Brevet FR2323070A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne un dispositif pour supporter de grandes charges dynamiques adapté à un ouvrage en câble métallique (en cas d'efforts de traction soudains). Un tel ouvrage en câble métallique peut par exemple constituer le haubanage d'un filet de câbles métalliques, ledit filet étant employé pour différents buts, comme la protection contre les chutes de pierres etc... Dans un tel ouvrage, les câbles, habituellement en acier, peuvent statistiquement absorber de grandes forces par suite de leur résistance à la traction élevée. En revanche, les câbles se prêtent peu à l'absorption de soudaines forces de traction, -par suite de leur médiocre possibilité d'élongation. Les câbles constitués dtun autre matériau, matériau présentant une élongation de rupture plus élevée ne suffiraient pas non plus à une telle utilisation et en outre ne se prêteraient pas à de nombreux emplois pour d'autres raisons, telles que durabilité dans le temps, sensibilité, ravages provoqués par les animaux, etc... On a d'ores et déjà incorporé des éléments d'amortissements particuliers, par exemple des éléments d'amortissement en caoutchouc ou des ressorts de traction dans une ligne de câbles, mais ils ne procurent cependant pas une assez grande élongation pour l'absorption de grandes forces de traction dynamiques agissant d'un seul coup, respectivement d'une grande énergie cinétique. Selon le dispositif conforme à l'invention, des organes de serrage agissant sur des tronçons de câbles sont prévus sur un ouvrage en cable métallique pour supporter de grandes charges dynamiques, organes de serrage dont la pression est réglée de telle maniere que le câble ne glisse sur les serveurs que si et seulement si la force de traction du câble parvient à un niveau qui est un peu en dessous du point de rupture du câble. Lors du glissement, l'énergie cinétique, à cause du frottement, est convertie en chaleur de frottement. La force de traction du câble limitée par les organes de Serrage, agit sur une très iongue distance (longueur de glissement), de sorte qu'une grande énergie peut être absorbée avec une force limitée.Les forces apparaissant dans l'en- semble de l'ouvrage sont de ce fait beaucoup plus petites qu'en l'absence du dispositif conforme à l'invention, ce qui permet de réaliser une grande économie ou de rendre possible la résolution de problèmes précis. Le dispositif simple considéré peut être indifféremment inclus en un ou plusieurs endroits appropriés d'un câble à peu de frais. Ainsi deux tron çons de cables, sous la dépendance des organes de serrage, peuvent être reliés entre eux par l'intermédiaire d'une boucle de câble ou alors des extrémités libres de câbles peuvent être rattachées, grâce aux organes de serrage. Les organes de serrage peuvent être constitués d'une plaque de glissement et de deux brides à travers lesquelles les tronçons de câbles sont presses contre les faces latérales desdites brides tandis que des ressorts ou des disques de serrage peuvent agir sur les brides pour ltobtention d'une pression de serrage invariable et donc drune force de traction constante lors du glissement du câble. Selon une autre forme deréalisation de l'invention, les organes de serrages comprennent un conduit élastique et deux plaques de serrage qui agissent par 11 intermédiaire de boulons sur les côtés opposés du conduit, et les tronçons de câbles sont solidement pressés entre les organes de serrage et le conduit, de sorte qu'entre les tronçons de câbles solidement pressés des boucles de câbles sont formées. Des formes de réalisation de l'invention sont représentées à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lequel - la figure 1 montre schématiquement un réseau de protection contre les chutes de pierres auquel le dispositif conforme à l'invention est applicable, - la figure 2 est une vue de côté d'une forme de réalisation du dispositif comportant une boucle de câble, - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2, - la figure 4 est un diagramme de force du dispositif, et - la figure 5 représente une autre forme de réalisation du dispositif. La figure 1 montre en coupe un réseau de câble 1 pour la protection contre les chutes de pierres, solidement ancré aux points 2 et 3. Un dispositif 6, respectivement 7, est incorporé dans leslignesde câble 4,5 reliant le réseau 1 aux points d'ancrages 2,3, dispositif qui permet d'amortir les grandes forces dynamiques P agissant sur le réseau lors d'un éboulis ; le reseau de câble 1 représenté en trait plein est alors amené à la position in diquée en pointillés, donc la grande énergie cinétique agissant sur le réseau avec des forces de traction limitées-est absorbée, mais sur une longue distance, Selon les figures 2 et 3, le dispositif représente le câble 8 qui est par exemple un câble torsadé à 6 brins, galvanisé et non graissé, comportant une âme drapier. Deux brides galvanisées 9, 10 d'un type connu en soi sont assemblées à l'aide d'écrous 12 vissés sur des boulons 11, permettant de rapprocher les deux parties desdites brides 9, 10. Entre les deux parties des brides 9, 10 se trouve une plaque de glissement 13 comportant des évidemments cylindriques pour l'admission des boulons 11 des brides 9, 10.A l'évidence, le câble 8 passe d'abord le long d'un côté de la plaque de glissement 13 à travers une moitié des brides 9, 10 et forme alors une boucle 14, puis passe le long de l'autre partie de la plaque de glissement 13 à travers l'autre moitié des brides 9, 10. Les écrous 12 sont si fortement serrés à l'aide d'une clé mécanique que le câble 8 glisse le long de la plaque de glissement à la suite d'un effort de traction d'abord important mais encore situé en dessous du point de rupture du câble. L'énergie cinétique transférée sur le câble par la force de frottement apparaissant lors du déplacement du câble est convertie en énergie de frottement. De préférence la pression est réglée pour que le glissement du câble starrête entre les deux tiers et les trois quarts du point de rupture du câble. Suivant l'installation du dispositif d'amortissement décrit dans un ouvrage en câble métallique, par