Brevet FR2554047A1 — publié le 19850503

BANDE DE COEUR POUR PANNEAUX A COEUR EN NID D'ABEILLES. ET PROCEDE POUR SA FORMATION La présente invention concerne des panneaux en nid d'abeilles constitués en un matériau métallique mince tel que du titane. Ces panneaux sont constitués par un coeur en nid d'abeilles pris en sandwich entre deux feuilles de recouvrement. De façon typique, le coeur est constitué par plusieurs rubans ou bandes ondulés fixes ensemble par soudage ou de toute autre manière de façon à former une structure en nid d'abeilles. Les feuilles de recouvrement sont soudées ou reliées par diffusion aux bords des rubans de coeur. Ces structures se caractérisent par leur poids très léger et leur extrême rigidité. Ce type de panneau est utilisé typiquement dans les avions et les navires. Pour faciliter le soudage des feuilles de recouvrement sur le coeur en nid d'abeilles, les bandes de coeur utilisées pour former le coeur sont munies de flasques sur leurs bords. Ces flasques sont d'un seul tenant avec les bandes de coeur et constitués pendant le poinçonnage de bandes de métal plat destinées à former des bandes de coeur ondulées. Les flasques sont formés par pliage des bords de la bande de coeur de manière à être perpendiculaires aux ondulations. La bande de coeur comprend des parties creuses et des pics, et l'opération de pliage provoque une accumulation du matériau des flasques dans la région des parties creuses. Quand on forme le coeur en nid d'abeilles, les bandes de coeur sont disposées selon un emboîtement mutuel, les flasques d'une bande de coeur chevauchant les flasques d'une bande de coeur adjacente. Typiquement, la partie des flasques de chaque bande au niveau des parties creuses est "embrèvée", c'est-à-dire légèrement repliée vers l'intérieur pour faciliter l'emboîtement des bandes de coeur. La partie du flasque qui est adjacente aux pics d'une bande de coeur est glissée sur la partie du flasque située au niveau des parties creuses d'une autre bande de coeur, la structure résultante présentant une surface sensiblement plate au niveau des flasques en vue de la fixation des feuilles de recouvrement. Dans les conceptions de l'art antérieur, la partie du flasque qui s'accumule dans la partie creuse est repliée sur elle-même pendant l'opération de pliage formant les flasques. Ainsi, les flasques ont une triple épaisseur dans les parties creuses. Bien que cette structure convienne à de nombreuses applications, son utilisation est limitée de façon typique à des matériaux de coeur dont l'épaisseur est d'environ 0, 127 mm ou moins. En raison de la triple épaisseur du flasque au fond de la partie creuse, l'accumulation de matériau limite.l'épaisseur de ce matériau qui peut être utilisé pour former le coeur. La présente invention concerne une bande de coeur et un procédé pour former la bande de coeur, dans lequel l'épaisseur du matériau en bande peut être supérieure à celle des configurations de l'art antérieur. Au lieu de plier sur elle-même la partie accumulée, selon l'invention on absorbe l'accumulation de matériau dans le fond des parties creuses en constituant dans cette partie d'accumulation une ou plusieurs gorges s'étendant en direction du flasque opposé de la bande de coeur. Les gorges servent à amener le matériau en direction du centre de la bande de coeur de façon à lui éviter d'interférer avec l'emboîtement réalisé avec d'autres bandes de coeur. De plus, la formation des gorges sert à abaisser le flasque dans le fond des parties creuses par rapport à la partie restante du flasque en vue de faciliter l'opération d'emboîtement et d'être certain qu'une surface lisse soit présentée aux feuilles de recouvrement. L'invention sera maintenant décrite plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un panneau à coeur en nid d'abeilles la figure 2 est une vue en perspective montrant deux bandes de coeur de l'art antérieur, la figure 3 est une vue en plan de dessus d'une structure à coeur en nid d'abeilles, la figure 4 est une vue en plan d'une bande de coeur de l'art antérieur selon la ligne 4-4 de la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 3, montrant l'emboîtement des bandes de coeur, la figure 6 est une vue en perspective d'une bande de coeur selon la présente invention, la figure 7 est une vue en plan par l'avant de la bande de coeur de la présente invention, la figure 8 est une vue schématique en perspective montrant la formation