Brevet FR3124470A1 — publié le 20221230

Voiture de véhicule ferroviaire, convoi ferroviaire comportant une telle voiture Cette voiture ferroviaire est configurée pour être couplée à une locomotive, notamment une locomotive à traction électrique et comporte un dispositif d’alimentation électrique configuré pour alimenter électriquement ladite locomotive. La voiture ferroviaire (6) comporte un dispositif de traction auxiliaire (22) comprenant un moteur électrique de traction couplé à un essieu de la voiture et un dispositif de freinage couplé à un essieu de la voiture, le dispositif de traction auxiliaire étant alimenté électriquement par le dispositif d’alimentation électrique et étant contrôlable indépendamment de la locomotive. Figure pour l'abrégé : 1 Voiture de véhicule ferroviaire, convoi ferroviaire comportant une telle voiture La présente invention concerne une voiture de véhicule ferroviaire et un convoi ferroviaire comportant cette voiture de véhicule ferroviaire. L’invention se rapporte plus généralement au domaine du transport ferroviaire. Les locomotives, notamment les locomotives à traction électrique, sont depuis longtemps utilisées pour tracter des convois ferroviaires. Dans certains cas, une voiture ferroviaire, telle qu’un wagon tender, comportant des moyens de stockage et/ou de production d’électricité, peut être couplée à la locomotive pour fournir à celle-ci l’alimentation électrique nécessaire à son fonctionnement. Cela permet à la locomotive de circuler dans une zone dépourvue de caténaires ou de tout autre dispositif d’alimentation électrique extérieur. Cela présente aussi un intérêt lorsqu’une locomotive, par exemple une locomotive à propulsion thermique (par exemple munie d’un moteur Diesel), a temporairement besoin d’un mode de propulsion écologique, par exemple pour circuler dans une zone où les émissions de gaz d’échappement et/ou les émissions sonores sont règlementées. Cela présente également un intérêt pour tracter temporairement une locomotive en panne. Un problème se pose lorsqu’un convoi ferroviaire ainsi formé doit changer de sens de circulation et que la locomotive doit être replacée à l’extrémité opposée du convoi, par exemple parce que le convoi ferroviaire n’est pas configuré pour circuler de façon réversible. Pour des raisons de sécurité et de réglementation, le wagon tender doit être placé derrière la locomotive. Un changement de sens de circulation du convoi nécessite donc de détacher la locomotive du wagon tender, pour ensuite les replacer dans le bon ordre à l’extrémité opposée du convoi. Lorsque la manœuvre de retournement se déroule dans une zone dépourvue de caténaire, la locomotive ne peut pas être séparée du wagon tender, car sinon elle ne pourrait plus être alimentée en électricité et ne pourrait donc plus se déplacer. L’emploi d’un locotracteur pour déplacer individuellement la locomotive et le wagon tender reste une solution contraignante en termes de coûts d’exploitation et de temps perdu et elle doit donc être évitée. C’est à ces inconvénients qu’entend plus particulièrement remédier l’invention en proposant une voiture de véhicule ferroviaire servant à alimenter une locomotive électrique permettant de faciliter le retournement d’un convoi ferroviaire. A cet effet, un aspect de l’invention concerne une voiture ferroviaire configurée pour être couplée à une locomotive, notamment une locomotive à traction électrique, la voiture ferroviaire comportant un dispositif d’alimentation électrique configuré pour alimenter électriquement ladite locomotive. La voiture ferroviaire comporte un dispositif de traction auxiliaire comprenant un moteur électrique de traction couplé à un essieu de la voiture et un dispositif de freinage couplé à un essieu de la voiture. Le dispositif de traction auxiliaire est alimenté électriquement par le dispositif d’alimentation électrique et étant contrôlable indépendamment de la locomotive. Grâce à l’invention, lorsque le convoi doit changer de sens de déplacement, la voiture comportant le dispositif d’alimentation électrique peut être détachée de la locomotive et déplacée indépendamment de la locomotive pour être placée à la position désirée, sans avoir besoin de faire appel à un locotracteur ou à un moyen de déplacement extérieur. De plus, le dispositif de traction auxiliaire est relativement simple et peu coûteux, par rapport au cas où la voiture serait intégralement motorisée. