Brevet FR2546844A1 — publié le 19841207

La présente invention concerne un procédé de construction de coque de bateau, du type à bordés développables et plus particulièrement la construction de coque en alliage léger à base d'aluminium pour bateaux de plaisance. Les coques en alliage léger sont utilisées depuis longtemps dans la construction des bateaux. Toutefois, les qualités de l'aluminium au niveau de la résistance à la.corrosion sont contrecarrées par les difficultés liées au travail de l'aluminium. Ces difficultés ont conduit à trouver des solutions comme celle décrite dans le brevet FR 2.408.508 oU l'on utilise des tôles en alliage léger à base d'aluminium ayant une épaisseur suffisante pour s'affranchir des renforts classiques tels que les membrures lisses ou barrots. Cette solution, qui vise à éviter le bosselage des coques au niveau des membrures et des lisses n'empêche pas cependant la soudure des goussets, servant à fixer l'aménagement intérieur et puis elle repose, cette technique, sur l'emploi! de tôles très épaisses ce qui présente des difficultés de mise en oeuvre et un coût non négligeable. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en revenant à des techniques plus simples de mise en oeuvre. Un premier objet de l'invention est de permettre une construction de coque à partir de tôles en alliage léger d'une épaisseur courante, relativement faible. Un deuxième objet de l'invention est de séparer distinctement le domaine de la chaudronnerie aluminium du domaine de la menuiserie qui vise l'aménagement- intérieur. L'objet essentiel de l'invention est d'arriver par le procédé de construction, à réaliser une coque de très grande qualité : une coque lisse sans ponçages pour rattraper les surépaisseurs dues au décalage d'assemblage ; une coque très résistante sans contraintes ni tension dues àla soudure et sans les amincissements dus au ponçage ; une coque qui amortie les vibrations et qui procure une grande isolation phonique et thermique. Le procédé, selon l'invention, consiste à découper les éléments de bordé, suivant un gabarit > dans des feuilles de tôle d'alliage léger à base d'aluminium; à préparer les- joints en sifflet; à placer les éléments découpés dans un conformateur en creux qui épouse la forme de la coque.Le procédé, selon l'invention, consiste également, après avoir placé les éléments de tôle dans le conformateur, dans un premier temps, à préparer la mise en forme et le collage des bordés et des lisses, à coller et brider ensemble les lisses et bordés sur le conformateur en cintrant légèrement les dits bordés; dans un deuxième temps, à régler les joints de bordés, à souder les dits joints, à l'intérieur de la coque, dans le conformateur; dans un troisième temps, à remplir l'espace entre les lisses par une matière isolante et à recouvrir ces lisses par des panneaux en contreplaqué pour former une structure sandwich. Selon une autre disposition de l'invention, la préparation de la mise en forme des bordés et des lisses consiste à percer les bordés et à mettre en place les cales d'écartement des lisses et les brides ces dernières sont fixées à travers les trous des bordés, sur le conformateur, au moyen de boulons ou tirefonds. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste à disposer les bordures adjacentes des éléments de tôles à souderssur les lisses du conformateur par l'intermédiaire d'un appui longitudinal en matériau résistant à haute température cet appui est constitué de deux tiges en acier réfractaire disposées dans un rail à section en U, ce dernier étant réglable sur le conformateur, entre les renforts de lisses du dit conformateur. Selon une autre disposition de l'invention, le procédé consiste à remplir l'espace entre les lisses au moyen de plaques de mousse collées sur la coque. Une autre disposition importante de l'invention, consiste à faire jouer aux cloisons un rôle de membrure-- en les fixant sur des tasseaux solidaires des panneaux et des lisses Pour augmenter la résistance de liaison entre les bordés haut et le roof, les deux branches inférieures, sensiblement en équerre, d'un rail de bordure sont soudées à plat et sur champ sur le roof et le bordé haut respectivement. L'invention concerne également la-coque obtenue par le procédé qui lui confère une structure sandwich. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins annexés donnés à titre indicatif dans lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'une demi-coque selon l'invention, au moment de la soudure, - la figure 2 est une vue de détail du support des bordures d'éléments de tôles à souder, - - la figure 3 est une coupe transversale de la demi-coque après la pose des plaques. de remplissage entre les lisses et la pose des panneaux de recouvrement des lisses, - la figure 4 est uWne vue de détail de la fixation d'une cloison sur la coque, - la figure 5 est une vue de détail du raccordement du roof a' la coque et des hilaires, La coque de bateau, selon l'invention, ne comporte que des surfaces développables qui peuvent être formées ou roulées ;; chaque élément de surface développée est découpé d'après un gabarit dans une tôle en alliage léger, à base d'aluminium, la dite tôle étant de'un seul tenant. La -figure 1 montre le bordé constitué d'un ensemble