EP0546952A1

EP0546952A1 - Engin de traction ferroviaire

Info

Publication number: EP0546952A1
Application number: EP92403376A
Authority: EP
Inventors: Eric Klinger; Philippe Chappet
Original assignee: GEC Alsthom SA
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1993-06-16
Also published as: CA2085141A1; FR2684947A1; FR2684947B1

Abstract

L'invention concerne un engin de traction ferroviaire dont les faces latérales (6, 7) sont en aluminium et constituent des structures travaillantes, chaque face pouvant être constituée d'au moins un profil longitudinal d'aluminium extrudé, caractérisé en ce que des éléments de la structure de l'engin étant en acier, les liaisons des faces latérales sur ces éléments sont réalisées par des jonctions bimétaux. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un engin de traction ferroviaire, en particulier pour train à grande vitesse.
Les engins de traction ferroviaire actuels, locomotives ou motrices de train à grande vitesse, comportent une cabine et un châssis en acier. Les faces latérales sont généralement constituées par un treillis en acier pour constituer des structures résistantes, ce treillis étant habillé d'un tôlage extérieur en acier ou en aluminium.
Le principe de cette structure habillée par un tôlage présente de nombreux inconvénients. Il est en effet très difficile de faire participer le tôlage extérieur à la résistance de la caisse par suite du flambage ou du voilement des tôles. Ce dernier problème peut être résolu par l'adjonction de nombreux raidisseurs mais ceci pénalise la masse du véhicule.
Il est très difficile de tendre les tôles pour avoir un aspect extérieur satisfaisant. On est alors contraint de mastiquer, ce qui a pour conséquence d'accroître la masse de l'engin.
La conception d'une structure en treillis selon les règles de l'art impose des noeuds de jonction à des endroits déterminés qui sont souvent incompatibles avec la position des ouvertures nécessaires à la ventilation du véhicule.
La conception du tôlage associé à un treillis par mécano-soudage nécessite de nombreuses pièces qui engendrent à la soudure de nombreuses déformations qu'il est nécessaire de redresser en fin de fabrication. Ce type de conception est donc coûteux. En outre, cette conception ne permet pas de réaliser facilement des formes extérieures galbées. L'optimisation d'un point de vue masse du concept treillis et tôlage est limitée par le flambage ou le voilement des tôles, ce qui ne permet pas une bonne utilisation de la matière.
La présente invention permet de pallier à tous ces inconvénients en réalisant les faces latérales sous forme de structure travaillante en aluminium.
L'invention a donc pour objet un engin de traction ferroviaire dont chaque face latérale est en aluminium et constitue une structure travaillante, caractérisé en ce que des éléments de la structure de l'engin étant en acier, les liaisons des faces latérales sur ces éléments sont réalisées de préférence par des jonctions bimétaux.
De préférence, chaque face latérale est constituée d'au moins un profil longitudinal d'aluminium extrudé.
Une face latérale inclut avantageusement le brancard, la longrine supérieure et les montants arrière et avant.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels :

la figure 1 est un schéma de principe de l'invention,
la figure 2 est une vue partielle en coupe transversale d'un engin de traction ferroviaire selon l'invention,
la figure 3 représente un détail d'un engin de traction selon l'invention.

