Brevet FR2626232A1 — publié le 19890728

'Invention concerne un système de raccordement d'au moins une liaison pneumatique entre une voiture et au mOinS un bogie associé d'un vehicule se déplaçant sur rails, ledit bogie étant monté à rotation sous la voiture, sur un secteur angulaire déterminé, du type comprenant deux raccords mSle et femelle raccordés respectivement aux deux extrémités adjacentes de deux ccnduits à raccorder dans lesquels doit circuler un fluide par exemple sous pression, lesdits conduits étant respectivement supportés par la voiture et par le bogie, et lesdits raccords étant assembles l'un à l'autre de manière amovible, étanche et telle que la continuité de la liaison pneumatique entre les conduits soit assurée au cours des débattements du bogie par rapport å la voiture pendant le déplacement du véhicule. D'une manière générale, la conduite d'un véhicule se déplaçant sur rails, tel un train ou une rame de métropolitain par exemple, s'effectue par un ensemble de commandes qui agissent à distance, depuis un poste de conduite, sur différents organes des bogies associés aux voitures composant le véhicule, notamment sur ceux qui assurent la motricité et le freinage du véhicule. Ces différentes commandes, de type électrique pour les moteurs des bogies par exemple et de type pneumatique pour les dispositifs de freinage des roues par exemple, nécessitent par conséquent, et de maniere générale, des liaisons électriques et pneumatiques entre au moins certaines voitures et les bogies associes à chacune de ces voitures. Ces liaisons, aussi bien de type electrique que de type pneumatique, doivent apporter une solution å des problèmes liés notamment, d'une part, au mode de déplacement du vehicule et, d'autre part, a certaines interventions sur une voiture et/ou sur ses bogies dans les ateliers de réparation. Pour résoudre les problèmes liés au deplacement du véhicule, il faut assurer une continuité des liaisons pneumatiques et électriques au cours ces dé battements des bogies par rapport à chaque voiture associée du véhicule, notamment lorsque le véhicule aborde une courbe de la voie et au cours des debattements résultant de la suspension prévue entre chaque voiture et ses bogies. Pour résoudre les problèmes liés a certaines interventions sur une voiture ou sur ses bogies, qui nécessitent un désaccouplement total entre voiture et bogies, il faut prévoir des liaisons électriques et pneumatiques qui puissent être momentanément interrompues. Pour apporter une solution à l'ensemble de ces problèmes dans le cas d'une liaison pneumatique, les moyens utilises et connus à ce jour fcnt appel, d'une part, à des conduits de type flexible ayant une longueur suffisante, entre la voiture et le bogie associé, pour assurer la continuité de la liaison au cours des débattements des bogies et, d'autre part, a des systèmes de raccordement, communément dénommés raccords rapides, formés chacun par deux raccords male et femelle qui sont respectivement montés aux deux extrémités adjacentes des deux conduits flexibles à raccorder et verrouillés l'un a l'autre de manière étanche et amovible. De tels systèmes de raccordement associés à des conduits fiexibles presentent de nombreux inconvenients. En effet. lors d'une intervention nécessitant un désaccouplement entre une voiture et ses bogies, il faut procéder å trois operations successives pour éviter d'endommaver les différentes liaisons pneumatiques. Dans une première opération, la voiture et les bogies sont séparés d'une distance compatible avec la longueur des conduits pour éviter leur arrachement. Dans une seconde opération, les raccords des différentes liaisons pneumatiqu sont désaccouplés manuellement. Bien entendu, ls distance separant alors la voiture et les bogies doit entre suffisante pour pouvoir acceder manuellemert à tous les raccords, ce qui est une contrainte supplémentaire imposée å la longueur des conduits. Enfin, dans une troisième opération, la voiture et les bogies devenus indépendants, peuvent être enfin déplacés séparément. Bien entendu, lors de l'assemblage d'un bogie sur une voiture, il faut également prévoir l'opération intermédiaire qui consiste à raccorder l'ensemble des liaisons pneumatiques, avant ia mise en piace définitive du bogie sur la voiture. En outre, l'utilisation de raccords rapides est d'un coût relativement élevé, d'une part, à cause de leur nombre