Brevet FR2353348A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne d'une manière générale la réalisation d'un mEt pour gréement de voilier à partir d'un flan en matériau malléable, en particulier métallique, à conformer globalement en tube de section transversale fortement variable. Dans le brevet français No 1.444.722, il a été proposé de réaliser un tel mât par roulage, en une ou plusieurs passes, le flan travaillé étant à cet effet déplacé longitudinalement entre des galets de roulage propres à en rapprocher progressivement 1' un de l'autre les bords longitudinaux, par enroulement transversal. Dans la demande de brevet français N0 73 16879, publiée sous le No 2.228.656, il a été en variante proposé d'opérer par pliage bien que ces deux procédés de réalisation puissent, au moins dans certains cas, donner satisfaction, leur mise en oeuvre soulève en pratique de grandes difficultés. la présente invention a notamment pour objet un procédé et un dispositif propre à la réalisation d'un mât à partir d'un flan à conformer en tube de section transversale fortement variable, dont la mise en oeuvre effective ne soulève pas de difficultés particulières. Suivant l'invention, on opère sensiblement par formage, avec éventuellement un étirage modéré du matériau traité. te manière plus précise, on opère suivant l'invention en deux stades, avoir un prenier stade au cours duquel, après avoir disposé le flan à travailler au dessus d'un chenal de formage, et lui avoir appliqué un mandrin de formage, on force le dit flan dans ledit chenal en exerçant à cet effet une poussée sur ledit mandrin, jusqu' à conformation en gouttière dudit flan, puis un deuxième stade au cours duquel on rapproche l'une de l' autre les ailes en regard de la gouttière ainsi formée par le dit flan, jusqu'à enveloppement au moins partiel par celui-ci dudit mandrin. -Il s'agit donc d'un procédé, et d'un dispositif, apportant une solution particulièrement simple, et aisée de mise en oeuvre, au problème posé par la réalisation pratique d'un mât tubulaire à partir d'un flan initialement plat. La présente invention a encore pour objet le mât ainsi obtenu. Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va sui vre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un mât de gréement pour voilier auquel peut s'appliquer l'invention les figures 2, 3 et 4, sont, à échelle supérieure, des vues en coupe transversale de ce mât, suivant respectivement les lignes II-II, III-III et IV-IV de la figure 1 la figure 5 est, à échelle différente,une vue en plan d'un flan ayant pernis la réalisation d'un tel mât la figure 6 est une vue partielle en perspective, avec arrachement, d'un dispositif propre suivant l'invention à la mise en forme d'un tel mât la figure 7 est une vue en perspective d'un mandrin de formage appartenant suivant l'invention au dispositif représenté à la figure 6 la figure 8 est une vue en perspective isolée d'une machoi- re de serrage susceptible également d'être associée à un tel dispositif les figures iA, 9B, 9C, 9D sont des vues schématiques en coupe du dispositif suivant l'invention, illustrant les divers stades de mise en oeuvre de celui-ci la figure 1C est une vue en perspective de l'ébauche de mât obtenue suivant l'invention la figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 10, après achèvement du mât recherché. les figures 1 à 4 illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à la réalisation d'un mât pour gréement de voilier 10, qui est globalement conformé en tube et qui, tel que décrit dans la demande de brevet français No 73 16879 mentionnée ci-dessus, présente longitudinalement une fente Il. Sur une partie au moins de la hauteur de ce mât 10 les bords de la fente Il qu'il présente sont matérialisés par des lèvres 12, 52', dépourvues, sur une partie au moins de ladite hauteur, de toute solidarisation continue entre elles, mais susceptibles à 11 aide de vis 13 par exemple, d'être rigidement reliées l'une à l'autre, pour une adaptation appropriée de la capacité de torsion de ce mât aux conditions momentanées d'utilisation de celuici. De ce fait, le mât 10 présente avantageusement une raideur torsionnelle variable le long de sa hauteur, et les vis lut3, ou les autres moyens de solidarisation équivalents susceptibles d' être mis en oeuvre, sont de préférence amovibles, en sorte que cette raideur torsionnelle est ajustable et modifiable à volonté, même au cours de la navigation, en fonction du bateau concerné, de son barreur, de l'état de la mer ou de la force du vent. En pratique, la fente l1 du mât 10 peut par exemple être laissée