Brevet FR3122632A1 — publié le 20221111

Véhicule ferroviaire prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière Ce véhicule ferroviaire (10) comprend : - une partie fixe (13) comprenant un châssis (14) ; - une partie mobile (18) comprenant un plateau, une console de conduite et un siège (24) ; et - une liaison pivotante configurée pour que la partie mobile (18) soit mobile en rotation par rapport au châssis (14) autour d’un axe de révolution (A) au moins entre des première et seconde positions. Dans les première et seconde positions, un conducteur (26) assis sur le siège (24) a un champ de vision (30) tournée longitudinalement vers l’avant et longitudinalement vers l’arrière respectivement. Le véhicule (10) comprend un verrouillage configuré pour bloquer en rotation la partie mobile (18) par rapport au châssis (14) au moins aux première et seconde positions. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Véhicule ferroviaire prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière La présente invention concerne un véhicule ferroviaire prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière, comprenant : - une partie fixe comprenant un châssis s’étendant selon un axe longitudinal ; - une partie mobile comprenant un plateau, une console de conduite fixée au plateau et un siège pour un conducteur fixé au plateau ; et - une liaison pivotante de la partie mobile sur le châssis, configurée pour que la partie mobile soit mobile en rotation par rapport au châssis autour d’un axe de révolution sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis au moins entre des première et seconde positions. Actuellement, il est commun d’installer dans les cabines des locomotives de manœuvre deux ensembles d’équipements de conduite redondants correspondants chacun à une utilisation selon une direction de déplacement du véhicule. En effet, deux sièges et deux consoles de conduite sont installés dans chaque cabine permettant au conducteur de se positionner dans une direction de conduite ou une autre. Ces équipements de conduite redondants occupent des volumes et masses importants et génèrent des surcoûts, notamment à cause d’un besoin en climatisation et chauffage élevé dû au volume important de la cabine de conduite. Ils imposent au conducteur de changer de poste de conduite lors des changements de direction. Afin de réduire ces coûts et d’optimiser l’espace de la cabine, il est connu, notamment de FR 2 903 363 pour un engin de travaux, de supprimer les équipements redondants et d’installer une console de conduite et un fauteuil adaptables aux deux directions de déplacement du véhicule. La console de conduite et le fauteuil sont montés sur une platine rotative par rapport au châssis du véhicule permettant d’orienter le poste de conduite dans un sens de conduite ou dans un autre. Cependant, le champ de vision du conducteur s’en retrouve réduit et ne permet pas de voir correctement les signaux hauts et bas selon la norme EN16186 de décembre 2018. De plus, la sécurité de conduite est compromise. En effet, la rotation du poste de conduite n’est pas bloquée lors de la commande de l’engin, ce qui peut entrainer des rotations intempestives du poste de conduite et faire perdre le contrôle de l’engin aux conducteurs. Un but de l’invention est de permettre d’effectuer des opérations de conduite dans les deux directions de déplacement vers l’avant ou vers l’arrière conforme aux normes, notamment concernant le champ de vison du conducteur et de manière sécuritaire. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule ferroviaire prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière, caractérisé en ce que dans les première et seconde positions un conducteur assis sur le siège a un champ de vision tournée longitudinalement vers l’avant et longitudinalement vers l’arrière respectivement, le véhicule comprenant un verrouillage configuré pour bloquer en rotation la partie mobile par rapport au châssis au moins aux première et seconde positions. Le véhicule ferroviaire selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - Le verrouillage comprend un doigt d’indexage monté sur l’un de la partie mobile et de la partie fixe, et deux encoches ménagées sur l’autre de la partie mobile et de la partie fixe, propres chacune à recevoir le doigt d’indexage pour verrouiller la partie mobile en rotation par rapport au châssis. - Le doigt d’indexage est déplaçable entre une position d’engagement dans les encoches et une position escamotée dans laquelle la partie mobile est susceptible de se déplacer en rotation par rapport au châssis. - La partie fixe comprend deux superstructures montées longitudinalement de part et d’autre de la partie mobile, chaque superstructure ayant une forme prismatique et s’étendant selon la direction longitudinale entre la partie mobile et un bord du châssis, chaque superstructure