FR2599308A1 - Joint tubulaire forme de deux membranes roulantes sous faible surpression pour anneau d'intercirculation - Google Patents
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Abstract
JOINT TUBULAIRE POUR ANNEAU D'INTERCIRCULATION ENTRE VEHICULES FERROVIAIRES OU ROUTIERS OU POUR PASSERELLES D'ACCES AUX NAVIRES OU AUX AVIONS, CONTENANT UN GAZ EN SURPRESSION DE 0,1 A 0,5 BARS PAR RAPPORT A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE, CARACTERISE EN CE QU'IL EST CONSTITUE DE DEUX MEMBRANES ROULANTES 1A ET 1B, EN FORME DE U, ASSEMBLEES PAR SERRAGE DE LEURS EXTREMITES 11A ET 11B DANS LE PLAN DE SYMETRIE DUDIT JOINT TUBULAIRE 1 QUI EST CAPABLE DE SUPPORTER TOUTES LES SOLLICITATIONS EXERCEES SUR LE COMPARTIMENT DE PASSAGE EN FORME D'ANNEAU D'INTERCIRCULATION QUI EN EST EQUIPE.
Description
L'invention concerne les véhicules ferroviaires ou routiers pour
voyaoeurs. o une intercirculation par une passerelle étanche aux: intempéries et au bruit est ménagée entre plusieurs véhicules successifs. Par extension, elle est aussi applicable aux passerelles d'accès à un avion ou à un navire présentant une cinématique analogue. Une orientation actuelle de la construction ferroviaire, particulièrement pour des rames automotrices à plusieurs caisses indissociables ou des métros urbains, est d'offrir aux voyageurs une libre circulation sur la longueur de la rame avec le moins possible d'obstacles physiques ou visuels. Une amélioration des services offerts sur la rame, une répartition possible de l'affluence et une sécurité aux agressions et actes de vandalisme sont recherchées par des moyens d'intercirculation ouverts le plus possible 15 sur toute la largeur des caisses et sans faire usage de portes de
séparation mime automatiques.
Pour ce faire on ne peut se contenter des divers types de soufflets connus dans la construction des voitures traditionnelles ou des autobus articulés, une étanchéité totale aux intempéries et 20 surtout une insonorisation de même niveau que celle obtenue dans
les parois des véhicules étant demandée aux éléments déformables.
Les systèmes du genre tramway utilisent une passerelle rigide, pouvant avoir l'insonorisation des parois de caisse, dont chaque
moitié va tourillonner autour d'un axe vertical solidaire de cha25 que caisse et sera équipée des joints d'étanchéité appropriés.
Le brevet FR 2.357.409 d'Alsthom Atlantique décrit un moyen de relier ces deux moitiés de compartiment d'intercirculation par un axe horizontal transverse proche du plancher et supporté par un bogie médian entre deux caisses, ainsi liées en roulis, mais ce système est inadaptable à la liaison d'un nombre de caisses supérieur à deux. Le document EP 0134202 de Fiat Ferroviara Savioliano décrit un moyen de liaison de deux moitiés de compartiment par un seul point commun assuré par une rotule, des joints
d'étanchéité classiques entre les parois rigides devant permettre 35 le débattement en roulis entre les véhicules ainsi reliés.
Le document FR 2.569.149 de S.I.G. décrit une liaison élastique permettant les petits débattements entre les deux moitiés d'un compartiment d'intercirculation, suivis, au delà d'une certaine course, d'un décalage par frottement permettant la compatibilité avec les soufflets existants, conformes aux normes de l'Union Internationale des Chemins de Fer. Des membranes d'étanchéité, en forme de U, fixées parallèlement aux parois des véhicules, connues par ailleurs, y sont décrites pour relier une caisse d'un véhicule
à un cadre, mobile par rapport à elle en rotation et en petits 10 débattements.
