Brevet FR2571657A1 — publié le 19860418

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un organe de manutention, de levage ou d'amarrage ainsi qu'un organe de manutention, de levage ou d'amarrage ainsi obtenu par la mise en oeuvre du procédé. Notamment, mais non exclusivement, l'invention concerne la réalisation d'organes tels qu'un maillon de chaîne, un crochet de levage, une manille Sauf pour des articulations dans lesquelles les organes ne sont pratiquement pas sollicités et pour lesquelles il est connu de réaliser des organes en matière plastique moulée (FR-A-2.358.812). Actuellement, afin d'être résistants, ces organes sont réalisés en acier ou en un alliage métallique et, de ce fait, présentent plusieurs inconvénients. D'une part, leur fabrication nécessite des installations complexes et coûteuses qui doivent permettre notamment de travailler le métal par coulée ou par forgeage. En outre, pour certains organes et notamment les maillons de chaîne, il est nécessaire d'avoir recours à des opérations de soudure après engagement dans d'autres maillons. Un autre inconvénient des organes existants est leur poids ; il découle directement de leur nature métallique. Cet inconvénient se manifeste principalement lors de l'utilisation et du stockage des organes. A titre d'exemple, certains organes tels des chaînes d'ancrage en mer de plateforme de forage dépassent un poids unitaire de mille kilos. Un autre inconvénient des organes de manutention et de levage actuels est leur aptitude à se corroder, notamment en atmosphère corrosive ou au contact de l'air marin. Un des buts de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation d'un organe de manutention ou de levage qui est plus économique et dont la mise en oeuvre est moins complexe. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé qui permet de réaliser des organes de manutention qui, pour une capacité charge égale ou supérieure, sont plus légers que les organes existants. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé qui permet de réaliser des organes de manutention insensibles à la corrosion. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Le procédé de réalisation d'un organe de manutention ou de levage est caractérisé par le fait que - on constitue un écheveau de fibres d'armement enduites d'une résine polymérisable de manière à constituer une boucle de résine armée non polymérisée, - on conduit une pré-polymérisation de la résine Jusqu'à ce qu'elle acquiert une certaine tenue mais tout en restant à un état plastique, - on façonne la boucle de résine armée à l'état plastique pour lui donner la forme d'au moins une partie de l'organe, - on provoque la polymérisation finale de la résine. L'invention concerne également les organes de manutention obtenus par la mise en oeuvre du procédé et caractérisés par le fait qu'il présente# au moins en partie une structure composite de résine armée de fibres. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figures 1 à 4 : une illustration du procédé de l'invention dans différentes phases de sa mise en oeuvre, - figure 5 : en vue de face, un organe de manutention ou de levage obtenu par une mise en oeuvre non limitative du procédé, - figure 6 : une vue de côté de l'organe de la figure 5, - figure 7 : un autre organe obtenu selon une variante de réalisation, - figure 8 : une illustration d'une variante de mise en oeuvre de l'invention. Le procédé de réalisation permet de réaliser des organes de manutention ou de levage, tels que notamment des maillons de chaste, simples ou étançonnés, des manilles des crochets de levage Selon une caractéristique de l'invention, le matériau mis en oeuvre pour réaliser un organe de manutention ou de levage est une résine synthétique polymérisable armée de fibres. Ainsi, dans une première phase de mise en oeuvre du procédé illustrée en figure 1, on réalise une boucle 1 fermée, constituée par un écheveau de fibres enduites de résine synthétique polymérisable. La boucle est obtenue par exemple par bobinage de fibres d'armement autour d'un mandrin de manière à constituer un écheveau, puis par enduction de résine. Cependant, de préférence, on bobine sur un mandrin des fibres préalablement enduites de résine. Les fibres d'armement sont de tout type approprié, elles peuvent se présenter sous forme de fil ou de ruban et par exemple être constituées de fibres de verre, de carbone, d'un matériau connu couramment sous le nom de "kevlar" et de toutes autres fibres industrielles souples à hautes performances mécaniques