CA1278464C - Joint tubulaire forme de deux membranes roulantes sous faible surpression pour anneau d'intercirculation - Google Patents

Abstract

Joint tutulaire pour anneau d'intercirculation entre véhicules ferroviaires ou routiers ou pour passerelles d'accès aux navires ou aux avions, contenant un gaz en surpression de 0,1 a 0,5 bars par rapport à la pression atmosphérique, constitué de deux membranes roulantes en forme de U. Les membranes roulantes sont assemblées par serrage, entre deux plans parallèles, de leurs extrémités juxtaposées dans le plan de symétrie dudit joint tubulaire qui est, ainsi, capable de supporter toutes les sollicitations exercées sur le compartiment de passage en forme d'anneau d'intercirculation qui en est équipé.

Description

L'invelltioll concerne les veilicules ferroviaires ou routiers pour voyageurs, où urle intercirculatiorl ~ar une passerelle c~tallC}le dUX intempéries et dU ~ruit est m~llacfée elltre plusieurs vehicules succcssifs. Par excellsion, elle est aussi applica`ole aux passerelles d'accès d un avion OU ~ un navire presentant une cinematique analogue.

Une orientation actuelle de la corlstruction ferroviaire, particuli~rement pour des rames automotrices à plusieurs caisses indissociables ou des mctros u-r~ains, est d'offrir aux voyageurs une libre circulation sur la longueur de la rame avec le moins possible d'obstacles physiques ou visuels.
Une arnélioration des services offerts sur la raïne, une repar-tition possible de l'affluence.et une sccurite aux agressions et actes de vandalisme SOIlt recherchées par des moyens d'intercirculation ouverts le plus possible sur toute la lc~rgeur des caisses et sans Eaire usage de portes de sépa-~ation meme automatiques.

Pour ce faire on ne peut se contenter des divers types de soufflets connus dans la construction des voitures tradition-nelles ou des autobus articules, une etancl~eit~ totale aux intempéries et surtout une insonorisation de meme rliveau que celle obtenue dans les parois des vehicules étant demand&e aux eléments déformables.

Les syst~mes du genre tramway utilisent une passerelle rigicle, pouvant avoir l'insonorisation des parois de caisse, dont chaque moitie va tourillonner autour d'un axe vertical solidaire de chaque caisse et sera équipee des joints d'etancheite appropriés.

Le brevet F~ 2.357 ~109 d'Alsthorn Atlantique decrit un moyen de relier ces deux moiti~s de c;ompartimerlt d'irltercirculation par un caxe ho-rizontal transverse proc~le du planciler et suppo-rté par un '~ocfie median erltre deux caisses, ainsi liees en roulis, mcais ce système est inadaota~le a la liaisorl cl'un 34fi~

nonlbrtl de cai~sts superieur d deux. Le documerlt EP 0134 202 de Fiat Ferroviara Savigliano decrit un n~oyt~-l de liaisoll de deux moities de cornpartimellt ~ar un sc3ul ~oint commul-l assurée par une rotule, des joints d'etanchéite classiques entre les parois ~igides devant permettre le debattt3l~ent en roulis entre les vehicules ainsi reliés.

Le document F~ 2.569.149 de S.I.G. decrit Ulle liaison élas-tique permettant les petits debattements entre les deux moities d'un compartiment d'intercirculation, suivis, au delà
d'une certaine course, d'un décalage par frottement permet-tant la compatibilité avec les soufflets existants, conformes aux normes de l'Union Internationale des Chemins de Fer. ~es membranes d'etancheite, en forme de U, fixees parallèlement aux parois des véhicules, connues par ailleurs, y sont decrites pour relier une cais~e d~lll véhicule à Ull cadr~, mobile par rapport à elle en rotfltion bt en petits debat-tements.

La demande de brevet F~ ~.571.010 de la RATP décrit un dispositif ~'intercirculatioll entre véhicules ferroviaires positionné, à chacune de ses extremites sur les bouts des caisses des véhicules au moyen d'un jOil-lt prleumatique défor-mable.

Or, ii apparait qu'un joint pneumatique continu, des dimen-sionss necessaires, qui, selon l'inventeur, "constitue, à
l'état libre, une ~orte de grande chambre à air" est, dans la pratique, impossible à réaliser avec les moyens classiques de l'industrie de transforïllatiol-l du caoutchouc.

En particulier, le mode de fixation schématise en figu-r~e lû
de ce document, obligeant à plaquer le joint torique paral-lelement à des faces planes et cylindrique~, nécessiterai~avarlt fermeture dudit joirlt, l'irlsertion de contreplaques metalliques dont le perirl-l~tre devrait nt~cessairemel-lt varier au Cou-L`s du serrag-e de~tiné à assurt-r l'etancheite.

