FR3140337A1

FR3140337A1 - Dispositif de fixation pour un capot de caisse modulaire de véhicule ferroviaire, caisse modulaire, kit de fixation et procédé de fixation associés

Info

Publication number: FR3140337A1
Application number: FR2209983A
Authority: FR
Inventors: Olivier Guerin; Matthieu COUTY
Original assignee: SpeedInnov SAS
Current assignee: SpeedInnov SAS
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-04-05

Abstract

Dispositif de fixation pour un capot de caisse modulaire de véhicule ferroviaire, caisse modulaire, kit de fixation et procédé de fixation associés Ce dispositif de fixation (100) pour un capot d’un caisson (50) de véhicule ferroviaire comprend une ferrure (110) de fixation du capot au caisson, et au moins un rail de fixation (120) configuré pour être fixé au caisson (50). Chaque rail (120) s’étend selon un axe de réglage (A120) et présente un plan d’appui (P120). La ferrure (110) est configurée pour être fixée à chaque rail (120) et est réglable en position par rapport à chaque rail (120) selon l’axe (A120) correspondant. Le dispositif de fixation (100) comprend des entretoises (140) configurées pour être interposées entre la ferrure (110) et chaque rail (120), pour régler en position la ferrure (110) par rapport au rail (120) correspondant selon une direction orthogonale au plan d’appui (P120) correspondant. Figure pour l'abrégé : Figure 3

Description

Dispositif de fixation pour un capot de caisse modulaire de véhicule ferroviaire, caisse modulaire, kit de fixation et procédé de fixation associés

La présente invention concerne un dispositif de fixation pour un capot de caisse modulaire de véhicule ferroviaire, ainsi qu’une caisse modulaire de véhicule ferroviaire comprenant un tel dispositif. L’invention concerne aussi un kit de fixation comprenant un tel dispositif, ainsi qu’un procédé de montage mis en œuvre avec un tel kit de fixation.

En général, les caisses de véhicules ferroviaires, en particulier pour les véhicules de transport de passagers, sont formées par l’assemblage de panneaux ou de profilés pour constituer le plancher, les parois latérales et le toit de la caisse et ainsi délimiter un compartiment d’accueil des passagers. Ces profilés sont généralement réalisés en un alliage d’aluminium. La caisse repose généralement sur un châssis, le châssis étant porté par les bogies. De telles caisses présentent des tolérances dimensionnelles réduites et un bon aérodynamisme.

Pour rationaliser la production des caisses de véhicules ferroviaires, il est connu de réaliser des véhicules ferroviaires dits « modulaires ». En particulier, il est connu d’adjoindre à une caisse principale, ménageant un compartiment d’accueil des voyageurs, un compartiment technique, parfois appelé « greffon » ou « caisson », qui reçoit divers équipements du véhicule, par exemple des équipements électrotechniques. Le caisson est fixé à la fois au châssis et à une extrémité de la caisse.

Le caisson est généralement coiffé d’un capot, qui est fixé au caisson à l’aide d’un dispositif de fixation et de manière à prolonger le toit de la caisse principale, pour promouvoir un bon aérodynamisme global du véhicule ferroviaire.

Pour des raisons de solidité, le caisson est réalisé par soudage de pièces en acier, cette méthode d’assemblage engendrant des dispersions dimensionnelles bien plus larges que celles de la caisse principale. Il faut donc ajuster la position du capot pour chaque caisson, cette opération étant longue et fastidieuse.

CN-202 624 233-U décrit un dispositif de fixation d’un capot de véhicule ferroviaire, ce dispositif de fixation comprenant des ferrures avec des écrous captifs. Chaque ferrure est soudée à la caisse du véhicule. Les possibilités d’ajustement d’un tel dispositif de fixation sont limitées, notamment dans une direction transversale du véhicule ferroviaire.

C’est à ces problèmes qu’entend plus particulièrement remédier l’invention, en proposant un dispositif de fixation qui permette l’ajustement du positionnement du capot de manière simple et systématique.

À cet effet, l’invention concerne un dispositif de fixation pour un capot d’un caisson de véhicule ferroviaire modulaire, le dispositif de fixation comprenant une ferrure de fixation du capot au caisson.

Selon l’invention :

le dispositif de fixation comprend au moins un rail de fixation, chaque rail s'étendant selon un axe de réglage et présentant un plan d'appui parallèle à l'axe de réglage, chaque rail de fixation étant configuré pour être fixé au caisson,
la ferrure est configurée pour être fixée à chaque rail de fixation au moyen de premiers organes de fixation, la ferrure étant réglable en position par rapport à chaque rail de fixation selon l'axe de réglage correspondant, et
le dispositif de fixation comprend aussi des entretoises, qui sont configurées pour être interposées entre la ferrure et chaque rail de fixation, au moins une des entretoises étant agencée contre le plan d'appui d'au moins un rail de manière à régler en position la ferrure par rapport à ce rail selon une direction orthogonale au plan d'appui.

