Brevet FR2759660A1 — publié le 19980821

I L'objet de la présente invention est un dispositif absorbeur de chocs associé à un tampon, d'un véhicule ferroviaire, ce dernier comprenant une tête usuelle portée par un corps, mobile par rapport à un élément de support et de guidage associé à l'extrémité du véhicule15 ferroviaire. Comme on le sait, les tampons usuels d'un véhicule ferroviaire sont aptes à absorber de petits chocs (venant du contact avec des obstacles qui se manifestent à une vitesse de 6 à 12 km/h) de manière à éviter que les sollicitations dérivées de ces événements se transfèrent à la structure du véhicule ferroviaire en risquant de l'endommager. Avec la naissance et l'utilisation de véhicules ferroviaires qui se déplacent à haute vitesse sur la voie ferrée est née l'exigence de prévoir des dispositifs aptes à absorber des chocs, à une vitesse supérieure à celle citée ci-dessus, et permettant d'éviter au véhicule ferroviaire le risque d'endommagement structurel, qui entraînerait l'obligation de procéder à des travaux longs et coûteux de réparation de ce dernier et, à la limite, qui pourrait provoquer la mise hors d'usage de ce dernier. L'exigence de prévoir des dispositifs qui rendent le véhicule ferroviaire sûr dans tout cas d'utilisation de celui-ci et qui, également, s'il est sujet à des chocs, n'expose les passagers à aucun danger s'est également faite sentir. Ces dispositifs fonctionnent sur divers éléments du véhicule ferroviaire et, principalement, sont appliqués aux tampons, aux extrémités des wagons portant de tels tampons et à la structure elle- même (comprise comme étant5 la partie servant à loger les conducteurs et les passagers) du véhicule ferroviaire. En faisant référence particulièrement aux tampons, les solutions connues associées à ceux-ci prévoient la réalisation de structures déformables qui, si les tampons sont sujets à des chocs d'une intensité particulière, permettent d'absorber une partie de l'énergie des chocs sans qu'elle se transfère de façon substantielle aux autres parties du véhicules ferroviaire, avec les inconvénients afférents. Ces solutions connues cependant prévoient que chaque poussoir soit fixé sur l'extrémité du véhicule ferroviaire, au moins en partie d'une manière déformable en cas de chocs. Ceci ne permet pas d'obtenir une absorption optimale de l'énergie de choc qui se transfère de toute façon aux autres structures du véhicule en provoquant des dommages importants à celles-ci. Le but de la présente invention est d'offrir un dispositif absorbeur de chocs associé à des tampons d'un véhicule ferroviaire, qui permette de constituer un perfectionnement par rapport aux dispositifs analogues connus. En particulier, le but de l'invention est de fournir un dispositif du type cité qui permette à un tampon, avec lequel il coopère, d'absorber des chocs également importants (jusqu'à une vitesse de 15-20 km/h), sans que l'énergie de choc puisse être transférée de manière notable à la structure du véhicule ferroviaire et en évitant ainsi que cette énergie risque de provoquer des dommages notables à cette dernière. Un autre but est d'offrir un dispositif du type cité dans lequel la capacité d'absorption des chocs peut être augmentée à volonté en fonction de l'utilisation des véhicules ferroviaires avec différentes caractéristiques5 de construction et de fonctionnement. Un autre but est celui d'offrir un dispositif qui permette d'envisager un remplacement simple des tampons et des parties leur étant associées, après un choc, sans que ces opérations demandent des interventions particulières10 et coûteuses sur le reste de la structure du véhicule ferroviaire. Ces buts, ainsi que d'autres buts qui deviendront évidents à l'Homme de l'art, sont atteints par le dispositif absorbeur de chocs, caractérisé par le fait que: - il comprend des moyens absorbeurs de chocs associés à la susdite extrémité, en correspondance avec le tampon, ce dernier étant associé à ladite tête à l'aide de moyens de liaison susceptibles d'être brisés, aptes à permettre la séparation entre ledit tampon et l'extrémité lorsqu'il est soumis à un choc et à permettre le