Brevet FR3066169A1 — publié le 20181116

Dispositif de fixation d'un vérin d'actionnement de patin magnétique de bogie de véhicule ferroviaire, bogie et véhicule ferroviaire associés L'invention s'applique au domaine du transport, en particulier du transport ferroviaire, notamment aux véhicules ferroviaires équipés de bogies comportant un châssis de bogie et un patin magnétique actionné par vérin(s). Plus précisément, l'invention porte sur un dispositif de fixation d'un vérin d'actionnement de patin magnétique de bogie de véhicule ferroviaire, le bogie comportant un châssis, le patin magnétique étant formé d'un cadre comprenant une pluralité d'électroaimants, le vérin, comprenant un corps et une tige, étant fixé selon une direction de fixation prédéterminée au cadre de patin magnétique, le dispositif de fixation comprenant une première liaison configurée pour solidariser le vérin au châssis de bogie et une deuxième liaison configurée pour solidariser une extrémité inférieure de la tige de vérin au cadre de patin. L'invention concerne également un bogie de véhicule ferroviaire adapté au dispositif de fixation précité. L'invention concerne également un véhicule ferroviaire comprenant un tel bogie. Le document WO 2015/024902 porte sur un vérin d'actionnement d'un patin magnétique de bogie ferroviaire. Un tel vérin est configuré en position basse, en freinage, pour appliquer (i.e. abaisser) le patin magnétique qui est alors propre alors à freiner la course du véhicule ferroviaire sur le rail. Un tel vérin est configuré en position haute, en fin de freinage, pour relever, jusqu'à une position haute le patin magnétique, dans laquelle le patin n'exerce plus d'effort de freinage et est éloigné du rail. Les figures 1 et 2 illustrent plus précisément l'état de la technique de dispositifs de fixation de tels vérins au bogie. La figure 1 représente une vue en perspective du patin magnétique 10. Un tel patin magnétique 10 comprend un cadre 12, par exemple de forme rectangulaire, comprenant une ouverture 14 encadrée par deux traverses transversales 12A et 12B et deux traverses longitudinales 120 et 12D (i.e. parallèles aux rails (direction X) sur lesquels le bogie de véhicule ferroviaire est propre à se déplacer). Le cadre 12 de patin magnétique 10 comprend une gaine 15 d'alimentation électrique et présente, selon l'exemple de la figure 1, selon sa largeur sur les traverses longitudinales 120 et 12D une pluralité d'électroaimants 16 alimentés en courant par le courant propre à parcourir la gaine électrique 15. 3066169 2 Quatre vérins 18 sont configurés pour permettre l'application (i.e. l'abaissement) en freinage et le relèvement du patin 10 en fin de freinage du véhicule ferroviaire non représenté. Classiquement, tel que représenté sur la figure 1, chaque vérin 18 est solidarisé 5 d'une part au châssis de bogie (non représenté) au moyen d'une première liaison 20 dont une première extrémité est fixée à l'extrémité supérieure du corps de vérin 18 et la deuxième extrémité est fixée par vissage au châssis de bogie au moyen d'une platine de liaison 22. D'autre part, la partie inférieure de la tige de chaque vérin 18 est solidarisée au 10 cadre 12 de patin magnétique 10 au moyen d'une deuxième liaison 24. La figure 2 est une vue en coupe d'une partie 26, telle que représentée sur la figure 1, du patin magnétique 10 comprenant un vérin 18 en position haute. En particulier, sur cette vue en coupe, l'articulation supérieure 28 et l'articulation inférieure 30 du vérin coopèrent respectivement avec la platine 22 de liaison de châssis et la deuxième liaison 15 24 au cadre 12 du patin magnétique 10. Cependant l'accès à la partie supérieure du vérin pour vérifier, et le cas échéant pour procéder à la maintenance du patin magnétique 10 et en particulier des vis de fixation du corps de vérin au châssis de bogie est difficile voire impossible. Cette opération requiert à tout le moins une dépose du bogie, et donc une immobilisation 20 conséquente du véhicule ferroviaire. De plus, le châssis de bogie est le plus souvent très encombré dans la zone actuelle de fixation de la platine 22 de liaison au châssis, notamment par une structure de caisse, une ou plusieurs suspension(s) secondaire(s), un moteur de traction ou encore des éléments de tuyauterie pneumatique ou de câblage associés. 