Brevet FR2839126A1 — publié le 20031031

roulement, une rondelle (9) entretoise. 1 2839126 La presente invention concerne un dispositif d'absorption d'energie et plus particulierement un dispositif absorbour de choc. Ces dispositifs absorbeurs d'energie trouvent leur application dans de nombreux domaines. Ils vent par exemple associables a une structure quelconque mobile ou statique ou a un element de structure. Le dispositif absorbeur selon ['invention est place entre une partie faisant office d'enclume et une partie faisant office de marteau, lequel marteau est guide selon un axe etabli par ladite partie formant enclume. Ce dispositif absorbeur est constitue d'une piece en forme de gouttiere a section en U ou omega dont les ailes vent reliees entre elles par des tirants, et ['ensemble est adapte pour envelopper les moyens de guidage du marteau, lesquels moyens permettent, lors du fonctionnement audit absorbeur, de canaliser la deformation de ce dernier. Cet absorbeur est constitue d'une tole pliee comprenant un fond, des cotes lateraux legerement convergents dont les rebords vent munis d'orifices pour permettre le passage de tirants d'assemblage. Toujours selon ['invention, I'espacement entre les bordures des cotes lateraux est maintenu au moyen d'entretoises tubulaires centrees sur les tirants. Selon une autre disposition de ['invention, les cotes lateraux du dispositif absorbour se presentent sous la forme de trapeze rectangle, et l'extremite inclinee forme un angle avec le fond qui est inferieur a 90 , de liordre de 80 par exemple de facon a initier progressivement la deformation du dispositif absorbeur en partant de l'arete du fond, laquelle arete est en contact avec l'enclume. L'invention sera encore detaillee a ['aide de la description suivante et des dessins annexes, donnes-a titre indicatif, et dans lesquels: - la figure 1 represente schematiquement une structure munie du dispositif absorbeur selon ['invention; - la figure 2 represente l'absorbeur seul, en perspective; - la figure 3 represente les differents elements constitutifs du dispositif absorbeur; - la figure 4 represente le dispositif absorbeur de la figure 1 apres deformation, vu de dessous; - la figure 5 represente la courbe de fonctionnement du dispositif absorbeur c'est-a-dire la variation des efforts en fonction du temps. La figure 1 represente, schematiquement, une structure portee par un bati 1, munie d'un dispositif absorbeur d'energie 2. Cette structure comprend une partie fixe 3 solidaire d'un bati 1 et une partie mobile sur laquelle est installe le dispositif absorbeur 2. 2 2839126 La partie fixe 3 fait office d'enclume et sert de guide a la partie mobile 4. Cette partie mobile 4 fait office de marteau et comporte une coulisse 5 qui est guidee dans un fourreau 6 de la partie fixe 3. Cette coulisse 5 est par exemple constituee d'un tube cylindrique. L'extremite de la coulisse 5 est munie d'une platine faisant office de marteau 7 et, de la meme facon, une platine situee a l'extremite du fourreau 6 fait office d'enclume 8. Le dispositif absorbeur 2 est interpose entre l'enclume 6 de la partie fixe 3 et le marteau 7 solidaire de la partie mobile 4. Ce marteau 7 a vocation de recevoir les chocs eventuels representes par la fleche 9. La force d'ecrasement peut aller de 1 a 1000 kN et la distance d'ecrasement de quelques millimetres a quelques metres. La partie mobile 4 est guidee dans le manchon 6 selon l'axe longitudinal 10. Cet axe longitudinal correspond a la direction du choc. Le dispositif absorbeur 2 est represente en perspective, figure 2, en position inversee. Ce dispositif absorbeur se presente sous la forme d'une gouttiere realisee en tole pliee, a section en U ou omega, constituee d'un fond 11 et de deux parois laterales 12. L'epaisseur de la tole est par exemple de 3 a 4 mm. La bordure superieure 13 des parois laterales comporte des orifices 14 qui permettent le