Brevet FR2604681A1 — publié le 19880408

La présente invention concerne l'application â la construction navale de coques moulées en matériaux .composites d'une quille, caractérisée par la combinaison de deux profilés flexibles en forme de gaine étanche, a l'intérieur de laquelle sont assemblés des seglents rigides assurant les moyens d'ancrage des boulons pour la pose de l'infrastructure du bateau et le passage des circuits et des câblages sous conduits étanches, destinée a être posée a fond de cale dans un massif intégré a la coq e. Dans la construction des coques moulées en matériaux composites, les moyens de fixation, les tensions au voisinage des trous, les lests et les moteurs sont rapportés à même la coque et les circuits ou cablages répartis sur les contremoulages. Schématiquement on peut assimiler une ccque de voilier à un arc dont les étais et les haubans seraient la corde et le mat, la flèche. Pour resister à ces efforts, tensions et déformations, les coques sont renforce--es par des contrem@ulages partiels, par des contremoulages complets soit structurels, soit se-i-structurels, par l'incorporation e-fibres composites. L'invention a pour but de rapporter sur la quille, par élé- ments interposés en forme de cale et de couvre-joint, toutes les forces mécaniques soit directement comme les cloisons, le lest, les ballasts par exemple, soit par l'entremise de couples comme le soutènement du pont conjointement avec le contrever- segment des coques, les carlingues pour chaise de moteur, l'em- planture du mat par exemple, en présence des conduits reliant les circuits et les câblages aux boitiers de connexion et aux armoi -es élect-iques afin d'informatiser le bateau. La suppression du collage des contremoulages complets remet de les utiliser comme cloison pour la pose de matériaux interstici@ls concoura@t à la flottabilité et à l'isolation des coques, au blindage ces carènes. La flexibilité des deux profilés a pour but d'adapter la combinaison aux courbures des carènes et l'élasticité du profilé en forme ce quille associée à la fermeté du profilé en forme d'assis@, celui d'assurer par serrage l'étanchéité de l'assemblage. La rigidité des segments assemblés à l'intérieur de la gaine etanche aux parois élastiques a pour but de constituer l'ossature de la quille et de l'assimiler à un support en forme d'amortisseur. Le profilé en forme de quille dont la section transversale s'apparente à celle d'une quille en bois permet de mieux l'adap- ter au raccordement des parois dont la section transversale présente une ouverture angulaire variant de la proue à la poupe. Ce profilé présente : sur la paroi supérieure une ouverture axiale en forme de rainure longitudinale débouchant sur une -cavité en forme de cylindre tronqué à la base et des bordures latérales pourvues, de façon espacée, de feuillures longitudinales ; sur la paroi inférieure et en axe, une mortaise longitudinale ; sur les parois latérles, en forme de bossage et de façon espacée, des canelures d'ancrage en forme de feuillures longitudinales. La cavité en forme de cylindre tronque présente ce section in prieure dont la largeur est supérieure à celle de la rainure pour assurer la pose sans ajustage, à la manière d'un manchon, de segments rigides dont la moulure de la partie supérieure logée dans la rainure permet le déplacement par translation ainsi que la pose de boulons et de vis pointeau opérant par ancrage dans les segments parla face accessible de la moulure. La mortaise de la paroi inférieure assure de façon similaire au manchon la pose de profilés flexibles ou rigides pourvus ou on de moyens de fixation pour assurer sans percerer de la quille la pose de pièces accessoires et de dispositifs ex té- rieurs à la coque. Les canelures d'ancrage en forme de feuillu s longitudi- nales ont pour but de renforcer, par interpénétration du massif, l'intégration de la quille à la coque. Le profilé , forme d'assise présente u@ e surface plane qui assure la pose jointive d'éléments en forme de cale et de couvre-joint par encastrement dans la feuillure axiale d'un joint d'étanchéité pour les percement-s prevus, de façon espacée, pour le passage des boulons d'ancrage et ur@ s-u -face pourvue d'une moulure longitudinale de même large r @ e rainure qui lui se t de logement ainsi que, de façon espacée, c L os d'an- crage destinés à être engagés dans les feuillures prévues en bordure du profilé er forme de quille de sorte a maint@@ir par ancrage l'écartement de la rainure, en assurer par serrage l'ob- turation en force et réaliser par calage l'auto-centrage des percements pour le passage des boulons d'ancrage. Les segments rigides, de section transversale identique à celle