Brevet FR2154655A1 — publié le 19730511

La présente invention se rapporte à l'assemblage des panneaux. Les panneaux à noyau en nid d'abeilles ont un grand rapport résistance-poids et une très grande rigidité. Bien que ces caractéristiques soient très avantageuses, il reste à résoudre le problème d'assembler plusieurs panneaux en nid d'abeilles pour en former une structure ou un ensemble composite. On a déjà réalisé des panneaux en nid d'abeilles classiques en un grand nombre de matières telles que les tissus de verre, les feuilles métalliques, le papier kraft et les combinaisons de ces divers produits de base. On a déjà utilisé ces trois matières pour former les noyaux à nid d'abeilles, et les revêtements des panneaux étaient occasionnellement faits de fibres de verre mais plus habituellement de feuilles métalliques de diverses épaisseurs. Le revêtement ou la peau est dans la majorité des cas un alliage d'aluminium.Bien que ces panneaux soient très rigides et très solides pour leur poids, ils possèdent une résistance mécanique relativement faible aux fortes charges de compression par unité de surface dans la direction parallèle à leur épaisseur parce que le revêtement doit alors se comporter comme une poutre très mince entre ses appuis sur les parois des cellules et que les parois de ces cellules possèdent elles-memes une résistance au flambage limitée lorsqu'elles sont sollicitées dans une zone limitée. Il en résulte que les assemblages par simple boulonnage ne donnent pas satisfaction parce qu'ils tendent à écraser les panneaux dans la zone du boulonnage et qu'il est fréquemment nécessaire de prévoir des éléments résistants supplémentaires compliqués pour répartir la charge.L'étanchéité des joints est également d'une réalisation compliquée et difficile parce que, sur aucun bord du panneau, la matière du noyau ne forme une face plane capable de coopérer avec une garniture ou autre moyen d'étanchéité. L'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un assemblage bord à bord de plusieurs panneaux formés d'une matière plastique résineuse renforcée de fibres, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on arrange les panneaux de manière que leurs tranches soient juxtaposées, on place entre lesdites tranches juxtaposées un élément de liaison composé d'une nappe fibreuse imprégnée d'une résine liquide du meme type que la matière des panneaux, on presse les panneaux l'un sur l'autre pour établir une pression de contact entre les tranches de ces panneaux et la nappe fibreuse, on maintient la pression de contact et on fait durcir la résine de l'élément de liaison tout en maintenant la pression de contact pour réunir la matière de la nappe fibreuse aux tranches des panneaux. Les panneaux suivant l'invention sont de préférence entièrement faits d'une matière d'un seul et meme type, constituée par des feuilles ou bande d'une résine synthétique plastique telle qu'une résine polyester munie d'un renforcement de fibres, la matière de renforcement étant de préférence la fibre de verre et se présentant de préférence sous la forme d'une nappe feutrée. La matière du noyau est composée de bandes de cette meme matière, qui sont alternativement planes et ondulées et assemblées de manière que les cretes des ondulations des bandes ondulées soient réunies par des surfaces planes aux bandes planes de manière à former un noyau qui comprend deux grandes faces à peu près planes et un grand nombre de cellules à axe dirigé dans le sens de l'épaisseur.Les revetements sont des feuilles faites de la meme matière et qui recouvrent les faces du noyau et sont fixées aux tranches des parois des cellules de manière à donner naissance à un panneau résistant monobloc. Pour former une structure composite, qui est composée de deux ou plus de deux panneaux assemblés, on préforme une tranche appropriée, de grande longueur, de chaque panneau, pour lui donner la forme désirée et capable d'épouser le tranche opposée du panneau adjacent auquel ce panneau doit etre assemblé. Ceci s'effectue habituellement, mais non pas obligatoirement, en découpant la tranche d'un panneau fini à la forme désirée. On dispose les panneaux de manière que leurs tranches soient juxtaposées longitudinalement et on dispose les moyens de liaison. entre les tranches. Les moyens de liaison sont constitués par une nappe fibreuse feutrée imprégnée d'une résine liquide du meme type que la matière constitutive des panneaux. Ensuite, on presse les panneaux les uns contre les autres de manière que les tranches et la nappe fibreuse sont maintenus en contact, puis on les maintient dans ces positions relatives pendant le durcissement de la résine. Le résultat de cet assemblage est une structure composite dans laquelle