de la bande de coeur de la présente invention, la figure 9 est une vue en plan de dessus montrant une partie des éléments constituant la matrice et les organes de refoulement utilisés pour former la bande de coeur, la figure 10 est une vue en perspective montrant l'électrode à laquelle est fixée le ruban de coeur pendant le processus de fabrication du panneau à coeur en nid d'abeilles, la figure 11 est une vue schématique en perspective montrant la fixation des bandes de coeur à des feuilles de recouvrement, la figure 12 est une vue schématique en perspective montrant le soudage des noeuds ou points de rebroussement de bandes de coeur adjacentes ayant été préalablement fixées à des feuilles de recouvrement, la figure 13 est une vue en perspective de la configuration de l'électrode de l'art antérieur, et la figure 14 est une vue en perspective d'une configuration préférée de l'électrode qui est facilitée par l'utilisation de la bande de coeur de la présente invention. La description qui suit concerne le mode de mise en oeuvre de l'invention que l'on considère-le meilleur à l'heure actuelle. Cette description est faite en vue d'illustrer les principes généraux de l'invention et ne doit pas être prise dans un sens limitatif. Le champ d'application de l'invention est déterminé en référence aux revendications annexées. Si on se réfère à la figure 1, un panneau 10 est constitué par un coeur en nid d'abeilles 12 pris en sandwich entre deux feuilles de recouvrement 14 et 16. Le coeur en nid d'abeilles est constitué par plusieurs bandes de coeur emboîtées les unes dans les autres, lesquelles bandes de coeur 18, 27 sont visibles à la figure 1. Les bandes de coeur sont des bandes ondulées formées à partir de bandes plates par une opération de poinçonnage. Chacune des bandes de coeur comprend des flasques 30 et 32 en faisant partie intégrante sur chaque bord, qui présentent une surface plate en vue de sa liaison avec les feuilles de recouvrement. Des noeuds ou points de rebroussement de contact 34 des bandes de coeur sont soudés les uns aux autres le long de leur longueur et les feuilles de recouvrement 14 et 16 sont soudées ou reliées par diffusion aux bandes de coeur sur les flasques 30 et 32. Comme mentionné précédemment, les flasques 30 et 32 font partie intégrante des bandes de coeur. Ces flasques sont formés pendant l'opération de poinçonnage et repliés par rapport à la bande de coeur ondulée au moyen d'un élément de refoulement adjacent au poinçon. La figure 2 est une vue en perspective de deux bandes de coeur de l'art antérieur. Au cours de l'opération de poinçonnage sont constitués plusieurs noeuds ou points de rebroussement 34 présentant des parties creuses 36 et des pics 38. Une fois fixée, une partie creuse 36 de la bande de coeur 40 embotte un pic 38 de la bande de coeur 42. Comme la bande de coeur est formée à partir d'une feuille plate, l'opération de poinçonnage et la formation des flasques 30 et 32 provoquent une compression ou une accumulation des flasques au fond des parties creuses 36. Dans les bandes de coeur de l'art antérieur, on absorbe cette accumulation en repliant le matériau en trop sur lui-même pendant l'opération de refoulement qui forme les flasques. De plus, la région des flasques au niveau des parties creuses est "embrèvée", c'est-àdire pressée vers l'intérieur en direction du flasque opposé de manière que le pic 38 des flasques d'une bande de coeur adjacente puissent glisser sur les parties creuses 36 de façon à déterminer l'emboîtement. L'embràvement rend tous les flasques sensiblement co-planaires, ce qui facilite la fixation des feuilles de recouvrement. La figure 3 est une vue en plan par dessus de la structure du coeur en nid d'abeilles montrant quatre bandes de coeur 44, 46, 48 et en emboîtement mutuel. La figure 4 est une vue en plan d'une partie de la bande de coeur 50 montrant le repli des flasques 30 et 32 dans le fond des parties creuses 36. De plus, et du fait de l'embrèvement, la surface des flasques 30 et 32 dans le fond des parties creuses 36 est espacée en direction du flasque opposé de manière à loger les flasques d'une bande de coeur adjacente au niveau des pics 38. L'embrèvement et l'emboîtement sont illustrés à la figure 5. Les bandes de coeur sont constituées en un matériau métallique tel que du titane. Du fait de le triple épaisseur du flasque dans le fond des parties creuses 36, comme montré à la figure 4, l'épaisseur