Brevet FR3128185A1 — publié le 20230421

Bogie de véhicule ferroviaire et procédé d’installation associé Ce bogie (12) de véhicule ferroviaire (10) comprend une poutre creuse (14) définissant un volume d’accueil (28), et un réservoir (16) configuré pour contenir un gaz sous pression, le réservoir (16) comprenant une enveloppe externe (24) rigide formée par la poutre creuse (14). Le réservoir (16) comprend une enveloppe interne (26) qui est souple relativement à l’enveloppe externe (24), l’enveloppe interne (26) étant formée par une poche (34) étanche au gaz sous pression définissant un volume intérieur (36) configuré pour contenir le gaz sous pression Figure pour l'abrégé : Figure 3 Bogie de véhicule ferroviaire et procédé d’installation associé La présente invention concerne un bogie de véhicule ferroviaire comprenant une poutre creuse définissant un volume d’accueil, et un réservoir configuré pour contenir un gaz sous pression, le réservoir comprenant une enveloppe externe rigide formée par la poutre creuse. Dans les véhicules ferroviaires, un grand nombre de dispositifs sont alimentés par un ou plusieurs circuit(s) pneumatique(s). Dans les bogies de véhicule ferroviaire, les dispositifs de freinage ou les suspensions sont typiquement alimentés en air sous pression par un circuit pneumatique. Un tel circuit pneumatique comprend un réservoir configuré pour stocker l’air sous pression. De tels réservoirs doivent être volumineux pour assurer un bon approvisionnement du circuit pneumatique. Il a été proposé du document US 2011/0048875 A1 d’utiliser des poutres creuses du bogie pour former des enveloppes externes de réservoir. De tels bogies ne donnent toutefois pas entière satisfaction. En effet, il est particulièrement complexe de fabriquer un bogie dont les poutres sont suffisamment étanches pour former un réservoir. En outre, l’inspection de telles poutres peut s’avérer complexe. Ainsi, un objectif de l’invention est de fournir un bogie de véhicule ferroviaire dont les poutres forment un réservoir qui soit facile à fabriquer et à inspecter. A cet effet, l’invention a pour objet un bogie du type précité, dans lequel le réservoir comprend une enveloppe interne qui est souple relativement à l’enveloppe externe, l’enveloppe interne étant formée par une poche étanche au gaz sous pression définissant un volume intérieur configuré pour contenir le gaz sous pression. L’utilisation d’une poche étanche au gaz sous pression est particulièrement avantageuse pour assurer l’étanchéité tout en utilisant une poutre creuse de fabrication simple. L’utilisation d’une telle poche est en outre particulièrement avantageuse pour les opérations d’inspection, la poche pouvant être retirée de la poutre creuse pour inspecter son étanchéité. Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le bogie de véhicule ferroviaire comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - la poche est formée en un élastomère ou en un matériau plastique ; - la poche est mobile entre une position d’inspection, dans laquelle la poche est disposée hors du volume d’accueil, et une position installée, dans laquelle la poche est disposée dans le volume d’accueil ; - la poutre creuse définit un orifice d’insertion, le réservoir comprenant un anneau d’étanchéité configuré pour plaquer la poche sur un contour de l’orifice d’insertion lorsque la poche est dans sa position installée ; - la poche est pressée contre la poutre creuse par le gaz sous pression lorsque la poche est dans sa position installée ; - le rapport du volume intérieur sur le volume d’accueil est compris entre 90% et 100% lorsque la poche est dans sa position installée ; - le bogie comprend un système de suspension de véhicule ferroviaire et/ou un système de freinage de véhicule ferroviaire et/ou un réseau d’alimentation de commandes pneumatique de véhicule ferroviaire, le réservoir étant configuré pour alimenter en gaz sous pression le système de suspension de véhicule ferroviaire et/ou le système de freinage de véhicule ferroviaire et/ou le réseau d’alimentation de commandes pneumatiques de véhicule ferroviaire ; et - le volume intérieur est compris entre 10 litres et 150 litres lorsque la poche est disposée dans le volume d’accueil et/ou le réservoir est configuré pour contenir un le gaz sous une pression comprise entre 5 et 11 bars. L’invention a par ailleurs pour objet un procédé d’installation d’un bogie tel que précité, comprenant les étapes suivantes : - insertion de la poche dans le volume d’accueil de la poutre creuse, et - insertion d’un gaz sous pression dans le volume intérieur formé par la poche insérée dans la poutre creuse. Suivant un aspect avantageux du procédé précité, le volume intérieur de la poche lors de l’étape d’insertion est au moins deux fois plus faible que le volume intérieur de la poche suite à l’étape d’insertion d’un gaz sous pression. