouplement des voitures. On connaît également des dispositifs à cadres articulés 9 membranes ou à soi1ets dans lesquels les cadres sont supportés par des poussoirs à ressorts articulés au moyen de joints de cardan et équilibrés par des tirants et des ressorts. Ces dispositifs ont une structure très lourde et complexe et ne peuvent être appliqués qutà des couloirs ayant une largeur de l'ordre de 800 mm. L'invention a pour objet un dispositif du type précité qui ne présente aucun des inconvénients des dispositifs antérieurs connus, qui puisse être utilisé avec des voitures de grande largeur, et qui permette d'offrir un passage ayant une largeur supérieure par exemple à 3 m. Elle propose à cet effet un dispositif de liaison formant un couloir de passage entre deux voitures ferroviaires, en particulier des voitures de grande largeur, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'extrémité de chaque voiture, un cadre vertical dont le contour correspond sensiblement à la forme en section transversale d'une voiture, qui est montéen rotaticn autour d'un axe vertical médian sur l'extrémité de la voiture et est muni d'un bourrelet tubulaire périphérique de matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, fixé sur la grande face du cadre tournée vers l'autre voiture, et des moyens souples formant une paroi annulaire étanche entre le cadre et l'extrémité de la voiture. Le dispositif selon l'invention ne comprend donc aucun des moyens mécaniques de support et d'équilibrage utilisés auparavant dans les dispositifs connus de ce type, il permet un débattement extrèmement important, il assure la sécurité passive des passagers qui sont protégés contre les risques de pincement, et il permet un accouplement et un désaccouplement automatique des voitures. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi annulaire étanche précitée est raccordée au bourrelet. On obtient ainsi une étanchéité correcte du dispositif formant le couloir de passage. Cette paroi annulaire étanche est par exemple formée par un soufflet en matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, dont un bord est fixé sur l'extrémité de la voiture et dont le bord opposé est fixé sur le cadre, sur la face de celui-ci qui est tourné vers l'extrémité de l'autre voiture. Ce soufflet peut être avantageusement à section transversale sensiblement semi-circulaire ou semi-elliptique, à concavité tournée vers l'extérieur. Le bourrelet précité est à section transversale sensiblement circulaire, au repos. Lorsque les voitures sont accouplées, leurs bourrelets sont pressés l'un contre l'autre et sont légèrement aplatis. Gracie à l'articulation des cadres supportant les bourrelets, cette pression est répartie sur toute la périphérie des surfaces en contact, et les cadres articulés sont maintenus parallèles l'un à l'autre, quelles que soient les positions relatives des voitures en déplacement.Les soufflets qui sont prévus entre les cadres et les extrémités des voitures permettent d'absorber les déplacements des cadres par rapport aux extrémités de voiture, tandis que les bourrelets permettent, par glissement l'un sur l'autre ou par compression, d'absorber les déplacements des cadres l'un par rapport à l'autre. Il en résulte que le dispositif selon l'invention permet un débattement important d'une extrémité de voiture à l'autre, qu'il Deut être appliqué à des voitures de grande largeur, en maintenant entre elles un passage de grande largeur. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la decription explicative qui va suivre, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe horizontale de deux voitures ferroviaires de grande largeur reliées par un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de ce dispositif - la figure 3 représente schématiquement la position relative de deux voitures lorsque l'une est en courbe et que l'autre est en ligne droite - la figure 4 est une vue schématique, semblable à la figure 1, représentant le dispositif pour la position relative des voitures de la figure 3; - la figure 5-est une vue schématique semblable aux figures 1 et 4, mais représentant le dispositif lorsque les deux voitures sont en courbe. