Brevet FR3100304A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : Système de raccord pour le détartrage de toilettes à dépression pour un véhicule ferroviaire Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine du détartrage de toilettes à dépression et vise plus particulièrement un système de raccord pour le détartrage de toilettes à dépression pour un véhicule ferroviaire. Technique antérieure [0002] De manière connue, des toilettes à dépression permettent de transporter et stocker les fèces et l'urine d'un utilisateur par circulation d'eau dans un circuit fermé sous vide. Par le terme « dépression » ou « sous vide », on entend que la pression dans le circuit fermé des toilettes à dépression est inférieure à la pression ambiante. [0003] De manière connue, comme illustré sur la figure 1, des toilettes à dépression 100 comprennent une cuvette de collecte 110 des fèces et de l'urine, une cuve de stockage 140 et une conduite d'évacuation 130 comprenant deux embouts d'évacuation 131, 132 pour relier ladite conduite d'évacuation 130 respectivement à la cuvette de collecte 110 et à la cuve de stockage 140. La conduite d'évacuation 130 permet ainsi d'acheminer l'eau chargée en fèces et en urine, désignée par la suite « eaux noires » 200, vers la cuve de stockage 140. Des toilettes à dépression 100 comprennent en outre un dispositif de mise sous vide relié à la conduite d'évacuation 130 et permettant de baisser la pression. [0004] Toujours en référence à la figure 1, des toilettes à dépression 100 comprennent également une cuve d'approvisionnement 160 en eau, désignée par la suite « eau claire » 300, et une conduite d'alimentation 170 reliant la cuve d'approvisionnement 160 à la cuvette de collecte 110 et permettant d'acheminer l'eau claire 300. Des toilettes à dépression 100 comprennent par ailleurs une vanne d'alimentation 180 séparant de manière étanche la conduite d'alimentation 170 et la cuvette de collecte 110, une vanne d'évacuation 120 séparant de manière étanche la cuvette de collecte 110 et. la conduite d'évacuation 130 et une chasse d'eau configurée pour être actionnée par un utilisateur et reliée à la vanne d'alimentation 180 et à la vanne d'évacuation 120. [0005] En pratique, lors de l'actionnement de la chasse d'eau, la vanne d'évacuation 120 est configurée pour aspirer des eaux noires 200 de la cuvette de collecte 110 vers la cuve de stockage 140. La vanne d'alimentation 180 est quant à elle configurée pour laisser circuler l'eau claire 300 de la conduite d'alimentation 170 à la cuvette de collecte 110 de sorte à rincer ladite cuvette de collecte 110. De telles toilettes à dépression 100 sont 2 connues de l'homme du métier et ne seront pas présentées plus en détails. [0006] Dans les faits, au cours de l'utilisation des toilettes à dépression 100, le transport des eaux noires 200 provoque un entartrage de la conduite d'évacuation 130. L'accumulation de tartre entraîne une circulation dégradée des eaux noires 200, voire dans certains cas une obstruction de la conduite d'évacuation 130 nécessitant une maintenance coûteuse et chronophage. Dans le domaine ferroviaire où de nombreux trains sont équipés de toilettes à dépression 100, l'obstruction de la conduite d'évacuation 130 est une source d'indisponibilité des toilettes, cc qui est un inconvénient. [0007] Pour éliminer cet inconvénient, on connaît dans l'art antérieur un système de dé- tartrage permettant de retirer le dépôt de tartre de manière préventive par circulation d'un fluide détartrant dans la conduite d'évacuation 130. [0008] De manière connue, comme illustré sur la figure 2, un système de détartrage 400 comprend un réservoir amont 410 de fluide détartrant 500. une conduite amont 420 reliée d'une part au réservoir amont 410 et comprenant d'autre part un embout de détartrage 421, un réservoir aval 440 et une conduite aval 430 reliée d'une part au réservoir aval 440 et comprenant d'autre part un deuxième embout de détartrage 431. Le système de détartrage 400 comprend en outre une pompe configurée pour mettre en mouvement le fluide détartrant 500. [0009] En pratique, les embouts de détartrage 421, 431 sont configurés pour coopérer avec les embouts d'évacuation 131, 132 de la conduite d'évacuation 130 des toilettes à dépression 100 installées dans les trains à grande vitesse, connus sous l'abréviation TGV ». En particulier, l'utilisation d'un tel système de détartrage pour les toilettes à dépression 100 installées dans les trains express régionaux, connus sous l'abréviation TER » est impossible, les embouts d'évacuation 131, 132 possédant une diversité de formes propres à chaque type de TER. [0010] De manière connue, un embout d'évacuation 131, 132 d'une conduite d'évacuation 130 de TER comporte en effet une ouverture d'évacuation selon un axe d'évacuation débouchant dans une extrémité de la conduite d'évacuation. L'ouverture