EP0177424A1 - Dispositif d'intercirculation entre deux modules de rame ferroviaire - Google Patents
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- EP0177424A1 EP0177424A1 EP85401919A EP85401919A EP0177424A1 EP 0177424 A1 EP0177424 A1 EP 0177424A1 EP 85401919 A EP85401919 A EP 85401919A EP 85401919 A EP85401919 A EP 85401919A EP 0177424 A1 EP0177424 A1 EP 0177424A1
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- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
- B61D17/20—Communication passages between coaches; Adaptation of coach ends therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F3/00—Types of bogies
- B61F3/12—Types of bogies specially modified for carrying adjacent vehicle bodies of articulated trains
Definitions
- the invention relates to an intercirculation device between two railway trainset modules which comprises a body element having the general shape of a ring which is overlapped with the ends of said modules.
- the invention applies in particular to short box railway trains such as light metro or tram trains.
- the intercirculation zones can be used exactly like another part of the train by passengers during the journey so as to obtain practically a continuous space from end to end. other of the train. Indeed, the intercirculations being numerous, it is not possible to lose this place.
- the relative movements of the intermediate body element with respect to the two boxes which it joins must be as small as possible.
- the number of intercirculation devices being higher, it is essential that these intercirculation devices have a structure which is both simple and above all inexpensive.
- the present invention relates to an intercirculation device of the type described above which makes it possible to obtain a continuous useful surface between two modules of the train, the relative movements being reduced, and the structure of which is simple, which results in a low cost price.
- the intercirculation device according to the invention is notably remarkable in that the intermediate body element is linked to the two boxes which it connects so as to be held in the radial position and that this intermediate body element is positioned at each of its ends on the ends of boxes by means of at least one deformable pneumatic seal.
- the intermediate body element is kept in the radial position, the relative displacements relative to the boxes that it connects are perfectly distributed on both sides of the train, which halves the relative displacements compared to the case where this intermediate body element moves in a completely asymmetrical manner with respect to the boxes that it connects. Furthermore, the use of deformable pneumatic seals, interposed between the intermediate body element and the ends of boxes, makes it possible to absorb all the movements of the intermediate element with respect to the boxes, whatever their direction. You get a sort of floating ring with respect to the two neighboring boxes.
- the holding in radial position of the intermediate body element is obtained by means of three sets of rods, a set of upper rods articulated at a point located on the axis of symmetry of the 'intermediate body element and two sets of lower links articulated respectively on two points symmetrical with respect to the longitudinal plane of the intermediate body element.
- said sets of lower links are replaced by two guides integral with said axle , which keeps the intermediate element in a radial position.
- the deformable pneumatic seal constitutes a ring which entirely surrounds the intermediate body element. This arrangement makes it possible to provide a seal against noise and dust from the intercirculation device.
- FIG. 1 shows a portion of a railway train in which only the intermediate body elements 1 have been shown.
- the fact that the intermediate element 1 is kept radial means that it can move along the transverse axes of the x and of y but remains fixed along the z axis.
- This can be achieved by means of three link links which will be described later, namely a link link articulated at a point A arranged in the longitudinal plane of symmetry of the intermediate element 1 and two link links articulated on two points B and C which are arranged symmetrically with respect to this plane.
- These linkage links are made with the two box elements connected by the intermediate element 1 and for each articulation point, the linkage joints with one and the other of the two boxes are symmetrical.
- the central link is located in the upper part of the intermediate element 1 and the symmetrical lateral links are arranged in the lower part of the intermediate element 1.
- Figure 2 illustrates how the relative movements of the intermediate element 1 with respect to the ends of the neighboring boxes 2 and 3. It can be seen that the relative movements of the intermediate element with respect to the boxes are obviously opposite on either side of the train, but equal in absolute value, which means that the displacement in approaching or in spacing in a curve is the same in absolute value on the inside side and on the outside side of the curve. Consequently, this displacement is equal to half of the maximum displacement which could occur if the intermediate element were not kept radial.
- the relative movements of the boxes with respect to the intermediate body element are absorbed by means of at least one deformable pneumatic seal interposed between the intermediate element on the one hand, and each of the boxes. neighbors 2 and 3; in other words the aforementioned deformable pneumatic seals are arranged symmetrically with respect to the transverse median plane of the intermediate element.
- These deformable pneumatic seals must be arranged so as to absorb relative movements in all directions, i.e. there must be some on the lower part of the intermediate element 1, on its sides , and on his. the top part.
- three sets of rods are used to maintain the intermediate element 1 in the radial position, namely three sets of rods arranged at the upper A and lower points B and C.
