Brevet FR3057841A1 — publié le 20180427

DISPOSITIF D'EVACUATION D'URGENCE DE BAIES THERMOPLASTIQUES Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine du transport en général, et à celui du transport ferroviaire en particulier. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d'évacuation d'urgence de baies thermoplastiques. La présente invention se rapporte en particulier à un dispositif permettant d'évacuer en urgence une voiture / remorque transportant des voyageurs et équipée de baies en matériaux composites thermoplastiques (polycarbonate, méthacrylate, ...) avec une architecture éventuellement hybride (verre / composite). L'intérêt de l'introduction de tels matériaux dans l'architecture des baies réside dans leur légèreté et dans leur grande résistance aux impacts lors de la circulation des trains (projection de ballasts en particulier), en comparaison avec les vitrages classiques à base de verre trempé et / ou feuilleté. Toutefois, la possibilité d'évacuer rapidement les passagers des salles voyageurs en cas de scénario d'urgence (crash, déraillement, incendie, etc.) doit être garantie selon les prescriptions des normes en vigueur (UIC 564-1). Or, ces nouveaux matériaux sont très résistants aux impacts, ils ont en quelque sorte « l'inconvénient de leurs avantages ». Etat de la technique On se réfère ici aux codes UIC 564-1 et UIC 660, qui concernent respectivement : - Les dispositions devant être respectées pour l'évacuation d'urgence des véhicules de transport de voyageurs, 3057841 2 - Les dispositions pour assurer la compatibilité technique des Trains à Grande Vitesse. A ce jour, les caisses de véhicule ferroviaire sont principalement équipées de simples ou doubles vitrages dont la constitution varie en fonction des profils de 5 missions et des performances recherchées par l'opérateur. Le code UIC 564-1 préconise en particulier de permettre au voyageur de pouvoir passer au travers d'une baie de secours dans un délai maximum de 1 minute. 10 Le code UIC 660 traite à son paragraphe 7.5.1 des issues de secours. Selon le code UIC 660, il doit y avoir au minimum deux baies d'évacuation, situées obligatoirement en diagonale dans la salle voyageurs, si la capacité de la salle est inférieure ou égale à quarante voyageurs. Dans le cas où la capacité est supérieure 15 à quarante voyageurs, il faut prévoir quatre baies d'évacuation d'urgence. Par ailleurs, les dimensions du passage minimum devant être assuré par ces issues de secours doivent être égales à 700 x 600 mm. 20 Dans ce code sont également définies les modalités pour assurer la fonction issue de secours. Cela peut se faire : - Au travers de fenêtres, par éjection de la fenêtre ou du vitrage, ou par casse du vitrage ; Au travers de portes de compartiments, par démontage rapide de la porte 25 ou par casse du vitrage ; - Au travers de portes d'accès, par éjection ou casse du vitrage. Egalement, il est indiqué que les vitrages sont en verre trempé ou en verre feuilleté : 30 Pour des vitrages en verre trempé, il est prévu de les casser à l'aide de marteaux brise-vitres (généralement mis à disposition des 305 784 1 3 voyageurs ou de l'agent de train sur les cloisons d'extrémité de salle et dans des boitiers dédiés) ; Pour des vitrages en verre feuilleté, on peut soit éjecter le vitrage, soit utiliser un verre feuilleté spécial et un marteau brise-vitres adapté. 5 On notera que des vitrages 100 % thermoplastiques ne sont pas envisagés pour des questions de tenue en flexion essentiellement mais également pour des questions de comportement au feu et de toxicité des gaz émis (cf norme EN 45.545) en cas d'incendie pour les composants du vitrage 10 disposés du côté intérieur à ces baies. Compte tenu de leur tenue aux chocs, si l'on souhaite donner aux baies thermoplastiques une fonction d'issue de secours, il est nécessaire de mettre en oeuvre une solution de type « éjection » ou bien de concevoir une baie spéciale. 15 Il pourrait bien sûr être prévu des baies de secours classiques disposées en diagonale des salles voyageurs, mais ce choix aurait l'inconvénient majeur de devoir demander - Au constructeur de développer deux (2) types de baies différents, - A l'opérateur d'assurer un parc de consignation de deux (2) types de 20 baies de baies différents, d'où des surcoûts de maintenance préjudiciable à un LCC (Life Cycle Cost) compétitif. On connaît par ailleurs, dans l'état de la technique : - la demande de brevet européen N° EP 1 101 895, cpi décrit 25 comment casser une vitre avec un marteau mu par une énergie d'origine pyrotechnique ; - la demande de brevet européen N° EP 1 106 407, qu décrit un pointeau incorporé à la fenêtre ; - la demande de brevet britannique N° GB 2 375 789, qui décrit 3 0 comment