déplacement du tampon, à l'encontre des moyens absorbeurs de chocs, - les moyens absorbeurs de chocs sont disposés avec un axe longitudinal s'étendant dans l'axe longitudinal du tampon, - les moyens absorbeurs de chocs sont disposés dans un siège correspondant, réalisé dans l'extrémité du véhicule ferroviaire, le tampon se déplaçant dans ledit siège après que le choc se soit produit, à l'encontre des moyens absorbeurs, les parois dudit siège définissant un guide pour ledit déplacement du tampon, - les moyens absorbeurs de chocs sont constitués d'un corps métallique réalisé en nid d'abeilles, - le corps en nid d'abeilles est réalisé en métal léger, tel que de l'aluminium, ou bien en alliage léger, tel qu'en un alliage d'aluminium, - le corps en nid d'abeilles est monopièce, - le corps en nid d'abeilles comprend un pluralité de parties placées de façon adjacente et le long d'un même axe, - les moyens absorbeurs de chocs sont constitués d'un corps en matériau élastomère, - lesdits moyens absorbeurs de chocs sont constitués d'un actionneur hydraulique placé dans l'axe du tampon, - les moyens de liaison susceptibles d'être brisés sont constitués par des boulons reliant le tampon à l'extrémité, en passant à travers un élément en forme de plaque, fixé au tampon. Pour obtenir une meilleure compréhension de la présente invention, celleci sera explicitée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une vue de dessus en coupe transversale d'une extrémité d'un véhicule ferroviaire, aux tampons duquel est associé le dispositif selon l'invention, lesdits tampons étant représentés en une phase précédant le choc et une phase subséquente à un choc; la figure 2 représente une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; et la figure 3 représente une vue de front d'un tampon de la figure 1. En faisant référence aux figures citées, un véhicule ferroviaire 1 comprend une extrémité 2 pourvue de tampons 3. Chaque tampon comprend une tête 4 portée par un corps , supporté de façon mobile, de manière connue en soi, par un élément 7 fixé à l'extrémité 2. Cet élément 7 (qui contient en soi des moyens élastiques et des amortisseurs usuels non représentés et servant de guide pour les petits déplacements effectués le long de celui-ci par le corps 6 lorsqu'il est sujet à de petits chocs, par exemple5 provoqués par le contact avec un autre véhicule ferroviaire relié au wagon 1) est supporté par un élément en forme de plaque 8, qui est fixé à l'extrémité 2 par des boulons 10 du type susceptible d'être brisé, s'ils sont exposés à des charges de rupture supérieures à 100 tonnes. Dans l'extrémité 2, dans l'axe du tampon 3, est prévu un siège ou une cavité 12 qui présente des parois latérales 13, 13A, supérieure et inférieure 14, 14A et une paroi de fond 15. Dans la cavité 12 sont placés des moyens absorbeurs d'énergie de chocs 12 qui ont un axe K disposé15 le long de l'axe W du tampon 3. Ces moyens absorbeurs comprennent de préférence au moins un corps en nid d'abeilles 20 (de préférence réalisé en métal léger, tel que de l'aluminium) ou en alliage léger, présentant des cellules hexagonales adjacentes. Ce corps 20 est, par exemple, de type connu sous le nom commercial AEROWEB et produit par CIBA-GEIGY COMPOSITES et susceptible de se déformer si, du fait d'un choc auquel le tampon 3 doit être exposé, ce dernier doit pénétrer dans la cavité 12. Ce corps peut être réalisé d'une seule pièce et comprendre plusieurs parties, placées le long de l'axe K et de manière à offrir une résistance aux sollicitations de chocs, résistance réglable en fonction des dimensions du corps 20 et du nombre de ses composants. On suppose à présent que le véhicule ferroviaire se déplaçant à une vitesse supérieure à 6-12 km/h vient heurter un obstacle. Du fait de ce choc, les boulons 10 se brisent, libérant ainsi l'élément en forme de plaque 8 de l'extrémité 2. L'énergie de choc produit une pénétration du tampon (et de l'élément 8 lui étant associé) dans la cavité 12, à l'encontre des moyens absorbeurs de chocs 19 qui s'affaissent sur euxmêmes dans la direction de l'axe K et vers la paroi de fond 15 de la cavité 12. Cette