Brevet FR2031341A1 — publié le 19701120

Dans de nombreux cas, à résistance égale, une pièce creuse est préférable à une pièce pleine On trouve en particulier des avantages à la fois de prix, et de poids. Mais si mécaniquement cette pièce creuse a un comportement comparable à celui de la pièce pleine équivalente,il se peut que sa résistance à des chocs accidentels, en cours de manutentions par exemple, ou lorsque l'environnement de travail lui fait courir ce risque, lui fasse préférer, dans la technique connue, la solution moins avantageuse de la pièce pleine. L'invention entend remédier aux inconvénients que peuvent donc avoir les pièces creuses présentement connues, et permettre ainsi leur utilisation avec les avantages qui y sont attachés, dans les réalisations où antérieurement leur déformabilité etait un ennui ma3eur, A cet effet, l'invention a donc pour obJet un corps solide comportant au moins un évidement en vue de son allégement. Certains au moins des évidements du corps sont emplis au moins partiellement par un matériau.de remplissage conforme en une masse sensiblement homogène. Certains au moins des évidements du corps sont emplis complètement par le matériau.de remplissage. Le matériau de remplissage possède avantageusement une densité inférieure à la densité du matériau constituant l'enveloppe des vi- dements du corps solide. Prdférentiellement, le matériau de remplisageconstitue un agrégat solide, tel que du béton coulé. L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires, ainsi que leurs avantages, apparattront au cours de la description dtne réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qud titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une bielle pleine d'un modèle antérieurement connu; - la figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 3 est une coupe axiale d'une bielle creuse d'un modèle antérieurement connu; - la figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une coupe axiale d'une bielle conforme à l'invention; - la figure 6 est une coupe suivant VI-VI de la figure 5;; les figures 7, 8 et 9 sont des coupes axiales dgune pie ce conformée en une fourche, et représentent respectivement cette pie ce réalisée selon lárt connu en un élément plein, en un élé- ment creux, et en un elément conforme à l'invention. Deux exemples ont été choisis et sont représentés respective ment sur les figures 1 à 6. et 7 à 9. Le premier exemple concerne une bielle dont un des paliers 1 doit entre lubrifie, de manière connue par exemple, au moyen d'un conduit 2 qui aboutit à un graisseur 3 disposé dans la zone centrale externe du corps de bielle. Selon un premier mode de réalisation conforme à leart connu, le corps de bielle est massif (figures 1 1 et 2). Pour ménager le conduit 2, ou est obligé de forer au préalable le oonduit 4, et de traverser de la sortele palier I de part en part. Puis, après exécution du conduit 2, on obture le conduit 4 par un bouchon 5 Si, par mégarde, la bielle subit un choc dans le plan de la coupe II-II, selon la flèche F par exemple il ne résulte de ce choc pratiquement aucun dommage pour la bielles qui conserve très sensiblement sa forme, à une petits dépression près, ainsi que sa résistance mécanique liée à sa forme, notamment en ce qui concerne la résistance de flambage.Cependant, le poids d'une telle @elle est important, puisqu'il est sensiblement égal au produit du volume global extérieur de ladite bielle par la densité de l'acier, qui est élevée. On sait, toujours selon l'art connu, réaliser des bielles plus légères, selon le mode des figures 3 et 4 par exemple. La bielle comporte en particulier une enveloppe creuse 6 sur laquelle sont rapportés, par soudure par exemple, les deux paliers d'extré- mité. On constate cependant que, pour maintenir en place le tube 2 qui est maintenant rapporté dans la bielle il est nécessaire bien souvent de le Supporter par des cloisons 7 et 8, solidaires de l'enveloppe 6.Cette nécessité de montage procure déjà quelques diffieultés de réalisation.Mais l'inconvénient majeur réside dansla deformabilite des parois de 1 enveloppe 6 aux cnoes, tel que celui qui se produit selon la flèche F dans la coupe IV-IV de la figure 4 et provoque un enfoncement 