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, une telle voiture ferroviaire peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement admissible : - le dispositif de traction est intégré dans un bogie de la voiture ferroviaire, le bogie comportant ledit essieu. - le dispositif de traction comporte un système de commande configuré pour piloter le moteur de traction et le dispositif de freinage de la voiture ferroviaire, le système de commande étant en outre configuré pour être piloté à distance par une télécommande. - le dispositif d’alimentation électrique comporte un dispositif de stockage d’énergie électrique tel qu’une batterie d’accumulateurs ou une pile à combustible. - la voiture ferroviaire comporte des dispositifs auxiliaires d’éclairage et/ou de signalisation ferroviaire. Selon un autre aspect, un convoi ferroviaire comportant une locomotive, notamment une locomotive à traction électrique et une voiture ferroviaire telle que décrite ci-dessus, la voiture ferroviaire étant couplé à l’arrière de la locomotive et étant connectée à un circuit d’alimentation électrique de la locomotive pour alimenter électriquement la locomotive. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d’un mode de réalisation d’une voiture ferroviaire donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence à l’unique dessin annexé, dans lequel : - la est une représentation schématique d’un convoi ferroviaire comportant une locomotive à traction électrique et une voiture ferroviaire conforme à l’invention servant à alimenter électriquement la locomotive. La représente schématiquement un convoi ferroviaire 2. Par exemple, le convoi 2 est un train de marchandises, ou un train de passagers. Le convoi 2 comporte une locomotive 4, une voiture ferroviaire 6 couplée à la locomotive 4, et une ou plusieurs voitures 8 (ou wagons 8) tractés par l’assemblage formé par l’association de la locomotive 4 avec la voiture 6. La voiture 6 est placée derrière la locomotive 4. Pour simplifier la , seul une voiture 8 est dessinée, mais en pratique le convoi 2 peut comporter un nombre supérieur de voitures 8. La locomotive 4, la voiture 6 et chaque voiture 8 (ou wagon 8) comporte des roues ferroviaires 10 leur permettant de circuler sur une voie ferrée 12. Le sens de circulation normal du convoi 2 est représenté par une flèche sur la . En pratique, la locomotive 4, la voiture 6 et chaque voiture 8 (ou wagon 8) sont couplés mécaniquement deux à deux au moyen d’attelages 14. La locomotive 4 est de préférence une locomotive à traction électrique et comporte un moteur de traction 16. Le moteur de traction 16 est couplé à au moins une roue 10 de la locomotive 4 pour entraîner la locomotive 4 en mouvement le long de la voie ferrée 12. Par exemple, la locomotive 4 peut comporter un circuit d’alimentation électrique permettant d’acheminer un courant de traction vers le moteur 16. Dans certains modes de réalisation, la locomotive 4 peut aussi comporter un ou plusieurs pantographes qui permettent de collecter un courant de traction fourni par des caténaires, ce ou ces pantographes étant couplés au circuit de distribution d’électricité pour acheminer le courant collecté vers le moteur de traction 16. La voiture 6 comporte un dispositif d’alimentation électrique 20 configuré pour alimenter électriquement ladite locomotive 4. Le dispositif 20 peut, par exemple, comporter des moyens de stockage et/ou de production d’électricité. De préférence, le dispositif d’alimentation électrique 20 comporte un dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’une batterie d’accumulateurs ou une pile à combustible, ou tout moyen équivalent, ou toute combinaison de ces moyens. En pratique, la voiture 6 permet de fournir à la locomotive 4 l’alimentation électrique nécessaire à son fonctionnement lorsque la locomotive 4 circule dans une zone dépourvue