FR3055019A1 - PROTECTIVE AND SECURITY DEVICE WITH DISSIPATING SCREEN FIXED BY A CONNECTING CABLE AND PROVIDED WITH A STRUCTURE FRAME AND A MESH NETWORK - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de protection et de sécurité (10) contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée comprend un écran intercepteur (13) dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur (13) pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses. L'écran intercepteur (13) comprend un cadre de structure (14) présentant un contour fermé délimitant intérieurement une ouverture, un réseau maillé (15) dont les bords périphériques sont reliés au cadre de structure (14) de sorte à être maintenu déployé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure (14), et des éléments de fixation aptes à relier mécaniquement le cadre de structure (14) à une ossature (11) dans une position où le cadre de structure (14) et le réseau maillé (15) sont positionnés en travers d'une lumière (12) délimitée par l'ossature (11). Les éléments de fixation comprennent un câble de liaison (18) agencé en boucle fermée et mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure (14) et à des organes de fixation (20) destinés à être fixés sur l'ossature (11).A protection and safety device (10) against free-moving and uncontrolled mass impacts includes a kinetic energy dissipating interceptor screen (13) having an ability to deform at least in part during braking and stopping of the progression of the masses in displacement coming to strike the interceptor screen (13) to participate in the dissipation of the kinetic energy of the masses. The interceptor screen (13) comprises a frame (14) having a closed contour internally defining an opening, a mesh network (15) whose peripheral edges are connected to the frame structure (14) so as to be maintained deployed in through the opening defined by the structural frame (14), and fastening elements adapted to mechanically connect the structural frame (14) to a framework (11) in a position where the structural frame (14) and the mesh network (15) are positioned across a light (12) delimited by the frame (11). The fastening elements comprise a connecting cable (18) arranged in closed loop and mechanically connected successively and alternately to the frame structure (14) and to fasteners (20) to be fixed on the frame (11).
Description
055 019055 019
57725 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE57725 ® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number:
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COURBEVOIE ©IntCI8: E 01 F 7/04 (2017.01)COURBEVOIE © IntCI 8 : E 01 F 7/04 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTIONPATENT INVENTION APPLICATION
A1A1
loA) DISPOSITIF DE PROTECTION ET DE SECURITE AVEC ECRAN DISSIPATEUR FIXE PAR UN CABLE DE LIAISON ET MUNI D'UN CADRE DE STRUCTURE ET D'UN RESEAU MAILLE.loA) PROTECTION AND SECURITY DEVICE WITH DISSIPATOR SCREEN FIXED BY A LINK CABLE AND PROVIDED WITH A STRUCTURE FRAME AND A MESH NETWORK.
FR 3 055 019 - A1 _ Un dispositif de protection et de sécurité (10) contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée comprend un écran intercepteur (13) dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur (13) pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses. L'écran intercepteur (13) comprend un cadre de structure (14) présentant un contour fermé délimitant intérieurement une ouverture, un réseau maillé (15) dont les bords périphériques sont reliés au cadre de structure (14) de sorte à être maintenu déployé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure (14), et des éléments de fixation aptes à relier mécaniquement le cadre de structure (14) à une ossature (11) dans une position où le cadre de structure (14) et le réseau maillé (15) sont positionnés en travers d'une lumière (12) délimitée par l'ossature (11). Les éléments de fixation comprennent un câble de liaison (18) agencé en boucle fermée et mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure (14) et à des organes de fixation (20) destinés à être fixés sur l'ossature (11).FR 3 055 019 - A1 _ A protection and security device (10) against the impacts of masses in free and uncontrolled progression comprises an interceptor screen (13) dissipator of kinetic energy having an ability to deform at least in part during braking and stopping the progression of the moving masses hitting the interceptor screen (13) to participate in the dissipation of the kinetic energy of the masses. The interceptor screen (13) comprises a structural frame (14) having a closed contour internally delimiting an opening, a mesh network (15) whose peripheral edges are connected to the structural frame (14) so as to be kept deployed in through the opening delimited by the structural frame (14), and fastening elements capable of mechanically connecting the structural frame (14) to a frame (11) in a position where the structural frame (14) and the mesh network (15) are positioned across a light (12) delimited by the framework (11). The fastening elements comprise a connecting cable (18) arranged in a closed loop and mechanically connected successively and alternately to the structural frame (14) and to fastening members (20) intended to be fixed to the framework (11).
ii
Dispositif de protection et de sécurité avec écran dissipateur fixé par un câble de liaison et muni d'un cadre de structure et d'un réseau mailléProtection and safety device with dissipating screen fixed by a connecting cable and provided with a structural frame and a mesh network
La présente invention concerne un dispositif de protection et de sécurité contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée. Le dispositif comprend un écran intercepteur dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression de masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses.The present invention relates to a protection and security device against the impacts of masses in free and uncontrolled progression. The device comprises a kinetic energy dissipating interceptor screen having an ability to deform at least partially during braking and stopping the progression of moving masses impacting the intercepting screen to participate in the dissipation of energy kinetics of the masses.
L'invention concerne aussi un système de protection et de sécurité comprenant une ossature délimitant au moins une lumière et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité.The invention also relates to a protection and security system comprising a framework delimiting at least one light and at least one such protection and security device.
La problématique de protéger une zone située en aval sur la trajectoire de masses en progression libre et incontrôlée est connue depuis de nombreuses années.The problem of protecting an area located downstream on the trajectory of masses in free and uncontrolled progression has been known for many years.
Dans le domaine de la protection et de la sécurité en régions montagneuses, il existe ainsi de nombreuses solutions pour protéger des zones contre la chute de pierres ou contre les avalanches. Ces solutions utilisent classiquement des moyens ayant une capacité à dissiper tout ou partie de l'énergie cinétique des masses interceptées.In the field of protection and security in mountainous regions, there are many solutions to protect areas against falling rocks or against avalanches. These solutions conventionally use means having a capacity to dissipate all or part of the kinetic energy of the intercepted masses.
Si ces solutions sont satisfaisantes dans le domaine technique pour lequel elles ont été conçues, elles ne répondent pas nécessairement aux besoins en termes de protection et de sécurité dans d'autres domaines techniques ou de la vie courante où d'autres problématiques sont susceptibles d'apparaitre.If these solutions are satisfactory in the technical field for which they were designed, they do not necessarily meet the needs in terms of protection and security in other technical fields or in everyday life where other problems are likely to appear.
En particulier, il existe un besoin de sécuriser certaines zones, publiques ou à risque comme des installations industrielles sensibles, par exemple contre des impacts d'objets envolés par des tornades ou des équipements et personnes contre la chute d'objets ou les ondes de chocs.In particular, there is a need to secure certain areas, public or at risk, such as sensitive industrial installations, for example against the impact of objects taken off by tornadoes or equipment and people against falling objects or shock waves. .
Il est connu d'aménager une ossature délimitant au moins une lumière à protéger, située en amont de la zone à protéger selon la trajectoire des masses, et un écran intercepteur constitué d'un grillage ou d'un filet fixé à sa périphérie directement sur le contour de la lumière délimitée par l'ossature de sorte à occulter cette lumière.It is known to arrange a framework delimiting at least one light to be protected, situated upstream of the area to be protected according to the trajectory of the masses, and an interceptor screen made up of a mesh or a net fixed at its periphery directly on the outline of the light delimited by the framework so as to obscure this light.