totalement ouverte aux deux extrémités du mât, de part et d'autre d'une zone médiane de ce ât dans laquelle cette fente sera au contraire fermée par solidarisation définitive des lèvres 12, 12' à ce niveau, cette zone médiane pouvant être plus ou moins étendue ou réduite vers le haut et/ou vers le bas du mât, selon les conditions du moment, et tel qu'exposé ci-dessus. Conjointement, et tel que également mentionné ci-dessus, la largeur des lèvres 12, 12', prise radialement par rapport au mât, peut être variable de manière définitive tout au long de la hauteur de celui-ci, pour que ce mât présente longitudinalement des caractéristiques de raideur à la flexion bien déterminées. Sar exemple, et tel que représenté, la largeur des lèvres 12, 12' peut être nulle à la partie haute du mât, figure 2, puis croitre progressivement jusqu'à plafonner à un maximum à la partie médiane du mât, figure 3, et enfin décroître en direction de la partie basse du mât, figure 4. Sar ailleurs, et s'agissant d'un mât auquel la voile associée doit être solidarisée longitudinalement, un tel mât 10 comporte, de manière usuelle, et tel que schématisé en traitsinterrompus sur les figures 2 à 4, une gouttière 14 formant l'engoujure destinée à la ralingue d'envergure de la voile concernée. Dans l'exemple représenté, cette gouttière est rapportée sur le mât à l'opposé des lèvres 12, 12' qu'il comporte, mais, sui vant des dispositions explicitées dans la demande de brevet No 73 16879 mentionnée ci-dessus, elle peut aussi bien être mise en place à la faveur de la fente Il que flanquent ces lèvres 12, 12'. Enfin, dans l'exemple représenté, la section du mât 10 est, à la partie haute de celui-ci, globalement allongée dans le sens longitudinal poupe-proue, tandis que, à la partie basse, elle est globalement allongée dans le sens transversal babord-tribord. Mais, il ne s'agit pas là de dispositions limitatives du domaine d'application de l'invention, l'invention au contraire pouvant s'appliquer à toute forme de mât. Dans tous les cas, le mât 10 à obtenir est réalisé à partir d'un flans5 initialement plat, en matériau malléable et en particulier en matériau métallique, tel que aluminium ou alliage formé à partir d'aluminium. Dans l'exemple représenté, ce flan 10 est formé longitudinalement d'un tronçon de base globalement rectangulaire 16, à bords longitudinaux parallèles, d'un éventuel tronçon de raccordement médian 17 à bords longitudinaux formant globalement des portions de cercle, et d'un tronçon de tête globalement trapézoldal 18, à bords longitudinaux obliques et convergents l'un vers l'autre. Suivant l'invention, et pour des raisons qui apparaitront ci-après, on ménage, le long des bords longitudinaux du flan 15, une pluralité de trous de passage 20 en correspondance deux à deux d'un de ces bords longitudinauxà l'autre. Par exemple, s'agissant d'un flan ayant globalement une épaisseur d'environ 2,5mm et une hauteur supérieure à 5 m, de tels trous de passage peuvent être prévus environ tous les 5 cm, avec chacun un diamètre d'environ 20 mm. Le dispositif propre à la mise en forme d'un tel flan comporte suivant l'invention, en association, un mandrin de formage 22, figure 7, et un chenal de formage 23, figure 6. Le mandrin de formage est à l'image du mât à réaliser. De manière plus précise, ce mandrin de formage forme globalement une empreinte interne du mât à réaliser. Ear exemple, ce mandrin de formage 22 peut être en acier. Quant au chenal dè formage 23 il a transversalement, en tout point de sa longueur, une section droite ouverte, par exemple polygonale, et plus précisément une sectionen U dans l'exemple représenté, globalement circonscrite à la section droite extérieure du mât à réaliser au point correspondant de la longueur de celuici. Dans l'exemple représenté, le chenal de formage 23 est formé dans une fourrure 24 enchassée, de manière de préférence amovible, dans un bâti rigide 25. Ear exemple, le bâti rigide 25 peut être constitué par un fer en U de section droite constante, ou appartenir à un fer en H de section droite constante. Conjointement, la fourrure 24 qu'il confine peut par exemple être en bois, ce qui facilite l'exécution du chenal de formage 23 qu'elle comporte, la section transversale de celui-ci devant, à l'image du mât à réaliser, varier longitudinalement tout au long de sa longueur. De place en place le long du chenal defornage 23, le bâti 25 porte des consoles 26 qui, ainsi portées par le bâti 25, sont fixes vis-à-vis du chenal de formage 23, et qui sont disposées par paires de part et d'autre ae celui-ci, par exemple environ tous les