fracturer un double vitrage avec un explosif ; 3057841 4 - le brevet américain N° US 5 746 026, qui décrit Ln dispositif utilisant un tube sous pression pour éjecter la fenêtre ; une particularité de l'invention décrite dans ce brevet américain est qu'elle est obtenue à l'aide d'un générateur de gaz pyrotechnique ; 5 - la demande de brevet européen N° EP 1 529 708, qLi décrit un dispositif d'ouverture de fenêtres, dans lequel la partie supérieure d'une fenêtre peut pivoter autour d'un axe en partie inférieure de cette partie supérieure, pour réaliser un entrebâillement, puis peut basculer complètement autour de cet axe pour dégager un espace 10 d'évacuation d'urgence, puis peut être enlevée totalement si nécessaire ; - la demande de brevet français N° FR 2 725 234, qLi décrit un double vitrage, qui dispose d'un câble dans le matériau, qui sépare les deux vitres ; tirer sur ce câble permet d'extraire la fenêtre de son 15 encadrement, les câbles permettant de plus de retenir la fenêtre une fois déchaussée ; et - la demande de brevet français N° FR 2 311 672, qLi décrit un principe consistant à presser la fenêtre en position normale, de façon que, lorsque l'on supprime les moyens de pressage, la fenêtre s'éjecte 20 automatiquement. Exposé de l'invention 25 La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif d'évacuation d'urgence de baies adapté aux sujétions des baies intégrant des panneaux thermoplastiques, qui soit simple dans son mode opératoire, de faible poids, peu onéreux, fiable et apportant une sécurité accrue, surtout sécuritaire vis-à-vis des voyageurs donc 30 avec un excellent taux de disponibilité. 3057841 5 Ce dernier critère de sécurité a fait éliminer tout dispositif basé sur un dispositif explosif ou pyrotechnique dont à l'usage et sur d'autres systèmes (ex : hélicoptères de combat) ont vite montré leurs limites. 5 Un but de la présente invention est donc de proposer une nouvelle conception qui réponde à la fois aux normes ferroviaires internationales et aux obligations du législateur, mais également qui offre une facilité de déclenchement pour le voyageur éventuellement amené à utiliser le dispositif mis à sa disposition. 10 A cet effet, la présente invention concerne, dans son acception la plus générale, un dispositif pour baie thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, comportant un joint gonflable situé en périphérie de ladite baie thermoplastique et un bouton de 15 commande d'urgence, ledit joint gonflable étant inséré entre ladite baie thermoplastique et un cadre de baie, et étant apte à être gonflé à l'aide d'air comprimé. L'accès au bouton poussoir est prévu d'être sécurisé pour éviter toute 20 action intempestive par un enfant via par exemple le bris d'une vitre par un marteau brise vitre par exemple, lui-même situé à proximité (ex: cloison d'extrémité de salle) dans un boîtier dédié. De préférence, le joint gonflable utilisé est de type industriel, résistant 25 aux conditions de circulation des trains lors des croisements et des passages en tunnel et par ailleurs adapté pour que sa tenue mécanique, sa résistance dans le temps (UV, ...) et que son interface mécanique avec le cadre de baie assure le respect des règles de l'art vis-à-vis de l'étanchéité et de la non transparence acoustique en particulier vis-à-vis des transmissions solidiennes 30 et aérodynamiques. Selon un mode de réalisation, l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable est fourni par une bouteille d'air comprimé. 3057841 6 Selon un autre mode de réalisation, l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable est fourni par une cartouche d'air comprimé. Selon un autre mode de réalisation, l'air comprimé permettant de gonfler 5 ledit joint gonflable est fourni par un circuit d'air comprimé. Avantageusement, ledit dispositif comporte en outre un barreau de fixation et une vis de fixation. 10 Selon une variante, ledit dispositif est mis en oeuvre dans le domaine ferroviaire. Selon un mode de réalisation, ledit cadre de baie est en composite. 15 Selon un autre mode de réalisation, ledit cadre de baie est en aluminium. De préférence, ledit bouton de commande est accessible via un déverrouillage par carré de berne et un déplombage. 20 Avantageusement, ledit bouton de commande est accessible via un bris de glace devant un boitier dans lequel se trouve ledit bouton de commande. La présente invention se rapporte également à un procédé d'évacuation en urgence mettant en oeuvre le dispositif évoqué ci-dessus, comportant les 25 étapes suivantes : - Bris d'un vitrage d'un boîtier de sécurité ; - Appui sur un bouton pressoir d'urgence, entraînant ainsi le gonflage dudit joint gonflable, ce qui permet de décoller ladite baie thermoplastique dudit cadre de baie ; 30 - Ejection automatique de ladite baie thermoplastique ; et - Evacuation de passagers en urgence en passant au travers de ladite baie thermoplastique éjectée. 