du manchon, comportent une partie médiane dont la base présente une assise plane surmontée d'une moulure logée dans la rainure qui en assure l'accès et deux parties latérales struc turées en conduits. La moulure de la partie médiane presente, de façon espacée, deux mortaises axiales dont les extrémités en forme de renflenient circulaire assurent le passage des têtes de boulon et des écrous à collet opérant par calage dans les feuillures prévues à la paroi des mortaises dont le fond présente deux percez nts filetés en axe des renflements pour le passage des vis pointeau débouchant dans les manchons sous-jacents pour assurer la fixation t2S moyens de jonction entre les segments. Les parties latérales des segments sont structurées en con- duits lorgitudinaux pour assurer le passage et l'isolation des circuits et des cablages. La diversification des segments est réalisée par la struc-. turation spécifique à chacun de la partie médiane comprise dans l'intervalle des mortaises et des manchons sous-jacents, à l'in- térieur de la moulure, au niveau et en présence des conduits ptur le passage des circuits et des cablages ; elle se prsente soit sous la forme de percement circulaire pour recevoir une tub- lure, manchon ou tube d'étambot par exemple, soit sous la forme de percement oblong pour recevoir un puits de dérive ou un b@lbe, soit sous la forme de boitier de connexions ou d'armoire elec- trique, etc... Des structurations différentes et répétitives sont réalises écalemen en un seul segment dans l'intervalle des mortaises et des manchons. L'assemblage des segments est assure à l'intérieur du manchon au moyen de jonctions en. forme de tenon e. de fausse-languettes engagés dans les manchons en vis-e-vis et fixés par vis pcii bateau Les jonctions réalisée p r ter -s t f usse- guettes rigides sont prévues pour les assem@lages rectilignes alors que celles réalisées par fausse-languettes articulées berme@tent d'adapter les assemblages aux courbures des carènes dans un pre mier temps et de procéder ensuite au verrouillage de 1 l'ouverture angulaire au oyen d'éléments de type agraffe par ancrage dans les moulures en vis-à-vis. L'étanchéité des jonctions est réalisée au moyen d'un joint découpé dans une plaque selon une section transversale identique à celle des segments et percé au droit des conduits de trous de même section pour assurer le passage des circuit: et ds cablagues. Les joints interposés entre les segments et autour des jonctions sont maintenus en compression entre les segments par precontrainte au moyen des vis pointeau débouchant dans les manchons pour assurer simulta@ément par ce serrage l'étanc@@ité et la fixation des jonctions, confortées consécutivement par leur verrou il 1 age Les embouts de quille son ré@lisés au moyen des deu@ seg- ents extrêmes omportant à chacune tes extrémités opposées la jonctior un élargissement er. forme de platine sur laquelle sont rapportés des pièces d'accastillage, ferrures d'étais et de pataras par exemple. Le raccordement de deux parties de segments assemblés par des jonctions est réalisé scit par l'assemblage des platines pour former une étrave selon un profil angulaire, soit par un segment intermédiaire présentent un profil angulaire cu en courbure correspondant au raccordement prévu à l'intersection des deux parties de segments, entre Étrave et carène, entre carène et tableau par exemple. La dépose du profilé en forme d'assise dans le but d'accé- der aux bol tiers de connexions, aux armoires électriques et au replacement des segments est réalisée par l'interposition, entre le @rofilé et les cou@les ou @ispositifs concou@ant à l'infrast ucture du bateau, d'éléments forme se cale et de couvre-joint dort la hauteur est supérieure elle du profilé qui leur sert d'assise de façon à procéc r, a rès le @alage préalable de la charge, au déboitage de la r ulure engagée dans 1 rainure et à désancrer les becs des feui@l r@s d@ profilé e forme de quille. La dépose des segments logés dans le manchen est réalisée par la constitution des segments en plasieurs parties longitudi@ales @ispo- sées latéralement entre elles de façon que la sectio@ tra@@ver- sale de chacune so t inférie@ -e ou écale à celle de i rainure, les parties latérales pouvant elles-memes être subdivisées en plans horizontaux. Les parties longitudinales sont reliées par des moyens de maintien axiaux en forme de queue d'aronde par 2xemplt pour assurer, par translation à l'intérieur du manchon, le déboîtage des parties longitudinales qui permet la dépose et la mis en place des segments par la rainure. L'invention sera mieux comprise à l'étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels La figure 1 représente