9 de l'enveloppe 6.Cette défcrmabilit4 entratne une diminution importante des caractéris- tiques mécaniques de la bielle qui a subi un choc par rapport à son état initial antérieur audit choc, et a conduit dans le passé, à écarter cette solution dans bien des cas, malgre les avantages séduisants d'un faible poids, et donc d'une puissance de manoeuvre de la bielle minime par rapport à la réalisation e la bielle dans un corps massif. Pour pallier ces inconvénients, la demanderesse a eu l'idée de realiser un compromis entre les deux réalisations connues, et, pour ce faire, de remplir l'enveloppe creuse 6 de la bielle de la figure 3 d'un matériau 10 qui permettrait un gain de poids par rapport à l'acier de l'enveloppe. Ce matériau de remplissage 10 forme donc une masse homogene qui n' occupe pas nécessairement l'évidement complet de la bIelle, mais surtout la partie de 17 evi- dement qui est expose aux chocs d'une part et essentiellement la zone de l'évidement qui est au contact des parois de l'enve- loppe 6.En fait, une solution simple consiste à emplir la totalité de l'évidement ménagé dans enveloppe 6 par le matériau 10, du béton coulé par exemple. On conserve de cette manière les caractéristiques mécaniques de la bielle selon la réalisation des figures 1 et 2, alliées cette fois à une bielle légèrement plus lourde que la bielle fragile des figures 3 et 4 > mais nettement plus légère que celle de la première réalisation. Un avantage secondaire à noter est le maintien satisfaisant du conduit 2 dans l'enveloppe 6, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des cloisons 7 et 8 supplémentaires -comme dans la bielle représentée sur la figure 3. On citera encore un autre exemple d'une pièce en forme de fourche 11. Alors que la fourche représentée à la figure 7, réalisée en une pièce massive, est lourde, celle de la figure 8 > comportant une enve-loppe creuse 12, munie de cloisons 13 de renforcement est légère. Elle est cependant fragile et sensible aux chocs maigre le soin apporté à la fixation des cloisons 13 et la difficulté de fixation correspondante Dans la réalisation préconisée, conforme à l'invention, l'en veloppe 12 est remplie d'un matériau 14, avantageusement choisi comme étant du béton coulé, mais parfois d'autres masses homogènes constituées par des agrégats, de préférence solides.Et on cons tate là encore que concomitamment, on obtient une fourche 11 rela tivement légère et facile à réaliser, remarquable, notamment, par l'absence de cloisons de renforcement De plus, une telle fourche, meme exposée aux choes, conserve sa résistance mécanique initiale On comprend donc bien le progrès apporté par ces structur-es creuses emplies au moins partiellement par un matériau de remplissage, qui sont tout autant résistantes que les pièces massives, tout en étant beaucoup plds légères qu' elles. C'est ainsi qu'un vérin de manoeuvre d'une telle structure pourra être d'une puissance inférieure à celui cptauraitnecessité la manoeuvre d'une structure massive, ou encore, à puissance donnée du vérin, permettra de transmettre un effort utile plus grand que par 11 intermédiaire d'une structure massive, tout ceci, mAeme dàns un environnement où la structure est exposée aux chocs divers. L'invention ntest pas limite à la réalisation qui vient d'etre décrite,mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Corps solide comportant au moins un évidement en vue de son allégement, caractdrise en ce que certains au moins des évidements du corps sont emplis au moins partiellement par un maté- riau de remplissage conformé en une masse sensiblement homogène. 2. Corps solide selon la revendication 1, caractérisé en ee que certains au moins des évidements du corps sont emplis complètement par le matériau de remplissage. 3 Corps solide selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de remplissage possède une densité inférieure à la densité du-matériau constituant l'enveloppe des évidements du corps solide. 4. Corps solide selon l'une es revendications préeddentess caractérisé en ce que le matériau de remplissage constitue un agrégat solide. 5. Corps solide selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de remplissage est constitué par du béton coulé.