Brevet FR2706839A1 — publié le 19941230

DISPOSITIF D'INTERCIRCULATION La présente invention concerne un dispositif de liaison entre deux véhicules ferroviaires ou urbains autorisant des mouvements relatifs de rotation d'axe5 vertical et d'axe horizontal entre les véhicules, et définissant un compartiment d'intercirculation d'un véhicule à l'autre, comportant deux éléments reliés par une liaison souple, chaque élément s'articulant vis-à-vis du véhicule adjacent autour d'un axe vertical commun avec celle-ci.10 Un tel dispositif est destiné a assurer le passage des voyageurs entre deux véhicules contigus d'une rame ferroviaire ou encore d'un tramway ou d'un métro. il doit être démontable et permettre la séparation des deux véhicules entre lesquels il est disposé. Il 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'un véhicule part rapport à l'autre, et cela quel que soit l'état de20 chargement des différents véhicules. Les problèmes rencontrés lors de l'étude des dispositifs d'intercirculation sont liés au problème de sécurité que doivent procurer ces dispositifs vis-à-vis des passagers désirant circuler d'un véhicule à un autre. Il est25 notable que ces dispositifs d'intercirculation entre véhicules sont complexes puisqu'ils doivent présenter une très haute sécurité, d'une part, et être sécurisant, d'autre part. Le document FR-A-2 581 016 de l'art antérieur porte sur un dispositif d'intercirculation formé de deux demi- caissons et d'un plancher tous deux s'articulant autour d'une charnière d'axe horizontal commun. Chaque demi-caisson comporte un pivot d'axe vertical sur lequel vient s'articuler une caisse adjacente. Un autre pivot de même axe35 vertical relie en partie supérieure un longeron d'un demi- caisson et un longeron de la caisse adjacente. Un tel dispositif implique une certaine superposition des structures de plancher et de couvre joint d'un demi- caisson et de la caisse en regard. Le document FR-A-2 610 269 de l'art antérieur porte sur un dispositif d'intercirculation comprenant deux demicaissons. L'articulation entre chaque demi-caisson et la caisse associée s'effectue grâce à une rotule en partie haute et, en partie basse, grâce à un secteur convexe en extrémité de caisse glissant à l'intérieur d'un secteur10 concave de l'extrémité du demi- caisson. Un inconvénient des dispositifs d'intercirculation de l'art antérieur est que leur emcombrement est important, du fait qu'ils définissent un compartiment d'intercirculation. Le document FR-A-2 450 731 de l'art antérieur porte sur un dispositif d'intercirculation comprenant une pièce de jonction, reliant deux plate-formes, fixée sur des douilles mobiles d'au moins trois tubes télescopiques, un tube télescopique étant disposé dans le plan central longitudinal et les deux autres tubes symétriquement par rapport au20 premier. Les parties avant des plate-formes tournantes, séparées de celle-ci par des joints, sont logées de façon mobile verticalement sur les arbres de tubes télescopiques et s'appuient de façon coulissante en sens longitudinal sur25 la pièce de jonction, et que les plate-formes tournantes au niveau du plancher sont logées dans les châssis de la caisse de voiture correspondante grâce à des pièces coulissantes. Au delà des inconvénients cités, il ressort de l'analyse des dispositifs d'intercirculation de l'état de la technique que ces derniers ne sont pas conçus de manière à résoudre les problèmes posés par les différents mouvements existants entre deux véhicules ferroviaires ou urbains. Ces mouvements entre véhicules se caractérisent par différents débattements. Un premier débattement entre véhicules apparaît lors du freinage ou de la mise en traction du véhicule. Ce débattement a lieu selon l'axe longitudinal du véhicule qui est aussi l'axe selon lequel il se déplace. Un deuxième débattement apparaît lors du déplacement vertical d'un véhicule par rapport à un autre. Ce débattement a lieu selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. Un troisième débattement apparaît lors des déplacements alternatifs transversaux des véhicules, appelés mouvements de roulis. Ce roulis entre véhicules est obtenu10 suite à une rotation autour de l'axe longitudinal des véhicules. Cette rotation des véhicules n'est pas forcément identique pour chaque véhicule. Ce débattement est dû au gauche de voie dans le cas d'un véhicule ferroviaire. Un quatrième débattement apparaît lors du passage des bosses ou des creux et se caractérise par un mouvement alternatif des véhicules, appelé mouvement de tangage. Ce tangage entre véhicule est obtenu suite à une rotation des véhicules autour de leur axe transversal respectif. Un cinquième débattement apparaît lors du passage en courbe des véhicules et se caractérise par un mouvement transversal des véhicules appelé mouvement de lacet. Ce débattement est obtenu suite à une rotation des véhicules autour d'un axe verticale à l'axe longitudinal des véhicules.25 Le but de la demanderesse est donc de proposer un dispositif d'intercirculation entre deux véhicules assurant les