pGur l'ensemble des voitures formant un train ou une rame de métropolitain, sachant qu'il faut un système de raccordement pour chaque liaison pneumatique et, d'autre part, a cause de la fréquence de leur remplacement résultant d'une usure prématuree par suite des vibrations auxquelles ces éléments sont constamment soumis. Cette usure se traduit notamment par des défauts d'étanchéité au niveau des systèmes de raccordement. L' invention vise à apporter une solution nouvelle aux problèmes précités pour des liaisons de type pneumatique et qui soit en mesure de limiter les inconvénients précites, tout en procurant d'autres avantages. A cet effet, l'invention propose un système de raccordement qui se caractérise en ce que le raccord male est constitué par un tourillon pourvu d'au moins un passage de fluide débouchant à l'extérieur, en ce que le raccord femelle est constitué par un bloc-support pourvu d'un alesage et d'au moins un passage de fluide débouchant à i'intérieur de l'alésage, le tourillon etant reçu librement à l'intérieur de l'alésage avec mise en communication directe entre lesdits passages, Les raccords étant respectivement fixés à la voiture et au bogie autour de l'axe de rotation du bogie. Selon une autre disposition de l'invention, le blocsupport formant le raccord femelle est fixé au bogie au moyen d'éléments de suspension semi-rigides. Selon une autre disposition de l'invention, les conduits raccordes respectivement aux raccords mâie et femelle sont des conduits rigides. Grâce à ces différentes dispositions, l'invention permet de supprimer tous les éléments flexibles jusqu'alors necessaires pour assurer les raccordements des liaisons pneumatiques, et les remplace par des éléments rigides qui ont l'avantage d'être plus fiables et plus robustes. Selon un autre avantage de l'invention, les raccords mâle et femelle n'étant plus verrouillés l'un å l'autre, leur assemblage s'effectue automatiquement lors de la mise en place du bogie sur la voiture sans intervention manuelle. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, un même système de raccordement peut être utilisé pour raccorder plusieurs liaisons pneumatiques séparées en prévoyant plusieurs passages de fluide indépendants les uns des autres dans le tourillon formant l'élément maie et dans le bloc-support formant l'élément femelle. Grace a cette disposition, il est possible d'utiliser un méme système de raccordement pour l'ensemble des liaisons pneumatiques entre une voiture et un bogie. En general, ces liaisons sont au moins au nombre de trois une pour la commande des freins par exemple et deu pour la commande du sablage qui permet de limiter le patinement des roues lor-s des accélérations du vehicule. Cette possibilite procure un avantage important, sachant qu'il fallait auparavant un cystéine de raccordement Dour chaque liaison pneumatique. ré autres avantages, caractéristiques et details ressortiront de la description explicative qui va suivre faite e référence aux dessins annexes donnes uniquement a titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en couDe schématique illustrant le principe d'un système de raccorniement conforme a l'invention, - ia figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle du systeme de raccordement selon un mode preférentiel de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue analogue a la figure 2 pour montrer un détail entre les passages de fluide, - la figure 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la figure 2. I1 a eté schématisé a la figure 1, le principe d'un système de raccordement conforme a l'invention entre une voiture 1 et un bogie 2 associé d'un véhicule se déplaçant sur rails. D'une manière connue et non explicitée en détail par la suite, la voiture 1 et chaque oie 2 associe, généralement au nombre de deux, sont assemblés l'un a l'autre par des liaisons a rotation 3 aui permettent aii bogie 2 d'avoir les débattements nécessaires et suffisants respectivement de part et d'autre de l'axe longitudinal de la voiture 1 pendant son déplacement. Tel que schématiquement représenté, le bogie 2 est monte à rotation sous la voiture 1 autour d'un axe de rotation R qui est perpendiculaire a l'axe longitudinal de la voiture. Succinctement, le système de raccordement d'au moins une liaison pneumatique est constitué par deux raccords respectivement male 10 et femelle 11 emboités librement