la coupe en travers d'une quille réalisée par assemblage du profilé (1) présentant : sur la paroi supérieure une rainure (2) débouclant dans le manchon (3) et les bordures (4) en forme de feuillures (5) ; sur la paroi inférieure et en axe, une mortaise (6) longitudinale pour loger un profilé rigide ou flexible; ; sur les parois latérales des ca elures (7) d'ancrage; avec le profilé () présentant : une moulure (9) pourvue de percements (10) pour le passage des boulons d'ancrage (11) dans les segmer @s (12) par éléments ir.ter- posés (13) ; la partie médiane (14) des segments (12) et sa moulure (15) ; la vis pointeau (16) pour la fixation des jonc tions entre segments ; les parties latérales (17) structurées en conduits (27) ; la feuillure (18) dans laquelle est encas- tré le joint d'étanchéité (19) et en bordure du profilé (E) les becs d'ancrage (20) dans les feuillures (5). La figure 2 représente en plan un segment (12) dont la mou- lure (15) comporte deux mortaises (21) ainsi que les renflements circulaires (22) pour le passage des écrous, des têtes de boulon (11) et de vis pointeau (16) dont l'accès au manchon (25) est réalisé par le percement fileté (26) ainsi que la partie médiane (14) structurée en forme de boîtier de connexion (28'). La figure 7 représente en coupe selon A-A, un segment (12) dont la mort@ise (21) assure le cale-e .u boulon (11) au moyen dj collet (23) main nu par les feuillures (24) de la mortaise (21) ainsi que la vis pointeau (16) débouchant dans le manchon (25) par le percement fileté (26). -La figure 4 représente en coupe un segment (12) dot les parties latérales (17) comportent des conduits (27) pour le passage des circuits et des cablages débouchant partiellement dans le boîtier de connexions (28) réalisé dans la partie médiane (14) et dans l'intervalle des mortaises (21) selon B-B. La figure 5, analogue à la figure 4, représente une quille dont le segment (12) et le fond du profilé (1) sont traverses par un percement circulaire destiné à recevoir ure tubulure en forme de manchon (29). La figure 6, analogue aux figures 4 et 5 représente un percement circulaire destiné à recevoir une tubulure en forme de tube d'étambot (30). La figure 7 analogue aux figures 4 à 6, représente un per cement oblong destine à recevoir un percement en forme de puits de dérive (31). La figure 8 représente une coupe en lon@ d'une jonction rigide et rectiligne entre deux segments (i2) réalisée au moyen d'un tenon (32) solidaire du premier et engagé dans le manchon (25) du second pour être fixé par une vis pointeau (16) @ébou- chant dans le manchon (25) par le percement fileté (26) en axe du renflement (22) et confortée par an@rage de l'agraffe (34) dans les moulures (15) en vis-à-vis. La figure 9 représente une coupe en long d'une jonction flexible entre deux segments (12) réalisée au moyen d'une faus- se-languette articulée (33) dont les extrémités sont engagées dans les manchons (25) en vis- -vis pour être fixée par les vis pointeau (16) débouchant dans les m@@chons (25) par les percements filetés (26) débou@@ant dans l@s manchons (25) par les perc@ment filetés (26) en axe des renflements (22), le système de verroui@lage de l'ouverture angul@ire a oyen d'une greffe (34) opé@ant par ancrage dans les moulures (15) en vis-à-vis, le joint d'étan@@éité (3@) compressible par serrag des segments (12, s@ivi@@@ verr@@illage ce la jonction par @locage des vis pointea@ (16 cars la fa@sse-languette (33). La ligure 10 rep@ésente une coupe en long d'un embaut de quille réalisé au moyen d'un segment (12) dont l'extrémité opposée à la jonction est élargie en forme de platine (36) ainsi que la jonction avec le segment (12) en vis- -vis par un tenon (32) dont la fixation est assurée par la vis pointeau (16) et confortée par ancrage de l'agraffe (34) dans les moulures (15) en vis-à-vis. La figure 11 représente une coupe en long d'un raccordement interne entre deux parties de segments (12) réalisé par des jonctions en forme de tenons (32) engagés dans les manchons (3) en vis-à-vis et fixés au moyen des vis pointeau (16), conforté par l'ancrage d'agraffes. (34) de sécurité dans les moulures (15) en vis-à-vis au moyen d'un segment intermédiaire (37) présentant un profil angulaire prévu à l'intersection des deux parties de segments (12) dont l'étanchéité est assurée par le joint compressible (35). La figure @2, analogue à la figure , représente une quille dont la paroi inTer Cure du profilé (1) est pourvue d'une mortaise (6) destinée à recevoir un profilé (38) rigide ou flexible, assurant les moyens de fixation par trous borgnes filetés (39) ; le système de maintien en forme de @ueue d'aronde qui penmet le @é@oîtage de la partie