Brevet FR2534302A1 — publié le 19840413

La présente invention concerne un mât, ainsi que son procédé de construction et ses procédé et dispositif de montage, mât au bout duquel on veut maintenir une charge relativement légère, telle que, par exemple une antenne utilisée dans le secteur des transmissions civiles ou militaires. On connait déjà des pylones au bout desquels on peut monter des charges. Ils sont encombrants. On connaît encore des mâts télescopiques à câble ou à vérin pneumatique ou hydraulique. Leur déploiement n'est pas aisé et quant aux mats à vérin9 leur fiabilité 2est pas satisfaisante à cause des fuites. La présente invention vise à proposer un mit qui, hors service, puisse être d'un encombrement réduit, soit facile à mettre on service et dont la fiabilité soit bonne. Â cet effet, la présente invention concerne tout d'abord un mât, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux manchons longitudinalement ouverts, emmanchés l'un sur l'autre, avec l'ouverture longitudinale de l'un recouverte par l'autre. De façon avantageuse, le mit de l'invention comporte plus de deux manchone longitudinalement ouverts, emmanchés les uns sur les autres, avec l'ouverture d'un des manchons recouverte par un manchon adjacent. On conçoit que l'emmanchement des manchons les uns sur les autres est une opération facile et qu'une fois emmanchés, grice au recouvrement de leurs ouvertures, ils forment un ensemble parfaitement rigide et d'autant plus rigide qu'il y a de manchons. Dans une forme de réalisation préférée, les manchons du mat de l'invention sont élastiques transversalement à leur ouverture 9 facilitant ainsi leur emmanchement, sans pour autant nuire à la rigidité de l'ensemble monté 7 et même, l'augmentant. Il est particulièrement intéressant que les manchons du mât de l'invention soient constitués à partir d'un feuillard, donc d'épaisseur relativement faible. Dans ce cas, chaque manchon peut facilement être enroulé sur un tambour et occuper, lorsque le mat est ainsi hors service, un volume limité à celui du tambour. Quant au déploiement de l'ensemble du mat, il s'effectue tout aussi facilement en deroulant les feuillards. L'invention concerne également un procédé de construction d'un mât, caractérisé par le fait qu'on prend au moins deux feuillards, on rend les feuillards élastia ques dans le sens de leur largeur et on les conforme pour obtenir des manchons élastiques ouverts longitudinalement, et on emmanche les manchons l'un sur l'autre, avec tout verture longitudinale de l'un recouverte par l'autre. Dans une mise en oeuvre préférée du procédé de l'in- vention, on prend plus de deux feuillards qu'en rend élastiques et qu'on conforme comme précédemment, et on emmanche les manchons les uns sur les autres, avec l'ouverture deun des manchons recouverte par un manchon ad jasent. L'invention concerne également un procédé de montage du mat fabriqué selon le procédé de l'invention, caracté- risé par le fait que chaque feuillard élastique étant d'abord enroulé sur un tambour, on fixe les uns sur les autres sur une tête de ERit les bords libres des feuillards après les avoir refermés partiellement sur eux-mêmes,de manière à préserver dans les bords des ouvertures dont chacune est recouverte par le bord d'un feuillard adjacent, et on déroule les feuillards peur faire monter la tête de mât et reformer simultanément, grâce à l'élasticité des feuillards, les manchons ouverts longitudinalement qui se disposent les uns sur les autres pour constituer le mât. En définitive, ltinvention permet de manière simple de monter un mat rigide et de grande hauteur, avec un risque de reploiement inopiné quasiment nul, et dont l'encombrement, une fois reployé, est limité à celui des tambours de stockage ou de réception des feuillards. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de montage de l'invention, caractérisé par le fait qu'il comporte des tambours de réception des feuillards, des moyens d'entraînement en rotation des tambours, une tête de mât libre, et des moyens agencés pour fixer à la tête les bords supérieurs libres des manchons issus des feuillards. t'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du mât de l'invention, de ses procédés de construction et de montage et de son dispositif de déploiement, en référence aux dessins annexés, sur lesquels La fig. 1 est une vue schématique d'un feuillard de départ du mât de l'invention. La fig. 2 est une vue schématique d'un des manchons du mbt de l'invention. La fig. 3 est une vue schémEtique d'un feuillard du mât de l'invention, au début de son déploiement0 La fig. 4 erse une vue en coupe, à plus grande échelle, du mât de l'invention. La fig. 5 est une vue de dessus schématique des tam bours de stockage et de déploiement du mât de l'invention la fig. 6 est une vue en coupe schématique du disposi tif de montage du mât de l'invention. Le mbt de l'invention représenté sur les dessins comporte quatre manchons. Chaque manchon est réalisé à partir d'un feuillard 19 formé d'une bande rectangulaire étroite, de grande longueur et de faible épaisseur, en matériau résistant. A titre d'exemple, ce feuillard peut avoir 25 m de longueur, celle du mât à construire, et 20 cm de largeur. Chaque feuillard est traité pour devenir élastique dans le sens de sa largeur, c'est-à-dire que toute déformation modifiant la distance entre ses bords longitudinaux 2, 3 ne peut s'effectuer que contre l'action donne force de rappel élastique. Simultanément, on conforme le feuillard 1 pour obtenir un manchon cylindrique 4 ouvert longitudi- également, dase 8, et dont l'ouverture 5 est ménagée entre les deux bords longitudinaux 2, 3. Ceux-ci, gracie à l'élasticité, peuvent ainsi être plus ou moins écartés l'un de l'autre. Le manchon peut même être complètement déformé et aplati pour reprendre, sans contrainte, la forme du feuillard de départ. On notera également que l'aplatissement du manchon peut n'être que partiel depuis l'un de ces bords transversaux, par exemple le bord 7 (fig. 3), comme au début du déploiement du mât, ainsi qu'on le verra plus loin. Pour obtenir le manchon élastique 4, on prend donc le feuillard 1, on le dispose dans un conformateur, d'un type connu, par exemple à gabarits, pour lui imposer la forme désirée du manchon, et on soumet le manchon à un traitement thermique. L'homme de métier sachant parfaitement obtenir un tel manchon élastique, on ne s'étendra pas plus sur le traitement mis en oeuvre à cet effet. Disposant ainsi de tels manchons, on notera déjà qu'on peut les stocker sur des tambours de réception, après les avoir enroulés dessus dans le sens de leur longueur et à plat. Ainsi, lorsque le mât est hors service, il est stocké dans un encombrement réduit, limité à celui des tambours de réception. Avant d'aborder le montage du mât, décrivons celuici une fois monté, en référence à la figure 4. Le mât comporte donc quatre manchons -41, 42, 43, 44, initialement tous identiques. Ces quatre manchons sont emmanchés les uns sur les autres, pour être pratiquement coaxiaux (axe 8), de telle manière que ltouverture-51 du manchon intérieur 41 soit recouverte par le manchon adjacent 42, que l'ouverture 52 du manchon 42 soit recouverte par le manchon adjacent 43, et que l'ouverture 53 du manchon 43 soit recouverte par le manchon adjacent extérieur 44. Cet emmanchement a été rendu possible grâce à l'élasticité des manchons. On notera que l'ouverture (51- 54) des manchons augmente depuis le manchon intérieur 41 jusqu'au manchon extérieur 44, et que la contrainte qu'exer- ce un manchon sur le manchon intérieur adjacent augmente donc aussi depuis le second manchon intérieur 42 jusqu'au manchon extérieur 44. Ainsi9 l'ensemble des manchons 9 après leur emmanchement, est d'une rigidité parfaite. Dans l'exemple représenté, , les ouvertures des manchons s'étendent toutes de part et d'autre d'un même plan axial. Il ne s'agit pas ici d9une caractéristique limitative de l'invention. t0 essentiel est que chaque ouverture soit recouverte par un manchon adjacent0 à l'exception de l'ou- verture du manchon externe, bien entendu. On va maintenant décrire le dispositif et le procédé de montage du mât, à partir des manchons (41-44) obtenus précédemment. Le dispositif comporte quatre tambours 61-64, d'axes respectifs horizontaux, parallèles et orthogonaux deux à deux, montés rotatifs sur un socle 65, et disposés deux à deux symétriquement par rapport à un axe vertical 67 du dispositif. Un moteur 66 d'entraînement en rotation des tambours est fixé sur le socle 65 et peut entraîner les quatre tambours, un à un ou simultanément, par l'intermédiaire d'un palier directeur 68, relié au moteur 66 par un arbre 69 et agencé