Brevet FR2612447A1 — publié le 19880923

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION D'UNE EMBARCATION DE TYPE CANOE OU KAYAK La présente invention concerne la fabrication des embarcations légères du type canoé ou kayak en matière plastique ou matériaux composites. Les coques de canoé ou kayak sont généralement d'une seule pièce, de forme allongée, dont la partie inférieure est profilée pour assurer la stabilité de l'embarcation et permettre un glissement aisé dans l'eau, et dont la partie supérieure est également fermée sur la quasi-totalit# de sa surface. Dans les mode les les plus courants, on prévoit un orifice central, de forme généralement arrondie, et de dimension suffisante pour permettre le passage des jambes et du bassin de l'utilisateur. L'orifice supérieur est bordé d'un hiloire évitant la pénétration de l'eau. La coque est creuse. Dans les embarcations de type canoé, l'utilisateur se tient à genou dans le fond de l'embarcation, ses jambes pénétrant dans l'orifice supérieur ; dans les embarcations de t#ype kayak, l'utilisateur est assis dans le fond du bateau, ses jambes étant allongées vers l'avant de l'embarcation. Les embarcations légères de ce type doivent être de préférence adaptées à la morphologie de l'utilisateur, et notamment à son poids et à sa taille. On est ainsi conduit à prévoir toute une gamme d'embarcations de longueurs et de volumes différcnts. Pour une fabrication industrielle d'embarcations en matériaux plastiques ou composites, on se heurte alors au problème des moules, car il faut prévoir toute une gamme de moules dont le prix de revient est élevé. Traditionnellement, chaque type d'embarcations nécessite de prévoir un moule particulier pour chaque forme désirée. Dans ce genre de fabrication d'embarcations légères, les séries à produire pour chaque forme sont en nombre relativement limité. A chaque début de fabrication d'une serine, il faut adapter le moule sur un dispositif de moulage, et une telle adaptation est longue et fastidieuse. Cela conduit à changer souvent le moule, et à multiplier les interventions manuelles nécessaires et le coût de la fabrication. Dans les procétés connus de fabrication d'embarcations légères en matériaux plastiques, plusieurs techniques sont couramment utilisées. En particulier, pour des coques en polyéthylène, on peut utiliser la technique du rotomoulage, qui consiste à prévoir un moule creux en deux demi-moules séparables se joignant selon une surface de jonction ou plan de joint longitudinal ; le moule est métallique, et peut être chauffé par des moyens de chauffage extérieure ; on adapte le moule sur un dispositif de support mobile destiné à provoquer des mouvements de rotation selon un axe longitudinal et des mouvements de rotation ~simultanés selon un axe transversal ; on introduit dans le moule une quantité suffisante de polyéthylène avec les colorants et les autres matières éventuellement destinées à former l'embarcation, et l'on ferme le moule ; pendant les rotations assures par le dispositif support, on chauffe progressivement le moule, et le polyéthylène fond progressivement et totale sur la surface interne du moule ; les rotations sont choisies pour que la répartition du polyéthylène soit sensiblement égale sur toute la surface interne du moule ; après refroidissement, on sépare les deux demi-moules et l'on sort l'embarca- tion ainsi formée.On comprend que la surface interne du moule, destinée à former la surface externe de l'embarcation, doit présenter un état de surface de bonne qualité et une surface particulièrement régulière Dans la technique connue d'extrusion-soufflage, également utilisable pour la fabrication des embarcations légères, on utilise également un moule en deux demi-moules séparables, le plan de joint laissant le passage à une carotte de soufflage ; la matière thermoplastique telle que le polyéthylène, préalablement ramolli par chauffage, est introduite en bout de carotte de soufflage à l'intérieur du moule par soufflage, on provoque le gonflage du polyéthylène et son plaquage sur toute la surface interne du moule ; après refroidissement, on sépare les deux demi-moules pour sortir l'embarcation ainsi formée La présente invention a notamment pour objet d'éviter les inconvénients des solutions connues, en prévoyant un nouveau procédé et des structures de moules qui permettent, avec des modifications mineures, la production d'une gamme étendue d'embarcations de type canoé ou