présentant une hauteur à proximité de la partie mobile supérieure de celle à proximité du bord du châssis. - Les première et seconde positions sont angulairement décalées l’une par rapport à l’autre de 180° autour de l’axe de révolution. - La liaison pivotante comprend une roue motrice entrainant par adhérence ou par obstacle la mise en rotation du plateau. - La liaison pivotante comprend une bielle montée d’une part mobile en translation sur la partie fixe et d’autre part fixée au plateau, et entrainant par translation la mise en rotation du plateau. - La partie mobile comprend des parois fixées sur le plateau définissant une cabine de conduite fermée. - La cabine de conduite comprend deux portes d’évacuation. L'invention a également pour objet une rame comprenant un véhicule ferroviaire tel que décrit précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la est une vue latérale d’un véhicule ferroviaire dans une première direction de déplacement ; - la est une vue latérale du véhicule ferroviaire de la dans une deuxième direction de déplacement ; - la est une vue de dessus d’un premier poste de conduite dans la direction de déplacement de la ; - la est une vue de dessus du poste de conduite de la dans la direction de déplacement de la ; - la est une vue schématique du verrouillage de la liaison pivotante ; - la est une vue schématique de la liaison pivotante selon un premier mode de réalisation ; - la est une vue schématique de la liaison pivotante selon un deuxième mode de réalisation ; - la est une vue de dessus d’une variante de la partie mobile dans laquelle les parois de la cabine de conduite sont fixées sur le plateau circulaire. Dans tout ce qui suit, les orientations sont les orientations habituelles d’un véhicule ferroviaire. Ainsi, les termes « avant », « arrière », « gauche », « droit » s’entendent par rapport à un premier sens de circulation d’un véhicule ferroviaire vers l’avant. Les figures 1 et 2 illustrent un véhicule ferroviaire, et plus particulièrement une locomotive 10, prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière. La direction longitudinale correspond à la direction des rails 12 sur lesquels circule le véhicule ferroviaire. Ce véhicule ferroviaire comporte une partie fixe 13, comprenant elle-même un châssis 14 s’étendant selon un axe longitudinal. La partie fixe comporte encore des roues 16 montées sur le châssis 14 et roulant sur des rails 12. Ce véhicule ferroviaire comporte encore une partie mobile 18, comprenant un plateau 20, une console de conduite 22 fixée au plateau 20 et un siège 24 pour un conducteur 26 fixé au plateau 20. Ce véhicule ferroviaire comporte également une liaison pivotante 28 de la partie mobile 18 sur le châssis 14. La liaison pivotante 28 est configurée pour que la partie mobile 18 soit mobile en rotation par rapport au châssis 14 autour d’un axe de révolution A au moins entre des première et seconde positions. L’axe de révolution A est sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis 14. Dans la première position, un conducteur 26 assis sur le siège 24 a un champ de vision 30 tournée longitudinalement vers l’avant. Dans la seconde position, un conducteur 26 assis sur le siège 24 a un champ de vision 30 tournée longitudinalement vers l’arrière. Ce véhicule ferroviaire comprend encore un verrouillage 32 configuré pour bloquer en rotation la partie mobile 18 par rapport au châssis 14 au moins aux première et seconde positions. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le châssis 14 comprend un platelage 34 s’étendant selon une direction longitudinale entre un bord avant 36 et un bord arrière 38 et deux tampons d’attelage 35 montées en chacun de ses bords avant 36 et arrière 38. Comme illustré sur les figures 3 et 4, le plateau 20 est par exemple de forme circulaire. Avantageusement, l’axe de révolution A du plateau est sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis 14. Le plateau 20 est lié au châssis 14 par la liaison pivotante 28 verrouillée par le verrouillage 32. Les première et seconde positions sont, par exemple, angulairement décalées l’une par rapport à l’autre de 180° autour de l’axe de révolution A. Le siège 24 et la console de conduite 22 sont fixés sur le plateau 20. Avantageusement, le siège 24 est monté sensiblement au centre du plateau 20. La illustre une première position de la partie mobile 18 dans laquelle le conducteur 26 assis sur le siège 24 a un champ de vision 30 tourné vers l’avant. La illustre une seconde position de la partie mobile 18 dans laquelle le conducteur 26 assis sur le siège 24 a un champ de vision 30 tourné vers l’arrière. Comme cela est représenté sur la , la liaison pivotante 28 comprend une roue motrice 40 entrainant par adhérence ou par obstacle la mise en rotation de la partie mobile 18. La roue motrice 40 est montée sur le châssis 14 et est en contact extérieur avec