EP4105096B1 - Ensemble de garnissage d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire - Google Patents

Ensemble de garnissage d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire Download PDF

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EP4105096B1
EP4105096B1 EP22178735.1A EP22178735A EP4105096B1 EP 4105096 B1 EP4105096 B1 EP 4105096B1 EP 22178735 A EP22178735 A EP 22178735A EP 4105096 B1 EP4105096 B1 EP 4105096B1
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EP
European Patent Office
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fixing
spacer
support
metal wall
vehicle
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Ludovic BARABAN
Cédric Adrien BAQUE
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Alstom Holdings SA
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Alstom Holdings SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • 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
    • B61D17/12—Roofs

Definitions

  • Rail vehicles are generally equipped with a series of boxes housing various elements necessary for the operation of said vehicle, such as for example mechanical, electronic elements or even replacement parts.
  • elements necessary for the operation of said vehicle such as for example mechanical, electronic elements or even replacement parts.
  • locations of variable shapes and dimensions are provided in or on the body of the vehicle, in particular on the roof of the vehicle. These trunks are closed and isolated from the outside by means of panels fixed to the body of the vehicle.
  • the exterior wall of the body includes a plurality of holes. These holes in the car roof can then lead to water infiltration inside the vehicle, particularly inside the trunks and cause corrosion of the elements present in these trunks.
  • the prior art is illustrated by the documents FR 3 011 216 A1 And EP 2 505 449 A1 .
  • the aim of the invention is to propose to overcome these drawbacks by proposing a set of linings for a vehicle body, in particular a railway body, limiting or even eliminating corrosion problems.
  • the metal wall 12 is made of aluminum.
  • the exterior panel is made of aluminum.
  • the fixing support 16 has the shape of a bridge comprising a fixing surface 22 and branches 24, preferably two branches 24, extending on either side of the fixing surface 22.
  • the fixing surface 22 is in contact with the spacer 18 and the branches 24 are fixed to the external surface of the metal wall 12.
  • the fixing support 16 thus has a “U” shape oriented towards the external surface of the metal wall 12.
  • the branches 16 are fixed to the external surface of the metal wall 12 by welding and/or bonding, preferably by welding.
  • the filling element 10 according to the invention further comprises a fixing element 20.
  • the fixing element 20 passes through the spacer 18 to be fixed at the level of the fixing support 16. It makes it possible to keep the spacer 18 and the fixing support 16. It can for example consist of a set of screws and nuts or even a rivet.
  • the fixing element 20 is removable. This embodiment is advantageous in that it allows simple access to the contents of the trunks present in the body of the vehicle by removing the exterior wall 14.
  • the screw 28 is captive in the spacer 18.
  • a washer 36 located inside the spacer 18, is fixed on the screw 28.
  • the washer 36 is free to slide along of the screw 28. It is, however, integral with the screw 28 such that the screw 28 and washer 36 assembly cannot be easily separated from the spacer 18.
  • the packing element 10 further comprises at least one washer 38A, 38B placed between the head 32 of the screw 26 and the spacer 18.
  • the packing element 10 comprises at least one flat washer 38A, in contact with the spacer 18, and at least one conical and ribbed washer 38, placed between the washer 38B and the head 32 of the screw 28.
  • the washers 38A, 38B are made of steel, advantageously made of steel coated with a layer of an alloy based on zinc and nickel.
  • the central zone 42 typically comprises a hexagonal perforation 46, complementary to the nut 30.
  • the fixing cage 40 is fixed to the internal surface of the fixing support 16 by means of rivets 48, preferably made of aluminum.
  • the fixing cage 40 is made of steel, typically Magnêt ® .
  • the invention also relates to a method of fixing an exterior panel 14 to the surface of a metal wall 12 of a vehicle body, in particular a railway body.
  • the method of the invention comprises, between steps a) and b), an intermediate step of drilling the exterior panel 14 at the location where the spacer 18 will be inserted.
  • This drilling step can be carried out by any method known to those skilled in the art.
  • Step c) typically consists of inserting a fixing element 20 through the spacer 18 and fixing said fixing element 20 on the fixing support 20.
