FR3100304A1 - Système de raccord pour le détartrage de toilettes à dépression pour un véhicule ferroviaire - Google Patents
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Abstract
Un système de raccord entre un embout de détartrage (6) d’un système de détartrage (5) et un embout d’évacuation (4) d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression, ledit embout d’évacuation (4) comportant une couronne d’évacuation (41) comportant une surface extérieure tronconique (42), ledit système de raccord comprenant : un organe de connexion (1) comportant une première extrémité (10) configurée pour coopérer avec l’embout de détartrage (6) et une deuxième extrémité (11) comportant une couronne de connexion (12) comprenant une surface extérieure tronconique (13) et un collier de serrage (2) comportant une première et une deuxième surfaces intérieures tronconiques (20, 21) configurées pour coopérer respectivement avec la surface extérieure tronconique (42, 13) de la couronne d’évacuation (41) et de la couronne de connexion (12) et des moyens de réglage (22) configurés pour contraindre ladite couronne de connexion (12) vers ladite couronne d’évacuation (41). Figure de l’abrégé : Figure 5B
Description
La présente invention concerne le domaine du détartrage de toilettes à dépression et vise plus particulièrement un système de raccord pour le détartrage de toilettes à dépression pour un véhicule ferroviaire.
De manière connue, des toilettes à dépression permettent de transporter et stocker les fèces et l’urine d’un utilisateur par circulation d’eau dans un circuit fermé sous vide. Par le terme « dépression » ou « sous vide », on entend que la pression dans le circuit fermé des toilettes à dépression est inférieure à la pression ambiante.
De manière connue, comme illustré sur la figure 1, des toilettes à dépression 100 comprennent une cuvette de collecte 110 des fèces et de l’urine, une cuve de stockage 140 et une conduite d’évacuation 130 comprenant deux embouts d’évacuation 131, 132 pour relier ladite conduite d’évacuation 130 respectivement à la cuvette de collecte 110 et à la cuve de stockage 140. La conduite d’évacuation 130 permet ainsi d’acheminer l’eau chargée en fèces et en urine, désignée par la suite « eaux noires » 200, vers la cuve de stockage 140. Des toilettes à dépression 100 comprennent en outre un dispositif de mise sous vide relié à la conduite d’évacuation 130 et permettant de baisser la pression.
Toujours en référence à la figure 1, des toilettes à dépression 100 comprennent également une cuve d’approvisionnement 160 en eau, désignée par la suite « eau claire » 300, et une conduite d’alimentation 170 reliant la cuve d’approvisionnement 160 à la cuvette de collecte 110 et permettant d’acheminer l’eau claire 300. Des toilettes à dépression 100 comprennent par ailleurs une vanne d’alimentation 180 séparant de manière étanche la conduite d’alimentation 170 et la cuvette de collecte 110, une vanne d’évacuation 120 séparant de manière étanche la cuvette de collecte 110 et la conduite d’évacuation 130 et une chasse d’eau configurée pour être actionnée par un utilisateur et reliée à la vanne d’alimentation 180 et à la vanne d’évacuation 120.
En pratique, lors de l’actionnement de la chasse d’eau, la vanne d’évacuation 120 est configurée pour aspirer des eaux noires 200 de la cuvette de collecte 110 vers la cuve de stockage 140. La vanne d’alimentation 180 est quant à elle configurée pour laisser circuler l’eau claire 300 de la conduite d’alimentation 170 à la cuvette de collecte 110 de sorte à rincer ladite cuvette de collecte 110. De telles toilettes à dépression 100 sont connues de l’homme du métier et ne seront pas présentées plus en détails.
Dans les faits, au cours de l’utilisation des toilettes à dépression 100, le transport des eaux noires 200 provoque un entartrage de la conduite d’évacuation 130. L’accumulation de tartre entraîne une circulation dégradée des eaux noires 200, voire dans certains cas une obstruction de la conduite d’évacuation 130 nécessitant une maintenance coûteuse et chronophage. Dans le domaine ferroviaire où de nombreux trains sont équipés de toilettes à dépression 100, l’obstruction de la conduite d’évacuation 130 est une source d’indisponibilité des toilettes, ce qui est un inconvénient.
Pour éliminer cet inconvénient, on connaît dans l’art antérieur un système de détartrage permettant de retirer le dépôt de tartre de manière préventive par circulation d’un fluide détartrant dans la conduite d’évacuation 130.
De manière connue, comme illustré sur la figure 2, un système de détartrage 400 comprend un réservoir amont 410 de fluide détartrant 500,une conduite amont 420 reliée d’une part au réservoir amont 410 et comprenant d’autre part un embout de détartrage 421, un réservoir aval 440 et une conduite aval 430 reliée d’une part au réservoir aval 440 et comprenant d’autre part un deuxième embout de détartrage 431. Le système de détartrage 400 comprend en outre une pompe configurée pour mettre en mouvement le fluide détartrant 500.
En pratique, les embouts de détartrage 421, 431 sont configurés pour coopérer avec les embouts d’évacuation 131, 132 de la conduite d’évacuation 130 des toilettes à dépression 100 installées dans les trains à grande vitesse, connus sous l’abréviation « TGV ». En particulier, l’utilisation d’un tel système de détartrage pour les toilettes à dépression 100 installées dans les trains express régionaux, connus sous l’abréviation « TER » est impossible, les embouts d’évacuation 131, 132 possédant une diversité de formes propres à chaque type de TER.
De manière connue, un embout d’évacuation 131, 132 d’une conduite d’évacuation 130 de TER comporte en effet une ouverture d’évacuation selon un axe d’évacuation débouchant dans une extrémité de la conduite d’évacuation. L’ouverture d’évacuation est formée dans une couronne d’évacuation qui comporte une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l’axe d’évacuation. Selon le modèle de TER, la longueur axiale de la couronne d’évacuation et l’angle tronconique de la surface extérieure tronconique par rapport à l’axe d’évacuation diffèrent.