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent schématiquement la structure du dispositif selon l'invention. Ce dispositif, applicable à des voitures ferroviaires de grande largeur, par exemple de l'ordre de 4 m, comprend, à l'extrémité 10 de chaque voiture, un cadre vertical 12 qui est articulé sur l'extrémité 10 de la voiture correspondante autour d'un axe vertical médian 14, par des moyens de pivot, non représentés, portés par l'extrémité 10 de la voiture. Le cadre 12, comme on le voit mieux en figure 2, est formé par un profilé métallique à section rectangulaire ou carrée et a un contour dont la forme correspond sensiblement à celle de l'extrémité 10 de la voiture et qui va définir la forme du couloir de passage entre les voitures. Le cadre 12 supporte, sur sa face tournée vers l'extrémité de l'autre voiture, un bourrelet périphérique 16 en matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, qui est de forme tubulaire à section transversale grossièrement circulaire au repos. Le bourrelet 16 détend de façon continue sur toute la périphérie du cadre 12. Le cadre 12 est par ailleurs relié à l'extrémité 10 de la voiture correspondante par une paroi souple et étanche, constituée par un soufflet 18 en matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, dont un bord est fixé sur l'extrémité 10 de la voiture et dont l'autre bord est fixé sur la face du cadre 12 tournée vers l'extrémité de l'autre voiture, en étant raccordé de façon étanche au bourrelet 16. Le soufflet 18 peut être formé par un seul pli d'une bande de caoutchouc et a alors en section transversale une forme sensiblement semi-circulaire ou semi-elliptique (en fonction des positions du cadre 12 par rapport à l'extrémité 10 de la voiture), dont la concavité est tournée vers l'extérieur. Comme représenté en figure 2, une plaque transversale périphérique 20 est fixée par tout moyen approprié sur la face du cadre 12 tournée vers l'extrémité du l'autre voiture et comprend une partie s'étendant à l'intérieur du cadre et sur laquelle sont fixés, d'une part le bourrelet 16 et d'autre part, un bord du soufflet 18, au moyen de plaques d'appui 22, de vis 24 traversant les plaques 22, la paroi du bourrelet 16 et le bord du soufflet 18 et d'écrous 26 vissés du coté du soufflet 18 sur les vis 24. La plaque 20 s'étend à l'intérieur du cadre sur une distance sensiblement égale à la plus grande dimension du bourrelet 16 et forme une surface d'appui du bourrelet. Le bord d'extrémité de la plaque 20 à l'intérieur du cadre 12 peut être replié légèrement vers l'extérieur, de façon à suivre le contour du bourrelet 16. L'autre bord du soufflet 18 est fixé également, par des plaques d'appui et des vis, sur une surface appropriée de l'extrémité iO de la voiture. Pour fixer les idées, on indiquera, à titre d'exemple, que les voitures ferroviaires munies de ce dispositif peuvent avoir une largeur de 4 m, que les bourrelets 16 ont au repos un diamètre de l'ordre de 200 à 250 mm, et sont constitués, ainsi que les soufflets 18, de caoutchouc ayant une épaisseur de 5 à 10 mm environ. Le passage de circulation formé entre les voitures par le dispositif a alors une largeur de l'ordre de 3,3 à 3,4 m. Lorsque deux voitures munies d'un dispositif selon l'invention sont attelées, les bourrelets 16 sont en appui l'un sur l'autre et sont comprimés, en étant légèrement aplatis, chacun sur une distance de l'ordre de 75 mm, de sorte que le petit axe de leur section transversale sensiblement elliptique a une longueur extérieure d'environ 150 mm. Les deux bourrelets 16 en appui l'un sur l'autre peuvent donc sans difficulté absorber les déplacements longitudinaux d'un système d'attelage automatique, qui sont de plus ou moins 65 mm, la capacité maximale d'absorbtion par les bourrelets des déplacements longitudinaux des deux voitures l'une par rapport à l'autre étant de deux fois 150 mm dans le sens de la compression et de 2 fois 75 mm dans le sens de la traction. Lorsque les deux bourrelets 16 sont pressés l'un contre l'autre, leur pression d'appui se répartit de façon uniforme sur toute la surface des cadres 12 qui restent donc parallèles l'un à l'autre et qui seront maintenus parallèles quelles que soient les positions ou les orientations relatives des extrémités 10 des deux voitures. Par exemple, lorsque l'une des voitures se trouve sur une courbe relativement importante, ayant un rayon de courbure minimal de l'ordre de 250m, et que l'autre voiture, qui n'est pas encore entrée dans la courbe ou qui en est déjà sortie, se trouve sur une ligne droite, les deux voitures seront placées l'une par rapport à l'autre sensiblement comme représenté en figure 3, leurs extrémités 10 étant, d'une part, décalées transversalement l'une par rapport à l'autre, et, d'autre part, orientées en oblique l'une par rapport à l'autre. Dans ce cas, le dispositif selon l'invention est dans la position représentée schématiquement en figure 4, où l'on voit que les deux cadres 12 sont parallèles l'un à l'autre, mais que les bourrelets 16 ont glissé l'un sur