~2~
, Malgré 1' irlt~L`~t théorique du systcme pr~pose~ les moyens COnllUS et suffisa~nnlent sirnples c-l mettre ell oeuvre de l'indus-trie de trarlsformatioll du caoutchouc ne ~e~nlettellt pas une r~alisati~ll ecorlorllique cl'un tel jOillt.

Par ailleurs l'expérience cle mesures cl'insonoris2tion dbcrite dans la demande de brevet FX ~5.16~16 de la demande-resse, fait apparaitre la necessitb d'une epaisseur db caout-chouc.~ de l'ordre de 12 millimètres ~c,ur qu'une telle membrarle - ait une efficacité acoustique satisfaisante, ce qui fait percdre aux types de membranes décrits précedemment les performances de souplesse necessaires pour assurer leur fonction.

Les essais auxquels il est fait re~Ebrbnce ont montre ~u'une double épaisseur de 6 millimètres serai-t bc~albment satisEai-~antb, la multipli~ation des interfaces etant toujour~ favo-ra~le ~ l'insonorisation.

L'analyse de l'art antbrieur montre par consequent, qu' Ull dispositif de liaison etanche entre vehicules fbrroviaires ou routiers qui soit, simultanément, ~apable de supporter toutes

2~ les sollicitations en service, d'c-~ssurer une insonorisation de meme niveau que celle des parois des véhicules et de présenter une bonne résistance au feu tout en etant de fabri-c~tion economique et facile c~ mettre en place n'est pas connue.

2_ Pour.remé~ier aux inconvenients présentbS par les solutions existantes, l'invention a pour objectif de proposer Ull dispo-sitif utilisa~le pour lcl lic~lison etanche de vehicules fe-rro-viaires ou routiers mais eqalement de passerelles d'accès aux navires ou c'lUX avions qui soit simole et ecbnomi~ue à fabri-~0 quer et qui presente tbutes les car~cteristiques de tenuemécanique, d'isolation acoustique et de -r~ésistance au feu nGcessaires à l'apblication.

~i~7 ~' Selon la présente invention, il est prevu un joint -tubulaire pour anneau d'intercirculation entre véhicules ferroviaires ou routiers ou pour passerelles d'accès aux navires ou aux avions, contenant un gaz en surpression de 0,1 à 0,5 bars par rapport à la pression atmosphérique, cons-titué de deux membranes roulantes en forme de U, caractérisé en ce que lesdites membr~nes roulantes sont assemblées par serrage, entre deux plans parallèles, de leurs extrémités juxtaposées dans la plan de symétrie dudit joint tubulaire qui est, ainsi, capable de supporter toutes les sollicitations exercées sur le compartiment de passage en forme d'anneau d'intercirculation qui en est équipé.

De préférence, les membranes roulantes sont réalisées dans un mélange à base de caoutchouc ne comportant pas d'élément de renforcement textile ou metalli~ue et qu'elles présentent une épaisseur au moins égale à 6 millimètres pour assurer une insonorisation équivalente à celle des parois des caisses des véhicules.
Sur la feuille de caoutchouc de 6 millimètres d'épaisseur, avec les modules usuels, en particulier de caoutchoucs synthétiques bien protégés contre le feu en forme de U, par exemple de largeur 60 millimètres, une tension de l'ordre de 6 Newton par centimètre de section provoquera un allongement tout à fait minime, ne compromettant pas la tenue à la fatigue de roulement entre deux parois planes, disposées en regard, pour maintenir parallèles les branches du U entre la paroi rigide du véhicule et le compartiment d'intercircula-tion.

En outre, l'examen des contraintes exercées sur la partierectiligne de paroi reliant les deux membranes en U montre que toutes les charges et sollicitations susceptibles de ."la~ ' J

~7~64 - 4a s'exercer sur ledit compartiment d'intercircula-tion sont facilement supportées par la pression modérée exercée a l'intérieur du volume constitué par les deux membranes.

Les charges - permanentes et variables - de quelques centaines de kilogrammes sont equilibrées, à même rayon de courbure de la partie libre, par une différence d'appui de quelques centimètres ménagée entre le joint du haut, situé
en plafond, et le joint du bas, situé sous le plancher, ladite différence êtant mesurée dans le sens longitudinal des véhicules.

~278~64 ~a variation db ces forces, aui s'exercent a preSSiOII
cvnstante du fait du volume pratiquement constant de l'en-ceinte, sont ~acilemel-.t equilibrees par l'a~ldtissement d'un cote qui allonge alors la ~urface d'appui du joint sur clelle-ci.