passage de tirants 15 en forme de boulons par exemple pour assembler lesdites parois laterales. On remarque, figure 3, la presence d'entretoises 16 qui permettent de calibrer l'espace entre les parois laterales 12 au niveau de leur bordure superieure 13. Ces entretoises 16 vent en forme de portions de tubes, enfilees sur les tirants 15. On remarque, toujours figure 3, que les parois laterales 12 vent legerement inclinees, convergentes vers leur bordure 13. L'absorbeur 2, en forme de gouttiere, enveloppe la coulisse tubulaire 5; les parois laterales 12, le fond 11 et les entretoises 16 vent en contact glissant avec cette coulisse. Les parois laterales 12 se presentent sous la forme de trapeze rectangle. Leur extremite 17, du cote du marteau 7, est perpendiculaire au fond 11 alors que leur extremite 18, du cote de l'enclume 6 est inclinee et fait un angle inferieur a 90 avec le fond 11; cet angle est par exemple de l'ordre de 80 . C'est l'arete 19 du fond 11 qui est en contact avec l'enclume 8; on obtient ainsi, en cas de choc, une montee progressive de ['effort d'absorption du dispositif 2, comme represente sur le diagramme de la figure 4, avec une absence de pie. 3 2839126 Le diagramme de la figure 5 correspond a un enregistrement des efforts en fonction du temps. On observe une montee rapide de ['effort puis un maintien de cet effort selon une valeur de force programmee. La deformation de l'absorbeur s'effectue par pliage du fond et des parois laterales 12 au niveau de chacun des tirants 15, comme represente figure 4. Le diagramme, represente figure 5, correspond a un dispositif absorbour 2 realise en tole d'acier inoxydable d'epaisseur 3 mm. La longueur de l'absorbeur est de 800 mm et les tirants vent au nombre de six. Ces tirants et entretoises vent egalement realises en acier inoxydable. L'absorbour est installe sur une coulisse 5 dont le diametre est de l'ordre de 90 mm. Le temps d'application du choc est de 110mS avec une vitesse initiale de 9,5 m/S et une energie initiale de 130 kJ. Apres le choc, la longueur de l'absorbeur est de 250 mm et ['effort moyen transmis par l'absorbeur est de 216 kN. Les dimensions de l'absorbeur vent determinees selon sa destination. II peut etre realise en acier inoxydable ou autre materiau metallique, composite ou plastique en fonction des besoins. 4 2839126 - REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'absorption d'energie associable a une structure quelconque, servant de protection en cas de choc, place entre une partie (3) faisant office d'enclume (8) et une partie (5) faisant office de marteau (7) qui est guidee par ladite partie (3) selon un axe etabli (10), caracterise en ce qu'il est constitue d'une piece (2) en forme de gouttiere a section en U ou omega, dont les ailes (12) vent reliees entre elles par des tirants (15), I'ensemble etant adapte pour envelopper les moyens de guidage audit marteau (7), lesquels moyens permettent, en cas de choc, de canaliser la deformation de ladite gouttiere. 2.- Dispositif d'absorption d'energie selon la revendication 1, caracterise en ce que la gouttiere se presente sous la forme d'une tole pliee comprenant un fond (11) et des cotes lateraux (12) legerement convergents, dont les rebords superieurs (13) vent munis d'orifices (14) pour le passage des tirants (15). 3.- Dispositif d'absorption d'energie selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caracterise en ce que l'espacement entre les bordures (13) et cotes lateraux (12) est calibre et maintenu constant au moyen d'entretoises (16) de forme tubulaire enfilees sur les tirants (15). 4.- Dispositif d'absorption d'energie selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce que les cotes lateraux (12) vent en forme de trapeze rectangle dont l'extremite inclinee (18) forme avec le fond (1 1) un angle inferieur a 90 permettant une deformation progressive a partir de l'arete (19) audit fond (11) en cas