pouvant etre agglomérées avec de la résine. Les fibres utilisées peuvent en outre être de nature homogène, ou de natures différentes et par exemple on pourra combiner des fibres de carbone ou de "kevlar" connues pour leur qualité de résistance mécanique à la traction avec des fibres de verre connues pour des qualités de résistance aux chocs. La résine d'enduction des fibres est une résine synthétique polymérisable, par exemple du type, epoxy ou polyester. Par des choix appropriés notamment au niveau du catalyseur, de l'accélérateur et/ou de la température, l'homme de l'art sait contrôler la polymérisation de la résine et, selon une caractéristique de l'invention, après réalisation de la boucle 1, on conduit la polymérisation de la résine jusqu'# ce qu'elle atteigne une certaine tenue tout en conservant un état plastique, c'est à dire un état dans lequel il est possible de -déformer la boucle 1 tout en préservant la cohésion du toron de fibres enduites qui la constituent. Avec les résines actuelîles, il est possible de contrôler cet état et de le maintenir durant quelques jours pour entretemps pouvoir donner à la boucle 1 le contour souhaité. Dans le but de faciliter la compréhension de la description, on conviendra d'appeler "extrémités 2 et 3" de la boucle deux zones arbitrairement choisies et diamétralement opposées de celle-ci. On conviendra également d'appeler "brins latéraux 4 et 5" les deux parties de la boucle 1 qui relient les deux extrémités 2 et 3. Dans une première phase de la déformation de la boucle 1, on ramène l'un contre l'autre les deux brins 4 et 5 que l'on accolle de manière à constituer un rétreint 6. Au moins au niveau de l'une des extrémités 4, 5 de la boucle 1, on réalise un oeil qui relie de manière continue les deux brins 4 et 5 du-rétreint 6. A titre d'illustration, dans la figure 2, un oeil 7, 8 a été réalisé au niveau de-chacune des extrémités 2, 3 de la boucle 1. Dans le cas où une seule extrémité présente un oeil, le rétreint 6 se prolonge Jusqu'au niveau de l'autre extrémité de la boucle 1. La cohésion des deux brins latéraux 4, 5 au niveau du rétreint 6, est réalisée en comprimant ces deux brins l'un contre l'autre. Cependant, tel que cela est schématisé en figure 3, la cohésion du rétreint 6 peut être renforcée par une ligature 9 sur toute ou seulement une partie de sa longueur. La ligature est réalisée par tout moyen approprié, par exemple, un fil métallique, un fil synthétique, un ruban, qui est enroulé autour du rétreint 6. Pour renforcer la cohésion de ce rétreint, il est également possible, tel que cela est schématisé~en figure 4, de torsader l'un autour de l'autre les deux brins 4, 5 qui le constituent sur toute ou- simplement une partie de sa longueur. Dans une deuxième phase de déformation de la boucle i, on la replie sur elle-meme, de manière à lui donner sensiblement la forme finale de l'organe ou d'une partie de celui-ci. Ainsi, à titre d'illustration, la figure 5 représente un organe en forme de manille 10 qui est obtenu par cintrage de la zone de rétreint 6, de manière à amener les deux yeux 7, 8 des extrémités 2, 3 au regard l'un de l'autre. Avantageusement, dans ce cas, le rétreint 6 est plié dans un plan contenant les axes des deux yeux 7, 8 et qui est perpendiculaire au plan des figures 2, 3. Il est possible de donner au corps de la manille toute forme appropriée et par exemple une forme droite ou une forme de lyre comme celle représentée en figure 5. Les yeux 7, 8 présentent des dimensions intérieures appropriées, correspondant notamment aux dimensions extérieures de l'axe de fermeture de la manille (non représenté). Dans certains cas, une bague 11 représentée en traits mixtes en figure 5 pourra être insérée à l'intérieur d'un oeil. Cette bague 11 est par exemple constituée de deux parties qui se vissent ou s'embottent l'une dans l'autre et qui prennent en sandwich l'oeil de la manille. Il pourra par ailleurs être avantageux, dans certains cas, de réaliser des organes semblables à la manille 10 pour lesquels cependant les yeux 7, 8 présentent intérieurement des dimensions correspondant sensiblement aux dimensions extérieures d'une section transversale d'un autre organe semblable au niveau de l'un de ses yeux. Cette disposition permet avantageusement de réaliser des chaînes du type chaîne de "Vaucanson", qui sont constituées de maillons semblables à l'organe 10 représenté en figure 5, assemblés les uns dans les autres. Dans ce cas, il est intéressant de réaliser l'assemblage d'un organe à un maillon déjà assemblé