Brevet FR2270091A1 — publié le 19751205

L'invention est relative aux objets gonflables dont une partie au moins est un volume, comme un boudin, dont l'axe est courbe ; elle est également relative à un procédé de fabrication de ces objets L'invention stapplique par exemple aux bouées gonflables, qui sont des tores, et aux bateaux pneumatiques dont les boudins- sont courbes mais, comme on le verra par la suite, elle est d'application générale. Jusqu'à présent, les procédés généralement utilisés pour réaliser un volume d'axe courbe reviennent en définitive à découper deux surfaces identiques, analogues à des couronnes circulaires ou à des parties de couronnes circulaires, à les superposer et à les souder ltune 'a l'autre par leurs bords.Par exemple, pour fabriquer une bouée, on superpose et on soude par leurs bords deux couronnes circulaires ; ou encore, pour fabriquer un bateau pneumatique dont le boudin est arrondi vers l'avant, on utilise un procédé schématisé aux figures 1 à 4 qui consiste à souder par leurs extrémités deux bandes rectangulaires 31 et 32 de façon à les mettre en sans fin, à découper deux surfaces 33 et34 de forme correspondant à celle du bateau, a' munir la surface33 des accessoires 35 qui se trouveront sur le dessus du boudin une fois le bateau gonflé, à réaliser un matelas36 sur la surface 34 qui sera le fond du bateau, 'a souder la bande31 puis la bande32 aux surfaces33 et34 à une certaine distance du bord de ces dernières, puis à souder en37 les bords des surfaces33 et34, à découper la partie intérieure de la surface33 de façon à obtenir le bateau avec son fond et ses boudins comportant chacun deux compartiments38 et39. Ces procédés présentent de nombreux inconvénients, dont les deux ossentiels suivants : une perte de matière importante (souvent de tordre de 40 à 50 ) car on utilise nécessairement les deux rectangles dans lesquels les parties courbes s'inscrivent et la présence obligatoire d'un bourrelet de soudure extérieur, coupant et gênant pour l'utilisateur. De plus, l'exemple détaillé de la fabrication d'un bateau pneumatique montre le nombre important d1 opérations auxquelles conduisent les procédés connus, notamment lorsque l'on veut qutà ltintérieur du volume se trouve une cloison formant un compartiment de sécurité, comme dans le cas précédent. L'invention, qui vise à remédier 'a ces inconvénients, a pour objet des articles gonflables dont une partie au moins est un boudin d'axe courbe, qui peuvent être fabriqués à plat par assemblage de rectangles car la courbure est provoquée par le gonflage. Elle a aussi pour objet de tels articles gonflables qui ne présentent pas nécessairement un bourrelet de soudure en un endroit où il est gênant pour l'utilisateur et dont le compartiment de sécurité, qui, par son gonflage provoque la courbure recherchée, est d'une plus grande sécurité. Les articles gonflables de l'invention sont notamment caractérisés par le fait que les boudins courbes comportent, sur la partie intérieure de leur courbure, une série d'enceintes juxtaposées constituées en partie par la paroi du boudin et gonflées à une pression légèrement supérieure à celle du boudin. Le boudin étant rectiigne, le gonflage de ces enceintes provoque la courbure de leurs parois dont celle qui est commune avec le boudin ; cela entrafne une diminution de la longueur de la partie du boudin qui forme une paroi de ces enceintes et provoque la courbure du boudin sans que des plis apparaissent. La longueur des "génératrices" ou fibres du boudin courbé croît de l'intérieur de la courbure vers l'extérieur: par rapport à la courbure, la fibre intérieure est la plus courte, la fibre extérieure la plus longue et les fibres supérieure et inférieure décalées d'un quart de cercle par rapport aux fibres extérieure et intérieure ont une longueur intermédiaire et forment en quelque sorte la limite entre la partie extérieure et la partie intérieure de la courbure. Aussi, les enceintes, vues de face, ontelles généralement une forme de lentille dont la partie centrale, la plus large, eoineide avec la fibre du boudin intérieure par rapport à la courbure et les extrémités avec les fibres supérieure et inférieure décalées dlun quart de cercle par rapport à la fibre intérieure. De