Brevet FR2564416A1 — publié le 19851122

Les exigences des navigateurs à la voile vont en croissant : ils demandent toujours plus au matériel et en particulier au support de la voile, c1est-à-dire au mat qui constitue un véritable arbre de transmission vers le corps flottant des efforts appliqués à la voile. On conçoit ainsi que le rendement de la voile soit lié aux caractéristiques mécaniques du mat qui doivent varier de certaines façons entre la base et le sommet du mat. Ainsi, il est souhaitable que l'élasticité du m & croisse vers son sommet. Dans le cas particulier des mats de planche à voile, cette caractéristique de l'élasticité croissante du mat vers son sommet est d'autant plus nécessaire que, pour mieux absorber les rafales de vent, le véliplanchiste doit disposer d'un mat dont l'extrémité supérieure est suffisamment souple pour laisser échapper en fléchissant l'effort brutal du à la rafale et douer ainsi un roule d'amortisseur. L'acier au carbone, par ses caractéristiques mécaniques remarquables et son prix inférieur à ceux de tous autres métaux, serait un excellent matériau pour la fabrication d'un mat tubulaire, mais l'acier présente le défaut presque rédhibitoire autre très oxydable en milieu marin et d'être d'un poids supérieur à certains alliages (aluminium, titane, etc ...) dans le domaine des matériaux présentant les caractéristiques mécaniques requises par l'utilisateur d'un mbt de planche à voile pour lequel le poids est aussi un élément déterminant. La présente invention a pour but de proposer un mat de planche à voile ou de bateau à voile mettant à profit les caractéristiques favorables d'élasticité et de bas prix de l'acier sans supporter ses inconvénients d'oxydabilité et de poids élevé. A cet effet, le mat faisant l'objet de la présente invention se caractérise essentiellement en ce qu'il est d'une structure composite comprenant une armature tubulaire intérieure en acier d'une très faible épaisseur de quelques dixièmes de millimètre- revêtue extérieurement d'une couche de fibres de verre, de carbone ou d'autres matières d'un poids également faible mais d'une résistance mécanique complétant celle de l'armature d'acier tout en protégeant efficacement le tube intérieur d'acier contre l'oxydation que provoquerait l'air marin au contact d'une structure d'acier non protégée. En constituant un isolant excellent, la fibre peut autre déposée en épaisseurs variables le long du mat pour permettre sans augmentation notable du poids total, d'améliorer encore les caractéristiques mécaniques du mat. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-aprbs un exemple d'exécution en référence au dessin schéma- tique annexé qui fait apparaître les possibilités dont on dispose, sans s'écarter du cadre de l'invention, pour obtenir les caractéristiques désirées le long du mât et dans lequel la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un mât selon l'invention la figure 2 est une coupe agrandie de l'extrémité supérieure du mat selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; et la figure 3 est une coupe agrandie d'une partie plus basse du mat selon la ligne 3-3 de la figure 1. On comprendra que les figures schématiques ci-dessus ne respectent pas une échelle uniforme qui n' aurait pas permis de représenter de façon nette les faibles épaisseurs sur un dessin représentant, dans le format disponible, toute la longueur d'un mât dont la longueur réelle dépasse généralenent 4 mètres. On comprendra aussi que les variations représentées de diamètres et d'épaisseurs de l'armature d'acier et du revêtement de fibres sur la longueur du mat nsont aucun caractère limitatif et ne sont que des exemples destinés à montrer les moyens d'obtenir des caractéristiques variables répondant aux demandes des utilisateurs. Le mat représenté sur la figure 1 se compose d'un tube d'acier très mince 1 recouvert extérieurement d'un revêtement 2 en fibres de verre, de carbone ou autres matières comparable Dans l'exemple représenté, on a supposé, à simple titre d'exemple, que l'armature tubulaire 1 est cylindrique dans le corps du mat en présentant des diamètres intérieur et extérieur constants ainsi qu'une faible épaisseur constante, tandis que les extrémités peuvent être légèrement coniques avec diminution progressive des diamètres intérieur et extérii et éventuellement aussi de l'épaisseur du métal. Le revêtement 2 peut aussi présenter une épaisseur décroissante aux extrémités. C'est ainsi que cette épaisseur est plus faible sur la coupe de la figure 2 corres- pondant à l'extrémité supérieure du mat que sur la coupe de la figure 3 sur la partie principale du mat entre ses extrémités. Le collage du revêtement 2 sur la surface extérieure de l'armature tubulaire en acier 1 peut s'effectuer simple ment par roulement de l'armature sur une nappe de fibres imprégnée d'une matière durcissable0 L'épaisseur de l'armature d'acier peut s'abaisser, par exemple, jusqu'à 3 ou 4 dixièmes de millimètres. Enfin la partie supérieure du mat, la tête du mat, peut être constituée d'une partie exclusivement faite en fibres de carbone ou autre matériau plus léger que l'acier, qui vient s'emboîter sur la partie métallique. Cette configuration rend plus léger le mat et en abaisse tout particulièrement le centre de gravité. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Mat en matériaux composites pour planches à voile et bateau à voile, caractérisé par une armature intérieure sous la forme d'un tube d'acier d'épaisseur très faible pouvant s'abaisser Jusqu'd quelques dixièmes de millimètre et par un revêtement extérieur en fibres de verre ou de carbone ou en matières comparables constituant un renforcement mécanique tout en isolant complètement du milieu ambiant la surface de l'armature intérieure en acier d'épaisseur très faible. 2. Mat composite selon la revendication 1, dont l'arsa- ture en tube d'acier présente des diamètres intérieur et extérieur et une épaisseur qui varient selon la situation le long du mat. 3. Mat composite selon la revendication 1 ou la revendi cation 2, dans lequel la couche isolante de revêtement collée sur le tube d'acier intérieur présente une épaisseur variable selon la situation le long du mat. 4. Mat composite selon la revendication 1 dont la tête est composée d'une partie en fibres de carbone, ou autre matériau plus léger que l'acier, emboîtée sur la partie métallique, allégeant ainsi l'ensemble en ramenant plus parti culièrement le centre de gravité plus près du pied du- mat.