Brevet FR2667936A1 — publié le 19920417

Dispositif de contrôle du niveau de remplissage d'une sablière de locomotive. La présente invention concerne un dispositif de contrôle du niveau de remplissage d'une sablière de locomotive ou d'engin de traction ferroviaire. Les locomotives et engins de traction ferroviaires sont équipés de sablières qui sont des réservoirs de sable situés à un niveau suffisant au-dessus des roues des locomotives ou engins de traction. Les sablières permettent d'envoyer sous les roues, grâce à des tubes, une légère quantité de sable afin d'augmenter l'adhérence au démarrage ou dans les rampes et aussi afin d'éviter le patinage. La consommation de sable d'une telle sablière est aléatoire. Elle dépend de beaucoup de facteurs : du nombre d'arrêts, du nombre de rampes et de leur déclivité, etc. Pour un même parcours, la consommation peut varier en fonction des conditions climatiques. Cependant, il n'y a pas de possibilité de connaitre simplement et rapidement le niveau de remplissage d'une sablière. En fait, on rajoute du sable à des intervalles irréguliers, plutôt en fonction de l'expérience acquise par le cheminot à qui incombe ce travail. I1 peut très bien se produire des cas où l'on ajoute du sable à une sablière pratiquement pleine et inversement des cas où l'on ajoute peu ou pas assez de sable à une sablière pratiquement vide. En outre, sur les engins de traction électrique par exemple, les sablières étant situées juste au-dessus des roues donc en position basse par rapport à une personne se trouvant sur un quai, leur contrôle peut-être omis involontairement. L'un des buts de la présente invention est de concevoir un dispositif de contrôle du niveau de remplissage d'une sablière, ce contrôle étant simple et rapide à réaliser. Un autre but de la présente invention est que le dispositif de contrôle puisse renseigner l'employé, chargé de la vérification du train à partir du quai, sans que celui-ci ait à accomplir un geste particulier, par exemple sans avoir à se baisser au niveau de la sablière. Avantageusement, le dispositif de contrôle renseignera sur le niveau de sable dans la sablière ou sur certains niveaux particuliers considérés comme importants à connaître. L'invention a donc pour objet un dispositif de contrôle du niveau de remplissage d'une sablière de locomotive, caractérisé en ce qu'il comprend - une poche comportant une membrane de contact déformable sous la pression du sable de la sablière et s'étendant sur une hauteur de sable déterminée, - un indicateur de niveau de sable constitué par une cellule possédant une paroi transparente, - un tuyau reliant l'intérieur de la poche à l'intérieur de la cellule, - un liquide remplissant la poche, le tuyau et dont le niveau est susceptible de varier dans l'indicateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront grâce à la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, accompagnée des figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 représente, de façon schématique, la disposition du dispositif de contrôle de niveau selon l'invention, - la figure 2 représente un détail d'une première partie d'un dispositif de contrôle de niveau selon l'invention, - la figure 3 représente un détail d'une deuxième partie d'un dispositif de contrôle de niveau selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté de façon symbolique un quai de gare 1 sur lequel se tient un employé 2 de taille moyenne et la paroi latérale 3 d'une locomotive. La locomotive est équipée d'une sablière de type connu composée d'une sablière châssis 4, d'un bac à sable 5 au fond duquel sont fixés des tubes non représentés permettant d'envoyer du sable sous les roues, et d'une buse de remplissage 6. Le remplissage de la sablière s'effectue par la buse 6 accessible à partir d'une trappe de sablière faisant partie de la paroi 3, le sable tombant dans le bac 5 et son niveau s'élevant au fur et à mesure du remplissage jusqu'à une position située dans la sablière châssis 4. La sablière est classiquement soutenue par le brancard châssis 7. Sous la référence 8, on a représenté la pièce de levage. Le dispositif de contrôle selon l'invention comporte une poche 10 servant