Brevet FR2873060A1 — publié le 20060120

La présente invention concerne les équipements de sablage montés sur un véhicule de transport pour projeter du sable sous pression devant ses roues en cas de patinage. Si l'on considère par exemple les véhicules circulant sur des rails, tels que les trains et les tramways, ils présentent des capacités de freinage très limitées car le coefficient de frottement métal sur métal est relativement faible. En particulier, les feuilles mortes ou autres déchets susceptibles de tomber sur les rails risquent de former un film qui, en cas de freinage, va s'agglomérer en formant un coin sur lequel la roue, qui ne tourne plus, va glisser. Ce patinage peut aussi se présenter lors d'une accélération de la motrice. Il est donc classique de monter, sur le véhicule, un réservoir de sable alimentant, sur commande, des buses de sablage débouchant devant les roues. Le sable est éjecté par de l'air comprimé issu d'un réservoir alimenté par un compresseur. Toutefois, la liaison entre le réservoir et le compresseur, réalisée par un tube métallique afin de résister à la pression, est soumise à des vibrations intenses et a tendance à se rompre, en particulier à ses extrémités de fixation. Par ailleurs, l'ensemble réservoir/compresseur présente un encombrement relativement gênant, compte tenu du volume réduit disponible sur le véhicule. Bien que le domaine privilégié d'application de l'invention soit le transport sur rails, l'invention est aussi applicable aux véhicules de transport sur route, en cas de pluie ou de verglas. La présente invention vise à traiter au moins l'un des problèmes cidessus. A cet effet, l'invention concerne un équipement de sablage pour véhicule de transport, comprenant un compresseur d'alimentation d'un réservoir d'air sous pression, caractérisé par le fait que le réservoir d'air 5 constitue un châssis du compresseur. Ainsi, le compresseur forme, avec le réservoir, un bloc compact. Le tube de liaison ci-dessus appartient ainsi à ce bloc et il peut donc être très court, voire inexistant en cas d'étroite intégration. En particulier, le compresseur et le réservoir étant situés en un même endroit du véhicule, ils subissent simultanément les mêmes vibrations externes, de sorte que ces vibrations en mode commun n'exercent que peu de contraintes différentielles entre eux. De plus, les vibrations différentielles éventuellement subsistantes sont fortement réduites puisque ces deux éléments sont étroitement couplés mécaniquement, du fait que l'un porte l'autre. Avantageusement, le châssis comporte des moyens de fixation au véhicule, par exemple agencés pour fixer le 20 châssis sous une caisse du véhicule. L'équipement peut ainsi être disposé accroché sous la caisse, et donc à l'écart du volume utile pour le transport. Le châssis est avantageusement tubulaire, car ainsi le châssis forme une poutre constituée par l'au moins un tube évoqué ci-dessus, de sorte que son moment ou inertie de flexion atteint une valeur maximale tout en offrant un volume d'air maximal et un poids minimal. Le châssis peut comporter un tube-réservoir replié 30 sensiblement en U et portant des moyens de montage du compresseur. L'inertie à la flexion est ainsi optimale à la fois par rapport à la direction des branches du U mais aussi par rapport à la direction perpendiculaire à celle-ci définie par la base du U. Le tube-réservoir peut en particulier être replié en boucle fermée, par exemple rebouclé en tore ou sous forme de deux U reliés par les extrémités de leurs branches, à section transversale de préférence sensiblement circulaire pour offrir un volume d'air maximal. Le tube-réservoir replié est avantageusement solidaire de, et raccordé à, une pluralité de montants sous forme de tubes-réservoirs d'accrochage, s'étendant sensiblement selon une direction perpendiculaire à un plan d'extension du tube-réservoir replié et comportant chacun, à une extrémité libre, les moyens de fixation au véhicule. Le tube-réservoir peut encore former au moins un arceau de suspension, comportant les moyens de fixation, portant au moins un tronçon de support du compresseur. Il s'agit alors par exemple de deux arceaux parallèles verticaux en "U", voire en "O", formant des berceaux portant