En fonction de la zone à protéger et/ou des objets possiblement envolés contre lesquels il est attendu d'être protégé, le cahier des charges spécifique auquel il est nécessaire de répondre peut varier et devenir beaucoup plus drastique que dans le domaine de la protection dans les zones montagneuses, par exemple en termes de distance de freinage ou de perforation.Depending on the area to be protected and / or the objects which may be flown against which it is expected to be protected, the specific specifications which it is necessary to respond to may vary and become much more drastic than in the field of protection in mountainous areas, for example in terms of braking distance or perforation.
Notamment, le cahier des charges imposé par certains maîtres d'ouvrage peut demander au dispositif de protection et de sécurité de respecter simultanément de multiples contraintes, à savoir l'hypothèse d'un fort effet poinçonnant de l'impact d'un tube de référence avec une énergie très élevée pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilojoules à dissiper sous une déformée limitée, parfois inférieure à 1,5 m.In particular, the specifications imposed by certain contracting authorities may ask the protection and security system to simultaneously respect multiple constraints, namely the assumption of a strong punching effect from the impact of a reference tube with a very high energy which can reach several tens of kilojoules to be dissipated under a limited deformation, sometimes less than 1.5 m.
Or, si les essais et les simulations numériques normalisent classiquement des zones d'impact positionnées à une certaine distance admissible des bords et des coins de la surface de l'écran intercepteur, cette distance n'est pas maîtrisée dans la réalité. II devient difficile d'estimer le comportement du dispositif de protection en situation d'impact à proximité des bords ou des coins. II est connu d'adjoindre des plaques de blindage dans les coins, mais elles ne règlent que partiellement le problème. Lorsqu'on représente l'évolution de la force équivalente à reprendre globalement par l'écran intercepteur classique (grillage ou filet liaisonné sur son pourtour à une ossature par des manilles, cette condition aux limites étant considérée comme articulée mais non déformable) sous l'impact de référence évoqué précédemment en fonction de la distance entre la zone d'impact et le bord de la surface de l'écran intercepteur, il est constaté que la force équivalente croît quasiment de manière exponentielle au fur et à mesure que la distance diminue. Autrement dit, plus l'impact se rapproche des bords et des coins de l'écran intercepteur, plus la force de réaction équivalente est élevée, notamment en raison d'une capacité de déformation quasi nulle dans cette zone, rendant la décélération infinie.However, if the tests and numerical simulations conventionally normalize impact zones positioned at a certain admissible distance from the edges and corners of the surface of the interceptor screen, this distance is not controlled in reality. It becomes difficult to estimate the behavior of the protection device in an impact situation near edges or corners. It is known to add shielding plates in the corners, but they only partially solve the problem. When we represent the evolution of the equivalent force to be taken up overall by the conventional interceptor screen (mesh or net linked on its periphery to a frame by shackles, this boundary condition being considered as articulated but not deformable) under the reference impact mentioned previously as a function of the distance between the impact zone and the edge of the surface of the interceptor screen, it is found that the equivalent force increases almost exponentially as the distance decreases. In other words, the closer the impact is to the edges and corners of the interceptor screen, the higher the equivalent reaction force, in particular due to an almost zero deformation capacity in this area, making the deceleration infinite.
Ainsi, à proximité du pourtour, il y a un seuil de distance critique où la force à reprendre par l'écran intercepteur est susceptible de dépasser sa propre capacité de résistance.Thus, near the periphery, there is a critical distance threshold where the force to be taken up by the interceptor screen is likely to exceed its own resistance capacity.
La situation est encore plus critique pour des dispositifs où l'écran intercepteur est composé d'au moins deux couches superposées si celles-ci sont disjointes. En effet, en fonction de l'intervalle séparant les deux couches, la première couche s'enfonce d'abord sans entrer en contact avec la seconde couche. Géométriquement, la seconde couche est donc mobilisée tardivement et alors que la première couche est déjà largement sollicitée, voire alors qu'elle a déjà pu atteindre sa limite de rupture. Au pire, le dispositif agit alors, non pas de manière coordonnée, mais comme s'il était équivalent à une séquence successive de monocouches dont les capacités sont majoritairement consommées avant que la suivante ne vienne la renforcer voire juste la suppléer si la rupture est déjà atteinte : faute d'une coopération efficace des différentes couches, la résistance apparente est donc fortement minorée. Dans ces situations, la problématique de résistance à proximité des bords et des coins de l'écran intercepteur est essentielle.The situation is even more critical for devices where the interceptor screen is composed of at least two superimposed layers if these are separated. Indeed, depending on the interval separating the two layers, the first layer sinks first without coming into contact with the second layer. Geometrically, the second layer is therefore mobilized late and while the first layer is already widely stressed, even when it has already reached its breaking limit. At worst, the device then acts, not in a coordinated manner, but as if it were equivalent to a successive sequence of monolayers whose capacities are mainly consumed before the next one comes to reinforce it or even just to replace it if the rupture is already impairment: in the absence of effective cooperation from the different layers, the apparent resistance is therefore greatly reduced. In these situations, the problem of resistance near the edges and corners of the interceptor screen is essential.
La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients listés ci-dessus.The present invention aims to solve all or part of the drawbacks listed above.
Dans ce contexte, il existe un besoin de fournir un dispositif de protection et de sécurité du type précité, qui soit simple de fabrication et de pose, efficace et résistant en situation d'impact, notamment sur toute la surface à protéger, tout en restant économique, léger et transposable à différentes ossatures porteuses même existantes.In this context, there is a need to provide a protection and security device of the aforementioned type, which is simple to manufacture and install, effective and resistant in an impact situation, in particular over the entire surface to be protected, while remaining economical, light and transferable to different load-bearing structures, even existing ones.
A cet effet, il est proposé un dispositif de protection et de sécurité contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée comprenant un écran intercepteur dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique desdites masses, dans lequel l'écran intercepteur comprend un cadre de structure présentant un contour fermé délimitant intérieurement une ouverture, un réseau maillé dont les bords périphériques sont reliés au cadre de structure de sorte à être maintenu déployé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure, et des éléments de fixation aptes à relier mécaniquement le cadre de structure à une ossature dans une configuration où le cadre de structure et le réseau maillé sont positionnés en travers d'une lumière délimitée par l'ossature, les éléments de fixation comprenant un câble de liaison agencé en boucle fermée et mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure et à des organes de fixation destinés à être connectés à l'ossature.To this end, it is proposed a device for protection and security against the impacts of masses in free and uncontrolled progression comprising a screen interceptor kinetic energy dissipator having an ability to deform at least in part during braking and stopping. the progression of the moving masses impacting the interceptor screen to participate in the dissipation of the kinetic energy of said masses, in which the interceptor screen comprises a structural frame having a closed contour internally delimiting an opening, a mesh network of which the peripheral edges are connected to the structural frame so as to be kept deployed across the opening delimited by the structural frame, and fastening elements capable of mechanically connecting the structural frame to a frame in a configuration where the frame structure and the mesh network are positioned across a delimited light ée by the frame, the fastening elements comprising a connecting cable arranged in a closed loop and mechanically connected successively and alternately to the structural frame and to fastening members intended to be connected to the frame.
