Brevet FR2316483A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne les dispositifs auxiliaires capables d'absorber l'énergie cinétique d'un véhicule en mouvement. Plus précisément elle a pour objet un frein entièrement textile, ne comportant aucune pièce mécanique en mouvement, et d' encombrement réduit. Le frein suivant l'invention est de type modulaire, les différents éléments identiques, ou modules, le constituant étant assemblés en suivant un montage série-parallèle, le nombre d'éléments en série étant déterminé par le rapport de la distance d' arrêt du véhicule à la longueur de freinage que permet un module seul, et le nombre d'éléments en parallele étant déterminé par le rapport de la force totale de freinage à développer à celle développée par un module seul, le frein pouvant être réduit à un seul module le cas échéant. Un frein textile suivant l'invention, comportant n p modules (n et p entiers égaux ou supérieurs à 1) arrangés en p séries de n modules chacune, est caractérisé par le fait que chaque module comporte - au moins une paire de sangles lovées, solidarisées par des moyens destructibles tels que les sangles se désolidarisent progressivement - et des moyens de retenue empêchant le délovage prématuré des sangles et régularisant leur délovage. Suivant un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de retenue et régularisation comportent un sac de conditionnement à ossature renforcée par un harnais Suivant une variante, le montage des modules en série est réalisé au moyen de prolongateurs accrochés aux extrémités avant des modules successifs, évitant ainsi l'élimination totale de l'action du frein en cas de rupture d'une ou plusieurs sangles Suivant une autre variante, l'invention associée avec ledit mode de réalisation préféré, le montage en serie est réalisé sans prolongateur, la liaison entre deux modules successifs etant assurée par l'accrochage du harnais du module avant aux sangles du module suivant, ce harnais étant alors relié à l'ancrage de l'arrie- re de son module par un élément à casser taré. Suivant une caractéristique préférée de l'invention, les sangles lovées et leurs moyens de liaison destructibles sont réalisés simultanément par un ensemble de sangles dites " décousure" c'est-à- dire solidarisées au cours du tissage par des fibres de résistance tarée de manière que, sous un effet de traction prédéterminé les deux sangles se séparent progressivement par rupture de ces fibres. L'invention sera mieux comprise et ses diverses caracté- ristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en se reportant aux figures parmi lesquelles - la figure 1 est une vue partielle en coupe schématique d'un frein élémentaire suivant l'invention - les figures 2 et 3 sont des vues extérieures et en coupe d'un des elements du frein de la figure 1 - la figure 3a est un schéma de mise en place d'éléments du frein de la figure 1 - les figures 4, 5 et 6 sont des schémas montrant diverses variantes de montage série - la figure 7 est une vue d'ensemble schématique d'un frein modulaire de type serie-parallele mettant en évidence le couplage des divers éléments - la figure 8 montre l'application d'un frein suivant 1 invention au freinage d'un avion et - la figure 9 représente divers spectres de décélération obtenus avec des freins suivant l'invention. - Le module de frein textile ou frein élémentaire repré senté figures 1, 2, 3 et 3a à titre d'exemple comporte deux sangles à décousure, chacune constituée de deux sangles élémentaires i, 3 et 2, 4 respectivement de résistance unitaire de décousure de 1 ordre de 650 daN.Les deux sangles élémentaires de chaque paire sont séparées à l'avant : les sangles 3 et 4 sont reliées par une boucle 10 à laquelle sera accroché, directement ou non, le mobile à freiner ; les extrémités libres des sangles 1 et 2 sont repliées en la et 2a et se terminent par des boucles respectives, au moyen desquelles elles sont reliées, par des manilles 5 et 6, de résistance 2 kdaN respectivement aux boucles 7a et 7b formées aux extrémités d'un harnais constitué par une sangle textile synthétique (de résistance 3 kdaN) entourant une housse de conditionnement 9 sur laquelle cette sangle est cousue. La partie mediane de cette sangle harnais 7 comporte une boucle 11 située à l'arrière du module et destinée à assurer l'arrêt mage du module au point