Grâce à l’invention, chacune des ferrures est réglable en position par rapport aux rails au moins selon deux directions, c’est-à-dire à la fois le long des rails et orthogonalement au plan d’appui. Ces deux réglages sont indépendants l’un de l’autre et facile à réaliser, permettant de rattraper les tolérances dimensionnelles dues à la fabrication du caisson. Avantageusement, chaque ferrure est positionnée à son emplacement théorique, avant de fixer le capot au caisson, à l’aide d’un gabarit spécifique. Le capot est ensuite fixé aux ferrures, déjà positionnées. La fixation du capot est ainsi facile à réaliser, de manière systématique, et ce quelle que soient les dispersions géométriques du caisson.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif de fixation peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible :

le dispositif de fixation comprend plusieurs rails de fixation, avec chacun un axe de réglage propre et auxquels la ferrure est fixée, alors que les axes de réglage des rails sont parallèles entre eux.
Les plans d'appui des rails associés à la ferrure sont parallèles entre eux.
Les rails associés à la ferrure sont répartis en deux groupes, les plans d'appui de rails d'un même groupe étant parallèles entre eux, les plans d'appui de rails des deux groupes formant un angle entre eux, de préférence un angle droit.
La ferrure comprend :

une portion principale, configurée pour coopérer avec des moyens de fixation de la ferrure au capot, et
des pattes de fixation, chacune associée à un rail respectif et comprenant chacune une portion plane, qui est agencée parallèlement au plan d'appui du rail de fixation correspondant et dans laquelle est ménagé un trou oblong, qui s'étend selon un axe de trou, qui est parallèle au plan d'appui du rail correspondant et orthogonal à l'axe de réglage du rail correspondant,

tandis que chaque trou oblong est configuré pour coopérer avec un organe de fixation, pour fixer la patte au rail de fixation correspondant.

L’invention concerne aussi une caisse de véhicule ferroviaire, la caisse comprenant un caisson configuré pour être fixé sur un châssis du véhicule, dans laquelle :

un toit du caisson est surmonté d’un capot, qui est fixé au toit au moyen d’au moins un dispositif de fixation tel que défini précédemment,
le dispositif de fixation comprend au moins deux rails de fixation fixés au toit, parmi lesquels :

un premier rail de fixation est agencé de manière que le plan d’appui de ce rail est parallèle à un axe de hauteur du caisson,
un autre rail de fixation est agencé de manière que le plan d’appui de ce rail est orthogonal à l’axe de hauteur du caisson,

les axes de réglage des rails de fixation sont parallèles entre eux.

Avantageusement :

le capot est fixé au toit au moyen de plusieurs dispositifs de fixation tels que définis précédemment, alors que les dispositifs de fixations sont agencés de manière symétrique par rapport à un plan longitudinal de la caisse, et que les portions principales des ferrures sont inclinées par rapport à l’axe de hauteur du caisson, de manière à supporter le capot tant que le capot n’est pas fixé aux ferrures.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un kit de fixation, comprenant plusieurs dispositifs de fixation tels que définis précédemment et un gabarit de capot, dans lequel :

le gabarit de capot comprend des ouvertures, qui sont chacune associées à une ferrure respective et qui sont chacune configurées pour fixer la ferrure correspondante au gabarit,
le gabarit de capot est configuré pour être monté sur le toit du caisson dans une position nominale du gabarit, dans laquelle chaque ferrure fixée au gabarit est aussi dans une position nominale par rapport au caisson, la position nominale de chaque ferrure correspondant à une position de cette ferrure fixée à un caisson de géométrie nominale, et
le gabarit comprend des fenêtres, qui sont agencées au voisinage de chacune des ouvertures et qui sont configurées pour autoriser l'accès au toit du caisson et aux rails de fixation associés à la ferrure correspondante lorsque les ferrures sont fixées au gabarit et que le gabarit est en position nominale sur le caisson.

L’invention concerne enfin un procédé de fixation d’un capot sur un caisson à l’aide du kit de fixation tel que défini précédemment, le procédé de fixation comprenant les étapes successives suivantes :

fixer les ferrures au gabarit de capot, chaque ferrure étant fixée à une ouverture respective du gabarit,
ensuite, positionner le gabarit en position nominale sur le toit du caisson, chaque ferrure étant dans sa position nominale et située en regard des rails de fixation correspondants,
ensuite, sécuriser chaque ferrure aux rails de fixation en regards, à l’aide des entretoises et des premiers organes de fixation, tout en conservant chaque ferrure dans sa position nominale.