de caténaires ou de tout autre dispositif d’alimentation électrique extérieur (tel qu’un troisième rail). Par exemple, dans un tel cas, la locomotive 4 est alimentée intégralement par la voiture 6. La voiture 6 peut être nommée « wagon tender » dans la présente description. Par exemple, lorsque la voiture 6 est attelée à l’arrière de la locomotive 4 le dispositif d’alimentation électrique 20 est raccordée à la locomotive 4 (par exemple au circuit d’alimentation électrique de la locomotive 4) au moyen d’un ou de plusieurs câbles, par exemple en vue de fournir le courant de traction nécessaire au fonctionnement du moteur de traction 16. L’invention est également applicable à des locomotives pourvues d’un autre mode de propulsion, par exemple des moyens de propulsion thermique (un moteur à combustion interne tel qu’un moteur Diesel). Dans ces variantes, puisque le moteur de traction 16 n’est pas forcément un moteur électrique, le dispositif d’alimentation électrique 20 est alors plus particulièrement configuré pour fournir une alimentation électrique à des systèmes annexes de la locomotive. De façon générale, la voiture 6 comporte un dispositif de traction auxiliaire 22 comprenant un moteur électrique de traction 24 couplé à un essieu de la voiture 6, ainsi qu’un dispositif de freinage 26 couplé à un essieu de la voiture 6. Le dispositif de traction auxiliaire 22 est contrôlable indépendamment de la locomotive 4. De plus, le dispositif de traction 22 est alimenté électriquement par le dispositif d’alimentation électrique 20. Ainsi, la voiture 6 peut se déplacer seule, même lorsqu’elle est dételée de la locomotive 4. Par exemple, le moteur de traction 24 et le dispositif de freinage 26 du dispositif de traction auxiliaire 22 sont associés à des essieux différents d’un même bogie de la voiture 6. Par exemple, le moteur de traction 24 est associé à un premier essieu 22a et le dispositif de freinage 26 est associé à un deuxième essieu 22b. Alternativement, le moteur de traction 24 et le dispositif de freinage 26 peuvent être associés à un même essieu de la voiture 6. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de traction auxiliaire 22 est intégré dans un bogie de la voiture ferroviaire 6, le bogie comportant ledit essieu (ou lesdits essieux 22a et 22b). De préférence, seul un bogie de la voiture 6 (et encore plus préférentiellement, seule un essieu de la voiture 6) est associé au dispositif de traction auxiliaire 22. Cela permet de réduire le coût et la complexité du dispositif de traction 22. En effet, en pratique, le dispositif 22 n’a besoin d’être utilisé que ponctuellement. Le dispositif de traction auxiliaire 22 comporte en outre un système de commande 28 configuré pour piloter le moteur de traction 24 et le dispositif de freinage 26. Par exemple, le système de commande 28 peut comporter un pupitre de commande permettant à un utilisateur d’actionner le moteur de traction 24 et le dispositif de freinage 26. Optionnellement, la voiture 6 peut comporter des dispositifs auxiliaires 32 d’éclairage et/ou de signalisation ferroviaire. Cela permet à la voiture 6 de circuler seule sur une voie ferrée. Par exemple, la voiture 6 peut comporter au moins un phare et/ou un feu de position, disposés à l’avant comme à l’arrière de la voiture 6. Le dispositif de signalisation ferroviaire peut être couplé au dispositif de traction auxiliaire 20 et être configuré pour empêcher le véhicule 6 de franchir un signal ferroviaire fermé et/ou de dépasser une vitesse maximale (par exemple en déclenchant un freinage d’urgence par actionnement du frein 26). Le dispositif de signalisation ferroviaire est, par exemple, compatible avec un système de signalisation ferroviaire tel que le système KVB (Contrôle de vitesse par balises) ou le système ERTMS (European Rail Traffic Management System). Dans des modes de réalisation avantageux mais néanmoins optionnels, le système de commande est en outre configuré pour être piloté à distance par une télécommande 40. A cet effet, le système de commande 28 comporte une interface de communication radio 30 comprenant une antenne radio. La télécommande 40 comporte