Brevet FR2673253A1 — publié le 19920828

La présente invention concerne les dispositifs conçus pour exercer par absorption d'énergie cinétique un effort de freinage et elle concerne plus particulièrement, les dispositifs mis en oeuvre pour assurer cette fonction au moyen de la déformation plastique de matériaux. Dans de nombreux domaines il s'est avéré nécessaire de pouvoir exercer un effort de freinage, et de pouvoir contrôler celui-ci. Ceci est notamment le cas pour des dispositifs de sécurité pare-chute sur les chantiers de travaux publics et bâtiments, les arrêts de véhicules ayant perdu le contrôle de leur vitesse, et les arrêts des avions lors de l'atterrissage sur les porte- avions. La plupart de ces installations font intervenir une ou plusieurs barrières du type filets equipées d'éléments permettant d'absorber l'énergie cinétique de la masse que l'on désire arrêter. Pour résoudre le problème ci-dessus, on a déjà proposé un certain nombre de dispositifs permettant une absorption progressive de l'énergie cinétique. II est connu, dans ce but, d'utiliser des dispositifs comportant une plaque de glissement ainsi qu'une bride entre lesquelles est enserré un élément rectiligne de glissement (câble barre). La bride et la plaque exercent, par l'intermédiaire de boulons de serrage, une certaine pression sur l'élément rectiligne. De ce fait, lors du glissement des plaques sur l'élément rectiligne, I'absorption de l'énergie cinétique se fait par transformation de celle- ci en chaleur de frottement lors du glissement entre les plaques de l'élément rectiligne. En réalité ces dispositifs ne fonctionnent que très partiellement car lors du glissement de l'élément rectiligne (Câble barre) entre la plaque et la bride, ces dernières font l'objet d'une usure rapide ainsi que d'un échauffement important modifiant complètement les conditions de fonctionnement . Très rapidement le système décrit n'assure plus une fonction efficace de freinage. Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé de mettre en oeuvre des éléments élastiques (rondelle en acier, ressorts) associés aux organes de serrage tel que les boulons. Ceux-ci sont interposés entre l'écrou de serrage et l'une au moins des plaques de frottement. Une autre solution a été proposée en remplaçant au moins une des plaques de glissement par une bride réalisée en matériaux élastique et comportant une gorge de section sensiblement égale à la demi section de l'élément linéaire à enserrer. Si de tels dispositifs permettent de conférer à ces systèmes une certaine efficacité par rapport à la solution antérieure, il ne donne pas satisfaction sur les points suivants: - généralement l'effort de freinage développé est d'intensité relativement faible. - il y a un manque de régularité de l'effort de freinage dû à l'échauffement des pièces. - la course de freinage de tels systèmes est réduite du fait de l'impossibilité d'évacuer la chaleur dégagée lors du freinage. D'autres systèmes permettant de remédier à ces inconvénients ont été proposés, il s'agit notamment des dissipateurs d'énergie équipant les filets destinés à arrêter les avions en bout de course de piste lors de l'atterrissage. II s'agit d'une sangle continue pliée plusieurs fois sur elle-même ; les pliures étant cousues entre elles. L'absorption d'énergie est obtenue lors de l'étirement de la sangle par rupture successive des différentes coutures.Si un tel système donne pleinement satisfaction quant à l'intensité de l'effort obtenu et la longueur de freinage, il semble difficile de l'utiliser associé à des filets métalliques dont le but est de freiner jusqu'à les arrêter des éléments rocheux, ceci pour les raisons suivantes: - Les éléments en matériau textile, s'ils présentent une grande résistance à la traction, ne présentent que peu de résistance à l'écrasement et donc à la coupure lors d'un choc direct sur ceux-ci par un élément rocheux. - Le coût de réalisation de tels éléments est extrêmement élevé. - En cas d'incendie ou simplement feu de broussaille ceux-ci sont immédiatement consumés rendant immédiatement inutilisable le système de protection. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. II est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tube destiné à être déformé, dans lequel coulissent en sens inverse sous l'effet des efforts qui leur sont appliqué deux éléments linéaires reliés l'un à une butée l'autre à une pièce possédant une forme destinée à faciliter le type de déformation que l'on veut obtenir. L'élément linéaire qui est fixé sur la butée coulisse au travers de la pièce destinée à déformer le tube tout en la maintenant en position rectiligne. Le câble fixé sur la pièce pré-citée coulisse librement au travers de la butée.Lorsque des efforts de même intensité mais de sens contraire sont appliqués sur les éléments linéaires ceux-ci ont tendance à glisser et comprimer le tube par l'intermédiaire de la butée et de la pièce spéciale destinée à faciliter la déformation qu'ils entraînent dans leur mouvement. Le tube, en se déformant sous l'effort exercé par ces deux pièces qui le compriment, va permettre de contrôler le défilement des éléments linéaires en exercant un effort de freinage grâce auquel l'énergie cinétique pourra être absorbée. Les dessins annexes illustrent l'invention. La figure 1 représente en coupe le dispositif selon l'invention. La figure 2 représente en coupe la face du dispositif, opposée à celle représentée sur la figure 1 La figure 3 est une perspective partielle montrant une caractéristique constructive de l'objet de l'invention. Les figures 4, 5, 6, et 7 représentent en coupe des variantes de ce dispositif. Selon les figures 1 et 2, le dispositif conforme à l'invention comprend un tube (1) dans lequel coulissent en sens opposé deux éléments linéaires souuples, (câble par exemple), (4) et (5), munis de boucles (11) destinées à faciliter le raccordement à une structure (filets métalliques antiéboulements, par exemple). Sur l'élément linéaire (5) est fixée une butée (3) qui laisse coulisser au travers d'elle, L'élément linéaire (4). Sur l'élément linéaire (4) est fixée une pièce spéciale (2) au moyen des éléments de fixation (7). Cette pièce laisse coulisser l'élément linéaire (5) au moyen de l'élément (8). La figure 3 montre que la pièce (2) est munie d'une avancée (10) qui pénètre dans le tube (1), de manière à guider celle-ci lors de la déformation du tube. Des ailettes (9) fixées sur la pièce (2) permettent de repousser les parties de métal déformées ou coupées, de manière à éviter un entassement du métal en fin de course. L'épaisseur de la pièce (2) est calculée en fonction de la force résistante à la déformation que l'on désire obtenir. Le dispositif, selon l'invention, met donc en oeuvre cinq éléments constitutifs, à savoir un tube (1), deux éléments linéaires (4) et (5), une butée (3) et une pièce spéciale (2) destinée à faciliter la déformation du tube (1). Lorsque des efforts F de même intensité mais de sens contraire sont appliqués sur les éléments linéaires (4) et (5), ceux-ci coulissent en sens opposés en entraînant respectivement la pièce (2) et la butée (3). Le tube se trouve ainsi comprimé entre la butée (3) et la pièce spéciale (2). La pièce (2), en pénétrant dans le tube, va le déformer, permettant ainsi de récupérer un effort de freinage par l'intermédiaire de l'énergie de déformation du tube (1). L'effort de freinage et, par conséquent l'énergie de déformation, sont réglables de deux manières: a) en jouant sur l'épaisseur de la pièce (2), b) en jouant sur l'épaisseur du tube (1) ou le nombre de tubes. La longueur de freinage n'est pas limitative, elle ne dépend que de la longueur du tube (1). Selon une variante de réalisation, illustrée par la figure 4, il peut être prévu de fixer la pièce spéciale (12) permettant de découper le tube, sur le câble périphérique (14) d'un filet métallique (15), par exemple. La fixation se fait au moyen des organes (13). Un élément linéaire (5) fixé à la butée (3), traverse le tube et coulisse le long de la pièce spéciale (12) au moyen des organes (8). Les organes (8) et la languette (10) servent à guider la pièce spéciale (12), lors de sa fonction de déformation. Les efforts F sont appliqués sur l'élément linéaire (5) et le filet (15). L'élément linéaire (5) va entrainer la butée (3), le filet (15) va entrainer la pièce spéciale (12) et comme précédemment, le tube sera comprimé entre ces deux éléments (3) et (12). La figure (5) montre une autre variante de réalisation, selon laquelle il est prévu d'interrompre le tube (1) en son milieu ou à tout autre endroit, afin d'y interposer la pièce spéciale (24) destinée à favoriser la déformation sur les deux demi parties du tube (1). Les éléments linéaires (5) coulissent librement et en sens inverse de part et d'autre de la pièce (24). La pièce (24) est maintenue en position par les organes de guidage et de fixation (8). Des ailettes (9) sont prévues sur chaque face et sur chaque extrémité de la pièce spéciale (24). Celle-ci est munie en outre de deux languettes (10) à chacune de ses extrémités. Les éléments linéaires (5) qui coulissent en sens inverse à l'intérieur du tube (1), sont respectivement fixées sur une butée (3) et coulissent respectivement dans la butée située à l'autre extrémité du tube.Sous l'action de forces F, le tube est comprimé par les deux butées (3) et déformé en son milieu ou à l'endroit où a été placé l'élément de déformation (24). La figure 6 montre une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention. II est prévu un seul élément linéaire (25), relié à une pièce spéciale de déformation (17) au moyen de la fixation (7) et coulissant à l'intérieur du tube à déformer (1). L'élément linéaire (25) coulisse en outre au travers de la butée (19). Les deux éléments linéaires (18) sont reliés à la butée (19) et passent à l'extérieur du tube. Sous l'effet des efforts opposés F et F/2, le tube est comprimé entre la butée (19) et la pièce spéciale de déformation (17). La pièce (17), qui comporte également une languette (10) et des ailettes (9) comme précédemment, va déformer le tube (1), permettant ainsi de récupérer un effort de freinage, au moyen de l'énergie de déformation. Une autre variante de réalisation, illustrée par la figure 7, montre que le tube à déformer (1), peut être fixé (23)(soudure par exemple), sur un élément rigide (21) (poteau d'un écran de filets dynamiques). Un élément linéaire (4) coulissant à l'intérieur du tube (1) et fixé sur la pièce spéciale de déformation (20) au moyen de l'élément de fixation (7), entraine ladite pièce sous l'effet de l'effort F qui lui est appliqué. La figure 7 montre qu'il est avantageux de munir la pièce spéciale (20) d'ailettes (9) sur une seule de ses faces et d'une languette de guidage (10). LES REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'absorption d'énergie cinétique par déformation plastique d'un matériaux prévu à cet effet, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément tubulaire (1) à l'intérieur duquel coulissent deux éléments rectilignes (4) et (5) entraînant une pièce spéciale (2) et une butée (3), ainsi que des éléments de liaisons (il) . 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un au moins des éléments linéaires soit fixé à la pièce spéciale (2) et coulisse dans la butée (3), et que l'autre élément linéaire soit fixé sur la butée (3) et coulisse dans la pièce spéciale (2) en lui servant également de guide grâce au cavalier (8). 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la pièce (2) coulisse le long d'un élément linéaire (4) guidée par l'organe (8). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pièce (2) possède une section moins large (10) destinée à pénétrer dans l'élément tubulaire (1). 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la pièce (2) destinée à provoquer la déformation ne se trouve pas à l'extrémité du tube mais au milieu de celui-ci. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que seulement un élément rectiligne passe à l'intérieur de l'élément tubulaire (1) et que le ou les autres éléments rectilignes passent à l'extérieur de celui-ci. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que le point d'application de l'effort soit directement appliqué sur la pièce (2) sans l'intermédiaire de l'élément rectiligne (4). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que la pièce spéciale (2) est remplacée par une pièce semblable à la pièce (3) de manière à favoriser une déformation du type compression. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, 7 à 8, caractérisée en ce que plusieurs éléments tubulaires (1) sont montés parallèlement de manière à se déformer simultanément et que au moins un élément rectiligne du type (4) ou (5) coulisse dans chaque tube. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, 7 à 8, caractérisée en ce que l'élément à déformer soit fixé sur un support rigide, et que seul un élément rectiligne (4) entraînant une pièce (20) destinée à provoquer la déformation, coulisse à l'intérieur de l'élément tubulaire (1).