Selon un mode de réalisation particulier, le réseau maillé est constitué par une ou plusieurs couches d'un filet ou d'un grillage présentant une pluralité de câbles ou de fils entrecroisés pour délimiter une pluralité de mailles réparties sur la surface du réseau maillé.According to a particular embodiment, the mesh network is constituted by one or more layers of a net or a mesh having a plurality of cables or wires intertwined to delimit a plurality of meshes distributed over the surface of the mesh network.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le câble de liaison s'étend en périphérie du cadre de structure, à l'extérieur de celui-ci et sur tout son pourtour.According to another particular embodiment, the connecting cable extends around the periphery of the structural frame, outside of it and over its entire periphery.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le câble de liaison traverse alternativement des passages frottant intégrés au cadre de structure et les organes de fixation destinés à être fixés à l'ossature.According to another particular embodiment, the connecting cable alternately passes through rubbing passages integrated into the structural frame and the fixing members intended to be fixed to the frame.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque organe de fixation est constitué par une manille dans laquelle le câble de liaison passe à travers.According to another particular embodiment, each fixing member is constituted by a shackle in which the connecting cable passes through.
Selon un autre mode de réalisation particulier, les éléments de fixation comprennent, outre le câble de liaison, d'une part une pluralité de pattes de fixation fusibles à rupture prédéterminée sous charge, solidaires du cadre de structure en étant échelonnées le long de son périmètre, et d'autre part une pluralité d'organes de serrage où chaque organe de serrage est apte à assurer le serrage de l'une des pattes de fixation contre l'ossature, notamment par boulonnage.According to another particular embodiment, the fastening elements comprise, in addition to the connecting cable, on the one hand a plurality of fusible fixing lugs with predetermined rupture under load, integral with the structural frame being staggered along its perimeter , and on the other hand a plurality of clamping members where each clamping member is capable of ensuring the clamping of one of the fixing lugs against the frame, in particular by bolting.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque bord du cadre de structure est constitué par un profilé en métal ayant une section de coupe présentant au moins deux flancs latéraux opposés en regard l'un de l'autre enchâssant un bord périphérique correspondant du réseau maillé.According to another particular embodiment, each edge of the structural frame is constituted by a metal profile having a cutting section having at least two opposite lateral flanks opposite one another embedding a corresponding peripheral edge of the mesh network .
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque bord du cadre de structure comprend une pluralité d'éléments de retenue de l'une des mailles du réseau maillé, venant chacun se loger individuellement dans une maille correspondante du réseau maillé.According to another particular embodiment, each edge of the structural frame comprises a plurality of retaining elements of one of the meshes of the mesh network, each coming to be housed individually in a corresponding mesh of the mesh network.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, chaque élément de retenue est constitué par un boulon entretoise reliant les deux flancs latéraux du profilé en métal.According to yet another particular embodiment, each retaining element is constituted by a spacer bolt connecting the two lateral sides of the metal profile.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, la boucle fermée formée par le câble de liaison comprend, sur sa longueur, au moins un dissipateur d'énergie.According to yet another particular embodiment, the closed loop formed by the connecting cable comprises, along its length, at least one energy dissipator.
II est également proposé un système de protection et de sécurité comprenant une ossature délimitant au moins une lumière et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité dont les organes de fixation sont connectés à l'ossature d'une manière telle que l'écran intercepteur est positionné en travers de ladite lumière.A protection and security system is also proposed, comprising a framework delimiting at least one light and at least one such protection and security device, the fixing members of which are connected to the framework in such a way that the screen interceptor is positioned across said lumen.
Selon un mode de réalisation particulier, le câble de liaison assure une liaison non rigide entre l'ossature et le cadre de structure autorisant un déplacement relatif prédéterminé selon les six degrés de liberté entre l'ossature et le cadre de structure sans rupture du câble de liaison durant toute déformation plastique du cadre de structure induite par l'impact de la masse interceptée par le réseau maillé.According to a particular embodiment, the connecting cable provides a non-rigid connection between the frame and the structural frame allowing a predetermined relative movement according to the six degrees of freedom between the frame and the structural frame without breaking the cable. connection during any plastic deformation of the structural frame induced by the impact of the mass intercepted by the mesh network.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :The invention will be better understood with the aid of the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples and represented in the appended drawings, in which:
la Figure 1 est une vue de dessus d'un exemple de dispositif de protection et de sécurité selon l'invention, la Figure 2 illustre, en perspective, une partie de l'écran intercepteur utilisé dans le dispositif de la Figure 1, la Figure 3 représente une partie du réseau maillé de l'écran intercepteur, les Figures 4 et 5 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact au centre de l'écran intercepteur pour une surface à occulter de 3,8 m par 3,6 m, les Figures 6 et 7 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé à 40 cm du bord intérieur de l'ossature pour une surface de l'écran interpecteur de 3,8 m par 3,6 m, les Figures 8 et 9 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé à proximité du coin (à 40 cm des deux bords sécants de l'ossature) de l'écran intercepteur pour une surface à occulter de 2,5 m par 2,5 m, la Figure 10 montre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé au centre de l'un des bords du cadre de structure de l'écran intercepteur, la Figure 11 illustre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact situé exactement au coin du cadre de structure de l'écran intercepteur, et la Figure 12 représente la distribution de l'énergie d'impact, en fonction du temps, entre l'impacteur, l'écran intercepteur, le câble de liaison et l'ossature.Figure 1 is a top view of an example of protection and security device according to the invention, Figure 2 illustrates, in perspective, part of the interceptor screen used in the device of Figure 1, Figure 3 represents a part of the mesh network of the interceptor screen, FIGS. 4 and 5 show the digital simulation in the hypothesis of an impact at the center of the interceptor screen for a surface to be obscured of 3.8 m by 3, 6 m, Figures 6 and 7 show the numerical simulation on the assumption of an impact located 40 cm from the inside edge of the framework for an area of the interoperative screen of 3.8 m by 3.6 m, Figures 8 and 9 show the digital simulation on the assumption of an impact located near the corner (40 cm from the two intersecting edges of the framework) of the interceptor screen for a surface to be obscured of 2.5 m by 2.5 m, Figure 10 shows the numerical simulation on the assumption of an impact located in the center of one of the edges of the structure frame of the interceptor screen, Figure 11 illustrates the numerical simulation on the assumption of an impact located exactly at the corner of the structure frame of the interceptor screen, and Figure 12 represents the distribution of impact energy, as a function of time, between the impactor, the interceptor screen, the connection cable and the framework.