L'engin de traction représenté à la figure 1 comprend un châssis 1 en acier constitué de traverses 2 solidaires des longrines 3. A l'une des extrémités de ce châssis est soudée une cabine 4 en acier. A l'autre extrémité est soudée une cloison 5 en acier. Des faces latérales 6 et 7 sont fixées aux extrémités des traverses 2, à la cabine 4 et à la cloison arrière 5. Une toiture non représentée est ajoutée pour compléter l'ensemble.
Des portes 8, 9 ainsi que des ouvertures 10, 11, 12 et 13 sont découpées dans les faces latérales 6 et 7 lorsque celles-ci sont constituées par soudage des profils.
Les faces latérales constituent une structure travaillante. Elles assurent aussi bien la fonction de résistance mécanique que d'habillage extérieur.
La figure 2 est une vue transversale en coupe montrant l'une des faces latérales 20 en aluminium et une traverse 21 en acier. Elle est constituée de trois profils longitudinaux 22, 23 et 24 assemblés par soudage.
Ces profils d'aluminium peuvent avantageusement être réalisés par extrusion. On peut par cette méthode obtenir des profils dont la longueur correspond à une face latérale et dont la section peut être très complexe. Ainsi, la coupe de la figure 2 montre, par exemple pour le profil 23, une structure à deux peaux 231 et 232 séparées par des raidisseurs 233 et 234.
Le profil 22 comprend lui aussi deux peaux 221 et 222 séparées par des raidisseurs tels que 223, mais sa forme est plus complexe.
La partie supérieure du profil 22 a une section plus importante pour former une longrine supérieure 224. Le profil 22 comprend encore d'autres détails tels que les rails 225 et 226 servant par exemple de rails de fixation pour le passage de câbles ou de tuyauteries, ou encore de rails de manutention pour l'entretien, le changement d'éléments, d'équipements. Il comprend aussi un appui 227 pour le joint de toiture.
Le profil 24 comprend également deux peaux 241 et 242 séparées par des raidisseurs tels que 243. Sa partie inférieure a une section plus importante pour former un brancard 244. Le profil 24 comporte encore un conduit 245 intégré dans sa structure, placé ici entre les deux peaux mais qui pourrait être à l'extérieur du profil. Ce conduit, rattaché aux deux peaux 241 et 242 peut être utilisé pour le passage d'un fluide (de l'air comprimé par exemple). Le profil 24 comprend en outre un appui 246 pour le joint des trappes et un support 247 de blocs d'équipement ou d'appareillage.
Avec une telle structure, le voilement des faces devient un problème secondaire puisque, à masses égales, les épaisseurs d'aluminium peuvent être multipliées par trois par rapport à l'acier.
La liaison entre les faces latérales en aluminium et les autres éléments en acier de l'engin de traction peut être effectuée de manière connue par des jonctions bimétaux aluminium-acier. Ces jonctions sont obtenues par explosion ou colaminage.
La figure 3 montre, à titre d'exemple, la liaison du brancard 244 de la figure 2 sur la traverse 21. Pour réaliser cette liaison, on interpose entre la brancard en aluminium et la traverse en acier une jonction 30 formée d'une plaque 31 en aluminium associée à une plaque 32 en acier. Les plaques 31 et 32 sont fortement liées entre elles à cause de la méthode utilisée pour les associer. La plaque 31 en aluminium est disposée contre le brancard et la plaque 32 en acier est disposée contre la traverse 21. La plaque 31 est reliée au brancard 244 de même métal par des points de soudure 33 et 34. La plaque 32 est reliée à la traverse 21 de même métal par des points de soudure 35 et 36.
Une face latérale peut être réalisée en un minimum de profils soudés longitudinalement, en pratique trois ou quatre, ce qui supprime le problème des déformations et donne un aspect extérieur très satisfaisant sans avoir besoin de recourir au redressage ou au masticage.
Les faces latérales peuvent être optimisées au maximum par des épaisseurs variables et la mise en place de raidisseurs venant du filage dans les zones ou cela est nécessaire pour éviter le flambage et faire travailler la matière au maximum de ses possibilités.
La conception des faces latérales par du profil permet de réaliser sans aucune difficulté les formes extérieures exigées par le design.
La technologie des profils extrudés donne une grande souplesse pour le choix des ouvertures qu'il est nécessaire de faire dans les faces latérales pour la ventilation du véhicule.
L'assemblage du véhicule selon l'invention met en oeuvre un faible nombre de pièces, ce qui permet de réaliser des gains de coût et de masse très importants.

Claims

1) Engin de traction ferroviaire dont chaque face latérale (6, 7) est en aluminium et constitue une structure travaillante, caractérisé en ce que des éléments de la structure de l'engin étant en acier, les liaisons des faces latérales sur ces éléments sont réalisées par des jonctions bimétaux (30).

2) Engin de traction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque face latérale (6, 7) est constituée d'au moins un profil longitudinal d'aluminium extrudé (22, 23, 24).

3) Engin de traction selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une face latérale inclut le brancard (244), la longrine supérieure (224) et les montants arrière et avant.

4) Engin de traction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie supérieure de la face latérale est pourvue d'un appui (227) pour le joint de toiture.

5) Engin de traction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure de la face latérale est pourvue d'un appui pour le joint des trappes (246).

6) Engin de traction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la face latérale est pourvue sur son côté intérieur d'au moins un rail (225, 226).

7) Engin de traction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la face latérale comporte au moins un conduit (245) intégré dans sa structure.

8) Engin de traction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face latérale comportant le brancard (244), celui-ci est pourvu d'au moins un support de bloc (247).