préférence, ces enceintes - ou au moins plusieurs d'entre ellescommuniquent de façon à ne disposer qu'une valve ou quelques valves de gonflage pour 11 ensemble. On remarquera que si le compartiment principal, qui est le boudin, est endommagé, les enceintes forment ensemble un compartiment de sécurité et que si ce dernier vient lui-meAme à être endommagé, le temps de dégonflage sera relativement long du fait que les enceintes ne communiquent que par un canal de section relativement faible. L'invention sera expliquée mieux et plus en détail à l'aide de deux exemples de mise en oeuvre, l'un relatif à la réalisation d'une bouée et 11 autre relatif à celle dtun bateau pneumatique ; ils montreront aussi en quoi consiste le procédé de fabrication de 11 invention. Ces exemples sont illustrés par les figures très schématiques suivantes, qui représentent 1 - réalisation d'une bouée : - la figure 5, la formation des enceintes à partir de deux feuilles reetangulaires superposées, - la figure 6, la phase suivante consistant en la formation d'un cylindre ou ceinture, - la figure 7, la formation de la bouée à partir du cylindre précédent, - les figures 8 et 9, une coupe radiale et une coupe équatoriale à travers la bouée réalisée. 2 - réalisation d'un bateau pneumatique - la figure 10, la formation des enceintes à partir de deux feuilles superposées, - la figure 11, la réalisation du bateau par assemblage des éléments en une seule opération de soudage, - la figure 12, l'extrémité avant du bateau, vue de dessus, - la figure 13, une coupe transversale à ltextrémité avant du bateau, selon la ligne Â,Â de la figure 12, - la figure 14, une coupe transversale selon la ligne B,B de la figure 12, - la figure 15, une vue de c & é de la partie avant. Dans ces exemples, la bouée et le bateau sont réalisés à partir de feuilles de polychlorure de vinyle assemblées par soudage par haute fréquence ; bien entendu, l'invention s'applique de la meme façon si l'on utilise un autre matériau et/ou si on procède à l'assemblage dtune façon différente, par exemple par collage. Pour réaliser une bouée, on découpe deux feuilles rectangulaires 1 et 2. La longueur et la largeur de la feuille I sont respectivement sensiblement égales à celles de la fibre extérieure de la bouée et au périmètre du boudin d'axe courbe formant la bouée ; la longueur de la feuille2 est pratiquement la même que celle de la feuille 1 et sa largeur est environ la moitié de celle de la feuille 1 (en effet, la feuille 2 servira à réaliser les enceintes qui s'étendent de la fibre supérieure à la fibre inférieure de la bouée). Comme il est représenté à la figure 5, les feuilles 1 et 2 sont superposées et soudées l'une à l'autre d'une part aux bords de la feuille 2 et d'autre part selon les lignes 3 au moyen d'une électrode de forme correspondante ; on crée ainsi des enceintes 4, formées par les feuilles 1 et 2, qui communiquent les unes avec les autres par un canal 5. Gomme on le voit, les enceintes 4 à plat et non gonflées, ont une forme de lentille. Ensuite la feuille 1 est mise en sans fin par soudage en 6 de ses extrémités de façon à réaliser la ceinture de la figure 6. La partie inférieure de cette ceinture, formée uniquement de la feuille 1, est ensuite relevée comme l'indiquent les flèches de la figure 6 de façon à amener l'extrémité inférieure sur l'extrémité supérieure en plaçant la soudure 6 à l'intérieur. Comme il est représenté à la figure 7, ces deux extrémités sont ensuite soudées l'une à l'autre en 8 au moyen d'une électrode circulaire 7. On obtient ainsi une enceinte 9 qui, par gonflage, formera le boudin courbe constituant la bouée ; cette enceinte 9 comporte, sur la partie intérieure de la bouée, les enceintes 4 dont la paroi est en partie constituée par la paroi de 11 enceinte principale ou boudin 9. L'enceinte 9 est munie d'une valve de gonflage non représentée aux figures ; il en est de meme pour chaque groupe d'enceintes 4 communiquant les unes avec les autres. Lorsque l'on gonfle les enceintes 4 à une pression légèrement supérieure à celle de l'enceinte 9, les parois des enceintes 4, dont la paroi commune avec le boudin 9, se courbent ; cela entrain une diminution de leur longueur "utile" et donc la courbure de'l'enceinte l'enceinte 9 sans