Brevet FR2428515A1 — publié le 19800111

La présente invention a pour objet un procédé de réalisation de bielles, notamment de bielles de transmission pour aéronef, et les bielles ainsi obtenues. On sait que pour la transmission de mouvements ou d'ordres, il est souvent nécessaire d'utiliser des tringleries pourvues de bielles. Ces bielles comportent généralement une tige à au moins l'une des extrémités de laquelle est rapporté un embout, tel qu'une chape, un oeilleton, une articulation à rotule, etc... L'objet de la présente invention concerne la réalisation de telles bielles qui soient légères et aisées à fabriquer, tout en présentant une grande résistance à la traction et au flambage. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la réalisation de bielles composées d'une tige à au moins l'une des extrémités de laquelle est rapporté un embout est remarquable en ce que ladite tige est constituée par un profilé creux en une matière formée de fibres résistantes enrobées d'une matière synthetique polymérisée, en ce que l'on introduit une partie dudit embout à l'intérieur de l'extrémité correspondante de la tige en interposant un moyen de collage par pression entre ladite partie et la paroi intérieure de cette extrémité et en ce que l'on soumet ladite extrémité à une élévation de pression susceptible d'assurer le retreint par fluage de ladite extrémité du profilé sur ladite partie intérieure de l'embout et la solidarisation par collage de celui-ci à ladite extrémité. De préférence, l'élévation de pression est accompagnée d'une élévation de température. Ainsi, antérieurement à l'élévation de pression et de température, on peut mettre en place sur la face extérieure de ladite extrémité du profilé une frette constituée de fibres resistantes liées par une résine polymérisable et la polymérisation de ladite résine de la frette est réalisée pendant l'opération d'élévation de pression et de température. La pression sur l'extrémité du profilé est avantageusement appliquée de façon uniforme autour de l'axe de celui-ci et peut résulter de l'action de moyens pneumatiques, hydrauliques ou mécaniques.Toutefois, il est préférable que la pression sur l'extrémité du profilé résulte de la dilatation d'une matière de pression soumise à l'élévation de température, comme par exemple une masse d'élastomère silicone. Un boîtier de pression pour effectuer le retreint peut comprendre une enveloppe résistante entourant ladite extrémité de tige et contenant des moyens de pression pneumatiques, hydrauliques ou par dilatation. Les moyens de dilatation pneumatiques ou hydrauliques peuvent être constitués d'une vessie raccordable à une source de fluide pneumatique ou hydraulique. L'embout peut présenter une queue susceptible d'être introduite dans l'extrémité correspondante du profilé, la section de ladite queue pourvue du moyen de collage par pression correspondant au jeu d'introduction près à la section interne dudit profilé. Le profilé et la queue de l'embout peuvent être cylindriques. Toutefois, en variante, ledit embout peut présenter une queue dont la section se rétrécit le long de l'axe du profilé, de l'intérieur vers l'extérieur. Les fibres résistantes peuvent être disposées longitudinalement et/ou transversalement au profilé. Par exemple, ces fibres peuvent faire partie d'une tresse. Dans un mode avantageux de réalisation, le profilé est obtenu par pultrusion de fibres de carbone liées par une résine base époxyde Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre en coupe axiale la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 illustre une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la conicité de la queue de l'embout étant fortement exagérée à des fins de clarté. Dans l'exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, illustré par les figures 1 et 2, on utilise un profilé creux 1, en forme de cylindre, formé de fibres résistantes, par exemple de carbone,liées par une résine polymérisable, par exemple époxyde Les fibres résistantes peuvent être soit longitudinales, soit enroulées en hélice, ou bien encore elles peuvent former une tresse. Dans l'une des extrémités 2 du profilé 1 déjà polymérisé, On introduit la queue cylindrique 3 d'urr embout 4, par exemple métallique. Sur la figure 1, l'embout 4 est représenté comme étant un oeilleton, mais il va de soi qu'il pourrait être conformé différemment, par exemple en chape, en articulation à rotule, etc... Le diamètre extérieur de la queue 3 et le diamètre intérieur de l'extrémité 2 sont tels qu'il est possible d'interposer une pellicule5 de matière adhésive par pression entre ces éléments, avant mise en place de la queue 3, sans que l'introduction de celles dans l'extrémité 2 en soit rendue difficile. Par ailleurs, sur la paroi extérieure de l'extrémité 2, on met en place une frette 6, constituée par exemple de fibres- préimprégnée d'une matière synthétique polymérisable, mais non encore polymérisée. Autour de l'extrémité 2, on dispose un boîtier de pression 7, susceptible d'appliquer sur celle-ci, une pression P uniformément répartie autour d'elle et schématisée sur la figure 2 par des flèches radiales. Le boîtier 7 peut être mécanique, pneumatique, hydraulique ou bien encore mettre en oeuvre le phénomène de dilatation thermique d'élastomères silicones. Dans ce cas, le boîtier de pression 7 comporte une enveloppe 8 résistant à la pression et une masse 9 desdits élastomères, contenue dans ladite enveloppe. Bien entendu, le boîtier de pression 7 peut faire partie d'un outillage complexe (non représenté) destiné à positionner les divers éléments 1 