Même les tempêtes de vuvuzelas les plus puissantes sont correctement calculées

La courroie à entraîneurs dorsaux en polyuréthane CONTI SYNCHRODRIVE^® N10 en action dans la soufflerie

20.30 heures MEZ. 11 juillet 2010. Johannesburg / Afrique du Sud. Le stade de Soccer City. Le coup de sifflet de l'arbitre retentit pour lancer la finale de la 19e coupe du monde de football organisée par la FIFA. 80 000 spectateurs dans le stade. Les célèbres vuvuzelas (un instrument typique des stades d'Afrique du Sud qui ressemble à une corne), quoique controversées, entament leur bruit bourdonnant. Des milliards de personnes suivent ce match soit à la télé, soit à la radio. Très loin de là, à environ 8 500 kilomètres, à Birkenfeld dans le Bade-Wurtemberg, les employés de Wacker-Ingenieure Wind Engineering Consultants GmbH, une entreprise fondée en 1992, sont assis devant un téléviseur et se relaxent. Ce qu'ils ont calculé pour les charges de vent, les oscillations/vibrations, le confort éolien et les écoulements d'air dans leurs souffleries à Birkenfeld lors d'arrangements expérimentaux exécutés durant des semaines au cours des années précédentes, a passé l'épreuve pratique avec succès.

Car c'est dans le Wurtemberg, que tout ce qui aurait donc pu arriver, au niveau du vent, des oscillations/vibrations et avoir en l'occurrence des impacts statiques sur l'immense stade de Johannesburg, le Soccer City, a été contrôlé et optimisé en soufflerie sur la maquette à l'échelle conforme du stade.

C'est avec un intérêt tout particulier que Messieurs Bernd Reinhard, l'aérodynamicien responsable chez Wacker-Ingenieure et « seigneur des souffleries et des maquettes » ainsi que René Preßler, ingénieur diplômé (FH) et conseiller technique chez le partenaire Mulco, Hilger u. Kern, secteur technique d'entraînement, à Mannheim, suivront aussi le match et le stade. Car ce sont finalement eux qui ont ensemble, au cours d'une étroite collaboration, aidé une courroie à entraîneurs dorsaux en polyuréthane, la « Conti Synchrodrive N10 », d'environ 3 200 mm de long et de 30 mm de large, à jouer un rôle déterminant dans l'entraînement d'une table tournante de haute précision dans la zone de sortie d'une soufflerie.

La « haute précision absolue », voilà comment M. Bernd Reinhard qualifie cette combinaison de la courroie à entraîneurs dorsaux en polyuréthane Conti Synchrodrive N10-PAN HF (fabriquée par le partenaire Mulco ContiTech Antriebssysteme) et de la roue dite dans ce cas non pas « dentée » mais « à entraîneurs dorsaux », qui est entraînée par un moteur pas à pas. Une couronne en acier, logée horizontalement sur des rouleaux au moyen d’une colle spéciale de sorte à ce que ses mouvements soient libres et combinée à une courroie dotée d’entraîneurs dorsaux, entraîne une roue posée. Servant de support aux maquettes à analyser, elle peut tourner à 360° et sa commande peut s’effectuer en 4 000 pas de précision.

Messieurs Bernd Reinhard et René Preßler décrivent les prémisses qui auraient finalement conduit à une telle conception de l'entraînement: « L'entraînement demandé devait être à engagement positif et auto-guidant. Le comportement de prise des entraîneurs dorsaux de la Conti Synchrodrive N10 étant homogène dans les deux sens, on peut alors parler d'une précision et d'un synchronisme extrêmes. La maquette devait en outre être ouverte au milieu pour que les tuyaux traversant la maquette à partir des points de mesure puissent avoir de la place ».

Grâce à la Conti Synchrodrive N10, il est possible d'entreprendre des analyses physiques des écoulements par pas exactement définis et d'obtenir des données de mesure d'une précision extrême. « Les entraîneurs dorsaux se déroulent sur la courroie à entraîneurs dorsaux sur un arc de cercle précis », explique M. Preßler. La tension constante de la courroie et sa haute performance sont garanties par la finition en polyuréthane solide résistant à l'usure et armé de torons d'acier. Ce système est auto-guidant et ne nécessite aucune collerette.

« Des solutions comme les courroies à entraîneurs dorsaux Conti Synchrodrive N10 sont adaptées à la méthode de travail que nous appliquons depuis notre fondation », déclare M. Bernd Reinhard et il décrit la manière dont les séries de tests en souffleries se préparent pour l'exécution des mesures de charges de vent et des oscillations/vibrations induites par le vent ou les personnes. Pour les tests en soufflerie, des centaines de points de mesure sont par exemple reliés à de petits tubes fins comme des cheveux, à des positions définies de la maquette via un système de tuyaux, puis les données résultant de ces mesures sont analysées par le biais de programmes logiciel spécifiques à Wacker.

« Wind Engineering » (ingénierie éolienne) telle est la désignation donnée à l'activité de Wacker-Ingenieure, unique dans le monde entier, à l'exception d'un seul concurrent. Les références sont impressionnantes et couvrent une gamme allant des analyses de profils de ville et d'immeubles aux stades de la coupe du monde de football 2010 en Afrique du Sud en passant par des bâtiments célèbres. Le nouveau stade de Durban, celui de Port Elizabeth, les stades Green Point au Cap et Soccer City à Johannesburg dans lequel le match d'ouverture et la finale auront lieu. « Sans nous et sans nos analyses », ajoute M. Bernd Reinhard avec un brin de fierté, « il aurait été impossible, au niveau de la statistique, de commencer et d'achever la construction ».

Dans la grande halle, trois souffleries sont disponibles pour des analyses de la couche limite, de l'aéronautique et des vitesses de vent maximales supérieures à 100 km/h. Celles-ci permettent aux ingénieurs éoliens de Wacker d'analyser tout ce qui, dans le domaine des bâtiments/constructions, vues entières de ville ou ponts, peut être soumis aux impacts du vent, de la thermique et de la dynamique.

Hilger u. Kern, le partenaire de distribution Mulco, s'occupe de Wacker-Ingenieure. « Nous considérons comme de grand intérêt le fait que l'ingénierie suive, tout comme pour ce projet d'entraînement. L'intégration intense et précoce dans l'idée de la construction nous est très importante », signale M. Bernd Reinhard en pensant à leur étroite collaboration.

C'est à partir de la mi-juin 2010 que l'on pourra uniquement présumer les exigences statiques et de la technique de construction qui se cachent derrière le spectacle d'un stade de football gigantesque contenant plus de 80 000 supporters. Les messieurs du vent à Birkenfeld le savent cependant parfaitement depuis longtemps. Leur long travail exact a été la base de la statique convaincante de ce bâtiment à grandes dimensions. « Des sentiments désagréables quelconques ? », demandons-nous à Bernd Reinhard avant de le quitter : « Non, pas le moindre ».

Mulco-Europe EWIV
le 5 mai 2010