toutes les matières constitutives sont identiques et sont réunies en une construction monobloc. Le joint est aussi résistant que les panneaux et il est automatiquement rendu étanche. Si l'on veut renforcer davantage le joint, on peut disposer des bandes de couvre-joints de meme matière sur le joint et les réunir aux zones marginales des panneaux. Dans les cas où les panneaux sont assemblés dans des positions telles que les faces d'un panneau soient inclinées par rapport aux faces d'un autre ou des autres panneaux et lorsque les ensem bles ainsi formés sont destinés à subir des contraintes mécaniques importantes et semblables à celles d'une poutre on peut enlever une partie de la structure cellulaire du noyau le long du bord et la remplacer par un élément de renforcement composé d'un faisceau de filaments de grande longueur, à peu près parallèles, imprégnés du meme type de résine liquide. Cet élément de renforcement est ensuite durci et fixé en place, après avoir été mis au profil approprié pour s'ajuster dans le joint bien entendu. La presse utilisée pour serrer l'ensemble pendant le durcissement comprend deux ou plus de deux mâchoires de forme allongée, munies de faces de contact élastiques destinées à recouvrir les faces opposées du joint, deux bras disposés de part et d'autre du panneau, qui sont articulés sur les faces du panneau à une extrémité et en contact avec les mâchoires à l'autre extrémité, et un tirant qui traverse un passage de travail ménagé dans le panneau et qui est relié auxdits bras afin de les attirer l'un vers l'autre et d'exercer une force sur les mâchoires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe représentant le mode d'assemblage de deux panneaux disposés dans un meme plan; - la figure 2 est une coupe analogue à la figure 1 mais représentant un joint comportant en supplément un élément de renforcement; - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 1 mais représentant un mode d'assemblage de plus de deux panneaux; - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3 et représentant une variante d'assemblage; - la figure 5 est une coupe d'un panneau présentant un bord renforcé; - la figure 6 est une coupe montrant un mode possible d'assemblage de panneaux munis d'un bord renforcé tel que celui représenté sur la figure 5; ; -la figure 7 est une vue partielle en élévation de côté d'une poutre composée de plusieurs panneaux assemblés par le mode d'assemblage représenté sur la figure 6; - la figure 8 est une vue en perspective d'une presse utilisée pour serrer des panneaux dans la position d'assemblage pendant la formation du joint; et - la figure 9 est une vue en élévation de cté de la presse de la figure 8. On a représenté sur la figure 1 un exemple type d'un ensemble de deux panneaux placés en position pour être réunis dans un meme plan, ensemble dans lequel les deux panneaux 10 sont de forme identique mais retournés l'un par rapport à l'autre. Chaque panneau comprend un noyau 12 comportant un grand nombre de cellules dont l'axe est orienté suivant l'épaisseur, et des revêtements 14 qui sont fixés aux tranches des parois des cellules sur les deux côtés du noyau, de manière à constituer les grandes faces du panneau. Tous les éléments de chaque anneau, c'est-à-dire le noyau et les revêtements, sont formés d'une nappe fibreuse feutrée, composée de préférence de fibre de verre, et d'une résine plastique synthétique telle qu'une résine polyester. Les tranches longitudinales 16 des deux panneaux qui se font face sont découpées avec des pentes complémentaires, comme représenté sur le dessin. Une bande de couvre-joint 18 qui est plus longue que large est posée sur une partie marginale 20 de chaque panneau et est fixée à cette partie marginale de manière qu'une partie de ce couvre-joint débordeau-delà de la tranche, pour former un recouvrement. Les bandes de couvre-joint sont également faites de la meme résine plastique renforcée de fibres. Pour assembler les panneaux , un élément de liaison 22 est agencé entre les tranches préformées des panneaux et déborde de la zone comprise entre ces tranches, de manière à recouvrir les parties marginales 24 des panneaux.Cet élément de liaison est fait de la meme matière composée d'une nappe fibreuse que celle qui est utilisée pour la construction des panneaux, et il est imprégné d'une résine liquide du même type que celle qui forme la matière constitutive des panneaux. On presse ensuite les éléments de cet ensemble de manière à maintenir les tranches des panneaux en contact avec la nappe fibreuse insérée entre ces tranches et également pour maintenir les parties latérales des couvre-joints fortement appliquées sur les parties de l'élément de liaison qui recouvre les parties