exemple un filet de câble pour la protection contre les chutes de pierres, des forces de frottement agissant sur le câble lors d'un éboulis violent sont surmontées et il se produit un glissement de câble dans les organes de serrage, la force de traction du câble restant approximativement constante. La figure 4 montre un diagramme de force sur agissant lequel on a dessiné une forcew P; le long du tracé s. La courbe A montre le diagramme de force d'un ouvrage en câble métallique sans dispositif d'amortissement. Comme on peut le voir, la force n'agit que le long d'un courut tracé s qu'à atteindre le point de rupture du câble.En conséquence, une énergie cinétique relativement faible peut être annihilée, en rapport avecla surface hachurée de deux traits sur la figure 4. La courbe B montre le diagramme de force lors de l'installation du dispositif d'amortissement d'un ouvrage en câble métallipue ;dans ce cas la force P agit le long d'un tracé important et une énergie cinétique beaucoup plus grande peut être absorbée comme le montre la surface hachurée d'un trait sur la figure 4. Selon le dispositif utilisé, ie rapport des surfaces peut être de 10 à 100. En outre quand l'énergie cinétique au point C est absorbée, le dispositif d'amortissement n'a pas tout à fait épuisé toutes ses possibilités.En effet au point D le glissement est terminé, il apparaît alors un accroissement de la force de traction de sorte qu'une rupture du cable peut se produire après l'utilisation de cette dernière réserve, lors d'une surcharge plus importante. Dans tous les cas avec ltemploi du dispositif d'amortissement mentionné, l'absorption d'énergie cinétique est beaucoup plus importante que dans le cas contraire, de sorte que la résistance dynamique de l'ou- vrage est augmentée de nombreuses fois dans un rapport qui varie selon les circonstances. La figure 5 représente une autre forme de réalisation du dispositif d'amortissement. Ce dispositif comporte un conduit 15 contre lequel deux plaques de serrage 16 peuvent être pressées au moyen de boulons 17 et d'écrous 18 sur deux côtés opposés. Le câble 19 est solidement serré entre les plaques de serrage 16 et le conduit élastique 15 à deux endroits opposés et forme des boucles 20 entre les plaques de serrage. Ici aussi la pression de serrage des boulons 17, 18 est ajustée de telle sorte que le câble 19 puisse glisser aux endroits de serrage. En outre, ce dispositif a le même mode de fonctionnement que celui indiqué dans le dispositif des figures 2 et 3. Selon les deux modes de réalisation exposés la constance de la force de frottement excercée lors de la phase de glissement peut être améliorée en ce que la pression de serrage des boulons agit sur les organes de serrage par l'intermédiaire de ressorts ou de disques de serrage. Si la pression de serrage est constante, la force de traction du câble reste constante lors du glissement, en raison du. coefficient de frottement constant. A la place des boucles, des extrémités libres de câble peuvent se trouver entrent les points de serrage, extrémités qui peuvent glisser dans les organes de serrage. Selon le dispositif des figures 2 et 3, on peut trouver seulement une ou plusieurs brides, à la place des deux brides. En outre la boucle peut comporter aussi plusieurs enroulements, pour pouvoir augmenter proportionnellement la longueur de glissement. On peut disposer en série plusieurs dispositifs conformes à 11 invention de sorte que l'accroissement de la charge peut être supporté progressivement dans le câble et donc être préprogrammé. Le dispositif d'amortissement décrit a un très grand domaine d1application. Ainsi, en dehors de la protection contre les chutes de pierres il peut être utilisé aussi comme filets de sécurité en cas d'explosion, filets de protection contre les bombes, filets de sécurité sur circuits automobiles, filets de sécurité pour marchandises, ceintures de sécurité pour automobiles, heurtoirs pour voies ferrees, haussieres d'acier pour les bateaux, lignes d'ancrage pour résister aux forces dynamiques et pour la sécurité en cas de surcharge, par exemple sur les grues. Le grand domaine d'utilisation provient du fait qu'avec le dispositif d'amortissement décrit on peut obtenir un câble qui présente à la fois les meilleures caractéristiques de retenue élastique de lXacier doux souple et haute résistance d'un bon chable. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour supporter de grandes charges dynamiques adapté à un ouvrage en câble métallique (en cas d'efforts de traction soudains), caractérisé par des organes de serrage agissant sur des sections de câble dont la pression de serrage réglable permet le glissement du câble freiné par frottement dans les organes de serrage lors d'un effort de traction inférieur à la charge de rupture du câble, de sorte que les tronçons de câble sont en mesure de convertir l'énergie du choc en énergie de frottement relativement aux organes de serrage, sur une longueur de glissement du câble plus longue. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux tronçons de câble pourvus d'un organe de serrage peuvent être reliés entre eux par l'intermédiaire d'une boucle de câble. 3) Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que des extrémités libres de câblespeuvent être rattachées grâce aux organes de serrage. 4) Dispositif selon la revendìcation-1, caractérisé en ce que les organes de serrage sont constitués d'une plaque de glissement et d'au moins deux brides, à travers lesquelles les tronçons de câbles sont pressés contre les faces latérales desdites brides. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que des ressorts ou des disques de serrage agissent sur les brides pour l'obtention d'une pression de serrage invariable. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les or ganes de serrage comprennent un conduit élastique et deux plaques de serrage qui agissent par l'intermédiaire de boulons sur les côtés opposés du conduit, et les tronçons de câbles sont solidement pressés entre les organes de serrage et le conduit, de sorte que des boucles de câbles sont formées entre les tronçons de câbles solidements pressés.