De meme, l'ecartement des ~aces rigides op~osées raccourcit rapidement cette surface d'appui.
Il en resu}te une ri~idite de rappel ne depassant pas le cen-tim~tre d'ecart pour les plus fortes sollicitations envisa-geables.
:
Lors d'une rotation, due au parcours d'une courbe par lesvehicules, les parties laterales du joint tubulaire, ainsi formé par les membranes en U, roulent sans effort sur leur plan d'appui, tout en présentant une rigidité notable aux forces latérales. Le calcul prouve qu'aucune liaison m~c~a-ni~ue n'~st necessaire pour supporter et rapp~ r ~lasti-quement vqr~ une position ~'~quilibre le comp~rtiment d'intercirculatlon.

~ Une au~si faible pression - de l'ordre de 0,2 ~ois la pres-- 20 sion atmosph~rique - est très fai~le ~ conserver des mois entiers, de manière permanente, avec controle periodiaue ou détection automatique~, ce qui c<onstitue un excellent moyen d'avertissement avant d~faill~nce, à la moindre fissure, longtemps avant~que les possi~ilites de roulement du j~oint na soient compr~mises. ;~ ;

L'invention ~ et ses variantes seront mieux comprise~ ~ la lecture de la description ci-après et des des~ins, dans lesquels : ;

- la figure 1 est une vue genérale du joint dars un plan perpelldiculalre a l'axe des v~hicules ;
~: :
' : , :~ :
~ . - , ~ , :

, 1%784fi4 ~, - la figure ~ es~ une coupe horizontale cles parois lat~rales des vehicules et de l'al-n-ledu d'illtercirculatioll, relies par Ull joint roulant, collLorme à l'inventioll, a chacune des extremit~s dudit anneau d'intercirculation ;

- la figure 3 est un agrandissemerlt de la precédente, dans la ~one d'un joint ;

la figure 4 represente les elemenls de la figure 2 soumis a une defo~mation de rotatioll ;

- la figure 5 est un agrandis~ement de la precédente; elle sert d'épure au calcul des deformations du joint tu~ulaire;

- 1A figure ~ est une variante de configuration où le c~ntre de deformation se trouvè hors du joint tubulaire ;

- la figure 7 est un agrandissement de la pr~céd~ntb montrant une variante de montage du jOillt tubulaire.

La figure 1 est une vuc s~lon l'axe du v~hicule, coup~ par le plan de fixation du joint tu~ulaire conforme à l'invention.
Le joint tu'oulaire (1) est solidarise à la caisse du vehicule (5) par un cadre rigide (2) de fixation exterieure. C'est un autra cadre rigide (3) de fixation intérieure oui assure la liaison avec l'ann~au d'intercirculation (7).

Le serrage du joint tu'oulaire (1), Par des ~oulons (ou par des rivets), se fait dans une direction parallèle a l'axe des vghicules.

La pression interne est introduite et contrôl~e ~ar des moyens c~onnus tels qu'une valve l~) qui ~eut être placée a n'importe quel endroit du joint tu~ulaire (1).

La silhouette du profil extérieur de la caisse des vehicules (5) et de l'essieu du v~hicule (6i donnent ies pOSitiOIlS
relatives de l'anl~e~u d'intercirculation t7) et des parois

3~ des caisses des v-ehicules ~5i, le but esselltiel etant de 75 34 fifls lllendger Ull passagt libre le plus grdnd ~ossi~ie d' Ull vehicule à l'autre, pour des raisons psychologiques et visuelles.
La ~igure 2 est une coup~ horizol~talt, seloll AA' de la fiyu~t l, des parois latérales des c~-isses des v~hicules ~5aj et i5b) et de l'anl-leau d'intercirculatioll ~7), tout plallc~-ler enlevé. La paroi laterale, anllllcie dans cette regiol-l, repré-sentee par la section ~5a) ou (5b) ainsi que le plal-lcher et le plafond des deux extremités des vehicules entourellt, sur toute la peripherie, l'anneau complet d'illtercirculation ~7).

Le lbgement ~ faces parallèles des deux joints tubulaires (lj est prolonye par un profil extérieur ~8), pour les caisses des vehicules (5a) et ~5b) et par un profil interieur (9) pour l'anneau d'intercirculation ~7), ces rleux profils ~o) st ~) etant ici repr~sentés ~iseaut~:s d leur extrtmitt.

L~!s deformations en rotation par v:illage des joints tubu-l~ires ~1) s~ font autour de~ axes verticaux re~resentes ter ~B) et ~B').

La face yen&ralement plane d'appui des joints tubulaires ~1) ~ peut facultativement recevoir une courbure cylindrique autour des axes ~B) et (B').

La figure 3 est un ayrandissement de la figure 2 qui detdille la section en U des dteux membranes ~la) et (lb) formant le joint tubul~ire.

