Brevet FR2696986A1 — publié le 19940422

VEHICULE FERROVIAIRE ET INSTALLATION DE DECHARGEMENT PAR TRAPPE D'UN TEL VEHICULE La présente invention concerne les véhicules ferroviaires de transport de matériau en vrac, comportant des trémies ou citernes dont la base est équipée d'une trappe ou vanne de vidange manoeuvrable. Elle concerne également les installations de déchargement de tels véhicules, comportant une citerne ou un réservoir de réception du matériau en vrac déversé par les trappes. L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non-exclusive, dans les wagons à tremie utilisés par exemple pour le transport de matériau pulvérulent ou granulaire, tel que ciment, sable, céréales. Lors du déchargement, chaque wagon à son tour est immobilisé dans une position où la trémie à vider est audessus d'une citerne ou d'un silo de réception. La trappe appropriée est ouverte, puis refermée après vidange complète. I1 est impératif que la vanne, une fois fermée, ne risque pas de s' ouvrir de façon intempestive à la suite de vibrations ou de choc, en particulier lors des déplacements sur voie ferrée. A l'heure actuelle, chaque trappe de wagon est ouverte ou fermée par rotation manuelle d'un volant, qui par l'intermédiaire d'une boîte de démultiplication, fait tourner un arbre solidaire d'une tringlerie levier-bielle reliée à la trappe. Le levier et la bielle forment un système à genouillère présentant un point mort dont le dépassement, lors de la fermeture de la trappe, interdit toute ouverture intempestive. Ce mécanisme présente des inconvénients qui font qu'il est de plus en plus mal accepté. I1 exige un travail pénible pour l'ouverture et la fermeture. Il impose à l'ouvrier de se placer à proximité de la trappe, de sorte qu'il reçoit les poussières et les déchets qui volent autour du matériau qui se déverse. La présente invention vise à fournir un véhicule ferroviaire et une installation permettant de commander à distance l'ouverture et la fermeture, éventuellement partielles, de la trappe ou des trappes de ce véhicule, et cela en ne mettant en oeuvre que des moyens simples et notamment en n'exigeant aucune source d'énergie et aucun organe complexe à bord du véhicule. Dans ce but l'invention propose notamment un véhicule ferroviaire comportant des trémies ou citernes dont la base est équipée d'une trappe de vidange manoeuvrable mécaniquement par une tringlerie présentant un point mort d'irréversibilité par dépassement à la fermeture, caractérisé en ce que chaque tringlerie est reliée à l'élément mobile d'un vérin pneumatique à double effet dont l'élément fixe est ancré sur le chassis du véhicule, les compartiments de tous les vérins du véhicule étant reliés à un connecteur pneumatique multiple obturable et accessible de l'extérieur. Chaque tringlerie peut comporter une articulation levier tournant-bielle pour laquelle le point mort correspond à l'alignement du levier et de la bielle. Pour éviter tout fonctionnement imtempestif, on utilisera en règle générale des vérins munis d'un organe manuel de blocage mécanique et/ou autobloquants dans celle des positions terminales qui correspond à la fermeture de la trappe respective. Les compartiments du vérin ou des vérins seront généralement reliés au connecteur par des conduites ayant des tronçons rigides (là où existe un risque d'accrochage par exemple) et des tronçons souples (là où le trajet est tourmenté et dans la zone de liaison avec le vérin lorsque ce dernier est basculant). L'invention propose également une installation comportant, au poste de déchargement un groupe de manoeuvre, éventuellement monté sur un chariot, ayant une source d'air comprimé à une pression suffisante pour la manoeuvre des vérins, un distributeur multiple permettant d'alimen ter l'ensemble ou l'un quelconque de plusieurs vérins, et un faisceau de conduites souples alimentées par les distributeurs, terminé par un connecteur multiple accouplable au connecteur d'un véhicule. La source d'air comprimé sera généralement un compresseur, à moteur électrique ou thermique, permettant de fournir une pression d'environ 10 bars. Lorsque l'on recherche la simplicité, ce compresseur pourra attaquer directement le distributeur. On peut également prévoir un réservoir tampon de quelques dizaines de litres, qui devra alors être soumis au contrôle habituel prévu pour les récipients sous pression. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un wagon à trémies pouvant être équipé d'un dispositif selon l'invention et des composants d'une installation selon l'invention situés au poste de déchargement, dans un mode particulier de réalisation; - le figure 2 est un schéma, en vue de dessus, montrant une disposition possible de moyens pour la mise en oeuvre de l'invention sur un wagon du genre montré en figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation, à grande échelle, montrant la cinématique des moyens de mise en oeuvre de l'invention, dans un mode particulier de réalisation; - la figure 4 est une vue de gauche de la figure 3; et - la figure 5 est un schéma d'une fraction des liaisons entre le poste et le wagon lors du déchargement. Le wagon montré à titre d'exemple sur les figures 1 et 2 a une constitution générale classique. Il comporte une plateforme 10 portée par des roues ou bogies 12 et des trémies 16, au nombre de quatre, fermées à leur partie supérieure par des demi-couvercles 14 basculants et verrouillables. Chaque trémie 16 est munie d'une trappe d'obturation 18, souvent de grande section (typiquement 800x1200 mm). La trappe représentée sur la figure 3 est prévue pour dégager complètement l'ouverture de vidange lorsqu'elle est complètement ouverte. Pour cela elle est articulée sur des bras de guidage 19 et au moins un bras de manoeuvre 21 qui le soutiennent. Toutefois l'invention serait applicable à d'autres montages de trappes.En particulier, elle est applicable à un montage dans lequel chaque trappe est portée par deux bras de manoeuvre articulés à leur extrémité haute et fixés de façon rigide, par exemple par soudage ou boulonnage, sur la trappe, de part et d'autre de cette dernière. Les bras 19 et 21 sont l'un et l'autre articulés sur la plateforme autour d'axes parallèles da façon à constituer un quadrilatère déformable avec la trappe 18. aussi cette dernière peut se déplacer de la position de fermeture où elle est montrée en traits pleins à la position de pleine ouverture où elle est montrée en tirets. Chaque trappe 18 est munie d'un mécanisme de manoeuvre. Les figures 3 et 4 montrent un mécanisme de manoeuvre dont la partie à commande manuelle est largement utilisée à l'heure actuelle. Ce mécanisme comporte un volant 20 placé d'un côté de la plateforme 10, solidaire d'un pignon 22 attaquant une roue dentée 24, de façon à constituer un réducteur. La roue dentée 24 est calée sur un arbre transversal 26 qui tourne dans des paliers 28 fixés à la plateforme. Sur l'arbre 26 est fixé rigidement un levier 30 attelé à une bielle 32 articulée par un axe 34 sur le bras 21 relié à un bord de la trappe 18 (ou la paire de bras 21). A l'opposé du levier 21, la trappe reste suspendue aux bras 19, de façon que la trappe 18 puisse se déplacer en basculant. On voit sur la figure 3 que la tringlerie constituée par le levier 30 et la bielle 32 a une géométrie telle qu'elle présente un point mort qui est dépassé de quelques millimètres lorsque le volant 20 est tourné à fond dans le sens de la fermeture, ce qui évite toute ouverture intempestive. Conformément à l'invention, dans le mode de réalisation montré sur les figures, le mécanisme de manoeuvre associé à chaque trappe comporte de plus au moins un vérin pneumatique à double effet 40 dont le corps est articulé sur la plateforme 10 de façon à pouvoir tourner autour d'un axe 42 parallèle à l'arbre 26 et aux axes d'articulation de la bielle 32. Le piston 44 du vérin est attelé à un bras 46 fixé à l'arbre 26. Le bras 46 étant placé à l'opposé du levier 30, l'extension du vérin à partir de la position rétractée montrée en 44 oblige la tringlerie à passer par le point mort, puis provoque l'ouverture de la trappe 18 suivant la même cinématique que dans le cas d'une manoeuvre manuelle. A la fin de la course d'ouverture, le vérin 40 et le bras 21 se trouvent dans la position représentée en tirets sur la figure 3. Inversément, en inversant les liaisons du vérin 40 avec une source de pression et la décharge, on provoque la rétraction du vérin et le retour de la trappe dans la position de ferméture où elle est montrée en figure 3. Le volant 20 peut être conservé ainsi que le réducteur, pour autoriser une manoeuvre manuelle à des emplacements où on dispose pas d'air comprimé. Mais dans ce cas le réducteur doit être réversible ou débrayable et l'approche du wagon doit etre interdite au cours des manoeuvres d'ouverture et de fermeture à l'aide du vérin. I1 est également possible de supprimer le volant et de laisser seulement subsister un carré destiné à recevoir un volant uniquement en secours. Les deux compartiments de chaque vérin sont reliés, par des conduites fixées sur le wagon, à au moins un connecteur 50 accessible de l'extérieur sans difficultés. Dans le mode de réalisation montré en figure 2, deux connecteurs 50 sont prévus, chacun d'un côté de la plateforme 10. Ces connecteurs sont auto-obturants ou munis de couvercles permettant de les fermer en dehors des périodes d'utilisation. Ils peuvent être reliés par des tubes transversaux 52 auxquels se raccordent des conduites d'alimentation du vérin 40. Toujours dans le cas représenté en figure 2, les vérins de manoeuvre de deux trappes adjacentes sont placées entre ces deux trappes, de part et d'autre du plan médian du wagon. Pour des raisons de sécurité, les vérins 40 sont ou bien munis de moyens permettant de les bloquer manuelle ment en position rétractée, ou bien du type auto-bloquant dans cette position en l'absence d'alimentation. Un wagon du genre qui vient être décrit est prévu pour être relié à un poste de commande appartenant à une installation