Brevet FR2477064A3 — publié le 19810904

FR 2477064 A3 19810904 FR 8103850 A 19810226 L'invention concerne un élément généralement en forme de parallélépipède, en matière plastique expansée de faible masse volumique et à alvéoles fermés ou ouverts, revalu sur tous ses cotés ou sur une partie de ceux-ci d'un tissu résistant i la traction, par exemple en fibre de verre, de tissus naturels et similaires, ce tissu étant fortement relié à la surface à laquelle il s'applique de manière à participer à la traction qui se produit à la surface sous des efforts de flexion ou de compression, et faisant partie du matériau même de la surface. L'élément selon l'invention permet de constituer un élément structurel porteur pour la formation de panneaux stratifiés simples, de parois soumises à de fortes charges de flexion et de compression comme par exemple pour la formation d'une structure comprenant la coquille extérieure et la coquille intérieure de coques en résine renforcée de fibreS de verre pour embarcations ou obJets similaires, ponts d'embarcation, panneaux et parois de b timents,etc. On met en oeuvre les éléments porteurs selon l'invention de façon qu'ils occupent complètement ltespace entre deux feuilles stratifiées écartées et on les relie entre eux et aux feuilles au moyen de résine, par collage ou de façon slmilairesde manière à former un bloc compact sur lequel les fibres extr8mes sont formées par le tissu mentionné et par les feuilles stratifiées dont il est solidaire, de manière à coopérer à la résistance à la traction en tant que fibres les plus éloignées de l'axe neutre en cas de sollicitations à la flexion et à la résistance au gonflement dans le cas de sollicitations à la compression, sans possibilité de coulissement relatif des différentes surfaces en contact entre elles. De préférence, on dépose, on constitue ou on applique solidairement le premier stratifié sur une surface d'un ensemble d'éléments adjacents déjà préparés selon la forme finale et ensuite, après avoir assemblé les éléments entre eux ainsi qu'au premier stratifié, au moyen de colle ou de résine, on dépose, on constitue ou on applique le deuxième stratifié qui fait ensuite corps avec les surfaces de l'élément, opposées à celles qui sont solidaires du premier stratifié. I1 résulte de ce qui précède et dans tous les cas une structure compacte, dont tous les constituants sont solidaires entre eux, ce qui augmente notablement la ré sistance mécanique de l'ensezble aux sollicitations à la flexion et à la compression qui existent principalement dans les parois, panneaux, coques et ponts d'embarcation, du fait de la structure homogène et porteuse qui devient ainsi capable de supporter des charges notablement supé- rieures à celles qui résulteraient de la somme des différents éléments, avec un poids notablement moindre à égalité de résultats. D'autres avantages de l'utilisation de l'élément selon l'invention, outre une plus grande rigidité des parois et particulièrement dans le cas d'applications aux coques d'embarcation ou objets similaires, résident aussi dans le fait que, puisque la matière plastique expansée formant la structure est à alvéoles séparés, elle est étanche à l'eau même si elle est percée de sorte qu'il est possible de pratiquer des trous dans les pareis de la coque, par exemple pour disposer l'installation de bord, sans devoir recourir à des moyens d'étanchéité particuliers, de même qu'il est possible d'éliminer les nervures intérieures ou extérieures, nécessaires dans les constructions normales pour maintenir l'espacement des coquilles et pour augmenter leur moment d'inertie. Diverses autres caractéristiques de l'invention r-s- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 montre en perspective un élément structurel conforme à l'invention La fig. 2 représente en perspective un panneau stratifié en deux feuilles avec interposition des éléments structurels rendus solidaires de celles-ci, les feuilles étant vues par transparence. La fig. 3 montre à titre d'exemple, en coupe verticale, un tronçon de coque pour embarcation obtenu au moyen des éléments selon l'invention. Comme le montre la fig. 1, l'élément structurel selon l'invention indiqué en général par la référence 1 se compose d'un bloc 2 de matière plastique expansée, telle que du polyuréthanne expansé à alvéoles fermés ou ouverts, en forme de parallélépipède de section carrée ou rectangulaire dont la dimension axiale est de préférence un multiple du côté du carré de section ou du grand côté du rectangle de section, cette dimension axiale restant égale pour tous les éléments, tandis que les dimensions de l'un des côtés ou des deux optés de la section peuvent varier de façon que l'on puisse former des blocs d'épais- seurs diverses. Le bloc 2 de matière plastique expansée est envo loppé, selon l'invention, d'un tissu résistant 3, de tous côtés et de façon continue, l'enroulement se fermant sur une azote indiquée, à titre d'exemple par 4* de façon que les fils de chaîne 3 du tissu soient disposés parallble- ment à l'axe longitudinal du bloc ou parallèlement à une arête longue, tandis que les fils de tram. 6 sont disposés transversalement et entourent le bloc suivant des sections parallèles. Le tissu d'enveloppement 3 est relié fermement à la matière qui forme le bloc, par englobement ou incorporation par exemple pendant l'expansion, ou encore par colle ge, par fusion, au moyen de résine,etc., selon le type do tissu utilisé pour l'enveloppement. Le tissu 3 peut autre réalisé en n'importe quel type résistant à la traction, de préférence en fibres de verre, en fibres artificielles ou synthétiques ou encore en fibres naturelles résistantes. La fig. 2 illustre un exemple d'application de plusieurs éléments 1 entre deux panneaux stratifiés 7, 8, par exemple en résine renforcée de fibres de verre ou en matière similaire. Les éléments 1 sont disposés avec des jonctions décalées de manière à assurer la continuité dans les deux sens et sont collés à la fois entre eux et aux ur- faces intérieures des panneaux 7, 8 au moyen