un plancher-réservoir, qui peut par exemple être aussi en "U" ou en "O". Le châssis-réservoir comporte de préférence un flotteur de commande d'une soupape d'évacuation de liquide 25 de condensation. Pour amortir les vibrations, le compresseur est avantageusement supporté par une plaque support montée en sandwich, c'est-à-dire à faces opposées en contact avec respectivement deux premières surfaces de contact, mutuellement en regard, appartenant à deux couches d'amortissement respectives de matériau élastique présentant des deuxièmes surfaces respectives mutuellement opposées et en butée sur deux butées respectives dont l'une au moins est agencée pour aussi constituer une butée pour la plaque support en cas de disparition de la couche d'amortissement associée. La plaque support est ainsi doublement bridée, en cascade. Un dispositif de commande du compresseur est avantageusement agencé pour au moins maintenir une activation du compresseur, après une commande de sablage, jusqu'à rétablissement d'une pression minimale de consigne de repos dans le réservoir. Il s'agit donc d'un minimum garanti de pression haute, de réserve. On dispose ainsi d'une réserve d'air comprimé permettant d'effectuer le sablage sans délai après une 15 commande de sablage. Le dispositif de commande peut être agencé pour, en cas de début de sablage, activer le compresseur après temporisation. En cas de courte commande de sablage, on peut ainsi prévoir d'omettre d'activer le compresseur, sachant que celui-ci s'activera toutefois si un seuil bas de pression est franchi à la descente, par exemple une pression représentant une fraction déterminée de la pression. minimale de consigne. La réserve de gaz constitue ainsi un intégrateur permettant de lisser les commandes d'activation du compresseur. La temporisation peut être fonction d'une valeur de débit d'air prélevé du réservoir, car effectuée par un moyen de détection du franchissement à la descente du seuil bas de pression de l'air, à partir d'au moins la pression de consigne. La réserve d'air au-dessus du seuil minimal constitue ainsi un temporisateur. En variante, le dispositif de commande est agencé pour détecter un instant de début de sablage, pour alors lancer une temporisation de durée déterminée, et pour activer le compresseur à expiration de la temporisation. Il s'agit alors d'une temporisation à base par exemple d'un dispositif pneumatique chargé à une pression prédéterminée et que l'on vide sous débit déterminé pour détecter la passage sous un seuil bas, ou encore un dispositif électronique comportant un compteur relié en sortie à un comparateur recevant par ailleurs une valeur de temps de consigne. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation de l'équipement selon l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue avant en perspective de dessus montrant le châssis-réservoir, - la figure 2 est une même vue avant reprenant de même les éléments de la figure 1, le châssis portant alors le compresseur, - la figure 3 correspond à la figure 2, mais en vue en perspective arrière, et - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de sécurité de montage du compresseur sur le châssis. La figure 1 est une vue en perspective de dessus, et ici dite avant, d'un châssis tubulaire 10, constituant un réservoir d'air comprimé destiné à être envoyé dans une buse, non dessinée, de sortie d'un réservoir de sable, qui peut donc être distant. Le châssis 10 comporte une embase constituée essentiellement par un tube replié en forme de U, à branches 1 et 3 et à base 2, s'étendant parallèlement à un plan horizontal. Deux bouchons vissés 31 et 33 ferment les extrémités respectives des branches 1 et 3. Deux embouts respectivement d'entrée 1A et de sortie 3A du U assurent les liaisons pneumatiques avec l'extérieur. Deux plaques 8 et 9 relient mutuellement les branches 1 et 3 pour servir d'entretoises rigidifiant le U et pour servir de plancher porteur d'un compresseur 20, représenté sur les figures 2 et 3. De chaque branche 1 et 3 s'élèvent verticalement deux montants ou colonnes respectivement 4, 5 et 6, 7 de même longueur, qui sont fixés, ici par soudage, à la branche respective 1 et 3 et en liaison pneumatique avec celle-ci, pour ainsi