Brevet FR2412008A1 — publié le 19790713

La présente invention est relative aux dispositifs conçus pour assumer, par absorption d'énergie cinétique, une fonction de freinage et elle concerne, plus particulièrement, les dispositifs mis en oeuvre pour assumer cette fonction, par rapport à un élément linéaire entralné en défilementotel qu'un câble, une tige, une barrie, présentant, dans tous les cas, une section constante de préférence circulaire. Dans de nombreux domaines, il est nécessaire, voire impératif, de pouvoir amortir, freiner, en quelque sorte contrôler le défilement d'un élément linéaire de façon à absorber la force de traction dynamique ou l'énergie cinétique causant son défilement. Ceci est notamment le cas pour des dispositifs pare-chutes, pour des installations de protection et de sécurité faisant intervenir une ou plusieurs barrières du type filet et pour tout autre dispositif ne devant pas etre soumis à un fonctionnement continu ou meme fréquent. Pour résoudre le problème ci-dessus, on a déjà proposé un certain nombre de dispositifs destinés à assurer une absorption progressive avec effet dJamortissements de eharges soudaines pouvant etre appliquées, de manière à éviter la rupture des organes travaillant à la traction tels que des barres, des câbles, des haubans, etc. Il est connu, dans ce but, d'utiliser des éléments amortisseurs à base de blocs d'èlastomère ou d'organes élastiques travaillant à la traction ou à la compression et interposés entre un élément rectiligne considéré comme mobile et un point d'ancrage fixe.De tels dispositifs ne donnent pas entière satisfaction car ils ne possèdent pas, de façon générale, une faculté d'élongation suffisante pour absorber les forces de traction ou l'énergie cinétique appliquée ou supportée par l'élément rectiligne mobile. Pour obvier aux inconvénients ci-dessus, on a aussi proposé la mise en oeuvre d'un dispositif comprenant une plaque plane de glissement, ainsi qu'une bride pouvant etre serrée sur la plaque par tout moyen convenable, tel que boulions, pour enserrer un élément rectiligne de glissement qui est ainsi soumis à une certaine pression de serrage. Dans un tel dispositif, l'absorption de l'énergie pouvant etre appliquée à l'élément rectiligne est sensée être obtenue par transformation lors du glissement entre les plaques, en chaleur de frottement. En réalité, de tels dispositifs ne donnent pas du tout satisfaction car, lors du glissement de l'élément rectiligne entre la plaque et la bride, ces dernières font l'objet d'une usure rapide qui modifie totalement les conditions initiales de pression appliquées par le serrage des boulons. Il s'ensuit que l'absorption escomptée n'est réelle que pendant un très court instant et dès le début du glissement relatif de l'élément rectiligne qui est ensuite très rapide - ment libre de glisser et de défiler normalement entre la plaque de glissement et la bride. Un tel dispositif n'assume plus du tout alors sa fonction d'absorption de l'énergie cinétique ou de la force de traction provoquant le défilement de l'élément rectiligne. Pour tenter de remédier à cet inconvénient.majeur, il a été proposé de mettre en oeuvre des organes élastiques associés aux organes de serrage, tels que les boulons, de façon à appliquer, par l'intermédiaire de la plaque de glissement et de la ide, une pression de serrage constante sur l'élément rectiligne afin de maintenir un frottement constant pendant le glissement. Si une telle disposition permet de conférer au dispositif une certaine efficacité pratique par rapport à la solution antérieure pouvant etre qualifiée de totalement inefficace, il y a lieu de noter qu'elle ne procure pas pleine satisfaction aux utilisateurs pour les raisons suivantes. La nécessité d'associer des organes élastiques aux éléments de serrage complique le montage qui peut ainsi etre rendu délicat et parfois impossible, lorsqu'il est réalisé dans des conditions difficiles, par exemple, en montagne dans le cas d'application à des barrières pare-chutes de pierres.En outre, de tels organes élastiques sont obligatoirement constitués par des éléments indépendants interposés entre la plaque, la bride et les boulons. I1 s'ensuit qu'il est pratiquement impossible de réaliser une réaction élastique parfaitement équilibrée pour les boulons de serrage mis en oeuvre, étant donné que celte réaction dépend des caractéristiques de chaque organe élastique et représente un paramètre connu pour etre difficilement maîtrisé. Par ailleurs, pour obtenir des réactions élastiques suffisantes en fonction des charges dynamiques estimées pouvant etre supportées ou appliquées, il est nécessaire de conférer aux organes élastiques des caractéristiques dimensionnelles relativement importantes.Le dispositif croft alors en volume au point de rendre son montage ou son adaptation parfois impossible lorsqu'il est prévu pour équiper des installations de sécurité ou de protection relativement complexes faisant intervenir des lignes de retenue comportant des dispositifs en série. La présente invention propose un nouveau dispositif d'absorption d'éner gie cinétique permettant de supprimer totalement les inconvénients ci-dessus et pouvant etre mis en oeuvre pour contrôler le défilement ou le glissement de tout élément linéaire tel que câble, hauban, barre, tige, etc. Conformément à l'invention, le dispositif d'absorption d'énergie cinétique pour élément linéaire en défilement est caractérisé en ce qu'il comprend une plaque plane de glissement et au -moins une bride élastique délimitant une gorge de section sensiblement égale à demi-section d'un élément linéaire logé dans la gorge et pincé entre la bride et la plaque par des organes de serrage montés sur ces éléments. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation latérale en partié arrachée du dispositif conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise selon la ligne Il-Il de la fig, 1. La fig. 3 est une vue transversale faisant apparaître un détail de réalisation. La fig. 4 est une coupe partielle prise selon la ligne IV-IV de la fig. 3. Les fig. 5 à 7 sont des coupes transversales illustrant différentes variantes de réalisation. Selon les fig. 1 et 2, le dispositif conforme à l'invention comprend une plaque plane 1 ainsi qu'une bride 2 qui est conformée de manière à délimiter une gorge 3 de section sensiblement semi-circulaire. Le rayon de la gorge 3 est approximativement égal ou supérieur au demi-diamètre d'un élément rectiligne 4, tel qu'un câble, une barre ou une tige, devant etre serré par l'intermédiaire du dispositif et constituant un organe mobile en défilement sous l'action d'une force de traction ou d'une -énergie cinétique qui lui est appliquée. La bride 2 est, par ailleurs, -conformée pour présenter une cambrure C de telle sorte que les ailes 5 situées de part et d'autre de la gorge 3, offurent, en regard de la plaque 1, une convexité de grand rayon. Les fig. 1 et 2 montrent, par ailleurs, que la bride 2 est cambrée dans le sens longitudinal et que l'intérieur de la gorge 3 est tourné vers la convexité. La bride 2 est par ailleurs réalisée en acier présentant une bonne caractéristique de réaction élastique ainsi qu'une grande résistance à l'usure et, par exemple, en acier très dur ou extra-dur contenant au moins 0 55 % de teneur en carbone et, notamment, > en acier XC70 selon la disposition AFNOR, lorsque, par exemple, ltélément de glissement rectiligne est constitué par un cabale 4 en acier. Selon une caractéristique constructive de l'objet de l'invention, la plaque de glissement 1 est réalisée en une meme matière que la bride 2 et présente une face totalement plane en direction de la gorge 3 avec laquelle elle délimite un conduit ou tunnel emprunté par lrélément rectiligne 4. Le maintien de la plaque 1 et de la bride 2, de part et d'autre du cable 4, est assuré par l'intermédiaire d'organes de serrage 6 qui sont, de préférence, constitués par des boulons traversant simultanément les ailes 5 et la plaque de glissement 1.Les organes de serrage 6 sont disposés à proximité des bords transversaux de la bride 2 et de la plaque de glissement 1 et sont, par exemple, prévus au nombre de quatre. il est certain que des moyens techniques équivalents peuvent etre mis en oeuvre pour assumer la meme fonction de liaison et de serrage relatif entre la plaque 1 et la bride 2. La plaque 1 est également munie, dans l'exemple de réalisation selon la fig. 1, d'un moyen 7 de liaison susceptible d'assurer son ancrage sur tout point fixe de retenue, ce moyen 7 pouvant etre constitué par un oeilleton. Le dispositif selon l'invention met donc en oeuvre trois éléments constitutifs, à savoir une plaque de glissement 1, une bride élastique 2 et des organes de serrage 6 pour enserrer un cible 4 sur lequel le dispositif est monté en appliquant aux organes 6 un serrage déterminé pour soumettre le cable 4, emprisonné entre le fond de gorge 3 et la plaque 1, à une pression P bien déterminée. On conçoit, que selon le serrage appliqué aux organes 6, la bride 2 est soumise à une contrainte de déformation élastique correspondante et qu'il est ainsi possible de faire varier la longueur L de contact transmettant la pression P appliquée au cable 4.Dans le cas où, par exemple, une force de traction F, dirigée dans le sens de la flèche selon la fig. 1, est appliquée au cable 4 et présente une valeur supérieure à la résistance au frottement développée par la pression de serrage P exercée par le dispositif, le cible 4 est soumis à un glissement relatif entre la plaque et la bride 2. L'énergie développée par la force F est transformée par le glissement en chaleur de frottement,de sorte que cette énergie est progressivement dissipée au fur et à mesure du défilement du câble. La réaction à la déformation élastique de la bride 2 permet de maintenir une pression P' constante, même en considérant une usure minime relative de la plaque 1 et/ou de la bride 2 au droit de la gorge 3. I1 est évident que, dans tous les cas, les moyens mis en oeuvre pour immobiliser la plaque 1 au point fixe d'ancrage présentent