de résine, de colle, par fusion partielle ou par des moyens similaires, de manière à faire corps avec ces surfaces. Etant donné les dimensions des cotés de la section, qui ont seulement quelques centimètres, par exemple 6 x 6 cm ou 3 x 6 cm, avec une longueur de 12 cm, il est possible de suivre des courbures comme par exemple celles des flancs de la coque d'embarcation, an qu'il y ait, entre un élément et un autre, un interstice sensible ne pouvant pas être rempli par la matière de collage interposée entre les éléments. La fig. 3 indique un exemple d'application de 1'élément selon l'intention entre des éléments courbes tels que deux coquilles, intérieure et respectivement extErieu- re, d'une coque pour embarcation, les différentes parties étant représentées espacées pour faciliter la compréhension alors qu'en pratique elles sont très rapprochées et sont jointes les unes aux autres. Co xe on le voit à la fig. 3, les deux coquilles 9, 10 de la coque, représentées en coupe verticale, sont parallèles mais courbes et les éléments 1 sont placés å l'intérieur, leur axe lon6itudinal étant perpendiculaire au plan de la courbure. Les interstices 11 et 12 entre les surfaces latérales des éléments 1 et les surfaces intérieures des coquilles 9, 10, ainsi que les interstices 13 entre les éléments 1 adJacents( sont remplis d'un adhésif approprié de manière à créer une structure porteuse unique, particulièrement capable de résister aux sollicitations de flexion et do compression comme celles qui se produisent particulièrement dans les coques et les ponts d'embarcations ou objets similaires. En effet, si l'on suppose une charge uniformément distribuée à l'extérieur, indiquée par la flèche E, et une charge concentrée à l'intérieur indiquée par la flèche I, les fibres extérieures constituées par le tissu 3 enveloppant les éléments 1 et par la coquille extérieure 9 sont sollicitées soit à la traction relativement à l'axe neutre A en vertu de la charge I, soit à la compression en vertu de la charge extérieure E, tandis que les fibres intérieures, constituées par le tissu 3 et la coquille 10, sont sollicitées à la compression, également localisée, qui fait intervenir le tissu existant sur les côtés adjacents des éléments 1 de manière à empêcher qu'il n'en résulte un gonflement des blocs intérieurs 2. Pour obtenir les structures composites comprenant de multiples éléments structurels représentés à titre d'exemple aux fig. 2 et 3, on peut de préférence préparer la série d'éléments structurels 1 dans la disposition voulue Ot1ensuite, déposer ou construire par stratification ou par des moyens similaires l'une des parois stra tifiées, par exemple la paroi 7 de la fig. 2 ou la paroi 9 de la fig. 3, sur un 8tó des éléments structurels 1 et ensuite, après avoir assemblé les deux parties au moyen de résine, de colle ou de façon similaire, poursuivre la constitution, le dépôt ou la stratification de la paroi 8 de la fig. 2 ou la paroi 10 de la fig. 3 de manière à former une structure compacte unique dont les diverses parties sont solidaires entre elles et dont les fibres supportent les sollicitations les plus fortes déterminées par la charge appliqué. La structure obtenue selon l'invention présente une plus grande résistance et une plus grande rigidité et en particulier, pour les structures de coques ou similaires, on ohserve une diminution de poids à égalité des autres conditions ainsi qu'une étanchéité absolue à l'eau, meme en cas de brèches, de perforations, de ruptures ou de dommages similaires à des partis do parois. I1 est évident que l'on peut faire varier, selon les besoins et sans pour cela sortir du cadre de l'invention, les dimensions, la forme des blocs ainsi que le type de tissu qui les enveloppe. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y astre apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Elémont structurel porteur en matière plastique expansée convenant particulièrement à la construction do parois, panneaux, coques, ponts d'embarcation, etc., caractérisé en ce qu'il comprend un bloc sensiblement parallélépipêdique revêtu sur toutes ses surfaces ou sur une partie de celles-ci d'un tissu résistant à la traction, ce tissu étant relié solidairement à la ratière des surfaces de manière à ne pas permettre de coulissements relatifs entre le tissu et la surface de contact et l'lé- ment étant accouplé à des feuilles stratifiées ou à d'autres éléments rendus solidaires des surfaces. 2 - élément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tissu de revêtement est constitué de pr8fé- rence de fibres de verre, de fibres synthétiques ou artificielles ou de fibres naturelles de grande résistance à la traction. 3 - Elément selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tissu est disposé de telle sorte que les fils de channe sont parallèles à l'axe longitudinal de l'élément et que les fils de trame sont dirigés transversalement, les fils de trame étant continus du fait que l'enroulement est effectué jusque ce que les deux pans du tissu se rejoignent. 4 - élément selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les dimensions axiales de l'élément sont de préférence multiples des dimensions d1au moins un des côtés de la section. 5 - élément selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la disposition des surfaces stratifiées ou similaires de part et d'autre de l'élément s'effectue par assemblage de surfaces du tissu aux surfaces stratifiées et entre les surfaces adjacentes des déments, au moyen de colle, de résine ou par des moyens similaires, de manière à créer une structure monobloc porteuse capable de résister aux sollicitations de flexion et/ou de compression. 6 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à des éléments déposés, constitués, stratifiés, etc. directenent sur ses surfaces ou assemblés au doyen de résine ou de colle de manière å constituer une structure dans laquelle les fibres les plus extérieures absorbent les sollicitations de traction et/ou de coipres- sion dues aux charges appliquées à la structure.