La demande de brevet FR 2.571.010 de la RATP décrit un dispositif d'intercirculation entre véhicules ferroviaires positionné, à chacune de ses extrémités sur les bouts des caisses des véhicules
au moyen d'un joint pneumatique déformable.
Or, il apparait qu'un joint pneumatique continu, des dimensionss nécessaires, qui, selon l'inventeur, "constitue, à l'état libre, une sorte de qrande chambre à air" est, dans la pratique, impossible à réaliser avec les moyens classiques de l'industrie de
transformation du caoutchouc.
En particulier, le mode de fixation schématisé en figure 10 ue ce document, obligeant à plaquer le joint torique parallèlement à des
faces planes et cylindriques, nécessiterait avant fermeture dudit joint, l'insertion de cont;-eplaques métalliques dont le périmètre devrait nécessairement varier au cours du serrage destiné à assu25 rer l'étanchéité.
Malgré l'intérÉt théorique du système propose, les moyens connus et suffisamment simples à mettre en oeuvre de l'industrie de transformation du caoutchouc ne permettent pas une réalisation
économique d'un tel joint.
Par ailleurs, l'expérience de mesures d'insonorisation, décrite dans la demande de brevet FR 85.16816 de la demanderesse, fait apparaître la nécessité d'une épaisseur de caoutchouc de l'ordre
de 12 millimètres pour qu'une telle membrane ait une efficacité acoustique satisfaisante, ce qui fait perdre aux types de mem35 branes décrits précédemment les performances de souplesse nécessaires pour assurer leur fonction.
Les essais auxouels il est fait référence ont montré qu'une double épaisseur de 6 millimètres serait é&alement satisfaisante. la
multiplication des interfaces étant toujours favorable à l'insonorisation.
L'analyse de l'art antérieur montre, par conséquent, qu'un dispositif de liaison étanche entre véhicules ferroviaires ou routiers qui soit, simultanément, capable de supporter toutes les sollicitations en service, d'assurer une insonorisation de mme niveau que celle des parois des véhicules et de présenter une bonne ré10 sistance au feu tout en étant de fabrication économique et facile
à mettre en place n'est pas connue.
Pour remédier aux inconvénients présentés par les solutions existantes, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif, utilisable pour la liaison étanche de véhicules ferroviaires ou 15 routiers mais éqalement de passerelles d'accès aux navires ou aux avions qui soit simple et économique à fabriquer et qui présente
toutes les caractéristiques de tenue mécanique. d'isolation acoustique et de résistance au feu nécessaires à l'application.
L'invention consiste à disposer, pour en former un joint tubulaire 20 souple, deux membranes, en forme de U, - assemblées, au repos! par le plan de symétrie dudit joint tubulaire -, parfaitement étanches et continues, sur toute la périphérie d'un compartiment en forme d'anneau d'intercirculation et à introduire, dans l'enceinte déformable fermée, ainsi constituée, une pression modérée par rapport à la pression atmosphérique, par exemple une surpression
de l'ordre de 0,2 bars.
Sur une 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 30 60 millimètres, une tension de l'ordre de 6 Newton par centimètre de section provoquera un allongement tout & fait minime, ne compromettant pas la tenue & 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 5S d'intercirculation.
En outre, l'examen des contraintes exercées sur la partie rectiligne de paroi reliant les deux membranes en U montre que toutes les charges et sollicitations susceptibles de s'exercer sur ledit compartiment d'intercirculation sont facilement supportées par la pression modérée exercée à l'intérieur du volume constitué par les
deux membranes.
Les charges - permanentes et variables - de quelques centaines de kilogrammes sont Équilibrées, à meme 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 étant mésurée dans
le sens longitudinal des véhicules.
La variation de ces forces, qui s'exercent à pression constante du fait du volume pratiquement constant de l'enceinte, est facile15 ment équilibrée par l'aplatissement d'un c8té qui allonge alors
la surface d'appui du joint sur celle-ci.
De mrme, l'écartement des faces rigides opposées raccourcit rapidement cette surface d'appui.