d'éléments de tôles découpées formant une demi-coque avec le bordé du fond 1, le bordé haut 2 et, entre les deux, le bouchain 3. Pour un bateau de 10 m de long-, les tôles ont une épaisseur de 5mm, le fond plat a une épaisseur plus importante qui est de 8 mm. La jonction des différents éléments en bord à bord nécessite une préparation des- joints en sifflet avant d'introduire et de placer les dits éléments dans le conformateur 4. Ce conformateur 4 comporte des lisses 5, 6 et 7 qui suivent le raccordement des éléments de bordés. Les lisses 5 et 6 sont renforcées par des panneaux 7 et 8 intermédiaires et supportent des moyens décrits plus loin qui permettent-de réaliser la soudure des joints Chaque élément de bordé est - fixé dans le conformateur au moyen de tirefonds ou boulons. Les trous de passage de ces tirefonds ou boulons sont rebouchés après l'assemblage complet de la coque. La fixation du fond suer le conformateur procure à ce fond un léger cintrage du fait du débordement de l'appui de bordure au niveau de la lisse 5. On réalise ce-même cintrage pour les autres éléments de bordés 2 et 3 en appui sur les lisses 5, 6 et 7. Ce cintrage procure une convexité sur l'extérieur de la coque ce qui permet d'obtenir une meilleure résistance aux chocs. Les éléments de bordés 2 et 3 sont fixés sur le conformateur après la mise en place des lisses 9 et 10 respectivement. Ces lisses en bois constituent les renforts longitudinaux et servent à la fixation de l'aménagement intérieur. Elles sont disposées de part et d'autre de l'axe médian des éléments 2 et 3 et leur écartement est environ égal au tiers de la largeur des éléments de bordés dans la partie centrale du bateau. L'écartement des lisses est'réglé par des cales 11 disposées longitudinalement et maintenues Bar les tirefonds 12. Le bordé de fond i est fixé directement par des tirefonds 13. Les tirefonds 12 vissés dans les membrures du conformateur 4, prennent appui sur les brides 14 et l'ensemble bride-tirefond presse les éléments de bordés et les lisses en même temps. Les lisses 9 et 10 ont une section de l'ordre de 50 x 50 mm et sont collées sur les éléments de bordés au moyen d'une colle polyuréthane connue sous la référence commerciale "Hexcel".La zone de collage des lisses sur les bordés est légèrement poncée. La coque est ainsi mise en forme dans le conformateur avant le-.soudage des éléments de bordés. La soudure est totalement effectuée 'a l'intérieur de la coque avec une protection étanche à l'extériéur, fig. 2, ce qui évite toute perturbation du flux de gaz protecteur pendant le soudage. Cette protection est constituée de deux tiges 15 et 16 en acier résistant à haute température sur lesquelles prennent appui respectivement les- bordures 17 et 18 des éléments de bordés. Les deux tiges sont maintenues dans un rail 19 en U, elles s'étendent, avec le rail, sur toute la longueur du joint à réaliser. Le rail 19 est disposé sur la lisse 5, maintenu latéralement par les renforts 7 de la dite lisse. Le rail 19 est mobile par rapport à la lisse 5 sous l'effet de coins 20 et 21, disposés entre le rail et la lisse, pour permettre un ajustement des bordures 17 et 18 avant de réaliser la soudure. La soudure entraine la formation d'un bourrelet qui se limite z' l'espace entre les deux tiges 15 et 16 ; ce bourrelet est facilement éliminé après la sortie de la coque du conformateur, sans altérer les bordés ni la soudure. La soudure est réalisée de préférence en deux opérations. Une première soudure est d'abord réalisée ; elle provoque un retrait qui se manifeste par un accroissement du cintrage des éléments de bordés. Les tirefonds qui maintiennent les éléments de bordés sur le conformateur sont alors resserrés. La soudure complète des joints est ensuite effectuée pour donner le galbe définitif de la coque. Le carlingage du fond est positionné et soudé également à l'intérieur de la coque. D'autres lisses 22 sont collées de part et d'autre des lisses 9 et 10, au niveau des joints. Les pressions nécessaires à la mise en place et au collage sont obtenues à partir de brides fixées sur les lisses 9 et 10 ; la lisse supérieure 23 du bordé haut 2 est maintenue par des presses. elle est collée à une distance de l'ordre de 10 cm du joint pour ne pas détériorer le collage lors de l'opération de soudage du roof. La chaudronnerie aluminium et le collage des lisses terminées, la coque, figure 4, est ensuite recouverte intérieurement d'une matière-isolante 24 disposée entre les lisses. Cette matière isolante 24 se présente sous la forme de plaques de mousse du type connu sous le nom commercial "Klégécel"; elles sont collées avec de la colle polyuréthane. En plus de l'isolation, cette matière isolante permet d'éviter les phénomènes de condensation, propre au métal, qui accélère la détérioration de l'aménagement intérieur proche de là coque. Les remontées d'eau de la cale sont évitées également en disposant un cordon d'étanchéité sur tout le pourtour du carlingage'du fond. Les lisses sont ensuite recouvertes avec des panneaux de contreplaqué 25, ?6 de- faible épaisseur, collés aussi bien aux- lisse-s qu'aux plaques de mousse de façon à former avec la coque une structure sandwich qui confère à la coque toutes les qualités de résistance, d'isolation et d'aspect.Les