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux figures sur lesquelles : la est une représentation schématique en coupe partielle d’un bogie de véhicule ferroviaire selon l’invention, lors d’une étape du procédé d’installation du bogie ; la est une représentation semblable à celle de la , lors d’une autre étape du procédé d’installation du bogie ; et la est une représentation semblable à celle des figures 1 et 2, dans laquelle le bogie est installé. En référence aux figures 1 à 3, un véhicule ferroviaire 10 comprend un bogie 12. Le véhicule ferroviaire 10 est par exemple un véhicule de transport de marchandises ou un véhicule de transport de passagers tel un métro, un tramway, un train régional ou un train à grande vitesse. Le bogie 12 comprend une poutre creuse 14 et un réservoir 16. Le bogie 12 comprend en outre de préférence un ou des dispositifs pneumatiques 17 ( ), tel(s) par exemple un système de suspension 18 de véhicule ferroviaire et/ou un système de freinage 20 de véhicule ferroviaire et/ou un réseau d’alimentation 22 de commandes pneumatiques de véhicule ferroviaire. Le réservoir 16 est configuré pour contenir un gaz sous pression tel que par exemple de l’air sous pression. En variante, le gaz sous pression est de l’azote ou un gaz noble. Le réservoir 16 est configuré pour contenir le gaz sous une pression comprise entre 2 et 11 bars, ou contient ce gaz sous pression à une pression comprise entre 5 bars et 11 bars. Le volume, ou en d’autres termes la capacité, du réservoir 16 est comprise entre 10 litres et 150 litres. Le réservoir 16 est configuré pour alimenter en gaz sous pression le ou les dispositifs pneumatiques 17 et est par exemple configuré pour alimenter en gaz sous pression le système de suspension 18 de véhicule ferroviaire et/ou le système de freinage 20 de véhicule ferroviaire et/ou le réseau d’alimentation 22 de commandes pneumatiques de véhicule ferroviaire. Lorsque le réservoir 16 est configuré pour alimenter en gaz sous pression le système de suspension 18, la pression régnant dans le réservoir 16 est par exemple comprise entre 2 et 11 bars et le volume du réservoir est compris entre 10 et 150 litres. Lorsque le réservoir 16 est configuré pour alimenter en gaz sous pression le système de freinage 20, la pression du réservoir 16 est exemple comprise entre 2 et 7.5 bars et le volume du réservoir est compris entre 20 et 60 litres. Lorsque le réservoir 16 est configuré pour alimenter en gaz sous pression le réseau d’alimentation 22 de commandes pneumatiques, la pression du réservoir 16 est par exemple comprise entre 8 et 11 bars et le volume du réservoir est compris entre 200 et 1250 litres. Le réservoir 16 comprend une enveloppe externe 24 rigide et une enveloppe interne 26 souple relativement à l’enveloppe externe 24 rigide. Le réservoir 16 comprend par exemple un anneau d’étanchéité 25. Le terme « rigide » signifie dans le contexte de la présente demande de brevet, que l’enveloppe externe 24 ne se déforme que très peu ( L’enveloppe externe 24 est formée par la poutre creuse 14. Dans le reste de la description, les éléments se rapportant à l’enveloppe externe 24 se rapportent donc à la poutre creuse 14 et inversement. Comme illustré sur les figures 1 à 3, la poutre creuse 14 définit un volume d’accueil 28. La poutre creuse 14 est de préférence un élément structurel du bogie 12, tel un longeron transversal ou un longeron longitudinal du bogie 12. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, la poutre creuse 14 est par exemple un tronçon d’un longeron transversal du bogie 12. La poutre creuse 14 comprend par exemple au moins une soudure 30. La poutre creuse 14 est par exemple formée par soudure d’une pluralité de profilés à section transversale fermée rectilignes, comme illustré dans les figures 1 à 3. La poutre creuse 14 est formée en un matériau rigide tel de l’acier. La poutre creuse 14 définit un orifice d’insertion 32. La poutre creuse 14 définit en particulier un contour 33 de l’orifice d’insertion 32, autour duquel s’étend la poutre creuse 14. L’orifice d’insertion 32 débouche sur le volume d’accueil 28. La section de l’orifice d’insertion 32 est par exemple comprise entre 300 mm² et 30000 mm². L’enveloppe interne 26 est formée par une poche 34. Dans le reste de la description, les éléments se rapportant à l’enveloppe interne 26 se rapportent donc à la poche 34 et inversement. La poche 34 est formée en un matériau souple. La poche 34 est par exemple formée en un élastomère ou un plastique. Comme visible sur les figures 1 à 3, la poche 34 définit un volume intérieur 36 et une ouverture 37, le volume intérieur 36 débouchant hors de la poche 34 par l’ouverture 37. La poche 34 est étanche au gaz sous pression que le réservoir 16 est configuré pour contenir. Le volume intérieur 36 est alors configuré pour contenir le gaz sous pression. La poche 34 est mobile entre une position d’inspection, dans laquelle la poche est disposée hors du volume d’accueil 28, et une position installée, telle qu’illustrée en , dans laquelle la poche 34 est disposée dans le volume d’accueil 28. Le volume intérieur 36 est configuré pour varier lorsque la poche 34 passe de sa position d’inspection à sa position installée, et inversement. En particulier, le volume intérieur 36 lorsque la poche 34 est dans sa position installée est de 200% à 500% supérieur au volume intérieur 36 lorsque la poche est dans sa position d’inspection. L’épaisseur de paroi de la poche 34 est par exemple comprise entre 0,5 mm et 5 mm. Le volume intérieur 36 est configuré pour varier en fonction de la pression du gaz sous pression. Lorsque la poche 34 est dans sa position installée, la poche 34 est pressée contre la poutre creuse 14 par le gaz sous pression que la poche 34 contient. La forme et le volume de la poche 34 est par exemple conditionné par la forme et le volume du volume intérieur 36. Le volume intérieur 36 correspond au volume du réservoir tel que précédemment défini. Le rapport du volume intérieur 36 sur le volume d’accueil 28 est par exemple compris entre 90% et 100% lorsque la poche est dans sa position installée. Comme illustré sur la , l’anneau d’étanchéité 25 est configuré pour plaquer la poche 34 sur le contour 33 de l’orifice d’insertion 32 lorsque la poche 34 est dans sa position installée. L’anneau d’étanchéité 25 est par exemple un anneau radialement élastique. Le contour extérieur, par exemple le diamètre extérieur, de l’anneau d’étanchéité 25, est sensiblement de même forme et de mêmes dimensions que le contour de l’orifice d’insertion 32. L’anneau d’étanchéité 25 est configuré pour s’étendre dans l’orifice d’insertion 32 lorsque la poche 34 est dans sa position installée, de sorte à ce que la poche 34 soit serrée entre l’anneau d’étanchéité 25 et le contour 33 de l’orifice lorsque la poche 34 est dans sa position installée. Comme illustré sur la , le bogie 12 comprend par exemple au moins un conduit 38 configuré pour connecter le ou les dispositifs pneumatiques 17 au réservoir 16. Le conduit 38 comprend par exemple un connecteur 42 et est configuré pour coopérer avec l’anneau d’étanchéité 25 et/ou la poche 34 pour assurer une connexion étanche entre le réservoir 16 et le ou les dispositifs pneumatiques 17. Un procédé d’installation d’un bogie 12 tel que précédemment décrit va maintenant être présenté. Comme illustré sur la , le procédé comprend une étape d’insertion de la poche 34 dans le volume d’accueil 28 de la poutre creuse 14. La poche 34 est par exemple insérée à l’aide d’un outil 44 inséré dans le volume intérieur 36 pour pousser la poche 34 dans le volume d’accueil 28. Suite à l’insertion de la poche 34, l’anneau d’étanchéité 25 est de préférence mis en place lors d’une étape de mise en place de l’anneau d’étanchéité 25, comme illustré sur la . L’anneau d’étanchéité 25 est alors de préférence mis en place dans l’orifice d’insertion 32 pour serrer la poche 34 contre le contour de l’orifice 33. Suite à l’étape de mise en place de l’anneau d’étanchéité 25, le réservoir 16 est par exemple connecté à un ou des dispositifs pneumatiques 17, par exemple par l’intermédiaire du conduit 38. Le réservoir 16 est en outre connecté