Il en résulte une rigidité de rappel ne dépassant pas le centi20 mètre d'écart pour les plus fortes sollicitations envisageables.
Lors d'une rotation, due au parcours d'une courbe par les véhicules, les parties latérales 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 25 calcul prouve qu'aucune liaison mécanique n'est nécessaire pour supporter et rappeler élastiquement vers une position d'équilibre
le compartiment d'intercirculation.
Une aussi faible pression - de l'ordre de 0,2 fois la pression atmosphérique - est très facile à conserver des mois entiers, de 30 manière permanente. avec contr8le périodique ou détection automatique, ce qui constitue un excellent moyen d'avertissement avant
défaillance, à la moindre fissure, longtemps avant que les possibilités de roulement du joint ne soient compromises.
L'invention et ses variantes seront mieux comprises à la lecture 35 -de la description ci-après et des dessins, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue générale du joint dans un plan perpendiculaire à l'axe des véhicules;
_5 -2599308
- la figure 2 est une coupe horizontale des parois latérales des véhicules et de l'anneau d'intercirculation, reliés par un joint roulant, conforme à l'invention, à chacune des extrémités dudit anneaLu d'intercirculation; S - la figure 3 est un agrandissement de la précédente, dans la zone d'un joint: - la figure 4 représente les éléments de la figure 2 soumis à une déformation de rotation - la figure 5 est un agrandissement de la précédente; elle sert 10 d'épure au calcul des déformations du joint tubulaire - la figure 6 est une variante de configuration o le centre de déformation se trouve hors du joint tubulaire! - la figure 7 est un agrandissement de la précédente montrant une
variante de montage du joint tubulaire.
La figure 1 est une vue selon l'axe du véhicule, coupé par le plan
de fixation du joint tubulaire conforme à l'invention.
Le joint tubulaire (1) est solidarisé à la caisse du véhicule (5) par un cadre rigide (2) de fixation extérieure. C'est un autre
cadre rigide (3) de fixation intérieure qui assure la liaison avec 20 l'anneau d'intercirculation (7).
Le serrage du joint tubulaire (1), par des boulons (ou par des
rivets), se fait dans une direction parallèle à l'axe des véhicules.
La pression interne est introduite et contrSlée par des moyens connus tels qu'une valve (4) qui peut Etre placée & n'importe quel
endroit du joint tubulaire (1).
La silhouette du profil extérieur de la caisse des véhicules (5) et de l'essieu du véhicule (6) donnent les positions relatives de l'anneau d'intercirculation (7) et des parois des caisses des véhicules (5), le but essentiel étant de ménager un passage libre le plus grand possible d'un véhicule à l'autre, pour des raisons
psychologiques et visuelles.
La figure 2 est une coupe horizontale, selon AA de la figure 1, des parois latérales des caisses des véhicules (5a) et (5b) et de 35 l'anneau d'intercirculation (7), tout plancher enlevé. La paroi latérale, amincie dans cette région, représentée par la section (Sa) ou (Sb) ainsi que le plancher et le plafond des deux extrémités des véhicules entourent, sur toute la périphérie, l'anneau
complet d'intercirculation (7).
-6 Le logement à faces parallèles des deux joints tubulaires (1) est prolongé par un profil extérieur (B). pour les caisses des véhicules (Sa) et (5b) et par un profil intérieur (9) pour l'anneau
d'intercirculation (7), ces deux profils (8) et (9) étant ici S représentés biseautés à leur extrémité.
Les déformations en rotation par village des joints tubulaires (1)
se font autour des axes verticaux représentés en (B) et (B').
La face généralement plane d'appui des joints tubulaires (1) peut facultativement recevoir une courbure cylindrique autour des axes 10 (B) et (B').