- two links 7 and 8 which are connected on the one hand to one of the boxes 2 or 3, and on the other hand, to one of the ends of a third link 20 which is articulated around the point A which is central to the intermediate element.
- a third link 20 which is articulated around the point A which is central to the intermediate element.
- each radial axle 6 being disposed exactly in the middle between the two bodies 2 and 3 and supporting one half of each of the bodies 2 and 3 .
- said sets of lower links are replaced by two guides integral with said radial axle, which keeps the intermediate element 1 in the radial position in the longitudinal direction of the axis of z.
- FIG. 5 represents the lateral connections by connecting rods which hold the axle 6 in a radial position relative to the bodies 2 and 3. It is a symmetrical connection with respect to the longitudinal axis and which each comprises two articulated connecting rods 9 and 11 on the one hand on one of the boxes 2 and 3 and on the other hand on an intermediate link 10 which is itself articulated around the point D secured to the axle 6.
- each guide device which replaces the sets of lower links and which are also arranged at points B and C of the lower part of the intermediate element 1.
- the latter has at its lower part a transverse rib 24 and each guide device essentially comprises two stops 25 and 26 which are arranged from -part and other side of the transverse rib 24 and which are carried by supports 27 and 28 integral with the axle 6. It can be seen that these guide devices allow the displacement of the intermediate element 1 in the direction of the x and y but opposes the displacement of this intermediate element 1 along the axis of z (see Figure 1).
- FIGS. 7 to 9 illustrate an embodiment of the deformable pneumatic seal 4 or 5.
- Figure 7 shows the different elements in their position without relative displacement.
- FIG. 8 represents the deformation of the lateral part of the seal 4 which is arranged on the side of the train inside the curve
- FIG. 9 is an equivalent view of the outside of the train with respect to the curve.
- the pneumatic seal 4 deforms and moves between the intermediate element 1 and the body 2 or 3 during their relative movement.
- stops 12, 13 are provided respectively, at the ends of the two parts 1 and 3, so as to limit displacements and avoid excessive deformation of the seal 4.
- the joint 4 is provided with external grooves which mesh with grooved faces arranged opposite the body and the intermediate element 1.
- Figure 10 shows in section an alternative embodiment of the deformable elastic seal, to ensure the absence of sliding of the seal relative to the two elements between which it is placed, the seal 14 shown in Figure 10 is smooth and has two lines opposite attachment points 15 and 16 which provide the attachment to the body 3 and the intermediate element 1. The relative displacements of these two elements are also allowed by the deformation of the seal 14.
- the seal shown in the figures 7 to 10 constitutes in the free state a kind of large air chamber; the stops 12 and 13 are made of a synthetic material having good wear resistance such as for example a closed cellular material (nousse).
- the pressure of r q onf l a g e of the joints can be relatively low taking into account the importance of the bearing surface; this pressure can, for example, be 0.3 to 0.5 bars.
- the lateral displacement of the ring relative to the body at the level of the roof is a maximum of 30 mm; such displacement can be absorbed by a deformation of its walls.
- the invention makes it possible to produce a particularly simple and consequently inexpensive structure intercirculation device; the relative displacements of the intermediate element relative to the ends of boxes are reduced, and very well absorbed by the pneumatic seal.
- the stops 12 and 13 serve on the one hand, to limit the deformation of the pneumatic seal and on the other hand, to absorb any overloads.
- the invention makes it possible to produce an intercirculation zone which can be used without danger by passengers while the train is moving.
- folding seats 17 are arranged in the element of intermediate body 1 on either side of the median transverse axis of the latter so as to mask the zones of maximum displacement. In this way, it is avoided that the travelers can stand in the places where the relative displacements are the most important.
- the invention makes it possible to produce a railway train which has great continuity of its lines over its entire length, only a slight increase in the thickness of the walls signaling the passage from one module to another; passengers no longer distinguish between the traffic zones and the rest of the surface of the train.
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Abstract
Description
- L'invention concerne un dispositif d'intercirculation entre deux modules de rame ferroviaire qui comporte un élément de carrosserie ayant la forme générale d'un anneau qui est en recouvrement avec les extrémités desdits modules. L'invention s'applique en particulier aux rames ferroviaires à caisses courtes telles que des rames de métro légerou tramway.