Ce procédé induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet du dispositif de fixation et du kit de fixation de l’invention.

Avantageusement, le procédé comprend les étapes successives suivantes, postérieures à l’étape c), consistant à :

séparer le gabarit de chacune des ferrures, tout en laissant les ferrures fixées au toit du caisson, chaque ferrure étant dans sa position nominale,
ensuite, mettre en place le capot sur les ferrures fixées au toit du caisson, et sécuriser le capot à chacune des ferrures à l’aide des moyens de fixation.

L’invention sera mieux comprise, et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d’un mode de réalisation d’un dispositif de fixation, d’une caisse de véhicule ferroviaire, d’un kit de fixation et d’un procédé de fixation, conformes à son principe, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la est une vue de côté d’un véhicule ferroviaire comprenant une caisse conforme à l’invention ;

- la est une perspective partiellement éclatée de la caisse de la , la caisse comprenant un capot fixé par des dispositifs de fixation conformes à l’invention ;

- la est une perspective éclatée de l’un des dispositifs de fixation de la , repéré par un cadre III à la , et

- la est une perspective d’un gabarit de positionnement des dispositifs de fixation selon l’invention.

La représente un véhicule ferroviaire 10. Le véhicule 10 circule sur des rails 12. Sur la , les rails 12 sont supposés rectilignes et horizontaux, aussi le véhicule 10 est lui aussi horizontal. Les rails 12 s’étendent selon une direction de déplacement du véhicule 10, cette direction de déplacement étant parallèle à un axe longitudinal X10 du véhicule 10.

Par commodité, on définit aussi un axe de hauteur Z10, qui est vertical lorsque l’axe longitudinal X10 est horizontal, et un axe transversal Y10 qui est orthogonal à la fois à l’axe longitudinal X10 et à l’axe de hauteur Z10. On définit aussi un plan longitudinal P10 comme étant un plan orthogonal à l’axe transversal Y10, et un plan transversal T10 comme étant un plan orthogonal à l’axe longitudinal X10. La description qui suit est faite en référence à l’orientation du véhicule 10 sur les figures, sachant qu’il peut en être autrement dans la réalité.

Le véhicule 10 présente une forme globalement symétrique par rapport au plan longitudinal P10. Le véhicule 10 comprend un bogie 14, qui repose sur les rails 12, et un châssis 16, qui repose sur le bogie 14 par l’intermédiaire d’une suspension 18. Le véhicule 10 comprend une caisse 20 qui est fixée au châssis 16.

La caisse 20 comprend une caisse principale 22 et un caisson 50. Dans l’exemple illustré, la caisse principale 22 délimite un compartiment d’accueil des passagers, tandis que le caisson 50 est configuré pour recevoir divers équipements du véhicule 10, par exemple des équipements électrotechniques contribuant au fonctionnement du véhicule 10.

La caisse principale 22 est ici formée d’un assemblage de profilés, réalisés par exemple en un alliage d’aluminium et fabriqués par extrusion, qui forment des cloisons latérales 24 et un toit 26 de la caisse principale 22. Le mode de fabrication de la caisse principale 22 permet d’obtenir des tolérances dimensionnelles réduites. Le toit 26 présente une forme aérodynamique, c’est-à-dire une forme qui favorise la pénétration dans l’air lorsque le véhicule 10 est en mouvement sur les rails 12.

Le caisson 50 est formé d’un assemblage de plaques, de préférence des plaques d’acier assemblées les unes aux autres par soudage. Un tel caisson 50 présente des résistances mécaniques supérieures à celles de la caisse principale 22, mais ce mode de fabrication par soudage engendre des écarts dimensionnels supérieurs à ceux de la caisse principale 22. Le caisson 50 comprend un toit 52, visible à la , de forme anguleuse et qui ne donne pas satisfaction du point de vue aérodynamique. Le toit 52 du caisson 50 est ainsi surmonté d’un capot 60, qui est fixé au toit 52 au moyen de dispositifs de fixation 100.

Sur la , le capot 60 est représenté assemblé au caisson 50, le toit 52 et les dispositifs de fixation 100 étant cachés par le capot 60. Le capot 60 prolonge, dans le sens de l’axe longitudinal X10, le toit 26 de la caisse principale 22, de manière que l’ensemble de la caisse modulaire 20 présente un profil aérodynamique. On comprend que la position du capot 60 sur le toit 52 du caisson 50 doit être ajustée avec soin. Les dispositifs de fixation 100 sont ainsi chacun configurés pour rattraper les écarts dimensionnels résultat de la fabrication du caisson 50.