d'évacuation est formée dans une couronne d'évacuation qui comporte une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l'axe d'évacuation. Selon le modèle de TER, la longueur axiale de la couronne d'évacuation et l'angle tronconique de la surface extérieure tronconique par rapport à l'axe d'évacuation diffèrent. [0011] Une solution immédiate serait de développer un système de détartrage 400 propre à chaque type de véhicule ferroviaire. Cette solution est toutefois très onéreuse. Une autre solution immédiate serait de développer des interfaces spécifiques à chaque embout d'évacuation, ce qui est onéreux et complexe sur le plan de la logistique. Cette 3 solution présente également l'inconvénient de nécessiter de nombreuses opérations de montage et de démontage chronophages. [0012] L'invention vise ainsi à permettre un détartrage des toilettes à dépression de tout type de véhicule ferroviaire qui soit rapide et économique. Exposé de l'invention [0013] L'invention concerne un système de raccord entre un embout de détartrage d'un système de détartrage et un embout (l'évacuation d'une conduite (l'évacuation de toilettes à dépression d'un véhicule ferroviaire, ledit embout (l'évacuation comportant une ouverture (l'évacuation s'étendant selon un axe d'évacuation XI débouchant dans une extrémité de ladite conduite d'évacuation, ladite ouverture d'évacuation étant formée dans une couronne d'évacuation comportant une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l'axe d'évacuation Xl. [0014] L'invention est remarquable en ce que le système de raccord comprend : [0015] au moins un organe de connexion s'étendant selon un axe de connexion X2 et comportant : une première extrémité configurée pour coopérer avec l'embout de détartrage, une deuxième extrémité comportant une couronne de connexion comprenant une surface extérieure tronconique de section croissante de ladite première extrémité vers ladite deuxième extrémité selon l'axe de connexion X2 et une ouverture de passage reliant de manière fluidique ladite première extrémité à ladite deuxième extrémité et [0016] au moins un collier de serrage réglable configure pour envelopper extérieurement l'organe de connexion et l'embout d'évacuation alignés selon un même axe Xl, X2, ledit collier de serrage réglable comportant : une première surface intérieure tronconique configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique de la couronne d'évacuation et une deuxième surface intérieure tronconique configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique de la couronne de connexion et des moyens de réglage configurés pour contraindre axialement ladite couronne de connexion vers ladite couronne d'évacuation lors d'un serrage radial du collier de serrage réglable selon ledit axe Xl, X2. [0017] De manière avantageuse, le système de raccord selon l'invention permet de relier le système de détartrage à la conduite d'évacuation de toilettes à dépression de tout véhicule ferroviaire grâce au collier de serrage réglable, indépendamment de la forme et de la taille de l'embout d'évacuation de la conduite d'évacuation. Le détartrage d'une conduite d'évacuation de toilettes à dépression peut ainsi être réalisé pour tout véhicule ferroviaire, et ce avec un matériel universel, simple et peu onéreux. [0018] Selon un aspect de l'invention, la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable forme un angle tronconique al par rapport à l'axe Xl, X2, l'angle tronconique al étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l'angle tronconique al est sensiblement égal à 45°. Avantageusement, l'angle tronconique al est suffisamment grand pour permettre au collier de serrage réglable de s'adapter à l'embout d'évacuation de tout véhicule ferroviaire et suffisamment faible pour limiter l'encombrement radial du collier dc serrage réglable. De préférence, la première surface intérieure tronconique et la surface extérieure tronconique de la couronne d'évacuation possèdent le même angle tronconique al . [0019] De manière préférée, la deuxième surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable forme un angle tronconique a2 par rapport à l'axe Xl, X2, l'angle tronconique a2 étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l'angle tronconique a2 est sensiblement égal à 45°. [0020] De manière préférée, la surface extérieure tronconique de l'organe de connexion forme un angle tronconique par rapport à l'axe Xl, X2, l'angle tronconique étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l'angle tronconique est sensiblement égal à 45°. De préférence, la deuxième surface intérieure tronconique et la surface extérieure tronconique de la couronne de connexion possèdent le même angle tronconique a2. [0021] Selon un autre aspect de l'invention, l'organe dc connexion comprend une portion en saillie axiale par rapport à la couronne de