du matériau que l'on peut utiliser pour former les bandes de coeur est limitée au maximum à environ 0,127 mm. De plus, l'opération d'embrèvement dans les parties creuses est réalisée au cours de l'opération de poinçonnage et ne peut pas être contrôlée pour obtenir des tolérances extrêmement précises. La présente invention concerne une bande de coeur éliminant l'embrèvement et l'accumulation en triple épaisseur dans le fond des parties creuses et permet de produire des bandes d'épaisseurs beaucoup plus importantes. Si l'on se réfère à la figure 6, une bande de coeur 52 selon la présente invention absorbe l'accumulation de matériau provenant de l'opération de poinçonnage en formant deux gorges 54 et 56 séparées par une partie plate 58 au niveau des parties creuses 36. Plutôt que de replier le matériau métallique sur lui-meme pour former une région de triple épaisseur, le matériau en excès provenant de l'accumulation est refoulé vers le centre de la bande de coeur et à l'arrière de la surface du flasque. Les gorges 54 et 56 sont donc constituées pour compenser l'effet d'accumulation. De plus, et comme montré à la figure 7, la surface 58 est constituée de manière à être reculée vers l'intérieur par rapport à la partie restante des flasques 30 et 32. Cet espacement facilite l'emboîtement de bandes de coeur adjacentes. Le fait de prévoir les gorges 54 et 56 permet d'utiliser des matériaux en bande d'épaisseur beaucoup plus importante. Comme l'accumulation du matériau dans le fond des parties creuses est absorbée par la formation de gorges plutôt que par le repli du matériau sur lui-meme, le matériau de la bande de coeur peut être amené à la configuration correcte avec des matériaux plus épais, ce qui améliore la résistance du coeur. L'opération de formage est plus uniforme que celle de l'art antérieur et les bandes de coeur peuvent donc être fabriquées selon des tolérances plus étroites, ce qui permet également d'utiliser des matériaux plus épais pour la bande de coeur. La formation des bandes de coeur est illustrée à la figure 8. On alimente un ruban de titane 60 provenant d'une bobine à une presse à poinçonner 62 comportant une matrice 64, un poinçon 66, un pilote 68 et deux éléments de refoulement 70 et 72. La largeur w1 du ruban 60 est légèrement supérieure à la largeur w2 de la matrice 64, du poinçon 66 et du pilote 68. Pendant le fonctionnement, le pilote 68 est abaissé de manière à presser une ondulation précédemment formée pour l'amener en contact avec la matrice 64 de façon à positionner le ruban avec précision par rapport au poinçon 66. Ce dernier est alors actionné en vue de former l'ondulation suivante. A mesure que cette ondulation se forme, la matrice 64, le poinçon 66 et le pilote 68 glissent par rapport aux éléments de refoulement 70 et 72. Ce mouvement guide le matériau situé au-delà des bords du poinçon 66 vers le haut en vue de former les flasques 30 et 32. Le poinçon 66 et le pilote 68 sont alors soulevés, le ruban est avancé par indexage et le processus de poinçonnage se répète. Les éléments du mécanisme de la presse de poinçonnage sont constitués typiquement en acier durci. Les éléments de refoulement 70 et 72 comportent chacun deux saillies parallèles et rectilignes 74 et 76 utilisées pour former des gorges dans les flasques 30 et 32 au niveau des parties accumulées 36. Deux gorges correspondantes 78 et 80 sont disposées sur les côtés du poinçon 66. De plus, des gorges (non visibles) sont également disposées sur le c8té de la matrice 64, co-linéairement aux gorges 78 et 80 pour recevoir les saillies 74 et 76. En fonctionnement, quand les éléments de refoulement 70 et 72 forment les flasques 30 et 32, les saillies 74 et 76 replient les flasques encore plus au niveau des parties creuses 36 de manière à former les gorges 54 et 56. Ces dernières ainsi que les saillies 74 et 76 sont recues dans le poinçon 66 par les gorges 78 et 80. De plus, les gorges de l'ondulation précédemment formée sont reçues dans les gorges 82 et 84 formées dans le pilote 68. La configuration des saillies 74 et 76 et des gorges 78, 80, 82 et 84 (de même que celles formées dans la matrice 64) est illustrée à la figure 9. On notera que la surface 86 des éléments de refoulement 70 et 72 entre les saillies 74 et 76 est soulevée par rapport au reste de la surface de façon à donner une surface 58 correcte (figure 7). La surface 88 comprise entre les gorges 78 et 80 est en retrait