Une solution immédiate serait de développer un système de détartrage 400 propre à chaque type de véhicule ferroviaire. Cette solution est toutefois très onéreuse. Une autre solution immédiate serait de développer des interfaces spécifiques à chaque embout d’évacuation, ce qui est onéreux et complexe sur le plan de la logistique. Cette solution présente également l’inconvénient de nécessiter de nombreuses opérations de montage et de démontage chronophages.
L’invention vise ainsi à permettre un détartrage des toilettes à dépression de tout type de véhicule ferroviaire qui soit rapide et économique.
L’invention concerne un système de raccord entre un embout de détartrage d’un système de détartrage et un embout d’évacuation d’une conduite d’évacuation de toilettes à dépression d’un véhicule ferroviaire, ledit embout d’évacuation comportant une ouverture d’évacuation s’étendant selon un axe d’évacuation X1 débouchant dans une extrémité de ladite conduite d’évacuation, ladite ouverture d’évacuation étant formée dans une couronne d’évacuation comportant une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l’axe d’évacuation X1.
L’invention est remarquable en ce que le système de raccord comprend :
au moins un organe de connexion s’étendant selon un axe de connexion X2 et comportant :
- une première extrémité configurée pour coopérer avec l’embout de détartrage,
- une deuxième extrémité comportant une couronne de connexion comprenant une surface extérieure tronconique de section croissante de ladite première extrémité vers ladite deuxième extrémité selon l’axe de connexion X2 et
- une ouverture de passage reliant de manière fluidique ladite première extrémité à ladite deuxième extrémité et
au moins un collier de serrage réglable configuré pour envelopper extérieurement l’organe de connexion et l’embout d’évacuation alignés selon un même axe X1, X2, ledit collier de serrage réglable comportant :
- une première surface intérieure tronconique configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique de la couronne d’évacuation et
- une deuxième surface intérieure tronconique configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique de la couronne de connexion et
- des moyens de réglage configurés pour contraindre axialement ladite couronne de connexion vers ladite couronne d’évacuation lors d’un serrage radial du collier de serrage réglable selon ledit axe X1, X2.
De manière avantageuse, le système de raccord selon l’invention permet de relier le système de détartrage à la conduite d’évacuation de toilettes à dépression de tout véhicule ferroviaire grâce au collier de serrage réglable, indépendamment de la forme et de la taille de l’embout d’évacuation de la conduite d’évacuation. Le détartrage d’une conduite d’évacuation de toilettes à dépression peut ainsi être réalisé pour tout véhicule ferroviaire, et ce avec un matériel universel, simple et peu onéreux.
Selon un aspect de l’invention, la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable forme un angle tronconique α1 par rapport à l’axe X1, X2, l’angle tronconique α1 étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l’angle tronconique α1 est sensiblement égal à 45°. Avantageusement, l’angle tronconique α1 est suffisamment grand pour permettre au collier de serrage réglable de s’adapter à l’embout d’évacuation de tout véhicule ferroviaire et suffisamment faible pour limiter l’encombrement radial du collier de serrage réglable. De préférence, la première surface intérieure tronconique et la surface extérieure tronconique de la couronne d’évacuation possèdent le même angle tronconique α1.
De manière préférée, la deuxième surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable forme un angle tronconique α2 par rapport à l’axe X1, X2, l’angle tronconique α2 étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l’angle tronconique α2 est sensiblement égal à 45°.
De manière préférée, la surface extérieure tronconique de l’organe de connexion forme un angle tronconique par rapport à l’axe X1, X2, l’angle tronconique étant compris entre 30° et 60°. De préférence, l’angle tronconique est sensiblement égal à 45°. De préférence, la deuxième surface intérieure tronconique et la surface extérieure tronconique de la couronne de connexion possèdent le même angle tronconique α2.
Selon un autre aspect de l’invention, l’organe de connexion comprend une portion en saillie axiale par rapport à la couronne de connexion selon l’axe de connexion X1 vers la deuxième extrémité dudit organe de connexion, ladite portion en saillie axiale étant configurée pour être insérée axialement dans l’embout d’évacuation. De manière avantageuse, la portion en saillie axiale permet à la fois d’aligner facilement et simplement l’organe de connexion et l’embout de connexion et de garantir l’étanchéité du raccord pour la circulation du fluide détartrant. Une étanchéité axiale est garantie même lorsque les couronnes sont écartées axialement.
Selon un aspect, le collier de serrage réglable comprend au moins deux mâchoires articulées l’une par rapport à l’autre, pour permettre un serrage radial efficace de l’organe de connexion et de l’embout d’évacuation de sorte à obtenir un raccord étanche et sans jeu.
Selon un aspect, les moyens de réglage sont des moyens de réglage par vissage, ce qui permet un réglage angulaire précis et variable suivant l’embout d’évacuation. Cela permet de rapprocher progressivement l’organe de connexion de l’embout d’évacuation.
Préférentiellement, chaque mâchoire comporte au moins une ouverture taraudée apte à recevoir une tige filetée. De tels moyens de réglage permettent un réglage angulaire précis, variable suivant l’embout d’évacuation et simple à monter.
De manière préférée, la conduite d’évacuation comprend un deuxième embout d’évacuation à l’extrémité opposée de l’embout d’évacuation, le système de détartrage comprend un deuxième embout de détartrage et le système de raccord comprend un organe de liaison configuré pour relier le deuxième embout d’évacuation et le deuxième embout de détartrage. Le système de détartrage et la conduite d’évacuation forment ainsi un circuit fermé avec le système de raccord, permettant de faire circuler du fluide détartrant sous pression dans la conduite d’évacuation et de le collecter une fois enrichi en tartre.