kayak. On évite ainsi le changement complet des moules pour passer d'une série à l'autre, et l'on réduit sensiblement le nombre de moules nécessaires pour produire une gamme complète d'embarcations. L'invention est ~pécialement adaptée à la réalisation d'une gamme d'embarcations de type canoé ou kayak, gamme dans laquelle la partie centrale de l'embarcation a sensiblement toujours la même forme, tandis que les extrémités peuvent varier en longueur et en forme d'un modèle à l'autre.La solution selon l'invention permet de faire varier de manière particulièrement simple et peu onéreuse la forme des extrémités de l'embarcation, au cours d'une série de production, tout en conservant d'excellentes qualités de navigabilité et de stabilité de l'embarcation ainsi formée Dans ce type d'embarcation, il faut faire tout particulièrement attention à la forme de la partie inférieure qui, il faut le rappeler, assure la stabilité et les qualités hydrodynamiques de la coque D'autre part, la présente invention permet de faire varier de manière simple et économique la partie centrale de l'embarcation tout en conservant des extrémités identiques, pour produire par exemple simulta nément une série de canoée et une série de kayaks. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, on utilise de manière connue un moule constitué de l'assemblage de deux demi-moules ~séparables se joignant selon un plan de joint longitudinal ; selon l'invention, chaque demi-moule comprend une partie centrale se raccordant à une partie antérieure et à une partie postérieure selon respectivement un plan de joint antérieur et un plan de joint postérieur transversaux, les parties étant séparables et assemblables au moyen de dispositifs d'assemblage. Pour la fabrication d'une gamme d'embarcations de formes et/ou de longueurs differertes, on utilise successivement des moules formés par des zones centrales identiques auxquelles se raccordent des zones ~antérieure et postérieure adaptées aux formes et longueurs à obtenir. Le moule est maintenu sur le dispositif de moulage par sa partie centrale, de sorte que le changement des parties extrêmes de moules est considérablement simplifié et ne nécessite pas la dépose complète du moule. De préférence, la partie centrale du moule a une longueur choisie de manière que cette partie centrale peut être utilise pour former un nombre maximum d'embarcations parmi les formes possibles dans une gamme complète. Il faut pour cela que la longueur de la partie centrale soit suffisamment faible pour entre compatible avec toutes les longueurs voulues d'embarcations ; on comprend qu'il n'est pas possible d'utiliser une partie centrale de moule dont la longueur est ~supérieure à la longueur totale de l'embarcation ; mais il faut en outre que cette longueur de partie centrale ne soit pas trop proche de la longueur totale de l'embarcation ; on a en effet constaté que des parties d'extrémités de moule trop courtes conduisent à des formes de coque insuffisamment stables dans l'eau Il faut d'autre part que la partie centrale de moule soit suffisamment longue, car elle constitue en elle-même la partie constante du moule, qui justifie l'économie réalisée, puisque seules les extrémi- tés de moule doivent être changées pour fabriquer la gamme complète des embarcations. La présente invention permet de réaliser un bon compromis, en prévoyant une partie centrale de moule dont la longueur est telle que, lorsque l'utilisateur est en position d'utilisation dans une coque de type kayak, ses pieds se trouvent au voisinage du plan de joint transversal antérieur ; de préférence le plan de joint transversal antérieur et le plan de joint transversal postérieur sont à des distances sensiblement égales de part et d'autre de l'orifice central supérieur de l'embarcation. Selon un mode de réalisation, le plan de joint longitudinal séparant les deux demi-moules est un plan sensiblement horizontal, de sorte que le demi-moule inférieur forme la partie inférieure d'embarcation, et le demi-moule supérieur forme la partie supérieur d'embarcation. Selon un autre mode de réalisation, le plan de joint longitudinal est un plan sensiblement vertical médian. On peut trouver avantage à une telle structure pour faciliter le démoulage dans la zone de l'orifice supérieur d'embarcation. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisa- tion particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - les figures 1 à 4 repréventent respectivement en vue de dessus une serine de quatre moules selon l'invention permettant la fabrication d'une gamme de quatre embarcations de type kayak de longueurs différentes - les figures 5 à 8 représentent respectivement les moules des figures 1 à 4 en vue de côté ;; - la figure 9 représente en vue de côté une autre forme de moule selon l'invention - les figures 10 et 11 représentent en perspective les parties centrales de deux demi-moules selon l'invention - les figures 12 et 13 représentent en perspective les parties extrêmes correspondantes de deux demi-moules selon l'invention ;et - la figure 14 représente ~chématiquement en vue de côté un moule selon l'invention et ses moyens de fixation à un dispositif support de moulage. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, la gamme de moules selon l'invention, soit quatre moules distincts, est obtenue par assemblages successifs de différentes parties de moules. Une première partie, ou partie supérieure centrale 1, mieux représentée en perspective sur la figure 10, comprend une paroi supérieure 2 en voûte comportant une proéminence centrale 3 ayant la forme désirée de l'orifice central ~supérieur de l'embarcation. Pour plus de clarté, la proéminence centrale est représentée en coupe horizontale sur la figure 10, et comporte de façon connue une paroi périphérique verticale fermée vers le haut par une paroi horizontale se raccordant à la paroi verticale par une forme annulaire en chicane.On obtient ainsi de façon connue et habituelle la forme désirée du tour d'hiloire et, après moulage, on découpe la partie centrale pour réaliser le trou central d'embarcation. D'autres formes de partie centrale 3 peuvent être choisies, en fonction de l'usage de l'embarcation. La paroi supérieure 2 est de forme allongée, et est bordée de deux rebords longitudinaux 4 et 5 formant des surfaces horizontales permettant le raccordement avec le demi-moule inférieur ; la paroi supérieure est terminée à chacune de ses extrémités par des rebords transversaux 6 et 7 formant des surfaces verticales permettant l'-ssem- blage avec les parties extrêmes de moules. Les rebords transversaux 6 et 7 se developpent vers le haut à partir de la paroi 2, tandis que les rebords longitudinaux 4 et 5 se développent vers ltextérieur du moule, comme le représente la figure 10. Les surfaces inférieures telles que la surface 8 du rebord longitudinal 4 doivent être conformées avec soin pour permettre une adaptation parfaite avec la surface correspondante du demi-moule inférieur.Les surfaces extérieures telles que la surface 9 du rebord transversal 7 doivent également être conformées avec soin pour s'adapter parfaitement et former plan de joint avec la surface correspondante des parties de moules formant l'extrémité de l'embarca tion. Les rebords longitudinaux et transversaux sont munis de moyens tels que des trous ou des picots pour la solidarisation et le calage des diverses parties de moule entre elles. Le moule comprend une deuxième partie, ou partie centrale inférieure 10, mieux représentée sur la figure 11. Cette partie centrale inférieure 10 comprend une paroi inférieure 11 formant berceau, de forme allongée, bordée de deux rebords longitudinaux 12 et 13 et deux rebords transversaux 14 et 15 similaires aux rebords correspondants de la partie centrale supérieure 1 de moule. Dans le mode de réalisation représenté, les parties supérieure 1 et inférieure 10 de moule ont la même longueur. Il est toutefois possible de prévoir des longueurs différentes, adaptées à des longueurs différentes de parties d'extrémité de moule. Le demi-moule supérieur est formé en solidarisant à chacune des extrémités de la partie centrale ~supérieure 1 de moule deux parties d'extrémité telles que les parties 16 et 17. Le demi-moule inférieur est formé en solidarisant à la partie centrale inférieure 10 deux parties d'extrémité respectivement 18 et 19. A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 12 en perspective une forme d'exécution de la partie antérieure supérieure 16, et on a représenté sur la figure 13 une forme d'exécution de la partie antérieure inférieure 18. La partie antérieure 16 comprend une paroi supérieure 20 arrondie en voûte conformée pour former la partie supérieure avant de l'embarcation. La paroi supérieure 20 du moule est bordée latéralement d'un rebord périphérique 21 à face inférieure horizontale, et d'un rebord transversal 22. Le rebord transversal 22 est conformé pour