fontions de débattement. Ce résultat est obtenu conformément à l'invention par un dispositif d'intercirculation entre deux véhicules ferroviaires ou urbains, dont les caisses sont reliées par au moins une barre d'attelage, comprenant: - une première plate- forme semi-circulaire pivotante articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule qui lui est associé, à une première couronne d'orientation; - une seconde plate-forme semi- circulaire pivotante articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule qui lui est associé, à une seconde couronne d'orientation; la partie semi-circulaire de chaque plate-forme coopérant avec une partie semi-circulaire réalisée dans chaque plancher des caisses des véhicules de manière à pivoter l'une par rapport à l'autre; - une première barre transversale solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi-circulaire de ladite première plate-forme semi-circulaire; - une seconde barre transversale solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi-circulaire de ladite seconde plate-forme semi-circulaire; - au moins une barre d'articulation longitudinale articulées à une extrémité à ladite première barre transversale et à l'autre extrémité à ladite seconde barre transversale; lesdites barres d'articulation étant disposées tête-bêche, l'une des extrémités desdites barres d'articulation étant20 articulée dans un palier fixé à ladite première ou seconde barre transversale et l'autre extrémité étant montée coulissant dans un support articulé fixé à ladite seconde ou première barre d'articulation; - un cadre de connexion constitué de deux demi-cadres dont la base transversale repose en appui sur chaque barre d'articulation. Un avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est son faible encombrement. Un autre avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est d'autoriser des mouvements de débattement de grandes amplitudes entre véhicules. Un autre avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est d'assurer la transmission des efforts de traction-compression par la barre d'attelage. Un autre avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est sa largeur sensiblement égale à la largeur des véhicules. Un avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est qu'il se trouve au niveau du plancher des véhicules et qu'il assure aux voyageurs un passage aisé et sûr. Un avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention, plus particulièrement par rapport au document FR-A-2 450 731 de l'état de la technique, est que les poutres transversales, et donc les cadres droite gauche, prennent appui sur le châssis des caisses de voiture uniquement par l'intermédiaire d'un élément de rotation, à savoir: l'une ou l'autre des couronnes d'orientation.15 Un intérêt majeur du dispositif d'intercirculation de l'invention est qu'il est susceptible de fonctionner dans des courbes en forme de S avec une première courbe de rayon de courbure de l'ordre de 30 m suivi d'un alignement de longueur de l'ordre de 9,93 m puis d'une deuxième courbe de20 rayon de courbure de l'ordre de 40 m. Il ressort que ces conditions de fonctionnement sont largement au-delà des conditions de fonctionnement pouvant être atteind par le dispositif de l'état de la technique (page 2, lignes 8 et 9 du document FR-A-2 450 731).25 Un autre avantage du dispositif d'intercirculation de l'invention est que la charge des voyageurs est reprise directement par le châssis des caisses au moyen des couronnes d'orientation. De plus, les barres d'articulation ne prennent pas ou peu de charge selon le mode de30 réalisation. D'autres problèmes, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtrons plus clairement à la lecture de la description du mode de réalisation préféré représenté aux figures jointes, dans lesquelles:35 - la figure 1 est une vue de face en coupe du dispositif d'intercirculation de l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus en coupe du dispositif d'intercirculation; - La figure 3 est une vue en coupe d'une barre d'articulation conforme à l'invention; et - les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe plus détaillées au niveau des extrémités des barres d'articulation. Conformément au mode de réalisation préféré représenté aux figures 1 et 2, le dispositif d'intercirculation entre un premier 1 et un second 2 véhicule ferroviaire ou urbain comprend une première 4 et une seconde 5 plate-forme semi- circulaire, une première 6 et une seconde 7 couronne d'orientation, une première 10 et une seconde 11 poutre transversale, deux barres d'articulation 12,13 longitudinale15 et un cadre de connexion 16. Les caisses des véhicules 1,2 sont reliées par au moins une barre d'attelage 3. La première plate-forme 4 semi-circulaire pivote dans son plan horizontal. De plus, la première plate-forme est articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule 1 qui lui est associé, à la première couronne d'orientation 6 d'axe de rotation 6a vertical. La seconde plate-forme 5 semi-circulaire pivote également