médiane (14) et des parties latérales (17 lesquelles sont représentées elles-mêmes subdivisées en plans horizontaux (40). L'invention a pour but de mettre à la cisposition des chantiers navals spécialisés dans la construction des coques moulées en matériaux composites un choix de quilles référenciées par la section des profilés et la variété des segments de façon à être façonnées et équipées sur plans Far le manufacturier spécialiste des équipe@ents électriqu@s et électroniques pour la marine à partir d'éléments fabriqués en séries industrielles, à charge pour les chantiers navals d'en assurer au cours du moulage des coques la pose et l'adap@ation au calage des char es qui permet la dépose évent@elle @@ pro@ilé qui leur sert d'@s- sise pour accéder aux segments en général et est @@@tiers de connexions en particulier. REVENDICATIONS 1) Quille pour la construction navale de coques moulées en matériaux composites, caractérisée par la combinaison de deux profilés flexibles en forme de gaine étanche à l'intérieur de laquelle sont assemblés des segments rigides assurant les moyens d'ancrage des boulons et le passage des circuits et des câblages sous conduits étanches, réalise au moyen d'une part, d'un profilé en forme de quille (1) présentant : en axe de la paroi supérieure une rainure longitudinale (2) débouchant sur une cavité en forme de manchon (3) et latéralement des bordures (4) comportant des feuillur@s (5) longitudinales ; en axe ce la paroi inférieure une mortaise (5) lor@itudinale ; sur les Farsis latérales, en for me de bossage et de façon espacée, des canel ures d'ancrage (7) en forme de feuillure longi- tudinales pour assurer l'interpénétration du massif dans la quille ; d'autre part d'un profilé en forme d'assise (8) ,présentant en axe de sa scus-face une moulure longitudinale (c) pourvue de façon espacée, de percements (10), pour le passage des boulons (11) opérant par ancrage dans les segments (12j pourvus eux-mêmes des moyens de jonction entre segment (12) pour réaliser la rigidité de l'ossature de quilles conforma@les aux courbures ces carènes ; une telle structure réalisant lors du serrage l'obturation de la rainure (2) par la moulure (9), l'étanchéité, par assemblage des profilés (1) et (8), du man chon (3) à à l'intérieur duquel les segments (12) assurent l'an- crage des boulons (1') pour la pose.par éléments (13) interposés, en forme de cale et de couvre-joint, des couples et dispositifs d'infrastructure. 2) Quille, sel on la revendication 1,. caractérisée en ce que la largeur de la section intérieure du manchon (3) est supe- rieure à celle .e la rainure (2), de sorte 2 assure r lc pose sans ajustage de segments (12) dont la partie médiane ;;'4) présente une base en forme d'assise surmontée d'une moulure (15) accessible par la rainure (2) pour assurer le déplacement des segments (12) par translation ainsi que la pose de boulons (11) et ce vis pointeau (16) o@@rant par ancrage dans les seg@ents (12) et en ce que les parties 1 térales (17) sont structuréeS en forme de conduits longitudinaux pour assurer le passage et l'isolation des circuits et des câblages. 3) Quille, selon la revtndication 1, caractérisée en ce que le profilé (8) présente une surfa-e plane en forme d'assise pour assurer la pose jointive d'éléments (13) en forme de cale et de couvre-joint, par encastremet dans la feuillure longitudinale (18) d'un joint (19) réalisant l'étanchéité des percements. (10) prévus, de façon espacée pour le passage des boulons d'ancrage (11). 4) Quille, selon la revendication 3, caractérisée en ce que le profilé (8) comporte latéralement et, de façon espacée à la moulure (9), des becs d'ancrage (3Q) prévus en feuillures (5) du profilé (1) pour maintenir l'écartement de la rainure (2), assurer l'obturation en force par la moulure (9) pour réaliser l'étanchéité du manchon (3), conforter par calage l'autocentrage des percements (1G) pour le passage des boulons (11) opérant par ancrage dans les mortaises (21) des segments (12). 5) Quille, sel on la revendicaticn 2, caractérisée en ce que la moulure (15) des segments (12) présente, de façon espacée, deux mortaises axiales (21) dont les extrémités sont élargies en forme de renflement circulaire (22) pour le passage des boulons (11), des écrous et des vis pointeau (16) ; en ce que les boulons (11) et les écrous coulissant dans les mortaises 21) sont pourvus de collets (23) opérant par calage dans les feuillures (24) ; en ce que le fond des mortaises (21) présente er. axe des renflements (22) des percements filetés (26) dé-bou- chant dans les manchons (25) sous-jacents pour le passage des vis pointeau (16). 