Lesdites membranes (la) et tlb~ ne sont pas soumises, en service, à des contraintes et deform-dtions importantes aui nécessiterdient une formulation du -Ir~elange d base de caout-chouc lui conftrant une yrande resistal-lce à la fatiyu2 dyndnlique. Le concepteur de rr,eldnaes a donc toute latitude pour rechercher une composition du mélanye d base de caout-chouc lui permettant d'atteindre des c~rdctéristiques detenute au feu et ~ou) d'isolation pnolliaue aïilelioree~

8~fi~
o Erl ce qu:i C'OnCe~L`ne la resistance au feu, les possibilites de formulation des melallges ~t base de caoutcllouc sont nlulti~les, mais les deux voies les plu9 efricaces résident dans ie choix cle l'elastomère et dc~ s celui~ des char~es ~ui lui SOII~
incorporees.

C'est ainsi qu'il est avantageux de choisir l'elastomære parmi les polymères possedant, dans leur structure mole-culaire, des atomes d'halogènes tels que le chlore ou le brome. Parmi les elastomères courants de ce type, le formu-lu lateu~ de melanges peut selectionner, à titre d'exemples nonlimitatifs, du polychlo~oprène, du polyethylène chlore, du chlorobutyl ou du bromobutyl. Des elastomères contenant dans leur molecule des atomes de fluor pourraient également etre utilises, mais cette solution ne va pas dans le sbns de l'economie recherchee.

Parmi les charges, le formulateur de mélanges dispose eaa-lement d'unb palette importante dans laquclle il choisira avantageuscm~nt dans la classe des borates - tel le borate de sodium - ou encore dans lcs paraffines chloréeq qui devront etre associées à l'oxyde d'antimoine ou encore l'alumine hydratée.

En ce qui concerne l'amelioration de l'isolation phonique, tout en conservant les propriétes anti-feu, le concepteur de melanges peut associer aux elastomères précedemmerlt cites des charges ct base de sels ou d'oxydes de plomb telle la 1 i thc-arge .

Lc-l mise er. place du joint tubulaire Iorme par les deux membrctnes tlaj et (l~) se-~a facilitee par lct preparation sur le cadre rigide, par exemple rfletalliques, exterieur (2~ et 3u sur le cadre analogue, intérieur (3j, lesdits cadres ètarlt totc-tleri,ent irldependants l'un de l'autre mais leur solidite devant permett~e la manipula-tiol-l du joirlt tubulaire (li, Lort souple par lui-rf!eme puisque col~stitue par les membranes de caoutchouc (laj et tlb), mises en ~~orïlle pctr vulcanisation d'une simple ébauche de caoutchouc.

12~84fi4 g Une mise en ~euvre commode dudit joint tubulai~e ~1) consiste en une fixation prealable, par eJnma}-le~l~emant ou par vissagb des goujons ~ld), à cheval sur les cadreq ~2'. et ~3), où le~
mem~ran~s (la) et ~l'o) - pr~f~rentiellement ~r~-percees -sont enfilees, avant que l'on ne pose cet ensem'ole, d'un cote sur la caisse du vehiculb (5) et le profil interieur ~9), de l'autre COtb sur la profil extarieur ~8) et l`anneau d'inter-circulation (7) lui-meme.

Les extr&mites ~lla) et (ll'o) des membranes (la) et (1~) seront ~erraes, pour assurer l'etancheitb, par des ecrous sur : chaque filetage des goujons ~10) comme raprésente ou bien, evantuellemant, par des vis (non representée~) se fixant dans ~`~ un filetage mbnage dans les profils (8) et (9).

La valva da gonflaga at da contr~la ~raprésalltab aLl (4~ sur : 15 la ~igure 1) sera, avanta~aus~mallt, con~titubb d'un tubb solidaire du cadre rigida axtbriaur (2) at situab an un ~Oillt bas permattant~ ainsi l'avacuation da~ c~ol~bnsations ~ avantubllas.
`` : :
ha ~igura ~ rbprasenta una position dbformba da l'ansbmble qui est illustr~ en position alignba sur la fi~ura 2.
. ~ .
Si le vbhlaula l5a~fait un~angle (G) par rapport à~ l'anneau;
d'intercirculation (7), une synletrie par rapport au plan DD' de ce dernier: fournit une reprbsentation ~u parcours d'une cbur~a par: deux vahicules ~consbcutifs dont les axes font ~ 25 entre aux un angle (~

:~ Au contraire, si l'autre vel~icule (5~) fait egalament un angle (G) en serl~ opposé p~r rapport ~ l'anneau: d'inter-:
circulation (7), c'est-~-dire que les axes das:deux vahicules ~ont parallèles, c~tte figure represellte le cas le plus defavora~le pour l'intercirculation, lors d'ul-l fral-lchisse~!ent : d'aiguilla~e par exemple, où les vehicul~s sont lateralemerlt decales d'un:~déport ~ej qui corre~pond, d'ailleur~, au produit de la distance entre les axes (33 ~t ~B'3 ~ar la tangente de l'angle (G~.