En référence aux Figures 1 à 12 annexées telles que présentées sommairement ci-dessus, l'invention concerne essentiellement un dispositif de protection et de sécurité 10 contre les impacts de masses en progression libre et incontrôlée. Notamment, le dispositif de protection et de sécurité 10 a pour objectif essentiel de sécuriser certaines zones publiques ou à risque comme des installations industrielles sensibles, par exemple contre des impacts d'objets envolés par des tornades ou des équipements et personnes contre la chute d'objets. Ces objets dont la trajectoire, la présence et la teneur sont aléatoires, incontrôlées, inconnues et imprévisibles par définition, sont appelées « masses » par la suite.Referring to Figures 1 to 12 attached as briefly presented above, the invention essentially relates to a protection and security device 10 against the impacts of masses in free and uncontrolled progression. In particular, the protection and security device 10 has the essential objective of securing certain public or risk areas such as sensitive industrial installations, for example against the impact of objects taken off by tornadoes or equipment and people against the fall of objects. These objects whose trajectory, presence and content are random, uncontrolled, unknown and unpredictable by definition, are called "masses" later.
Le dispositif de protection et de sécurité 10 vient se monter sur une ossature 11 délimitant au moins une lumière 12, le dispositif 10 ainsi monté occultant la totalité de la lumière pour empêcher les masses de passer à travers la lumière 12.The protection and security device 10 is mounted on a frame 11 delimiting at least one lumen 12, the device 10 thus mounted obscures all of the lumen to prevent the masses from passing through the lumen 12.
Le dispositif de protection et de sécurité 10 comprend un écran intercepteur 13 dissipateur d'énergie cinétique ayant une aptitude à se déformer au moins en partie durant le freinage et l'arrêt de la progression des masses en déplacement venant percuter l'écran intercepteur 13 pour participer à la dissipation de l'énergie cinétique des masses qui viennent percuter l'écran intercepteur 13. L'écran intercepteur 13 est fixé à l'ossature 11 par des éléments de fixation utilisant des premiers et deuxièmes moyens parallèles et indépendants, décrits en détails plus loin. La fixation de l'écran intercepteur 13 est réalisée de sorte que l'écran intercepteur 13 est positionné en travers de cette lumière 12 afin de l'occulter, notamment sur toute sa surface.The protection and security device 10 comprises an interceptor screen 13 dissipating kinetic energy having an ability to deform at least in part during braking and stopping the progression of the moving masses coming into collision with the interceptor screen 13 to participate in the dissipation of the kinetic energy of the masses which strike the interceptor screen 13. The interceptor screen 13 is fixed to the frame 11 by fastening elements using first and second parallel and independent means, described in detail further. The interceptor screen 13 is fixed so that the interceptor screen 13 is positioned across this light 12 so as to obscure it, in particular over its entire surface.
L'ossature 11 est une structure de support aménagée en amont d'une zone à protéger contre les impacts des masses suivant le sens de déplacement possible de ces masses. La nature et la conception de l'ossature 11 peuvent être quelconques. A titre d'exemple, elle est formée en acier. Il peut s'agir de l'assemblage de profilés en acier agencés pour délimiter un cadre à contour fermé délimitant intérieurement une ouverture constitutive de la lumière 12 en travers de laquelle l'écran intercepteur 13 est maintenu grâce aux éléments de fixation. La lumière 12 est par exemple de forme rectangulaire (ce qui est le cas représenté) ou triangulaire. D'autre part, l'ossature 11 peut être agencée de sorte à délimiter une pluralité de lumières 12 distinctes, réparties en réseau sur la surface de l'ossature 11. L'ossature peut être plate ou présenter une surface gauche, par exemple sous la forme d'une voûte. Dans l'hypothèse d'une forme rectangulaire, les dimensions de chaque lumière peuvent varier typiquement de 2,5 m par 2,5 m jusqu'à atteindre au moins 5 m de côté. Par exemple, les hypothèses de calcul des Figures 4 à 7 prennent en compte une lumière 12 de forme rectangulaire de 3,6 m par 3,8 m.The frame 11 is a support structure arranged upstream of an area to be protected against the impacts of masses according to the possible direction of movement of these masses. The nature and the design of the framework 11 can be any. For example, it is made of steel. It may be the assembly of steel profiles arranged to delimit a frame with a closed contour internally delimiting an opening constituting the lumen 12 through which the interceptor screen 13 is held thanks to the fixing elements. The light 12 is for example rectangular (which is the case shown) or triangular. On the other hand, the frame 11 can be arranged so as to delimit a plurality of distinct openings 12, distributed in a network on the surface of the frame 11. The frame can be flat or have a left surface, for example under the shape of a vault. In the hypothesis of a rectangular shape, the dimensions of each light can typically vary from 2.5 m by 2.5 m until reaching at least 5 m side. For example, the calculation hypotheses in Figures 4 to 7 take into account a light 12 of rectangular shape of 3.6 m by 3.8 m.
L'écran intercepteur 13 comprend :The interceptor screen 13 includes:
un cadre de structure 14 présentant un contour fermé délimitant intérieurement une ouverture, un réseau maillé 15 dont les bords périphériques sont reliés au cadre de structure 14 de sorte à être maintenu déployé en travers de l'ouverture délimitée par le cadre de structure 14, et des éléments de fixation aptes à relier mécaniquement le cadre de structure 14 à l'ossature 11 dans une configuration où le cadre de structure 14 et le réseau maillé 15 sont positionnés en travers de la lumière 12 délimitée par l'ossature 11, les éléments de fixation comprenant un câble de liaison 18 agencé en boucle fermée et mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure 14 et à des organes de fixation 20 destinés à être connectés à l'ossature 11.a structure frame 14 having a closed contour internally delimiting an opening, a mesh network 15 whose peripheral edges are connected to the structure frame 14 so as to be kept deployed across the opening delimited by the structure frame 14, and fastening elements capable of mechanically connecting the structural frame 14 to the frame 11 in a configuration where the structural frame 14 and the mesh network 15 are positioned across the lumen 12 delimited by the frame 11, the elements of fixing comprising a connecting cable 18 arranged in a closed loop and mechanically connected successively and alternately to the structural frame 14 and to fixing members 20 intended to be connected to the framework 11.
L'invention concerne aussi un système de protection et de sécurité comprenant l'ossature 11 délimitant au moins une lumière 12 et au moins un tel dispositif de protection et de sécurité 10 dont les organes de fixation 20 sont fixés à l'ossature 11 d'une manière telle que l'écran intercepteur 13 est positionné en travers de ladite lumière 12.The invention also relates to a protection and security system comprising the frame 11 delimiting at least one lumen 12 and at least one such protection and security device 10 whose fastening members 20 are fixed to the frame 11 of in such a way that the interceptor screen 13 is positioned across said light 12.
Dans ce système, le câble de liaison 18 est ainsi mécaniquement relié successivement et alternativement au cadre de structure 14, notamment par l'intermédiaire de passages frottant 19 évoqués plus loin, et à l'ossature 11 par l'intermédiaire des organes de fixation 20 fixés à l'ossature 11.In this system, the connecting cable 18 is thus mechanically connected successively and alternately to the structural frame 14, in particular by means of rubbing passages 19 mentioned below, and to the framework 11 by means of the fixing members 20 fixed to the frame 11.
Comme cela est visible sur la Figure 1, le câble de liaison 18 s'étend en périphérie du cadre de structure 14, à l'extérieur de celui-ci et surtout son pourtour.As can be seen in Figure 1, the connecting cable 18 extends around the periphery of the structural frame 14, outside of it and especially its periphery.