Préférentiellement, l’organe de liaison s’étend selon un axe de liaison X3 et comprend une surface intérieure tronconique selon ledit axe de liaison X3 de section croissante vers l’extrémité par laquelle débouche l’organe de liaison. Avantageusement, les pertes de charge du fluide détartrant sont faibles dans l’organe de liaison ce qui permet de conserver le niveau de pression élevé et donc de permettre un détartrage efficace.
L’invention concerne également un ensemble d’un système de raccord tel que décrit précédemment et d’une conduite d’évacuation de toilettes à dépression d’un véhicule ferroviaire, ladite conduite d’évacuation comprenant un embout d’évacuation à l’une de ses extrémités comportant une ouverture d’évacuation selon un axe d’évacuation X1 débouchant dans une extrémité de ladite conduite d’évacuation, ladite ouverture d’évacuation étant formée dans une couronne d’évacuation comportant une surface extérieure tronconique de section croissante vers ladite extrémité selon l’axe d’évacuation X1, ladite surface extérieure tronconique de la couronne d’évacuation coopérant avec la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable du système de raccord, ladite couronne d’évacuation et la couronne de connexion de l’organe de connexion du système de raccord étant contraintes axialement par les moyens de réglage du collier de serrage réglable selon l’axe X1, X2.
De manière préférée, la conduite d’évacuation comprend un deuxième embout d’évacuation à l’extrémité opposée de l’embout d’évacuation, coopérant avec l’organe de liaison du système de raccord.
Selon un aspect de l’invention, la première surface intérieure tronconique du collier de serrage réglable est en contact avec la surface extérieure tronconique de l’embout d’évacuation selon une portion s’étendant sur au moins 50% de ladite surface extérieure tronconique de l’embout d’évacuation. De manière avantageuse, le collier de serrage réglable s’adapte à toute forme et taille d’embout d’évacuation en adaptant la portion en contact avec la surface extérieure tronconique de l’embout d’évacuation. La portion est en outre suffisamment grande pour assurer un serrage suffisant.
Selon un autre aspect de l’invention, la couronne d’évacuation de l’embout d’évacuation a une première longueur axiale L44, la couronne de connexion de l’organe de connexion a une deuxième longueur axiale L15 et le collier de serrage comprend une troisième longueur axiale L23 entre la première surface intérieure tronconique et la deuxième surface intérieure tronconique respectant la formule suivante : L23 ≤ L44 + L15. Dans le cas d’une couronne d’évacuation de faible longueur axiale, le collier de serrage réglable enveloppe parfaitement le contour de la couronne d’évacuation et de la couronne de connexion. Dans le cas d’une couronne d’évacuation de longueur axiale supérieure, un espace radial existe entre le collier de serrage réglable et la couronne d’évacuation et la couronne de connexion. Avec ou sans espace radial, le serrage est assuré par les surfaces intérieures tronconiques du collier de serrage réglable. De préférence, la longueur axiale totale du collier de serrage est supérieure à L44+L15.
Selon un autre aspect, l’ensemble d’un système de raccord et d’une conduite d’évacuation de toilettes à dépression d’un véhicule ferroviaire comprend en outre un système de détartrage comprenant :
- au moins un réservoir amont de fluide détartrant,
- au moins une conduite amont reliée au réservoir amont et comprenant un embout de détartrage et
- au moins un organe de pompage configuré pour mettre en mouvement le fluide détartrant dudit réservoir amont vers ledit embout de détartrage,
l’embout de détartrage coopérant avec la première extrémité de l’organe de connexion du système de raccord.
- au moins un réservoir amont de fluide détartrant,
- au moins une conduite amont reliée au réservoir amont et comprenant un embout de détartrage et
- au moins un organe de pompage configuré pour mettre en mouvement le fluide détartrant dudit réservoir amont vers ledit embout de détartrage,
l’embout de détartrage coopérant avec la première extrémité de l’organe de connexion du système de raccord.
De préférence, le système de détartrage comprend au moins un réservoir aval de fluide détartrant et au moins une conduite aval reliée au réservoir aval et comprenant un deuxième embout de détartrage coopérant avec l’organe de liaison du système de raccord.
Selon un autre aspect préféré, l’invention concerne en outre un ensemble d’un système de raccord tel que décrit précédemment et d’un système de détartrage comprenant :
- au moins un réservoir amont de fluide détartrant,
- au moins une conduite amont reliée au réservoir amont et comprenant un embout de détartrage et
- au moins un organe de pompage configuré pour mettre en mouvement le fluide détartrant dudit réservoir amont vers ledit embout de détartrage,
l’embout de détartrage coopérant avec la première extrémité de l’organe de connexion du système de raccord.
- au moins un réservoir amont de fluide détartrant,
- au moins une conduite amont reliée au réservoir amont et comprenant un embout de détartrage et
- au moins un organe de pompage configuré pour mettre en mouvement le fluide détartrant dudit réservoir amont vers ledit embout de détartrage,
l’embout de détartrage coopérant avec la première extrémité de l’organe de connexion du système de raccord.
L’invention concerne de plus un procédé de montage du système de raccord entre un embout de détartrage d’un système de détartrage et un embout d’évacuation d’une conduite d’évacuation de toilettes à dépression d’un véhicule ferroviaire précédemment décrit, ledit procédé comprenant :
- au moins une étape d’alignement axial selon l’axe X1, X2 de la deuxième extrémité de l’organe de connexion et de l’embout d’évacuation de la conduite d’évacuation et
- au moins une étape de serrage radial du collier de serrage réglable de manière à contraindre axialement la couronne de connexion de l’organe de connexion vers la couronne d’évacuation de l’embout d’évacuation et
- au moins une étape de coopération de la première extrémité de l’organe de connexion avec l’embout de détartrage du système de détartrage.
