Brevet FR2973323A1 — publié le 20121005

La présente invention entre dans le domaine des installations de chemins de fer et en particulier de distribution de sable pour les réservoirs de sable des véhicules sur rails, notamment des locomotives. On sait que pour augmenter l'adhérence entre le rail et les roues d'une locomotive, lors d'un freinage d'urgence ou lors d'un démarrage afin d'éviter un patinage, on projette du sable devant les roues. Cette projection de sable est réalisée au travers de sableurs comprenant des déversements associés à un réservoir. Le remplissage des réservoirs des sableurs est réalisé dans les gares sur des voies équipées à cet effet d'installations de distribution, lesquelles comportent des moyens de stockage, des moyens de transfert sous pression, et des postes de distribution 3, équipés chacun de moyens de distribution. Les moyens de stockage comprennent un silo alimentant un réservoir de transfert prévu apte à être mis sous pression, et connecté aux moyens de transfert qui se présentent sous la forme d'une conduite de transfert, constituée généralement d'un tuyau de 76mm de diamètre pouvant mesurer plusieurs centaines de mètres de long, et sur laquelle sont piqués les moyens de distribution, tandis que des insufflateurs d'air comprimé sont connectés à ladite conduite de transfert, disposés le long de celle-ci à intervalles réguliers, afin de maintenir la fluidisation du sable et permettre son déplacement jusqu'aux dits moyens de distribution. Les moyens de distribution se présentent chacun, pour chaque poste de distribution, sous la forme d'un réservoir associé à des moyens de mise sous pression et des moyens de décompression, et comprenant un pistolet de distribution. En pratique, les opérateurs remplissent les réservoirs des sableurs au moyen des pistolets de distribution. Lorsque le pistolet est décroché, la vanne de décompression du réservoir est fermée tandis que ce dernier est mis sous pression, et l'ouverture du pistolet déclenche l'écoulement du sable. Quand un certain niveau bas du réservoir est atteint, la vanne de mise en pression se ferme et le sable ne s'écoule pas normalement du pistolet, lequel est alors fermé puis raccroché. Cela provoque l'ouverture de la vanne de décompression et celle de remplissage du réservoir au travers de la conduite de transfert, en provenance du réservoir de transfert. Lorsqu'un niveau haut de remplissage est atteint, ce qui est détecté par un capteur, l'opérateur en est averti et il peut reprendre la distribution. Une telle installation présente des inconvénients. En effet, si plusieurs opérateurs travaillent en même temps, chacun à un poste de distribution différent, et que plusieurs de ces derniers viennent à nécessiter un remplissage, la séquence de remplissage des postes est alors organisée selon la règle premier en demande, premier en remplissage, ce qui crée des temps d'attente qui s'additionnent. Si dans le même temps le réservoir de transfert atteint son niveau bas, l'ensemble du système de transfert est mis hors pression pour permettre le remplissage par gravité du réservoir de transfert. La pression résiduelle des insufflateurs fait avancer le sable dans la conduite de transfert créant ainsi des vides. Après remplissage du réservoir de transfert et mise sous pression, ces vides sont rapidement comblés par le sable qui se déplace alors à très grande vitesse avec pour conséquence une usure importante des tuyauteries. La présente invention a pour but de proposer une installation de distribution de sable permettant de remédier aux divers inconvénients précités. A cet effet, il est proposé une installation de distribution de sable destinée à alimenter des réservoirs de sableurs de véhicules sur rails, comportant des moyens de stockage comprenant un silo alimentant un réservoir de transfert prévu apte à être mis sous pression, et connecté à des moyens de transfert se présentant sous la forme d'au moins une conduite de transfert sur laquelle sont piqués des moyens de distribution, les moyens de distribution comprenant chacun un réservoir tampon inférieur associé à des moyens de mise sous pression, des moyens de décompression, ainsi qu'un pistolet de distribution du sable contenu dans le réservoir tampon inférieur. Cette installation est particulière en ce qu'elle comporte au moins un deuxième réservoir de transfert, prévu apte à être mis sous pression, et connecté auxdits moyens de transfert, et des moyens de gestion de l'alimentation des réservoirs de transfert et de leur vidage vers les moyens de transfert configurés pour permettre une alimentation constante et sous pression desdits moyens de transfert. Ces dispositions permettent une mise à disposition constante de sable au niveau des moyens de transfert. Selon d'autres caractéristiques : - lesdits réservoirs de transfert peuvent être associés à des moyens de mise sous pression au travers de vannes, à des vannes de décompression, à des vannes de remplissage