Dans la suite de la description, les « grandeurs nominales », par exemple les « dimensions nominales », « géométrie nominale » ou une « position nominale » d’un élément du véhicule 10, font référence à ces grandeurs telles que définies théoriquement, par exemple sur des plans de conception du véhicule 10, tandis que les « grandeurs réelles » de ce même élément, par exemple les dimensions, géométrie ou positions réelles, font référence à ces grandeurs constatées après fabrication de ce même élément ou après assemblage d’éléments réels. Les écarts dimensionnels sont donc la différence entre les dimensions réelles et les dimensions nominales.

Sur la , la caisse 20 est représentée en perspective partiellement éclatée, le capot 60 étant éloigné du reste du véhicule 10 pour révéler le toit 52 et les dispositifs de fixation 100. Le caisson 50 est fixé, d’une part, au châssis 16 et, d’autre part, à une extrémité 28 de la caisse principale 22, au moyen d’organes de fixation 30, qui sont ici des boulons. Le caisson 50 peut ainsi être mis en place ou démonté sans avoir à modifier la caisse principale 22, d’où le caractère « modulaire » de la caisse 20.

Le capot 60 est réalisé en matériaux composites, par exemple en une résine polyester renforcée de fibres de verres, et est fabriqué par moulage. Le capot 60 présente ainsi une forme réelle proche de la forme nominale, autrement dit présente des tolérances dimensionnelles réduites, voire négligeables, comparativement aux tolérances dimensionnelles du caisson 50. À titre d’ordre de grandeur, les tolérances dimensionnelles du capot 60 sont de l’ordre du millimètre, tandis que les tolérances dimensionnelles du caisson 50 sont de l’ordre du centimètre. De plus, le capot 60 est déformable élastiquement, de manière à accommoder des écarts dimensionnels de l’ordre du millimètre.

Le capot 60 comprend des orifices 62, qui sont chacun configurés pour coopérer avec des moyens de fixation respectif, ces moyens de fixation étant représentés ici par un écrou 138 à la , pour fixer le capot 60 à chaque dispositif de fixation 100.

Dans l’exemple illustré, le capot 60 est fixé au toit 52 au moyen de plusieurs dispositifs de fixation 100, qui sont ici agencés de manière symétrique par rapport au plan longitudinal P10. Les dispositifs de fixation 100 fonctionnent de manière analogue les uns aux autres et sont de préférence identiques les uns aux autres. Ce qui est valable pour l’un des dispositifs de fixation 100 est transposable aux autres dispositifs de fixation 100. On décrit à présent le dispositif de fixation 100 représenté sur la .

Le dispositif de fixation 100 comprend une ferrure 110, qui est configurée pour être fixée au capot 60, et des rails de fixation 120, qui sont chacun configurés pour être fixés au caisson 50. La ferrure 110 est configurée pour être fixée à chacun des rails de fixation 120 au moyen de premiers organes de fixation, qui sont ici des boulons 130. Chaque boulon 130 comprend ici une vis 132, dont une tête est reçue dans un rail de fixation 120, un écrou 134 et des rondelles 136. La tête de chaque vis 132 est ici carrée, pour limiter la rotation de chaque vis 132 reçue dans le rail 120.

Chaque rail de fixation 120 est réalisé en métal, par exemple en acier, et est assemblé caisson 50, de préférence par soudage. Chaque rail de fixation 120 présente une forme de profilé qui s’étend le long d’un axe de réglage A120, avec une section en forme de « C », avec un dos et deux extrémités. Pour chaque rail 120, les extrémités du « C » forment un plan d’appui P120 de ce rail 120, tandis que le dos de ce rail 120 est en appui contre le caisson 50. L’axe de réglage A120 est donc parallèle à une surface du caisson 50 à l’endroit où le rail 120 correspondant est fixé au caisson 120, tandis que le plan d’appui P120 est parallèle à l’axe de réglage A120. Chaque rail 120 comprend ainsi un axe de réglage A120 propre et un plan d’appui P120 propre. On comprend que chaque boulon 130 est réglable en position par rapport au rail de fixation 120 associé selon l’axe de réglage A120 correspondant.

La ferrure 110 est réalisée en métal, de préférence en acier, et est ici fabriquée par assemblage de plaques. La ferrure 110 et les rails de fixation 120 sont considérés comme rigides et indéformables.

Dans l’exemple illustré, le dispositif de fixation 100 comprend trois rails 120, qui sont agencés en triangle, avec un rail supérieur 121A, situé sur le haut de la et fixé au toit 52 par l’intermédiaire d’une bride 54, et deux rails inférieurs 121B, situés plus bas que le rail supérieur 121A et fixés directement sur le caisson 50. Le rail supérieur 121A reçoit ici deux boulons 130.

La ferrure 110 comprend une portion principale 112, configurée pour coopérer avec l’écrou 138, et des pattes 114 de fixation. Chaque patte 114 s’étend ici depuis la portion principale 112 et est associée à un rail de fixation 120 respectif.

