LE TPEE ARNITEL® ASSURE LA REPRODUCTIBILITE DES PERFORMANCES ET UNE LONGUE DUREE DE SERVICE AUX ABSORBEURS DE CHOC FERROVIAIRES DUREL

Un développement conjoint de Durel GmbH et de DSM Engineering Plastics dans le domaine ferroviaire a permis de mettre au point une gamme d’absorbeurs pour tampons latéraux, organes d’attelage et – pour les applications à sécurité accrue – tampons anti collision capables d’absorber des énergies élevées. Leur conception fait appel à une combinaison de métal et d’élastomère thermoplastique ester (TPEE) Arnitel®. Se comportant comme un ressort, le TPEE Arnitel absorbe et libère l’énergie de manière prévisible sur une longue durée de service et contribue ainsi à éliminer les à coups au démarrage, à l’accélération, à la décélération et à l’arrêt des trains. Contrairement aux métaux, le TPEE Arnitel ne rouille pas, ne se dégrade pas, ne se fissure pas et conserve son effet ressort. Contrairement au caoutchouc, le TPEE Arnitel conserve durablement son effet ressort: la durée de service de ce matériau de DSM est d’au moins 20 ans, contre 5 à 10 ans pour le caoutchouc.

Les organes d’attelage et les tampons servent à égaliser les mouvements du train pour assurer le confort des passagers et éviter aux marchandises d’être endommagées en cas de choc à l’accélération et à la décélération. Les tampons anti-collision, qui apportent une protection supplémentaire sont obligatoires depuis le 1er janvier 2005 sur les wagons citernes transportant des produits dangereux aux termes du «Règlement concernant le transport International ferroviaire des marchandises dangereuses» (RID). En outre, le règlement UIC/RID (feuillet 573) impose la mise à niveau des flottes de wagons-citernes européennes d’ici 2010.

«Nous avions trois objectifs pour la conception d’un ressort élastomère», explique Michael Schnaufer, directeur de Durel GmbH; «le premier était bien sûr d’amortir les chocs conformément au cahier des charges du système et du client; le second était d’améliorer l’efficacité pour la même surface projetée par rapport aux anciens composants; dans un contexte de marché toujours plus exigeant, l’encombrement, le poids et le coût sont des critères d’une extrême importance pour le montage sur les matériels roulants neufs ou existants; enfin, nous visions une durée de vie du produit qui ne s’exprime plus en années mais en décennies: les locomotives et les wagons sont des véhicules qui restent en service très longtemps».

Les composants Durel sont intégrés à des organes d’attelage et à des composants hydrauliques fabriqués par Saalfelder Hebezeugbau GmbH, à des tampons fabriqués par SMW (Spezialmaschinen und Werkzeugbau) GmbH & Co. KG et à des équipements provenant de nombreux autres fournisseurs de composants ferroviaires.

Les tampons anti collision de EST Eisenbahn-Systemtechnik GmbH présentent une combinaison originale de composants en TPEE Arnitel et en acier qui conserve la géométrie et les fonctionnalités du tampon en service normal, mais assure une protection destructive par « déchirure » qui absorbe des énergies très élevées et protège les voyageurs, les chargements, les wagons et les locomotives contre les dommages par choc.

«Nous savions déjà que l’élastomère thermoplastique Arnitel donnait de bons résultats dans les applications ferroviaires», indique André Oosterlaken, directeur des services techniques du développement des applications du TPPE Arnitel. «Par exemple, on l'utilise pour les plots antivibratoires entre le rail et la traverse en béton, application pour laquelle il est supérieur aux élastomères concurrents en termes de durabilité et de reproductibilité de comportement par tous les temps, pour les convois lourds ou les TGV. Mais ce résultat est presque négligeable par rapport à celui que permet la combinaison originale de l’Arnitel et de la technologie de fabrication des ressorts Durel, combinaison mise au point en étroite collaboration avec Durel.»

Par rapport aux autres solutions essayées au fil des années, les absorbeurs de choc élastomères en TPEE Arnitel présentent les avantages suivants :

• excellente résistance à la fatigue en flexion,

• capacité de charge élevée et faible fluage,

• température de service de –60°C à +80°C,

• bonne résistance aux produits chimiques, graisses, huiles et solvants,

• bonne résistance à l’ozone et aux rayonnements,

• service tout temps grâce à une bonne résistance aux ultraviolets et à l’hydrolyse.

Pour ses absorbeurs de choc brevetés, Durel a jugé que le TPEE Arnitel était le meilleur matériau de sa catégorie pour cette application. Les absorbeurs de choc Durel sont réputés pour leur durabilité et leur record inégalé d’absorption d’énergie pour un poids ou un volume de système donné. Par rapport aux systèmes concurrents, cette propriété permet de disposer d’une capacité dynamique plus élevée dans les conditions souvent limitées d’encombrement et de course des systèmes d’attelage.

Par rapport aux systèmes à ressorts métalliques, les absorbeurs de choc Durel ne rouillent pas ni ne sont sujets aux ruptures catastrophiques dues à la fatigue des métaux. Bien que potentiellement plus sensibles à la compression rémanente que les métaux, cette faiblesse éventuelle des ressorts Durel est amplement compensée par leur technologie de fabrication brevetée.

Toujours par rapport aux systèmes métalliques, l'usure n'amoindrit pas l'efficacité de la conception Durel. En outre, avec un rapport de poids d’un à six pour la même capacité dynamique, le faible poids des modèles Durel les rend supérieurs aux systèmes à ressorts en acier. Enfin, les absorbeurs de choc Durel ne nécessitent pas de lubrification.

On peut également obtenir les très fortes capacités requises pour celles toujours plus élevées des convois de marchandises lourds en combinant les absorbeurs Durel avec des systèmes métalliques classiques à friction (par exemple des organes d’attelage à friction) et avec des systèmes hydrauliques. L’association des propriétés originales de l'Arnitel et de la technologie de fabrication Durel est avantageuse pour les produits dont l'entretien doit être réduit à un minimum et les performances et capacités de charge de cette combinaison dépassent celles des systèmes à ressorts classiques à base de friction métal sur métal, de caoutchouc ou d’hydraulique.

Service lecteurs

DSM Engineering Materials
30 Pasir Panjang Road #13-31
Mapletree Business City
Singapore 117440
Singapore

www.dsm.com

@dsm

dsm

DSMcompany

dsmcompany