pénétration ou rétraction est guidée dans la cavité ou siège 12 par les parois de cette dernière. Un tel5 affaissement desdits moyens leur permet d'absorber au moins une grande partie de l'énergie de choc qui, de cette manière, ne se transfère pas ou se transfère d'une manière tout à fait négligeable à l'extrémité 2. De cette manière, cette dernière ne se ressent pas (ou bien se ressent de10 façon minimale) du choc et ne subit pas de dommage (ou bien en subit d'une manière ne présentant pas d'importance). De cette manière, suite au choc, il est suffisant d'extraire le tampon ayant été endommagé et les moyens 20 hors de la cavité 12 et de les remplacer par un nouveau tampon et par de nouveaux moyens absorbeurs de chocs pour pouvoir rétablir l'usage du véhicule ferroviaire. Ainsi, grâce au fait que la structure de ce dernier (ou bien sa tête et les parois structurelles du véhicule ferroviaire) n'a pas subi de graves dommages, il n'est pas entraîné d'opérations coûteuses en matière de réparation et de remplacement des pièces. Les moyens absorbeurs 19, en variante et comme décrit, peuvent être constitués d'un ou plusieurs éléments élastomères associés entre eux et placés dans la cavité 12, associée à chaque tampon, d'un actionneur hydraulique ayant une pression interne avantageusement étalonnée et placée dans l'axe du tampon 3, ou bien être constitués d'autres moyens absorbeurs équivalents. Dans chaque cas, évidemment, tous les moyens absorbeurs décrits ou cités sont en mesure de résister aux chocs jusqu'à la vitesse requise au niveau du projet, vitesse au-delà de laquelle évidemment ces moyens subissent une déformation complète et ne réussissent plus à amortir le choc. REVENDICATIONS 1. Dispositif absorbeur de chocs associé à un tampon (3) d'un véhicule ferroviaire (1), ce dernier comprenant une tête (4) usuelle portée par un corps (5), mobile par rapport à un élément à fonction support et de guidage (7) associé à l'extrémité (2) du véhicule ferroviaire (1), caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens absorbeurs de chocs (19) associés à la susdite extrémité (2), en correspondance avec le tampon (3), ce dernier étant associé à ladite extrémité (2) à l'aide de moyens de liaison (10) susceptibles d'être brisés, aptes à permettre la séparation entre ledit tampon (3) et l'extrémité (2) lorsqu'il est soumis à un choc et à permettre le déplacement du tampon, à l'encontre des moyens absorbeurs de chocs (19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens absorbeurs de chocs (19) sont disposés avec un axe longitudinal (K) s'étendant dans l'axe longitudinal (W) du tampon (3). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens absorbeurs de chocs (19) sont disposés dans un siège (12) correspondant, réalisé dans l'extrémité (2) du véhicule ferroviaire, le tampon se déplaçant dans ledit siège (12) après que le choc se soit produit, à l'encontre des moyens absorbeurs (19), les parois (13, 13A, 14, 14A) dudit siège définissant un guide pour ledit déplacement du tampon (3). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens absorbeurs de chocs sont constitués d'un corps métallique réalisé en nid d'abeilles (20). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps en nid d'abeilles est réalisé en métal léger, tel que de l'aluminium, ou bien en alliage léger, tel qu'en un alliage d'aluminium. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps en nid d'abeilles (20) est monopièce. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps en nid d'abeilles (20) comprend un pluralité de parties placées de façon adjacente et le long d'un même axe (K). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens absorbeurs de chocs (19) sont constitués d'un corps en matériau élastomère. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens absorbeurs de chocs (19) sont constitués d'un actionneur hydraulique placé dans l'axe du tampon.15 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de liaison susceptibles d'être brisés sont constitués par des boulons (10) reliant le tampon à l'extrémité (2), en passant à travers un élément (8) en forme de plaque, fixé au tampon.