mètres. Ces consoles 26 sont destinées, par paires, à servir d'appui à des pièces de poussée montées mobiles par rapport à elles, transversalement vis-a-vis du chenal de formage 23. Dans l'exemple représenté, la pièce de poussée ainsi associée à une paire de consoles 26 est un vérin mécanique 28 qui prend appui sur une traverse 29 établie entre les consoles 26 correspondantes, ce vérin mécanique 28 étant engagé à vissage dans un perçage taraudé 30 prévu à cet effet dans la zone médiane d'une telle traverse 29. Â son extrémité supérieure, le vérin mécanique 28 présente une tête 31 qui en permet la commande en rotation, et à son extrémité inférieure il porte une ronuelle d'appui 32. En pratique, dans l'exemple représenté, chaque traverse 29 est simplement en appui, à ses extrémités, sur des écrous 33 engagés à vissage sur les extrémités filetées 34 de colonnettes 35 convenablement solidarisées aux consoles 26 correspondantes, par exemple par soudage. Le dispositif représenté à la figure 6 se complète, dans 1' exemple représenté, par une pluralité de mâchoires de serrage 36, dont une est représentée isolément à la figure 8. Ene telle mâchoire de serrage forme un bloc globalement parallélépipédique, et présente un trou de passage 37, pour sa traversée par une tige filetée 38, figure 9C. les mâchoires de serrage 36 sont destinées à être associées par paires de part et d'autre du chenal de formage 23, en étant librement disposées sur la face supérieure de la fournie 24 dans laquelle est ménagé ce chenal. La tige filetée 38 qui traverse les mâchoires de serrage 36 d'une même paire est propre, en coopération avec des écrous de serrage 39 établis sur les faces opposées des blocs formant ces mâchoires de serrage, à en assurer un rapprochement mutuel, en les déplaçant l'une vers l'autre transversalement vis-à-vis dudit chenal de formage. Ear ailleurs, et tel que visible sur les figures 8, 9C et 9D, l'arête inférieure 40 des faces en regard des blocs formant les mâchoires de serrage 36 est de préférence arrondie. Au cours d'un premier stade, le flan 15 est disposé à plat sur la face supérieure de la fourrure 24 dans laquelle est ménagé le chenal de formage 23, en étant longitudinalement allongé au-dessus de ce dernier. le mandrin de formage 22 est alors appliqué au flan 15 en étant lui-même longitudinalement disposé à l'aplomb du chenal de formage 23, figure 9A. A l'aide des vérins mécaniques 28, qui, par l'intermédiaire des traverses sur lesquelles ils sont engagés à vissage, prennent appui sur les écrous 33 portés par les colonnettes 35 solidaires des consoles 26, on exerce alors une poussée sur le mandrin de formage 22, avec de préférence, tel que représenté, interposition d'une longrine de répartition 42 entre ces vérins 28 et le mandrin de formage 22. Du fait de la poussée ainsi exercée sur le mandrin de formage 22 en direction du fond du chenal de formage 23, le flan 15 se trouve forcé à pénétrer dans ledit chenal, et ce faisant il prend progressivement une configuration en gouttière, en épousant la forme de la surface inférieure de ce mandrin de formage, figure 9B. Dans le deuxième stade, on retire les vérins mécaniques 28, par démontage des traverses 29 qui les portent, et on met en place les mâchoires de serrage 36, de part et d'autre des ailes 43, 43' de la gouttière formée par le flan 15, par paires. B'une mâchoire de serrage 36 d'une telle paire à l'autre est alors établie une tige filetée 38, celle-ci traversant l'un des trous de passage 20 prévus à cet effet dans les bords longitudinaux du flan 15, qui se trouve former les ailes 43, 43' de la gouttière constituée par celui-ci. Par vissage d'écrous 39 sur.les extrémités d'une telle tige filetée, on rapproche l'une de l'autre les mâchoires de serrage 36 concernées par cette tige, et celles-ci provoquent alors à leur tour le rapprochement l'une de l'autre des ailes 43, 43' de la gouttière formée par le flan 15. Ce rapprochement est poursuivi jusqu'à ce que le flan 15 enveloppe au moins partiellement le mandrin de formage 22, en épousant la forme de la surface supérieure de celui-ci, figure qD, les ailes 43, 43' de la gouttière formée précédemment par ce flan se trouvant alors, ou non, en contact l'une avec l'autre. ainsi qu'on l'aura compris, le contour arrondi de l'arête inférieure des mâchoires de serrage 36 assure la formation d'un congé de raccordement entre la partie courante de l'ébauche de mât 44 ainsi formée, et les ailes 43, 43' courant longitudinalement le long de cette ébauche, figure 10. il suffit ensuite, après dégagement de cette ébauche du chenal de formage 23, d'en