~' ~
:
- . ' " ` ' - ' , ~
;

l'~t~45~L
lu La figure 5 est url agrarldisstmtllt scht'~ atist des zonts int~rtssant plus particulitrtment le joinc tu~uldire ( 1 j ~
conforme à l'irlvention. Se-ule y tig-lrt l'e'~purte des de'~for-mations maximales CfUt doi.t su~ir ledit jOillt tu~ulaire (li dans toute la partie ver'_Lcale suivallt les parois lat~rale~s (5) et l'anneau d'intercirculatiorl (7~, selorl le~ plan de coupe AA' de la figure 1.

Sur la vue 5a, les dt-,~formations dues a l'allgle ~G) sont cumult',~es avec un roulement rapprochant au maximum l'anneau 1~ d'intercirculation (7) vers l'intb~ieur du vel-licule.

Sur la vue 5b, les déformations dues cl l'angle (Gi sont, au contraire, cumulbes avec Ull ecartemellt maximal tend~nt a faire sortir le joint tu~ulairb (1) de SOrl lOgerllellt, biseaute, pour cette raison, a ses extrbmitbs.

Cette epure a eté utilist,e pour calculer l'b~luilibre cles forces exercees par la prtession -interne au volume enferme par le joint tu~ulaire (1)- sur les parois du logement dudit joint. Ces forces sont egales, par unitt', de hauteur, au produit de la pression interne par la lonyueur (C~ de~ la ligne d'appui (visi~le sur la figure 3), en l'a~sence de deviatibn angulaire.

La variation de ces forces, lorsque s'exerce un effort d'accelération transversal, est due à l'accroissement de longueur de cette ligne d'appui (c) du coté surchargé et à la réduction simultanée de cette longueur du côté décharcl-é.

L'ordre cle grandeur de la rigidité assurée par cette liaison sera voisine de 1 centimètre pour des valeurs en limite de confort lateral telles que ~,15 fois la pesarlteur.

Le calcul dt-~ cette ricJiditt'? pour la st?ction reoréserltee sur 3u la figure 3, lorsqu'elle s'applicut? aux pa-r~ties ilo~-izontales du joint tu'uulaire corre~poi-ldal-lt au plalc'~er et au plalol-ld.

~L;~784~a~

perlnet d'assurer le suppoL~taa~ des char~les verticales, ~erlild nellteS et variables, de l'arllleau d'irl~ercirculatiol-l (7) sans n~cessiter aucun autre oraan~ ~lascique.

~ es variatioll: ve~rticales inferieuL~es dU centira~tre p~uvent être c-lssurees par cet equilibre el-ltre la situation minimal~a A
vide et 1A charye maximale admissible.

~n comprendra aisement que l'equil-ibrage d'une charye perma-nente peut etre obtenu sans variation de l'ecartement des paroi~, c'est-à-dire à meme rayon cle cour~ure de la paroi libre du joint tubulaire à la seule condition que la longueu~
totale (1) de la figure 3 et, par conséquent, la longueur de la ligne d'appui (c), diffèrent entre plafond et plancher de la quantite necessaire pour l'equilibre, ce qui demande peine quelques centimetres pour les charyes usue]les.

La même pression interne, par exemple de d,2 bar s'exercant sur toute la peripherib du joint tubul~ire ~1). l'~pure représent~e sur les vues 5a et 5b montre c~ue toute~ le~
deformations se font ~ volume pratiquement constant, sclns variation de cette pres~ion. La tensioll de la paroi de la 2d ~euille de caoutchouc constituant les membranes (la) et (lb), par exemple de d,6 daN par centimètre de sectiorl, provoque un allon~ement élastique - donc réversible - de l'élastombre, très moderb, en valeur relative, de 2 à 3 ~ du dbveloppb de la section en U. Cet alloncrement, trbs faible, n'est pas suscepti~le de perturber la resistarlce à 1A fatigue en flexion lors du roulement des membranes et n'a pour but que de faciliter le vrilla~e, sans plissement clu joint tubulaire lors des courbures (representèes en figure g).

En cas de de~aillance cle 1A pression, la raideur oropre ce la 3d feuille de caoutchouc constituant les mem~rales (la~ et (lb~
suffit a un fo2-lctionnement a peu près normal du joint tubu-laire ~1) avant son remplAce2dent.