De préférence, l’écrou 138 est solidaire de la portion principale 112, par exemple au moyen d‘une cage, de manière que l’écrou 138 reste positionné par rapport à la portion principale 112 lors de l’assemblage du capot 60 à la ferrure 110 correspondante. La cage n’est pas représentée. L’écrou 138 est dit « écrou captif ».

Chaque patte 114 comprend une portion plane, qui est agencée parallèlement au plan d’appui P120 du rail de fixation 120 correspondant. La ferrure 110 comprend donc ici une patte supérieure 115A, configurée pour être fixée au rail supérieur 121A, et deux pattes inférieures 115B, chacune configurée pour être fixée à un rail inférieur 121B respectif. Pour chaque vis 132 reçue dans le rail de fixation 120 correspondant, un trou oblong 116 correspondant est ménagé dans la patte 114. Autrement dit, chaque trou oblong 116 est configuré pour coopérer avec l’un des organes de fixation 130 au rail de fixation 120 correspondant. La patte supérieure 115A comprend ici trois trous oblongs 116, deux de ces trous oblongs 116 recevant chacun une vis 132 respective.

Chaque trou oblong 116 s’étend selon un axe de trou A116, qui est parallèle au plan d’appui P120 du rail de fixation 120 correspondant et orthogonal à l’axe de réglage A120 du rail de fixation 120 correspondant. Lors du montage de la ferrure 110 aux rails 120, les trous oblongs 116 permettent ainsi de régler en position la ferrure 110 par rapport aux rails de fixation 120 parallèlement aux axes de trou A116.

Dans l’exemple illustré, la ferrure 110 est fixée à chacun des rails 120 du dispositif de fixation 100. Les axes de réglage A120 de ces rails de fixation 120 sont parallèles entre eux. Ainsi la ferrure 110 est réglable en position par rapport à chaque rail de fixation 120 selon l’axe de réglage A120 correspondant. Par extension, l’axe de réglage A120 de l’un des rails 120 du dispositif de fixation 100 est aussi un axe de réglage de ce dispositif de fixation 100.

Le dispositif de fixation 100 comprend aussi des entretoises 140, qui sont configurées pour être interposées entre la ferrure 110 et chaque rail de fixation 120, de manière à régler en position la ferrure 100 par rapport à ce rail de fixation 120 selon une direction orthogonale au plan d’appui P120 correspondant. Plus précisément, les entretoises 140 sont configurées pour être interposée entre chacune des pattes 114 et le rail de fixation 120 correspondant.

Chaque entretoises 140 est réalisée dans une plaque, de préférence en matériau métallique, et présente une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 5 mm, par exemple égale à 0,5 mm. Au besoin, plusieurs entretoises 140 de la même épaisseur sont superposées pour ajuster la position de la ferrure 100. Alternativement, des entretoises 140 de diverses épaisseurs sont utilisées. Chaque entretoise 140 comprend une encoche 142, configurée pour recevoir une tige de la vis 132 de fixation de la ferrure 110 au rail 120 correspondant, de manière à mieux transmettre les efforts entre la ferrure 110 et les rails 120 correspondants.

On comprend que chaque patte 114 peut être positionnée par rapport au rail 120 associé selon trois directions orthogonales entre elles, à savoir une première direction parallèle à l’axe de réglage A120, une deuxième direction orthogonale au plan d’appui P120 à l’aide des entretoises 140, et une troisième direction parallèle aux axes de trou A116. Le positionnement de chaque patte 114 par rapport au rail 120 associé, et par extension le positionnement de chaque ferrure 110 par rapport au toit 52, est ainsi précis.

Dans l’exemple illustré, le plan d’appui P120 du rail supérieur 121A est orthogonal à l’axe de hauteur Z120, tandis que les plans d’appui P120 des deux rails inférieurs 121B sont parallèles entre eux et forment un angle avec le plan d’appui P120 du rail supérieur 121A.

Plus généralement, lorsque le dispositif de fixation 100 comprend plusieurs rails de fixation 120, les rails de fixation 120 sont répartis en deux groupes, les plans d’appui P120 des rails de fixation 120 d’un même groupe étant parallèles entre eux, tandis que les plans d’appui P120 des rails des deux groupes forment un angle entre eux. Autrement dit, les plans d’appui P120 de deux rails de fixation 120 appartenant à des groupes différents ne sont pas parallèles entre eux et présentent des orientations différentes, tout en restant parallèles à l’axe de réglage A120. Dans l’exemple illustré, le rail supérieur 121A appartient donc à un premier groupe, tandis que les deux rails inférieurs 121B appartiennent à un deuxième groupe.