le plateau circulaire 20. Avantageusement, la roue motrice 40 est fabriquée en un matériau empêchant les glissements relatifs entre la roue motrice 40 et le plateau circulaire 20. Le roue motrice 40 est capable d’être mise en rotation mue par l’énergie disponible à bord de la locomotive 10. L’énergie disponible est par exemple de nature pneumatique, hydraulique ou électrique. La rotation de la roue motrice 40 est donc capable d’entraîner par adhérence la rotation du plateau circulaire 20. Dans une variante non représentée, l’un de la roue motrice 40 et du plateau 20 présente au moins un cran et l’autre de la roue motrice 40 et du plateau 20 présente au moins une dent. Par exemple, la roue motrice 40 est une roue dentée et le plateau 20 présente des crans sur tout ou partie de sa périphérie. De sorte que la rotation de la roue motrice 40 entraîne la rotation du plateau 20 par obstacle et non plus par adhérence. Dans une variante représentée sur la , la liaison pivotante 28 comprend une bielle 42 montée d’une part mobile en translation sur la partie fixe 13 et d’autre part fixée au plateau 20, et entrainant par translation la mise en rotation du plateau circulaire 20. La bielle 42 est montée d’une part mobile en translation sur le châssis 18 et d’autre part fixée au plateau 20. La première extrémité 44 de la bielle 42 est liée par une liaison permettant un pivotement et une translation par rapport au châssis 14. Avantageusement, un actionneur déplace la première extrémité 44 en translation par rapport au châssis 14. Par exemple dans l’exemple représenté sur la , la direction de translation de la bielle 42 est une direction radiale du plateau 20. La seconde extrémité 46 de la bielle 42 est liée par une liaison pivot au plateau 20. La translation longitudinale de la bielle 42 sur le châssis 18 entraine la mise en rotation du plateau circulaire 20. La bielle 42 est mue en translation par l’énergie disponible à bord de la locomotive 10. La bielle 42 peut être choisie de longueur constante ou de longueur variable. Comme représenté sur la , le verrouillage 32 comprend un doigt d’indexage 48 monté sur l’un de la partie mobile 18 et de la partie fixe 13 ou inversement, et deux encoches 50,52 ménagées sur l’autre de la partie mobile 18 et de la partie fixe 13, propres chacune à recevoir le doigt d’indexage 48 pour verrouiller la partie mobile 18 en rotation par rapport au châssis 14. Le doigt d’indexage 48 est déplaçable entre une position d’engagement dans les encoches 50,52 et une position escamotée dans laquelle la partie mobile 18 est susceptible de se déplacer en rotation par rapport au châssis 14. Le verrouillage 32 définit une configuration verrouillée bloquant en rotation le plateau 20 dans la première ou la deuxième position et une configuration déverrouillée dans laquelle le plateau 20 est susceptible de se déplacer en rotation par rapport au châssis 14. Le passage du verrouillage 32 de la configuration verrouillée à la configuration déverrouillée est contrôlé par le TCMS (train control management system) et s’effectue uniquement sous des conditions de fonctionnement préalablement définies. Les conditions de fonctionnement sont, par exemple, la réception d’un ordre de déverrouillage par le conducteur 26 et la disponibilité à bord de l’énergie nécessaire à la rotation du plateau 20. Avantageusement, une des conditions de fonctionnement est l’arrêt du véhicule 10. Le passage du verrouillage 32 de la configuration déverrouillée à la configuration verrouillée se fait automatiquement. Comme illustré sur la , les encoches 50, 52 sont ménagées sur le châssis 14 angulairement décalées l’une par rapport à l’autre de 180° autour de l’axe de révolution A. Le doigt d’indexage 48 est monté dans une rainure 54 du plateau circulaire 20. Le doigt d’indexage 48 est déplaçable entre une position d’engagement dans l’une des encoches 50, 52 et une position escamotée à l’intérieur de la rainure 54. Lorsque le doigt d’indexage 48 est engagé dans une des encoches 50,52, la liaison pivotante 28 est bloquée. Le verrouillage 32 est donc en configuration verrouillée. L’engagement du doigt d’indexage 48 dans l’encoche 50 bloque par exemple la partie mobile 18 dans la première position et respectivement l’engagement du doigt d’indexage 48 dans l’encoche 52 bloque par exemple la partie mobile 18 dans la deuxième position. Lorsque le doigt d’indexage 48 est en position escamotée à l’intérieur de la rainure 54, le doigt d’indexage 48 ne bloque pas la rotation du plateau 20. Le verrouillage 32 est donc en configuration déverrouillée. Le doigt d’indexage 48 est par exemple lié au plateau 20 par un ressort 56 permettant de faire passer le doigt d’indexage 48 de la position escamotée à la position d’engagement de façon stable et sécuritaire. Comme illustré sur les figures 1 et 2, une cabine de conduite 58 est montée sur le châssis 