  • the packing element according to the invention makes it possible to limit the corrosion phenomena generally occurring at the roof of vehicles thanks on the one hand to the arrangement of the different parts making it possible to minimize the steel/contact zones. aluminum, but also thanks to the existence of a coating layer on the surface of the steel parts. The presence on the surface of the fixing elements of an alloy layer based on zinc and nickel also makes it possible to limit the risk of seizing. Finally, the invention makes it possible to prevent water infiltration inside cars by avoiding drilling the metal wall of the vehicle body.

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Description

  • La présente invention concerne un ensemble de garnissage d'une caisse de véhicule, notamment de véhicule ferroviaire. L'invention concerne également un procédé de fixation d'un panneau extérieur à la surface d'une paroi métallique d'une caisse de véhicule.
  • Les véhicules ferroviaires sont généralement équipés d'une série de coffres abritant différents éléments nécessaires au fonctionnement dudit véhicule, comme par exemple des éléments mécaniques, électroniques ou encore des pièces de remplacement. A cet effet, des emplacements de formes et de dimensions variables sont prévues dans ou sur la caisse du véhicule, notamment sur la toiture du véhicule. Ces coffres sont fermés et isolés de l'extérieur au moyen de panneaux fixés sur la caisse du véhicule.
  • Ces panneaux extérieurs sont généralement fixés à la surface extérieure du véhicule au moyen de systèmes de fixation comprenant d'une part un écrou/entretoise en acier inoxydable serti à travers la paroi métallique de la caisse du véhicule et d'autre part une vis en acier traversant le panneau extérieur pour venir se fixer audit écrou/entretoise.
  • Ces modes de fixation présentent toutefois de nombreux inconvénients.
  • La juxtaposition d'éléments en aluminium, notamment des panneaux extérieurs, avec des pièces en acier, comme par exemple les vis, conduit à l'apparition de phénomènes de corrosion. Ces phénomènes se traduisent alors par une décomposition filiforme des éléments en aluminium et par le cloquage de la peinture présente à la surface de ceux-ci.
  • De plus, lors du montage et/ou du démontage des panneaux extérieurs, le mouvement relatif des éléments de fixation en acier inoxydable, typiquement des vis par rapport aux écrous et/ou entretoises, provoquent également des problèmes de grippage susceptibles d'endommager les pièces en contact.
  • Enfin, et en raison de la présence de défauts dans le sertissage de l'écrou/entretoise, la paroi extérieure de la caisse comprend une pluralité de trous. Ces trous au niveau de la toiture des voitures peuvent alors conduire à l'infiltration d'eau à l'intérieur du véhicule, notamment à l'intérieur des coffres et provoquer la corrosion des éléments présents dans ces coffres. L'art antérieur est illustré par les documents FR 3 011 216 A1 et EP 2 505 449 A1 .
  • L'invention a pour but de proposer de pallier ces inconvénients en proposant un ensemble de garnissage d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire, limitant, voire supprimant les problèmes de corrosion.
  • A cet effet, l'invention propose un ensemble de garnissage comprenant :
    • une paroi métallique comprenant une surface externe,
    • un panneau extérieur fixé sur la surface externe de la paroi métallique,
    • une interface de fixation du panneau extérieur sur la surface externe de la paroi métallique, l'interface de fixation comprenant un support de fixation en aluminium s'étendant en saillie de la surface externe de la paroi métallique, une entretoise en aluminium traversant le panneau extérieur et appliquée sur le support de fixation, et un élément de fixation fixant l'entretoise au support de fixation, ladite entretoise maintenant un espace entre le panneau extérieur et le support de fixation.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, l'ensemble de garnissage selon l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable :
    • le support de fixation présente une forme de pontet comprenant une surface de fixation, en contact avec l'entretoise, et des branches s'étendant de part et d'autres de la surface de fixation, ledit support étant fixé à la surface externe de la paroi métallique par ses branches ;
    • le support de fixation est fixé à la surface externe de la paroi métallique par soudage ou par collage, de préférence par soudage ;
    • l'élément de fixation comprend une vis et un écrou complémentaire de ladite vis.
    • l'écrou est solidaire du support de fixation, de préférence est fixé au niveau de la surface de fixation du support ;
    • la vis, et éventuellement l'écrou, sont en acier, de préférence en acier revêtu d'une couche en un alliage à base zinc et de nickel ;
    • l'ensemble de garnissage comprend en outre au moins une rondelle placée entre une tête de l'élément de fixation et l'entretoise, ladite rondelle étant de préférence en acier, plus préférentiellement en acier revêtu d'une couche en un alliage à base zinc et de nickel.