dans son plan horizontal. La seconde plate-forme est articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule 2 qui lui est associé, à la seconde couronne d'orientation 7 d'axe de rotation 7a vertical. Les première 6 et seconde 7 couronnes d'orientation se compose, respectivement, d'un élément de forme générale triangulaire 6b,7b et d'un élément de forme générale rectangulaire 6c,7c coopérant de manière à permettre la rotation des véhicules. Les éléments de forme générale triangulaire 6b, 7b sont solidaires de l'une des poutres transversales 10,11. Les éléments de forme générale35 rectangulaire 6c,7c sont solidaire de l'un des planchers 8,9 des caisses des véhicules. La partie semi-circulaire 4a ou 5a de chaque plate- forme 4,5 coopérent avec une partie semi-circulaire 8a,9a réalisée dans chaque plancher 8,9 des caisses des véhicules 1,2 de manière à pivoter l'une par rapport à l'autre. La première poutre transversale 10 est solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi-circulaire 4a de ladite première plate-forme 4 semi-circulaire. La seconde poutre transversale 11 est solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi-circulaire 5a de ladite seconde plate-forme 5 semi-circulaire. Selon le mode de réalisation préféré représenté aux figures 1 et 2, les barres d'articulation 12,13 longitudinales sont au nombre de deux. Ces barres d'articulation sont articulées à une extrémité à ladite15 première poutre transversale 10 et à l'autre extrémité à ladite seconde poutre transversale 11. Les barres d'articulation 12,13 sont disposées tête- bêche. L'une des extrémités de chaque barre d'articulation est articulée dans un palier 14a,14b fixé, respectivement, à20 la première 10 et à la seconde 11 poutre transversale. L'autre extrémité de chaque barre d'articulation est montée coulissant dans un support articulé 15a,15b fixé, respectivement, à la seconde 11 et à la première 10 poutre transversale.25 Le cadre de connexion 16 est constitué de deux demi- cadres 17,18. La base transversale 16a du cadre de connexion 16 repose en appui sur chaque barre d'articulation 12,13 par l'intermédiaire de pattin de frottement 16b. Le pivotement du dispositif d'intercirculation vis-à- vis des caisses des véhicules s'effectue autour des axes de rotation verticaux 6a,7a des couronnes d'orientation 6,7. Un avantage essentiel des couronnes d'orientation du dispositif d'intercirculation selon l'invention est qu'il ne nécessite pas d'élément de rotation en partie haute des caisses des35 véhicules. Les deux demi-cadres 17,18 définissent un plan vertical de découplement. Les deux demi-cadres se centre l'un par rapport à l'autre de manière à se verrouiller pour former le cadre de connexion 16.5 Le guidage sans débattement vertical du plancher 8,9 des caisses des véhicules et des plate-formes semi- circulaires 4,5 permet d'obtenir un ensemble rigide, évitant tout balancement ou déplacement longitudinal. Le déport au coin extrême d'un véhicule est réduit d'o une meilleure inscription en courbe des rames et donc des véhicules élargis au maximum du gabarit imposé. Le débattement des soufflets d'étanchéité 25,26 et des volets de protection s'effectue dans des plans longitudinaux, parallèles aux faces des caisses des véhicules. Il résulte15 de ce qui précède une largeur du passage à l'intérieur du dispositif d'intercirculation sensiblement équivalente en courbe extrême à la largeur en alignement. Ce débattement issu d'un mouvement de lacet des véhicules s'effectue uniquement en traction compression. Les faces et le pavillon des caisses des véhicules ne sont donc pas sollicités lors du fonctionnement des soufflets d'étanchéité et des volets de protection du dispositif d'intercirculation. Les figures 1 et 2 montrent également des panneaux de liaison 19,20 couplés par des jonctions de raccordement 21,22 à souflet reliés au cadre de connexion 16. Les panneaux de liaison 19,20 sont solidaires de cadres gauche O10a ou droite lla verticaux dont les première 10 et seconde 11 poutres transversales constituent les bases respectives. Les poutres transversales 10,11 sont fixées sur les couronnes d'orientation 6,7. Les ossatures reçoivent un habillage intérieur. L'habillage du dispositif d'intercirculation se compose des habillages des panneaux de liaison 19,20, des planchers 4,5 et des plafonds 27,28. Les bords de l'habillage des panneaux de liaison 19,20 sont raccordés aux bords de l'habillage des caisses des véhicules par des volets mobiles 23,24 articulés sur les panneaux de liaison. Une passerelle, constituée de deux jeux 29,30 de cinq plaques rectangulaires en tôles métalliques, est articulée dans le sens transversal. L'une des extrémités de chaque jeu est articulée sur l'une ou l'autre des poutres transversales, les autres extrémités étant mobiles, pour l'un des jeux, sur la base du cadre de connexion, pour l'autre jeu, sur l'extrémité mobile des plaques du jeu10 précédent. Le cadre de connexion 16 est maintenu en position verticale médiane par trois systèmes d'équilibrage à bielles. Un