ici une interface de communication radio comportant une antenne 42. La télécommande 40 comporte en outre une interface utilisateur permettant à un utilisateur de piloter la voiture 6 à distance. L’interface utilisateur peut par exemple comporter un ou plusieurs organes de commande 46 et/ou un dispositif d’affichage 44. Par exemple, les organes de commande 46 peuvent être des boutons, des interrupteurs, des leviers, des boutons rotatifs, un ou plusieurs écrans tactiles, ou tout dispositif équivalent. Grâce à l’invention, lorsque le convoi doit changer de sens de déplacement, la voiture comportant le dispositif d’alimentation électrique peut être détachée de la locomotive et déplacée indépendamment de la locomotive pour être placée à la position désirée, sans avoir besoin de faire appel à un locotracteur ou à un moyen de déplacement extérieur. De plus, le dispositif de traction auxiliaire est relativement simple et peu coûteux, par rapport au cas où la voiture serait intégralement motorisée. Un exemple d’application est maintenant décrit, par exemple lorsque le convoi 2 doit changer de sens dans une zone dépourvue de caténaire, par exemple dans un dépôt ferroviaire ou sur une voie non électrifiée, telle qu’un embranchement particulier, comportant un ou plusieurs aiguillages. D’abord, l’ensemble comportant la locomotive 4 et la voiture 6 est détaché du reste du convoi puis est déplacé sur une portion de voie. Ensuite, la voiture 6 est détachée de la locomotive 4 puis est déplacée, au moyen du dispositif 22, pour être attachée à l’extrémité opposée de la locomotive 4 qui, de préférence, est une locomotive réversible (par exemple avec un poste de pilotage à chaque extrémité). Pour ce faire, la voiture 6 est déplacée sur une portion de voie comportant un ou plusieurs aiguillages pour être amenée à la position désirée. Puis, la voiture 6 est attelée à la locomotive 4. L’ensemble comportant la locomotive 4 et la voiture 6 est alors rattaché en tête du reste du convoi, afin de tracter le convoi 2 dans le sens de déplacement opposé. Les modes de réalisation et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour créer de nouveaux modes de réalisation. Voiture ferroviaire (6) configurée pour être couplée à une locomotive (4), notamment une locomotive à traction électrique (4), la voiture ferroviaire comportant un dispositif d’alimentation électrique (20) configuré pour alimenter électriquement ladite locomotive, caractérisée en ce que la voiture ferroviaire (6) comporte un dispositif de traction auxiliaire (22) comprenant un moteur électrique de traction (24) couplé à un essieu (22a) de la voiture et un dispositif de freinage (26) couplé à un essieu (22b) de la voiture, le dispositif de traction auxiliaire étant alimenté électriquement par le dispositif d’alimentation électrique et étant contrôlable indépendamment de la locomotive. Voiture ferroviaire selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de traction est intégré dans un bogie de la voiture ferroviaire, le bogie comportant ledit essieu (22a, 22b). Voiture ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de traction comporte un système de commande (28) configuré pour piloter le moteur de traction et le dispositif de freinage de la voiture ferroviaire (6), le système de commande étant en outre configuré pour être piloté à distance par une télécommande (40). Voiture ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d’alimentation électrique (20) comporte un dispositif de stockage d’énergie électrique tel qu’une batterie d’accumulateurs ou une pile à combustible. Voiture ferroviaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la voiture ferroviaire comporte des dispositifs auxiliaires (32) d’éclairage et/ou de signalisation ferroviaire. Convoi ferroviaire (2) comportant une locomotive (4), notamment une locomotive à traction électrique (4), et une voiture ferroviaire (6) conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, la voiture ferroviaire étant couplé à l’arrière de la locomotive et étant connectée à un circuit d’alimentation électrique de la locomotive pour alimenter électriquement la locomotive.