Brevet FR2597826A1 — publié le 19871030

FLOTTEUR MODULAIRE ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE D'UNE PLURALITE DE TELS FLOTTEURS POUR CONSTITUER UN ENGIN FLOTTANT. L'invention concerne un flotteur modulaire. Elle concerne également les moyens et le procédé d'assemblage entre eux de plusieurs flotteurs de ce type. Plusieurs sortes de flotteurs destinés à être assemblés les uns avec les autres sont déjà connus. Malheureusement, dans la plupart des cas, les moyens d'assemblage sont compliqués, difficiles à mettre en oeuvre et nécessitent un outillage de montage et de démontage spécifique. Le déposant lui-même a déjà mis au point un procédé d'assemblage de flotteurs faisant l'objet de la demande de brevet français 2.545.438 déposée le 4 mai 1983 qui permet d'effectuer manuellement, sans outil particulier, le montage et le démontage des caissons et d'aboutir à des engins flottants de structures variées, selon que l'on met en oeuvre un ou plusieurs flotteurs et selon leur disposition. il s'agit dans la demande de brevet citée ci-dessus de la combinaison d'un longeron et d'une coque, ces deux éléments étant encastrables l'un dans l'autre de telle sorte que des rebords de la coque recouvrent le longeron. Une telle structure donne satisfaction dans un certain nombre d'applications, mais des problèmes aussi bien liés à la résistance des matériaux qu'aux difficultés de fabrication apparaissent dès que les contraintes et les dimensions deviennent plus importantes. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne notamment un nouveau type de caisson dont la structure comporte un profil présentant des faces d'appui recevant des faces d'appui complémentaires des organes de liaison, de telle sorte que la résistance de l'ensemble s'en trouve accrue. En effet, une telle configuration est telle que, non seulement la fonction d'appui se trouve réalisée de manière plus efficace, mais elle est complétée par une fonction de coincement qui assure à l'ensemble une solidarisation de tous les éléments entre eux remarquable. L'invention concerne plus précisément un flotteur modulaire (1) du type comportant sur toute sa longueur, régulièrement répartie, une pluralité de passages cylindriques (2) espacés d'une distance (e), caractérisé en ce que chaque flotteur (1) dans une zone (z) située au niveau de ces passages cylindriques (2) comporte un premier profil en trapèze (a',b',c',d') dont la grande base est absente, les deux côtés (a',b') et (c',d') de ce trapèze faisant avec la petite base (b',c') un angle ( '), ce premier profil étant destiné à coopérer avec un second profil en trapèze (a,b,c,d) capable de s'encastrer dans le premier et appartenant à un longeron (4), ce dernier comportant des trous (21) tels que ces derniers se positionnent face aux passages cylindriques (2) pour permettre le coulissement d'un tube (3) assurant la liaison transversale de plusieurs flotteurs entre eux. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 illustre schématiquement, vue en section, une première variante de réalisation d'un flotteur élémentaire selon l'invention, - la figure 2, complétée par les figures (2a) et (2b), illustrent également, vue en section, une seconde variante d'un flotteur élémentaire selon l'invention, - la figure 3 est une vue en élévation d'un flotteur élémentaire conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue de dessus d'un flotteur élémentaire selon l'invention, - la figure 5 est une coupe selon (BB) de la figure 4, qui illustre la coopération du profil d'un flotteur élémentaire avec le profil complémentaire d'un longeron de liaison selon l'invention, - la figure 6 montre en coupe une pluralité de flotteurs selon la variante de la figure 1 et leur procédé d'assemblage, - la figure 7 montre en coupe une pluralité de flotteurs selon la variante de la figure 2 et leur procédé d'assemblage, - la figure 8 montre schématiquement un exemple de réalisation d'un flotteur élémentaire selon la figure 2, coopérant avec un longeron de liaison qui lui est adapté, - la figure 9 et la figure 10 qui la complète sont des schémas illustratifs de l'exemple décrit au moyen de la figure 8, - la figure 11 illustre schématiquement, vue de dessus, une pluralité de flotteurs élémentaires du type de flotteurs selon la figure 1, - la figure 12 illustre schématiquement, vue de dessus, une pluralité de flotteurs élémentaires du type de flotteurs selon la figure 2, - la figure 13 illustre schématiquement une variante dans laquelle les flotteurs sont montés en quinconce. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références sur toutes les figures. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, un flotteur élémentaire (1) conforme à l'invention, comporte un caisson étanche adapté aux dimensions de l'engin flottant à réaliser, et de largeur fonction de la largeur totale de l'engin flottant à réaliser. Deux types de flotteurs (1) sont respectivement représentés sur les figures 1 et 2 complétées par les figures 2a et 2b. Dans les deux cas, le flotteur élémentaire (1) comporte au moins un caisson étanche (C) se prolongeant par une partie haute (z) présentant un profil en trapèze (a', b', c', d') dont la grande base est absente, ce qui détermine ainsi un profilé femelle destiné à recevoir, comme cela sera expliqué ultérieurement, le profilé complémentaire mâle également en forme de trapèze, d'un longeron de liaison. Dans cette partie haute (z) des flotteurs (1), des orifices (2) de diamètre (do) sont pratiqués dans l'axe de la petite base (b',c'). Ils sont destinés à permettre le passage d'éléments assurant la liaison transversale d'une pluralité de flotteurs entre eux comme illustrée au moyen des figures suivantes. Dans la première variante, dite variante (A), illustrée notamment au moyen de la figure 1, un tube cylindrique (t) creux de diamètre (do) traverse le flotteur (1) au niveau de ces orifices (2) et ceci de manière étanche. I1 est rendu solidaire du flotteur par tout moyen connu (collage, soudure sl). Un pont supérieur (10) ferme l'ensemble également de manière étanche. Ce pont (10) peut être, par exemple, lui aussi rendu solidaire de la partie haute (z) du flotteur (1) par collage ou soudure (s2). Les hachures symbolisent les parties étanches et les distinguent des parties non étanches. Dans la seconde variante, dite variante (B), illu'strée notamment au moyen de la figure 2 complétée par les figures 2a et 2b, seule la partie basse, ctest-à-dire le caisson (C), est étanche et éventuellement rempli d'une mousse adaptée. Ce caisson (C) est dans ce cas fermé par une paroi (p), tandis que la partie haute (z) peut rester ouverte. Cependant, comme le montre la figure 2a, dans le cas où un effort de compression illustré par les deux flèches (fc) intervient lors de l'assemblage de plusieurs flotteurs entre eux, par exemple, une déformation symbolisée par un trait pointillé du profilé (a', b', c', d') peut s'ensuivre.Pour pallier cet inconvénient, comme le montre la figure 2b, un plancher ou une entretoise (Pl) comportant des portées (50) (points d'appui) qui s'opposent à cette déformation en interdisant le rapprochement des deux bords du flotteur (1). Ce plancher ou entretoise (Pl) est amovible ce qui présente un avantage qui sera explicité plus loin. Dans les deux cas, le caisson (C) se présente par exemple sous une forme générale parallélipipédique à fond plat (201) relié à des parois verticales (202) par tout profil approprié tel qu'un plan incliné (200) comme représenté sur les figures. Les figures 3 et 4 illustrent schématiquement et respectivement une vue en élévation et une vue du dessus d'un flotteur (1) selon l'invention. La longueur totale du flotteur (1) est (L). La distance entre les axes de chaque orifice (2) est égale à (e) sur toute la longueur, sauf à chacune des extrémités avant et arrière où cette distance est égale à (e/2). Comme le montre la figure 5 et comme cela a été dit précédemment, selon une caractéristique importante de rinvention, chaque face latérale de chaque flotteur, dans la zone (z), comporte un premier profil particulier femelle destiné à recevoir un longeron de liaison (4) présentant lui aussi un second profil mâle complémentaire du premier. Le premier profil (a',b',c',d') donné dans la zone (z) au flotteur (1) se présente donc sous la forme d'un trapèze dont la grande base est absente (profil femelle). La petite base est référencée (b',c') et les deux côtés (a',b') d'une part, et (c',d') d'autre part, font avec