- au moins une étape d’alignement axial selon l’axe X1, X2 de la deuxième extrémité de l’organe de connexion et de l’embout d’évacuation de la conduite d’évacuation et
- au moins une étape de serrage radial du collier de serrage réglable de manière à contraindre axialement la couronne de connexion de l’organe de connexion vers la couronne d’évacuation de l’embout d’évacuation et
- au moins une étape de coopération de la première extrémité de l’organe de connexion avec l’embout de détartrage du système de détartrage.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
L’invention présentée par la suite permet de détartrer une conduite d’évacuation de toilettes à dépression installées dans tout type de véhicule ferroviaire, telle que décrite dans l’état de la technique. En référence à la figure 3, il est représenté un système de détartrage 5, une conduite d’évacuation 3 et un système de raccord S reliant le système de détartrage 5 à la conduite d’évacuation 3.
Comme illustré sur la figure 3, le système de détartrage 5 comprend une partie amont pour alimenter la conduite d’évacuation 3 en fluide détartrant 8 et une partie aval pour collecter le fluide détartrant 8 enrichi en tartre dissous provenant de la conduite d’évacuation 3. Les termes « amont » et « aval » sont utilisés ici en référence au sens de circulation du fluide détartrant 8 d’amont en aval. Plus précisément, la partie amont comporte un réservoir amont 51 de fluide détartrant 8 et une conduite amont 52 comprenant deux extrémités, dont l’une est reliée au réservoir amont 51 et l’autre comprend un embout de détartrage 6. Dans cet exemple, l’embout de détartrage 6 comprend une ouverture traversante taraudée configurée pour être reliée au système de raccord S pour permettre la circulation du fluide détartrant 8.
La partie aval comporte quant à elle un réservoir aval 54 de stockage du fluide détartrant 8 enrichi en tartre dissous et une conduite aval 53 comprenant deux extrémités, dont l’une est reliée au réservoir aval 54 et l’autre comprend un deuxième embout de détartrage 6’. Le deuxième embout de détartrage 6’ est similaire à l’embout de détartrage 6. Autrement dit, le deuxième embout de détartrage 6’ comprend une ouverture traversante taraudée configurée pour être reliée au système de raccord S pour permettre la circulation du fluide détartrant 8 enrichi en tartre dissous du système de raccord S.
Il va de soi que le système de détartrage 5 ne pourrait comprendre que la partie amont de manière à assurer l’alimentation en fluide détartrant 8 uniquement. Par ailleurs, il va de soi que l’embout de détartrage 6 pourrait comprendre une ouverture traversante non taraudée, configurée pour être reliée au système de raccord S autrement que par vissage.
Toujours en référence à la figure 3, la conduite d’évacuation 3 comprend un embout d’évacuation 4 à son extrémité amont. L’embout d’évacuation 4 comporte une ouverture d’évacuation selon un axe d’évacuation X1 débouchant à l’extrémité de la conduite d’évacuation 3 et formée dans une couronne d’évacuation. Comme illustré à la figure 4C, la couronne d’évacuation 4 comporte une surface extérieure tronconique de section croissante vers l’extrémité amont selon l’axe d’évacuation X1. Suivant le modèle de véhicule ferroviaire, la longueur axiale de la couronne d’évacuation diffère.
Un tel embout d’évacuation 4 est configuré pour coopérer avec le système de raccord S de manière à permettre l’acheminement du fluide détartrant 8 vers la conduite d’évacuation 3. Autrement dit, le système de raccord S est relié d’une part à l’embout de détartrage 6 du système de détartrage 5 et d’autre part à l’embout d’évacuation 4 de la conduite d’évacuation 3. Dans l’exemple de la figure 3, la conduite d’évacuation 3 comprend un deuxième embout d’évacuation 4’ à son extrémité aval. Le deuxième embout d’évacuation 4’ est similaire à l’embout d’évacuation 4. Le système de raccord S est ainsi également relié d’une part au deuxième embout de détartrage 6’ et d’autre part au deuxième embout d’évacuation 4’. Dans cet exemple, le système de raccord S relie ainsi de part et d’autre le système de détartrage 5 et la conduite d’évacuation 3. Autrement dit, le système de détartrage 5, la conduite d’évacuation 3 et le système de raccord S forment un circuit fermé pour la circulation du fluide détartrant 8 sous pression, afin de permettre un détartrage efficace de la conduite d’évacuation 3.
Selon l’invention, en référence à la figure 3, le système de raccord S comprend un organe de connexion 1 relié à l’amont au système de détartrage 5 et à l’aval à la conduite d’évacuation 3 ainsi qu’un collier de serrage réglable 2 permettant de maintenir liés l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3.
Dans l’exemple de la figure 3, le système de raccord S comprend en outre un organe de liaison 7 relié à la conduite d’évacuation 3 et au système de détartrage 5. Il va de soi que le système de raccord S pourrait ne pas comprendre d’organe de liaison 7 et ainsi ne relier que la partie amont du système de détartrage 5 à la conduite d’évacuation 3. Un tel système de raccord S ne permet toutefois que l’acheminement du fluide détartrant 8 dans la conduite d’évacuation 3, la collecte du fluide détartrant 8 enrichi en tartre dissous devant être réalisée par un autre moyen. L’organe de liaison 7 permet en outre la mise sous pression du circuit fermé et donc un détartrage plus efficace.
On décrit par la suite plus précisément l’organe de connexion 1 puis le collier de serrage réglable 2 et enfin l’organe de liaison 7.
