Brevet FR2624090A1 — publié le 19890609

L'invention est du domaine de la protection contre les chocs de véhicules ou de navires par une pièce élastique profilée, appliquée sur les murs ou les bords de quais à protéger. Réciproquement, les mêmes pièces peuvent équiper les véhicules ou les navires pour en limiter l'agressivité lors des contacts accidentels. Elle est plus précisément destinée à la protection des points singuliers en angle saillant, o la difficulté est d'appliquer un profilé élastique, aénéralement boudiné, assurant une déformabilité suffisante aux chocs portant sur l'angle. On connait le procédé de protection contre les chocs consistant à disposer, sur la paroi, un profilé d'élastomère, à section constante, généralement réalisé par boudinage à travers une filière ayant la forme voulue. et vulcanisé en arandes longueurs, par exemple en autoclave sous pression de vapeur. L'art du caoutchoutier a perfectionné la forme creuse. issue d'un simple tuyau écrasable, jusqu'à lui dolnner une forme de lettre grecque Delta. dont l'épaisseur des parois varie de facon iineaire, lesdites parois étant quasiment rectilignes au repos. Sous l'effet de l'écrasement dû au contact entre le véhicule et le mur ou entre le navire et le quai, la courbure progressive des parois provoque une réaction d'appui que le concepteur cherche à rendre aussi constante que possible, jusqu'à l'écrasement total de la pièce, afin que le niveau d'absorption d'énergie soit maximal, pour une même masse d'élastomère. Le catalogue 125.35 de Kléber Industrie donne la description d'une famille de tels profilés, dont les dimensions sont homothétiques. Le point faible des solutions de protection des parois antérieurement connues réside dans la protection des points singuliers, tels que les angles saillants, particulièrement exposés aux chocs. Le metteur en oeuvre se contente, en effet le plus souvent, d'un raccordement de deux longueurs droites par coupe à 45 degrés d'une de leurs extrémités pour protéger un angle saillant à 90 degrés, angle de mur ou de auai le -2- plus fréquent. Si cette solution, correctement réalisée, donne satisfaction sur le Diplan esthétique, elle est loin d'assurer, dans cette zone particulièerement exposée, une protection efficace contre les chocs. L'invention a pour objet de résoudre les problèmes de protection de parois, aux points singuliers, en conservant, dans ces zones, des caractéristiques d'absorption d'énergie de même qualité que celles obtenues sur les parties droites, ce qui n'est pas le cas des solutions connues. i0 L'invention est constituée par une pièce de raccordement angulaire, réalisée en composition iélastomérique et venant en continuité des profilés antichocs destinés à la protection de murs plans contre le choc de véhicules ou à celle des quais contre le choc de navires ou, symétriquement, à la protection de véhicules contre le contact brutal avec un mur ou celle de navires contre le contact brutal avec un quai. L'invention porte, également, sur le procédé de fabrication de la piéce de raccordement an(ulaire des profilés antichocs qui sont, eux, destinés à la protection des parois planes. La pièce de raccordement angulaire de profilés antichocs. objet de 'I invention, réalisée en composition élastomérique, est caractérisée en ce qu'elle comporte, entre ses deux extrémités rectilignes, destinées au raccordement aux profilés antichocs pour la protection des parois planes, un talon plein, muni à sa partie interne d'un alésage, ayant pour section environ les trois quarts d'un cercle dont l'axe sera l'arête des parois à protéger, ledit alésage apportant au talon plein la déformabilité nécessaire et permettant ainsi le raccordement des profilés antichocs selon un angle d'arête compris entre 60 et 120 degrés. Dans une conception préférentielle, les faces de raccordement entre les parties creuses des extrémités rectiliganes et le talon plein sont inclinées à un angle compris entre 15 et 25 degrés par rapport au plan médian vertical des extrémités rectilignes. Le procédé de réalisation de la pièce de raccordement angulaire des profilés antichocs destinés à la protection des parois planes est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre -3- l'écrasement d'une ébauche massive, sous l'effet de la pression de moulage, sur l'extré.mité des éléments crus de profilé à l'intérieur d'un moule reproduisant les formes intérieures et extérieures caractéristiques de la pièce de raccordement anaulaire des profilés antichocs. La conception de la pièce de raccordement angulaire des profilés antichocs destinés à la protection des parois planes ainsi que celle de ses variantes sera mieux comprise à la lecture de la description accompagnant les dessins. dans lesquels - la figure i est