s'adapter sur le rebord transversal 6 de la partie centrale supérieure de moule. La partie inférieure 18 est conformée de manière similaire, avec un rebord périphérique 23, une paroi inférieure 24, et un rebord transversal 25 comme le représente la figure 13. La formation du demi-moule supérieur est réalisée par solidariration de la partie centrale supérieure 1 avec les extrémités 16 et 17, par exemple par adaptation de boulons traversant les trous tels que les trous 26 du rebord transversal 22 et les trous 36 du rebord transversal 6 correspondant. Comme on le voit sur les figures, pour réaliser les coques de longueurs différentes, on utilise toujours les mêmes parties centrales supérieure 1 et inférieure 10 de moule, tandis que les parties d'extrémité 16 à 19 sont modifiées en fonction de la longueur à obtenir. On remarque que l'on peut réaliser ainsi les quatre types d'embarcations représentés sur les figures 1 à 8 au moyen de deux parties centrales de moules et de seize parties d'extrémité telles que les parties 16 et 18. Hais également, au moyen des mêmes parties de moules, en les assemblant différemment, on pèut obtenir d'autres formes d'embarcations Ainsi, on peut associer, sur les mêmes parties centrales supérieure et inférieure de moule, des parties antérieures très allongées de moule telles que les parties 160 et 180 représentées sur la figure 8, avec des parties postérieures plus courtes telles que les parties 170 et 190 de la figure 10. Toutes les combinaisons peuvent être envisagées, de sorte que, avec le même nombre de parties de moules, on peut en fait réaliser seize types de coques différents. Avec les techniques traditionnelles, dans lesquelles chaque type de coque nécessite deux parties de moules, il faudrait trente-deux parties de moules. A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 9 un autre type de moules pour former un avant d'embarcation légèrement relevé, forme préférée pour un usage en mer. Pour la clarté de ltexposé, on a représenté sur les dessins les formes extérieures de moules. On comprendra que les formes intérieures suivent sensiblement les formes extérieures, et qu'elles sont conformées pour se raccorder tangentiellement au niveau des plans de joint. On définit ainsi des moules creux. Les parties supérieures de moules se raccordent de manière étanche selon les rebords transversaux correspondants, tandis que les parties inférieures de moules se raccordent entre elles de manière également étanche selon les rebords transversaux correspondants. On définit ainsi un plan de joint antérieur 27 sensiblement vertical et un plan de joint postérieur 28 également sensiblement vertical. Lorsque les parties centrales de moules sont de même longueur, les plans de joint 27 et 28 sont formés d'une seule surface plane verticale.On peut toutefois utiliser des parties centrales supérieure et inférieure de longueurs différentes, et alors les plans de joint antérieur et postérieur sont formés de deux demi surfaces décalés longitudinalement l'une par rapport à l'autre, sans que cela change l'intérêt et les résultats de l'invention. Sur les figures, les deux demi-moules supérieur et inférieur se raccordent selon un plan de joint longitudinal horizontal 29. En alternative, selon un mode de réalisation non représenté sur les figures, on pourrait prévoir également un moule en deux parties, les demi- moules étant séparés par un plan de joint longitudinal vertical médian, ou un plan de joint longitudinal oblique, ou encore un plan de joint longitudinal en ligne brisée. On a représenté schématiquement sur la figure 14, en vue de côté, un moule selon l'invention muni des organes de fixation à un dispositif support de moule pour rotomoulage. Les organes d'adaptation sont conformés pour que le moule soit supporté par ses parties centrales 1 et 10, laissant possible l'interchangeabilité des parties d'extrémité 16 à 19 sans dépose du moule par rapport à ses moyens de support.On a simplement figuré très schématiquement la liaison, avec une branche antérieure supérieure 30 reliant les moyens de support rotatifs et la partie antérieure de la partie 1 de moule, une branche antérieure inférieure 31 reliant la partie antérieure de la partie 10 de moule ; de manière similaire, une branche postérieure supérieure 32 et une branche postérieure inférieure 33 assurent le maintien respectivement des parties postérieures de la partie 1 et de la partie 10 de moule. Les branches support 30 à 