    • le panneau extérieur est en aluminium ;
    • la paroi métallique est une paroi de toit d'un véhicule ferroviaire. L'invention concerne également un procédé de fixation d'un panneau extérieur à la surface d'une paroi métallique d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire, comprenant les étapes suivantes :
      1. a) fixation d'un support de fixation en aluminium en saillie de la surface externe de ladite paroi métallique, de préférence par soudage ou collage,
      2. b) insertion d'une entretoise en aluminium au travers du panneau extérieur, ladite entretoise étant appliquée sur le support de fixation et maintenant un espace entre ledit support de fixation et ledit panneau extérieur, et
      3. c) fixation de l'entretoise au support de fixation.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins parmi lesquels :
    • La Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un élément de garnissage d'une caisse de véhicule selon l'invention, prise depuis l'extérieure dudit véhicule.
    • La Figure 2 est une vue en coupe d'un élément de garnissage d'une caisse de véhicule selon l'invention.
    • La Figure 3 est une vue de dessous du support de fixation de l'élément de garnissage selon l'invention.
  • Sur la Figure 1 est représenté schématiquement un élément de garnissage 10 selon l'invention. L'élément 10 est ici un élément de garnissage d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire.
  • L'élément de garnissage 10 comprend une paroi métallique 12 comprenant une surface externe sur laquelle est fixée un panneau extérieur 14 au moyen d'une interface de fixation.
  • L'interface de fixation comprend un support de fixation 16 s'étendant en saillie de la surface externe de la paroi métallique 12, une entretoise 18 traversant le panneau extérieur 14 et un élément de fixation 20 permettant de fixer l'entretoise 18 au support de fixation 16.
  • Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la paroi métallique 12 est un élément de la caisse du véhicule. Ainsi, la paroi métallique 12 est par exemple une paroi de toit du véhicule ferroviaire.
  • De préférence, la paroi métallique 12 est en aluminium.
  • Avantageusement, le panneau extérieur 14 permet de fermer un coffre présent dans la partie supérieure de la caisse du véhicule.
  • De préférence, le panneau extérieur est en aluminium.
  • De préférence, et comme visible sur la Figure 2, le support de fixation 16 présente la forme d'un pontet comprenant une surface de fixation 22 et des branches 24, de préférence deux branches 24, s'étendant de part et d'autres de la surface de fixation 22. La surface de fixation 22 est en contact avec l'entretoise 18 et les branches 24 sont fixées à la surface externe de la paroi métallique 12. Le support de fixation 16 présente ainsi une forme en « U » orientée vers la surface externe de la paroi métallique 12.
  • Avantageusement, la surface externe de la paroi métallique 12 ne comprend pas de trous pour la fixation du support 16. L'absence de trous dans la paroi métallique 12 permet ainsi d'éviter les infiltrations d'eau de l'autre côté de la paroi métallique 12, soit à l'intérieur du véhicule dans l'exemple de la figure 1.
  • De préférence, les branches 16 sont fixées à la surface externe de la paroi métallique 12 par soudage et/ou collage, de préférence par soudage.
  • Le support de fixation 16 comprend en outre une perforation 26, au niveau de la surface de fixation 22, permettant le passage de l'élément de fixation 20 à travers ledit support 16.
  • Le support de fixation 16 est en aluminium.
  • Avantageusement, l'entretoise 18 est fixée au panneau extérieur 14, de préférence par soudage ou collage ou sertissage, notamment par soudage. L'entretoise 18 est réalisée en aluminium. La fonction de l'entretoise 18 est de maintenir un espace entre le panneau extérieur 14 et le support de fixation 16, plus particulièrement entre la surface inférieure du panneau 14 et la surface de fixation 22 du support 16.
  • L'élément de garnissage 10 selon l'invention comprend en outre un élément de fixation 20. L'élément de fixation 20 traverse l'entretoise 18 pour venir se fixer au niveau du support de fixation 16. Il permet de maintenir en contact l'entretoise 18 et le support de fixation 16. Il peut par exemple consister en un ensemble de vis et écrou ou encore d'un rivet.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de fixation 20 est amovible. Ce mode de réalisation est avantageux en ce qu'il permet d'accéder simplement au contenu des coffres présents dans la caisse du véhicule en retirant la paroi extérieure 14.