à 6 les uns par rapport aux autres et à les maintenir pendant les opérations ultérieures. Cet outillage comportE de plus une étuve, (non représentée) dans laquelle se trouvent disposés les éléments 1 à 9. Grâce à l'étuve, on soumet lesdits éléments à une élévation de température. Par exemple, on passe de la température ambiante à 1550C en quelques dizaines de minutes, puis on maintient cette température pendant environ une heure. Soumise à ce cycle de température, la masse 9 se dilate et exerce sur l'extrémité 2 une pression P uniformément répartie à la périphérie de celle-ci. La pression P a pour effet de rétreindre par fluage ladite extrémité 2 qui vient se presser contre la queue 3 de l'embout 4, en comprimant la pellicule 5 de matière adhésive. Ainsi, le boîtier 7 fournit une pression qui réalise à la fois la déformation permanente par rétreint de l'extrémité 2 et la solidarisation par collage de l'embout 4 et du tube 1 . De plus, simultanément, grâce à l'élévation de la température, on réalise la polymérisation de la frette 6 et sa solidarisation au profilé 1. Ainsi, lorsque lton sort l'ensemble de l'étuve et de l'outillage, l'embout 4 est solidarisé de l'extrémité 2 par rétreint permanent et collage de celle-ci sur la queue 3, tandis que la frette 6 est durcie et solidarisée de l'extrémité 2. Grâce à l'invention, on a réalisé par exemple des bielles dont le profilé 1 était un cyclindre creux obtenu par pultrusion de fibres de carbone liées par une résine base époxyde, présentant un diamètre de 30 mm, une épaisseur de 1 mm et une longueur de 400 mm. Pourvue d'un embout métallique à ses deux extrémités, une telle bielle pesait moins de 150 g et, soumise à des essais de compression-flambage, elle se rompait pour des efforts compris entre 4150 et 4350 daN, alors qu'elle résistait à des efforts de traction de 5000 à 5650 daN. De tels résultats sont à rapprocher des caractéristiques de bielles métalliques connues, utilisées en aéronautique, ayant un diamètre de 32 mm, une épaisseur de lmm, une longueur de 480 mm, pour un poids de 420 g (avec des embouts identiques à ceux de la bielle selon l'invention mentionnée ci-dessus en exemple) et une résistance au flambage garantie à 1500 daN. Dans la variante de mise en oeuvre illustrée par la figure 3, la queue 10 de l'embout 1 est évasée vers le tube 12, de façon que l'extrémité 13 de celui-ci, après rétreint permanent par fluage, ait une forme conique en direction dudit embout, de manière à augmenter encore la résistance à la traction. Dans l'exemple de la figure 3, le boîtier de pression 14 comporte une enveloppe résistante 15 à l'intérieur de laquelle est disposée une vessie de pression 16, par exemple gonflée pneumatiquement. Il est avantageux que les embouts 4 et 11 comportent une collerette périphérique 17 ou 18 respectivement, servant de butée au bord libre de l'extrémité 2, lors de la mise en place des éléments. Par ailleurs, on peut éventuellement supprimer la frette 6 , surtout dans le cas montré par la figure 3. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la réalisation de bielles composées d'une tige à au moins l'une des extrémités de laquelle est rapporté un embout, caractérisée en ce que ladite tige est constituée par un profilé creux en une matière formée de fibres résistantes enrobées d'une matière synthétique polymérisée, en ce que l'on introduit une partie dudit embout à l'intérieur de l'extrémité correspondante de la tige en interposant un moyen de collage par pression entre ladite partie et la paroi intérieure de cette extrémité et en ce que l'on soumet ladite extrémité à une élévation de pression susceptible d'assurer le rétreint par fluage de ladite extrémité du profilé sur ladite partie intérieure de l'embout et la solidarisation par collage de celui-ci à ladite extrémité. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élé- vation de pression est accompagnée d'une élévation de température. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, antérieurement à l'élévation de pression et de température, on met en place sur la face extérieure de ladite extrémité du profilé une frette constituée de fibres résistantes liées par une résine polymérisable et en ce que la polymérisation de ladite résine de la frette est réalisée pendant l'opération d'élévation de pression et de température. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pression sur l'extrémité du profilé est appliquée de façon uniforme autour de l'axe de celui-ci. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression sur l'extrémité du profilé résulte de la dilatation d'une matière de pression soumise à l'élévation de température. 6.- Bielle caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7.- Bielle selon la revendication 6, caractériséeen ce que ledit embout présente une queue susceptible d'être introduite dans l'extrémité correspondante du profilé, la section de ladite queue pourvue du moyen de collage par pression correspondant au jeu près à la section interne dudit profilé. 8.- Bielle selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit embout présente une queue susceptible d'être introduite dans l'extrémité correspondante du profilé, la section de ladite queue se rétrécissant le long de l'axe du profilé, de l'intérieur vers l'extérieur. 9.- Bielle selon la revendication 6, caractérisée en ce que les fibres résistantes sont disposées longitudinalement et/ou transversalement au profilé. 10.- Bielle selon la revendication 6, caractérisée en ce que le profilé est obtenu par pultrusion de fibres de carbone liées par une résine base époxyde.