avant la seconde phase de déformation de celui-ci. Ainsi, l'invention prévoit d'engager un organe ayant subi une première phase de déformation, dont le rétreint 6 est éventuellement renforcé par une ligature 9, à l'intérieur des deux yeux 7, 8 d'un maillon terminé de manière à ce que le rétreint 6 de l'organe traverse les deux oeils, puis de plier le rétreint 6 de manière à lui donner la forme d'un nouveau maillon dont les deux yeux sont en regard. Cette application n'est pas limitative et d'une manière générale, l'invention prévoit d'assembler un organe ayant subi une première phase de déformation à d'autres éléments déjà existants, avant de lui faire subir une seconde déformation qui lui donne sensiblement sa forme finale. La figure 7 représente une autre application de l'invention, dans le cas où la boucle 1 après sa première déformation ne présente qu'un seul oeil au niveau de l'une de ses extrémités. Une telle boucle permet de réaliser par exemple un crochet de levage 12 muni d'un oeil 13 notamment d'amarrage à d'autres organes de manutention ou de levage. Le corps 14 du crochet est constitué par les deux brins aplatis 4, 5 de la boucle 1 d'origine qui constituent le rétreint, celui-ci se prolongeant Jusqu'au niveau de l'extrémité 15 de la boucle opposée à l'oeil 13. Dans ce cas, compte tenu des contraintes auxquelles un crochet est soumis, il est prévu de plier le rétreint 6 dans un plan parallèle à celui des figures 2 ou 3, de manière à renforcer la section du corps 14 du crochet dans la direction où s'exercent les contraintes, c'est à dire dans le plan de la figure 7. Egalement dans le but de renforcer la structure du crochet, il est possible de rapporter sur l'extérieur d'une zone de contraintes élevées, un second écheveau de fibres enduites de résine, lequel second écheveau a été schématisé en 16 dans la figure 7, de manière à renforcer la section du crochet à ce niveau. La figure 8 représente en variante la réalisation d'un organe de manutention 17, qui est par exemple un maillon de chaîne étançonné, à partir d'organes élémentaires 18 à 22 obtenus par la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Les deux organes 18 et 19 présentent globalement une forme de manille telle que celle qui a été décrite relativement à la figure 5, mais dont de préférence une branche est plus allongée que#l'autre. Les deux organes 20 et 21 présentent également une forme globale de manille, mais présentent de préférence des dimensions plus réduites. Tel que cela a été décrit précédemment, les organes 18 à 21 ont subi deux phases de déformation qui tendent à leur donner cette forme de manille. Les organes 20 et 21 sont engagés respectivement dans l'oeil de l'une des branches des organes 18 et 19 à savoir, s'il y a, la branche la plus courte et l'ensemble est dimensionné de manière à ce que les yeux 22, 23, 24 des organes 18 et 20 d'une part, et les yeux 25, 26, 27 des organes 19 et 21 d'autre part soient respectivement alignés. L'ensemble est assemblé en alignant l'ensemble des yeux sur un même axe, en engageant les yeux 17 et 24 respectivement entre les yeux 22 et 23 de l'organe 20 et 25 et 26 de l'organe 21 puis en enfilant dans l'ensemble des yeux une tige de verrouillage 22. Cette tige de verrouillage 22 est par exemple #constituée par un barreau de résine armée de fibres, dont la polymérisation de la résine a été contrôlée jusqu'à ce qu'elle atteigne un état plastique. Il faut souligner qu'avant son assemblage, l'organe 17 peut etre luimême assemblé à un autre organe semblable par l'un de ses organes élémentaires 18 ou 19, ou relier par exemple deux maillons de chaîne déjà assemblés. Après assemblage, l'ensemble peut être remoulé de manière à lui donner globalement la forme d'un maillon- étan- çonné. Les applications qui viennent d'être décrites relativement aux figures 5 à 8 ne sont naturellement pas limitatives pour l'invention et de nombreuses autres applications exis- tent dans le domaine de la manutention et du levage, ainSi d'ailleurs que dans d'autres domaines. Il faut d'ailleurs souligner que la nature deS fibres qui constitue l'écheveau de la boucle 1 peut variér en#.fonc- tion de l'organe de manutention qui est réalisé et. plus précisément des contraintes auxquelles il est soumis. Après avoir fait subir à la boucle les déformations qui lui donnent sensiblement la forme finale d'un organe ou d'une partie d'organe, il est possible de modeler cette forme finale par remoulage total ou partiel en guise de finition. Une telle opération permet notamment de modifier la forme de la section de l'organe par fluage de la résine et dore, par exemple, de donner à la zone correspondant au ré reint 6 une forme sensiblement ronde. Après avoir fait subir une deuxième déformation, éventuellement un remoulage, à la boucle 1 dans le but de lui donner sensiblement sa forme finale et éventuellement une finition, on provoque la polymérisation totale et le durcissement de la résine qui le constitue. Ceci peut être obtenu par exemple par une élévation de température qui, d'une manière connue, favorise la réaction de polymérisation d'une résine. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif et l'on pourrait adopter d'autres mise en oeuvre sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un organe de manutention de levage ou d'amarrage notamment un maillon de chaîne, un crochet de levage, une manille, selon lequel procédé on constitue un écheveau de fibres d'armement enduites d'une résine polymérisable, de manière à constituer une boucle fermée (1) de résine armée non polymérisée, CARACTERISE en ce que - on contrôle la pré-polymérisation de la résine que l'on conduit Jusqu'à ce qu'elle acquiert une certaine tenue tout en conservant un état plastique, - on façonne la boucle (1) de résine armée à l'état plastique pour lui donner la forme d'au moins une partie de l'organe, - on provoque la polymérisation finale de la résine. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on fait subir à la bouc#le (1) de résine armée pré-polymérisée à l'état plastique une première phase de déformation par laquelle on constitue, d'une part, dans sa partie médiane un rétreint (6) en accolant ses deux brins latéraux (4, 5), et, d'autre part, au moins au niveau de l'une de ses extrémités (2, 3), un oeillet (7, 8). .3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on fait subir à la boucle (1) de résine armée pré-polymérisée à l'état plastique, une première déformation par laquelle elle présente un rétreint (6) constitué de deux brins parallèles (4, 5) et un oeil (7, 8) à chacune des extrémités, puis on réalise une deuxième déformation par repliage sur lui-même du rétreint (6) dans un plan contenant les axes des deux yeux (7, 8) de manière à amener ces deux yeux (7, 8) en regard l'un de l'autre. 4. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on fait subir à la boucle (1) de résine arméa pré-polymérisée à l'état plastique une première déformation, par laquelle elle présente un rétreint (6) constitué de deux brins parallèles (4, 5) et à une des extrémités un oeil (7, 8), le rétreint (6) se prolongeant jusque l'autre extrémité puis en ce qu'on réalise une deuxième déformation par repliage sur lui-même du rétreint, dans un plan sensiblement parallèle au plan défini par les deux brins (4, 5) de manière à donner à l'ensemble sensiblement la forme d'un crochet. 5. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on fait subir à la boucle (1) de résine armée pré-polymérisée à l'état plastique une première déformation, en ce que l'on assemble la dite boucle déformée à un autre organe et en ce que l'on réalise ensuite une seconde déformation de la dite boucle déformée lui donnant sensiblement sa forme définitive avant de provoquer la polymérisation finale de la résine qui le constitue. 6. Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce qu'on réalise des organes élémentaires (18 à 21) de résine armée pré-polymérisée à l'état plastique, que l'on assemble et que l'on verrouille entre eux (22) les dits organes élémentaires. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, dans une phase de finition, après la phase de déformation donnant à au moins une partie de l'organe sensiblement sa forme~tinate mais avant la mise eW- polymérisation finale de la résine, on modelle au moins une boucle (1) de résine armée pré-polymérisée par remoulage d' au moins une partie de cette boucle. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que, dans une zone de contraintes élevées de l'organe, on rapporte un écheveau secondaire dé manière à renforcer à ce niveau se section. 9. Organe de manutention, de levage ou d'amarrage notamment maillon de chaîne, crochet de levage, manille obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il présente au moins en partie une structure composite en résine armée de fibres. 10. Organe de manutention selon la revendication g caractérisé en ce qu'il présente au moins au niveau de l'une de ses extrémités un oeil (7, 8, 13) qui relie de manière continue les deux brins (4, 5) de sa partie centrale.