De manière générale, le câble de liaison 18 assure une liaison non rigide entre l'ossature 11 et le cadre de structure 14, notamment autorisant un déplacement relatif prédéterminé selon les six degrés de liberté (trois degrés de rotation et trois degrés de translation) entre l'ossature 11 et le cadre de structure 14 sans rupture du câble de liaison 18 durant toute déformation plastique du cadre de structure 14 induite par l'impact de la masse interceptée par le réseau maillé 15.In general, the connecting cable 18 provides a non-rigid connection between the frame 11 and the structural frame 14, in particular allowing a predetermined relative movement according to the six degrees of freedom (three degrees of rotation and three degrees of translation) between the framework 11 and the structural frame 14 without breaking the connecting cable 18 during any plastic deformation of the structural frame 14 induced by the impact of the mass intercepted by the mesh network 15.
Selon un mode de réalisation donnant entière satisfaction en pratique, et en référence à la Figure 2, chaque bord du cadre de structure 14 est constitué par un profilé en métal ayant une section de coupe présentant au moins deux flancs latéraux opposés en regard l'un de l'autre enchâssant le bord périphérique correspondant du réseau maillé 15. Chaque profilé peut être monobloc sous la forme d'une section en U ou alternativement être constitué par l'assemblage entre eux d'une cornière de section en forme de L et d'un profilé plat, solidarisés entre eux par tout moyen mécanique connu.According to one embodiment giving complete satisfaction in practice, and with reference to Figure 2, each edge of the structural frame 14 is constituted by a metal profile having a cutting section having at least two opposite lateral flanks opposite one on the other embedding the corresponding peripheral edge of the mesh network 15. Each profile can be in one piece in the form of a U-shaped section or alternatively be constituted by the assembly between them of a section angle L-shaped and d 'a flat profile, joined together by any known mechanical means.
Afin de rester simple et économique tout en étant particulièrement efficace en terme de robustesse, un mode de réalisation particulier prévoit que chaque bord du cadre de structure 14 comprenne une pluralité d'éléments de retenue 16 où chaque élément de retenue 16 retient l'une des mailles 17 du réseau maillé 15. Pour cela, chaque élément de retenue 16 vient se loger individuellement dans une maille 17 correspondante du réseau maillé 15. Comme cela est visible sur la Figure 2, chaque élément de retenue 16 peut en particulier être constitué par un boulon entretoise reliant les deux flancs latéraux du profilé en métal constitutif de chaque bord du cadre de structure 14. Dans ce cas particulier, chaque élément de retenue 16 participe en plus de manière très efficace à la rigidité globale du cadre de structure 14.In order to remain simple and economical while being particularly effective in terms of robustness, a particular embodiment provides that each edge of the structural frame 14 comprises a plurality of retaining elements 16 where each retaining element 16 retains one of the mesh 17 of the mesh network 15. For this, each retaining element 16 is housed individually in a corresponding mesh 17 of the mesh network 15. As can be seen in FIG. 2, each retaining element 16 can in particular be constituted by a spacer bolt connecting the two lateral sides of the metal profile constituting each edge of the structural frame 14. In this particular case, each retaining element 16 also contributes very effectively to the overall rigidity of the structural frame 14.
En complément du cadre de structure 14 et du réseau maillé 15, l'écran intercepteur 13 comprend donc les éléments de fixation qui ont été mentionnés précédemment et qui sont aptes à assurer la fixation de l'écran intercepteur 13 sur le contour de la lumière 12 délimitée par l'ossature 11 de sorte à être positionné en travers de la lumière 12 pour préserver la zone située en aval de risques d'impacts des masses. Il a été évoqué que ces éléments de fixation comprenaient des premiers et deuxièmes moyens parallèles et indépendants. La fonction des premiers et deuxièmes moyens est de relier mécaniquement le cadre de structure 14 à l'ossature 11, respectivement selon une liaison déformable non rigide et selon une liaison rigide sécable. Contrairement à l'art antérieur évoqué en préambule, il n'y a donc aucune liaison directe entre l'ossature 11 et le réseau maillé 15. Les premiers moyens comprennent le câble de liaison 18 et les organes de fixation 20 évoqués ci-dessus. Pour obtenir la forme générale d'une boucle fermée, le câble 18 est par exemple refermé sur lui-même selon une technique de manchonnage. Un mou suffisant est prévu pour que le câble de liaison 18 ne soit pas tendu lors de la mise en place. A titre d'exemple, le câble 18 est réalisé en métal, selon un diamètre de l'ordre de 20 mm.In addition to the structural frame 14 and the mesh network 15, the interceptor screen 13 therefore comprises the fixing elements which have been mentioned previously and which are capable of ensuring the fixing of the interceptor screen 13 on the outline of the light 12 delimited by the framework 11 so as to be positioned across the light 12 to preserve the zone located downstream from risks of impact from the masses. It was mentioned that these fasteners included first and second parallel and independent means. The function of the first and second means is to mechanically connect the structural frame 14 to the frame 11, respectively according to a non-rigid deformable connection and according to a breakable rigid connection. Unlike the prior art mentioned in the preamble, there is therefore no direct connection between the framework 11 and the mesh network 15. The first means include the connecting cable 18 and the fixing members 20 mentioned above. To obtain the general shape of a closed loop, the cable 18 is for example closed on itself according to a sleeving technique. Sufficient slack is provided so that the connecting cable 18 is not stretched during installation. For example, the cable 18 is made of metal, with a diameter of the order of 20 mm.
Selon un mode de réalisation particulier, la boucle fermée formée par le câble de liaison 18 comprend, sur sa longueur, au moins un dissipateur d'énergie. Un tel dissipateur d'énergie est un mécanisme connu en soi de l'Homme du Métier, apte à dissiper au moins une partie de l'énergie lorsqu'un effort de traction lui est appliqué. Cette disposition permet d'offrir un allongement supplémentaire tout en dissipant également une partie de l'énergie cinétique transmise par la masse interceptée par l'écran intercepteur 13.According to a particular embodiment, the closed loop formed by the connecting cable 18 comprises, along its length, at least one energy dissipator. Such an energy dissipator is a mechanism known per se to those skilled in the art, capable of dissipating at least part of the energy when a tensile force is applied to it. This arrangement makes it possible to offer additional elongation while also dissipating part of the kinetic energy transmitted by the mass intercepted by the interceptor screen 13.
En référence maintenant aux Figures 2 et 3, le réseau maillé 15 est constitué par une ou plusieurs couches d'un filet ou d'un grillage présentant une pluralité de câbles ou de fils entrecroisés pour délimiter une pluralité de mailles 17 réparties sur la surface du réseau maillé 15. Le cas particulier de la Figure 2 prévoit deux couches de grillage ou de filet superposées, éventuellement reliées entre elles. La manière d'organiser chaque couche et éventuellement d'organiser la liaison entre les couches superposées sont fonction du comportement général qui sera recherché au moment de l'impact des masses pour le réseau maillé 15. Cette conception pourra être appréciée en fonction des connaissances de l'Homme du Métier dans le domaine et pourra être précisée à l'aide de simulations numériques qui sont possibles dans ce domaine.Referring now to Figures 2 and 3, the mesh network 15 is constituted by one or more layers of a net or a mesh having a plurality of cables or wires intertwined to delimit a plurality of meshes 17 distributed over the surface of the mesh network 15. The particular case of Figure 2 provides two layers of mesh or mesh superimposed, possibly connected together. The manner of organizing each layer and possibly of organizing the connection between the superimposed layers depends on the general behavior which will be sought at the time of the impact of the masses for the mesh network 15. This design can be appreciated according to the knowledge of the skilled person in the field and can be specified using numerical simulations which are possible in this field.