- En particulier dans les rames à caisses courtes, il est impératif que les zones d'intercirculation puissent être utilisées exactement comme une autre partie de la rame par les voyageurs pendant le parcours de manière à obtenir pratiquement un espace continu d'un bout à l'autre de la rame. En effet, les intercirculations étant nombreuses,il n'est pas possible de perdre cette place. Pour que les voyageurs puissent se tenir dans-les espaces d'intercirculation, il faut que les mouvements relatifs de l'élément de carrosserie intermédiaire par rapport aux deux caisses qu'il joint, soient le plus réduits possible. Par ailleurs dans une rame à caissescourtes le nombre des dispositifs d'intercircùlationétant plus élevés, il est primordial que ces dispositifs d'intercirculation présentent une structure à la fois simple et surtout peu coûteuse.
- La présente invention a pour objet un dispositif d'intercirculation du type décrit ci-dessus qui permet d'obtenir une surface utile continue entre deux modules de la rame, les mouvements relatifs étant réduits, et dont la structure est simple, ce qui entraîne un prix de revient faible.
- Le dispositif d'intercirculation selon l'invention est notamment remarquable en ce que l'élément de carrosserie intermédiaire est lié aux deux caisses qu'il relie de manière à être maintenu en position radiale et que cet élément de carrosserie intermédiaire est positionné à chacune de ses extrémités sur les bouts de caisses au moyen d'au moins un joint pneumatique déformable.
- Du fait que l'élément de carrosserie intermédiaire est maintenu en position radiale, les déplacements relatifs par rapport aux caisses qu'il relie sont parfaitement répartis des deux côtés de la rame ce qui réduit de moitié les déplacements relatifs par rapport au cas où cet élément de carrosserie intermédiaire se déplace de manière totalement asymétrique par rapport aux caisses qu'il relie. Par ailleurs, l'utilisation de joints pneumatiques déformables, interposés entre l'élément de carrosserie intermédiaire et les extrémités de caisses, permet d'absorber tous les débattements de l'élément intermédiaire par rapport aux caisses, quelle que soit leur direction. On obtient en quelque sorte un anneau flottant par rapport aux deux caisses voisines. Selon un mode de réalisation de l'invention, le maintien en position radiale de l'élément de carrosserie intermédiaire est obtenu au moyen de trois jeux de biellettes, un jeu de biellettes supérieur articulé en un point situé sur l'axe de symétrie de l'élément de carrosserie intermédiaire et deux jeux de biellèttes inférieurs articulés respectivement sur deux-points symétriques par rapport au plan longitudinal de l'élément de carrosserie intermédiaire.
- Selon un autre mode de réalisation, dans le cas où la rame ferroviaire est du type à essieux radiaux disposés entre deux caisses voisines et supportant la moitié du poids de chacune des deux caisses, lesdits jeux de biellettes inférieurs sont remplacés par deux guides solidaires dudit essieu, ce qui maintient l'élément intermédiaire en position radiale.
- Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le joint pneumatique déformable constitue un anneau qui entoure entièrement l'élément de carrosserie intermédiaire. Cette disposition permet de réaliser une étanchéité aux bruits et à la poussière du dispositif d'intercirculation.
- D'autre caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, rédigée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels :
- - la Fig. 1 est un diagramme expliquant le positionnement radial des éléments de carrosserie intermédiaires.
- - la Fig. 2 est une vue en plan montrant les déplacements relatifs de l'élément de carrosserie intermédiaire par rapport aux caisses qu'il rejoint.
- - la Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention.
- - la Fig. 4 est une vue de dessus simplifiée correspondant à la Figure 3.
- - la Fig. 5 est une vue de détail en coupe longitudinale illustrant le guidage de l'élément de carrosserie intermédiaire dans le cas d'un essieu radial.
- - la Fig. 6 est une vue de dessus montrant l'aménagement d'un dispositif d'intercirculation conforme à l'invention.
- - les Fig. 7 à 9 sont des coupes longitudinales concernant la disposition du joint pneumatique déformable, et
- - la Fig. 10 est une vue correspondant à la figure 7 d'une variante de réalisation du joint pneumatique déformable.
- La figure 1 montre une portion de rame ferroviaire où l'on a seulement représenté les éléments de carrosserie intermédiaires 1. Le fait que l'élément intermédiaire 1 soit maintenu radial, signifie qu'il peut se déplacer le long des axes transversaux des x et des y mais qu'il reste fixe le long de l'axe des z. Ceci peut être réalisé au moyen de trois liaisons à biellettes qui seront décrites par la suite, à savoir une liaison à biellette articulée en un point A disposé dans le plan de symétrie longitudinal de l'élément intermédiaire 1 et deux liaisons à biellette articulées sur deux points B et C qui sont disposés symétriquement par rapport à ce plan. Ces liaisons par biellettes s'effectuent avec les deux éléments de caisses reliés par l'élément intermédiaire 1 et pour chaque point d'articulation, les articulations par biellettes avec l'une et l'autre des deux caisses sont symétriques. Comme on peut le voir sur cette figure 1, la liaison centrale est diposée dans la partie supérieure de l'élément intermédiaire 1 et les liaisons latérales symétriques sont disposées dans la partie inférieure de l'élément intermédiaire 1.