formation de plis car le gonflage des enceintes 4 compense les différences de longueur entre parties extérieures et intérieures de la courbure ; la forme en "lentilles" des enceintes 9 fait que cette différence de longueur, qui va en diminuant de la fibre intérieure à la fibre supérieure, est exactement compensée. Avec cette façon de procéder où on n'utilise que des feuilles rectangulaires, il n'y a pas de perte de matière ; bien que la consommation totale de matière soit plus faible que dans les procédés où on superpose deux couronnes circulaires, les bouées de l'invention comportent un compartiment de sécurité. Les bouées réalisées ne présentent que la soudure extérieure 8 quiest située au-dessus ou au-dessous du boudin, c'est-à-dire à un endroit où elle ne présente aucune gêne pour l'utilisateurO Pour réaliser un bateau comme schématisé aux figures 10 à 15, on prépare le boudin, dont certaines parties sont courbes, en superposant deux feuilles rectangulaires 10 et 71 comme il est représenté à la figure 10. La feuille 11 est fixée à la feuille 10 par des soudures pratiquées sur ses bords et selon les lignes 12 et 13 de façon 'a constituer des enceintes 14 et 15 qui se trouveront dans la partie intérieure des différentes courbures il va de soi qu'au lieu d'appliquer une seule feuille 11, dont la seule fonction est de permettre la constitution des enceintes telles que 14 ou 15, on peut en appliquer plusieurs, notamment si les courbures sont séparées l'une de l'autre ; la feuille 10 peut aussi oestre constituée de plusieurs feuilles soudées les unes aux autres.L'essentiel est d'obtenir un élément rectangulaire (de longueur égale a' la longueur du boudin et de largeur légèrement supérieure au périmètre du boudin) qui porte des enceintes aux endroits correspondants à ltintérieur des courbures du boudin, lesdites enceintes pouvant être réalisées par soudage d'une autre feuille selon des lignes les délimitant. Dans l'exemple de réalisation, les enceintes 14 correspondront à la partie avant du boudin qui, à cet endroit, sera courbe dans le plan horizontal et stétendront entre la génératrice supérieure et la génératrice inférieure. Les enceintes 152 décalées par rapport aux enceintes 14, correspondront à deux parties du boudin qui, situées de part et autre du bateau derrière la partie avant, seront courbes vers le haut dans le plan vertical ; les enceintes 15, réparties en deux groupes correspondant aux deux parties- courbes, s1 étendront sur le dessus du boudin de la génératrice intérieure à la génératrice supérieure.Les enceintes 14 et les enceintes 15 d'un meme groupe communiquent par un canal de façon à oestre gonflées simultanément au moyen d'une seule valve non représentée sur les figures Comme dans l'exemple précédent et pour les mimes raisons, les enceintes 14 et 15 ont la forme de lentilles ; elles s'étendent sur toute la partie courbe correspondante. Comme le boudin entoure le bateau, la feuille 10 est mise en sans fin par soudure de ses deux extrémités de façon à constituer une ceinture et la partie inférieure de cette ceinture est amenée sur la partie supérieure de façon que le cordon de la soudure précédente soit placé à l'intérieur (cette opération est analogue à l'opération correspondante de l'exemple précédent). Le bateau est ensuite réalisé en une seule opération de soudage schématisé à la figure 11 qui montre les électrodes en place selon une coupe correspondant à la ligne A de la figure 12. Les deux bords de la ceinture sont soudés par une électrode 16 de forme correspondant à celle du boudin de façon à constituer le boudin 17 avec ses enceintes 14 (et 15) ; grave à une partie de la ceinture qui dépasse du boudin 17, ce aernier est soudé à la feuille 18 qui formera le fond du bateau par l'électrode 19 une une feuille 20 est soudée à la feuille 18 par les électrodes 21 de façon à constituer le matelas de fond constitué par uno série de boudins 22 adjacents Ce bateau est réalisé en trois opérations de soudage, sans perte de matière, et il ne porte aucun bourrelet de soudure situé à un emplacement g8nant pour l'utilisateur. Comme dans l'exemple précédent, le gonflage des enceintes 14 et 15 à une pression supérieure à celle du boudin provoque les courbures de ce dernier représentées