Les entretoises 140 permettent ainsi de régler la position de la ferrure 110 selon deux directions différentes, ces deux directions étant radiales à l’axe de réglage A120.

De préférence, les plans d’appui P120 des rails de fixation 120 appartenant aux deux groupes forment un angle droit, autrement dit sont orthogonaux entre eux. La ferrure 100 est donc réglable en position selon trois directions orthogonales entre elles, à savoir selon une première direction parallèle à l’axe de réglage A120 et selon deux autres directions, radiales à l’axe de réglage A120 et orthogonales entre elles.

Plus généralement, le dispositif de fixation 100 comprend de préférence au moins deux rails de fixation 120 fixés au toit 52, parmi lesquels :

un premier rail de fixation 120, ici l’un des rails inférieurs 121B, est agencé de manière que le plan d’appui P120 de ce rail 120 est parallèle à l’axe de hauteur Z10 du caisson 50, et
un autre rail de fixation 120, ici le rail supérieur 121A, est agencé de manière que le plan d’appui P120 de ce rail 120 est orthogonal à l’axe de hauteur Z10 du caisson 50.

De préférence, les rails de fixation 120 sont agencés de manière que les axes de réglage A120 des rails 120 sont parallèles entre eux. Un tel agencement des rails de fixation 120 permet d’ajuster chaque ferrure 110 selon trois axes orthogonaux. Dans l’exemple illustré, l’axe de réglage A120 de chaque rail de fixation 120 est parallèle à l’axe longitudinal X10 du véhicule 10 lorsque le caisson 50 est fixé au châssis 16. Un tel agencement des rails de fixation 120 permet donc d’ajuster chaque ferrure 110 selon les trois axes du véhicule 10, à savoir les axes de hauteur Z10, transversal Y10 et longitudinal X10.

On comprend donc que les dispositifs de fixation 100 selon l’invention permettent de fixer le capot 60 au toit 52 tout en rattrapant les jeux dimensionnels liés à la fabrication des éléments du véhicule 10, en particulier du caisson 50.

Un autre aspect de l’invention concerne la mise en place des ferrures 110 sur le toit 52 du caisson 50, à l’aide d‘un gabarit 200, représenté sur la . Le gabarit 200 et les dispositifs de fixation 100 forment ensemble un kit de fixation.

Le gabarit 200 est un gabarit pour le capot 60. En particulier le gabarit 200 comprend des ouvertures 262, qui sont chacune associées à une ferrure 110 respective et qui sont chacune agencées pour que la ferrure 110 correspondante soit fixée au gabarit 200 dans une même position qu’une position nominale de chaque ferrure 110 fixée à un capot 60 de géométrie nominale.

Avantageusement, le gabarit 200 est fabriqué de la même façon que le capot 60, c’est à dire ici réalisé en matériaux composites et fabriqué par moulage, de préférence dans le même moule que celui utilisé pour la fabrication des capots 60. Le gabarit 200 et le capot 60 présentent ainsi la même géométrie, aux tolérances de fabrication près.

Le gabarit 200 comprend des fenêtres 202, qui sont agencées au voisinage de chacune des ouvertures 262 et qui sont configurées pour autoriser l’accès au toit 52 du caisson 50 et aux rails de fixation 120 en regard de la ferrure 110 correspondante lorsque cette ferrure 110 est fixée au gabarit 200 et que le gabarit 200 est en position nominale sur le caisson 50. Dans l’exemple illustré, chaque fenêtre 202 présente une forme rectangulaire, deux ou trois fenêtres 202 étant ménagées au voisinage de chacune des ouvertures 262. Le nombre, la forme et l’agencement des fenêtres 202 ne sont pas limitatifs.

Optionnellement, le gabarit 200 comprend des moyens de positionnement, par exemple des vérins ou des vis de pression, qui sont configurés pour positionner le gabarit 200 sur le toit 52, de manière que chaque ferrure 110 soit dans sa position nominale. Les moyens de positionnement ne sont pas représentés.

Ainsi, lorsque les ferrures 110 sont fixées au gabarit 200 et que le gabarit 200 est positionné sur le toit 52, chaque ferrure 110 se trouve dans sa position nominale par rapport au caisson 50. Un opérateur peut ainsi, au besoin, mettre en place une ou plusieurs entretoises 140 entre chaque ferrure 110 et les rails de fixation 120 associés à cette ferrure 110 et/ou déplacer les vis 132 le long de chaque axe de réglage A120, sans déplacer les ferrures 110, qui restent chacune dans leur position nominale. Une fois les vis 132 et les entretoises 140 positionnées, l’opérateur sécurise chaque ferrure 110 aux rails de fixation en regards, à l’aide des entretoises et des premiers organes de fixation 130, tout en conservant chaque ferrure 110 dans sa position nominale.