marginales 20 des panneaux. L'ensemble est maintenu dans cette position jusqu'à ce que la résine soit durcie, à la suite de quoi les éléments forment un ensemble monobloc, comme si toute cette construction avait été réalisée en une seule opération. La matière de l'élément de liaison 22 est une nappe feutrée 2 de fibres de verre d'un poids d'environ 500 à 1000 g/m , c'est-à-dire deux à quatre fois plus lourds que la nappe utilisée pour les parois des cellules du noyau, et du meme ordre de grandeur que le poids de la nappe utilisée pour la constitution des revêtements. Les bords bruts des cellules qui apparaissent le long des tranches 16 des panneaux s enfoncent dans la nappe humide qui constitue l'élément de liaison 22 et forment, le long de ces bords, des bourrelets comparables à des cordons de soudure qui accroissent la force de liaison entre cette nappe et les parois des cellules. Dans la variante représentée sur la figure 2, on a omis les couvre-joints 18 et on utilise en remplacement un élément 26 à profil en Z. Cet élément comprend une ame de renforcement 28 qui s'étend sur toute l'épaisseur du joint et qui est prolongée par des ailes 30 recouvrant les parties marginales 24 des panneaux. Dans ce cas, on utilise deux nappes séparées 32, placées respectivement de part et d'autre de l' me 28 et qui émergent de la zone comprise entre les tranches 16 pour recouvrir les parties marginales 24 et servir à assembler les ailes ou couvre-joints 30 aux faces des panneaux en même temps que l'fume 28 est réunie aux tranches 16. La figure 3 représente un mode d'assemblage dans lequel on réunit plus de deux panneaux le long d'une ligne de joint. Dans ce cas, les panneaux 34 présentent une double coupe dans la zone d'assemblage, pour former deux facettes 36 qui épousent les facettes 36 des tranches des panneaux adjacents. Deux éléments d'assemblage, composés de nappes 38, sont disposés dans cette zone et servent à établir la liaison entre toutes les tranches, ces éléments pouvant être prolongés sur les parties marginales adjacentes et éventuellement réunis à ces parties marginales. Le meme principe peut être appliqué pour assembler, soit trois panneaux, soit plus de quatre panneaux, auquel cas, on modifie de la façon voulue l'angle compris entre les facettes des tranches. Pour obtenir un assemblage possédant une plus grande résistance mécanique dans une construction analogue à la figure 3, on peut utiliser la variante représentée sur la figure 4. Dans cette variante, on prévoit une nappe fibreuse 38 pour la tranche de chaque panneau, ce qui donne une double épaisseur de nappe à l'intérieur du joint et on peut fixer des couvre-joints 40 à profil de cornière dans chacun des angles, au moyen des parties débordantes des nappes 38. Lorsqu'il s'agit d'assembler deux ou plus de deux panneaux par un joint d'angle comme indiqué sur la figure 6, afin d'obtenir une structure telle que celle représentée sur la figure 7, qui peut être soumise à de fortes contraintes semblables à celles d'une poutre, il peut titre avantageux de prévoir un renforcement beaucoup plus fort sur les tranches. Cela peut être réalisé de la façon représentée sur la figure 5, c'est-à-dire que l'on élimine une ou plusieurs rangées de cellules dans le panneau 42, pour ménager une cavité 44 à profil triangulaire. On forme directement dans cette cavité un élément de renforcement 46 en disposant un faisceau de filaments 48 de grande longueur, disposés sensiblement parallèlement et qui s'étendent suivant la longueur de la cavité 44.Les filaments sont imprégnés d'une résine liquide et le faisceau est maintenu en place et au profil voulu par un élément de fermeture ou de coffrage 50 pendant le durcissement de la résine. La figue 6 représente deux panneaux 42 disposés de manière que les tranches préformées 52 de leurs éléments de renforcement 46 soient en l'une en face de l'autre. Des nappes fibreuses 54 sont agencéesdans la zone d'assemblage, de manière à recouvrir les tranches 52 et à déborder au-delà de la zone pour recouvrir également les parties marginales adjacentes des panneaux correspondants. Deux couvre-joints 56 à profil de cornière sont agencés pour recouvrir l'angle intérieur et l'angle extérieur du joint, ces deux couvre joints pouvant être réunis entre eux par une nappe fibreuse supplémentaire 58. En pressant les éléments de cet assemblage les uns contre les autres et en provoquant le durcissement de la résine liquide, on obtient une construction composite monobloc à profil en ligne brisée. Une application d'une construction renforcées telle que celle de la figure 6 consiste à produire un panneau en accordéon tel que celui représenté en coupe sur la figure 7, composé d'une série de panneaux 42 