Le joirlt tubulaire ~1) doit ~asser, de facorl très rtpétitive, de la position L~approcl-et au maxinlum représelltée sur la vue 5a d la position btiree a-l mdxililum L~e~r~sentée sur la vue 5~.
Cette cleformatiol- par torsion clu jOillt tU~UlaiL`t (1) se repartit sur la largeur approxilllativt du vtllicule, uniquemen~
par cisaillbmel-it de la mati~re darls url plan longitudir~al clu vehicule, cisaillen~ent de l'ord~e cle 10 ~ en valeur relative;
un taux de deformation au~si faible est aarant d'urle très longub duri-b de resistance a la fati~ue et permet le choix de melal-lges à base de caoutchouc optimises plus particulièrement pour leur resistance au feu.

La force de rappel vers la position alignee dans la clispo-sition déviee au maximum de l'angle (G) decrite p~ecedemrnent n'e~t due pratiquement qu'à l'efEet de ce vrillage du joint tubulaire, intervenant par le cisaillement de la feuille ~ie cavutchouc constituant lbs membralles (la) bt (lb) et se trouvi clonc, blle aussi très mocléree.

Un roulement du joint tubulaire (1) parallèlement à l'axe des véhicules d~ aux faibles variations elastiques de longueur de l'attelage entre les véhiculi~s consecutifs (5a) et (5b) se fera, par deEinition, sans aucun effort, a lonqueur constante (1) de l'onde constituée Par les membranes (la) et (lb) (cf.figuri~s 2 et 3).

Les deux faces d'~ppui de longueur (c) gb decalerlt sur les parois rigides avec déroulement par flexion du joint tubu-laire, ceci constituar.-it la seule contrainte, infinie, qui s'oppose au deplacement.

~an~ les deformations r~présel-ltees sur les vues 5a et Sb, un tres faible couple de redres~ement s'exe~ce du fait des rayons de flexiorl differents dans la pa~tie li`o~e. L'epure montre que la rotation se produit -à très peu près- autour de l'un des axes verticaux (Bi ou (B') visibles sur la fig.4.

78fl~L~4 Un ra~pel ~1c-sti~iue tout ~u ~lus c.~entimetri~ue se produit en C'dS de forces lat~rales.

Les plus fortes sollicitatiolls s'opposant à la rotatiol-seraient, plutot, dues au vrillage cisaillc~ t la paroi du joint tubulaire (1) ; elles Sol~t extremement moclerees, n~
CJeableS Vi9 à vis des -Ebrces exercées par les suspensiol-ls latérales des vehicules.

Il n'en est pas du tout de meïne des liaison~ en rouli~ autour d'un axe lonaitudinal pour les c~aisses des vehicules l5i ld reliés par l'anneau d'intercirculation (7) a travers les deux joints tubulaire~ successifs, situes donc en serie sur l'angle de torsion différentielle.

Dû, la encore, AU CiSail1elnent ~b toute la paroi mince des membranes (la) et (lb) mais dans un plan transversal aux v~hicules, sans plissen~ent - yrc'~ce à la tbllsiOIl due c~ lcl pres~ion interlle -, ce couple blastique ~e rappel ell rbulis sera tr~s amorti par le glissement des nl~mbranes sur les parois. Mais, ce cc~uple db rappel dispbse d'un bras de levier si important autour du centre de rouli~ que l'ordre de 2u grandeur de la liaison élastique entre deux véhicules, sera écgal ou supérieur à l'effet de rappel en roulis des suspen-sions primaire et secondaire.

Aux vitesses usuelles de deplacemerlt de trains équipés sur toute la longueur de ce type d'intercirculation, cette ~5 liaison entre véhicules aura larc~emellt autant cl'impo-rtcance pour l'entrbe suc~essive en devers des vehicules dal1s un viraye que le rappel élastique dirferentiel des suspet1sions, chaque vehicule étant sollicite, principalement, par son prédecesseur. I1 en est de -f,~er,~e pour le redresserilellt dil-~e-~é
en sortie de devers, La fiyure ~ represente urle variallte possible, irltéressclnte pour la cineri,dtique des plancl1ers, lorsque les axes verticaux instantanés de rotation (~j ou (B') sont eloignés du plall de pose des joints tubulaires ~1), -- :L ~l --Dc-lns c~tte variante, l'anne-au d'interciL~culatiorl (7~ elltoure l'extremite des c~isses des v~-hicules (5) con~rai.relne~llt aux confiaurc~tions precedel-ltes où lui ~tait in~erie-lr.