l'un dans l'autre suivant l'axe de rotation R du bogie 2, et respectivement fixés a la voiture 1 et au bogie 2 par l'intermédiaire de deux supports 12,13. Le support 12 est fixé rigidement à une platine 14 solidaire de la voiture 1, alors que le support 13 est fixé au bogie 2 au moyen d'éléments de suspension semi-rigides 15. La continuité de trois liaisons pneumatiques schématisées par les t lèches F est assurée, entre la voiture 1 et le bogie 2, par des passages P prévus dans les raccords mâle 10 et femelle 11. I1 va, être décrit maintenant en référence aux figures 2 'a 4, un mode de réalisation préférentiel du système de raccordement conforme à l'invention tel que schématisé à la figure i. Le raccord mâle 10 du système de raccordement est constitué par un tourillon 16 fixé, par soudage par exemple, au support 12 lié de façon rigide à la platine 14 solidaire de la voiture 1, comme schématisé à la figure 1. Le tourillon 16 s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal de la voiture 1, suivant un axe confondu avec l'axe de rotation théorique R du bogie 2. Dans l'exemple considéré ici, le tourillon 16 presente trois passages indépendants 17a,17b,17c pour assurer trois liaisons pneumatiques entre la voiture 1 et le bogie 2, respectivement. Plus précisément, le tourillon 16 présente trois canaux longitudinaux internes distincts 17a, 17b, 17c, de longueurs différentes et sensiblement parallèles à l'axe R du tourillon 16. A une extrémité, les trois canaux 17a,17b,17c debouchent à la surface d'extremité du tourillon 16 qui est adJacente à la voiture 1. Vers l'autre extrémité, les trois canaux 17a,17b,17c débouchent à la surface peripherique externe du tourillon 16 par trois gorges l9a,19b,19c, respectivement. Les trois gorges circulaires l9a,19b.19c sont situées cans des plans paralléles, espaces les uns des autres et perpendiculaires à l'axe longitudinal R du tourillon 16. Des gorges supplémentaires 20, à la surface périphérique externe du tourillon 16, sont intercalées entre les gorges l9a,19b,19c et reçoivent chacune un joint torique d'étanchéité 21. Ces joints 21 servent, d'une part, à assurer l'étanchéité entre les raccords mâle 10 et femelle 11, et, à'autre part, à eviter toute communication de fluide entre les gorges lia,l9b,19c. Trois conduits rigides 23, 24, 25 supportes par la voiture 1 sont respectivement raccordés aux extrémités des trois canaux 17a,17ab,17c du tourillon 16 par des raccords rigides 26. Chaque raccord 26, connu en soi, est par exemple constitué par un élément m'ale fixé à l'extrémité de chaque conduit, et pourvu d'un filetage qui est reçu dans un taraudage usiné à l'extrémité de chaque canal 17a,17b,17c du tourillon 16. Le raccord femelle 11 du système de raccordement est constitué par un bloc-support 30 qui présente un alesage 31 ayant un diamètre et une longueur légerement supérieurs 'a ceux du tourillon 16 du raccord male 10. Le bloc support 30 présente trois passages independants 32a,32b,32c, tel des canaux internes, qui sont respectivement associés aux trois passages indépendants 17a, 17b, 17c du raccord mâle 10. Ces passages internes 32a,32b,32c débouchent, d'une part, dans l'alésage 31 par trois gorges 33a,33b et 33c, respectivement, situées a des niveaux différents les uns des autres, et, d'autre part, à la surface d'extrémité du bloc-support 30 opposee a celle où débouche l'alésage 31. Le support 13 qui est fixé au bloc-support 30, en vue de son raccordement au bogie 2, est constitué par des cornières, par exemple au nombre de quatre. Chaque cornière présente une branche 13a fixée par des vis 35 au bloc-support 30 et une autre branche 13b, sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la voiture 1, utilisée pour la liaison avec le bogie 2. Plus précisément, entre chaque branche 13b des cornières 13 et une partie adjacente 2a du châssis du bogie 2 est interposé un support semi-riaide 15 fixé par des vis 35 par exemple. Les quatre supports semi-rigides 15 ainsi interposés entre le raccord femelle 11 et le bogie 2 ont un rôle important qui sera explicité par la suite. Le bloc support 30 est monté sur le bogie 2 de manière à ce que l'axe de l'alésage 31 soit confondu avec l'axe de rotation théorique R du bogie 2, c'est-àdire que le bloc support 30 est monté au centre du bogie 2. Trois conduits rigides 36,37,38 supportes par le bogie 2 sont respectivement raccordés aux