25 Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une optimisation de la fixation du vérin au bogie permettant une maintenance facilitée, une économie de main d'ceuvre et une réduction du temps d'immobilisation du bogie ou du train pour maintenance. A cette fin l'invention porte sur un dispositif de fixation d'un vérin d'actionnement de patin magnétique de bogie de véhicule ferroviaire, le bogie comportant un châssis, le 30 patin magnétique étant formé d'un cadre comprenant une pluralité d'électroaimants, le vérin, comprenant un corps et une tige, étant fixé selon une direction de fixation prédéterminée au cadre de patin magnétique, le dispositif de fixation comprenant une première liaison configurée pour solidariser le vérin au châssis et une deuxième liaison configurée pour solidariser une extrémité inférieure de la tige de vérin au cadre de patin magnétique. 3066169 3 Selon l'invention, la première liaison est configurée pour être fixée à une extrémité inférieure du corps de vérin. Du fait que l'extrémité supérieure du corps de vérin est dépourvue de liaison au châssis, et que la fixation de cette liaison est reportée à l'extrémité inférieure du corps du 5 vérin, la zone de maintenance est localisée uniquement en partie inférieure du bogie ce qui rend la maintenance plus aisée. Ainsi, on augmente les zones d'accès pour la maintenance ce qui permet avantageusement un démontage du patin magnétique par le bas en fosse de maintenance mis en oeuvre par un seul opérateur muni d'une table élévatrice. 10 En comparaison, le système actuel de fixation du vérin nécessite, dans le meilleur des cas lorsque l'extrémité supérieure du corps de vérin est accessible, l'intervention de deux opérateurs distincts un premier opérateur dédié à la maintenance de la liaison de l'extrémité supérieure du corps de vérin au châssis, et l'autre opérateur dédié à la maintenance de la liaison de l'extrémité inférieure de la tige au cadre de patin 15 magnétique. Un gain de main d'ceuvre et de temps de maintenance est ainsi réalisé et la partie supérieure du châssis localisée au niveau de l'extrémité supérieure du corps de vérin est désencombrée. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend une ou plusieurs 20 des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - une extrémité supérieure du corps de vérin est libre, notamment de toute liaison de fixation du vérin au cadre de patin magnétique et/ou au châssis; - la première liaison s'étend de l'extrémité inférieure du corps de vérin au châssis 25 selon une direction d'extension opposée à une direction d'extension de la deuxième liaison s'étendant de l'extrémité inférieure de la tige de vérin au cadre de patin magnétique ; - la première liaison présente une première extrémité formant une articulation élastique autour de l'extrémité inférieure du corps de vérin et une deuxième 30 extrémité formant une platine de liaison au châssis ; - la platine de liaison au châssis de bogie est configurée pour être fixée par vissage en partie inférieure du châssis ; - la première liaison présente une différence de niveau entre l'articulation élastique autour de l'extrémité inférieure du corps de vérin et la platine de liaison au 35 châssis ; 3066169 4 - par rapport à une direction verticale, la première liaison est descendante lorsqu'elle s'étend de l'extrémité inférieure du corps de vérin à la platine de liaison au châssis de bogie ; - la deuxième liaison présente une première extrémité formant une articulation 5 élastique autour de l'extrémité inférieure de la tige de vérin et une deuxième extrémité formant une platine de liaison au cadre de patin magnétique ; - la platine de liaison au cadre de patin magnétique présente une forme en L. L'invention a également pour objet un bogie de véhicule ferroviaire comportant un châssis et un patin magnétique, le châssis étant propre à être solidarisé à au moins un 10 vérin d'actionnement du patin magnétique, le patin magnétique étant formé d'un cadre comprenant une pluralité d'électroaimants. Selon l'invention, ledit au moins un vérin, comprenant un corps et une tige, est fixé selon une direction de fixation prédéterminée au cadre de patin magnétique au moyen d'un dispositif de fixation tel que décrit précédemment. 15 L'invention a également pour objet un véhicule ferroviaire comprenant au moins une voiture et au moins un bogie tel que précité, le bogie portant la voiture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence à la figure 3 correspondant à une vue en coupe du dispositif de fixation d'un vérin, en 20 position haute, d'actionnement de patin magnétique de bogie de véhicule ferroviaire selon un exemple de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description, l'expression « sensiblement » exprimera une relation d'égalité à plus ou moins 10%. Plus précisément, sur la figure 3, une vue en coupe de bogie de véhicule 25 ferroviaire selon l'invention est représentée au niveau de la partie 26 comprenant un vérin 18 de patin magnétique de la figure 1 précédemment décrite en relation avec l'état de la technique. Le bogie comprend un châssis 32 et un patin magnétique 10 tel que représenté sur la figure 1. 