Brevet FR2793464A1 — publié le 20001117

L'invention concerne les véhicules ferroviaires et plus particulièrement une caisse d'un tel véhicule comprenant des éléments de structure métalliques, ainsi que des tôles de carrosserie dites tôles de face et des panneaux de vitrage juxtaposés. A lheure actuelle, sur les véhicules ferroviaires dont la caisse comprend des éléments de structure auxquels sont fixées des tôles de face, ces tôles sont fixées aux éléments de structure par des soudures effectuées alors que ces éléments sont déjà montés sur le châssis du véhicule. Lorsque les tôles sont en acier conventionnel, pouvant être allié, elles sont soudées par leurs chants à la face extérieure de lélément de structure, au moyen d'une soudure conventionnelle, avec un métal d'apport ; la présence de ce métal d'apport sur un chant de la tôle de face en vis à vis duquel est destiné à être disposé un chant d'un panneau de vitrage empêche de juxtaposer ce panneau de vitrage à proximité immédiate de la tôle. Il en résulte la présence d'un espace de l'ordre du centimètre, entre les panneaux de vitrage et la tôle, qu'il est nécessaire de boucher avec un mastic, ce qui est inesthétique. Un but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en permettant de réduire l'espace entre les chants respectifs des tôles de face et des panneaux de vitrage. Par ailleurs, lorsque les tôles sont en acier inoxydable, elles sont fixées aux éléments de structure par des soudures par points, et on observe, en plus des retraits de soudure, des déformations en auréoles dues à l'échauffement d'une zone assez large autour du point de soudure, et un manque de planéité de ces tôles de relativement grandes dimensions. Il en résulte un aspect légèrement ondulé également inesthétique. Un autre but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en évitant d'avoir à effectuer des soudures par points sur le site pour fixer les tôles de face aux éléments de structure de la caisse du véhicule ferroviaire. A cette fin, l'invention concerne une caisse de véhicule ferroviaire comportant des éléments de structure, ainsi que des tôles de face et des panneaux de vitrage juxtaposés, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments de structure présentant des lumières traversantes à l'intérieur desquelles des tôles de face sont soudées à ces éléments de structure par des apports de soudure tandis que le chant de ces tôles de face qui est le plus voisin des lumières comportant des apports de soudure n'est pas soudé à l'élément de structure correspondant afin d'être exempt de soudure, et en ce qu'un chant d'un panneau de vitrage est approximativement en aboutement avec ledit chant de tôle de face exempt de soudure, à proximité immédiate de celui-ci par suite de l'absence de soudure entre le chant du panneau de vitrage et ce chant de tôle de face. La caisse selon l'invention peut de plus présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - des tôles de face comportent au moins un moyen de liaison par lequel elles sont soudées à l'élément de structure par des apports de soudure à lintérieur des lumières de l'élément de structure ; - les moyens de liaison sont des bandes ou des plats en acier ; - des tôles de face et des moyens de liaison sont fixés ensemble par des soudures par points ou des collages ; - des tôles de face sont solidarisées chacune à au moins deux éléments de structure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description de formes de réalisation de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs, illustrée par les dessins joints dans lesquels : - la figure 1 montre schématiquement en section par un plan parallèle au plan du châssis du véhicule, un assemblage de pièces entrant dans la constitution d'une caisse de véhicule conforme à la technique antérieure dans laquelle les tôles de face sont des tôles en acier conventionnel ; - la figure 2 montre schématiquement, en section par un plan parallèle au plan du châssis du véhicule, un assemblage de pièces entrant dans la constitution d'une caisse de véhicule selon l'invention dans laquelle les tôles de face sont des tôles en acier conventionnel ; - la figure 3 montre schématiquement, en section par un plan parallèle au plan du châssis du véhicule, un assemblage de pièces entrant dans la constitution d'une caisse de véhicule conforme à la technique antérieure dans laquelle les tôles de face sont des tôles en acier inoxydable ; et - la figure 4 montre schématiquement, en section par un plan parallèle au plan du châssis du véhicule, un assemblage de pièces entrant dans la constitution d' une caisse de véhicule selon l'invention dans laquelle les tôles de face sont des tôles en acier inoxydable. Sur la figure 1 montrant un assemblage de pièces conventionnel, on voit, en section, une partie d'un élément de structure 1 de châssis de caisse de véhicule ferroviaire, servant de support à au moins une tôle de face 2 (appelée -dans la technique tôlage de face ) , fixée à cet élément 1 par soudage ; un panneau de vitrage 3 dont le mode de fixation au support 1 est sans importance pour 'L' 1nvention est juxtaposé à la tôle de face 2, et afin que les faces extérieures respectives du panneau de vitrage et de la tôle de face soient approximativement coplanaires malgré la différence d'épaisseur entre ces deux pièces (montage dit affleurant ), lélément de structure 1 est replié de telle manière qu'il offre au moins deux surfaces de support parallèles décalées respectivement pour la tôle de face et le panneau de vitrage. La fixation par soudage de la tôle 2 à l'élément 1 est effectuée au moyen de soudures réalisées dans des zones espacées l'une de l'autre ou d'un cordon de soudure 4, avec un métal d'apport entre un chant de la tôle et la face extérieuire de l'élément de structure. La présence de la soudure, et plus précisément du métal d'apport, ne permet pas de rapprocher très près l'un de l'autre