de détecteur de présence de sable, un indicateur de niveau de sable 11 et un tuyau 12 reliant l'intérieur de la poche à l'indicateur de niveau. L'exemple de réalisation représenté à la figure 1 porte sur le cas où l'on ne désire pas contrôler le niveau de sable sur toute la hauteur de la sablière, mais où l'on préfère vérifier si le sable ne descend pas en-dessous d'un niveau déterminé. En effet, le dispositif de contrôle a plutôt pour fonction d'avertir l'employé chargé de remplir la sablière qu'il doit rajouter du sable ou qu'il peut s'en dispenser. Ainsi on peut estimer que le niveau XX', à partir duquel le dispositif de contrôle ne détecte plus la présence de sable, est le niveau minimum de remplissage et qu'il faut donc rajouter du sable. Le niveau XX' peut être fixé avantageusement au tiers du contenu de la sablière. De même on estime qu'il n'est pas nécessaire de détecter la présence de sable au-dessus d'un certain niveau correspondant par exemple à l'axe YY' de la figure 1. En effet, au-dessus de ce niveau la sablière contient suffisamment de sable et il ne sert à rien d'en connaître le surplus. La poche 10 peut donc s'étendre entre les axes XX' et.YY'. Ceci a l'avantage de conférer au dispositif selon l'invention une bonne précision sur une zone de niveaux sensible, tout en disposant d'un indicateur de taille raisonnable. Un avantage supplémentaire de cet arrangement consiste dans le fait qu'il n'est pas nécessaire de placer la poche 10 à l'intérieur de la sablière châssis 4, mais qu'on peut reporter cette poche à proximité de la paroi 3, ce qui permet d'y avoir accès beaucoup plus facilement. A cet effet, un cornet de sablière 13, ouvert à ses deux bases, est disposé entre la paroi latérale externe 14 de la sablière châssis 4 et la paroi latérale 3 de la locomotive. La grande base de ce cornet est située vers la sablière, la petite base étant située vers la paroi 3. La paroi 14 est évidemment percé d'un trou permettant de remplir le cornet 13. C'est la seule modification matérielle apportée à la sablière. Le matériau constituant le cornet peut être de même nature que le reste de la structure métallique de la locomotive, par exemple en acier. La figure 2 permet de mieux comprendre l'arrangement de la partie basse du dispositif selon l'invention. La trappe de sablière porte la référence 20. D'un côté le cornet est soudé sur la paroi latérale externe 14 de la sablière châssis 4 et de l'autre côté sur le brancard châssis 7, la petite base du cornet débouchant d'un trou pratiqué dans le brancard châssis pour envelopper la membrane de contact. La poche 10 est fixée sur un support 15 circulaire par exemple si la poche est aussi circulaire. Le support 15 peut être fixé par des vis non représentées sur une pièce de maintien 16 annulaire et soudée sur le brancard châssis 7. La poche 10 peut ainsi être en contact avec le sable de la sablière grâce au cornet 13. Le support 15 est percé d'un petit trou pour le passage du col 17 de la poche 10, assurant la liaison avec le tuyau 12 grâce au raccord coudé 18. Le tuyau 12 doit avoir une longueur minimum et être monté sans boucle. I1 peut être nécessaire de prévoir un ou plusieurs raccords droits, tel que celui référencé 19. La poche sera réalisée en un matériau souple résistant à l'abrasion du sable et ayant une bonne tenue au vieillissement. Elle doit rester homogène et sans relâchement ni tension dans le temps. On peut la réaliser en caoutchouc. Elle peut être constituée de deux parties : une semelle en caoutchouc rigide, destinée à être fixée sur le support 15, et une membrane rapportée en caoutchouc plus souple. Elle peut aussi être constituée en une seule partie, à partir d'une membrane unique dont l'épaisseur peut être variable pour réaliser une semelle plus épaisse destinée à être fixée sur le support 15 et une membrane moins épaisse. Dans les deux cas la poche comprend donc une membrane de contact déformable sous la pression du sable. Le tuyau 12 peut être réalisé à partir de fibres synthétiques polyamides du type connu sous le nom déposé Rilsan. Une plaque 21 fixée sur la paroi 3 permet de donner accès à la partie basse du dispositif selon l'invention pour pouvoir