14. La cabine de conduite 58 comprend des parois 60 et un toit 62 définissant une cabine de conduite fermée. Comme illustré sur les figures 3 et 4, le siège 24 et la console de conduite 22 sont installés à l’intérieur de la cabine de conduite 58. Les parois 60 sont fixées sur le châssis 14 et le plateau 20 est à l’intérieur de la cabine de conduite 58. La partie fixe 13 comprend donc également les parois 60 définissant la cabine de conduite fermée 58. Dans une variante représentée sur la , la partie mobile 18 comprend les parois 60 fixées sur le plateau circulaire 20 définissant une cabine de conduite fermée 58. La cabine de conduite 58 en son intégralité est donc mobile en rotation selon l’axe de révolution A entre une première et une seconde position. Comme cela est représenté sur la , la cabine de conduite 58 comprend deux portes d’évacuation 64. La partie fixe 13 comprend également deux superstructures 68,70 montées longitudinalement de part et d’autre de la partie mobile 18. Comme illustré sur les figures 1 et 2, les deux superstructures 68, 70 sont montées sur le châssis 14 longitudinalement de part et d’autre de la cabine de conduite 18. Une des superstructures 68 est montée entre la cabine de conduite 58 et le bord avant 36 du châssis 14, l’autre superstructure 70 est montée entre la cabine de conduite 58 et le bord arrière 38 du châssis 14. Les superstructures 68, 70 peuvent être par exemple des modules électriques ou mécaniques nécessaires au bon fonctionnement du véhicule ferroviaire 10. Chaque superstructure 68, 70 a une forme prismatique et s’étend selon la direction longitudinale entre la partie mobile 18 et un bord 36, 38 du châssis 14 et présente une hauteur à proximité de la partie mobile 18 supérieure de celle à proximité du bord 36,38 du châssis 14. Comme illustré sur la , la superstructure avant 68 présente une forme prismatique et la hauteur de la superstructure à proximité de la cabine de conduite 58 est supérieure à celle à proximité du bord avant 36 du châssis 14. Le champ de vision 30 du conducteur 26 vers l’avant ne se trouve pas réduit. De même, la superstructure arrière 70 présente une forme prismatique et la hauteur de la superstructure à proximité de la cabine de conduite 58 est supérieure à celle à proximité du bord arrière 38 du châssis 14. Comme cela est représenté sur la , le champ de vision 30 du conducteur 26 vers l’arrière ne s’en trouve pas réduit. Il est possible de rattacher un tel véhicule ferroviaire 10 à d’autres véhicules ferroviaires comme des wagons de marchandise par exemple, formant une rame comprenant un véhicule ferroviaire 10. Un procédé de passage d’un véhicule ferroviaire 10 adaptée pour une première direction de déplacement à un véhicule ferroviaire 10 adaptée pour une deuxième direction de déplacement va maintenant être décrit. Par exemple, la première direction de déplacement est une direction de déplacement vers l’avant comme représenté sur les figures 1 et 3 et la deuxième direction de déplacement est une direction de déplacement vers l’arrière comme représenté sur les figures 2 et 4. Le véhicule ferroviaire 10 est donc initialement configuré pour se déplacer vers l’avant. Comme cela est représenté sur la , la partie mobile 18 est bloquée en sa première position de sorte que le champ de vision 30 du conducteur 26 assis sur le siège 24 est orienté vers l’avant. Le verrouillage 32 est en configuration verrouillée. Le doigt d’indexage 48 est engagé dans l’encoche 50. Le conducteur 26 émet un ordre de commande de passage dans la deuxième configuration, permettant de se déplacer vers l’arrière. Le TCMS reçoit l’ordre de commande et contrôle si les conditions de fonctionnement sont bien respectées, comme par exemple l’arrêt du véhicule 10. Si les conditions de fonctionnement sont bien respectées, le TCMS envoie un ordre de déverrouillage du verrouillage 32. Le doigt d’indexage 48 passe donc en position escamotée à l’intérieur de la rainure 54 du plateau 20. La roue motrice 40 ou la bielle 42 est ensuite mise en mouvement mue par l’énergie disponible à bord entraînant la rotation du plateau circulaire 20. Le plateau 20 effectue un mouvement de rotation de 180° autour de l’axe A jusqu’à ce que la rainure 54 se trouve en face de l’encoche 52. Le mouvement rotatif du plateau circulaire 20 est ensuite stoppé. Le doigt d’indexage 48 s’engage dans l’encoche 52. Le verrouillage 32 passe donc en configuration verrouillée et la liaison pivotante 28 est bloquée. La partie mobile 18 est ainsi fixe en sa deuxième position de sorte que le champ de vision 30 du conducteur 26 assis sur le siège 24 est orienté vers l’arrière, comme représenté sur la . Le véhicule ferroviaire 10 est ainsi en une configuration permettant de se déplacer vers l’arrière, comme représenté sur la . Le procédé de passage de la direction de déplacement vers l’arrière à la direction de