et à des vannes d'ouverture vers lesdits moyens de transfert, et comportant également des moyens de gestion de l'ouverture et de la fermeture desdites vannes qui permettent de réaliser la connexion auxdits moyens de transfert, du réservoir de transfert plein lorsque l'autre est vide, après mise sous pression dudit réservoir plein, puis à remplir par gravité ledit réservoir vide après sa mise en décompression, en sorte de maintenir lesdits moyens de transfert sous pression, - des insufflateurs d'air comprimé peuvent être connectés à ladite conduite de transfert, - chacun des moyens de distribution peut comprendre un réservoir tampon supérieur conçu apte à être alimenté par les moyens de transfert et à alimenter ledit réservoir tampon inférieur et des moyens de gestion des remplissages et vidages desdits réservoirs tampon configurés pour que le vidage du réservoir tampon supérieur dans le réservoir tampon inférieur s'effectue sans interruption du vidage du réservoir tampon inférieur au niveau du pistolet de distribution ; ces dispositions permettent d'obtenir un débit de sable sans interruption au niveau des pistolets de distribution, - ledit réservoir tampon supérieur peut être relié au travers d'une vanne de transfert audit réservoir tampon inférieur, le réservoir tampon supérieur étant connecté à la conduite de transfert et comporte une vanne de décompression, tandis que le réservoir tampon inférieur est connecté au pistolet de distribution au travers d'une vanne de distribution, et comporte une vanne de mise sous pression, et en ce que lesdits moyens de gestion sont prévus aptes lors du vidage dudit réservoir tampon inférieur, alors que celui-ci est mis sous pression et que ladite vanne de transfert est fermée, à fermer ladite vanne de mise sous pression et à ouvrir ladite vanne de transfert pour permettre un écoulement rapide du sable contenu dans le réservoir tampon supérieur, vers ledit réservoir tampon inférieur, puis, après remplissage, à fermer ladite vanne de transfert et à ouvrir ladite vanne de mise sous pression, ainsi qu'à ouvrir ladite vanne de décompression le temps du remplissage dudit réservoir tampon supérieur, - ladite vanne de transfert peut présenter une section de passage au moins deux fois, de préférence au moins trois fois supérieure à celle de la vanne de distribution ; cela permet un transfert très rapide du réservoir tampon supérieur au réservoir tampon inférieur, - ladite vanne de distribution peut être une vanne à manchon automatique, permettant par le moyen d'un bouton poussoir au niveau du pistolet de l'actionner, et d'enclencher ensuite la gestion adaptée des autres vannes, - les réservoirs tampon et/ou les réservoirs de transfert peuvent présenter un volume inférieur à 25 litres, de préférence inférieure à 20 litres. De manière avantageuse, l'invention telle que décrite précédemment permet un écoulement continu de sable au pistolet. Le dessin annexé représente une vue schématique d'une installation de distribution de sable selon l'invention. Sur cette figure on peut voir une installation de distribution de sable comportant un silo 1 de stockage de sable, alimentant des moyens 2 de transfert, qui eux-mêmes alimentent, non limitativement, deux postes de distribution 3. Les moyens 2 de transfert comprennent deux réservoirs de transfert 4 et 5, chacun en relation avec le silo 1 au travers d'une vanne d'alimentation, respectivement 40 et 50. Les réservoirs de transfert 4 et 5 sont également connectés à une alimentation 20 en air comprimé, chacun au travers d'une vanne de mise sous pression respectivement 41 et 51, tandis qu'une vanne de décompression, respectivement 42 et 52, est intercalée entre le réservoir, respectivement 4 et 5, et sa vanne de mise sous pression, respectivement 41 et 51. Les réservoirs de transfert 4 et 5 sont connectés à une conduite de transfert 21, au travers de vannes de départ, respectivement 43 et 53, destinée à véhiculer le sable sous pression jusqu'aux postes de distribution 3. D'autre part, chacun des réservoirs de transfert 4 et 5 est équipé d'un capteur de niveau haut de remplissage, respectivement 44 et 54, et d'un capteur de niveau bas de remplissage, respectivement 45 et 55. On notera que, de manière connue en soi, la conduite de transfert 21 est associée à des insufflateurs 22, répartis à intervalles réguliers et alimentés par une conduite d'air comprimé 23. Au départ, les deux réservoirs de transfert 4, 5 sont remplis sur installation au repos. Lors d'une utilisation, le premier réservoir de transfert 4 est mis sous pression et est commuté par l'intermédiaire de la vanne 43 sur la conduite de transfert 21, laquelle est alimentée en air comprimé par les insufflateurs 22. Quand le premier réservoir de transfert 4 arrive au niveau bas, sonde 45 désactivée, le deuxième réservoir de transfert 5 est mis sous pression par ouverture de la vanne 51, et après une courte temporisation les vannes de départ 43, 53 des deux