une résistance à la traction supérieure à la force de frottement devant etre vaincue par le câble 4 pour glisser entre les plaques 1 et la bride 2. Selon une variante de réalisation, il est prévu de réaliser le dispositif comme représenté en traits mixtes en fig. 1 et 2, ctest-à-dire d'associer la plaque de glissement 1 à une seconde bride 2a disposée à l'opposé de la bride 2 et présentant, par exemple, les memes caractéristiques constructives que cette dernière. Dans un tel exemple de construction, les organes de serrage 6 -traversent alors librement la plaque de glissement 1, de manière à réunir les deux brides opposées 2 et Za et à assureur, lors de leur serrage, une mise sous contrailLte simultanée des deux brides, de façon à immobiliser un second élément rectiligne 4a qui peut constituer un organe d'ancrage dont la résistance au glissement par rapport au dispositif peut etre qualifiée d'équivalente à celle du câble 4. Les fig. 3 et 4 montrent qu'il est avantageux de prévoir sur les bords transversaux de la plaque 1 et des brides 2 et 2a des chanfreins ou des congés 9, 10, 10a respectivement délimitant ainsi des sections d'entrée à bord évasé supprimant tout risque de détérioration de l'élément de glissement 4-4a surtout lorsqu'il s'agit d'un câble à toronds, au moment du défilement et garantissant ainsi l'intégralité physique d'un tel élément de glissement et, par conséquent, le maintien de ces caractéristiques propres de résistance à la traction permettant de supporter la pression P initialement retenue. La fig. 5 montre une autre variante de réalisation selon laquelle il est prévu de remplacer la cambrure C par une conformation transversale C' conférant, par exemple aux ailes latérales 5, une forme en V largement ouvert dont le fond est formé par la gorge 3 ouverte en direction du point de convergence des ailes. Dans cet exemple, la réaction à la déformation élastique, nécessaire à l'établissement de la pression P' intervient par flexion des ailes 5 sensiblement dans leur zone de raccordement avec la gorge 3 > sous l' action des organes de serrage 6. La fig. 5 montre en traits mixtes qu'il peut etre envisagé aussi de combiner la conformation C' avec la cambrure C. Une variante supplémentaire d'exécution est représentée à la fig. 6. Dans cet exemple, il est prévu de réaliser la plaque de glissement de manière à lui faire délimiter une gorge ll de faible section, en tous cas inférieure à la demi-section du câble 4, de manière à augmenter la surface de contact et ainsi l'effort de frottement au moment du défilement. La fig. 7 montre qu'il peut etre prévu aussi de conférer à la plaque de glissement 1 une conformation C" en V largement ouvert et inversé par rapport à la conformation C' de la bride 2 et présentant des ailes 12 opposées aux ailes 5. Dans un tel exemple de réalisation, l'application du dispositif au freinage de deux cibles 4-4a comme représenté en traits mixtes aux fig. 1 et 2 fait alors intervenir, pour la seconde bride 2a, soit une plaque de glissement supplémentaire la, soit une plaque monobloc offrant une conformation symétrique sur ses deux faces. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'absorption d'énergie cinétique pour élément linéaire en défilement, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque plane de glissement et au moins une bride élastique délimitant une gorge de section sensi blement égale à la demi-section d'un élément linéaire logé dans la gorge et pincé entre la bride et la plaque par des organes de serrage montés sur ces éléments. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de façon une bride en matière déformable/eflastique conformée transversalement pour affecter une section en V ouvert dont le fond est délimité par la gorge qui est ouverte en direction du point de convergance de deux ailes latérales la bordant. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une bride réalisée en une matière déformable élastiquement et présentant une forme générale cintrée selon une courbe située dans le plan longitudinal médian de la gorge, à l'opposé de la-plaque de glissement en considération de son sens de montage avec cette dernière. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une bride réalisée sous la forme d'une plaque conformée pour délimiter une gorge bordée par deux ailes latérales qui sont reliées à la plaque de glissement par les organes de serrage. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de glissement et au moins une bride dont les bords transversaux présentent au moins localement des chanfreins ou des congés. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque de glissement délimite une gorge de réception et de glissement pour l'élément linéaire. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque de glissement offre une conformation en V analogue mais inversé par rapport à la bride. 8 - Dispositif selon ltune des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de glissement et deux bri4es opposées reliées par des organes de serrage traversant la plaque.