A titre d'exemple purement illustratif donnant satisfaction en termes de comportement et de résistance, et en référence à la Figure 3 en particulier, chaque maille 17 peut présenter une géométrie de type diamant, avec par exemple un angle de maille β de l'ordre de 50°, ou carrée. Le diamètre du fil de métal utilisé pour réaliser les mailles 17 peut être compris entre 3 et 5 mm en acier à Haute Limite Elastique. La longueur D de la maille 17 est par exemple égale à 100 mm tandis que sa largeur d est égale à 70 mm.As a purely illustrative example giving satisfaction in terms of behavior and resistance, and with reference to FIG. 3 in particular, each mesh 17 can have a diamond type geometry, with for example a mesh angle β of the order 50 °, or square. The diameter of the metal wire used to make the meshes 17 can be between 3 and 5 mm in high elastic limit steel. The length D of the mesh 17 is for example equal to 100 mm while its width d is equal to 70 mm.
Selon un mode de réalisation simple et efficace, chaque organe de fixation 20 destiné à être solidarisé à l'ossature 11 est constitué par une manille dans laquelle le câble de liaison 18 passe à travers. Chaque passage frottant 19 au niveau duquel le câble de liaison 18 est relié mécaniquement au cadre de structure 14 est intégré au cadre de structure 14, par exemple obtenu à l'aide d'un organe passe-câble solidaire de l'un des bords du cadre de structure 14.According to a simple and effective embodiment, each fixing member 20 intended to be secured to the frame 11 is constituted by a shackle in which the connecting cable 18 passes through. Each rubbing passage 19 at which the connecting cable 18 is mechanically connected to the structural frame 14 is integrated into the structural frame 14, for example obtained by means of a cable pass member secured to one of the edges of the structural frame 14.
Comme indiqué précédemment, les éléments de fixation du cadre de structure 14 à l'ossature 11 comprennent, outre le câble de liaison 18, les organes de fixation 20 et les passages frottant 19, des deuxièmes moyens qui sont totalement dissociés et indépendants. Ces deuxièmes moyens comprennent d'une part une pluralité de pattes de fixation fusibles 21 à rupture prédéterminée sous charge, solidaires du cadre de structure 14 en étant échelonnées le long de son périmètre, et d'autre part une pluralité d'organes de serrage où chaque organe de serrage assure le serrage de l'une des pattes de fixation 21 contre l'ossature 11, notamment par boulonnage.As indicated above, the elements for fixing the structural frame 14 to the frame 11 comprise, in addition to the connecting cable 18, the fixing members 20 and the rubbing passages 19, second means which are completely dissociated and independent. These second means comprise on the one hand a plurality of fusible fixing lugs 21 with predetermined rupture under load, integral with the structural frame 14 by being staggered along its perimeter, and on the other hand a plurality of clamping members where each clamping member clamps one of the fixing lugs 21 against the frame 11, in particular by bolting.
La fonction de ces pattes de fixation fusibles 21 est très différente de celle conférée par le câble de liaison 18 agencé de la manière décrite précédemment. Les pattes de fixation fusibles 21 sont rigides et assurent une fixation rigide du cadre de structure 14 à l'ossature 11. II s'agit d'une disposition inverse à la fixation déformable et allongeable conférée par le câble de liaison 18, comme il l'a déjà été indiqué. En pratique, les pattes 21 assurent une liaison fixe à l'état normal (en dehors des situations d'interception de masses dont l'énergie cinétique est susceptible d'entraîner la rupture prédéterminée des pattes 21) afin d'éviter les battements possibles de l'écran intercepteur 13 par rapport à l'ossature 11 dus aux conditions atmosphériques normales. Lorsqu'une masse est interceptée par l'écran intercepteur 13, les pattes fusibles 21 se rompent afin de laisser agir les premiers moyens assurés ίο par le câble de liaison 18 et ses éléments de liaison mécanique au cadre 14 et à l'ossature 11.The function of these fuse fixing lugs 21 is very different from that conferred by the connecting cable 18 arranged in the manner described above. The fusible fixing lugs 21 are rigid and provide rigid fixing of the structural frame 14 to the frame 11. This is a reverse arrangement to the deformable and elongable fixing conferred by the connecting cable 18, as it l has already been indicated. In practice, the lugs 21 provide a fixed connection in the normal state (apart from situations of interception of masses whose kinetic energy is likely to cause the predetermined rupture of the lugs 21) in order to avoid the possible beats of the interceptor screen 13 relative to the frame 11 due to normal atmospheric conditions. When a mass is intercepted by the interceptor screen 13, the fusible lugs 21 break in order to allow the first means provided by the connection cable 18 and its mechanical connection elements to the frame 14 and to the frame 11 to act.
Les Figures 4 à 9 fournissent ensuite trois exemples d'impacts numériques, respectivement au centre, à proximité d'un bord et à proximité d'un coin du réseau maillé 15 en prenant comme hypothèses que l'impact est réalisé par un tube de référence 22 selon une énergie d'impact de 50 kJ à une vitesse d'impact de 28 m/s.Figures 4 to 9 then provide three examples of digital impacts, respectively in the center, near an edge and near a corner of the mesh network 15, assuming that the impact is achieved by a reference tube 22 at an impact energy of 50 kJ at an impact speed of 28 m / s.
Les Figures 4 et 5 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact du tube de référence 22 au centre de l'écran intercepteur 13 pour une surface à occulter de 3,8 m par 3,6 m. La Figure 4 montre une vue de dessus et une vue de côté du dispositif 10 au moment de l'impact et la Figure 5 montre l'analyse énergétique correspondante en fonction du temps compté à partir de l'impact. La courbe Cl montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le câble 18. La courbe C2 montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le cadre 14. Les courbes C3 et C4 montrent l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée respectivement par la première couche et par la deuxième couche du réseau maillé 15.Figures 4 and 5 show the digital simulation on the assumption of an impact of the reference tube 22 at the center of the interceptor screen 13 for a surface to be obscured of 3.8 m by 3.6 m. Figure 4 shows a top view and a side view of the device 10 at the time of impact and Figure 5 shows the corresponding energy analysis as a function of time counted from impact. Curve C1 shows the evolution over time of the energy absorbed by the cable 18. Curve C2 shows the evolution over time of the energy absorbed by the frame 14. Curves C3 and C4 show the evolution in the time of the energy absorbed respectively by the first layer and by the second layer of the mesh network 15.