30 Le châssis 32 comprend notamment une partie supérieure 32A et une partie inférieure 32B. La partie inférieure 32B du châssis 32 de bogie est aisément atteignable de part et d'autre du cadre 12 de patin magnétique 10 selon la direction longitudinale du bogie, ou par le bas du bogie par un opérateur en fosse de maintenance de bogie, car placée juste au-dessus de l'ouverture 14 ménagée dans le cadre 12 du patin magnétique 35 10 tel que représenté sur la figure 1. 3066169 5 Le vérin 18 est configuré pour permettre l'application (i.e. l'abaissement) en freinage et le relèvement du patin magnétique 10 en fin de freinage du véhicule ferroviaire non représenté. Pour ce faire, le vérin 18 est fixé selon une direction de fixation prédéterminée au 5 cadre 12 de patin magnétique 10, par exemple, selon une direction verticale Z. Un tel vérin 18 comprend un corps 34 de vérin comprenant deux extrémités, une extrémité supérieure 36 et une extrémité inférieure 38 selon la direction verticale Z de fixation du vérin 18 au patin magnétique 10. Le vérin 18 comprend un piston 40 mobile attaché à une tige 42 de vérin. Par 10 exemple, un tel vérin 18 est un vérin pneumatique dont le fonctionnement, connu en soi, ne sera pas davantage détaillé. En variante, un vérin hydraulique est utilisable. De même que pour un vérin pneumatique, le fonctionnement d'un vérin hydraulique, connu en soi, ne sera pas davantage détaillé. 15 Le dispositif de fixation du vérin 18 d'actionnement de patin 10 magnétique de bogie de véhicule ferroviaire selon l'invention comprend d'une part une première liaison configurée pour solidariser l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin 18 au châssis 32 de bogie et une deuxième liaison configurée pour solidariser l'extrémité inférieure de la tige 42 de vérin 18 au cadre 12 de patin magnétique 10. 20 En d'autres termes, selon la présente invention l'extrémité supérieure 36 du vérin 18 reste libre, ou à tout le moins dépourvue de liaison de fixation au châssis 32 (i.e. la partie supérieure est libre de mouvement). L'extrémité supérieure 36 est par exemple munie d'un raccord pneumatique permettant d'alimenter le vérin 18 en gaz comprimé, par exemple de l'air, au moyen d'une liaison souple, non représentée, n'entravant 25 aucunement le mouvement du vérin 18. En particulier, la première liaison présente une première extrémité formant une articulation 44 élastique (ou rotule élastique) autour de l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin 18 et une deuxième extrémité formant une platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie. 30 Une telle articulation élastique 44 est notamment composée d'une bride (ou anneau) enserrant un manchon élastique, par exemple en caoutchouc, autour de l'extrémité inférieure 38 de vérin 18, et permet d'obtenir un débattement angulaire prédéterminé selon les trois axes de rotation possibles de l'articulation élastique 44. En d'autres termes, une telle articulation élastique 44 est un joint à trois degrés de liberté. 35 La platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie est configurée pour être fixée par vissage en partie inférieure 32B du châssis 32 de bogie. 3066169 6 Selon une variante de réalisation, le châssis 32 de bogie comprend, pour ce faire, en partie inférieure 32B au moins un logement configuré pour loger au moins une extrémité de la première liaison, par exemple, tel que représenté sur la figure 3, pour loger la platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie remontant selon la direction Z pour 5 être solidarisée par vissage à une tôle inférieure 48 du châssis 32 de bogie. Le logement ménagé dans le châssis 32 de bogie correspond notamment à une ouverture dont la forme est propre à épouser l'extrémité de la platine 46 de liaison au châssis 32 remontant dans le châssis 32 selon la direction Z. Selon un aspect particulier tel que représenté sur la figure 3, la première liaison, 10 composée de l'articulation élastique 44 et de la platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie, présente une différence de niveau, (i.e. une différence de hauteur selon la direction Z) entre l'articulation élastique 44 autour de l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin et la platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie. Par exemple, tel qu'illustré sur la figure 3, par rapport à la direction verticale Z, la 15 première liaison est descendante lorsqu'elle s'étend de