de façon correspondante, comme le sont les espaces compris entre les gorges de la matrice et du pilote. On décrira maintenant la fabrication d'un panneau à coeur en nid d'abeilles avec référence aux figures 10 à 12. Pour commencer, on prévoit une électrode en forme de barre 90 comprenant deux bandes 92 et 94 faisant saillie par rapport à la barre et une bande de coeur 96 produite selon la présente invention et placée sur les bandes de l'électrode de manière que les flasques 30 et 32 soient disposés sur le c8té extérieur des bandes. Les bandes et la barre de l'électrode sont typiquement réalisées en cuivre. L'électrode en forme de bande et la bande de coeur fixée sur elle sont alors disposées entre deux feuilles de recouvrement 98 et 100 et emboîtées dans une bande de coeur 102 précédemment mise en place, comme indiqué à la figure 11. La bande de coeur 96 est alors soudée aux feuilles de recouvrement 98 et 100 en faisant passer le courant par des électrodes 104 en forme de roues. Les pics de la bande de coeur 96 sont soudés aux parties creuses de la bande de coeur 102 par un appareil de soudage de points de rebroussement 106 montré à ia figure 12. De façon typique, le soudage de deux panneaux terminés est réalisé en présence d'un gaz inerte et la région située autour des points à souder doit être purgée avant le soudage. Ceci exige l'accès à l'intérieur de la rangée du coeur en nid d'abeilles qui a été formée en dernier. Dans l'art antérieur, un procédé pour obtenir cet accès consistait à perforer les bandes de coeur. La présente invention élimine la nécessité de ces perforations du fait que les gorges fournissent l'accès nécessaire et facilitent l'opération de purgeage. En variante ou en plus de l'utilisation d'un coeur perforé, les électrodes de l'art antérieur comprenaient plusieurs parties soulevées 108 comme montrées à la figure 13. Le motif en relief détermine des chemins de transmission 110 entre les parties soulevées, en vue de faciliter l'opération de purgeage. Mais l'inconvénient de ce procédé est que le soudage ne s'effectue qu'en des points discrets le long des flasques 30 et 32. En raison de la formation des gorges au niveau des parties creuses des flasques, la présente invention facilite l'utilisation d'une zone de soudage sensiblement continue 112, comme montré à la figure 14. Le motif en relief n'a besoin d'être interrompu que dans les espaces 114 qui correspondent à la position des gorges dans les bandes de coeur. Les flasques sont donc soudés aux feuilles de recouvrement sur pratiquement la totalité de leur surface, ce qui améliore la durée de vie et la résistance au cisaillement du panneau. En bref, la présente invention procure une configuration de bande de coeur perfectionnée qui absorbe l'accumulation de matériau provoquée par le procédé de formage par poinçonnage, ce qui permet d'utiliser des matériaux de coeur sensiblement plus épais. L'utilisation de matériaux de coeur plus épais augmente par ailleurs fortement la résistance du panneau de coeur en nid d'abeilles. La formation des gorges élimine efficacement les limites d'épaisseur des configurations de l'art antérieur. De plus, l'opération d'embrèvement nécessitée par un emboîtement correct est éliminée. Par ailleurs, on élimine la nécessité de perforer le coeur et/ou d'effectuer un soudage limité par points des flasques sur les feuilles de recouvrement, ces deux avantages réduisant les coits et améliorant les performances.du panneau. On améliore le soudage des flasques les uns sur les autres et ensuite sur une feuille de recouvrement du fait que le flasque est un flasque plat unique et non plus une accumulation de trois flasques repliés les uns sur les autres. REVENDICATIONS 1. Bande de coeur destinée à la production de panneaux à coeur en nid d'abeilles, caractérisé en ce qu'elle comprend une bande en métal (60) comportant plusieurs ondulations définissant des parties creuses (36) et des pics (38), caractérisée en ce que les bords de la bande qui sont perpendiculaires aux ondulations sont repliés pour former des flasques (30, 32), en ce que la bande est formée par une opération de poinçonnage et les flasques comprennent des parties accumulées dans le fond des parties creuses (36), lesdites parties accumulées comportant chacune au moins une gorge (54, 56) s'étendant vers l'intérieur en direction du flasque opposé, en ce que lesdites parties accumulées sont espacées vers l'intérieur par rapport aux parties restantes d'un flasque en direction du flasque opposé pour faciliter l'emboîtement de bandes de coeur. 