réservoirs de transfert 4, 5 commutent. L'installation reste sous pression, le premier réservoir de transfert 4 se met en décompression par ouverture de la vanne 42 et fermeture de la vanne 41, et la vanne de remplissage 40 s'ouvre pour le remplissage du premier réservoir de transfert 4 jusqu'à son niveau haut 44. La conduite de transfert 21 reste alimentée et sous pression sans aucune interruption. On évite par ailleurs les variations de pression dans la conduite 21, évitant par conséquent les chocs lors des remises sous pression. Chacun des postes de distribution 3 comprend deux réservoirs tampon disposés l'un au-dessus de l'autre, à savoir un réservoir tampon inférieur 30 et un réservoir tampon supérieur 31, reliés par une conduite 32 munie d'une vanne de transfert 33. Le réservoir tampon supérieur 31, dans la partie supérieure duquel débouche une conduite 24 issue de la conduite de transfert 21, est équipé d'une vanne de décompression 34 et d'un capteur 35 de niveau haut de remplissage, tandis que le réservoir tampon inférieur 30 est apte à être mis sous pression au travers d'une vanne de mise sous pression 36, connecté inférieurement à un pistolet de distribution 37 muni d'une vanne de distribution 38, et muni d'un capteur 39 de niveau haut de remplissage. Au repos, pistolet 37 raccroché, le réservoir tampon inférieur est rempli jusqu'à la sonde 39. Quand ce niveau est atteint, la vanne de transfert 33 entre les deux réservoirs tampon 30, 31 se ferme, et le remplissage du réservoir tampon supérieur 31 s'effectue jusqu'à la sonde 35. Puis la vanne de décompression 34 se ferme, la pression dans le réservoir tampon supérieur et la conduite de transfert 21, 24 s'équilibrent et l'écoulement du sable s'arrête. Au décroché d'un pistolet 37, le premier réservoir de transfert 4 est mis sous pression, ainsi que la conduite d'air comprimé 23 d'alimentation des insufflateurs 22. Au raccroché du dernier pistolet, l'installation reste sous pression jusqu'à ce que tous les réservoirs tampons haut de tous les postes de distribution 3 soient sur niveau haut atteint. Au décroché d'un pistolet 37, après mise sous pression du premier réservoir de transfert 4 le cas échéant, le réservoir tampon inférieur 30 est mis en pression par ouverture de la vanne 36. Le pistolet 37 est équipé d'une vanne de distributino 38 à manchon automatique, et d'un bouton poussoir commandant l'ouverture de cette vanne 38. Une impulsion sur ce bouton poussoir provoque donc l'ouverture de la vanne 38, et l'écoulement du produit par le pistolet 37. Dès que le contact de la sonde 39 est perdu, une temporisation est mise en route. Après 30 secondes, ce qui représente environ 7 à 8 litres de sable, la vanne de transfert 33 s'ouvre, alors que la vanne 36 de mise sous pression se ferme. Le sable contenu dans le réservoir tampon supérieur 31 s'écoule rapidement dans le réservoir tampon inférieur 30, la pression venant des insufflateurs 22 permet au réservoir tampon supérieur 31 de prendre le relais de la conduite de mise sous pression au niveau de la vanne 36 pour maintenir dans le réservoir tampon inférieur 30 une pression suffisante pour que l'écoulement au pistolet 37 se poursuive normalement, et le niveau haut 39 du réservoir tampon inférieur 30 est très vite atteint. Pendant toute cette opération le sable continue de couler au pistolet 37. Dès que le niveau haut 39 est atteint, la vanne de transfert 33 est fermée et la vanne de mise sous pression 36 est ouverte pour maintenir le débit de sable au niveau du pistolet 37. Au niveau du réservoir tampon supérieur la vanne de décompression 34 est ouverte pour un remplissage accéléré du réservoir tampon supérieur. Dès que le niveau haut 35 est atteint dans le réservoir tampon supérieur la vanne de décompression 34 est fermée. La quantité transférée lors de cette phase de remplissage du réservoir tampon supérieur peut être estimée à environ 8 litres, ce qui correspond au volume d'une longueur de conduite de transfert 21 de 1,8 mètre. La conduite de transfert 21 présente un diamètre de 76 mm, ou 2"1/2, ce qui donne un volume de 4,5 litres par mètre de longueur. Les avantages de la présente invention sont les suivants : - La conduite de transfert 21 est constamment alimentée en sable, et ne souffre pas de chocs de remise en pression. - Tous les temps d'arrêt au pistolet sont supprimés dans le mode de réalisation avec le réservoir tampon supérieur 31. - Le choix de la section de passage de la vanne de transfert 33, de 2 à 3 fois supérieur à la section des conduites d'alimentation et de départ, a l'avantage de permettre un transfert très rapide du sable du réservoir tampon supérieur vers le réservoir tampon inférieur. - La dimension et le volume très faible des réservoirs tampon leur permet d'échapper aux contrôles périodiques imposés par les normes aux réservoirs plus grands utilisés dans l'état de la technique, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation. - La dimension et le volume du réservoir tampon inférieur permet d'assurer une meilleurs fluidisation du sable pour un écoulement plus régulier au pistolet. - Le pistolet de distribution 17 est équipé d'une vanne 18 à manchon automatique, ce qui permet le contrôle par l'automatisme, et une fermeture par manque de sable, ce qui évite des projections de grains de sable à très grande vitesse. - Le flux dans la conduite de transfert est plus régulier et la vitesse plus faible, ce qui réduit considérablement l'usure. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS1) Installation de distribution de sable destinée à alimenter des réservoirs de sableurs de véhicules sur rails, comportant des moyens de stockage comprenant un silo (1) alimentant un réservoir de transfert (4) prévu apte à être mis sous pression, et connecté à des moyens de transfert se présentant sous la forme d'au moins une conduite de transfert (21) sur laquelle sont piqués des moyens de distribution (3, 24), les moyens de distribution comprenant chacun un réservoir tampon inférieur (30) associé à des moyens de mise sous pression, des moyens de décompression, ainsi qu'un pistolet (37) de distribution du sable contenu dans le réservoir tampon inférieur (30), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un deuxième réservoir de transfert (5), prévu apte à être mis sous pression, et connecté auxdits moyens de transfert (21), et des moyens de gestion de l'alimentation des réservoirs de transfert (4, 5) et de leur vidage vers les moyens de transfert (21) configurés pour permettre une alimentation constante et sous pression desdits moyens de transfert (21). 2) Installation selon la revendication précédente dans laquelle lesdits réservoirs de transfert (4, 5) sont associés à des moyens de mise sous pression (20) au travers de vannes de mise sous pression (41, 51), à des vannes de décompression (42, 52), à des vannes de remplissage (40, 50) et à des vannes de départ (43, 53) vers lesdits moyens de transfert (21), et comportant également des moyens de gestion de l'ouverture et de la fermeture desdites vannes (40, 41, 42, 43, 50, 51, 52, 53) qui permettent de réaliser la connexion auxdits moyens de transfert (21), du réservoir de transfert plein (4, 5) lorsque l'autre (4, 5) est vide, après mise sous pression dudit réservoir plein, puis à remplir par gravité ledit réservoir vide après sa mise en décompression, en sorte de maintenir lesdits moyens de transfert (21) sous pression. 3) Installation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle des insufflateurs (22) d'air 9comprimé sont connectés à ladite conduite de transfert (21). 4) Installation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chacun des moyens de distribution comprend un réservoir tampon supérieur (31) conçu apte à être alimenté par les moyens de transfert (21) et à alimenter ledit réservoir tampon inférieur (30) et des moyens de gestion des remplissages et vidages desdits réservoirs tampon (30, 31) configurés pour que le vidage du réservoir tampon supérieur (31) dans le réservoir tampon inférieur (30) s'effectue sans interruption du vidage du réservoir tampon inférieur (30) au niveau du pistolet de distribution (37). 5) Installation selon la revendication précédente, dans laquelle ledit réservoir tampon supérieur (31) est relié au travers d'une vanne de transfert (33) audit réservoir tampon inférieur (30), le réservoir tampon supérieur (31) étant connecté à la conduite de transfert (21) et comporte une vanne de décompression (34), tandis que le réservoir tampon inférieur (30) est connecté au pistolet de distribution (37) au travers d'une vanne de distribution (38), et comporte une vanne de mise sous pression (36), et en ce que lesdits moyens de gestion sont prévus aptes lors du vidage dudit réservoir tampon inférieur (30), alors que celui-ci est mis sous pression et que ladite vanne de transfert (33) est fermée, à fermer ladite vanne de mise sous pression (36) et à ouvrir ladite vanne de transfert (33) pour permettre un écoulement rapide du sable contenu dans le réservoir tampon supérieur (31), vers ledit réservoir tampon inférieur (30), puis, après remplissage, à fermer ladite vanne de transfert (33) et à ouvrir ladite vanne de mise sous pression (36), ainsi qu'à ouvrir ladite vanne de décompression (34) le temps du remplissage dudit réservoir tampon supérieur (31). 6) Installation selon la revendication précédente, dans laquelle ladite vanne de transfert (33) présente une section de passage au moins deux fois, de préférence au moins trois fois supérieure à celle de la vanne de distribution (38). 7) Installation selon l'une des revendications 5 ou 6,dans laquelle ladite vanne de distribution (38) est une vanne à manchon automatique. 8) Installation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les réservoirs tampon (30, 31) et/ou les réservoirs de transfert (4, 5) présentent un volume inférieur à 25 litres, de préférence inférieure à 20 litres.