déplacement vers l’avant est identique, en considérant la direction de déplacement vers l’arrière comme la première direction de déplacement et la direction de déplacement vers l’avant comme la deuxième direction de déplacement. Le véhicule ferroviaire selon l’invention permet donc d’effectuer des opérations de conduite dans les deux directions de déplacement vers l’avant ou vers l’arrière en toute sécurité sans changement de poste pour le conducteur. La présence des deux superstructures 68,70 permet de garantir un champ de vision 30 optimal pour le conducteur 26 et une visibilité des signaux hauts et bas définis par la norme EN16186 de décembre 2018 dans les deux sens de déplacement. De plus, le volume et la masse de la cabine de conduite 58 sont réduits en comparaison avec une cabine comprenant deux postes de conduite, ce qui permet une réduction des coûts, notamment en climatisation et chauffage. En outre, l’invention présente l’avantage que lors du passage d’un sens de déplacement à un autre, le conducteur 26 n’a pas besoin de se lever et de changer de poste de conduite. Le temps de transition s’en retrouve donc réduit et la sécurité s’en retrouve renforcée. Le conducteur peut ainsi rester aux commandes lors du changement de sens. De plus, l’impossibilité de déverrouiller le verrouillage 32 en dehors des conditions sécuritaires prédéfinies comme l’arrêt du véhicule par exemple, permet d’éviter des rotations inattendues du plateau 20 susceptibles de surprendre le conducteur et de lui faire perdre le contrôle du véhicule ou même de le blesser. Véhicule ferroviaire (10) prévu pour se déplacer suivant une direction de déplacement longitudinale vers l’avant ou vers l’arrière, comprenant : - une partie fixe (13) comprenant un châssis (14) s’étendant selon un axe longitudinal ; - une partie mobile (18) comprenant un plateau (20), une console de conduite (22) fixée au plateau (20) et un siège (24) pour un conducteur (26) fixé au plateau (20); et - une liaison pivotante (28) de la partie mobile (18) sur le châssis (14), configurée pour que la partie mobile (18) soit mobile en rotation par rapport au châssis (14) autour d’un axe de révolution (A) sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis au moins entre des première et seconde positions ; caractérisé en ce que dans les première et seconde positions un conducteur (26) assis sur le siège (24) a un champ de vision (30) tournée longitudinalement vers l’avant et longitudinalement vers l’arrière respectivement, le véhicule (10) comprenant un verrouillage (32) configuré pour bloquer en rotation la partie mobile (18) par rapport au châssis (14) au moins aux première et seconde positions. Véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrouillage (32) comprend un doigt d’indexage (48) monté sur l’un de la partie mobile (18) et de la partie fixe (13), et deux encoches (50,52) ménagées sur l’autre de la partie mobile (18) et de la partie fixe (13), propres chacune à recevoir le doigt d’indexage (48) pour verrouiller la partie mobile (18) en rotation par rapport au châssis (14). Véhicule ferroviaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le doigt d’indexage (48) est déplaçable entre une position d’engagement dans les encoches (50,52) et une position escamotée dans laquelle la partie mobile (18) est susceptible de se déplacer en rotation par rapport au châssis (14). Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie fixe (13) comprend deux superstructures (68,70) montées longitudinalement de part et d’autre de la partie mobile (18), chaque superstructure (68,70) ayant une forme prismatique et s’étendant selon la direction longitudinale entre la partie mobile (18) et un bord (36, 38) du châssis (14), chaque superstructure (68,70) présentant une hauteur à proximité de la partie mobile (18) supérieure de celle à proximité du bord (36,38) du châssis (14). Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde positions sont angulairement décalées l’une par rapport à l’autre de 180° autour de l’axe de révolution (A). Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison pivotante (28) comprend une roue motrice (40) entrainant par adhérence ou par obstacle la mise en rotation du plateau (20). Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison pivotante (28) comprend une bielle (42) montée d’une part mobile en translation sur la partie fixe (13) et d’autre part fixée au plateau (20), et entrainant par translation la mise en rotation du plateau (20). Véhicule ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie mobile (18) comprend des parois (60) fixées sur le plateau (20) définissant une cabine de conduite fermée. Véhicule ferroviaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cabine de conduite (58) comprend deux portes d’évacuation (64). Rame comprenant un véhicule ferroviaire selon l’une des revendications précédentes.