la tôle et le panneau de vitrage, et l'espace entre ces deux pièces doit être comblé par un large joint de mastic (non représenté). Sur la figure 2, les éléments communs aux figures 1 et 2 portent les mêmes références numériques que sur la figure 1 ; on voit également en section une partie d'un élément de structure 1 de châssis de caisse de véhicule ferroviaire, servant de support de fixation à au moins une tôle de face 2 et à un panneau de vitrage 3. Selon l'invention, l'élément de structure 1, par ailleurs identique à celui décrit en référence à la figure 1, présente des lumières traversantes 5 à travers lesquelles les tôles 2 sont visibles et accessibles par un outil de soudage ; ces lumières permettent ainsi de souder la face arrière des tôles 2 à au moins un chant et ici à deux chants en regard, des lumières traversantes 5 ainsi, comme on le voit sur la figure 2, les tôles sont soudées aux éléments de structure par des apports de soudure 6 à l'intérieur des lumières, et le chant des tôles qui est le plus voisin des lumières comportant des apports de soudure n'a plus besoin d'être soudé à l'élément de structure et est exempt de soudure ; aussi, un chant du panneau de vitrage 3 le plus voisin peut être mis approximativement en aboutement avec ce chant de la tôle, à proximité immédiate de celui-ci (à 5 mm ou moins) par suite de l'absence de soudure entre ces deux chants ; le faible espace qui subsiste est comblé par un joint de mastic beaucoup plus mince que dans le cas de la technique antérieure, et ainsi beaucoup moins visible. Sur la figure 3, la tôle de face est une tôle en acier inoxydable fixée à l'élément de structure 1 par des soudures par points 7 soudant les faces en regard de ces deux pièces. Comme les soudures par points sont réalisées sur le site et les tôles sont de grandes dimensions, il est difficile d'appliquer parfaitement les tôles contre les éléments de structure, et de prendre au moment d'effectuer la soudure toutes les mesures possibles pour éviter des déformations des tôles en auréoles dues à l'échauffement d'une zone assez large autour du point de soudure, et un défaut de planéité. Il en résulte un aspect quelque peu inesthétique. Sur la figure 4, les éléments communs avec des éléments des autres figures portent les mêmes références numériques ; on y voit également en section une partie d'un élément de structure 1 de châssis de caisse de véhicule ferroviaire servant de support à au moins une tôle de face 2 et à un panneau de vitrage 3. Selon l'invention, l'élément de structure 1 présente des lumières traversantes 5. Egalement selon l'invention, la tôle de face 2 est munie de moyens de liaison 21 ici sous la forme de bandes ou de plats en acier soudés par des soudures par points 8 ou collés à elle, et c'est par ces moyens de liaison que les tôles 2 sont fixées aux éléments de structure 1, au travers des lumières traversantes 5. Les moyens de liaison ici sous la forme de bandes ou de plats 21, étant en acier conventionnel, pouvant être allié, sont soudés aux éléments de structure 1 par des apports de soudure 6 à l'intérieur des lumières. Cette disposition permet de préparer les tôles de face 2, préalablement à leur soudage sur le site aux éléments de structure 1, en les munissant de bandes ou de plats 21 au moyen de soudures par points ou de collages, alors qu'elles sont appliquées contre un support évitant leur déformation, avec toutes les précautions susceptibles d'éviter de telles déformations dues notamment à l'échauffement au voisinage de la soudure ou du collage. Ensuite, les tôles 2 sont transportées sur le site et soudées de manière conventionnelle aux éléments de structure 1, en apportant un produit de soudure dans les zones à souder, c'est à dire entre la face arrière des bandes ou des plats 21 et les chants des lumières 5. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation telles qu'elles sont ci-dessus décrites et représentées, et on pourra en prévoir d'autres sans sortir de son cadre ; en particulier, il est clair qu'une tôle de face ou un panneau de vitrage sont généralement fixés à deux éléments de structure ou plus, et que tout élément de structure peut être adapté pour la fixation de plusieurs tôles de face et/ou plusieurs panneaux de vitrage conformément à l'invention. REVENDICATIONS 1. Caisse de véhicule ferroviaire comportant des éléments de structure (1), ainsi que des tôles de face (2) et des panneaux de vitrage (3) juxtaposés, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments de structure (1) présentant des lumières traversantes (5) à l'intérieur desquelles des tôles de face sont soudées à ces éléments de structure par des apports de soudure (6) tandis que le chant de ces tôles de face (2) qui est le plus voisin des lumières (5) comportant des apports de soudure (6) n'est pas soudé à l'élément de structure correspondant afin d'être exempt de soudure, et en ce qu'un chant d'un panneau de vitrage (3) est approximativement en aboutement avec ledit chant de tôle de face exempt de soudure, à proximité immédiate de celui-ci par suite de l'absence de soudure entre le chant du panneau de vitrage et ce chant de tôle de face. 2. Caisse de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que des tôles de face (2) comportent au moins un moyen de liaison (21) par lequel elles sont soudées à l'élément de structure par des apports de soudure (6) à l'intérieur des lumières (5) de l'élément de structure (1) . 3. Caisse de véhicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de liaison (21) sont des bandes ou des plats en acier. 4. Caisse de véhicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que des tôles de face et des moyens de liaison (21) sont fixés ensemble par des soudures par points (8) ou des collages. 5. Caisse de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des tôles de face (2) sont solidarisées chacune à au moins deux éléments de structure (1).