3057841 7 Le dispositif selon la présente invention offre les avantages techniques suivants : Possibilité de permettre aux passagers de passer au travers de l'embrasure de la baie d'urgence en moins d'une minute, répondant 5 ainsi à la norme UIC 564-1; - Respect des normes dédiées (UIC 564, 66, 660, ...); - Simplicité d'usage; - Fiabilité et sécurité d'usage du dispositif mis en oeuvre - Disponibilité; 10 - Masse faible; - Coût de revient réduit; - Esthétique; - Entretien aisé; - Interface avec la structure de caisse simple; 15 - Possibilité de rétrofit pour les opérateurs en cas de besoin; - Usage impossible pour les enfants; - Résistance aux agressions extérieures; - Résistance aux actes de vandalisme. 20 Brève description des dessins On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence 25 aux Figures dans lesquelles : - Les Figures 1 et 2 illustrent le dispositif selon la présente invention, dans un mode de réalisation ; 3057841 8 - La Figure 3 représente le joint gonflable inséré entre la baie et le cadre de baie ; - Les Figures 4, 5 et 7 illustrent le dispositif selon la présente invention, dans un mode de réalisation ; 5 - La Figure 6 représente la fixation du cadre sur la structure de caisse ; et - La Figure 8 illustre le principe du montage sur caisse. 10 Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif 10 pour baie thermoplastique ou hybride (complexe verrier et composite) 11 permettant une évacuation en urgence, comportant un joint gonflable 12 situé en périphérie de 15 ladite baie thermoplastique 11 et un bouton poussoir de commande 13, ledit joint gonflable 12 étant inséré entre ladite baie thermoplastique 11 et un cadre 14 de baie. Ledit joint gonflable 12 est apte à être gonflé à l'aide d'air comprimé. 20 Dans un mode de réalisation, l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable 12 est fourni par un réservoir d'air comprimé (buffer) relié au circuit d'air comprimé de la caisse de train et potentiellement muni d'un clapet anti retour et d'un filtre à air. 25 Dans un autre mode de réalisation, l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable 12 est fourni par une cartouche d'air comprimé. Dans un mode de mise en oeuvre, ledit dispositif 10 comporte en outre un barreau 15 de fixation et une vis 16 de fixation. 30 Dans un mode de réalisation, ledit dispositif 10 est mis en oeuvre dans le domaine ferroviaire. 3057841 9 Dans un mode de réalisation, ledit cadre 14 de baie est en composite. Dans un autre mode de réalisation, ledit cadre 14 de baie est en 5 aluminium Dans un mode de réalisation, le réservoir ou la cartouche d'air comprimé sont réalisés en composite à Hautes Performance (bobiné autour d'un liner assurant l'étanchéité du gaz) Le joint gonflable imaginé pour cette application ferroviaire est assimilable à des produits par ailleurs existant et utilisés par exemple pour soulever des charges lourdes ou dans l'industrie minière pour faire éclater des blocs de pierre (marbre, ...). La présente invention se rapporte également à un procédé d'évacuation en urgence mettant en oeuvre le dispositif 10 évoqué ci-dessus, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - Bris d'un vitrage d'un boîtier de sécurité ; 20 - Appui sur un bouton poussoir d'urgence, entraînant ainsi le gonflage dudit joint gonflable 12, ce qui permet de décoller ladite baie thermoplastique 11 dudit cadre 14 de baie ; - Ejection automatique vers l'extérieur de ladite baie thermoplastique 11 sous l'effet de la pression induite par le gonflage du joint; et 25 - Evacuation de passagers en urgence en passant au travers de ladite baie thermoplastique 11 éjectée. La solution selon la présente invention est basée sur une éjection rendue possible de l'ensemble de la baie 11 après actionnement d'un joint gonflable 12 3 0 périphérique à la baie 11. 10 15 L'alimentation en air comprimé peut avoir plusieurs sources : 3057841 10 Bouteille d'air ou d'azote, embarquée à bord ; - Cartouche d'air comprimé ; - Circuit d'air comprimé du train (les portes de salles qui se trouvent par exemple à proximité sont équipées d'électrovannes alimentées 5 par un circuit d'air intérieur à la salle dédiée aux voyageurs). Les Figures 1 et 2 illustrent le dispositif selon la présente invention, dans un mode de réalisation. On observe sur la Figure 1 la baie 11 thermoplastique, le cadre 14 de 10 baie, qui est soit en composite, soit en aluminium. On observe également sur la Figure 1 le bouton de commande 13, qui est accessible via éventuellement un déverrouillage par carré de berne (à disposition du contrôleur à bord du train) et un déplombage. Ce dernier scénario (action de l'agent de train) permet une moindre 15 réactivité vs un voyageur se trouvant dans la salle et qui pourrait accéder directement au BP d'urgence après avoir brisé la vitre grâce à un marteau brise vitre se trouvant à proximité. On observe sur la Figure 2 le dispositif selon la présente invention vu du côté extérieur. 