pour entraîner- les tambours 61, 62, et deux paliers intermédiaires 70, 71, reliés respectivement aux axes des tambours 61 et 62 et agencés pour entraîner respectivement les tambours 64, 63. A chaque tambour (61-64) est associé un galet (81-84) d'appui et de guidage d'un feuillard, d'axe parallèle à celui de son tambour associé, disposé légèrement au-dessus du tambour, en avant de sa génératrice supérieure de sortie de feuillard. Autour de chaque tambour (61-64) est monté un flasque (91-94) semi-cylindrique rappelé contre le tambour par un ressort (101-104). Ainsi, quand un feuillard est enroulé sur son tambour, le flasque vivent en appui contre le feuillard pour empecher qu'il ne se déroule. Bien entendu, la force des ressorts (101a104) est telle que quand les tambours sont entraînés en rotation les feuil lards peuvent quand même être déroulés ou enroulés. Entre les quatre tambours est disposée, fixe sur le socle 65, une console 103 dQappui et de guidage des feuil lards à la sortie de leurs tambours respectifs. Sa partie opérationnelle 106 comporte une première portion sensi blement pyramidale 107, à quatre parois légèrement incur vées pour recevoir les quatre feuillards dans leur état aplati et, raccorde harmonieusement à cette première portion, une deuxième portion sensiblement cylindrique 108, pour laisser les feuillards, sous l'action de leur élasticité, reprendre leur forme cylindrique. Le moteur 66 est disposé à l'intérieur de la console. Un manchon 109 est dispose aumdessus de la console 105, dont la surface 11t tournée vers la console et au niveau de celle-ciJest complémentaire de celle de la console qui vient d'être décrite. Dans cette portion 110, le manchon 109 coopère avec la partie de la console 106 pour guider les feuillards et reconformer les manchons. Ltensemble du dispositif tel qu'il vient d'être décrit jusqu'ici est recouvert d'un carter 112, fixé au socle 65. C'est à ce carter 112 qu'est fixé le manchon 109. Au-dessus de sa portion 110 de guidage-reformage, le manchon 109 se prolonge par une portion 111 anti-retour qui va maintenant être décrite. La portion 111 est une portion tubulaire cylindrique dans sa forme générale, mais elle possède une paroi lnté- rieure inclinée 112 s'évasant vers le haut et adjacente à la portion 110. Cette paroi 112 est agencée pour coopérer avec un coin 113, de forme tronconique, complémentaire, également ouvert vers le haut, pouvant, en position basse, venir en contact avec la paroi 112. Le coin 113 est monté à l'extrémité dune tige 114 montée libre en coulissement dans un guide 115 fixé sur le moteur 66. Un mécanisme classique, non représenté, par exemple un coin agencé pour être déplacé horizontalement, permet de soulever la tige 114 et le coin 113 pour l'écarter de la paroi 112 du manchon 109. Enfin, le dispositif comporte une tête de mat 116, libre à laquelle on peut fixer par des moyens simples- et connus, les bords supérieurs libres des manchons du mât. Les feuillards étant enroulés sur leurs tambours respectifs, on les déroule. Leurs bords libres se glissent entre la console 105 et le manchon 109, pour reprendre ensuie la forme, à la sortie de la console, des manchons précédemment décrits. Par entratnement des tambours sabord tour à tour, on place les manchons (41-44) issus des feuillards dans une position relative similaire à celle de la figure 4. En réalité, les tambours étant espacés angulairement deux à deux de 90", les manchons 43, 44 sont tournés de 90C par rapport à leur position de la figure 4. Puis une fois cette posi-tion prise, on entraîne les quatre tambours simultanément.Les bords des manchons se glissent entre le manchon 109 et le coin 113 qu'ils soulèvent pour leur passage Quand ils atteignent la tête de mât, on les y fixe. En d'autres termes, on fixe les tords libres 6 (fig. 3) des feuillards les uns sur les autres après les avoir refermés partiellement sur eux-mêmes de manière à préserver dans les bords des ouvertures dont chacune est recou- verte par le bord d'un feuillard adjacent. ta fixation des feuillards sur la tête peut s'effectuer par tout moyen approprié connu. Puis, pour déployer le mdt, on poursuit l'entrainement des tambours et on fait monter la tête de mât jusqu'à ce que les feuillards soient complètement déroulés, seule une partie restant enroulée, et les manchons complètement reformés