de grande longueur. Un tel panneau est approprié à constituer à lui seul le support d'un plancher de bâtiment. Il va de soi que, dans toutes les formes de réalisation décrites plus haut, la nappe fibreuse est mouillée de résine au moment où on la met en place et qu'on fait durcir la résine pendant que les éléments de l'assemblage sont pressés les uns contre les autres. Il va de soi que le renforcement de tranches 46 peut être utilisé dans chacune des formes de réalisa ;-tion représentées. Les figures 8 et 9 représentent une presse appropriée pour maintenir le joint sous pression pendant la phase de durcissement; cette presse est construite en vue d'être utilisée pour l'ensemble de la figure 1, bien que, avec des modifications appropriées, elle puisse également être utilisée pour n'importe lequel des assemblages décrits plus haut. Sur la figure 8, on a représenté deux panneaux à l'état entièrement assemblé et munis de couvre-joints 18 qui recouvrent la ligne de joint. Des mâchoires de pression identiques 60 sont montées respectivement sur les deux côtés de ce joint, chaque mâchoire 60 comprenant une poutre à I en acier 62, de grande bagueur, et étant munie d'une plaque de pression 64 de plus bra. de largeur. Entre la plaque de pression et le couvre-joint, est inter-osé un élément tampon élastique 66, destiné à éviter des pressions localisées excessives sur le couvre-joint et le joint.Ce tampon 66 est constitué par un tube de caoutchouc ou de matière plastique de grande lon 2 gueur rempli d'un fluide sous une pression d'environ 70 à 350 g/cm2, le fluide préféré étant l'air, qui est d'un emploi plus commode et plus économique. En plus d'un simple effet de tampon, cette construction assure la régularité de la pression sur toute la surface. Les deux mâchoires sont appliquées à force sur le joint par un mécanisme de serrage 68. Dans certains cas, les panneaux à réunir ont une longueur de plus de 15 m et ont doit alors utiliser plusieurs presses pour développer une force totale appropriée sans exercer de trop fortes contraintes localisées. Ces presses peuvent être espacées par exemple d'intervalles d'environ 3 m. La figure 9 représente cette presse avec plus de détails. Elle montre notamment que la presse comprend deux bras 70 de grande longueur, qui sont articulés, à une première extrémité 72 sur les deux faces de l'un des panneaux, à l'aide d'articulations 74 portées par des tampons de montage 76. Ces tampons ne sont pas fixés à la surface du panneau mais simplement appuyés sur cette surface.Llautre extrémité 78 de chaque bras 70 traverse une ouverture 80 ménagée dans la poutre à I 62 et elle est retenue en position sans fixation rigide par des goupilles 82 placées respectivement de part et d'autre de l'âme de la poutre. Un passage de travail 84 est ménagé dans le panneau pour permettre d'enfiler un tirant 86 à travers ce panneau, l'extrémité 88 de ce tirant étant solidaire du bras inférieur 70. Un vérin pneumatique 90, monté sur la face supérieure du bras 70 supérieur, présente un passage axial destiné à recevoir l'extrémité supérieure du tirant 86. Lorsqu on met le vérin en extension, il soulève le tirant 86 et attire les deux bras 70 l'un vers l'autre. L'tant donné que les bras sont articulés en 74, leurs parties terminales 78 tendent à se rapprocher l'une de l'autre et, à leur tour, elles tendent à rapprocher les mâchoires l'une de l'autre pour appliquer la pression voulue aux éléments du joint pendant la phase de durcissement. Un ressort de rappel 94 relève le bras 70 lorsque l'opération est terminée. On peut assembler ainsi bord à bord quatre ou meme plus de quatre panneaux et, dans ce cas, on forme un passage de travail 8$ tour à tour dans chacun des panneaux, car on doit nécessairement maintenir les longueurs des bras 70 dans des limites raisonnables. Après avoir enlevé la presse, on bouche chaque passage de travail à chaque extrémité, au moyen d'une pièce faite de la même matière que la matière constitutive du panneau, pour que ce panneau soit à nouveau plein et non perforé. Bien entendu, diverses modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. B E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un joint bord à bord entre plusieurs panneaux formés d'une matière plastique résineuse renforcée de fibres, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on dispose les panneaux de manière que leurs tranches soient juxtaposées, on place entre ces tranches un élément de liaison formé d'une nappe fibreuse imprégnée d'une résine liquide du même type que celle qui constitue la matière des panneaux, on presse les panneaux l'un contre l'autre pour établir une pression de contact entre les tranches des panneaux et ladite nappe et maintenir cette pression, et on provoque le durcissement de la résine de l'élément de liaison pendant qu'on maintient la pression de contact de manière que ladite nappe et les tranches soient réunies. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe déborde à l'extérieur de la zone de contact entre les tranches, pour recouvrir les parties marginales adjacentes des panneaux, on place des couvre-joints faits d'une matière plastique résineuse du meme type que la matière constitutive des panneaux;renforcée de fibres et durcie, sur la nappe et suivant la longueur du joint, et on applique une pression à ces couvre-joints pour les réunir aux grandes faces des panneaux par l'intermédiaire de la nappe fibreuse pour renforcer le joint. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque panneau comprend un noyau en nid d'abeilles dans lequel les axes des cellules sont orientés dans le sens de l'épaisseur, et des revêtements fixés aux tranches des parois des cellules, de chaque coté du panneau, pour former les grandes faces de ce panneau, et en ce qu'on remplace une partie de la structure cellulaire, le long de la tranche considérée d'au moins l'un des panneaux, par un élément de renforcement composé d'un grand nombre de filaments fibreux de grande longueur sensiblement parallèles entre eux, qui s'étendent suivant la longueur de cette tranche, et une résine du même type que la résine constitutive des panneaux, la résine étant durcie pour fixer l'élément de renforcement en position. 4. Ensemble de panneaux, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs panneaux faits d'une matière plastique résineuse renforcée de fibres dont chacun présente une tranche de grande longueur, préformée, profilée de matière à épouser la forme de la tranche d'un panneau#adjacent et un élément de liaison placé entre les tranches jointives des panneaux adjacents et composé d'une nappe fibreuse imprégnée d'une résine du meme type que la résine constitutive des panneaux, ladite nappe et les tranches étant réunies en un meme bloc de manière que l'ensemble forme une structure monobloc. 5. Ensemble suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la nappe fibreuse déborde à l'extérieur de la zone comprise entre les tranches et recouvre au moins une portion des parties marginales des panneaux, et en ce que des bandes allongées ou couvre-joints recouvrent ladite nappe et les parties marginales le long de la ligne de joint entre les panneaux, les couvre-joints étant réunis à ladite nappe et aux parties marginales pour renforcer le joint. 6. Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les couvre-joints placés respectivement sur les deux faces des panneaux sont réunis par une éme de renforcement qui s'étend entre les tranches jointives. 7. Presse destinée à appliquer et maintenir une pression sur un joint de grande longueur formé entre les parties marginales adjacentes de plusieurs panneaux, cette presse étant caractérisée en ce qu'elle comprend deux mâchoires de forme allongée, adaptées pour être placées en contact pour l'application de la pression sur les faces opposées du joint et agencées pour s'étendre le long de la ligne du joint, deux bras d'application de la charge appropriés pour être lacés de part et d'autre d'un panneau, dans des dispositions sensiblement parallèles au plan de ce panneau et sensiblement perpendiculaires aux axes longitudinaux des mâchoires, les bras étant articulés à une première extrémité et agencés de manière à être reliés aux mâchoires par leur deuxième extrémité et un dispositif qui s'étend entre les bras, en des points intermédiaires entre les extrémités de ces bras, et qui est approprié pour traverser un passage de travail ménagé dans le panneau, ce dispositif ayant pour fonction de tendre à rapprocher les bras l'un de l'autre en les faisant pivoter autour de leur première extrémité, et à appliquer une force sur les mâchoires par l'intermédiaire de leur deuxième extrémité. 8. Presse suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les m choires comprennent une série de paires de poutres d'application de la charge qui sont espacées sur leur longueur et raidies pour appliquer la pression sur toute la longueur du joint. 9. Presse suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les nt choires sont raidies sur toute leur longueur et portent des plaques de pression, ces plaques de pression étant à leur tour équipées de tampons élastiques, qui s'étendent sensiblement sur toute la surface des plaques, pour répartir régulièrement la contrainte sur toute la surface des plaques de pression. 10. Presse suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les tampons sont constitués par des tuyaux souples contenant un fluide sous pression.