CA1238809A - Bloc amortisseur - Google Patents

Bloc amortisseur

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CA1238809A
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CA000519228A
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Yvon Boissonneault
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145Means for vehicle stopping using impact energy absorbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/121Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members the members having a cellular, e.g. honeycomb, structure

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Abstract

DESCRIPTIF Le bloc amortisseur est constitué d'un empilage de plusieurs treillis, chacun définissant des cellules individuelles qui sont remplies d'une mousse de polymère. Chacun des treillis comporte des parois rigides et parallèles entre elles, lesquelles sont réunies par des sections de parois flexibles. Les treillis sont empilés les uns sur les autres de façon à ce qu'au moins les arêtes des parois rigides s'entrecroisent et s'appuient les unes sur les autres. Les parois rigides et les sections de parois flexibles mesurent au moins environ 5 centimètres de hauteur. La fabrication de ces blocs est aussi décrite. Cette dernière comprend la préparation d'un empilage de treillis, on verse une quantité prédéterminée d'un polymère pouvant former une mousse dans un moule, on introduit l'empilage dans le moule, on laisse le tout prendre de l'expansion, et on démoule ensuite pour obtenir le bloc amortisseur.

Description

La présente invention concerne un bloc amortisseur.
Plus précisement, l'invention concerne un dispositi~
permettant d'absorber et de dissiper l'énergie d'impact produite par un véhicule automobile après que ce dernier a par exemple traversé ou défoncé une barrière éri~ée notam-ment sur ur.e artère de circulation.

Lorsqu'on désire bloquer une artère de circulation en tout ou en partie, il est bien connu de placer des ob-structions de toutes sortes notamment des barils, des barrie-res, des blocs de béton et autres arrangements du meme type.Afin d'éviter des dommages sérieux aux véhicules qui par mégarde enfonceraient ces obstructions en dépit des avertis-sements placés le long de la route en question, on choisit souvent d'édifier des barrières facilement déformables, par exemple du type decrit dans le brevet canadien numéro 1,041,814-, émis le 7 novembre 1978 à Dynamics Research and Manufacturing Inc., et dont l'inventeur est Grant W. Walker.
Dans ce cas on place derrière la barriere toutes sortes de matériaux pouvant absorber l'énergie sans causer de lourds dommages aux véhicules. Par exemple, on pourrait utiliser un bloc amortisseur d'énergle du type décrit dans le brevet -canadien numéro 1,161,866 émis-~le 7 février 1984 à Energy Absorption Systems, Inc. et dont les inventeurs sont Owen S. Denman et David C. Gertz.

Cependant, bien qu'il rende des services notables, le système décrit dans le brevet canadien 1,161,866 possède des désavantages marqués qui tendent à limiter son utilisa-tion. Ainsi qu'il est~ clairement décrit dans le brevet 1,161,866, le bloc amortisseur de l'art antérieur compxend un empilage de feuillets amortisseurs d'énergie constitués de cellules minuscules plus~ou moins remplie5 d'un ,~ ~

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agent de remplissage. En pratique, on utilise des feuillets bien connus qui sont habituellement introduits dans les portes d'intérieur. Ces feuillets étant essentiellement mlnces (autrement ce ne serait pas des feuillets), on doit en empiler un grand nombre pour produire un bloc amortisseur convenable, ce qui rend sa fabrication assez complexe surtout qu'il est impératif que toutes les cellules soient remplies de mousse ou autre matériel pour que les résultats soient - satisfaisants.

D'autre part, de par leur constitution, les feuil-lets utilisés dans l'art antérieur ont forcément des parois assez faibles, ce qui empêche de pouvoir produire des blocs absolument homogènes parce que les cellules different forcé-ment de dimension et ne sont pas toutes remplies. En effet, lorsque l'on produit le bloc amortisseur avec des feuillets superposés, vu le grand nombre que l'on doit utiliser, on ne peut pas couler le polymère mousse en une seule opération, et même on ne peut pas obtenir un remplissage homogene de - toutes les cellules.

D'autre part, compte tenu de l'approvisionnement normalement de source unique desdits feuillets, on ne peut pas facilement produire des blocs dont la compression varie d'un à l'autre, encore moins dans un même bloc, ce qui peut être éminemment désirable dans bien des cas.

En vue de pallier a ces di~ficultés, j'ai mis au point un bloc amortisseur constitué d'un empilage de plusieurs treillis défin~issant des cellules individuelles, chacune étant remplie d'une mousse de polymere. Chacun - des treillis~ comportent des' parois rigides et paralleles entre elles, lés parois rigides étant réunies entre elles par des sections de parois flexibles, les treillis étant
-2-~

~Z3~
empilés les uns sur les autres de façon a ce qu'au moins les arêtes des parois rigides s'entrecrolsent et s'appuient les unes sur les autres. Les parois rigides et les sections de parois flexibles mesurent au moins environ 5 centimetres de hauteur.
Les parois rigides ainsi que les sections de parois flexibles sont de préférence en carton, mais peuvent aussi être en plastique ou ~out autre matériau convenable.