- La Figure 2 illustre la manière dont s'effectuent les mouvements relatifs de l'élément intermédiaire 1 par rapport aux extrémités des caisses voisines 2 et 3. On s'aperçoit que les déplacements relatifs de l'élément intermédiaire par rapport aux caisses sont évidemment opposés de part et d'autre de la rame, mais égaux en valeur absolue, ce qui veut dire que le déplacement en rapprochement ou en écartement dans une courbe est le même en valeur absolue du côté intérieur et du côté extérieur de la courbe. Par conséquent, ce déplacement est égal à la moitié du déplacement maximal qui pourrait se produire si l'élément intermédiaire n'était pas maintenu radial.
- Selon une autre caractéristique de l'invention, les mouvements relatifs des caisses par rapport à l'élément de carrosserie intermédiaire sont absorbés au moyen d'au moins un joint pneumatique déformable interposé entre l'élément intermédiaire d'une part, et chacune des caisses voisines 2 et 3; en d'autres termes les joints pneumatiques déformables précités sont disposés symétriquement par rapport au plan médian transversal de l'élément intermédiaire. Ces joints pneumatiques déformables doivent être disposés de manière à absorber les mouvements relatifs dans toutes les directions,-c'est-à-dire qu'il faut qu'il en existe sur la partie inférieure de l'élément intermédiaire 1, sur ses côtés, et sur sa . partie supérieure.
- Il est particulièrement avantageux de ne disposer qu'un seul joint sensiblement annulaire qui entoure complètement l'élément intermédiaire 1. On voit sur les figures 3 et 4, un tel joint 4,5 respectivement.
- Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, on utilise trois jeux de biellettes pour réaliser le maintient de l'élément intermédiaire 1 en position radiale, à savoir trois jeux de biellettes disposés aux points supérieur A et inférieurs B et C. On voit en particulier sur la fig. 4 deux biellettes 7 et 8 qui sont reliées d'une part à l'une des caisses 2 ou 3, et d'autre part, à l'une des extrémités d'une troisième biellette 20 qui est articulée autour du point A qui est central par rapport à l'élément intermédiaire. Au point inférieur B et C on retrouve des jeux de biellettes semblables tel que celui qui est représenté sur la fig. 3 et qui comporte deux biellettes extrêmes 21 et 22, reliées entre elles par une troisième biellette intermédiaire 23 articulée autour du point B.
- Il en résulte que l'élément intermédiaire 1 est maintenu en position radiale, c'est-à-dire dans le plan bisecteur des deux caisses (2,3).
- Dans le mode de réalisation de la fig.5, il s'agit d'une rame ferroviaire à essieuxradiaux6, chaque essieu radial 6 étant disposé exactement au milieu entre les deux caisses 2 et 3 et supportant une moitié de chacune des caisses 2 et 3.
- Avantageusement, dans ce cas, lesdits jeux de biellettes inférieurs sont remplacés par deux guides solidaires dudit essieu radial, ce qui maintient l'élément intermédiaire 1 en position radiale selon la direction longitudinale de l'axe des z.
- La figure 5 représente les liaisons latérales par biellettes qui maintiennent l'essieu 6 en position radiale par rapport aux caisses 2 et 3. Il s'agit de liaison symétriques par rapport à l'axe longitudinal et qui comporte chacune deux biellettes 9 et 11 articulées d'une part sur l'une des caisses 2 et 3 et d'autres part sur une biellettes intermédiaires 10 qui est elle-même articulée autour du point D solidaire de l'essieu 6.
- On voit également sur la fig. 5 un des dispositifs de guidage qui remplace les jeux de biellettes inférieurs et qui sont également disposés aux points B et C de la partie inférieure de l'élément intermédiaire 1. Ce dernier comporte à sa partie inférieure une nervure transversale 24 et chaque dispositif de guidage comporte essentiellement deux butées 25 et 26 qui sont disposées de -part et d'autre de la nervure transversale 24 et qui sont portées par des supports 27 et 28 solidaires de l'essieu 6. On voit que ces dispositifs de guidage permettent le déplacement de l'élément intermédiaire 1 suivant la direction des x et des y mais s'oppose au déplacement de cet élément intermédiaire 1 selon l'axe des z (voir figure 1).