Les Figures 6 et 7 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact du tube de référence 22 situé à 40 cm du bord intérieur de l'ossature 11 pour une surface de l'écran interpecteur de 3,8 m par 3,6 m. La Figure 6 montre une vue de dessus et une vue de côté du dispositif 10 au moment de l'impact et la Figure 7 montre l'analyse énergétique correspondante en fonction du temps compté à partir de l'impact. La courbe C5 montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le câble 18. La courbe C6 montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le cadre 14. Les courbes C7 et C8 montrent l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée respectivement par la première couche et par la deuxième couche du réseau maillé 15.Figures 6 and 7 show the numerical simulation on the assumption of an impact of the reference tube 22 located 40 cm from the inner edge of the framework 11 for an area of the interoperative screen of 3.8 m by 3, 6 m. Figure 6 shows a top view and a side view of the device 10 at the time of impact and Figure 7 shows the corresponding energy analysis as a function of the time counted from impact. Curve C5 shows the evolution over time of the energy absorbed by the cable 18. Curve C6 shows the evolution over time of the energy absorbed by the frame 14. Curves C7 and C8 show the evolution in the time of the energy absorbed respectively by the first layer and by the second layer of the mesh network 15.
Les Figures 8 et 9 montrent la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact du tube de référence 22 situé à proximité du coin (à 40 cm des deux bords sécants de l'ossature 11) de l'écran intercepteur 13 pour une surface à occulter de 2,5 m par 2,5 m. La Figure 8 montre une vue de dessus et une vue de côté du dispositif 10 au moment de l'impact et la Figure 9 montre l'analyse énergétique correspondante en fonction du temps compté à partir de l'impact. La courbe C9 montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le câble 18. La courbe CIO montre l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée par le cadre 14. Les courbesFigures 8 and 9 show the digital simulation on the assumption of an impact of the reference tube 22 located near the corner (40 cm from the two intersecting edges of the frame 11) of the interceptor screen 13 for a surface to conceal 2.5 m by 2.5 m. Figure 8 shows a top view and a side view of the device 10 at the time of impact and Figure 9 shows the corresponding energy analysis as a function of the time counted from impact. Curve C9 shows the evolution over time of the energy absorbed by the cable 18. The CIO curve shows the evolution over time of the energy absorbed by the frame 14. The curves
Cil et C12 montrent l'évolution dans le temps de l'énergie absorbée respectivement par la première couche et par la deuxième couche du réseau maillé 15.C11 and C12 show the evolution over time of the energy absorbed respectively by the first layer and by the second layer of the mesh network 15.
En référence à la figure 12, une analyse énergétique globale à l'échelle du dispositif 10 dans sa globalité permet effectivement d'illustrer la distribution de l'énergie d'impact :With reference to FIG. 12, a global energy analysis on the scale of the device 10 as a whole effectively makes it possible to illustrate the distribution of the impact energy:
la courbe C13 correspond à l'énergie cinétique globale : elle confirme que le tube de référence 22 injecte au dispositif 10 une quantité d'énergie de l'ordre de 50 kJ et une restitution partielle d'une part par ce tube 22 et d'autre part par le mouvement des autres composants tels que les couches de réseau maillé, la courbe C14 correspond à l'énergie de déformation qui se répartit dans les composants du dispositif 10 : elle cumule la déformation élastique réversible et la dissipation plastique, la courbe C15 correspond à la somme du frottement entre les différents composants du dispositif de protection et de sécurité 10.the curve C13 corresponds to the overall kinetic energy: it confirms that the reference tube 22 injects the device 10 with an amount of energy of the order of 50 kJ and a partial restitution on the one hand by this tube 22 and on the other hand by the movement of the other components such as the mesh network layers, the curve C14 corresponds to the deformation energy which is distributed in the components of the device 10: it combines the reversible elastic deformation and the plastic dissipation, the curve C15 corresponds to the sum of the friction between the various components of the protection and safety device 10.
La courbe C16, correspondant à la somme des courbes C13 à C15, est sensiblement constante, ce qui montre bien une somme constante d'énergie correspondant au transfert de l'énergie sous ses différentes formes.Curve C16, corresponding to the sum of curves C13 to C15, is substantially constant, which clearly shows a constant sum of energy corresponding to the transfer of energy in its different forms.
Ces éléments confirment les capacités du dispositif de protection et de sécurité 10 décrit précédemment d'être efficace en tout point de la surface de l'écran intercepteur 13, notamment grâce à un niveau de déformée équivalent de l'ordre d'un mètre quelle que soit la position d'impact. Ce niveau est obtenu par la déformation du cadre de structure 14 et l'adaptabilité de la liaison via le câble de liaison 18 dont il peut être constaté sur les courbes d'énergie en fonction du temps que leurs contributions sont de l'ordre voire plus importantes que celle de chacune des couches de réseau maillé 15.These elements confirm the capacities of the protection and security device 10 described above to be effective at any point on the surface of the interceptor screen 13, in particular thanks to an equivalent level of deformation of the order of one meter whatever or the impact position. This level is obtained by the deformation of the structural frame 14 and the adaptability of the connection via the connection cable 18 which can be seen on the energy curves as a function of time that their contributions are of the order or even more. important than that of each of the mesh network layers 15.
En référence aux Figures 10 et 11 maintenant, le dispositif de protection et de sécurité 10 fonctionne également pour les impacts positionnés à la limite de l'ossature 11 et/ou sur le cadre de structure 14. La Figure 10 montre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact par le tube de référence 22 situé au centre de l'un des bords du cadre de structure 14 de l'écran intercepteur 13, notamment selon une vue de dessus et une vue de côté. Par contre, la Figure 11 illustre la simulation numérique dans l'hypothèse d'un impact par le tube de référence 22 situé au coin du cadre de structure 14 de l'écran intercepteur 13. Dans les deux cas de figure, le dispositif de protection et de sécurité 10 encaisse l'énergie cinétique transmise par le tube de référence 22, par déformation élastique ou plastique et par frottements, sans rupture du câble 18, du cadre 14 ou du réseau maillé 15, ce qui garantit une bonne protection en aval du dispositif 10 suivant le sens de déplacement des masses.With reference to FIGS. 10 and 11 now, the protection and security device 10 also functions for impacts positioned at the limit of the framework 11 and / or on the structural frame 14. FIG. 10 shows the numerical simulation in the 'hypothesis of an impact by the reference tube 22 located in the center of one of the edges of the structural frame 14 of the interceptor screen 13, in particular according to a top view and a side view. On the other hand, FIG. 11 illustrates the digital simulation in the hypothesis of an impact by the reference tube 22 located at the corner of the structural frame 14 of the interceptor screen 13. In both cases, the protection device and security 10 collects the kinetic energy transmitted by the reference tube 22, by elastic or plastic deformation and by friction, without breaking the cable 18, the frame 14 or the mesh network 15, which guarantees good protection downstream of the device 10 according to the direction of movement of the masses.
Le dispositif de protection et de sécurité 10 décrit dans ce document présente ainsi de nombreux avantages, y compris du point de vue opérationnel.The protection and security device 10 described in this document thus has many advantages, including from an operational point of view.
D'abord, il est possible d'adapter exactement son design sur-mesure d'une part pour correctement occulter les lumières correspondantes et d'autre part pour le faire se rapprocher autant que possible des performances souhaitées. II est également possible d'adapter le nombre, la densité et la position des organes de fixation 20.Firstly, it is possible to exactly adapt its tailor-made design on the one hand to properly conceal the corresponding lights and on the other hand to make it get as close as possible to the desired performance. It is also possible to adapt the number, the density and the position of the fastening members 20.