  • Selon un mode de réalisation préféré, l'élément de fixation 20 comprend une vis 28 et un écrou 30, complémentaire de la vis 28.
  • De préférence, l'écrou 30 est solidaire du support de fixation 16, en particulier l'écrou 30 est fixé au niveau de la surface de fixation 22 du support 16 de sorte que l'entretoise 18 et l'écrou 30, situés de part et d'autre du support 16, soient alignés. En particulier, l'écrou 30 est aligné avec la perforation 26 réalisée dans le support de fixation 16.
  • La vis 28 comprend une tête 32 et une extrémité filetée 34. La vis 28 traverse l'entretoise 18 de sorte que l'extrémité filetée 34 vienne se fixer au niveau de l'écrou 30. La tête 32 de la vis 28 fait ainsi saillie par rapport au panneau extérieur 14, notamment par rapport à la surface extérieure de l'entretoise 18.
  • Selon un mode de réalisation, la vis 28 est captive de l'entretoise 18.
  • Par « vis captive de l'entretoise » on entend au sens de l'invention qu'une rondelle 36, localisée à l'intérieure de l'entretoise 18, est fixée sur la vis 28. La rondelle 36 est libre de coulisser le long de la vis 28. Elle est toutefois solidaire de la vis 28 de telle sorte que l'ensemble vis 28 et rondelle 36 ne peut pas être facilement séparé de l'entretoise 18.
  • De préférence, la vis 28 est en acier, avantageusement en acier revêtu d'une couche en un alliage à base de zinc et de nickel. Plus préférentiellement, la vis 28 et l'écrou 30 sont en acier revêtu d'une couche en un alliage à base de zinc et de nickel. Le couple galvanique associé au contact aluminium/alliage de zinc et de nickel est significativement plus faible que le couple galvanique associé au contact aluminium/acier inoxydable. La présence d'une couche de revêtement à base de zinc et de nickel permet donc de limiter davantage, voire de supprimer, les problèmes de corrosion susceptibles de se produire entre une pièce en aluminium et une pièce en acier inoxydable. Elle permet en outre de limiter les risques de grippage entre les éléments de fixation en acier inoxydable.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de garnissage 10 comprend en outre au moins une rondelle 38A, 38B placée entre la tête 32 de la vis 26 et l'entretoise 18.
  • Avantageusement, l'élément de garnissage 10 comprend au moins une rondelle plate 38A, en contact avec l'entretoise 18, et au moins une rondelle conique et striée 38, placée entre la rondelle 38B et la tête 32 de la vis 28.
  • De préférence, les rondelles 38A, 38B sont en acier, avantageusement en acier revêtu d'une couche en un alliage à base de zinc et de nickel.
  • Comme visible sur la Figure 3, l'écrou 30 est fixée au support de fixation 16 au moyen d'une cage de fixation 40. La cage de fixation 40 permet d'immobiliser l'écrou 30 au cours du vissage ou du dévissage de la vis 28.
  • De préférence, la cage de fixation 40 présente la forme d'un pontet comprenant une zone centrale 42, permettant de maintenir l'écrou 30, et des branches 44, de préférence deux branches 44, s'étendant de part et d'autres de la zone centrale 42. Les branches 44 sont fixées à la surface interne du support de fixation 16. La cage de fixation 40 présente ainsi une forme en « U » orientée vers la surface interne du support de fixation 16.
  • La zone centrale 42 comprend typiquement une perforation hexagonale 46, complémentaire de l'écrou 30.
  • De préférence, la cage de fixation 40 est fixée à la surface interne du support de fixation 16 au moyens de rivets 48, de préférence en aluminium.
  • De préférence, la cage de fixation 40 est en acier, typiquement en Magnélis®.
  • L'invention concerne également un procédé de fixation d'un panneau extérieur 14 à la surface d'une paroi métallique 12 d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire.
  • Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes :
    1. a) fixation d'un support de fixation 16 en aluminium en saillie de la surface externe de ladite paroi métallique 12, de préférence par soudage ou collage,
    2. b) insertion d'une entretoise 18 en aluminium au travers du panneau extérieur 14, ladite entretoise 18 étant appliquée sur le support de fixation 16 et maintenant un espace entre ledit support de fixation 16 et ledit panneau extérieur 14, et
    3. c) fixation de l'entretoise 18 au support de fixation 16.