cette base un angle (e '). Le second profil complémentaire appartenant au longeron (4) se présente également sous la forme d'un second trapèze (a,b,c,d). La petite base (b,c) et les deux côtés (a,b) d'une part, et (c,d) d'autre part, faisant avec celle-ci un angle (a) compatible avec l'angle (o '! de telle sorte que ce second profil pénétre à l'intérieur du premier profil (a',b',c',d'), le longeron (4) s'encastrant alors dans le flotteur (1). Deux fonctions sont aussi réalisées, l'une d'appui, l'autre de coincement (pour plus de clarté, on n'a pas représenté dans cette figure les orifices 2). Sur la figure 5, seul un côté du second profil mâle est représenté mais comme le montrent les figures suivantes, l'autre côté est symétrique du premier, l'un coopérant avec un flotteur et le second avec un autre flotteur adjacent. Comme le montre notamment les figures 6 et 7, on peut ainsi obtenir un empilage de (x) flotteurs (1) et de longerons (4) s'emboîtant parfaitement les uns dans les autres en créant après serrage un coincement suffisant pour rigidifier l'ensemble, mais non exagéré pour permettre un démontage facile. Deux types de longerons (4) peuvent être mis en oeuvre, l'un correspondant à la variante (A) de flotteur (1), l'autre à la variante (B) dudit flotteur (1). Dans le premier cas, le profil mâle est continu sur toute la longueur du longeron (4), comme le montrent les figures 6 et 11. Dans le second cas, ce profil mâle est réalisé à intervalles réguliers correspondant aux espacement (e) et (e/2) tout le long du longeron (4): on obtient ainsi une liaison en crénaux. Comme le montre la figure 6 relative à la mise en oeuvre d'un longeron (4) à profil mâle (a,b,c,d) continu, une pluralité de flotteurs (1) peuvent être ainsi assemblés côte à côte. Entre chaque flotteur (1), on encastre un longeron (4) dans lequel sont percés aux mêmes intervalles (e) et (e/2) des passages (21) de diamètre (qui) supérieur au diamètre (do) des trous (2). On fait coïncider les orifices (2), donc les tubes (t), avec les passages (21), et on enfile un élément de liaison transversale (3) qui coulisse librement.Enfin, on effectue le serrage de l'empilage ainsi réalisé en appliquant un effort de compression à chacune des extrémités de l'élément de liaison transversale (3) par tout moyen connu. I1 peut s'agir d'un système à écrou (5) ou d'un système mettant en oeuvre une bague butée à fente (6) et un axe goupille (66) tel que si l'on tourne la bague autour du tube (3), l'axe goupille étant fixe par rapport à ce tube, c'est la bague qui avance en tournant et qui vient assurer le serrage. I1 est recommandé donc de appuyer aux extrémités sur une surface plane. Pour certaines applications, un ou plusieurs flotteurs (i) peuvent être remplacés par des entretoises (100) présentant dans leur partie haute (zone z) le même profil que celui du profil d'un flotteur (1) afin de coopérer de la même manière avec les longerons de liaison (4). Ces entretoises (100) n'ont pas de fond d'où une économie substantielle. Les figures 7 et 8 illustrent schématiquement un exemple de réalisation et d'empilage de flotteurs (1) selon la variante (B). On y retrouve une des caractéristiques essentielles de l'invention, à savoir la coopération d'un premier profil femelle (a',b',c',d') dans lequel s'encastre un second profil mâle (a,b,c,d). Ces références n'apparaissent pas sur ces figures pour plus de clarté, mais se déduisent de l'explication qui va suivre. Une telle réalisation présente l'avantage de pouvoir être réalisée, soit en version métallique, soit en version plastique. Elle est recommandée notamment pour des flotteurs de grandes dimensions et pour certains types de combinaisons de flotteurs agencés en quinconce comme cela sera expliqué ultérieurement. On décrit ci-dessous plus particulièrement un exemple de réalisation métallique. Le flotteur (1) est réalisé par exemple par emboutissage et comporte un caisson étanche (C) limité par une cloison (P), délimitant un volume rempli de mousse.Dans la zone (z) définie précédemment (figures 2, 2b), des ouvertures (120) sont pratiquées à intervalles réguliers correspondant à la distance (e) ou (e/2), autour desquels sont fixés par tous moyens connus tels que des soudures (So) des