à une source de gaz sous pression (non représentée). Suite à l’étape de connexion, le gaz sous pression est inséré dans le volume intérieur 36 formé par la poche 34 insérée dans la poutre creuse 14, lors d’une étape d’insertion de gaz sous pression. Comme illustré sur la par des flèches, la poche 34 est tendue par le gaz sous pression et est pressée par le gaz sous pression contre la poutre creuse 14. Du fait de la pression du gaz sous pression, la poche 34 est alors déformée. Le volume intérieur 36 de la poche 34 lors de l’étape d’insertion est par exemple au moins deux fois plus faible que le volume intérieur 36 de la poche 34 suite à l’étape d’insertion du gaz sous pression. Suite ou préalablement au procédé d’installation du bogie 12 tel que précédemment présenté, un procédé d’inspection du réservoir est par exemple mis en œuvre. Le procédé d’inspection comprend une étape de vidange du réservoir 16 par extraction du gaz sous pression disposé dans la poche 34 suivie d’une étape de mise en place de la poche 34 dans sa position d’inspection. L’étanchéité de la poche 34 est alors inspectée lors d’une étape d’inspection, une telle étape étant mise en œuvre sur la poche 34 dans sa position d’inspection, c’est-à-dire hors du volume d’accueil 28. Bogie (12) de véhicule ferroviaire (10), comprenant une poutre creuse (14) définissant un volume d’accueil (28), et un réservoir (16) configuré pour contenir un gaz sous pression, le réservoir (16) comprenant une enveloppe externe (24) rigide formée par la poutre creuse (14), caractérisé en ce que le réservoir (16) comprend une enveloppe interne (26) qui est souple relativement à l’enveloppe externe (24), l’enveloppe interne (26) étant formée par une poche (34) étanche au gaz sous pression définissant un volume intérieur (36) configuré pour contenir le gaz sous pression. Bogie (12) selon la revendication 1, dans lequel la poche (34) est formée en un élastomère ou en un matériau plastique. Bogie (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la poche (34) est mobile entre une position d’inspection, dans laquelle la poche (34) est disposée hors du volume d’accueil (28), et une position installée, dans laquelle la poche (34) est disposée dans le volume d’accueil (28). Bogie (12) selon la revendication 3, dans lequel la poutre creuse (14) définit un orifice d’insertion (32), le réservoir (16) comprenant un anneau d’étanchéité (25) configuré pour plaquer la poche (34) sur un contour (33) de l’orifice d’insertion (32) lorsque la poche (34) est dans sa position installée. Bogie (12) selon l’une des revendications 3 ou 4, dans lequel la poche (34) est pressée contre la poutre creuse (14) par le gaz sous pression lorsque la poche (34) est dans sa position installée. Bogie (12) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le rapport du volume intérieur (36) sur le volume d’accueil (28) est compris entre 90% et 100% lorsque la poche (34) est dans sa position installée. Bogie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bogie (12) comprend un système de suspension (18) de véhicule ferroviaire et/ou un système de freinage (20) de véhicule ferroviaire et/ou un réseau d’alimentation (22) de commandes pneumatique de véhicule ferroviaire, le réservoir (16) étant configuré pour alimenter en gaz sous pression le système de suspension (18) de véhicule ferroviaire et/ou le système de freinage (20) de véhicule ferroviaire et/ou le réseau d’alimentation (22) de commandes pneumatiques de véhicule ferroviaire. Bogie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le volume intérieur (36) est compris entre 10 litres et 150 litres lorsque la poche (34) est disposée dans le volume d’accueil (28) et/ou le réservoir (16) est configuré pour contenir un le gaz sous une pression comprise entre 5 et 11 bar. Procédé d’installation d’un bogie (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes : insertion de la poche (34) dans le volume d’accueil (28) de la poutre creuse (14), et insertion d’un gaz sous pression dans le volume intérieur (36) formé par la poche (34) insérée dans la poutre creuse (14). Procédé selon la revendication 9, dans lequel le volume intérieur (36) de la poche (34) lors de l’étape d’insertion est au moins deux fois plus faible que le volume intérieur (36) de la poche (34) suite à l’étape d’insertion d’un gaz sous pression.