l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin 18 à la platine 46 de liaison au châssis 32 de bogie (i.e. lorsqu'elle s'étend de l'articulation élastique 44 à la platine 46). En particulier selon cette variante, la zone 50 de liaison entre l'articulation élastique 44 et la platine 46 de liaison au châssis 32 est une courbe convexe vue du 20 dessous D du bogie. Par ailleurs, la deuxième liaison de l'extrémité inférieure de la tige 42 du vérin 18 au cadre 12 de patin magnétique 10 présente une première extrémité formant une articulation 52 élastique autour de l'extrémité inférieure de la tige 42 de vérin 18 et une deuxième extrémité formant une platine 54 de liaison au cadre 12 de patin 10 25 magnétique. L'articulation élastique 52 de la deuxième liaison de fixation du vérin 18 au cadre 12 de patin 10 magnétique présente une structure et des propriétés similaires à l'articulation élastique 44 de la première liaison de fixation du vérin 18 au châssis 32 et diffère de celle-ci notamment par ses dimensions, le diamètre de l'extrémité 38 du corps 30 34 de vérin 18 étant nécessairement supérieur au diamètre de la tige 42 de vérin 18. Selon l'exemple de la figure 3, la platine 54 de liaison de l'extrémité inférieure de la tige 42 au cadre 12 de patin magnétique 10 présente une forme en L. En particulier, selon cet exemple, la jambe la plus courte du L s'étend de la jambe la plus longue du L, sensiblement horizontale, pour remonter selon un angle droit dans un 35 logement dédié du cadre 12 de patin magnétique10 selon la direction Z. Le logement dédié du cadre 12 de patin magnétique 10 présente notamment une ouverture (ou 3066169 7 encoche) dont la forme est propre à épouser fidèlement, le L de la platine 54 de liaison de l'extrémité inférieure de la tige 42 au cadre 12 de patin magnétique 10. Selon la coupe de la figure 3, la zone 56 représente la partie apparente selon la direction de coupe de la traverse transversale 12A du cadre 12 du patin 10 magnétique, 5 localisée à l'arrière-plan de la première liaison de l'extrémité inférieure 38 du corps 34 du vérin 18 au châssis 32, la première liaison étant composée de l'articulation élastique 44, de la zone de liaison 50 et de la platine 46 de liaison à la partie inférieure 32B du châssis 32. La première liaison composée de l'articulation élastique 44, de la zone de liaison 10 50 et de la platine 46 de liaison à la partie inférieure 32B du châssis 32, et/ou la deuxième liaison composée de l'articulation élastique 52 et de la platine 54 de liaison au cadre 12 de patin magnétique 10 sont propres à être formée(s) d'une seule pièce ou d'un assemblage de plusieurs pièces distinctes assemblées par frettage, soudage ou collage. Par ailleurs, selon l'exemple de réalisation illustré selon la figure 3 la première 15 liaison s'étend de l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin 18 à la platine 46 de liaison au châssis 32 selon une direction d'extension El opposée à la direction d'extension E2 de la deuxième liaison s'étendant de l'extrémité inférieure de la tige 42 de vérin 18 à la platine 54 de liaison au cadre 12 de patin magnétique 10. Un tel agencement des première et deuxième liaisons de fixation permet une 20 optimisation de la compacité du dispositif de fixation selon l'invention. En particulier, selon l'exemple de la figure 3, en position haute du vérin le niveau inférieur de la première liaison de fixation au châssis 32 et le niveau inférieur de la deuxième liaison de fixation au cadre 12 de patin magnétique 10 sont sensiblement identiques. 25 En position basse du vérin non représentée, le niveau inférieur de la première liaison de fixation solidarisant l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin 18 au châssis 32 et le niveau inférieur de la deuxième liaison de fixation solidarisant l'extrémité inférieure de la tige 42 au patin 10 magnétique sont propres à être distants de la hauteur de tige 42 entre l'extrémité inférieure 38 du corps 34 de vérin et l'extrémité inférieure de 30 tige 42 où est localisée l'articulation élastique 52 de la deuxième liaison de fixation. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications. En particulier, la forme des platines de liaison 46 et 54 pourrait être sensiblement identique au lieu d'être différente telle que représenté sur la figure 3. 35 Le bogie selon l'invention est propre à équiper tout type de véhicule ferroviaire, par exemple, un tramway, un métro ou un train grandes lignes. 