2. Bande de coeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque partie accumulée comprend deux gorges (54, 56) séparées par une partie plate (58). 3. Bande de coeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la bande est d'au moins 0,127 mm. 4. Bande de coeur utilisée pour la production de panneaux à coeur en nid d'abeilles, comprenant une bande métallique poinçonnée comportant plusieurs ondulations, deux flasques faisant partie intégrante de la bande aux bords des ondulations, lesdits flasques comprenant des surfaces perpendiculaires aux ondulations et comportant des parties accumulées ayant chacune deux gorges s'étendant vers l'intérieur en direction du flasque opposé et une partie sensiblement plate entre les gorges, caractérisée en ce que les parties accumulées sont espacées du plan du flasque pour faciliter l'emboîtement des bandes de coeur. 5. Procédé pour former des bandes de coeur utilisées dans la fabrication de panneaux à coeur en nid d'abeilles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à prévoir une bande en métal plat (60), poinçonner la bande pour former plusieurs ondulations comportant des parties creuses (36) et des pics (38), replier les bords de la bande pour former des flasques (30, 32) perpendiculaires aux ondulations, lesdits flasques comprenant des parties accumulées dans le fond des parties creuses, et continuer à plier chaque partie accumulée vers l'intérieur en direction du fiasque opposé pour former au moins une gorge (54, 56) qui absorbe l'accumulation apparaissant dans les parties creuses, ce pliage supplémentaire étant suffisant pour espacer les parties accumulées vers l'intérieur par rapport au plan du reste du flasque pour faciliter l'emboîtement des bandes de coeur en vue de former un coeur en nid d'abeilles. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de pliage de chaque partie accumulée comprend l'étape consistant à former deux gorges séparées par une partie sensiblement plate (58), cette partie plate étant en retrait vers l'intérieur par rapport au plan de son flasque correspondant d'environ l'épaisseur de la bande de métal. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à prévoir une matrice (64) définissant les ondulations, cette matrice ayant une largeur inférieure à la largeur de la bande de métal, à former par poinçonnage la bande au moyen d'un poincon (66) correspondant à la matrice et ayant une largeur inférieure à la largeur de la bande de métal, cette matrice et ce poinçon présentant des gorges co-linéaires le long de leurs surfaces, à prévoir un élément de refoulement (70, 72) de chaque c8té de la matrice et du poinçon, chaque élément de refoulement comprenant une surface plate et une saillie s'étendant dans les gorges de la matrice et du poinçon, et à déplacer la matrice et le poinçon par rapport aux éléments de refoulement pour plier la bande et former les flasques, lesdites saillies glissant à l'intérieur des gorges de la matrice et du poinçon et formant simultanément les gorges dans les parties accumulées des flasques. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de formage d'un panneau à coeur en nid d'abeilles consistant à: a) prévoir une électrode (90) comprenant des première et seconde surfaces ondulées (92, 94) espacées correspondant aux ondulations des bandes de coeur, b) placer une première bande de coeur sur l'électrode, les flasques s'étendant sur les première et seconde surfaces de l'électrode, c) souder les première et seconde feuilles de recouvrement sur les flasques au moyen de l'électrode en place, d) retirer l'électrode et placer sur elle une seconde bande de coeur, e) disposer la seconde bande de coeur contre la première bande de coeur, lu f) souder les flasques de la seconde bande de coeur sur la première feuille de recouvrement, g) souder la première bande de coeur sur la seconde bande de coeur et répéter les étapes (d) à (g) pour d'autres bandes de coeur. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à faire le vide dans l'espace situé entre la bande de coeur extérieure et une bande de coeur adjacente dans des premier et second panneaux par l'intermédiaire des gorges, introduire un gaz inerte dans ledit espace dans chaque panneau et souder les panneaux les uns aux autres, lesdites bandes de coeur externes étant face à face.