extrémités des trois canaux 32a,32b,32c du bloc-support 30 par des raccords rigides 26, par exemple du même type que ceux utilisés pour raccorder les conduits rigides 23,24,25 au tourillon 16 du raccord male 10. Lors de l'assemblage entre la voiture 1 et le bogie 2, le tourillon 16 forme un élément de centrage entre la voiture 1 et le bogie 2. Dans cet assemblage, les liaisons pneumatiques entre les conduits rigides 23,24,25 de la voiture 1 et les trois conduits rigides 36,37,38 du bogie 2 vont s'établir automatiquement sans intervention manuelle lorsque le tourillon 16 est en butée contre le fond de l'alésage 31. Dans cette position, les trois gorges 33a,33b,33c du bloc-support 30 communiquent avec les rois gorges l9a,19b,i9c du tourillon 16, respectivement. L'étanchéité est assurée par les Joints 21 qui s'écrasent contre la paroi de l'alésage 31 lors de la mise en place du tourillon 16. Il est à noter que la surface d'extremite du tourillon 16 ne vient pas directement en butée contre le fond de l'alésage 31. En effet, il est avantageux de prévoir une plaque intermédiaire 40 dénommée grain disposée au fond de l'alésage 31 pour limiter les phénomènes d'usure au cours des débattements du bogie 2. Ce grain est avantageusement constitué par un matériau anti-friction, tel le bronze. En se reportant 'a la figure 3, il est à noter qu'une gorge supplémentaire 20a est prévue & la surface périphérique interne de l'alésage 31. La gorge 20a est située entre les deux gorges 33a et 33b de l'alésage 31 et deux joints d'étanchéité 21 du tourillon 16, et elle débouche par un passage 20b à l'extérieur du blocsupport 30. Cette gorge 20a et le passage associé 20b permettent l'échappement du fluide, notamment sous pression, qui pourrait passer au travers des joints 21. Ainsi, il est possible d'interdire toute communication entre les lIaIsons pneumatiques respectivement associées aux gorges 33a,33b. Lorsque la voiture 1 est par exemple une voiture d'une rame de métropolitain, la liaison pneumatique constituée par le conduit rigide 24 relié à une source de fluide sous pression (non représenté), le canal 17b et la gorge lb du tourillon 16, le canal 32b du blocsupport 30, et le conduit rigide 37 du bogie 2, est utilisée pour la commande des dispositifs de freinage des roues supportées par le bogie 2. Les deux autres liaisons pneumatiques, d'une part, entre le conduit rigide 23 de la voiture 1 et le conduit rigide 36 du bogie 2 et les canaux intermêdiaires associés (17a,32a) du tourillon 16 et du bloc support 30, et, d'autre part, entre le conduit rigide 25 de la voiture et le conduit rigide 38 du bogie et les canaux associés (17c,32c) du tourillon 16 et du bloc support 30, sont par exemple utilisées pour commander des dispositifs de sablage (non représentés) du bogie 2 et qui sont utilisés essentiellement pour assurer la projection de sable au niveau des roues supportées par le bogie afin de limiter ie patinement des roues lors des accélérations de la rame. Dans ce cas, la gorge 20a évite toute communication entre la liaison pneumatique pour le freinage et les liaisons pneumatiques pour le sablage. Lors du déplacement de la rame, notamment lorsque les bogies 2 effectuent un mouvement de rotation suivant l'axe R, le bloc-support 30 de chaque bogie effectue ce même mouvement de rotation par rapport au tourillon i6 qui reste fixe. La continuité des différentes liaisons pneumatiques précitées est maintenue grâce aux gorges 19a,19b,19c du tourillon 16, qui communiquent en permanence avec les gorges 33a,33b,33c du bloc-support 30, respectivement. Les éléments semi-rigides 15 qui assurent la liaison entre le raccord femelle 11 du système de raccordement et le bogie 2 ont essentiellement troIs fonctions - ils permettent de rattraper le désaxage éventuel entre les raccords mâle 10 et femelle 11, - ils permettent a chaque tourillon de venir en contact avec le fond de l'alésage 31, - et ils supportent une partie de la charge de la voiture 1. Ces différentes fonctions sont assurées par la déformation de ces éléments 15. Dans l'exemple de réalisation décrit, le système de raccordement permet de raccorder trois liaisons pneumatiques, mais ce nombre n'est pas limitatif de l'invention, ainsi que l'utilisation de chaque liaison pneumatique qui est spécifique du type de voiture considéré. Bien entendu, les passages de fluide au niveau du tourillon 16 et au niveau du bloc-support 30 peuvent être realisés différemment sans sortir du cadre de 1' invention. En particulier, la communication entre les passages du raccord maie 10 et du raccord femelle il peut se faire par des gorges prévues uniquement soit au niveau du raccord maie, soit au niveau du raccord femelle, et une liaison pneumatique pourrait etre également assurée dans l'axe du tourillon 16. REVEND T CATIONS 1.