retirer le mandrin de formage 2, par déplacement axial de celui-ci dans ladite ébauche, de son extrémité la plus effilée à son extrémité la plus épaisse. tour un tel retrait il peut être nécessaire d'écarter légèrement les ailes d'une telle ébauche, celle-ci étant susceptible ensuite de reprendre élastiquement sa configuration initiale. euoi qu'il en soit, il suffit ensuite, par exemple par usinage ou sciage, de réduire la hauteur des ailes 43, 43', pour éliminer la partie de celle-ci présentant les trous de passage 20, et ramener cette hauteur à la valeur correspondant à celle souhaitée pour les lèvres 12, 12' à former, comme décrit ci-dessus, figure 11, et donc éventuellement annuler cette hauteur au moins localement. Les lèvres 12, 12' ainsi formées sont alors à leur tour percées de place en place, de trous propres au passage de vis 13 non visibles sur les figures). ainsi qu'on l'aura compris, le flan initial 15 doit donc présenter, en développement, une largeur supérieure à la longueur du périmètre développé de la section correspondante du mât à former, pour tenir compte de l'implantation des trous de passage 20 à prévoir dans ce flan. Bien entendu la présente invention ne se limite pas au mode de mise en oeuvre décrit et représenté mais englobe toute variante d'exécution, notamment en ce qui concerne la section transversale du chenal de formage d'abord mis en oeuvre, qui n'est pas nécessairement polygonale, et qui, à fortiori, n'est pas nécessairement à flancs droits, mais qui pourrait par exemple être à flancs obliques, en V notamment, et/ou en ce qui concerne la nature des organes de serrage ultérieurement mis en oeuvre. Par exemple, au lieu d'utiliser, d'un même côté de la gouttière formée par le flan travaillé dont il s'agit de rapprocher l'une de l'autre les ailes; une pluralité de machoires discrètes 36, comme décrit ci-dessus, il peut être préférable d'utiliser une mâchoire unique courant en continu le long de ladite gouttière, une telle mâchoire étant par exemple réalisée à partir d'une longrine ou d'une barre de section rectangulaire. lorsque cependant une pluralité ae mâchoires discrètes 36 sont utilisées, il peut être avantageux pour éviter un marquage intempestif du flan travaillé par les arêtes latérales de telles mâchoires , de réunir en continuité celles-ci par une baguette profilée de manière à constituer leur arête de travail arrondie 40, ladite baguette étant rapportée sur de telles mâchoires à la faveur d'un décrochement ménagé à cet effet sur celleFci, comme schématisé en traits interrompus à la figure 8. D'ailleurs, l'invention se prête, sans sortir de son cadre, à des aménagements de nature à permettre d'en mécaniser de ma manière plus ou moins accentuée les opérations ; par exemple une batterie de visseuses peut assurer un rapprochement simultané des mâchoires de serrage mises en oeuvre ; en variante ce rapprochement peut se faire pas à pas à l'aide d'une ou plusieurs visseuses montées mobiles le long du chenal de formage ; en variante également ce serrage peut se faire à l'aide d'un chariot monté mobile le long du chenal de formage et porteur de galets de serrage et/ou de vérins de serrage. Dans tcus les cas il est préférable que les ailes de la gouttière formée par le flan travaillé soient alors traversées transversalement par des tiges engagées à cet effet dans les passages 2C de ce flan, et associées aux mâchoires de serrage non seulement pour assurer un guidage desdites mâchoires de serrage au cours de leur rapprochement, mais encore pour retenir le flan travaillé et en contrôler le maintien lors d'un tel rapprochement. En outre, il n'est pas nécessaire, lors du premier stade de réalisation d'un mât suivant l'invention, que le mandrin de formage mis en oeuvre pénètre totalement, en position allongée, dans le chenal de formage auquel il est associé ; il suffit en pratique qu'il y pénètre au moins partiellement. Il est clair que, dans tous les cas, la section transversale du chenal de formage mis en oeuvre, qui est nécessairement ouverte vers ltextérieur, est globalement circonscrite à la section droite correspondante du mât à réaliser, ainsi qutil est visible par exemple à la figure 9D. Il est clair également que dans tous les cas, le mât obtenu est essentiellement réalisé par formage, le flan dont il est issu pouvant cependant être l'objet d'un étirage modéré. Enfin, ainsi qu'on l'aura compris, l'amovibilité de la fourrure 24, dans laquelle est formé le chenal de formage, vis-à-vis du bâti 25 qui la confine et la contrebute, permet avec un même bâti, de réaliser des mâts de sections et/ou