La figure 3 est un agrandissement de la figure 2 qui détaille la section en U des deux membranes (la) et (lb) formant le joint tubulaire. Lesdites membranes (la) et (lb) ne sont pas soumises, en service, 15 à des contraintes et déformations importantes qui nécessiteraient
une formulation du mélange à base de caoutchouc lui conférant une grande résistance à la fatigue dynamique. Le concepteur de mélanges a donc toute latitude pour rechercher une composition du mélange à base de caoutchouc lui permettant d'atteindre des caracté20 ristiques de tenue au feu et (ou) d'isolation phonique améliorée.
En ce qui concerne la résistance au feu, les possibilités de formulation des mélanges à base de caoutchouc sont multiples!, mais les deux voies les plus efficaces résident dans le choix de
l'élastomère et dans celui des charges qui lui sont incorporées.
C'est ainsi qu'il est avantageux de choisir l'élastomère parmi les polymères possédant, dans leur structure moléculaire, des atomes
d'halogènes tels que le chlore ou le brome. Parmi les élastomères courants de ce type, le formulateur de mélanges peut sélectionner.
à titre d'exemples non limitatifs, du polychloroprène, du polyé30 thylène chloré. du chlorobutyl ou du bromobutyl. Des élastomères contenant dans leur molécule des atomes de fluor pourraient également être utilisés, mais cette solution ne va pas dans le sens de
l'économie recherchée.
Parmi les charqes, le formulateur de mélanges dispose également d'une palette importante dans laquelle il choisira avantageusement dans la classe des borates - tel le borate de sodium - ou encore dans les paraffines chlorées qui devront ftre associées à l'oxyde
d'antimoine ou encore l'a-lumine hydratée.
-7 En ce qui concerne l'amélioration de l'isolation phonique, tout en conservant les propriétés anti-feu, le concepteur de mélanges peut associer aux élastomères précédemment cites des charges à base de
sels ou d'oxydes de plomb telle la litharge.
La mise en place du joint tubulaire formé par les deux membranes (la) et (lb) sera facilitée par la préparation sur le cadre rigide, par exemple métallique, extérieur (2) et sur le cadre analogue, intérieur (3), lesdits cadres étant totalement indépendants l'un de l'autre mais leur solidité devant permettre la manipula10 tion du joint tubulaire (1), fort souple par lui-même puisque constitué par les membranes de caoutchouc (la) et (lb), mises en
forme par vulcanisation d'une simple ébauche de caoutchouc.
Une mise en oeuvre commode dudit joint tubulaire (1) consiste en une fixation préalable, par emmanchement ou par vissage des gou15 jons (10), à cheval sur les cadres (2) et (3). ou les membranes (la) et (lb) préférentiellement pré-percées - sont enfilées, avant que l'on ne pose cet ensemble, d'un c8té sur la caisse du véhicule (5) et le profil intérieur (9), de l'autre c8té sur le profil extérieur (8) et l'anneau d'intercirculation (7) lui-même. 20- Les extrémités (lla) et (llb) des membranes (la) et (lb) seront serrées, pour assurer l'étanchéité, par des écrous sur chaque filetage des goujons (10C) comme représenté ou bien, éventuellement, par des vis (non représentées) se fixant dans un filetage menagé
dans les profils (8) et (9).
La valve de gonflage et de contr8le (représentée en (4) sur la figure 1) sera, avantageusement, constituée d'un tube solidaire du cadre rigide extérieur (2) et située en un point bas permettant
ainsi l'évacuation des condensations éventuelles.
La figure 4 représente une position déformée de l'ensemble qui est 30 illustré en position alignée sur la figure 2.
Si le véhicule (Sa) fait un angle (G) par rapport à l'anneau d'intercirculation (7), une symétrie par rapport au plan DD' de ce dernier fournit une représentation du parcours d'une courbe par deux véhicules consécutifs dont les axes font entre eux un angle
(2G).