- Système de raccordement d'au moins une liaison pneumatique entre une voiture et un bogie associé d'un véhicule se déplaçant sur rails, ledit bogie étant monté à rotation sous la voiture sur un secteur angulaire détermine, du type comprenant deux raccords male et femelle raccordés respect i vement aux deux extrémités adjacentes de deux conduits à raccorder dans lesquels doit circuler un fluide par exemple sous pression, lesdits conduits étant respectivement supportés par la voiture et par le bcgie, et lesdits raccords étant assemblés l'un à l'autre de manière amovible, étanche et telle que a continuité de la liaison pneumatique entre les conduits soit assurée au cours des débattements du bogie par rapport 'a la voiture pendant le déplacement du véhicule, caractérisé en ce que le raccord male (10) est constitué par un tourillon (16 > pourvu d'au moins un passage de fluide (17a) débouchant à l'extérieur, en ce que le raccord femelle (11) est constitué par un blocsupport (30) pourvu d'un alésage (31) et d'au moins un passage de fluide (32a) débouchant å l'intérieur de l'alésage (31), ledit tourillon (16) étant reçu librement à l'intérieur de l'alésage (31) avec mise en commun4 cation directe entre lesdits passages cl?a,32a > , lesdits raccords 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bloc support (30) formant le raccords femelle (11) est fixé au bogie (2) au moyen d'eléments de suspension semi-rigides (15). 3.- Système selon la revendication 1 ou caractérisé en ce que ledit passage (17nu forme dans le tourillon (16) débouche d'une part, à une extrémite du tourillon (16) et, d'autre part, à la surface périphéricue externe du tourillon (16). 4.- Systeme selon la revendication 3, caractérisé er. ce que ledit passage (17a) débouche dans une gorge circulaire (19a) de la surface péripherique externe du tourillon (16). 5.- Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que- ledit passage tl7a) débouche dans une gorge circulaire (33a) de la paroi latérale interne dudit alésage (31). 6.- Système selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la surface périphérique externe du tourillon (16) présente au moins une autre gorge 12O' dans laquelle est logé un joint torique d'étanchéité (21). 7.- Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit passage (17a) débouche à la surface périphérique externe du tourillon (16) entre ledit joint d'étanchéité (21) et l'extrémité du tourillon (76) engagée dans l'alésage '31). 8.- Système selon l'une quelconque des revendications 2 a 7, caractérisé en ce que ledit passage (32a) formé dans le bloc-support (30) débouche, d'une part, dans l'alésage (31) au niveau de ladite gorge (33a) et, d'autre part, à l'extérieur du bloc-support (30). 9.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractér4sé en ce qu'une plaque et contre laquelle vient en appui le tourillon (16). 10.- Système selon la revendication 9, caractéisé en ce que ladite plaque (40) est un materiau anti-friction, tel le bronze. 11.- Système selon l'unie quelconque des revendications précédentes, caracterisé en ce que lesdits conduits (23,36) en communication l'un avec l'autre par lesdits passages (17a,32a) sont des conduits rigides. 12.- Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterise en ce que ledit système assure plusieurs liaisons pneumatiques entre la voiture (1) et le bogie (2) au moyen de plusieurs passages (17a, 17b, 17c) dans ledit tourillon (16) et qui communiquer.t avec plusieurs passages 13.- Système selon la revendication 12, caracterisé en ce que ledit système assure toutes les liaisons pneumatiques entre la voiture (1) et le bogie (2 > associé, en particulier une liaison (17b,33b) pour la commande de dispositifs de freinage et deux liaisons 14.- Système selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la paroi latérale interne dudit alésage (31) présente au moins une gorge supplémentaire 15.- Système selon la revendication 14, caractérise en ce que ladite gorge