cloisons d'aménagement disposées dans la coque contribuent à la rigidité de ltensemble. La figure 4 présente le montage d'une cloison 27 sur la lisse.9. il faut noter que la cloison peut être montée avant de poser la matière isolante 24 et le panneau 26 de contreplaqué, Dans le cas présenté-figure 4, la cloison 27 est montée sur la structure sandwich constituée par le bordé 2, la mousse 24, la lisse 9 et le panneau 26. Un tasseau 28 est d'abord collé sur le panneau 26 et vissé sur la lisse 9 et les autres lisses supérieures et inférieures ; puis la cloison 27 est placée en appui sur le tasseau. Elle est collée et/ou vissée sur le tasseau 28 et l'espace 29 entre l'extrémité de la cloison et la coque est rempli de résine durcissable. Une languette de propreté 30 vient ensuite couvrir l'angle. La figure 5 présente le détail de la liaison du bordé haut 2 avec 1-e roof 31. Le roof est assemblé sur la coque avant ou après l'opération de collage des lisses. La liaison est renforcée par l'adjonction d'un rail 32 de bordure dont la partie inférieure comporte des ailes, sensiblement en équerre, soudées sur le pourtour du pont, à la-fois sur le bordé haut 2 et sur le roof 31. Le rail 32 permet en même temps la fixation de chandelles 33, qui s'engagent dans des alvéoles et sont boulonnées par leur patte 34 sur le pont. Un renfort 35 collé sous le roof 31 sert d'appui à la vis 36 de fixation de la patte de la chandelle 33. Le pont roof présente une structure sandwich identique à celle de la coque. Des plaques 37 de mousse isolante sont collées et recouvertes de panneaux 38 collés sur la mousse et fixés sur des lisses non représentées. La figure 5 présente également le détail du hiloire 39 et de son renforcement. Une bordure 40 est soudée et prolonge intérieurement le hiloire 39. Un doublage du hiloire est ensuite réalisé par le collage à l'intérieurç d'un panneau de contreplaqué 41 qui s1 étend sur toute la surface du hiloire 39 et se prolonge sur la bordure 40. Une main-courånte 42 est-ensuite fixée travers le panneau 41 et la bordure 40 par vis venant recouvrir la partie basse du panneau. L'invention ne se limite aucunement au mode de réalisation spécialement indiqué, mais elle couvre également toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexée-s à la présente description. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de construction de coque de bateau du type à bordés développables, consistant à découper sur un gabarit, les éléments du bordé dans des feuilles de tôle d'alliage léger à base d'aluminium, à placer les -éléments découpés sur un conformateur avant de les souder entre eux caractérisé en ce que l'on met en place les éléments découpés dans un conformateur 4, en creux. 2.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, dans un premier temps, à préparer la mise en forme et le collage des bordés 2 et 3 et des lisses 9 et 10, à coller et brider ensemble les lisses et bordés sur le conformateur, en cintrant légèrement les dits bordés, dans un deuxième temps, à régler les joints de bordés et à souder les dits joints à l'intérieur de la coque, dans le conformateur 4 ; dans un-t-roisième temps, à remplir l'espace entre les lisses par une matière isolante et à recouvrir ces lisses par des panneaux 25 et ?6 en contreplaqué pour former une structure sandwich. 3.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 2, curoctérisé en ce que la préparation de la mise en forme des bordés 2 et -3 et des lisses 9 et 10 consiste à percer les bordés et à mettre en place les -cales 11 d'écartement des lisses et les brides 14 ; ces dernières sont fixées à travers les trous des bordés 2 et 3, sur le conformateur 4, au moyen des tirefonds 12 ou de boulons. 4.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer les bordures 17 et 18 des éléments de bordés à souder, sur un appui longitud-inal en matériau résistant à haute température disposé sur le conformateur 4. 5.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 3, -caractérisé en ce que l'appui-est constitué de deux tiges 15 et 16 en acier, disposées dans un rail 19, à section en U, ce dernier étant réglable au moyen de cales 20 et 21. 6.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le remplissage de l'espace entre les lisses est effectué au moyen de plaques de mousse 24 collées sur la coque. 7.- Procédé de construction de coque de bateau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer les cloisons intérieures 27 contre des tasseaux 28 solidaires des panneaux 25, 26 et à remplir l'espace/entre la cloison et la coque par une résine durcissable. 8.- Procédé de construction de coque de bateau selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à compléter la liaison entre les'bordés haut 2 et le roof 31 par le soudage des ailes inférieures en équerre d'un rail de bordure 32. 9.- Procédé de construction de coque de bateau selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à prolonger intérieurement le hilaire 39 par une bordure 40 soudée, à coller un panneau 41 sur le dit hiloire et la dite bordure, servant de doublage et à fixer une main courante 42z' la partie basse du panneau. 10.- Coque de bateau du type à bordés développables caractérisée en ce qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.