Au contraire. si l'autre véhicule (5b) fait également un angle (G) en sens opposEé par rapport à l'anneau d'intercirculation (7), c'est-à-dire que les axes des deux véhicules sont parallèles, cette figure représente le cas le plus défavorable pour l'inter5 circulation, lors d'un franchissement d'aiguillage par e>:emple, o les véhicules sont latéralement décalés d'un déport (2e) qui correspond, d'ailleurs, au produit de la distance entre les axes (B>
et (B') par la tangente de l'angle (G).
La figure 5 est un agrandissement schématisé des zones intéressant 10 plus particulièrement le joint tubulaire (1), conforme à l'invention. Seule y figure l'épure des déformations maximales que doit subir ledit joint tubulaire (1) dans toute la partie verticale suivant les parois latérales (5) et l'anneau d'intercirculation
(7), selon le plan de coupe AA' de la figure 1.
Sur la vue 5a, les déformations dues à l'angle (G) sont cumulées
avec un roulement rapprochant au maximum l'anneau d'intercirculation (7) vers l'intérieur du véhicule.
Sur la vue 5b, les déformations dues à l'angle (G) sont, au contraire. cumulées avec un écartement maximal tendant à faire 20 sortir le joint tubulaire (1) de son logement, biseauté, pour
cette raison, à ses extrémités.
Cette épure a été utilisée pour calculer l'équilibre des forces exercées par la pression -interne au volume enfermé par le joint tubulaire (1)- sur les parois du logement dudit joint. Ces forces 25 sont égales, par unité de hauteur, au produit de la pression interne par la longueur (C) de la ligne d'appui (visible sur la
figure 3), en l'absence de déviation angulaire.
La variation de ces forces, lorsque s'exerce un effort d'accélération transversal, est-due à l'accroissement de longueur de cette 30 ligne d'appui (c) du c8té surchargé et à la réduction simultanée
de cette longueur du c8té déchargé.
L'ordre de grandeur de la rigidité assurée par cette liaison sera voisine de 1 centimètre pour des valeurs en limite de confort
latéral telles que 0,15 fois la pesanteur.
Le calcul de cette rigidité pour la section représentée sur la figure 3, lorsqu'elle s'applique aux parties horizontales du joint -9 tubulaire correspondant au plancher et au plafond, permet d'assurer le supportaqe des charges verticales, permanentes et variables, de l'anneau d'intercirculation (7) sans nécessiter aucun
autre organe élastique.
Des variations verticales inférieures au centimètre peuvent tre assurées par cet équilibre entre la situation minimale à vide et
la charge maximale admissible.
On comprendra aisément que l'équilibrage d'une charge permanente peut etre obtenu sans variation de l'écartement des parois, c'est10 à-dire à mime rayon de courbure de la paroi libre du joint tubulaire à la seule condition que la longueur totale (1) de la figure Ad et, par conséquent, la longueur de la ligne d'appui (c), diffèrent entre plafond et plancher de la quantité nécessaire pour
l'équilibre, ce qui demande à peine quelques centimètres pour les 15 charges usuelles.
La meme pression interne, par exemple de 0,2 bar s'exeroant sur toute la périphérie du joint tubulaire (1), l'épure représentée sur les vues 5a et 5b montre que toutes les déformations se font à volume pratiquement constant, sans variation de cette pression. La 20 tension de la paroi de la feuille de caoutchouc constituant les membranes (la) et (lb), par exemple de 0,6 daN par centimètre de section, provoque un allongement élastique - donc réversible - de l'élastomère, très modéré, en valeur relative, de 2 à 3 % du développé de la section en U. Cet allongement, très faible, n'est pas 25 susceptible de perturber la résistance à la fatigue en flexion lors du roulement des membranes et n'a pour but que de faciliter le vrillage, sans plissement du joint tubulaire lors des courbures
(représentées en figure 4).
En cas de défaillance de la pressions la raideur propre de la 30 feuille de caoutchouc constituant les membranes (la) et (lb) suffit à un fonctionnement à peu près normal du joint tubulaire
(1) avant son remplacement.