connexion selon l'axe de connexion Xl vers la deuxième extrémité dudit organe de connexion, ladite portion en saillie axiale étant configurée pour être insérée axialement dans l'embout d'évacuation. De manière avantageuse, la portion en saillie axiale permet à la fois d'aligner facilement et simplement l'organe de connexion et l'embout de connexion et de garantir l'étanchéité du raccord pour la circulation du fluide détartrant. Une étanchéité axiale est garantie même lorsque les couronnes sont écartées axialement. [0022] Selon un aspect, le collier de serrage réglable comprend au moins deux mâchoires ar- ticulées l'une par rapport à l'autre, pour permettre un serrage radial efficace de l'organe de connexion et de l'embout d'évacuation de sorte à obtenir un raccord étanche et sans jeu. [0023] Selon un aspect, les moyens de réglage sont des moyens de réglage par vissage, ce qui permet un réglage angulaire précis et variable suivant l'embout d'évacuation. Cela permet de rapprocher progressivement l'organe de connexion de l'embout d'évacuation. [0024] Préférentiellement, chaque mâchoire comporte au moins une ouverture taraudée apte à recevoir une tige filetée. De tels moyens de réglage permettent un réglage angulaire précis, variable suivant l'embout d'évacuation et simple à monter. [0025] De manière préférée, la conduite d'évacuation comprend un deuxième embout d'évacuation à l'extrémité opposée de l'embout d'évacuation, le système de détartrage comprend un deuxième embout de détartrage et le système de raccord comprend un organe de liaison configure pour relier le deuxième embout d'évacuation et le deuxième embout de détartrage. Le système de détartrage et la conduite d'évacuation forment ainsi un circuit fermé avec le système de raccord, permettant de faire circuler du fluide détartrant sous pression dans la conduite d'évacuation et de le collecter une fois enrichi en tartre. [0026] Préférentiellement, l'organe de liaison s'étend selon un axe de liaison X3 et comprend une surface intérieure tronconique selon ledit axe de liaison X3 de section croissante vers l'extrémité par laquelle débouche l'organe de liaison. Avantageusement, les pertes de charge du fluide détartrant sont faibles dans l'organe de liaison ce qui permet de conserver le niveau de pression élevé et donc de permettre un détartrage efficace. [0027] L'invention concerne également un ensemble d'un système de raccord tel que décrit précédemment et d'une conduite d'évacuation de toilettes à dépression d'un véhicule ferroviaire, ladite conduite d'évacuation comprenant un embout d'évacuation à l'une de ses extrémités comportant une ouverture d'évacuation selon un axe d'évacuation X1 débouchant dans une extrémité de ladite conduite d'évacuation, ladite ouverture d'évacuation étant formée dans une couronne d'évacuation comportant une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l'axe d'évacuation XI, ladite surface extérieure tronconique de la couronne d'évacuation coopérant avec la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable du système de raccord, ladite couronne d'évacuation et la couronne de connexion de l'organe de connexion du système de raccord étant contraintes axialement par les moyens de réglage du collier de serrage réglable selon l'axe Xi, X2. [0028] De manière préférée, la conduite d'évacuation comprend un deuxième embout d'évacuation à l'extrémité opposée de l'embout (l'évacuation, coopérant avec l'organe de liaison du système de raccord. [0029] Selon un aspect de l'invention, la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable est en contact avec la surface extérieure tronconique de l'embout d'évacuation selon une portion s'étendant sur au moins 50% de ladite surface extérieure tronconique de l'embout d'évacuation. De manière avantageuse, le collier de serrage réglable s'adapte à toute forme et taille d'embout d'évacuation en adaptant la portion en contact avec la surface extérieure tronconique de l'embout d'évacuation. La portion est en outre suffisamment grande pour assurer un serrage suffisant. [0030] Selon un autre aspect de l'invention, la couronne d'évacuation de l'embout d'évacuation a une première longueur axiale L44, la couronne de connexion de l'organe de connexion a une deuxième longueur axiale L15 et le collier de serrage 6 comprend une troisième longueur axiale L23 entre la première surface intérieure tronconique et la deuxième surface intérieure tronconique respectant la formule suivante : L23 REVENDICATIONSSystème dc raccord (S) entre un embout dc détartrage (6) d'un système de détartrage (5) et un embout d'évacuation (4) d'une conduite d'évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d'un véhicule ferroviaire, ledit embout d'évacuation (4) comportant une ouverture d'évacuation (40) s'étendant selon un axc d'évacuation Xl débouchant dans une extrémité de ladite conduite