Par ailleurs, les couches du réseau maillé 15 sont parfaitement collaboratives grâce au cadre de structure 14 qui assure également une fonction d'empilement des couches et de liaison inter-couches. Le nombre d'éléments de retenue 16 des mailles 17 sur le cadre 14 peut être optimisé en fonction des zones de la surface de l'écran intercepteur 13, notamment par rapport à la localisation des coins et des passages frottant 19.Furthermore, the layers of the mesh network 15 are perfectly collaborative thanks to the structural frame 14 which also provides a stacking function of the layers and inter-layer connection. The number of retaining elements 16 of the meshes 17 on the frame 14 can be optimized as a function of the areas of the surface of the interceptor screen 13, in particular with respect to the location of the corners and the rubbing passages 19.
D'autre part, la déformée disponible est maximale grâce à des conditions aux limites évolutives pour offrir une solution efficace en tout point de la surface de l'écran intercepteur 13, tout en maintenant une chaîne mécanique forte, assurant une transmission à double sens de l'ossature 11 aux organes de fixation 20, des organes de fixation 20 aux câble de liaison 18, du câble de liaison 18 aux passages frottant 19 et donc au cadre de structure 14, du cadre de structure 14 au réseau maillé 15 via les éléments de retenue 16. II est possible de prévoir que l'ensemble du cadre de structure 14 soit boulonné via des équerres de coin et y compris au niveau des passages frottant 19.On the other hand, the available deformation is maximum thanks to evolving boundary conditions to offer an effective solution at any point on the surface of the interceptor screen 13, while maintaining a strong mechanical chain, ensuring a two-way transmission of the frame 11 to the fixing members 20, the fixing members 20 to the connecting cable 18, the connecting cable 18 to the rubbing passages 19 and therefore to the structural frame 14, from the structural frame 14 to the mesh network 15 via the elements retainer 16. It is possible to provide for the entire structural frame 14 to be bolted via corner brackets and including at the level of the rubbing passages 19.
De plus, la masse du cadre de structure 14 contribue à la limitation de la vitesse subie lors de la transmission et à la conservation de la quantité de mouvement pendant l'impact.In addition, the mass of the structural frame 14 contributes to limiting the speed experienced during transmission and to preserving the amount of movement during impact.
Le dispositif de protection et de sécurité 10 offre en outre une marge de résistance en optimisant la décélération et donc les niveaux d'effort au sein des couches de réseau maillé. Ceci permet l'utilisation de grillages ou filets allégés pour une meilleure efficacité sans spécialement alourdir la solution par rapport à l'art antérieur malgré l'adjonction du cadre 14 et du câble 18.The protection and security device 10 also offers a resistance margin by optimizing the deceleration and therefore the stress levels within the layers of the mesh network. This allows the use of light grids or nets for better efficiency without especially weighing down the solution compared to the prior art despite the addition of the frame 14 and the cable 18.
Par ailleurs, l'ossature 11 est préservée en limitant les sollicitations et en rendant inutiles les plaques de blindage dans les coins tout en autorisant les impacts en absolument tout point de la surface de l'écran intercepteur 13.Furthermore, the framework 11 is preserved by limiting the stresses and by making the shielding plates in the corners unnecessary while allowing impacts at absolutely any point on the surface of the interceptor screen 13.
De manière avantageuse, le dispositif de protection et de sécurité 10 peut directement être adapté aux mesures de la lumière 12 à occulter et être complètement monté en usine (en assemblant le cadre 14, le réseau maillé 15 et le câble de liaison 18) selon un assemblage permettant une modularité maximale.Advantageously, the protection and security device 10 can be directly adapted to the measurements of the light 12 to be obscured and be completely assembled in the factory (by assembling the frame 14, the mesh network 15 and the connection cable 18) according to a assembly allowing maximum modularity.
Le montage, le démontage et tout remontage du dispositif de protection et de sécurité 10 sont très simples à implémenter sur le chantier ; il suffit de serrer les pattes de fixation fusibles 21 et de connecter les organes de fixation 20 sur la boucle de câble de liaison 18.The assembly, disassembly and any reassembly of the protection and security device 10 are very simple to implement on the site; it suffices to tighten the fuse fixing lugs 21 and to connect the fixing members 20 to the loop of connection cable 18.
De manière optionnelle, il est possible de prévoir une articulation sur certaines pattes de fixation 21 pour permettre l'accès direct en pivotant le cadre de structure 14 vers une configuration ouverte par rapport à l'ossature 11 sans pour cela nécessiter un démontage complet et faciliter l'accès aux équipements situés en aval du dispositif de protection et de sécurité 10 et donc protégés par ce dernier.Optionally, it is possible to provide an articulation on certain fixing lugs 21 to allow direct access by pivoting the structural frame 14 to an open configuration relative to the frame 11 without this requiring complete disassembly and facilitating access to the equipment located downstream of the protection and security device 10 and therefore protected by the latter.
Avantageusement, le coût global incluant la fourniture, la mise en œuvre et l'utilisation est optimisé.Advantageously, the overall cost including supply, implementation and use is optimized.
Par ailleurs, le poids du dispositif de protection et de sécurité 10 peut être équivalent au poids d'une double couche de filets de câbles dimensionnés pour encaisser un même impact. Au contraire et la contribution massique du cadre de structure 14 diminuant relativement avec la surface de la lumière 12 à occulter, le gain de poids peut même atteindre 10 à 15% pour de grandes surfaces à occulter : le dimensionnement notamment sismique des ossatures porteuses n'est pas remis en question et le dispositif de protection et de sécurité 10 est parfaitement transposable à une ossature initialement prévue pour un autre écran intercepteur.Furthermore, the weight of the protection and safety device 10 can be equivalent to the weight of a double layer of cable nets sized to absorb the same impact. On the contrary, and the mass contribution of the structural frame 14 decreasing relatively with the surface of the lumen 12 to be obscured, the weight gain can even reach 10 to 15% for large areas to be obscured: the notably seismic dimensioning of the supporting frames does not is not questioned and the protection and security device 10 is perfectly transposable to a frame initially provided for another interceptor screen.
Le dispositif de protection et de sécurité 10 est maniable en garantissant une tenue intrinsèque, pour une mise en place simple, rapide et donc peu coûteuse.The protection and security device 10 is easy to handle, guaranteeing an intrinsic hold, for simple, rapid and therefore inexpensive installation.
Avantageusement, disposant de son propre cadre 14, le dispositif de protection et de sécurité 10 peut également être utilisé selon une ossature 11 de forme courbe pour s'insérer dans une forme générale non parallélépipédique. De même, des modules triangulaires peuvent être déclinés des modules rectangulaires de base.Advantageously, having its own frame 14, the protection and security device 10 can also be used according to a frame 11 of curved shape to fit into a general non-parallelepiped shape. Similarly, triangular modules can be declined from basic rectangular modules.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes.Of course, the invention is not limited to the embodiments shown and described above, but on the contrary covers all variants.
Claims (12)
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