premier 31a-c et un second 32a-c système d'équilibrage est situé latéralement sous le cadre de15 connexion 16 et un troisième système d'équilibrage 33a-c est situé en partie haute du cadre de connexion, dans l'axe longitudinal. Chaque système d'équilibrage comporte une première bielle 31a,32a,33a montée articulé sur le cadre de connexion et une seconde 31b,32b,33b et une troisième20 33a,33b,33c bielle à embout à rotule. Selon un mode de réalisation autre que celui représenté aux figures 1 et 2, les panneaux d'habillage sont raccordés par une jonction de raccordement à soufflet unique.25 Dans un tel mode de réalisation, le cadre de connexion constitué de deux demi-cadres n'existe pas. Un avantage significatif de ce mode de réalisation est que les barres d'articulation ne reprennent pas la charge des voyageurs.30 La figure 3 est une vue en coupe d'une barre d'articulation 12 conforme à l'invention. Les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe, respectivement, de la première chappe 34 et de sa noix 35 et de la seconde chappe 37 disposées en extrémité des barres35 d'articulation. Le mode de réalisation représenté correspond au mode de réalisation utilisant une jonction de raccordement à soufflet unique et ne fait donc pas appel à un cadre de connexion.5 Conformément à ce qui est mentionné ci-dessus, les barres d'articulation utilisées dans le dispositif d'intercirculation sont au nombre de deux. Ces barres permettent le maintien en vis-à-vis de la première 4 et de la seconde 5 plate-forme.10 Ces barres d'articulation permettent les déplacement selon l'axe longitudinal du véhicule, les déplacements verticaux d'une voiture par rapport à l'autre et les déplacements suite à une rotation autour de l'axe longitudinal.15 Les deux barres d'articulation sont disposées en opposition. Une extrémité de chacune des barres d'articulation est articulée au moyen d'une première chappe 37 et d'un axe de rotation 38 sous la plate-forme 4, l'autre extrémité est guidée à l'aide d'une noix 35 fixée dans une seconde chappe 34 sous l'autre plate-forme 5. Dans la partie coulissante de la noix 35 une élasticité transversale est prévue afin d'éviter tout blocage. Cette souplesse est réalisée à l'aide de plots en caoutchouc 36 associés à des plaques de frottement 3925 maintenus à l'intérieur de la noix 35 (représentés aux figures 4 et 5). Dans le mode de réalisation cité du dispositif d'intercirculation, une passerelle centrale 36 est appuyée sur l'une des plate-formes et est articulé sur l'autre. Dans30 ce cas, comme indiqué plus haut, les barres d'articulation ne recoivent aucune charge. De ce fait, les barres d'articulation nont pas pour fonction de positionner la passerelle en position médiane. Conformément au mode de réalisation du dispositif d'intercirculation faisant appel à un cadre de connexion munie d'une base transversale, le cadre de connexion il s'appuie sur les deux barres d'articulation. Dans ce cas, les barres d'articulation n'ont pas besoin de positionner le cadre de connexion en position médiane. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'intercirculation entre un premier (1) et un second (2) véhicule ferroviaire ou urbain, dont les caisses sont reliées par au moins une barre d'attelage (3), comprenant: - une première plate-forme (4) semi-circulaire pivotante articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule (1) qui lui est associé, à une première couronne d'orientation (6) d'axe de rotation (6a)vertical; et - une seconde plate-forme (5) semi- circulaire pivotante articulée, sur son axe central longitudinal par rapport au véhicule (2) qui lui est associé, à une seconde couronne d'orientation (7) d'axe de rotation (7a) vertical; la partie semi-circulaire (4a,5a) de chaque plate- forme (4,5) coopérant avec une partie semi-circulaire (8a,9a) réalisée dans chaque plancher (8,9) des caisses des véhicules (1,2) de manière à pivoter l'une par rapport à l'autre; - une première poutre transversale (10) solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi- circulaire (4a) de ladite première plate-forme (4) semi-circulaire; - une seconde poutre transversale (11) solidaire de l'extrémité opposée à la partie semi-circulaire (5a) de ladite seconde plate-forme (5) semi-circulaire; et - au moins une barre d'articulation (12,13) longitudinale articulée à une extrémité à ladite première poutre transversale (10) et à l'autre extrémité à ladite seconde poutre transversale (11); lesdites barres d'articulation (12,13) étant disposées tête-bêche, l'une des extrémités desdites barres d'articulation étant articulée dans un palier (14a,14b) fixé à ladite première (10) ou seconde (11) poutre transversale et l'autre extrémité étant montée coulissant dans un support articulé (15a, 15b) fixé à ladite seconde (11) ou première (10) poutre transversale. 2. Dispositif d'intercirculation selon la revendication 1, comprenant un cadre de connexion (16) constitué de deux demi- cadres (17,18) dont la base transversale (16a) repose en appui sur chaque barre d'articulation (12,13).