Selon l’invention, en référence à la figure 4A, l’organe de connexion 1 s’étend selon un axe de connexion X2 et possède une forme périphérique. L’organe de connexion 1 comporte une première extrémité 10, configurée pour être située à l’amont et pour coopérer avec l’embout de détartrage 6, une deuxième extrémité 11, configurée pour être située à l’aval et pour coopérer avec l’embout d’évacuation 4, et une ouverture de passage 14 permettant la circulation du fluide détartrant 8 de la première extrémité 10 à la deuxième extrémité 11. Dans l’exemple de la figure 4A, l’organe de connexion 1 comporte en outre une partie médiane 17 reliant la première extrémité 10 et la deuxième extrémité 11 pour assurer la résistance aux efforts mécaniques transmis par la liaison à la conduite d’évacuation 3 et au système de détartrage 5.
Selon l’invention, toujours en référence aux figures 4A et 4C, la deuxième extrémité 11 comporte une couronne de connexion 12 comprenant une surface extérieure tronconique 13 de section croissante d’amont en aval selon l’axe de connexion X2. Plus précisément, la surface extérieure tronconique 13 de la couronne de connexion 12 est orientée suivant le même axe que la section tronconique extérieure de la couronne d’évacuation 41, mais de sens opposé. De préférence, l’angle tronconique α2 entre la surface extérieure tronconique et l’axe de connexion X2 est compris entre 30° et 60°, préférentiellement sensiblement égal à 45°. La couronne de connexion 12 comprend également une surface extérieure axiale 15 dans le prolongement aval de la surface extérieure tronconique 13.
De préférence, comme illustré sur les figures 4A et 4B, la deuxième extrémité 11 comprend en outre une portion en saillie axiale 16 selon l’axe de connexion X2 dans le prolongement aval de la couronne de connexion 12. Comme illustré sur la figure 4C, la portion en saillie axiale 16 est configurée pour être insérée axialement dans l’embout d’évacuation 4 de la conduite d’évacuation 3. De manière avantageuse, la portion en saillie axiale 16 permet d’aligner l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3 selon l’axe X1, X2, l’axe d’évacuation X1 et l’axe de connexion X2 étant confondus. La portion en saillie axiale 16 assure de plus suivant une deuxième fonction l’étanchéité de la jonction entre l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3. Le diamètre extérieur de la portion en saillie axiale D16 est pour cela sensiblement égal au diamètre intérieur de l’embout d’évacuation 4. La longueur axiale de la portion en saillie axiale L16 est pour cela comprise entre 14mm et 17mm, suffisamment grande pour assurer l’étanchéité et suffisamment petite pour limiter l’encombrement.
Toujours en référence à la figure 4C, la couronne de connexion 12 joue avantageusement le rôle d’organe de butée pour l’embout d’évacuation 4, en bloquant l’insertion axiale de la portion en saillie axiale 16 dans l’embout d’évacuation 4.
Dans l’exemple de la figure 4B, la couronne de connexion 12 et la portion en saillie axiale 16 comprennent des bords biseautés 151, 161 en aval pour éviter que les bords de l’organe de connexion 1 ne forment pas d’angles droits, de manière à éviter l’apparition de fissures locales.
Dans l’exemple de la figure 4A, la première extrémité 10 comprend une surface extérieure filetée configurée pour coopérer avec l’ouverture taraudée de l’embout de détartrage 6. Il va de soi que la première extrémité 10 pourrait être différente, en particulier si l’ouverture de l’embout de détartrage 6 n’est pas taraudée, pour permettre une coopération autre que par vissage.
Dans l’exemple de la figure 4B, la première extrémité 10 comprend des bords biseautés 101 en amont pour éviter que les bords de l’organe de connexion 1 ne forment des angles droits, de manière à éviter l’apparition de fissures locales.
Dans l’exemple des figures 4A à 4C, la partie médiane 17 comporte une surface extérieure axiale de diamètre compris entre le diamètre de la première extrémité 10 et le diamètre de la surface extérieure axiale de la deuxième extrémité 11. La partie médiane 17 comporte en outre une surface extérieure tronconique dans le prolongement aval de la première extrémité 10. De manière avantageuse, une telle partie médiane 17 possède une résistance mécanique accrue aux efforts transmis par la liaison à la conduite d’évacuation 3 et au système de détartrage 5.
On présente par la suite plus en détails le collier de serrage réglable 2.
Selon l’invention, en référence à la figure 5A, le collier de serrage réglable 2 est configuré pour envelopper extérieurement la couronne de connexion 12 de l’organe de connexion 1 et la couronne d’évacuation 41 de l’embout d’évacuation 4. Plus précisément, le collier de serrage réglable 2 comporte une première surface intérieure tronconique 20 configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique 42 de la couronne d’évacuation 41 et une deuxième surface intérieure tronconique 21 configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique 13 de la couronne de connexion 12. Autrement dit, la première et la deuxième surfaces intérieures tronconiques 20, 21 sont orientées suivant le même axe X1, X2 mais de sens opposés. Un tel collier de serrage réglable 2 permet avantageusement d’envelopper extérieurement la couronne de connexion 12 et la couronne d’évacuation 41 à la manière d’un moule. Dans cet exemple, les angles tronconiques α1, α2 sont égaux.
Selon l’invention, le collier de serrage réglable 2 comporte en outre des moyens de réglage 22 configurés pour contraindre axialement ladite couronne de connexion 12 vers ladite couronne d’évacuation 41 de manière à interdire tout mouvement relatif axial entre l’organe de connexion 1 et l’embout d’évacuation 4.