éléments (420) en forme de tronc pyramidal dont les côtés présentent des inclinaisons conduisant à la forme du trapèze (a',b',c',d') percé d'un trou (21) de diamètre (,25) décrit précédemment. Le longeron de liaison (4) est constitué d'un profilé (405) à section rectangulaire de type classique dans lequel sont pratiqués des trous circulaires (21) de diamètre () distants de (e) ou (e/2) destinés à permettre le coulissement de l'élément de liaison transversale (3). Au niveau de chacun de ces trous (21), le profilé (405) est encadré par une pièce (410) présentant de manière symétrique deux profils trapézoldaux (411) présentant un profil complémentaire aux profils trapézoldaux (420) réalisées au niveau des faces latérales des flotteurs (1). L'empilage peut alors se faire et, au moment du serrage, les deux profils complémentaires vont s'emboîter, s'appuyer l'un sur l'autre et tendre à se coincer comme cela a déjà été expliqué précédemment. La fixation définitive est obtenue comme pour l'autre variante, par tout moyen tel que la combinaison d'une bague butée (6) et d'une goupille (66). La force de serrage est illustrée par des flèches (F). Une telle architecture mettant en oeuvre un crénelage, comme le montre la figure 9 qui est une vue en plan de deux flotteurs (1) assemblés côte à côte et la figure 10 qui est un détail de la figure 9, facilite le centrage pour le passage des éléments de liaison transversale (3). Surtout, un tel longeron (4) crénelé évite le glissement des flotteurs (1) (c'est-à-dire des coques) les uns par rapport aux autres si le serrage n'est pas suffisant. De ce fait, il évite, en cas de choc violent, symbolisé par la flèche (R), l'effet de cisaillement des tubes de liaison (3). A noter que ce crénelage présente, entre les parties mâles (410) du longeron (4) et femelles (420) du flotteur (1), un jeu (j) nécessaire pour éviter les problèmes de dilatation pour les grandes longueurs. La figure 11 illustre schématiquement, à titre d'exemple et vu de dessus, un assemblage de trois flotteurs (1) selon la variante A. Dans ce cas, la longueur maximale (Lo) de l'ensemble flottant (200) ainsi constitué est déterminée par la longueur des tubes de liaison (3). Les moyens- de serrage sont ici schématisés par des flèches (Fs). En revanche, comme le montre la figure 12 qui est une vue de dessus d'un assemblage de flotteurs (1) selon la variante (B) dite à longerons (4) crénelés, on peut effectuer le serrage des flotteurs entre eux non seulement de l'extérieur, comme c'est le cas pour les flotteurs selon la variante A, mais également à partir de l'intérieur des flotteurs puisque la zone (z) est ici ouverte. Ceci permet donc d'assembler en longueur (Lo), à volonté, sans être limité par la longueur des tubes de liaison. La figure 13 illustre un montage en quinconce de cinq flotteurs (1). Il s'agit là d'un exemple nullement limitatif car une telle architecture permet d'obtenir sans limitation les dimensions aussi grandes que l'on veut de la surface flottante recherchée. Dans ces conditions, tous les cas de figures deviennent possibles et l'on peut obtenir selon l'application concernée, des surfaces flottantes de différentes dimensions. REVENDICATIONS 1) Flotteur modulaire (1) du type comportant sur toute sa longueur, régulièrement répartie, une pluralité de passages cylindriques (2) espacés d'une distance (e) et (e/2), caractérisé en ce que chaque face latérale du flotteur (1) dans une zone (z) située au niveau de ces passages cylindriques (2) comporte un premier profil en trapèze (a',b',c',d') dont la grande base est absente, les deux côtés (a',b') et (c',d') de ce trapèze faisant avec la petite base (b',c') un angle (oc'), ce premier profil étant destiné à coopérer avec un second profil en trapèze (a,b,c,d), capable de s'encastrer dans le premier et appartenant à un longeron de liaison (4), ce dernier comportant des trous (21) tels que ces derniers se positionnent face aux passages cylindriques (2) pour permettre le coulissement d'un tube (3) assurant la liaison transversale de l'ensemble. 2) Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un serrage de Ensemble est obtenu par des moyens de serrage et de blocage prévus à chacune des extrémités du tube (3) de liaison transversale.