une coupe axiale de la pièce de raccordement angulaire, en comptositioli élastomérique, de forme optimisée: - la figure 2 représente, en coupe axiale, une variante de la pièce de raccordement angulaire convenant dans les cas o une faible déformabilité suffit - la figure 3 illustre, en coupre axiale également, une autre variante de la pièce de raccordement anaulaire, qui, elle, présente une grande déformabilité; 2u - la figure 4 représente les moyens de fixation de la pièce de raccordement angulaire, selon l'invention; - la fiaure 5 schématise l'application de la pièce de raccordement angulaire à la protection d'une arête de deux parois non perpendiculaires. La figure 1 est une coupe axiale de la pièce de raccordement angulaire en - composition élastomérique, de forme interne optimisée. Les extrémités rectilignes (1) et (2) de la pièce de raccordement angulaire ont une section identique à celle des profilés antichocs de grande longueur, destinés à la protection des parties droites et planes des parois à protéger. Sur le côté (2) sont représentés des perçages (5) et (6) qui serviront, lors de la pose, à la fixation vissée de la pièce de raccordement angulaire avec des contreplaques intérieures au profilé. Les partie creuses constituant les extrémités rectilignes (1) et (2) sont reliées entre elles par un talon plein (3), destiné à la protection contre les chocs de l'arête des -4- parois, ledit talon pDiein (3) constituant le somi.-et de l'angale de raccordement. Un alisaae {4;, ayant pour section environ les trois quarts d'un cercle est mnnace dans la partie interne du talon (3i de la pièce de raccordement anaulaire, à l'opposé du sommet de L'angle de raccordement. Il a pour axe l'arête des parois à protéger. Cet alésage (4) constitue un évidement cylindrique qui viendra, lors de la pose, au contact de l'arête des parois i0 à protéger et qui apporte une déformabilité au talon plein (3) qui, sans lui, viendrait prendre auppui sur l'arête même des parois à protLéaer, ce qui le rendrait vulnérable. Prrèfrentiellement, il est donnè au diamètre de l'alésage (4) une valeur voisine de celle de l'épaisseur de la base d'appDui. L.es alésages (5) sur le côté (2) de la pièce de raccordement anaulaire sont destines à recevoir les vis de fixation. Les alésages (6), de diamètre supérieur à celui des alèsaaes (5) permettent d'engager les vis de fixation et sont parfois obturés par des bouclhons, en composition élastomérique, pour des raisons esthétiques ou pour assurer une protection des pièces de fixation contre la corrosion. Les faces (7) de raccordement entre les parties creuses des extrémités rectilianes (1) et (2) et le talon plein (3) sont preéférentiellement inclinées à un anale compris entre et 25 degrés, par rapport au plan médian vertical des côtés (1) et (2). Les rayons de raccordement (8) sont avantageusement choisis sensiblement égaux à l'épaisseur des parois. La fiaure 2 reDrésente une variante de la pièce de raccordement angulaire convenant dans les cas de faibles déformabilités, par exemple pour la protection de véhicules légers contre des contacts brutaux avec une paroi rigide. Cette variante comporte, comme la précédente. un alésage (4) à la partide interne du talon plein (3). Les faces (7) de raccordement entre les parties creuses des extrémités rectilignes (1) et (2) et le talon plein (3) sont perpendiculaires aux génératrices desdits côtés (i) et (2). Cette disposition crée entre i'alésage (4) et les parois des côtés (1) et (2) une zone de faible section, particulièrement déformable par rapport au talon rigide (3). Sous l'effet d'un choc, il se produit une localisation des contraintes, dans ladite zone de faible section. qui pourrait devenir critique pour l'utilisation de la pièce de raccordement angulaire, bien qu'elle soit limitée par les rayons de courbure (8), ce qui restreint l'application de cette variante à la protection de parois ne pouvant être soumises qu'à des contacts de faible amplitude. La fiaure 3 illustre une autre variante de la pièce de raccordement angulaire, présentant une grande flexibilité. Dans cette disposition, les parties creuses des extrémités rectilignes (1) et (2) sont raccordées au talon (3) par des i5 faces (7) parallèles au plan bissecteur (P) de la pièce de raccordement angulaire. De ce fait le talon {3) présente une section massive très inférieure à celle des talons pleins des variantes précédentes et donc une grande déformabilité sous l'effet de l'écrasemrent du à un choc. L'importance du rayon de courbure (8) entre les faces (7) et leur raccordement aux faces internes des parties creuses des extrémités rectilignes (1) et (2) apparaît donc fondamrtentale, dans cette disposition, puisque, selon sa valeur, une courbure dans la zone (9) s'avère