Dans l’exemple de la figure 5A, le collier de serrage réglable 2 se présente sous la forme de deux mâchoires 24 articulées selon un axe Xa, parallèle aux axes X1, X2, comportant chacune une ouverture taraudée 25 aptes à recevoir une tige filetée de serrage 26. Autrement dit, le vissage de la tige filetée 26 contrôle le diamètre intérieur des mâchoires 24 et permet ainsi de relier l’organe de connexion 1 et l’embout d’évacuation 4 sans mouvement axial relatif. Les moyens de serrage 22 assurent également l’étanchéité du raccord entre l’organe de connexion 1 et l’embout d’évacuation 4.
Il va de soi que le collier de serrage réglable 2 pourrait se présenter sous une autre forme. A titre d’exemple, le collier de serrage réglable 2 pourrait comprendre plus de deux mâchoires 24. Par ailleurs, chaque mâchoire 24 pourrait comprendre un nombre aléatoire d’ouvertures taraudées 25. Ces deux possibilités présentent toutefois l’inconvénient d’augmenter l’encombrement du système de serrage réglable 2 sans en augmenter significativement l’efficacité. Il va également de soi que les moyens de réglage 22 pourraient se présenter sous une autre forme. En particulier, les ouvertures 25 pourraient ne pas être taraudées et la tige 26 pourrait ne pas être filetée. Des moyens de réglage par vissage 22 présentent toutefois l’avantage de permettre un serrage précis adapté à l’embout d’évacuation 3.
On décrit par la suite plus précisément la coopération entre l’organe de connexion 1, le collier de serrage réglable 2 et l’embout d’évacuation 4 pour deux embouts d’évacuation 4 de formes différentes représentés sur les figures 5B et 5C.
Dans l’exemple de la figure 5B, l’embout d’évacuation 4 possède une faible longueur axiale L44. Le collier de serrage réglable 2 enveloppe dans cet exemple toute la surface extérieure de la couronne d’évacuation 41 et de la couronne de connexion 12 à la manière d’un moule. Plus précisément, les surfaces intérieures tronconiques 20, 21 du collier de réglage réglable 2 sont en contact avec la totalité de la surface extérieure tronconique 13 de la couronne de connexion 12 et de la surface extérieure tronconique 42 de l’embout d’évacuation 4. De la même façon, la surface extérieure axiale 15, 44 de la couronne de connexion 12 et de la couronne d’évacuation 41 sont en contact avec la surface intérieure axiale 23 du collier de serrage réglable 2, reliant les surfaces intérieures tronconiques 20, 21. Autrement dit, le collier de serrage réglable 2 possède une longueur axiale L23 entre les surfaces intérieures tronconiques 20, 21 respectant la formule suivante : L44 = L15 + L23, où L15 est la longueur axiale de la couronne de connexion 12.
Dans l’exemple de la figure 5C, l’embout d’évacuation 4 possède une longueur axiale L44 environ deux fois supérieure à celle de la figure 5B. La longueur axiale de l’organe de connexion L15 et du collier de serrage L23 restent quant à elles inchangées. Dans cet exemple, les surfaces intérieures tronconiques 20, 21 du collier de réglage réglable 2 sont en contact avec une portion uniquement de la surface extérieure tronconique 13 de la couronne de connexion 12 et de la surface extérieure tronconique 42 de l’embout d’évacuation 4. De préférence, ladite portion 43 s’étend sur au moins 50% de ladite surface extérieure tronconique 42 de l’embout d’évacuation 4 pour permettre un serrage optimal. Dans cet exemple, il existe ainsi un espace vide entre la surface extérieure axiale 15, 44 de la couronne de connexion 12 et de la couronne d’évacuation 41 et la surface intérieure axiale 23 du collier de serrage réglable. Autrement dit, la longueur axiale L23 vérifie dans cet exemple la formule suivante : L44 < L15 + L23.
Dans l’exemple des figures 5B et 5C, l’angle tronconique α1, α2 entre les surfaces intérieures tronconiques 20, 21 du collier de serrage réglable 2 et l’axe X1, X2 est sensiblement égal à 45° pour permettre au collier de serrage réglable 2 de s’adapter à toute forme d’embout d’évacuation 4, en particulier à toute longueur axiale de couronne d’évacuation 41. Un tel collier de serrage réglable 2 présente donc l’avantage d’être adaptable à la conduite d’évacuation 3 de tout véhicule ferroviaire, et en particulier de tout modèle de TER. Un angle tronconique α1, α2 supérieur à 30° et inférieur à 60° présente le même avantage. En-deçà et au-delà de ces valeurs, le collier de serrage réglable 2 ne permet pas un serrage optimal de l’organe de connexion 1 et de l’embout d’évacuation 4.
A noter, dans l’exemple des figures 5B et 5C, que l’épaisseur radiale de la couronne de connexion E12 est sensiblement égale à celle de la couronne d’évacuation 41 de manière à permettre un serrage optimal et uniforme de l’organe de connexion 1 avec l’embout d’évacuation 4 par le collier de serrage réglable 2.
On décrit par la suite plus en détails l’organe de liaison 7 configuré pour relier la conduite d’évacuation 3 et la partie aval du système de détartrage 5, et plus précisément le deuxième embout d’évacuation 4’ et le deuxième embout de détartrage 6’.
En référence aux figures 6A et 6B, l’organe de liaison 7 s’étend selon un axe de liaison X3 et comprend une première extrémité 71 configurée pour être située en amont et pour coopérer avec le deuxième embout d’évacuation 4’ et une deuxième extrémité 72 configurée pour être située en aval et pour coopérer avec le deuxième embout de détartrage 6’. Dans l’exemple des figures 6A et 6B, la première extrémité 71 et la deuxième extrémité 72 comportent une surface extérieure filetée. Il va toutefois de soi que la première extrémité 71 et la deuxième extrémité 72 pourraient coopérer autrement que par vissage avec le deuxième embout d’évacuation 4’ et le deuxième embout de détartrage 6’ respectivement. La première extrémité 71 possède un diamètre plus faible que la deuxième extrémité 72.