d'ancrage. Une seconde boucle 12, d'une résistance de 3 kdaN, opposée à la précédente, est egalement réalisée à ce niveau et l'ensemble est maintenu en position par un collier 13. Le maintien en position des plis de lovage des sangles 1, 2, 3 et 4 à décousure 1 et 2 est assuré par des élastiques de lovage 14 ou des fils à casser. Les sangles 1 et 2 montées à décousure sur les sangles 3 et 4 forment apres séparation deux sangles distinctes, alors que les extrémités des sangles élémentaires 3 et 4 sont reliées par couture à une sangle de renvoi 15 (sangle textile synthétique de résistance 4 kdaN), destinée à assurer éventuellement la continuité de la liaison entre le mobile et le point d'ancrage. De façon à limiter les frottements et l'échauffement au cours du fonctionnement, cette sangle 15 est protégée par une housse auxiliaire 16, maintenue à l'intérieur de Ta housse principale à l'aide de bandes Velcro 17, visibles à la figure 3. La housse de conditionnement 9 est réalisée dans un tissu résistant à l'abrasion et à l'échauffement, ouverte sur une génératrice et terminée sur sa face avant par deux volets de fermeture 18. La fermeture de la housse de conditionnement est obtenue à l'aide d'une bande de laçage ou d'une fermeture rapide. Les volets de fermeture sont maintenus en position fermée par des liaisons à casser representees en pointillé en LC. Un prolongateur 19 réalisé à l'aide de deux sangles cousues ensemble est relié à l'avant du module à la sangle de renvoi 15 à l'aide d'une manille 21 de résistance R = 4 kdaN. La partie arrière de ce prolongateur est reliée à la boucle 12, lorsque le frein est constitué soit par un seul module, soit par des modules montés uniquement en parallèle, ou encore pour le dernier module de chaque série lorsque le montage en série est effectué par raccordement direct de l'avant de chaque module au mobile à freiner, comme il sera expliqué plus loin, avec référence aux figures 4, 5, 6 au moyen desquelles le rôle de la sangle, ses variantes possibles, et sa suppression éventuelle seront expliqués en détail. Dans les autres cas de montage, le prolongateur est relié à la boucle 10 du modèle suivant. Des bandes de laçage 20 (fig. 3a) fixées à l'extérieur de la housse de conditionnement 9 sont destinées à assurer la fixation de ce prolongateur sur le module. Une housse plastique, non représentée, fermée à ses extré- mités à l'aide d'élastiques, recouvre l'ensemble du module et en assure la protection contre les souillures Ce frein élémentaire fonctionne de la manière suivante lorsqu'il est soumis à un effort de traction appliqué entre les boucles 10 et 11. Les sangles à decousure transmettent l'effort au harnais 7 par l'intermédiaire des parties repliées la et 2a et des manilles 5 et 6. Sous effet de la tension exercée par les sangles 1, 3 et 2, 4, qui tendent à se délover, les liaisons à casser LC des volets de fermeture 18 se rompent, les sangles commencent à se délover, les sangles élémentaires 1 et 2 se separant alors des sangles 3 et 4 du fait des efforts transversaux et opposés exercés par le harnais 7 sur les extrémités la et lb. Ce harnais d'autre part écrase la housse sous l'action de l'effort de retenue qu'il subit; Cet écrasement évite un délovage prématuré des sangles à decousure et régularise leur déploiement. L'effort transmis surales sangles est constant et egal à 1,3 kdaN. L'assemblage serie-parallèle d'un certain nombre de modules de freinage identiques permet de réaliser un frein adapté a un effort et une distance de freinage dépassant les possibilités d'un module élémentaire. Les figures 4, 5 et 6 sont des schémas de principe montrant à titre d'exemple trois variantes de montage en série de n modules (n = 2 sur les figures). Sur chaque figure on a représenté en (a) les modules au repos, en (b) l'état de l'ensemble en fin de travail du module de tête (sangles délovees et en fin de décousure), et en (c) l'état de l'ensemble en fin de freinage. Sur ces figures les ancrages fixes sont indiqués par des croix eEnA représente par la référence f les liaisons à casser des modules aux ancrages, alors que les liaisons permanentes sont repérées par la référence p. La figure 4 montre la transposition aux modules de l'invention des montages séries courants : l'extrémité arrière d'une sangle à décousure est reliée directement au module suivant par