20 La Figure 3 représente le joint gonflable inséré entre la baie et le cadre de baie. Les Figures 4, 5 et 7 illustrent le dispositif selon la présente invention, 25 dans un mode de réalisation. On observe sur la Figure 4 le bouton de commande 13 et l'alimentation en air comprimé qui se fait via l'alimentation générale du train ou via une bouteille ou une cartouche d'air comprimé. On observe sur la Figure 5 la baie thermoplastique 11. 305 7 8 4 1 11 La Figure 6 représente la fixation du cadre sur la structure de caisse. On observe sur la Figure 6 le joint gonflable 12, le cadre de baie 14 et un mastic-colle 17, qui est, dans un mode de réalisation, de type « Sikaflex 265 ». 5 La Figure 8 illustre le principe du montage sur caisse. On observe sur la Figure 8 le cadre 14 de baie, une vis 16 de fixation et un barreau 15 de fixation inséré dans la caisse. 10 L'ensemble de la baie équipée de son joint reste bien entendu compatible des phénomènes de surpressions / dépressions engendrés par les croisements de trains ou lors de leurs passages en tunnel. Le principe de fixation de la baie sur son embrasure de fenêtre ainsi que 15 son interface avec le joint gonflable est à même de supporter sans dommage les niveaux de pression engendrés selon les prescriptions de la norme NF F 31314 qui pour mémoire prévoit les niveaux de pression suivants : - Résistance statique (effort d'épreuve) + 4500 Pa / -7000 Pa 20 - 7000 Pa - Fatigue dynamique: ± 4000Pa (5. 106 cycles) La principale application de dispositifs selon l'invention, compte tenu des spécificités du système normatif et des contraintes d'exploitation et des profils de mission, concerne le secteur des transports en général et le ferroviaire en 25 particulier et ce pour tous les segments concernés : Trains à Grande Vitesse, Train Régional, Train Urbain (métros, tramway, trains-trams), monorail, et intéressant les différentes architectures de trains (articulé, un niveau ou deux niveaux, motorisation répartie ou non, ...). 3057841 12 L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, caractérisé en ce qu'il comporte un joint gonflable (12) situé en périphérie de ladite baie thermoplastique (11) et un bouton de commande d'urgence (13), ledit joint gonflable (12) étant inséré entre ladite baie thermoplastique (11) et un cadre (14) de baie, et étant apte à être gonflé à l'aide d'air comprimé. 2. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable (12) est fourni par une bouteille d'air comprimé. 3. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) (11) permettant une évacuation en urgence, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable (12) est fourni par une cartouche d'air comprimé. 4. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air comprimé permettant de gonfler ledit joint gonflable (12) est fourni par un circuit d'air comprimé. 5. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un barreau (15) de fixation et une vis (16) de fixation. 6. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans le domaine ferroviaire. 7. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des 3057841 14 revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit cadre (14) de baie est en composite. 8. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des 5 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit cadre (14) de baie est en aluminium. 9. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit bouton de commande 10 (13) est accessible via un déverrouillage par carré de berne et un déplombage. 10. Dispositif (10) pour baie (11) thermoplastique ou hybride (complexe (verre et thermoplastique)) permettant une évacuation en urgence, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit bouton de commande 15 (13) est accessible via un bris de glace devant un boîtier dans lequel se trouve ledit bouton de commande (13). 11. Procédé d'évacuation en urgence mettant en oeuvre le dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 20 - Bris d'un vitrage d'un boîtier de sécurité ; Appui sur un bouton pressoir d'urgence, entraînant ainsi le gonflage dudit joint gonflable (12), ce qui permet de décoller ladite baie thermoplastique (11) dudit cadre (14) de baie ; Ejection automatique de ladite baie thermoplastique (11) ; et 25 - Evacuation de passagers en urgence en passant au travers de ladite baie thermoplastique (11) éjectée.