L’organe de liaison 7 comporte en outre une ouverture de passage 70 reliant la première extrémité 71 et la deuxième extrémité 72 pour permettre la circulation du fluide détartrant 8. De préférence, l’ouverture de passage 70 comporte une surface intérieure tronconique 73 de section croissante vers l’aval selon l’axe de liaison X3, pour limiter les pertes de charge du fluide détartrant 8 lors de son passage dans l’organe de liaison 7. Le débit du fluide détartrant 8 est alors plus important, ce qui permet un détartrage plus efficace.
On décrit par la suite un procédé de montage du système de raccord S au système de détartrage 5 et à la conduite d’évacuation 3 des toilettes à dépression d’un véhicule ferroviaire, précédemment présentés.
Selon l’invention, en référence aux figures 5B et 7, le procédé de montage comporte tout d’abord une étape d’alignement axial de l’organe de connexion 1 avec l’embout d’évacuation 4 de la conduite d’évacuation 3, de sorte que l’axe de connexion X2 et l’axe d’évacuation X1 soient confondus. Plus précisément, dans l’exemple de la figure 5B, la portion en saillie axiale 16 de l’organe de connexion 1 est insérée axialement dans l’embout de détartrage 4 de la conduite d’évacuation 3. A la fin de l’étape d’alignement axial, l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3 sont reliés de manière fluidique ce qui permet le passage du fluide détartrant 8.
Selon l’invention, toujours en référence à la figure 7, le procédé de montage comporte ensuite une étape de serrage radial du collier de serrage réglable 2 autour de la couronne de connexion 12 de l’organe de connexion 1 et de la couronne d’évacuation 41 de l’embout d’évacuation 4. Plus précisément, les mâchoires 24 enveloppent à la fois la couronne de connexion 12 et la couronne d’évacuation 41 puis sont serrées radialement grâce aux moyens de réglage 22. Dans l’exemple de la figure 7, la tige filetée de serrage 26 est vissée dans les ouvertures taraudées 25 des mâchoires 24 de sorte à réduire le diamètre intérieur du collier de serrage réglable 2. Le serrage radial du collier de serrage réglable 2 a pour effet de contraindre axialement ensemble la couronne de connexion 12 et la couronne d’évacuation 41, de manière à joindre l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3. La coopération des surfaces tronconiques permet, par effet de coin, de convertir un serrage radial en effort axial et, ce, pour tout type de conduite d’évacuation 3. A la fin de l’étape de serrage radial, l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3 sont reliés de manière étanche, pour éviter les fuites lors du passage du fluide détartrant 8. Autrement dit, il n’y a pas de mouvement relatif entre l’organe de connexion 1 et la conduite d’évacuation 3 grâce au collier de serrage réglable 2.
Selon l’invention, toujours en référence à la figure 7, le procédé de montage comporte en outre une étape de coopération de la première extrémité 10 de l’organe de connexion 1 avec l’embout de détartrage 6 du système de détartrage 5. Plus précisément, dans l’exemple de la figure 7, la première extrémité 10 est vissée dans l’ouverture traversante taraudée de l’embout de détartrage 6 du système de détartrage 5. A la fin de l’étape de coopération, la partie amont du système de détartrage 5 est reliée à la conduite d’évacuation 3 via le système de raccord S, de sorte à permettre le passage du fluide détartrant 8 du réservoir amont jusqu’à la conduite d’évacuation 3 d’amont en aval.
A noter que l’étape de coopération de la première extrémité 10 de l’organe de connexion 1 et de l’embout de détartrage 6 pourrait être réalisée autrement que par vissage. Par ailleurs, il va de soi que l’étape de coopération pourrait être réalisée avant les étapes d’alignement et de serrage radial, de sorte à d’abord relier le système de détartrage 5 et le système de raccord S avant de relier le système de raccord S et la conduite d’évacuation 3.
Le procédé de montage peut en outre comporter une deuxième étape de coopération de l’organe de liaison 7 avec le deuxième embout d’évacuation 4’ d’une part et le deuxième embout de détartrage 6’ d’autre part, par exemple par vissage de part et d’autre. A la fin de la deuxième étape de coopération, la conduite d’évacuation 3 et la partie aval du système de détartrage 5 sont reliées de manière à permettre le passage du fluide détartrant 8, chargé en tartre dissous, de la conduite d’évacuation 3 vers le réservoir aval 54 du système de détartrage 5. Le détartrage peut alors débuter.
L’invention permet avantageusement de relier le système de détartrage 5 à tout type de conduite d’évacuation 3 de toilettes à dépression 100 de véhicule ferroviaire, ce qui permet l’usage d’un unique système de détartrage 5 pour le détartrage de tous les types de conduites d’évacuation 3, ce qui présente un avantage économique. Plus précisément, le système de raccord S, et en particulier le collier de serrage réglable 2, permet de s’adapter à la longueur axiale L44 de la couronne d’évacuation 41 de l’embout d’évacuation 4 de manière à obtenir un raccord étanche pour la conduite d’évacuation 3 de tout type.