l'intermédiaire d'un prolongateur de longueur nominale D/2, egale à celle d'une des sangles à décousure constituant le frein. Ce montage tres simple, presente l'inconvénient d'éliminer complètement l'action de l'ensemble des freins d'un même montage dans le cas de rupture d'une des liaisons d'un module à un autre. Dans ce cas le prolongateur de longueur utile D/2 doit être identique à celui decrit avec références aux figures 1, 2 et 3 et sa partie arrière est accrochee à la boucle 10 du module suivant La figure 5 montre une première variante de montage prefér trecde montage série particulier à l'invention. Ici, la liaison entre modules est assurée par le harnais 7 lui-même dont la boucle 11 est accrochée à la boucle 10 du module suivant.' Dans ce cas la sangle de renvoi 15 et le prolongateur 19 ne sont pas utilisés et peuvent être supprimés. Les sangles 1 et 2 sont respectivement solidarisées aux sangles 3 et 4 à l'extrémité située au fond du sac de conditionnement.Par contre on doit prévoir-une sangle de liaison entre la boucle arrière 11, du module de tête et la boucle d'accrochage 10, du module suivant, ou bien prévoir un anneau d'accrochage simultané de ces deux boucles. Le harnais du module de tête (et de chaque module intermédiaire si n; > 2) est alors relié à l'ancrage arrière du module par l'intermédiaire d'un élément à casser taré, de résistance supérieure à l'effort total F de décousure d'un module, mais inférieure à la résistance en traction d'un harnais. Pendant le freinage du mobile, le harnais est entraîné, dès rupture de sa liaison au sol. La figure 6 montre une autre variante de montage particulière à l'invention ; son principe est peu différent du montage de la figure 4 (liaison par prolongateur) son originalité résidant dans le point d'ancrage de celui-ci (visible en 19 a) à I'extrémité avant 10 du premier module comme dans le cas de montage en parallèle; mais ici le montage reste à effet "série", le prolongateur 19 a ayant une longueur D c'est-à-dire égale à la longueur de freinage permise par un module. Ce montage assure au prix simplement d'une plus grande longueur du prolongateur, une fiabilité beaucoup plus grande que le montage de la figure 4. Dans ce cas également la sangle de renvoi 15 doit être supprimée, l'extrémité avant du prolongateur étant accrochée sur la boucle 10. La figure 7 représente un exemple de montage série-paral- lèle (n=2, p=3) de modules ;-41 M 6 mettant en oeuvre le montage série de la figure 5. Les boucles 10 des modules M1, M3, M5 et plus généralement des modules de tête de chaque série, sont reliées en parallèle à une ferrure F de raccordement au cabale (représenté en trait discontinu) auquel sera accroché le mobile à freiner. Pour la clarté de la figure les ancrages fixes ont été représentés, à l'exception du dernier, déplacés latéralement, ce qui n'est évidemment pas une obligation. Les références f et p ont la même signification qu'aux figures 5 et 6. Les modules peuvent être disposés dans une position quelconque de travail le nombre d'ancrage étant égal à np + 1, np étant le nombre de modules. La figure 8 illustre a titre d'exemple le montage d'un frein modulaire suivant l'invention sur une barrière B d'arrêt d' avions. Dans ce cas deux ensembles modulaires symétriques (un seul est représente sur la figure) sont solidarisés avec les extrémités de la barrière souple B et relies par des liaisons à casser LC1, LC2 à la partie frontale de la barrière ; Les points d'ancrage sont indiqués par les flêches A. Comme on l'a déjà remarqué, une grande varieté de spectres de freinage peut être obtenue en jouant sur le nombre de modules et leur répartition. On a représente à titre d'exemple à la figure 9, respectivement en 9a, 9b, 9c les caractéristiques de freinage obtenues avec trois freins réalisés suivant l'invention par combinaison de modules ayant les caractéristiques indiquées dans l'exemple decrit. Sur ces figures A indique la force de freinage maximum, (la force de freinage instantanée, exprimée en kdaN est reportée en abcisse) M la masse de l'avion, V sa vitesse lorsqu'il attaque la barrière d'arrêt, rla décélération qu'il subit et L la longueur de freinage sousl'action des modules(réportéa en ordonnée). Contrairement aux dispositifs connus, le frein suivant 1 invention, ne comportant aucune pièce mecanique en mouvement, ne necessite aucun refroidissement en cours de fonctionnement ; Ce frein est d'un encombrement réduit, même lorsqu'il est prevu pour développer une énergie importante ( 100 MJ par exemple), et il ne nécessite ni reglage ni entretien. Son faible encombrement permet de 1' adapter partout où les freins auxiliaires classiques ne sont pas utilisables (tunnels, galeries, etc...) ainsi que dans tous les cas où il n'entre en jeu que peu fréquemment, uniquement à titre de secours, comme c'est le cas, décrit précédemment, de barrière d'arrêt d'avion. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés uniquement à titre d'exemple, notamment les sangles 1 et 2 peuvent être montées directement à décousure l'une sur l'autre: Les deux sangles d'une paire peuvent être d'ailleurs de type different, à déchirure ou à decollement par exemple, l'essentiel étant que leur séparation s'effectue progressivement, sous effort pratiquement constant, et symétriquement ; notamment également le dispositif de retenue et de régularisation du délovage constitué ici par l'association d'un harnais et du sac de conditionnement lui-même peut être réalisé de toute autre manière connue, la solution decrite présentant l'avantage d'être particulièrement simple. Les caractéristiques (nature des matériaux, résistance) des divers éléments donnés en cours de description sont des exemples non limitatifs, le choix de ces caractéristiques, a -la porté de tout technicien, étant essentiellement fonction de l'utilisation envisagée. Afin que l'utilisation de deux paires de sangles soit la plus rationnelle et concourt notamment à un délovage régulier, l'invention n'est pas limitée à ce cas et le freinage peut également être réalisé avec une seule paire de sangles solidarisées par des moyens destructibles. REVENDICATIONS 1- Frein textile constitué de n p modules sensiblement identiques (n et p nombres entiers3 > l) associés en p séries de n modules, caractérisé en ce que chaque module comporte au moins une paire de sangles lovées et solidarisées l'une de l'autre par des moyens destructibles dont la destruction est progressive, et des moyens de retenue empêchant le delovage prématuré des sangles et regularisant le délovage. 2- Frein suivant la revendication 1 caractérisé en ce que il comporte deux paires de sangles lovées ensemble. 3- Frein suivant la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que les deux sangles d'une paire forment une sangle dite " décousure" au moins sur la plus grande partie de leur longueur. 4- Frein suivant l'une des revendications 1 a 3 caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue sont constitues par une sangle harnais solidarisée d'un sac de conditionnement dans lequel sont lovées les sangles, ladite sangle harnais ayant au moins une extre- mité reliée à une extrémite avant d'une des sangles d'une paire. 5- Frein suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le sac de conditionnement des sangles se termine à l'avant par des volets maintenus fermes par des liaisons a casser. 6- Frein suivant l'une des revendications 4 ou 5 telles que rattachées à la revendication 2 caractérisé en ce que les deux extrémités de la sangle harnais sont reliées respectivement aux extrmités avant de l'une des sangles des deux paires, les deux autres sangles desdites paires étant reliées ensemble pour former un point d'accrochage du mobile a freiner. 7- Frein suivant l'une des revendications 4, 5 ou 6 carac térisé en ce que le milieu de la sangle harnais est solidaire d'une boucle servant de point d'accrochage avant du module suivant dans un montage série. 8- Frein suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte un prolongateur dont I'extrémité arrière sert de point d'accrochage avant du module suivant dans un montage série. 9- Frein suivant la revendication 8 caractérisé en ce que ltextrémité avant du prolongateur est reliée au point d'accrochage avant du module, le prolongateur ayant alors une longueur nominale égale à celle de freinage, permise par le module. 10- Frein suivant la revendication 8 dans lequel l'extré- mité avant du prolongateur est reliée à l'extrémité arrière des sangles et à une longueur nominale égale a la moitié de celle de freinage permise par le module, caractérisé en ce qu'il comporte une sangle de renvoi entre l'extrémité arrière des sangles et 1' extrémité avant du prolongateur.