Le joint tubulaire (1) doit passer, de façon très répétitive, de la position rapprochée au maximum représentée sur la vue 5a à la position étirée au maximum représentée sur la vue 5b. Cette déformation par torsion du joint tubulaire (1) se répartit sur 1-a largeur approximative du véhicule, uniquement par cisaillement de la matière dans un plan longitudinal du véhicule, cisaillement de l'ordre de 10 %. en valeur relative; un taux de déformation aussi - 10 faible est garant d'une très longue durée de résistance à la fatigue et permet le choix de mélanges à base de caoutchouc optimisés
plus particulièrement pour leur résistance au feu.
La force de rappel vers la position alignée dans la disposition 5 déviée au maximum de l'angle (G) décrite précédemment n'est due pratiquement qu'à l'effet de ce vrillage du joint tubulaire, intervenant par le cisaillement de la feuille de caoutchouc constituant les membranes (la) et (lb) et se trouve donc, elle
aussi très modérée.
Un roulement du joint tubulaire (1) parallèlement à l'axe des véhicules dû aux faibles variations élastiques de longueur de l'attelage entre les véhicules consécutifs (Sa) et (5b) se fera, par définition, sans aucun effort, à longueur constante (1) de
l'onde constituée par les membranes (la) et (lb) (cf.figures 2 et 15 3).
Les deux faces d'appui de longueur (c) se décalent sur les parois rigides avec déroulement par flexion du joint tubulaire, ceci
constituant la seule contrainte, infime, qui s'oppose au déplacement.
Dans les déformations représentées sur les vues 5a et 5b, un très
faible couple de redressement s'exerce du fait des rayons de flexion différents dans la partie libre. L'épure montre que la rotation se produit - à très peu près - autour de l'un des axes verticaux (B) ou (B') visibles sur la fig.4.
Un rappel élastique tout au plus centimétrique se produit en cas
de forces latérales.
Les plus fortes sollicitations s'opposant à la rotation seraient, plut8t, dues au vrillage cisaillant la paroi du joint tubulaire
(1); elles sont extrêmement modérées, négligeables vis à vis des 30% forces exercées par les suspensions latérales des véhicules.
Il n'en est pas du tout de mÈme des liaisons en roulis autour d'un axe longitudinal pour les caisses des véhicules (5) reliés par
l'anneau d'intercirculation (7) à travers les deux joints tubulaires (1) successifs, situés donc en série sur l'angle de torsion 55 différentielle.
- il -
Dû, 1à encore. au cisaillement de toute la paroi mince des mermbranes (la) et (lb) mais dans un plan transversal aux véhicules, sans plissement grace à la tension due à la pression interne -, ce couple élastique de rappel en roulis sera très amorti par le glissement des membranes sur les parois. Mais, ce couple de rappel dispose d'un bras de levier si important autour du centre de roulis que l'ordre de grandeur de la liaison élastique entre deux véhicules, sera égal ou supérieur à l'effet de rappel en roulis
des suspensions primaire et secondaire.
Aux- vitesses usuelles de déplacement de trains équipés sur toute la longueur de ce type d'intercirculation, cette liaison entre véhicules aura largement autant d'importance pour l'entrée successive en dévers des véhicules dans un virage que le rappel élastique différentiel des suspensions, chaque véhicule étant sollicité, 15 principalement, par son prédécesseur. Il en est de meme pour le
redressement différé en sortie de dévers.
La figure 6 représente une variante possible, intéressante pour la cinématique des planchers, lorsque les axes verticaux instantanés
de rotation (B) ou (B') sont éloignés du plan de pose des joints 20 tubulaires (1).
Dans cette variante, l'anneau d'intercirculation (7) entoure l'extrémité des caisses des véhicules (5), contrairement aux
configurations précéden.tes o il lui était intérieur.