Indépendc~nte de la position de~s centres d'articulat:ion des attela~es, urle reaction permal-lellte de tractiorl de ceux--ci, inférieure ~ 10 X de l'effort de tractioll usuel, loit ~aui-librer la reaction obli~ue sue les plans d'appui des joints tubulaires (1), dont la composante (T) des reactions de pression normales aux plans d'aPpui (R) et (R'), purement axiale, tend à ecarter les deux vé}-~icules liés par un tel anneau d'intercirculation (7).

Toutes les explications relatives c~ la fiaure 4, pour la courbure de trajectoire d'angle (2~) ou lors d'un dépvrt transversal de valeur (~e) entre les caisses cles vellicules ~emeurent vala~les, ~ l'exception des mouvem~nts lon~itu-dinaux de l'attela~e qu:i se Eollt cl volume varicl~le pour le joint tubulaire (1), dont le jeu devra etre m~rlaaé com~atibla avec les mouvements usuels.

En cc~s de compression maximale accidentelle provoauant le contact des caisses des véhicules (5) avec l'anneau d'inter-circulation (7), où des dispositifs c~nti-chevauchement devront etre montés, les mem~ranes viendront au contact matériel, ~ur une très ~ran~le surface, provoquc-~nt un accrois-sement de la pression interne susceptible de creer un aonfle-ment des rayons libres interieurs et exterieurs du jointtubulaire ll). La limite d'éclatcement dudit joint tubulaire (1) devra donc etre prevue en conséquerlce, afill que le joint - tubulaire puisse resister dans de tels cas accidentels extrèmes.

La figure 7 est un agrandissemel~t de la figure 6, dans la zone interessant le joirlt tubulaire (lj.

Dans cette confiauration, le n~ontaae dudit jOiIlt tubulaire ~1) sur l~ prolonaement ~9a), maintenant inte~ieur, doit se faire avec une leaère tension. Il est alors possi~le de simplirier ce montaae en sup~rirnant le cadre ~2a), maintbnant interieur car le joint tubulaire tl), pre-assem~le, est mani-pulable simplement pose sur le prolongement (~a).

Une simplificatiQn sem~lable est possible par suppression clu cadre t3a), maintbnan-t exterieur, si le ~oint tubulaire (1) est manipule ~ixe à l'avance sur le prol~ngement ~8a), main-`l0 tenant exterieur, de l'anneau d'intercirculation ~7).

~es prolbngements ~8~a~ et ~ga) sont coniques dans les parties courbes ; iIs sont rectilignes et obliques dans les parois laterales et ~lorizontales.

En cas de suppress:ion cle l'un ou l'autre d~s c~drbs ri~ides ~2a~ ou ~3a)t l'une des carActbristiques bssentibllb~ de l'inv~ntion ct~mbure : c'~st la ~ixatic)n du ioint tubulaire ~1), par son PlaIl d'assembla~ae, perp~ndic!uldirement ~ xe dbs V~liCUlbS.

Lb mode de fa~rication des membranes ~la~ et ~lb) en ~orme de 2v U ne necessite pas de modi~ication, pour cett~ con~iguration, par rapport;a celle décrite~dans la figure 3 du fait de la très grande;déft~rmabiIite~da la pièce.

Un procédé de fa~rication~, parmi les plus économiques, est la realisation ~ar moulaae, d~`un seul~ tenant, à partir d'une ébauche de ~caoutchouc, contiIlue, disposee dans ~un moule de - compression ayant la dimension de la pièce et qui peut ~tre ~ .
chauffé par un moyen auelcon~ue utilise dans l'in~ustrie de trarlsformatI~n du~ ~aoutchouc, tel qu'~un : ~aut~clave, ~des étriers elastiques assurant la fermeture étanche du mbule ;~ ~ 3v pendant l'operation. Les peIcaaes dans les mem~rares peuveI-lt êt~e obtenus ainsi, des le m~ulage :: :

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~L2'78~ 4 Lt montage pr~alable sur le ~orolongtrlltllt prc,post dans l'une des variantts ~cf.figure 7~ illlpliqUt éVtlltUelltllltllt Ull collag-e irltermtdiaire des membranes el-l U ,oar leurs f~lces planes en ~egard, avtc ou SdnS intt~position dces cddres rigides de fixatiol-l inttrieurt et extt~rieurt~.

Une autre posslbilite de récllisation, encore plus fdvordble ci l'isolation acoustique, est le remplacement de l'air, dans le volume interne defini par les membrc-nes en U, par Ul-l yaz lourd dont la vitesse de propagation des sorls est inferieure à celle de l'air, tel que du ~ioxyde de cc-lrbone, qui ameliore la résistarlce ci la fatigue des melan~es c~ ~ase de caoutchouc et est sans dange~ pour les passagers en cas de fuite ou d'incendie.