Selon une réalisation préférée de l'invention, les parois rigides et les parois flexibles sont munies d'en-tailles, la réunion des parois flexibles aux parois rigides se faisant par emboîtement des entailles.

Selon une réalisation préférée de l'invention, la hauteur des parois rlgides et flexibles va jusqu'a environ 15 centimètres, et les cellules individuelles sontcomplete-ment remplies de mousse de polyurëthane.

La dimension totale des blocs amortisseurs selon l'invention peut varier considérablement. C'est ainsi q~e sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait fabriquer des blocs de tres grandes dimensions, par exemple 4 x 4 x 4 mètres et même plus selon les besoins.

~ La méthode de fabrication de blocs amortisseurs selon l'invention est caractérisée en ce que l'on se munit de plus~ieurs treillis tels que définis ci-dessus, on consti-tue un~empllage desdits treillis, de sorte que les arêtesdes parois rigides s'entrecroisent en s'app~ant les unes sur les autres, et on Ies choisit de fason à ce que les treillis empilés les uns sur les autres se superposent exac-tement, on réunit entre eux les treillis de l'empilage de . .
façon à constituer un tout qui se tient , on verse
-3-~ ' .

dans un moule dont les dimensions correspondent au tout constitue par l'empilage de treillis, une quantité prédéter-minée d'un polymère capable de former une mousse tout en prenant de l'expansion, la quantité suffisant tout au plus à remplir complètement le moule suite a l'expansion, on introduit ensuite l'empilage de treillis dans le moule jusqu'au fond de ce dernier au coeur du polymère, on ferme ensuite le moule et on laisse le polymère prendre de l'ex-pansion à travers l'empilage de treillis, et on démoule ensuite pour obtenir un bloc amortisseur.

L'invention va maintenant etre illustrée sans caractère limitatif, à l'aide des dessins annexés dans lesquels, la figure 1 est une section prise à travers un 5 bloc amortisseur selon la présente invention, la figure 2 est une vue en perspective montrant une superposition de treillis entrecroisés et séparément un moule dans lequel on peut produire un bloc amortisseu~;
la figure 3 est une section prise à travers un empilage de treillis ainsi qu'à travers un moule, montrant l'introduction de l'empilage dans le moule renfermant une quantité prédéterminée de polyuréthanei et la figure 4 est une section à travers le moule refermé montrant le gonflement du polyuréthane à travers les tre1llis.
, En se reférant aux dessins, on verra que le bloc amortisseur 1 tfigure 1) est d'abord constitué d'un empilage de treillis 3 que l'on voit mieux sar la figure 2, chacun définissant des cellules individuelles 5 complètement rem-plies d'une mousse de polyuréthane. Evidemment on pourra utiliser toute autre mousse de polymère, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention à la conditionque le matériel possède suffisamment de résistance en com-pression pour constituer un amortisseur de choc convenable.

On se rendra mieux compte de la structure des treillis 3 en se référant à la figure 2 des dessins. On verra que chacun d'eux comporte des parois rigides 7 en gros carton, dans le modèle illustré, ce qui n'exclut pas qu'elles puissent être en plastique ou tout autre matériau convenable. On notera ensuite que ces parois rigides sont de plus parallèles entre elles et qu'elles sont réunies entre elles par des sections de parois flexibles 9. Pour en arriver à un treillis 3 en se servant de parois rigides 7 et de sections de parois flexibles on aura reco~rs à des entailles transversales 11, sur les parois rigides 7, et à des entailles 13 sur les parois flexibles9 permettant de réunir les deux types de parois 7 et 9 par embo;tement des entailles 11 et 13, le tout de fason bien connue.

En pratique, il est essentiel que les parois flexi-bles ainsi que les parois rigides mesurent au moins S centi-mètres de haut. Evidemment, selon les besoins, la hauteurde ces parois pourra varier et aller jusqu'à environ 15 centimètres, et même plus si nécessaire.

Pour obtenir un bloc donnant les résultats voulus, on s'est rendu compte qu'on devrait normalement utiliser un empilage d'environ 5 à 6 treillis. Cependant, il est evident que selon les dimensions et la hauteur des treillis, ainsi que les résultats escomptés, on pourrait en empiler beaucoup plus, selon les besoins comme il va de soi.

:

~38~9 Les dimensions du bloc obtenu ne sont absolument pas critiques, et on n'a qu'à modifier le mode de préparation pour obtenir les grandeurs désirées.