éventuellement démonter cette partie. La plaque 21 peut être en polyester. La figure 3 représente la partie haute du dispositif de contrôle selon l'invention. On y voit plus en détail l'indicateur de niveau 11 fixé sur la paroi 3 par des moyens de fixation non représentés. L'indicateur est constitué par une cellule 30 possédant au moins une paroi 31 transparente pour permettre de voir le niveau du liquide 25. La cellule 30 peut etre un simple tube de verre ou de plexiglas. Elle possède dans sa partie supérieure un orifice 32 de mise à la pression atmosphérique. La cellule peut être encastrée dans la paroi 3, pour ne pas présenter d'aspérités, et protégée de l'extérieur par une plaque 33 transparente par exemple en polycarbonate ou en un autre matériau résistant à l'abrasion et aux solvants de nettoyage.La plaque 33 doit bien sOr permettre une lecture nette de l'indication de niveau et faciliter le démontage de l'indicateur de niveau. L'indicateur 11 peut etre gradué. I1 doit au moins posséder des repères permettant d'apprécier le niveau de remplissage de la sablière. Dans l'exemple de réalisation proposé, il suffit que l'indicateur possède deux repères. Un premier repère 34 correspond au niveau du liquide 30 lorsque la membrane de contact de la poche est libre de toute pression. Un second repère 35 correspond au niveau du liquide lorsque la membrane de contact est entièrement comprimée. Ces repères peuvent etre à la fois présents sur la paroi de la cellule et sur la plaque de protection 33. Le liquide 30 remplissant la poche 10, le tuyau 12 et la cellule de l'indicateur 11 doit etre de volume constant quelles que soient les conditions climatiques, antigel, non volatil et sans localisation de bulles d'air entre la poche et l'indicateur. I1 sera de préférence coloré. Un liquide tel que celui utilisé dans les systèmes de freinage convient tout à fait. La pression exercée par le sable sur la poche provoque un déplacement vertical du liquide dans la cellule de l'indicateur. La vérification du remplissage considéré comme minimum (par exemple le tiers de la sablière) est assurée par le repère inférieur 34. La nécessité du remplissage de la sablière est donnée lorsque le niveau du liquide 30 se situe entre les repères inférieur 34 et supérieur 35. Le dispositif selon l'invention présente également l'avantage que le contrôle est réalisé par interfaces indépendantes entre châssis et faces extérieures motrices. REVENDICATIONS 1) Dispositif de contrôle du niveau de remplissage d'une sablière de locomotive, caractérisé en ce qu'il comprend - une poche (10) comportant une membrane de contact déformable sous la pression du sable de la sablière et s'étendant sur une hauteur de sable déterminée, - un indicateur de niveau de sable (11) constitué par une cellule (30) possédant une paroi transparente (31), - un tuyau (12) reliant l'intérieur de la poche à l'intérieur de la cellule, - un liquide (25) remplissant la poche, le tuyau et dont le niveau est susceptible de varier dans l'indicateur. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indicateur de niveau (11) comporte un premier repère (34) correspondant à une absence de pression du sable sur la membrane de contact et un deuxième repère (35) correspondant à une pression du sable s'exerçant sur toute la surface de la membrane de contact. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend également un cornet de sablière (13) dont la grande base est située vers l'intérieur de la sablière et dont la petite base enveloppe la membrane de contact. 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cornet de sablière (13) est situé entre une paroi latérale (14) de la sablière et une paroi latérale (3) de la locomotive. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indicateur de niveau (11) est situé sur la paroi latérale extérieure (3) de la locomotive à une hauteur telle qu'il se trouve à la hauteur des yeux d'une personne debout sur un quai de gare (1). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'indicateur de niveau (11) étant encastré dans la paroi latérale extérieure (3) de la locomotive, une plaque transparente (33) fixée sur la paroi le recouvre pour le protéger.