L'utilisation de ce gaz presente, erl outre, l'avalltage, en cas d'inccendie, d'accroitre la résistclnce au f.eu clu joint tu~ulaire en limitallt la présence d'oxygène ci SC~I1 colltacc et donc en reduisant la com~ustioII.

En conclusion, le joint tu~ulaire souple, corlstitue de deux mem~ranes roulantes, en forme de U, associées selon le pl~n de symétrie dudit joint et renfermallt un ga~ - le plus souvent de l'air - à urle surpression fai~le par rapport i lc pression atmosphérique, objet de l'invention, presente les avantages suivants :

- - il est capable de supporter toutes les sollicitations ~5mécaniques qui s'exercent sur un anneau d'intercirculation assurant la liaison encre deux vehicules ferroviaires ou routiers ou des passerelles d'accès, permettant un pc,ssage dé~age sur toute la largeur, - il offre U}-lt tres longue durc-~'~ilite, 3u - il assure une ~onne isolatio}l acoustique dans les pc-rties deforma'oles, de rnen-le niveau que celle des parois norl~lales des caisses de véhicules, lZ~841~4 - il p~ut etr~ reali e dans un m~lange ~ ~as~ d~ c~aoutc~ouc auquel ~a formulatioll confbre des propriet&s anti-reu.

- il est ec~ollomique à fa~riauer puisqu'il n~ comport~ aucun element de r~n~ort, 5 - il est simple à mettre en place, ~racb à un pr~-assem~la~e permettant une manipulation aisee, - il "previent" de l'imn~inence d'une ~faillanc~, ~r~ce au controle periodique ou permanent de la pression du gaz ~ contenu dans le volume clos formé par les deux membranes en :- lO form~ de U.
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: L'homme de I'art peut, ~ien entendu, apporter au di positiE
, d~crit pr~cademment et a se~ applications illu4tr~es à titre ~: d'exemples non limitatifs, diverses modi~ications sans s~rtir `:
:~: du cadre de l'invent:ion.

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Claims (10)

1. Joint tubulaire pour anneau d'intercirculation entre véhicules ferroviaires ou routiers ou poux passerelles d'accès aux navires ou aux avions, contenant un gaz en surpression de 0,1 à 0,5 bars par rapport à la pression atmosphérique, constitué de deux membranes roulantes en forme de U, caractérisé en ce que lesdites membranes roulantes sont assemblées par serrage, entre deux plans parallèles, de leurs extrémités juxtaposées dans le plan de symétrie dudit joint tubulaire qui est, ainsi, capable de supporter toutes les sollicitations exercées sur le compartiment de passage en forme d'anneau d'intercircula-tion qui en est équipé.

2. Joint tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les membranes roulantes sont réalisées dans un mélange à base de caoutchouc ne comportant pas d'élément de renforcement textile ou métallique et qu'elles présentent une épaisseur au moins égale à 6 millimètres pour assurer une insonorisation équivalente à celle des parois des caisses des véhicules.

3. Joint tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élastomère utilisé pour la réalisation des membranes roulantes comporte, dans sa structure moléculaire, des atomes d'halogènes tels que du chlore ou du brome, c'est-à-dire que ledit élastomère est du polychloroprène, du polyéthylène chlore, du chlorobutyl ou du bromobutyl.

4. Joint tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange à base de caoutchouc utilisé pour la réalisation des membranes comporte des charges destinées à
améliorer la résistance au feu.

5. joint tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange à base de caoutchouc utilisé pour la réalisation des membranes comporte des charges à base de sels ou d'oxydes de plomb, destinées à améliorer les caractéristiques d'isolation phonique du mélange.

6. Joint tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan d'assemblage des membranes roulantes est renforcé par un cadre rigide de fixation extérieure et par un cadre rigide de fixation intérieure permettant la fixation dudit joint tubulaire respectivement sur l'extrémité des caisses des véhicules ou de la passerelle d'accès et sur l'extrémité du compartiment de passage en forme d'anneau d'intercirculation.

7. Joint tubulaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que la valve de gonflage et de contrôle de la pression interne est solidaire du cadre rigide de fixation extérieure ce qui permet la mise en évidence de la moindre défaillance du joint, par détection d'une diminution de ladite pression interne.

8. Joint tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz enfermé dans le volume clos formé par les membranes roulantes est un gaz lourd de faible vitesse de transmission des sons.

9. Joint tubulaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange à base de caoutchouc utilisé pour la réalisation des membranes comporte la litharge destinée à
améliorer les caractéristiques d'isolation phonique du mélange.

10. Joint tubulaire selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le gaz enfermé dans le volume clos formé par les membranes roulantes est du bioxyde de carbone.