l'autre, tout en restant appliqués de façon étanche Pun contre-l'autre. De coté de l'extérieur de la courbe, les soufflets 18 sont largement ouverts, tandis qu'ils sont refermés du c8té intérieur de la courbe, en absorbant les déplacements des cadres 12 par rapport aux extrémités 10 des voitures. Le déplacement latéral d'un bourrelet 16 par rapport à l'autre est de l'ordre de 120 mm et est largement inférieur à la dimension correspondante de chacun des bourrelets 16. Pour éviter que, du coté intérieur de la courbe, le bord vertical d'un cadre 12 vienne en butée sur l'extrémité de la voiture correspondante, celle-ci est formée avec un renfoncement 30 dans lequel vient se loger ce bord du cadre 12 (voir figure 2 par exemple). La figure 5 représente la position du dispositif selon l'invention lorsque les deux voitures sont sur une courbe très prononcée. Dans ce cas, les bourrelets 16 sont en appui l'un sur l'autre sans être décalés latéralement l'un par rapport à l'autre, les cadres 12 sont toujours parallèles l'un à l'autre, les soufflets 18 sont très ouverts du côté extérieur de la courbe, et sont refermés du cte intérieur de cette courbe, les bords verticaux correspondants des cadres 12 étant alors engagés partiellement dans les renfoncements 30 prévus aux extrémités 10 des voituras. Bien entendu, le dispositif selon l'invention permet d'absorber, selon le même principe, les déplacements verticaux provoqués par des différences de niveau entre les extrémités 10 des voitures, par un glissement vertical des bourrelets 16 I'un sur l'autre. Le dispositif selon l'invention permet donc d'absorber tous les déplace ments relatifs des extrémités de deux voitures ferroviaires de grande largeur attelées l'une à l'autre, tout en délimitant un couloir de passage entre les voitures, dont la largeur est sensiblement égale à celle des voitures diminuée de deux fois la dimension transversale horizontale d'un bourrelet. REVENDICATIONS 1) Dispositif de liaison formant un couloir de passage entre deux voitures ferroviaires, en particulier des voitures de grande largeur, caractérisé en ce qu'il comprend à l'extrémité (10) de chaque voiture, un cadre vertical (12) dont le contour correspond sensiblement à la forme en section transversale d'une voiture, qui est monté à rotation autour d'un axe vertical médian (14) sur l'extrémité (10) de la voiture et est muni d'un bourrelet (16) tubulaire périphérique en matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, fixé sur la face du cadre (12) tournée vers l'autre voiture, et des moyens souples (18) formant une paroi annulaire étanche entre le cadre (12) et l'extrémité (10) de la voiture. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi annulaire étanche (18) est raccordée au bourrelet (16). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bourrelet (16) est à section transversale sensiblement circulaire au repos. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi annulaire étanche est formée par un soufflet (18) en matière élastiquement déformable telle que du caoutchouc, dont un bord est fixé sur l'extrémité (10) de la voiture et dont le bord opposé est fixé sur le cadre (12) sur la face de celui-ci tournée vers l'extrémité de l'autre voiture. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le soufflet (18) est de forme sensiblement semi-cylindrique, à concavité tournée vers l'extérieur. 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (12) est formé par un profilé tubulaire à section transversale carrée ou rectangulaire. 7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (10) de chaque voiture comporte à sa périphérie un renfoncement (30) destiné à recevoir le bord du cadre (12) lorsque celui-ci pivote autour de l'axe vertical médian (14), et dans lequel est fixée une extrémité de ladite paroi annulaire étanche (18). 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (12) comprend, sur sa face tournée vers l'autre voiture, une plaque de table (20) fixée sur toute la périphérie du cadre et s'étendant vers l'intérieur de celui-ci, cette plaque (20) formant une surface d'appui du bourrelet (16) et portant les moyens de fixation du bourrelet et d'un bord de la paroi annulaire étanche (18). 9) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque les deux voitures sont attelées l'une à l'autre, les deux bourrelets (16) sont en appui étanche l'un sur l'autre et sont comprimés sur une distance longitudinale prédéterminée. 10) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les voitures ayant une largeur de l'ordre de 4 m, le couloir de passage a une largeur de tordre de 3,3 à 3,4 m.