accroître le volume de réservoir jusqu'à ici 4, 2 litres. Les colonnes 4 à 7 sont coiffées par une platine horizontale 11, ici essentiellement une tôle en forme de H à branches portant des cornières de rigidification, qui sert à fermer de façon étanche les extrémités des colonnes tubulaires 4 à 7, par des pattes de fermeture et de fixation par accrochage 12, munies de bouchons de fermeture. Les pattes 12 comportent en outre des trous 13 pour une fixation suspendue par boulonnage à des goujons portés par une surface sensiblement horizontale, précisément ici en dessous de la caisse d'un tramway. La référence 40 désigne une plaque de modèle de l'équipement. On comprendra que les indications d'orientation horizontale ou verticale de la présente description correspondent, dans un but de clarté de l'exposé, à la position fonctionnelle de l'équipement dans la présente forme de réalisation pour une application particulière. Ces indications d'orientation resteraient bien évidemment valables, avec la transposition voulue, pour un équipement monté différemment sur un véhicule. La figure 2 montre en plus le compresseur 20, celui-ci comprenant essentiellement un bloc classique moto- compresseur d'air, à moteur électrique 21 entraînant une tête de compresseur 22, c'est-à-dire ici un piston coulissant dans un cylindre. Le compresseur 20 comporte en outre un pressostat de régulation 23, contenant un capteur (non dessiné) de mesure de pression à membrane déformable, ou montée mobile, pour détecter le franchissement à la montée d'une valeur de seuil haut de pression de consigne, afin de désactiver le moteur 21, et pour détecter le franchissement à la descente d'un seuil bas de pression, d'activation du moteur 21. A cet effet, la membrane porte deux lames interruptrices de contact de deux interrupteurs respectifs de commande de relais 50 (fig. 3), lames tournées à l'opposé l'une de l'autre, pour respectivement relier, à une première extrémité de course de la membrane, deux plots d'une première paire de contacts, ou bien relier, à une extrémité opposée de la course, deux autres plots d'une seconde paire de contacts. En variante, chaque lame est reliée en permanence à l'un des plots, ou à une extrémité équivalente de fil conducteur, pour fonctionner à la façon d'une lame commutatrice de relais. La membrane peut n'être couplée aux deux lames mobiles que par une tige de man uvre. Il est aussi prévu un filtre à air 24, une prise de pression 25, pour une mesure éventuelle par manomètre, et une soupape de sécurité 26 à seuil haut. Un manomètre détendeur 27 abaisse la pression de l'air sortant du réservoir 1 à 7 depuis une valeur d'au moins 8 bars (valeur haute, de seuil de consigne, c'est-à-dire valeur minimale garantie au repos), voire 10 bars, jusqu'à 5 bars utiles. Un flexible 28 en sortie du compresseur 20 est relié à l'embout d'entrée lA du réservoir 1 à 7 ainsi qu'à un tuyau capillaire 30 de mise à l'évent relié en sortie au pressostat 23 qui en commande la mise à l'évent après l'arrêt du compresseur 20, un clapet anti-retour de vidage 29 étant de ce fait monté au niveau de l'embout d'entrée 1A. Une tôle verticale formant capot avant 41 protège le compresseur 20. Les références 43 désignent deux exemplaires d'un dispositif de sécurité mécanique concernant le montage avec amortisseur du compresseur 20 sur le châssis 10, dispositif représenté sur la figure 4. La figure 3 montre en plus un capot arrière 42 de protection du moteur 21 et des relais de commande 50 servant à la gestion du fonctionnement de l'équipement et commandant en particulier le moteur 21. Un ou plusieurs connecteurs d'alimentation générale 51 permettent aussi de relier le pressostat de commande 23 aux relais 50 qu'il commande et permettent en outre de brancher un appareil de test. La référence 44 désigne un troisième exemplaire du dispositif de sécurité mécanique 43. L'un des relais 50, qui est commandé directement, sur une entrée d'armement, par le contact "bas", de détection du seuil bas du pressostat 23, est de type à auto-maintien, c'est-à-dire est un bistable à maintien magnétique, de façon à maintenir l'excitation du moteur 21 lorsque la commande de détection du seuil bas l'a activé, et alors qu'ensuite cette commande