longueurs différentes: il suffit de mettre dans ce bâti, une fourrure adaptée au mât à réaliser. ShVENDICTIONS 1. Procédé pour la réalisation d'un mât pour gréement de voilier à partir d'un flan en matériau malléable, en particulier métallique, à conformer globalement en tube, caractérisé en ce qu'il comprend un premier stade au cours duquel, après avoir disposé ledit flan au-dessus d'un chenal de formage, et lui avoir appliqué un mandrin de formage, on force ledit flan dans ledit chenal en exerçant à cet effet une poussée sur ledit mandrin, jusqu'à conformation en gouttière dudit flan, puis un deuxième stade au cours duquel on rapproche l'une de l'autre les ailes en regard de la gouttière ainsi formée par ledit flan, jusqu'à enveloppement au moins partiel par celui-ci dudit mandrin. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on choisit pour chenal de formage un chenal ayant transversalement en tout point de sa longueur une section droite ouverte, par exemple polygonale, globalement circonscrite à la section droite extérieure du mât à réaliser au point correspondant de la longueur de celui-ci. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que l'on choisit pour mandrin de formage un mandrin de formage formant globalement l'empreinte interne du mât à réaliser. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en-ce- que, pour rapprochement mutuel des ailes de la gouttière formée par le flan à l'aide d'organes de serrage traversant transversalement lesdites ailes, on ménage une pluralité de trous de passage le long des bords longitudinaux correspondants dudit flan. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après formage du flan, on en extrait le mandrin qu'il enveloppe. 6. Erocédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, après formage du flan, on réduit, par exemple par usinage, la hauteur des ailes que présente alors longitudinalement un tel flan, jusqu a éventuellement annuler cette hauteur, au moins localement. 7. Dispositif pour la réalisation d'un mât pour gréement de voilier à partir d'un flan en matériau malléable, en particulier métallique, à conformer globalement en tube, caractérisé en ce qu' il comporte, en association, un mandrin de formage à l'image du mât à réaliser, et un chenal de formage dans lequel ledit mandrin est susceptible de pénétrer, au moins partiellement, en position allongée. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le mandrin de formage forme globalement une empreinte interne du mât à réaliser. 9. Dispositif suivant l'une quelconQue des revendications 7, 8, caractérisé en ce que le chenal de formage a transversalement en tout point de sa longueur une section droite ouverte, par exemple polygonale, globalement circonscrite à la section droite extérieure du mât à réaliser au point correspondant de la longueur de celui-ci. 10. Dispositif suivant l"une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le chenal de formage est formé dans une fourrure, enchassée, de manière de préférence amovible, dans un bâti rigide. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que, de place en place le long de son chenal de formage, il comporte des consoles qui sont fixes visà-vis dudit chenal et qui sont disposées par paires de part et d' autre de celui-ci, les consoles d'une même paire servant d'appui à une pièce de poussée montée mobile vis-à-vis desdites consoles, transversalement vis-à-vis du chenal de formage. 12. Dispositif suivant la revendication ll, caractérisé en ce que une telle pièce de poussée est un vérin, par exemple un vérin mécanique, qui prend appui sur une traverse établie entre les consoles de la paire de consoles correspondante. 13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11, 12, caractérisé en ce que, aux diverses pièces de poussée concernées, est associée une longrine de répartition commune, à interposer entre elles et le mandrin de formage. 14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des mâchoires de serrage disposées de part et d'autre de son chenal de formage et propres à être déplacées transversalement vis-à-vis dudit chenal de formage. 15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que, aux aites mâchoires de serrage sont associées des tiges propres à traverser transversalement le flan à travailler à la faveur de passages ménagés à cet effet le long des bords longi tudinaux de celui-ci. 16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que l'arête inférieure des faces en regard des mâchoires de serrage est arrondie. 17. ât réalisé en application du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1à 6.