6) Quille, selon la @evendication 2, caractérisés e ce que les parties latérales (17) des segments (12) sont structurées en forme de conduits longitudinaux (27) prévus pour le passage et l'isolation des ci roui s et des @'blagescéb@@@@art dans les ho tiers de con exions (28) et dans les arroires électriques. 7) Quille, selon les revenaications 5 et 6, caractérisée en ce que les boîtiers de connexions (28) et les armoires électriques sont réalisés dans la partie médiane (14) des segments (12), à l'intérieur de la moulure (15) et dans l'intervalle des mortaises (21) et des manchons (25). 8) Quille, selon les revendications 5 et 7, caractérisée en ce que des percements traversants les segments (12) sont réalisés dans la partie médiane (14) ainsi que dans le fond du profilé (1) de manière à recevoir par exemple un élément tubulaire en forme de manchon (29) et de tube d'étambot (30) ou un élément oblong en forme de puits de dérive (31), au niveau et en présence des conduits (27) des parties latérales (17). 9) Quille, selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que les jonctions entre les segments (12) sont réalisée par ces éléments de liaison soi t en forme de tenon rectiligne (32) soit en forme de fausse-languette articulée (33) et ver @ouillées au moyen d'un élément ce maintien en forme de type agraffe (34) ; en ce que les éléments de liaison sont engagés dans les manchons (25) en vis-à-vis, prévus aux extrémités des segments (12) et à l'aplomb des mortaises (21) ; en ce que la fixation des tenons ()2) et des fausse-languettes (33) est réalisée par des vis pointeau (16) débouchant dans les manchons (25) et disposés perpendi@ulairement à leur axe, à l'aplom@ des renflements t22j. 10) Quille, selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'étanchéité des jonctions entre les segments (1z) est réalisée par un joint (35) constitué par une placue découpée selon la même section transversale que les segments (12) t percée, au droit des conduits (27), de trt.- ce rne-e section ; inter@osé autour des jonctions et entre les segments (12) ; maintenu en compression entre ceux-ci par précontrainte axiale t prea- lable au serrage des vis pointeau (16) débouchan@ cans les manchons (25j pour assurer simultanément la fixation des t@nor@ (32) et des fausse-lang@@ttes (33). 11) Quille, selon les revendications 9 et 10, caractérisée e@ ce @@e les ce@@ segments 11 form@nt les ce@@ e@@@@@@ @@ quille comportent à l'extrémité opposée à la jonction un élargissement en forme de platine (36) sur laquelle sont rapportées des pièces d'accastillage, ferrures d'étais et de pataras par exemple. 12) Quille, selon la revendication 11, caractérisée en ce que pour constituer le racco@dement de deux parties de segments (12) assemblés au moyen de jonctions, un segment intermédiaire (37) présentant un profil angulaire ou en courbure correspondant à celui du raccordement prévu est interposé à l'intersection des deux parties e segments (12), par exemple entre étrave et carène, entrc carène et tableau. 13) Quille, sel on la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments (13) servant ce cale et de couvre-joint, interposés entre e profilé (8) et les couples ou dispositifs concourant à l'infrastructure du bateau, présentent une hauteur supérieure à celle du profilé (8) qui leur sert d'assise de façon à assurer consécutivement au calage préalable des charges, la dépose du profilé (8) par déboîtage de la moulure (9) engagée dans la rainure (2) et à désan@r @ les becs (20) des feuillures (5) du profilé (1). 14) Quille, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profilé (1) en forme de quille comporte en axe de la paroi inférieure ue mortaise longitudinale (6) destinée à recevoir un profilé flexible ou rigide (38), tronçonné ou non en segments pc.ur le passage des tubulures (29), (30), (31), traversants les segments (12) et @ourvus ou non des moyens de fixation en forme ce trou borgne fi eté (3S) par exemple pour la pose de pièces accessoires ou de dispositifs externes à la coque. 15) Quille, selon l'une quelconque des revendication préce- dentes, caractérisée en ce que les segments (12) sont constitués en plusieurs parties longitudinales (14) et (17) disposées late- ralement entre elles et présentant chacune une section trans vers a le inférieure ou égale à celle de la rai une (2), de façon à ce que la partie mé@iane (14) et les parties latérales (17), elles-mêmes subdivisées @@ por en plars @oriz@rtaux (40), s@ient reliées par des moyens de maintien axiaux tels que ceux réalisés au moyen de queues d'aronde permettant la mise en place et la dépose des segments (12) par la rainure (2) après le déboitaçe des parties (14) et (17) par translation à l'intérieur du manchon.