de déchargement. Dans le cas représenté sur la figure 1, ce poste comprend une source d'air comprimé, constituée par un compresseur 54, suivie d'une vanne d'arrêt 56 et d'un filtre 58. Une pression de 10 bars sera généralement suffisante pour autoriser la manoeuvre des trappes habituelles avec des vérins de quelques centimètres de diamètre, donc peu encombrants. L'air provenant du compresseur est admis dans un distributeur multiple 60 ayant des vannes de commande 62 à plusieurs voies en nombre égal à celui des trappes à manoeuvrer.Chacune de ces vannes permet d'isoler les compartiments du vérin ou des vérins et permet de relier l'un des compartiments à l'atmosphère et l'autre au compresseur, pour provoquer soit l'ouverture, soit la fermeture. Ces vannes peuvent être d'un type quelconque bien connu, à commande électrique ou simplement à déplacement manuel d'un tiroir. Chaque vanne alimente une paire de tuyaux souples 64. L'ensemble des tuyaux constitue un faisceau raccordé à un connecteur 66 complémentaire du connecteur 50. La figure 5 montre une constitution possible des vannes 62 et des liaisons avec les vérins 40, dont deux seulement sont représentés. Chaque vanne comporte un tiroir qu'un ressort 68 tend à maintenir dans la position neutre où elle est représentée en figure 5. Le tiroir isole alors les compartiments du vérin correspondant 40. Lorsque le tiroir est amené vers la gauche, par exemple à l'aide d'une manette 70 portée par le pupitre de commande du distributeur, le tiroir met en communication l'un des compartiments du vérin 40 avec le compresseur et l'autre avec l'échappement. Le vérin tend alors à se déployer et à ouvrir la trappe respective. En amenant le tiroir vers la droite, on réalise la manoeuvre inverse. Pour limiter la vitesse de déplacement des vérins et donc celle des trappes, un étranglement 74 placé en parallèle avec un clapet anti-retour 76 est avantageusement monté sur chaque conduite d'alimentation d'un compartiment de vérin. L'étranglement ralentit l'échappement d'air à partir du compartiment et ralentit donc les déplacements. Une vanne 78 de mise en communication des deux compartiments de chaque vérin peut être prévu pour mettre le vérin hors service en cas de défaut de fonctionnement et lorsque l'on veut manoeuvrer de façon manuelle la trappe, de façon que l'air puisse passer librement d'un côté à l'autre du vérin. L'invention ne se limite pas aux modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemple mais il doit être entendu qu'elle s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences; en particulier il est possible de dupliquer certains organes, pour équilibrer la commande ou pour des raisons de redondance et de sécurité. REVENDICATIONS 1. Véhicule ferroviaire comportant des trémies ou citernes (16) dont la base est équipée d'une trappe de vidange (18) manoeuvrable mécaniquement par une tringlerie présentant un point mort d'irréversibilité, caractérisé en ce que chaque tringlerie est reliée à l'élément mobile d'un vérin pneumatique (40) à double effet dont l'élément fixe est ancré sur le châssis du véhicule, les compartiments de tous les vérins du véhicule étant reliés à au moins un connecteur pneumatique multiple obturable (50) et accessible de l'extérieur. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tringlerie comporte une articulation levier tournant (30)-bielle (32) pour laquelle le point mort correspond à l'alignement du levier et de la bielle. 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bielle est articulée sur au moins un bras (21) relié à un bord de la trappe qui est opposé en un bord suspendu à un bras de guidage (19), permettant à la trappe de dégager totalement la base de la trémie en position de pleine ouverture. 4. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bielle est articulée sur au moins un bras (21) fixé rigidement à la trappe et relié au châssis du véhicule par une articulation. 5. Véhicule selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur pneumatique multiple (50) de chaque côté du véhicule, les deux connecteurs étant reliés par des tubes transversaux. 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vérins (40) sont munis d'un organe manuel de bloquage mécanique et/ou sont autobloquants dans celle de leur position terminale qui correspond à la fermeture de la trappe respective. 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation de chacun des compartiments s'effectue par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (76) en parallèle avec un étranglement (74). 8. Installation de déchargement par trappes d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, à un poste de déchargement, un groupe de manoeuvre ayant une source d' air comprimé (54), un distributeur multiple (60) permettant d'alimenter l'ensem- ble ou l'un quelconque de plusieurs vérins et un faisceau de conduite souple (64) alimenté par le distributeur et terminé par un connecteur multiple (66) accouplable au connecteur multiple (50) d'un véhicule.