généralement nécessaire. Comme la variante de la figure 2, la présente disposition sera limitée, en raison de sa arande flexibilité, à la protection de parois ne pouvant être soumises qu'à des contacts de faible amplitude. La figure 4, dans une vue en coupe axiale 4a de la pièce de raccordement angulaire, fait apparaitre les éléments de fixation constitués d'un fer plat percé (10) et de ses vis de fixation (11). Le rayon de courbure entre les faces (.7) S5 et leur raccordemraent aux faces internes des parties creuses des extrémités rectilignes (1) et (2) doit être compatible, d'une part, avec la position prévue pour les fers plats de fixation (10), rigides, et, d'autre part, avec la, -6- défLormabilité de la pièce elle-métme, en composition élastomérique. La géométrie du dispositif suggere, comme disposition optimale, que les faces planes (7) lassent avec le plan médian vertical des côtés (1) et (2) un angle compris entre 15 et 25 degrés et aue le rayon de courbure soit sensiblement éaal à l'épaisseur des parois des côtés (1) et (2). Dans cette configuration, il n est pas nécessaire de prévoir une courbure dans la zone voisine de celle du lu raccordement (comme celà était le cas dans la zone (9) pour la disposition de la figure 3). La distance des faces (7) au plan bissecteur (P) de la pièce de raccordement angulaire est déterminée par une épaisseur minimale entre le rayon de raccordement en (8b) et l'alésage (4), servant de dégagement à l'arête des plans de pose, ainsi que par une rigidité adaptée à celle des extrémités rectilignes (i) et (2) qui limitera la valeur maximale de la distance entre les faces (7) et le plan bissecteur (P), au fond de la partie creuse, au voisinaae du talon plein (3), dans la réaion (Sa), selon le rayon de raccordement. Le rayon de raccordement (8b) se trouve également limité, vers les valeurs élevées, car il perturberait 1 'appui du fer pDlan (10) à son extrémité. Le dégagement de l arête des parois à protéger est assuré par 1 'alésage (4) dont le diamètre ne dépasse pas l'épaisseur des parois des extrémités rectilignes (1) et (2), sous le fer plat (10), car l'appui du talon plein (3), écrasé, lors d'un choc, au voisinage d'un plan, par exemple à 45 degrés pour un raccordement en angle droit, tel que (P) nécessite une réaction importante, se produisant le plus tôt possible au cours de l'écrasement. Si l'alésage (4) présentait un diamètre plus important, il se produirait une perte notable sur l'énergie absorbée par la déformation de l' élastomère dans la réaion de l'angle d'arête à protéger. La vue 4b, simple section droite de l'extrémité rectiligne (1) ou (2), met en évidence le dispositif de fixation de la pièce de raccordement angulaire. -7- La vue 4c, montre une coupe par le plan bissecteur (P), donc dans la région du talon piein (3) muni de son alésaae (4), qui, écrasé sous l'effet d'un choc, permet la déformabilité dudit talon plein (3). La figure 5 met en évidence l'intérêt de la déformabilité du talon plein (3) grâce à l'aléesage (4) en schématisant l'application de La pièce de raccordement angulaire à la protection d'une arête de deux parois non perpendiculaires. La vue 5a montre l'utilisation de la pièce de raccordement anaulaire à la protection d'une arête de deux parois formant un anale aigu. Les deux extrémités rectilignes (1) et (2) viendront se raccorder aux profiles antichocs destinés, eux, à la protection des parois planes, l'alésage (4) venant se fermer autour de l'arête à protéger et le talon plein (3), dont la section demeure sensiblement égale à ce qu'elle serait pour une protection d'angle droit, se déforme sous l'effet des modifications en masse, de faible valeur, propagées par traction des parois extérieures et qui se répercutent sur les extrémités rectilignes (1) et (2), sans modifier sensiblement leur section droite. La vue 5b illustre l'utilisation de la pièce de raccordement angulaire à la protection d'une arête de deux parois formant un angle obtus. Les deux extrémités rectilignes (1) et (2) venant se raccorder aux profilés antichocs destinés à la protection des parois planes, l'alésage (4) vient s'ouvrir autour de l'arête à protéger et le talon (3) se déforme sous l'effet des modifications de faible valeur, propagées par compression et léger bombé, qui se repercutent sur les extrémités rectilignes (1) et (2), sans modifier sensiblement leur section droite. Par conséquent, comme l'illustrent les différentes figures précédentes, la même pièce de raccordement angulaire des profilés antichocs peut être utilisée pour la protection d'angles de parois s'écartant jusqu'à 30 degrés de la perpendicularité, c'est-à-dire, pour la protection d'angles compris entre 60 et 120 degrés, sans que le talon plein (3) soit déformé de