3066169 8 Le dispositif de fixation intégré au sein d'un bogie selon l'invention permet donc notamment de faciliter la vérification, et le cas échéant la maintenance des liaisons de fixation respectivement au châssis 32 et au cadre 12 de patin 10 magnétique, les deux liaisons étant toutes deux localisées en partie inférieure de bogie à savoir d'une part sur la 5 partie inférieure 32B de châssis atteignable par l'ouverture 14 ménagée dans le cadre 12 de patin magnétique 10 ou de part et d'autre du cadre 12 de patin magnétique 10 et d'autre part sur le cadre 12 de patin magnétique 10. En effet, un opérateur en fosse de maintenance accède ainsi aisément aux deux liaisons de fixation et est propre à démonter seul le vérin par le bas. En d'autres termes, 10 la dépose pour maintenance du ou des vérin(s) de bogie fixé(s) au bogie au moyen du dispositif de fixation selon l'invention présente un coût et un temps de main d'ceuvre réduit par rapport aux solutions classiques de l'état de la technique décrit précédemment en relation avec les figures 1 et 2. De plus, une telle disposition des liaisons de fixation selon l'invention laissant 15 l'extrémité supérieure libre du ou des vérins 18 du bogie permet de réduire l'encombrement de la partie supérieure 32A du châssis classiquement très encombrée par d'autres éléments plus nombreux qu'en partie inférieure 32B. REVENDICATIONS1.- Dispositif de fixation d'un vérin (18) d'actionnement de patin magnétique (10) de bogie de véhicule ferroviaire, le bogie comportant un châssis (32), le patin magnétique (10) étant formé d'un cadre (12) comprenant une pluralité d'électroaimants (16), le vérin (18), comprenant un corps (34) et une tige (42), étant fixé selon une direction de fixation prédéterminée au cadre (12) de patin magnétique (10), le dispositif de fixation comprenant une première liaison (44, 46, 50) configurée pour solidariser le vérin (18) au châssis (32) et une deuxième liaison (52, 54) configurée pour solidariser une extrémité inférieure de la tige (42) de vérin (18) au cadre (12) de patin magnétique (10), caractérisé en ce que la première liaison, est configurée pour être fixée à une extrémité inférieure (38) du corps (34) de vérin (18). 2.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, dans lequel une extrémité supérieure (36) du corps de vérin (18) est libre, notamment de toute liaison de fixation du vérin (18) au cadre de patin magnétique et/ou au châssis. 3.- Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première liaison (44, 46, 50) s'étend de l'extrémité inférieure (38) du corps (34) de vérin (18) au châssis (32) selon une direction d'extension (El) ) opposée à une direction d'extension (E2) de la deuxième liaison (52, 54) s'étendant de l'extrémité inférieure de la tige (42) de vérin (18) au cadre (12) de patin magnétique (10). 4.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première liaison présente une première extrémité formant une articulation élastique (44) autour de l'extrémité inférieure (38) du corps (34) de vérin (18) et une deuxième extrémité formant une platine (46) de liaison au châssis (32). 5.- Dispositif de fixation selon la revendication 4, dans lequel la première liaison présente une différence de niveau (50) entre l'articulation élastique (44) autour de l'extrémité inférieure (38) du corps (34) de vérin (18) et la platine (46) de liaison au châssis (32). 6.- Dispositif de fixation selon la revendication 5, dans lequel, par rapport à une direction verticale (Z), la première liaison est descendante lorsqu'elle s'étend de 3066169 10 l'extrémité inférieure (38) du corps (34) de vérin (18) à la platine (46) de liaison au châssis (32). 7.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 dans lequel la deuxième liaison présente une première extrémité formant une articulation élastique (52) autour de l'extrémité inférieure de la tige (42) de vérin (18) et une deuxième extrémité formant une platine (54) de liaison au cadre (12) de patin magnétique (10). 8.- Dispositif de fixation selon la revendication 7, dans lequel la platine (54) de 10 liaison au cadre (12) de patin magnétique (10) présente une forme en L. 9.- Bogie de véhicule ferroviaire comportant un châssis (32) et un patin magnétique (10), le châssis (32) étant propre à être solidarisé à au moins un vérin (18) d'actionnement du patin magnétique (10), le patin magnétique (10) étant formé d'un cadre 15 (12) comprenant une pluralité d'électroaimants (16), caractérisé en ce que ledit au moins un vérin (18), comprenant un corps (34) et une tige (42), est fixé selon une direction de fixation prédéterminée au cadre (12) de patin magnétique (10) au moyen d'un dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 20 10.- Véhicule ferroviaire comprenant au moins une voiture et au moins un bogie selon la revendication 9, le bogie portant la voiture.