Claims (10)
- Système de raccord (S) entre un embout de détartrage (6) d’un système de détartrage (5) et un embout d’évacuation (4) d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire, ledit embout d’évacuation (4) comportant une ouverture d’évacuation (40) s’étendant selon un axe d’évacuation X1 débouchant dans une extrémité de ladite conduite d’évacuation (3), ladite ouverture d’évacuation (40) étant formée dans une couronne d’évacuation (41) comportant une surface extérieure tronconique (42) de section croissante vers ladite extrémité selon l’axe d’évacuation X1, système de raccordcaractérisé par le fait qu’il comprend :
- au moins un organe de connexion (1) s’étendant selon un axe de connexion X2 et comportant :
- une première extrémité (10) configurée pour coopérer avec l’embout de détartrage (6),
- une deuxième extrémité (11) comportant une couronne de connexion (12) comprenant une surface extérieure tronconique (13) de section croissante de ladite première extrémité (10) vers ladite deuxième extrémité (11) selon l’axe de connexion X2 et
- une ouverture de passage (14) reliant de manière fluidique ladite première extrémité (10) à ladite deuxième extrémité (11) et
- au moins un collier de serrage réglable (2) configuré pour envelopper extérieurement l’organe de connexion (1) et l’embout d’évacuation (4) alignés selon un même axe X1, X2, ledit collier de serrage réglable (2) comportant :
- une première surface intérieure tronconique (20) configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique (42) de la couronne d’évacuation (41) et
- une deuxième surface intérieure tronconique (21) configurée pour coopérer avec la surface extérieure tronconique (13) de la couronne de connexion (12) et
- des moyens de réglage (22) configurés pour contraindre axialement ladite couronne de connexion (12) vers ladite couronne d’évacuation (41) lors d’un serrage radial du collier de serrage réglable (2) selon ledit axe X1, X2.
- au moins un organe de connexion (1) s’étendant selon un axe de connexion X2 et comportant :
- Système de raccord (S) selon la revendication 1, dans lequel la première surface intérieure tronconique (20) du collier de serrage réglable (2) forme un angle tronconique α1 par rapport à l’axe X1, X2, l’angle tronconique α1 étant compris entre 30° et 60°.
- Système de raccord (S) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’organe de connexion (1) comprend une portion en saillie axiale (16) par rapport à la couronne de connexion (12) selon l’axe de connexion X2 vers la deuxième extrémité (11) dudit organe de connexion (1), ladite portion en saillie axiale (16) étant configurée pour être insérée axialement dans l’embout d’évacuation (4).
- Système de raccord (S) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le collier de serrage réglable (2) comprend au moins deux mâchoires (24) articulées l’une par rapport à l’autre.
- Système de raccord (S) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de réglage (22) sont des moyens de réglage par vissage.
- Ensemble d’un système de raccord (S) selon l’une des revendications 1 à 5 et d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire, ladite conduite d’évacuation (3) comprenant un embout d’évacuation (4) à l’une de ses extrémités comportant une ouverture d’évacuation (40) selon un axe d’évacuation X1 débouchant dans une extrémité de ladite conduite d’évacuation (3), ladite ouverture d’évacuation (40) étant formée dans une couronne d’évacuation (41) comportant une surface extérieure tronconique (42) de section croissante vers ladite extrémité selon l’axe d’évacuation X1, ladite surface extérieure tronconique (42) de la couronne d’évacuation (41) coopérant avec la première surface intérieure tronconique (20) du collier de serrage réglable (2) du système de raccord (S), ladite couronne d’évacuation (41) et la couronne de connexion (12) de l’organe de connexion (1) du système de raccord (S) étant contraintes axialement par les moyens de réglage (22) du collier de serrage réglable (2) selon l’axe X1, X2.
- Ensemble d’un système de raccord (S) et d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire selon la revendication 6, dans lequel la deuxième surface intérieure tronconique (21) du collier de serrage réglable (2) est en contact avec la surface extérieure tronconique (42) de l’embout d’évacuation (4) selon une portion (43) s’étendant sur au moins 50% de ladite surface extérieure tronconique (42) de l’embout d’évacuation (4).
- Ensemble d’un système de raccord (S) et d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel la couronne d’évacuation (41) de l’embout d’évacuation (4) a une première longueur axiale L44, la couronne de connexion (12) de l’organe de connexion (1) a une deuxième longueur axiale L15 et le collier de serrage (2) comprend une troisième longueur axiale L23 entre la première surface intérieure tronconique (20) et la deuxième surface intérieure tronconique (21) respectant la formule suivante : L23 ≤ L44 + L15.
- Ensemble d’un système de raccord (S) et d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire selon l’une des revendications 6 à 8 comprenant en outre un système de détartrage (5) comprenant :
- au moins un réservoir amont (51) de fluide détartrant (8),
- au moins une conduite amont (52) reliée au réservoir amont (51) et comprenant un embout de détartrage (6) et
- au moins un organe de pompage configuré pour mettre en mouvement le fluide détartrant (8) dudit réservoir amont (51) vers ledit embout de détartrage (6),
l’embout de détartrage (6) coopérant avec la première extrémité (10) de l’organe de connexion (1) du système de raccord (S). - Procédé de montage du système de raccord (S) entre un embout de détartrage (6) d’un système de détartrage (5) et un embout d’évacuation (4) d’une conduite d’évacuation (3) de toilettes à dépression (100) d’un véhicule ferroviaire selon l’une des revendications 1 à 5, ledit procédé comprenant :
- au moins une étape d’alignement axial selon l’axe X1, X2 de la deuxième extrémité (11) de l’organe de connexion (1) et de l’embout d’évacuation (4) de la conduite d’évacuation (3) et
- au moins une étape de serrage radial du collier de serrage réglable (2) de manière à contraindre axialement la couronne de connexion (12) de l’organe de connexion (1) vers la couronne d’évacuation (41) de l’embout d’évacuation (4) et
- au moins une étape de coopération de la première extrémité (10) de l’organe de connexion (1) avec l’embout de détartrage (6) du système de détartrage (5).
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2019
- 2019-08-28 FR FR1909481A patent/FR3100304B1/fr active Active
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