s'auto-détruit puisque le contact "bas" va s'ouvrir du fait que la pression remonte dans la plage limitée par les deux seuils, respectivement bas et haut. Le contact "haut", de détection de seuil haut, de consigne de pression de repos, peut donc commander une entrée opposée de remise à zéro de ce même relais. En cas de début de sablage, le pressostat de commande 23 active le compresseur 20 après temporisation. La temporisation est fonction d'une valeur de débit d'air prélevé du réservoir 1 à 7, ici 4 litres par seconde, car effectuée par détection du franchissement à la descente du seuil bas de pression de l'air, à partir d'au moins la pression de consigne. Le pressostat 23 maintient une activation du moteur 21, après une commande de sablage, jusqu'à rétablissement d'au moins la pression de consigne de repos. La présence des seuils haut et bas assure une certaine valeur d'hystérésis pour un fonctionnement avec intégration des commandes qui évite une rafale de courtes interruptions entrelacées avec de courtes activations du moteur 21. La référence 60 désigne un petit réservoir de purge de liquide, branché en partie basse du U 1, 2, 3, et destiné à recevoir de l'eau de condensation de l'humidité que contient l'air. Le réservoir 60 contient un flotteur, non visible, qui, lorsqu'il atteint un certain niveau, commande l'ouverture d'un clapet de purge situé en partie basse et rappelé en position fermée par un ressort ou par uniquement la pression interne de l'air, transmise à l'eau. En variante, le flotteur pourrait être disposé directement dans le U du châssis 1 à 3, de préférence dans une partie abaissée, par exemple par inclinaison du plan d'extension du châssis en U 1 à 3, de façon à ce qu'il ne tolère qu'une faible quantité de liquide. La figure 4 représente l'un des dispositifs de sécurité 43. Le compresseur 20 est monté sur une plaque de tôle support 82 portée par la plaque de plancher 8. Sur une vis 84, à axe vertical et à tête en position basse, sont successivement embrochées la plaque de plancher 8 et un écrou 85 serrant celle-ci en coopération avec la tête de la vis 84. La vis 84 équivaut ainsi à un goujon soudé. La plaque support 82 est ensuite embrochée sur la vis 84 par un trou de montage muni, sur deux embouchures opposées, de rondelles d'amortissement des vibrations 86 et 87, en matériau élastique. Un écrou supérieur de bridage 89 maintient l'ensemble, à travers ici une rondelle métallique 88, sous une pression de serrage limitée prédéterminée, permettant aux rondelles 86, 87 de présenter l'élasticité voulue, axialement voire aussi radialement. Les rondelles 86, 87 sont ici intégrées en une seule pièce, sous la forme d'un passe-fil, c'est-à-dire un élément sensiblement torique à pourtour externe présentant une rainure dans laquelle vient s'engager le bord du trou de passage de la plaque support 82, pour que les bords de la rainure recouvrent les embouchures ci-dessus à la façon d'un rivet. La rondelle métallique 88, et éventuellement l'écrou 89, présente un diamètre externe supérieur à une valeur de diamètre du trou de la plaque 82, c'est-à-dire que la rondelle élastique supérieure 87 ne constitue pas un élément d'élargissement nécessaire pour maintenir la plaque support 82 dans la position axiale voulue. La seule fonction nécessaire des rondelles élastiques 86 et 87 est l'amortissement axial, c'est-à-dire est liée à leur épaisseur, avec accessoirement un amortissement radial, selon le plan de la plaque support 82. Le compresseur 20 est ainsi supporté par la plaque support 82 dont les faces opposées sont en contact avec respectivement deux premières surfaces de contact, mutuellement en regard, appartenant aux deux couches respectives de matériau élastique 86, 87 présentant des deuxièmes surfaces respectives mutuellement opposées et en butée sur les deux butées respectives que constituent l'écrou inférieur 85 et l'écrou supérieur de bridage 89, ce dernier constituant aussi une butée pour la plaque support 82 en cas de destruction de la couche supérieure associée 87. Ceci est aussi valable pour l'écrou inférieur 85, mais d'un intérêt moindre puisque la plaque plancher 8 constitue aussi une butée. En variante, la rondelle ici monobloc 86, 87 aurait pu être