aux figures 12 et 15. Les enceintes 14 qui s'étendent de la génératrice inférieure à la génératrice supérieure (figure 13), provoquent une courbure horizontale tandis que les enceintes 15 qui s'étendent de la génératrice externe à la génératrice interne (figure 14), provoquent une courbure-verticale. Lors de la courbure, si le boudin a un diamètre relativement important, la fibre extérieure peut avoir à s'allonger plus que l'élasticité de la matière ne le permet. Dans ce cas, on peut, lors de la constitution des enceintes par soudage des deux feuilles et lors de la m8me opération de soudage, souder des éléments, alors repliés, de forme appropriée (par exemple en forme de losanges) aux bords d'une découpe pratiquée dans la feuille qui formera le boudin (feuille 10 dans l'exemple précédent) aux endroits correspondant à la partie extérieure de la courbure. Lors du gonflage, ces éléments se déplient et donnent à la partie extérieure du boudin le supplément de longueur nécessaire. Ces éléments sont représentés en 22 à la figure 12 mais, pour une meilleure lecture du dessin, ils n'ont pas été représentés à la figure 10 ; comme on le remarquera, ils s'étendent de la génératrice supérieure à la génératrice inférieure. On peut dire, d'une certaine façon, qu'ils sont l'inverse des enceintes gonflables dont est munie la partie du boudin située à l'intérieur de la courbure et qu'ils agissent aussi de façon inverse en accroissant la longueur du boudin à l'extérieur de la courbure. REVENDICATIONS 1) - Article gonflable, constitué en partie par un boudin courbe caractérisé en ce qu'il comprend en outre, situées à ltin- trieur de la courbure du boudin, une pluralité d'enceintes orientées transversalement au dit boudin, à paroi partiel lement commune avec celle du boudin et gonflables à une pression supérieure à celle dudit boudin pour entrainer, par déformation de la paroi commune au boudin et aux enceintes, la diminution de la longueur de la partie cor respondante du boudin et imposer une courbure au dit boudin. 2) - Article gonflable selon la revendication 1, caractérisS en ce que les enceintes sont reliées par groupe h un même conduit de faible section avec lequel chacune communique par un orifice de faible section0 3) - Article gonflable selon l'une quelconque des revendca- tions 1 et 2, caractérisé en ce que chaque enceinte gonflage ble présente une section lenticulaire. 4) - Articule gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce quril comprend au moins une encein te gonflable s'étendant sensiblement de la génératrice su périeure à la génératrice inférieure du boudin pour provo quer une courbure horizontale. 5) - Article gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enceinte te gonflable s'étendant de la génératrice inférieure à la génératrice extérieure du boudin pour provoquer une cour bure verticales 6) - Article gonflable selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 5 caractérisé en ce que les enceintes gonflables correspondant à une même courbure communiquent entre elles et sont gonflables simultanément à travers une même valve. 7) - Article gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, sur la partie extérieure de la courbure, le boudin comporte des éléments qui lui ont été ajoutés de façon à augmenter sa longueur lors du gonflage. 8) - Procédé de fabrication du boudin courbe des articles gon flables selonI'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes - sur une feuille on applique au moins une autre feuille que l'on fixe à la première par des lignes conti nues délimitant les enceintes gonflables ; - la feuille munie des enceintes, éventuellement mise en sans fin si le boudin est continu, -est repliée de façon que ses bords soient appliqués l'un sur autre - les bords de ladite feuille sont soudés l'un à autre de façon à réaliser le boudin. 9) - Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que lort de l'opération de soudage conduisant à la réalisation des enceintes gonflables on inclut, dans la feuille constituanD le boudin et dans sa partie correspondant à la zone exté- rieure de la courbure, des éléments, repliés lors du sou dage, qui allongent la partie du boudin situé à ltestérieur de la courbure lorsque ce dernier est gonflé.