Un autre aspect de l’invention concerne un procédé de fixation du capot 60 sur le caisson 30, à l’aide du kit de fixation défini précédemment. Le procédé de fixation comprenant ainsi les étapes suivantes :

fixer les ferrures 110 au gabarit 200, chaque ferrure 110 étant fixée à une ouverture 262 respective du gabarit,
ensuite, positionner le gabarit 200 sur le toit 52 du caisson 50, de manière que chaque ferrure 110 est dans sa position nominale et située en regard des rails de fixation 120 correspondants,
ensuite, sécuriser chaque ferrure 110 aux rails de fixation 120 correspondants, à l’aide des entretoises 140 et des premiers organes de fixation 130, tout en conservant chaque ferrure 110 dans sa position nominale.

Les ferrures 110 sont ainsi faciles à positionner sur le toit 52, et ce quels que soient les écarts géométriques entre le caisson 50 nominal et le caisson 50 réel.

Une fois les ferrures 110 positionnées et sécurisées, le procédé de fixation du capot 60 sur le caisson 50 comprend les étapes ultérieures, consistant à :

séparer le gabarit 200 de chacune des ferrures 110, tout en laissant chaque ferrure 110 fixée au toit 52 du caisson 50 dans sa position nominale,
ensuite, positionner le capot 60 sur les ferrures 110, chaque ferrure 110 étant en regard d’un orifice 62 correspondant, et sécuriser le capot 60 à chacune des ferrures 110 à l’aide des moyens de fixation 138.

Le capot 60 est ainsi parfaitement positionné par rapport au toit 26 de la caisse principale 22, sans avoir à ajuster à nouveau les dispositifs de fixation 100, ce qui est pratique, rapide et systématique.

Lorsque la ferrure 110 est fixée aux rails de fixation 120 correspondants, la portion centrale 112 est avantageusement inclinée par rapport à l’axe de hauteur Z10, de manière qu’à l’étape de positionnement du capot 60 sur les ferrures 110 fixées au toit 52, avant de sécuriser le capot 60 aux ferrures 110, le capot 60 est supporté, de manière stable, par les ferrures 110.

Dans l’exemple illustré, le dispositif de fixation comprend trois rails de fixation 120. En variante non illustrée, le dispositif de fixation comprend seulement deux rails de fixation, voire un seul rail de fixation. La configuration avec au moins deux rails de fixation est cependant préférée car permet une meilleure répartition des efforts exercées par le capot sur la ferrure. Lorsque les plans d’appui P120 de ces rails de fixation 120 ne sont pas parallèles, en particulier lorsque les plans d’appui sont orthogonaux, l’utilisation des entretoises 140 permet d’ajuster la ferrure 110 en position selon deux directions orthogonales aux plans d’appui P120, une troisième direction étant elle des axes de réglage A120. Selon une autre variante non illustrée, le dispositif de fixation comprend quatre rails de fixation, voire plus.

Les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention.

Claims

Dispositif de fixation (100) pour un capot (60) d’un caisson (50) de véhicule ferroviaire (10), le dispositif de fixation (100) comprenant une ferrure (110) de fixation du capot (60) au caisson (50), caractérisé en ce que :
le dispositif de fixation (100) comprend au moins un rail de fixation (120), chaque rail (120) s’étendant selon un axe de réglage (A120) et présentant un plan d’appui (P120) parallèle à l’axe de réglage (A120), chaque rail de fixation (120) étant configuré pour être fixé au caisson (50),

la ferrure (110) est configurée pour être fixée à chaque rail de fixation (120) au moyen de premiers organes de fixation (130), la ferrure (110) étant réglable en position par rapport à chaque rail de fixation (120) selon l’axe de réglage (A120) correspondant, et

le dispositif de fixation (100) comprend aussi des entretoises (140), qui sont configurées pour être interposées entre la ferrure (110) et chaque rail de fixation (120), au moins une des entretoises (140) étant agencée contre le plan d’appui (P120) d’au moins un rail (120) de manière à régler en position la ferrure (110) par rapport à ce rail (120) selon une direction orthogonale au plan d’appui (P120).
Dispositif de fixation (100) selon la revendication 1, dans lequel :
le dispositif de fixation (100) comprend plusieurs rails de fixation (120), avec chacun un axe de réglage (A120) propre et auxquels la ferrure (110) est fixée,

les axes de réglage (A120) des rails (120) sont parallèles entre eux.
Dispositif de fixation (100) selon la revendication 2, dans lequel les plans d’appui (P120) des rails (120) associés à la ferrure (110) sont parallèles entre eux.
Dispositif de fixation (100) selon la revendication 2, dans lequel les rails (120) associés à la ferrure (110) sont répartis en deux groupes (121A, 121B), les plans d’appui (P120) de rails (120) d’un même groupe (121B) étant parallèles entre eux, les plans d’appui (P120) de rails (120) des deux groupes (121A, 121B) formant un angle entre eux, de préférence un angle droit.
Dispositif de fixation (100) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel :
la ferrure (110) comprend :