retenue en place d'une autre façon, par exemple par collage à la vis 84 ou par un cavalier fixé à la plaque plancher 8. Toutefois, le présent montage est sécuritaire car, en cas de rupture de la rondelle supérieure 87, l'écrou 89 constitue une bride de retenue par butée axiale de sécurité, empêchant toute libération de la plaque support 82. En variante encore, la vis 84 pourrait être remplacée par une fourche à branches horizontales emprisonnant des zones de surface inférieure et supérieure d'un bord de la plaque support 82, la maintenant ainsi à distance voulue de la plaque plancher 8, le maintien latéral en position cadrée étant assuré par le nombre voulu de telles fourches en pourtour de la plaque support 82. 2873060 12 Revendications 1. Équipement de sablage pour véhicule de transport, comprenant un compresseur (20) d'alimentation d'un réservoir d'air sous pression, caractérisé par le fait que le réservoir d'air constitue un châssis (10) du compresseur (20). 2. Équipement selon la revendication 1, dans lequel le châssis (10) comporte des moyens (11) de fixation au véhicule. 3. Équipement selon la revendication 2, dans lequel les moyens de fixation (11) sont agencés pour fixer le châssis sous une caisse du véhicule. 4. Équipement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le châssis (10) est tubulaire. 5. Équipement selon la revendication 4, dans lequel le châssis comporte un tube-réservoir (1, 2, 3) replié sensiblement en U et portant des moyens (8, 9) de montage du compresseur {20). 6. Équipement selon la revendication 5, dans lequel le tube-réservoir (1, 2, 3) est replié en boucle fermée. 7. Équipement selon l'une des revendications 2 et 3, en combinaison avec l'une des revendications 5 et 6, dans lequel le tube-réservoir replié (1, 2, 3) est solidaire de, et raccordé à, une pluralité de montants sous forme de tubes-réservoirs d'accrochage (5, 6, 7, 8), s'étendant sensiblement selon une direction perpendiculaire à un plan d'extension du tube-réservoir replié (1, 2, 3) et comportant chacun, à une extrémité libre, les moyens (11) de fixation au véhicule. 8. Équipement selon l'une des revendications 2 et 3, en combinaison avec l'une des revendications 5 et 6, dans 2873060 13 lequel le tube-réservoir forme au moins un arceau de suspension, comportant les moyens de fixation (11), portant au moins un tronçon (1, 2, 3) de support du compresseur (20) . 9. Équipement selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le compresseur (20) est supporté par une plaque support (82) à faces opposées en contact avec respectivement deux premières surfaces de contact, mutuellement en regard, appartenant à deux couches d'amortissement respectives de matériau élastique (86, 87) présentant des deuxièmes surfaces respectives mutuellement opposées et en butée sur deux butées. respectives (85, 89) dont l'une au moins (89) est agencée pour aussi constituer une butée pour la plaque support (82) en cas de disparition de la couche d'amortissement associée (87). 10. Équipement selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le châssis-réservoir (10) comporte un flotteur de commande d'une soupape d'évacuation de liquide de condensation. 11. Équipement selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel un dispositif (23) de commande du compresseur (20) est agencé pour au moins maintenir une activation du compresseur (20), après une commande de sablage, jusqu'à rétablissement d'une pression minimale de consigne de repos dans le réservoir (10). 12. Équipement selon la revendication 11, dans lequel le dispositif de commande (23) est agencé pour, en cas de début de sablage, activer le compresseur (20) après temporisation. 13. Équipement selon la revendication 12, dans lequel la temporisation est fonction d'une valeur de débit d'air prélevé du réservoir, car effectuée par un moyen de détection du franchissement à la descente d'un seuil bas de pression de l'air, à partir d'au moins la pression de consigne. 14. Équipement selon la revendication 12, dans lequel le dispositif de commande est agencé pour détecter un instant de début de sablage, pour alors lancer une temporisation de durée déterminée, et pour activer le compresseur (20) à expiration de la temporisation.