- Les figures 7 à 9 illustrent unmode de réalisation dujoint pneumatique déformable 4 ou 5.
- La figure 7 représente les différents éléments dans leur position sans déplacement relatif.
- La figure 8 représente la déformation de la partie latérale du joint 4 qui est disposée du côté de la rame intérieur à la courbe, et la figure 9 est une vue équivalente du côté extérieur de la rame par rapport à la courbe.
- On voit que le joint pneumatique 4 se déforme et se déplace entre l'élément intermédiaire 1 et la caisse 2 ou 3 lors de leur mouvement relatif.
- Avantageusement on prévoit des butées 12,13 respectivement, aux extrémités des deux parties 1 et 3, de manière à limiter les déplacements et éviter des déformations excessives du joint 4.
- Avantageusement, pour assurer un déplacement sans glissement du joint, par rapport auxfacesde l'élément intermédiaire et de la caisse, glissement qui risquerait de se produire dans le cas de joint lisse, le joint 4 est muni de cannelures extérieures qui engrènent avec des faces cannelées disposées en regard de la caisse et de l'élément intermédiaire 1.
- La figure 10 représente en coupe une variante de réalisation du joint élastique déformable, pour assurer l'absence de glissement du joint par rapport aux deux éléments entre lesquels il est placé, le joint 14 représenté sur la figure 10 est lisse et il comporte deux lignes d'accrochage opposées 15 et 16 qui réalisent la fixation sur la caisse 3 et l'élément intermédiaire 1. Les déplacements relatifs de ces deux éléments sont également permis par la déformation du joint 14.
- A titre d'exemple, le joint représenté sur les figures 7 à 10 constitue à l'état libre une sorte de grande chambre à air; les butées 12 et 13 sont réalisées en un matériau synthétique présentant une bonne résistance à l'usure tel que par exemple un matériau alvéolaire fermé (nousse).
- La pression de rqonflage des joints peut être relativement faible compte-tenu de l'importance de la surface portante; cette pression peut, par exemple, être de 0,3 à 0,5 bars.
- Dans des conditions extrêmes, c'est-à-dire dans des courbes de 30 mètres et dans ses parties horizontales, constituées par la toiture et la plancher, le joint est soumis à une forte torsion égale à environ 13° par décimètre de longueur, ce qu'il peut aisément supporter.
- Dans le cas d'un dévers de 0,6 %, le déplacement latéral de l'anneau par rapport à la caisse au niveau de la toiture est au maximum de 30 mm; un tel déplacement peut être absorbé par une déformation de ses parois.
- On voit que l'invention permet de réaliser un dispositif d'intercirculation de structure particulièrement simple et par conséquent, bon marché; les déplacements relatifs de l'élément intermédiaire par rapport aux extrémités de caisses sont réduits, et très bien absorbés par le joint pneumatique.
- Dans le cas où ce dernier est continu et entoure complètement l'élément intermédiaire, il réalise également une atténuation du bruit de roulement,et l'étanchéité au bruit et à la poussière entre l'élément intermédiaire 1 et les extrémités de caisse 2 et 3.
- Les butées 12 et 13 servent d'une part, à limiter les déformation du joint pneumatique et d'autre part, à absorber des surcharges éventuelles.
- Comme représenté à la figure 6, l'invention permet de réaliser une zone d'intercirculation qui est utilisable sans danger par les voyageurs pendant que la rame se déplace. Avantageusement, des strapontins 17 sont disposés dans l'élément de carrosserie intermédiaire 1 de part et d'autre de l'axe transversal médian de ce dernier de manière à masquer les zones de déplacement maximal. De cette manière, on évite que les voyageurs puissent se tenir aux endroits où les déplacements relatifs sont les plus importants.
- L'invention permet de réaliser une rame ferroviaire qui présente une grande continuité de ses lignes sur toute sa longueur, seul un léger accroissement de l'épaisseur des parois signalant le passage d'un module à l'autre; les voyageurs ne font plus de distinction entre les zones d'intercirculation et le reste de la surface de la rame.
- La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemplesillustratifset nullement limitatifs. Il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. En particulier, l'invention s'applique, bien évidemment au cas où les extrémités de caisse 2 et 3 et l'élément intermédiaire 1 sont disposés de manière inverse, c'est-à-dire au cas où c'est l'élément intermédiaire 1 qui est disposé à l'extérieur des extrémités de caisses 2 et 3.
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FR8415100 | 1984-10-02 |
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EP85401919A Expired EP0177424B1 (fr) | 1984-10-02 | 1985-10-02 | Dispositif d'intercirculation entre deux modules de rame ferroviaire |
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