Indépendante de la position des centres d'articulation des atte25 lages, une réaction permanente de traction de ceux-ci, inférieure à 10 % de l'effort de traction usuel, doit équilibrer la réaction oblique sur les plans d'appui des joints tubulaires (1), dont la
composante (T) des réactions de pression normales aux plans d'appui (R) et (R'), purement axiale, tend à écarter les deux véhi30 cules liés par un tel anneau d'intercirculation (7).
Toutes les explications relatives à la figure 4, pour la courbur-e de trajectoire d'angle (2G) ou lors d'un déport transversal de valeur (2e) entre les caisses des véhicules demeurent valables, à l'exception des mouvements longitudinaux de l'attelage qui se font 35 à volume variable pour le joint tubulaire (1), dont le jeu devra
être ménagé compatible avec les mouvements usuels.
-12 En cas de compression maximale accidentelle provoquant le contact des caisses des véhicules (5) avec l'anneau d'intercirculation (7), o des dispositifs anti-chevauchement devront tre montés, les membranes viendront au contact matériel, sur une très grande 5 surface, provoquant un accroissement de la pression interne SuSceptible de créer un gonflement des rayons libres intérieurs et extérieurs du joint tubulaire (1). La limite d'éclatement dudit joint tubulaire (1) devra donc 'tre prévue en conséquence, afin
que ie joint tubulaire puisse résister dans de tels cas acciden10 tels extrêmes.
La figure 7 est un agrandissement de la figure 6. dans la zone
intéressant le joint tubulaire (1).
Dans cette configuration, le montage dudit joint tubulaire (1) sur le prolongement (9a), maintenant intérieur, doit se faire avec une 15 léqère tension. Il est alors possible de simplifier ce montage en supprimant le cadre (2a), maintenant intérieur car le joint tubulaire (1), pré-assemblé. est manipulable simplement posé sur le
prolongement (9a).
Une simplification semblable est possible par suppression du cadre:20 (3a) , maintenant extérieur, si le joint tubulaire (1) est manipulé fixé à l'avance sur le prolongement (8a), maintenant extérieur, de
l'anneau d'intercirculation (7).
Les prolongements (Sa) et (9a) sont coniques dans les parties
courbes; ils sont rectilignes et obliques dans les parois laté25 rales et horizontales.
En cas de suppression de l'un ou l'autre des cadres rigides (2a) ou (3a), l'une des caractéristiques essentielles de l'invention demeure: c'est la fixation du joint tubulaire (1), par son plan d'assemblage, perpendiculairement à l'axe des véhicules.30 Le mode de fabrication des membranes (la) et (lb) en forme de U ne nécessite pas de modification, pour cette configuration, par rapport à celle décrite dans la figure 3 du fait de la très grande
déformabilité de la pièce.
Un procédé de- fabrication, parmi les plus économiques, est la réa35 lisation par moulage, d'un seul tenant, à partir d'une ébauche de caoutchouc, continue! disposée dans un moule de compression ayant la dimension de la pièce et qui peut tre chauffé par un moyen quelconque utilisé dans l'industrie de transformation du caoutchouc, tel qu'un autoclave, des étriers élastiques assurant la fermeture étanche du moule pendant l'opération. Les perçages dans
les membranes peuvent 'tre obternus ainsi, dès le moulage.
Le montage préalable sur le prolongement proposé dans l'une des variantes (cf.fiqure 7) implique éventuellement un collage intermédiaire des membranes en U par leurs faces planes en regard, avec ou sans interposition des cadres rigides de fixation intérieure et extérieure. Une autre possibilité de réalisation, encore plus favorable à l'isolation acoustique, est le remplacement de l'air, dans le volume interne défini par les membranes en U. par un gaz lourd dont la vitesse de propagation des sons est inférieure à celle de l'air, tel que du bioxyde de carbone, qui améliore la résistance à 15 la fatigue des mélanges à base decaoutchouc et est sans danger
pour les passagers en cas de fuite ou d'incendie.