et montés. En montant, les manchons, par leur poids, ont tendance i redescendre. Le coin 113 et la forme du manchon 109 au niveau de sa paroi 112 permettent alors de les bloquer et de les empêcher de redescendre. Ctest la raison pour laquelle il s'agit d'un coin anti-retour. Pour reployer le mât, il suffit de soulever le coin 113 par l'intermédiaire de la tige 114 et d'entrainer les tambours dans l'autre sens, pour enrouler les feuillards. Laissé dans cet état, l'encombrement du mât est limité à celui du dispositif. On notera que les tambours remplissent des fonctions de stockage, de déploiement et de reploiement. Le mât, avec son dispositif de montage intégré, présente en outre l'avantage de pouvoir être disposé sur une plateforme mobile ou monté directement sur roues. De façon générale, le mât dont la construction et le montage viennent d'être décrits, peut être déployé sur une grande hauteur, avec une parfaite rigidité et une excellente fiabilité. Son montage est simple. On a décrit un mât à quatre manchons et donc un dispositif de montage à quatre tambours. Comme on lta déjà décrit plus haut, le mât de l'invention peut ne comporter que deux manchons. De préférence il en comporte plus de deux, mais quatre n'est pas un nombre limitatif de l'invention. Par ailleurs, les moyens anti-retour pour empêcher les manchons de redescendre par leur poids pendant le déploiement du mât ne sont pas limités à un coin. On pourrait en imaginer autres, comme par exemple des éléments à freinage dans un seul sens, celui de la descente. REVENDICATIONS 1 - Mât caractérisé par le fait qu'il comporte an moins deux manchons (41, 42) longitudimalement ouverts, emmanchés l'un (42) sur l'autre (41), avec l'ouverture longitudinale (51) de l'un (41) recouverte par l'autre (42). 2 - Mât selon la revendication 1D dans lequel il est prévu plus de deux manchons (41-44) longitudinalement ouverts, emmanchés les uns sur les autres, avec l'ouverture (51, 52, 53) d'un des manchons (41, 42, 43) recouverte par un manchon adjacent (42, 43, 44). 3 = Mât selon une des revendications 1 et 2, dans lequel les manchons sont élastiques transversalement à leur ouverture. 4 - Mit selon l'une des revendications 1 à 3D 4ans lequel les manchons (4) sont constitués à partir d'un feuillard (1). 5 s Procédé de construction dsun matD caractérisé par le fait qu'on prend au moins deux feuillards (î), on rend les feuillards (1) élastiques dans le sens de leur largeur et on les conforme pour obtenir des manchons (4) élastiques ouverts longitudinalement (5), et on emmanche les manchons l'un sur l'autre, avec l'ouverture longitudinale de l'un@ recouverte par l'autre. 6 - Procédé selon la revendication 5, dans lequel on prend plus de deux feuillards qu'on rend élastiques et qu'on conforme, et on emmanche les manchons les uns sur les autres, avec l'ouverture dun des manchons recouverte par un manchon adjacent. 7 - Procédé de montage d'un mât construit selon le procédé de l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que, chaque feuillard étant d'abord enroulé sur un tambour, on fixe les uns sur les autres sur une tête de mât les bords libres des feuillards après les avoir refermés partiellement sur eux-mêmes de manière à préserver, dans les bords, des ouvertures dont chacune est recouverte par le bord d'un feuillard adjacent, et on déroule les feuillards pour faire monter la tête de mât et reformer simultanément les manchons ouverts longitudinalement qui se disposent les uns sur les autres pour constituer le mât. 8 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de montage de la revendication 7 caractérisé par le fait qu'il comporte des tambours (61-64) de réception des feuillards, des moyens (66-75) d'entraînement en rotation des tambours, une t8to de rfSt (116) libre et des moyens agencés pour fixer à la te te (116) les bords supérieurs libres des manchons (41-44) issu des feuillards. 9 - Dispositif selon la revendication 8, dans lequel il est prévu une console (105) et un manchon (109) de guidage- reformage des feuillards sortant des tambours (61-64). 10 - Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel il est prévu, au-dessus de la console (105), des moyens anti-retour (113) agencés pour coopérer avec le manchon de guidage-reformage (112) et empêcher les manchons (41-44) de redescendre sous leur poids.