une portion principale (112), configurée pour coopérer avec des moyens de fixation (138) de la ferrure (110) au capot (60), et

des pattes (114) de fixation, chacune associée à un rail (120) respectif et comprenant chacune une portion plane, qui est agencée parallèlement au plan d’appui (P120) du rail de fixation (120) correspondant et dans laquelle est ménagé un trou oblong (116), qui s’étend selon un axe de trou (A116), qui est parallèle au plan d’appui (P120) du rail (120) correspondant et orthogonal à l’axe de réglage (A120) du rail (120) correspondant,

chaque trou oblong (116) est configuré pour coopérer avec un organe de fixation (130), pour fixer la patte (114) au rail de fixation (120) correspondant.
Caisse (20) de véhicule ferroviaire (10), la caisse (20) comprenant un caisson (50) configuré pour être fixé sur un châssis (16) du véhicule (10), dans laquelle :
un toit (52) du caisson (50) est surmonté d’un capot (60), qui est fixé au toit (52) au moyen d’au moins un dispositif de fixation (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5,

le dispositif de fixation (100) comprend au moins deux rails de fixation (121A, 121B) fixés au toit (52), parmi lesquels :

un premier rail de fixation (121B) est agencé de manière que le plan d’appui (P120) de ce rail (120) est parallèle à un axe de hauteur (Z10) du caisson (50), et

un autre rail de fixation (121A) est agencé de manière que le plan d’appui (P120) de ce rail (120) est orthogonal à l’axe de hauteur (Z10),

les axes de réglage (A120) des rails de fixation sont parallèles entre eux.
Caisse (20) selon la revendication 6, dans laquelle :
le capot (60) est fixé au toit (52) au moyen de plusieurs dispositifs de fixation selon la revendication 5, les dispositifs de fixation (100) étant agencés de manière symétrique par rapport à un plan longitudinal (P10) de la caisse ,

les portions principales (112) des ferrures (110) sont inclinées par rapport à l’axe de hauteur (Z10) du caisson (50), de manière à supporter le capot (60) tant que le capot (60) n’est pas fixé aux ferrures (110).
Kit de fixation, comprenant plusieurs dispositifs de fixation (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, et un gabarit (200) de capot, dans lequel :
le gabarit (200) de capot comprend des ouvertures (262), qui sont chacune associées à une ferrure (110) respective et qui sont chacune configurées pour fixer la ferrure (110) correspondante au gabarit (200),

le gabarit (200) de capot est configuré pour être monté sur le toit (52) du caisson (50) dans une position nominale du gabarit (200), dans laquelle chaque ferrure (110) fixée au gabarit (200) est aussi dans une position nominale par rapport au caisson (50), la position nominale de chaque ferrure (110) correspondant à une position de cette ferrure (110) fixée à un caisson (50) de géométrie nominale, et

le gabarit (200) comprend des fenêtres (202), qui sont agencées au voisinage de chacune des ouvertures (262) et qui sont configurées pour autoriser l’accès au toit (52) du caisson (50) et aux rails de fixation (120) associés à la ferrure (110) correspondante lorsque les ferrures (110) sont fixées au gabarit (200) et que le gabarit est en position nominale sur le caisson (50).
Procédé de fixation d’un capot (60) sur un caisson (50) à l’aide du kit de fixation selon la revendication 8, le procédé de fixation comprenant les étapes suivantes :
a) fixer les ferrures (110) au gabarit (200) de capot, chaque ferrure (110) étant fixée à une ouverture (262) respective du gabarit (200),
b) ensuite, positionner le gabarit (200) en position nominale sur le toit (52) du caisson (50), chaque ferrure (110) étant dans sa position nominale et située en regard des rails de fixation (120) correspondants,
c) ensuite, sécuriser chaque ferrure (110) aux rails de fixation (120) en regards, à l’aide des entretoises (140) et des premiers organes de fixation (130), tout en conservant chaque ferrure (110) dans sa position nominale.
Procédé de fixation selon la revendication précédente, dans lequel le procédé comprend les étapes successives suivantes, postérieures à l’étape c), consistant à :
d) séparer le gabarit (200) de chacune des ferrures (110), tout en laissant les ferrures (110) fixées au toit (52) du caisson (50), chaque ferrure (110) étant dans sa position nominale,
e) ensuite, mettre en place le capot (60) sur les ferrures (110) fixées au toit (52) du caisson (50), et sécuriser le capot (60) à chacune des ferrures (110) à l’aide de moyens de fixation (138).