La fabrication de bloc amortisseur selon l'inven-tion,de par la nature des treillis 3, est assez critique.
Pour ce faire, on constitue un empilage d'un certain nombre de treillis, par exemple 6, ainsi qu'on le voit sur la figure 2, on fait en sorte que les arêtes des parois rigides 7 s'entrecroisent ainsi qu'on le voit sur la figure 2, en s'appuyant les unes sur les autres comme on le voit sur la figure 3. De plus, les dimensions des treillis 3 sont choisies de fason à ce que les treillis empilés comme on le voit sur les figures 2 et 3, se superposent exactement.
On réunit ensuite entre eux l'empilage de treillis 3, par exemple en utilisant des ficelles 14, 15 de façon à consti-tuer un tout qui se tient 17, on se munit ensuite d'un moule 19 sous forme d'une boite rectangulaire avec couvercle 21, lequel moule dolt évidemment avoir des dimensions qui correspondent au tout constitue par l'empilage de treillis 17. On verse ensuite une quantité prédéterminée 23 d'un polymère capable de former une mousse tout en prenant de l'expansion,~notamment du polyuréthane. On notera cette opération illustrée en pointillé en figure 3. Il est à
noter que la quantité prédéterminée du polymère 23 doit être tout juste sufflsante tout au plus pour remplir complè-ment le moule à la ~suite de l'expansion. On introduit ensuite l'empilage de treillis 17 dans le moule jusqu'au fond de ce dernier jusqu'à ce que la partie inférieure soit au coeur du polymère. On ferme ensuite 30 le moule et~ on l~aisse le polymère prendre expansion à tra-vers l'empilage de treillis tel qu'on le voit sur la figure 4.

~ -6-~7~3~8~3 Une fois l'opération terminée on ouvre le couvercle 21 et on démoule pour obtenir le bloc amortisseur 1.

L'invention a comme principal avantage de fournir un bloc dont toutes les cellules sont complètement remplies de polymère, c'est à dire que le bloc amortisseur 1 est homogène et possède donc des propriétés uniformes. De plus, on peut faire facilement varier la hauteur des treil-lis utilisés obtenant de la sorte une variation dans les propriétés du bloc amortisseur. Si on le désire, on pour-ràit même utiliser dans un des blocs des treillis de hauteursdiverses s'il s'avérait nécessaire d'obtenir une variation de compression à l'intérieur d'un même bloc. De plus, on fait varier la résistance en compression du ~loc en faisant varier l'épaisseur et/ou la rigidité du matériau constitu-tif des treillis.

On verra dans le tableau qui suit que la résistan-ce en compression du polyuréthane peut varier selon la constitution du bloc. Le premier exemple se rapporte à
l'art antérieur tandis que les exemples qui suivent donnent des résultats effectués avec des blocs selon l'invention.

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Claims (7)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Bloc amortisseur constitué d'un empilage de plusieurs treillis, définissant des cellules individuel-les, chacune étant remplie d'une mousse de polymère, carac-térisé en ce que chacun des treillis comporte des parois rigides et parallèles entre elles, lesdites parois rigides étant réunies entre elles par des sections de parois flexi-bles, les treillis étant empilés les uns sur les autres de façon à ce que les arêtes des parois rigides s'entrecroi-et s'appuient les unes sur les autres, les parois rigides et les sections de parois flexibles mesurant au moins envi-ron 5 centimètres de hauteur.
2. Bloc amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois rigides sont en carton.
3. Bloc amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sections des parois flexibles sont en carton.
4. Bloc amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois rigides et les sections de parois flexibles sont en plastique.
5. Bloc amortisseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parois rigides et les parois flexibles sont munies d'entailles, la réunion desdites parois flexibles auxdites parois rigides se faisant par emboîtement desdites entailles.
6. Bloc amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cellules individuelles sont complè-tement remplies de mousse de polyuréthane.
7. Méthode de fabrication de blocs amortisseurs, caractérisée en ce que l'on se munit de plusieurs treillis chacun comportant des parois rigides et parallèles entre elles, lesdites parois rigides étant réunies entre elles par des sections de parois flexibles, lesdites parois rigi-des et flexibles mesurant au moins environ 5 centimètres de hauteur, on constitue un empilage desdits treillis, de sorte que les arêtes des parois rigides s'entrecroisent en s'appuyant les unes sur les autres, et on les choisit de façon que les treillis empilés les uns sur les autres se superposent exactement, on réunit entre eux les treillis de l'empilage de façon à constituer un tout qui se tient, on verse dans un moule dont les dimensions correspondent audit tout constitué par l'empilage de treillis, une quanti-té prédéterminée d'un polymère capable de former une mousse tout en prenant de l'expansion, ladite quantité suffisant tout au plus à remplir complètement le moule suite à
ladite expansion, on introduit ensuite le dit empilage de treillis dans ledit moule jusqu'au fond de ce dernier au coeur dudit polymère, on ferme ensuite ledit moule et on laisse le polymère prendre de l'expansion à travers l'empl-lage de treillis, et on démoule ensuite pour obtenir ledit bloc amortisseur.
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