d'évacuation (3), ladite ouverture d'évacuation (40) étant formée dans une couronne d'évacuation (41) comportant une surface extérieure tronconique (42) de section croissante vers ladite extrémité selon l'axe d'évacuation Xl, système de raccord caractérisé par le fait qu'il comprend : au moins un organe de connexion (1) s'étendant selon un axe de connexion X2 et comportant : - une première extrémité (10) configurée pour coopérer avec l'embout de détartrage (6), - une deuxième extrémité (11) comportant une couronne de connexion (12) comprenant une surface extérieure tronconique (13) de section croissante de ladite première extrémité (10) vers ladite deuxième extrémité (11) selon l'axe de connexion X2 et - une ouverture de passage (14) reliant de manière fluidique ladite première extrémité (10) à ladite deuxième extrémité (11) et au moins un collier de serrage réglable (2) configuré pour en- velopper extérieurement l'organe de connexion (1) et l'embout d'évacuation (4) alignés selon un même axe Xl, X2, ledit collier de serrage réglable (2) comportant : une première surface intérieure tronconique (20) configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique (42) de la couronne d'évacuation (41) et une deuxième surface intérieure tronconique (21) configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique (13) de la couronne de connexion (12) et des moyens de réglage (22) configurés pour contraindre axialement ladite couronne de connexion (12) vers ladite couronne d'évacuation (41) lors d'un serrage radial du collier de serrage réglable (2) selon - 17 ledit axe Xl. X2. [Revendication 2] Système de raccord (S) selon la revendication 1, dans lequel la première surface intérieure tronconique (20) du collier de serrage réglable (2) forme un angle tronconique al par rapport à l'axe Xl, X2, l'angle tronconique al étant compris entre 300 et 60°. [Revendication 3] Système de raccord (S) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'organe de connexion (1) comprend une portion en saillie axiale (16) par rapport à la couronne de connexion (12) selon l'axe de connexion X2 vers la deuxième extrémité (11) dudit organe de connexion (1), ladite portion en saillie axiale (16) étant configurée pour être insérée axialement dans l'embout d'évacuation (4). [Revendication 4] Système de raccord (S) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le collier de serrage réglable (2) comprend au moins deux mâchoires (24) articulées l'une par rapport à l'autre. [Revendication 5] Système de raccord (S) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de réglage (22) sont des moyens de réglage par vissage. [Revendication 6] Ensemble d'un système de raccord (S) selon l'une des revendications 1 à 5 et d'une conduite d'évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d'un véhicule ferroviaire, ladite conduite d'évacuation (3) comprenant un embout d'évacuation (4) à l'une de ses extrémités comportant une ouverture d'évacuation (40) selon un axe d'évacuation Xl débouchant dans une extrémité de ladite conduite d'évacuation (3), ladite ouverture d'évacuation (40) étant formée dans une couronne d'évacuation (41) comportant une surface extérieure tronconique (42) de section croissante vers ladite extrémité selon l'axe d'évacuation Xl, ladite surface extérieure tronconique (42) de la couronne d'évacuation (41) coopérant avec la première surface intérieure tronconique (20) du collier de serrage réglable (2) du système de raccord (S), ladite couronne d'évacuation (41) et la couronne de connexion (12) de l'organe de connexion (1) du système de raccord (S) étant contraintes axialement par les moyens de réglage (22) du collier de serrage réglable (2) selon l' axe X 1, X2. [Revendication 7] Ensemble d'un système de raccord (S) et d'une conduite d'évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d'un véhicule ferroviaire selon la revendication 6, dans lequel la deuxième surface intérieure tronconique (21) du collier de serrage réglable (2) est en contact avec la surface ex- 18 [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] térieure tronconique (42) de l'embout d'évacuation (4) selon une portion (43) s'étendant sur au moins 50% de ladite surface extérieure tronconique (42) de l'embout d'évacuation (4). Ensemhle d'un système de raccord (S) et d'une conduite d'évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d'un véhicule ferroviaire selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel la couronne d'évacuation (41) de l'embout d'évacuation (4) a une première longueur axiale L44, la couronne de connexion (12) de l'organe de connexion (1) a une deuxième longueur axiale L15 et le collier de serrage (2) comprend une troisième longueur axiale L23 entre la première surface intérieure tronconique (20) et la deuxième surface intérieure tronconique (21) respectant la formule suivante : L23