manière significative et, par conséquent, conférant à la pièce de raccordement angulaire les caractéristiques optimales d'absorption d'éneroie. Le procédé de fabrication de la pièce de raccordement angulaire consiste en une opération de traitement thermique, sous pression, dans un moule fermé présentant les formes extérieures et intérieures de la pièce, cette opération de moulaae, bien connue de l'industrie de transformation du caoutchouc, étant destinée à assurer, à la fois, la mise en forme de la pièce et la vulcanisation de la composition élastomérique. Dans le moule sont enaagées deux sections. de lonaueur appropriée, d'un profilé extrudé et non vulcanisé, ledit profilé constituant. par ailleurs. les éléments antichocs de protection des parois planes. Les deux sections de profilé placées dans le moule constituent les extrémités rectilignes de la pièce de raccordement anculaire. Un bourrade, de même composition élastoméricue. non vulcanisée, ayant une masse très légèrement supérieure à celle n&cessaire à la réalisation du talon plein, de forme quelconque et ramolli par préchauffage est introduit dans la zone du moule représentant la forme du talon plein et vient s'écraser, aDrès fermeture du moule, sous l'effet de la pression, sur les longueurs droites de profilé constituant les extrémités rectilignes. L'extrémité des longueurs droites de profilé opposée au talon plein est butée par un plan solidaire du noyau en porte'à faux qui va imposer la forme intérieure dans les extri[ités rectilignes ainsi que dans la zone du plan et des rayons de raccordement au talon. La direction de fermeture du moule sera, préférentiellement, perpendiculaire au plan de symétrie de la pièce de raccordement angulaire afin d'équilibrer les contraintes sur lesdits noyaux en porte à faux. La pente conique sur la partie massive force. la matière contre l'alésaae de la partie interne du talon plein, lors de la fermeture du moule. Par transmission de chaleur. à travers le moule, il y a réticulation de la composition élastomérique qui confère à la pièce de raccordement angulaire sa forme définitive. -9- En resumé. la pièce d'angle selon i'invention apporte une possibilité nouvelle pour protéger les arétes de mur ou de quai, plus déformable. mais avec plus d'absorption d'énergie que ne le permettaient les solutions antérieures. Elle s'adapte, en outre, sans modification, à des angles aiaus ou obtus, différant des valeurs habituellement orthogonales, et permet, par: un simple moulage, de corpléter une famille de profilés d'une section donnée. Son procédé de jonctionnement, par exemple par emboîtage d'un profilé complémentaire, est identique à celui des longueurs droites courantes. Son esthétique. par la continuité de la surface extérieure, permet de l'utiliser en pleine vue aux arêtes de murs ou de quais, aux angles des véhicules ou des navires sans que ces points singuliers soient plus fragiles que les parties droites. Sans sortir du cadre de l'invention, l'homme de l'art peut aDDpporter divers modifications à la pièce de raccordement angulaire de profilés antichocs destinés à la protection de parois planes, et à ses variantes, décrites à titre d'exemples non limitatifs. -10- REVENDICATIONS inj Pièce de raccordement anaulaire de profiles antichocs destinés à la protection de parois planes, caractérise en ce qu' elle comporte, entre ses deux extrémités rectiliagnes (1) et (2), destinées au raccordement aux profilés antichocs, un talon pDiein i (3), muni à sa partie interne d'un alésaae (4), ayant pour section environ les trois uuarts d'un cercle et pour axe 1'arête des parois à Drotcéer. ledit alésaae (4) assurant la dé-formrabilié du talon ulein (3} et permettant le raccordement des. rofilés antichocs selon un anaie comDris entre 60 et 120 degrés. 2%) Pièce de raccordement anaulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces (7) de raccordement entre les uarties creuses des extreémités rectilignes (i) et (2) et le talon plein (3) sont inclinées à un anQle comipris entre 15 et 25 degarés par rapport au plan médian vertical desdites extrémités rectilignes (1) et (2). 3%j Piéce de raccordement anaulaire selon l'une des revendications 1 ou 2. caractérisée en ce que les rayons de raccordement (8) des faces (7) et des parois des extréMités rectilignes (1) et revendications 1,à 3, caractérisé en ce au'il utilise l'écrasement d'une ébauche massive, destinée à la formation du talon plein, sur l'extrémité de sections droites de profilés, non vuicanisées, destinées à la formation des extrémités rectilignes de ladite pièce de raccordement angulaire, à l'intérieur d'un moule reproduisant les formes intérieures, par l'utilisation d'un noyau en porte à faux, et extérieures de ladite pièce de raccordement angulaire.