  • De préférence, le procédé de l'invention comprend, entre les étapes a) et b), une étape intermédiaire de perçage du panneau extérieur 14 à l'emplacement où l'entretoise 18 viendra s'insérer. Cette étape de perçage peut être réalisée par toute méthode connue de l'homme de métier.
  • L'étape c) consiste typiquement en l'insertion d'un élément de fixation 20 à travers l'entretoise 18 et à la fixation dudit élément de fixation 20 sur le support de fixation 20.
  • Les modes de réalisations et les caractéristiques présentées ci-dessus en référence aux figures 1 à 3 s'appliquent à la fois à l'élément de garnissage et au procédé de fixation selon l'invention.
  • Ainsi, l'élément de garnissage selon l'invention permet de limiter les phénomènes de corrosion se produisant généralement au niveau de la toiture des véhicules grâce d'une part, à l'agencement des différentes pièces permettant de minimiser les zones de contact acier/aluminium, mais aussi grâce à l'existence d'une couche de revêtement à la surface des pièces en acier. La présence à la surface des éléments de fixation d'une couche d'alliage à base de zinc et de nickel permet en outre de limiter les risques de grippage. Enfin, l'invention permet de prévenir l'infiltration d'eau à l'intérieur des voitures en évitant le perçage de la paroi métallique de la caisse du véhicule.

Claims (10)

  1. Ensemble de garnissage (10) d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire, comprenant :
    - une paroi métallique (12) comprenant une surface externe,
    - un panneau extérieur (14) fixé sur la surface externe de la paroi métallique,
    - une interface de fixation du panneau extérieur (14) sur la surface externe de la paroi métallique (12), l'interface de fixation comprenant un support de fixation (16) en aluminium s'étendant en saillie de la surface externe de la paroi métallique (12), une entretoise (18) en aluminium traversant le panneau extérieur (14) et appliquée sur le support de fixation (16), et un élément de fixation (20) fixant l'entretoise (18) au support de fixation (16), ladite entretoise maintenant un espace entre le panneau extérieur (14) et le support de fixation (16).
  2. Ensemble de garnissage (10) selon la revendication 1, dans lequel le support de fixation (16) présente une forme de pontet comprenant une surface de fixation (22), en contact avec l'entretoise (18), et des branches (24) s'étendant de part et d'autres de la surface de fixation (22), ledit support (16) étant fixé à la surface externe de la paroi métallique (12) par ses branches (24).
  3. Ensemble de garnissage (10) selon la revendication 1 ou selon la revendication 2, dans lequel le support de fixation (16) est fixé à la surface externe de la paroi métallique (12) par soudage ou par collage, de préférence par soudage.
  4. Ensemble de garnissage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de fixation (20) comprend une vis (28) et un écrou (30) complémentaire de ladite vis (28).
  5. Ensemble de garnissage (10) selon la revendication 4, dans lequel l'écrou (30) est solidaire du support de fixation (16), de préférence est fixé au niveau de la surface de fixation (22) du support (16).
  6. Ensemble de garnissage (10) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel la vis (28), et éventuellement l'écrou (30), sont en acier, de préférence en acier revêtu d'une couche en un alliage à base zinc et de nickel.
  7. Ensemble de garnissage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une rondelle (38A, 38B) placée entre une tête (32) de l'élément de fixation (20) et l'entretoise (18), ladite rondelle étant de préférence en acier, plus préférentiellement en acier revêtu d'une couche en un alliage à base zinc et de nickel.
  8. Ensemble de garnissage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le panneau extérieur (14) est en aluminium.
  9. Ensemble de garnissage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi métallique (12) est une paroi de toit d'un véhicule, notamment ferroviaire.
  10. Procédé de fixation d'un panneau extérieur (14) à la surface d'une paroi métallique (12) d'une caisse de véhicule, notamment ferroviaire, ce procédé comprenant les étapes suivantes :
    a) fixation d'un support de fixation (16) en aluminium en saillie de la surface externe de ladite paroi métallique (12), de préférence par soudage ou collage,
    b) insertion d'une entretoise (18) en aluminium au travers du panneau extérieur (14), ladite entretoise (18) étant appliquée sur le support de fixation (16) et maintenant un espace entre ledit support de fixation (16) et ledit panneau extérieur (14), et
    c) fixation de l'entretoise (18) au support de fixation (16).
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