L'utilisation de ce gaz présente, en outre, l'avantage, en cas d'incendie, d'accroître la résistance au feu du joint tubulaire en
limitant la présence d'oxygène à son contact et donc en réduisant 20 la combustion.
En conclusion, le joint tubulaire souple, constitué de deux membranes roulantes, en forme de U, associées selon le plan de symétrie dudit joint et renfermant un gaz - le plus souvent de l'air à une surpression faible par rapport à la pression atmosphérique, 25 objet de l'invention, présente les avantages suivants: - il est capable de supporter toutes les sollicitations mécaniques qui s'exercent sur un anneau d'intercirculation assurant la liaison entre deux véhicules ferroviaires ou routiers ou des passerelles d'accès, permettant un passage dégagé sur toute la 30 largeur, - il offre une très longue durabilité, - il assure une bonne isolation acoustique dans les parties déformables, de même niveau que celle des parois normales des caisses de véhicules, Z5 - il peut Etre réalisé dans un mélange à base de caoutchouc auquel sa formulation confère des propriétés anti-feu, - 14
- il est économique à fabriquer puisqu'il ne comporte aucun élément de renfort.
- il est simple à mettre en place, grace à un pré-assemblage permettant une manipulation aisée, - il "prévient" de l'imminence d'une défaillance, grâce au contrSle périodique ou permanent de la pression du gaz contenu dans le volume clos formé par les deux membranes en forme de U. L'homme de l'art peut, bien entendu, apporter au dispositif décrit précédemment et à ses applications illustrées à titre d'exemples 10 non limitatifs diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
Z599308
- 15
Claims (7)
1 ) 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, caractérisé en ce qu'il S est constitué de deux membranes roulantes (la) et (lb), en forme de U, assemblées par serrage de leurs extrémités (lla) et (llb) dans le plan de symétrie dudit joint tubulaire (1) qui est capable
de supporter toutes les sollicitations exercées sur le compartiment de passage en forme d'anneau d'intercirculation qui en est 10) équipé.
2 ) Joint tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les membranes roulantes (la) et (lb) sont réalisées dans un
mélange à base de caoutchouc ne comportant pas d'élément de renforcement textile ou métallique.
30 ) Joint tubulaire selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les membranes roulantes (la) et (lb) présentent
une épaisseur au moins égale a 6 millimètres pour assurer une insonorisation équivalente à celle des parois des caisses des véhicules (5).
4 ) Joint tubulaire selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élastomère utilisé pour la réalisation des
membranes roulantes (la) et (lb) 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 poly25 éthylène chloré, du chlorobutyl ou du bromobutyl.
) Joint tubulaire selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce le mélange à base de caoutchouc utilisé pour la réalisation des membranes (la) et (lb) comporte des charges destinées
à améliorer la résistance au feu.
6 ) Joint tubulaire selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le mélange à base de caoutchouc utilisé pour la
réalisation des membranes (la) et (lb) comporte des charges à base
de sels ou d'oxydes de plomb, telle la lithage, destinées à améliorer ses caractéristiques d'isolation phonique.
70 ) Joint tubulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plan d'assemblage des membranes roulantes (la)
et (lb) est renforcé par un cadre rigide de fixation extérieure - 16 (2) ou (3a) et par un cadre rigide de fixation intérieure (:) ou (2a) permettant la fixation dudit joint tubulaire (1) respectivement sur 1'extrémité des caisses des véhicules (5) 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 7, caractérisé en ce que la valve de gonflage et de contr8le de la pression interne (4) - en soi connue - est solidaire du cadre rigide de fixation extérieure (2) ce qui permet la mise en évidence de la moindre défail10 lance du joint, par détection d'une diminution de ladite pression interne.
9 ) Joint tubulaire selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le gaz enfermé dans le volume clos formé par les
membranes roulantes (la) et (lb) est un gaz lourd de faible vites15 se de transmission des sons tel que du bioxyde de carbone.
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