33 sont solidaires d'un dispositif de support, non représenté sur la figure, permettant des mouvements de rotation du moule, rotations autour d'un axe longitudinal comme le représente la flèche 34, et rotations autour d'un axe transversal comme le représente la flèche 35. Dans les modes de réalisation qui ont été représentés sur les figures, les plans de joint transversaux 27 et 28 sont à des distances sensiblement égales de part et d'autre de la proéminence centrale 3. De préférence, le plan de joint antérieur 27 est, par rapport à la proéminence centrale 3, situé à une distance telle que, lorsque l'utilisateur est en position dans ltembarcation, ses pieds sont au voisinage du plan de joint 27.En pratique et à titre d'exemple, on peut définir une gamme d'embarcations telle que représentée sur les figures 1 à 8 en choisissant les longueurs suivantes - une longueur totale LC de la zone centrale de moule égale à 220 centimètres environ - pour l'embarcation représentée sur les figures 1 et 5, une longueur totale hors tout LT de 260 centimètres environ - pour l'embarcation représentée sur les figures 2 et 6, une longueur totale LT de 340 centimètres environ - pour le mode de réalisation des figures 3 et 7, une longueur totale LT de 380 centimètres environ - pour le mode de réalisation des figures 4 et 8, une longueur LT de 420 centimètres environ On notera que, sans sortir du cadre de la présente invention, on pourra prévoir une partie centrale de moule non monobloc, par exemple constituée de plusieurs parties assemblées entre elles pour réaliser d'une part la partie centrale de demi-moule supérieur et la partie centrale de demi-moule inférieur. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication d'une embarcation de type canoé ou kayak, par utilisation d'un moule sur la surface duquel on dispose une couche de matière plastique ou composite, le moule étant constitué de l'assemblage de deux demi-moules séparables se joignant selon une surface de jonction ou plan de joint longitudinal (29), caratérisé en ce que chaque demi-moule comprend une partie centrale (1, 10) se raccordant à une partie antérieure (16, 18) et à une partie postérieure (17, 19) selon respectivement deux plans de joint transversaux (27, 28), les parties étant séparables et assemblables au moyen de dispositifs d'assemblage (26, 36). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est utilisé selon la technique de rotomoulage, et forme pour cela une cavité interne ayant la forme de l'embarcation à obtenir, l'embarca- tion étant obtenue selon les phases suivantes a) placer une quantité désirée de matière thermoplastique à l'intérieur du moule b) entraîner le moule en rotations combinées d'axe longitudinal (34) et d'axe transversal (35), tout en chauffant les parois du moule à une température permettant le ramollissement et la fusion partielle de la matière thermoplastique qui est ainsi progressivement répartie sur la surface interne du moule c) refroidir le moule et retirer l'embarcation par séparation des deux demi-moules. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est utilisé selon la technique de l'extrusion-soufflage. 4 - Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour la fabrication d'une gamme d'embarcation de formes etlou de longueurs différentes, on utilise successivement des moules formés par des zones centrales identiques auxquelles se raccordent des zones antérieure et postérieure dlfférentes adaptées aux formes et longueurs à obtenir. 5 - Dispositif pour la fabrication d'embarcations de type canoé ou kayak, comprenant un moule constitué de l'assemblage de deux demimoules séparables se joignant selon une surface de jonction ou plan de joint longitudinal, caractérisé en ce que chaque demi-moule comprend une partie centrale (1, 10) se raccordant à une partie antérieure (16, 18) et à une partie postérieure (17, 19) selon respectivement deux plans de joint transversaux (27, 28), les parties étant séparables et assemblables au moyen de dispositifs d'assemblage (26, 36). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie centrale de moule (1, 10) a une longueur telle que, lorsque l'utilisateur est en place, pénétrant dans l'embarcation par son orifice central, ses pieds sont au voisinage du plan de joint antérieur (27). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plan de joint antérieur (27) et le plan de joint postérieur (28) sont sensiblement à égale distance de la proéminence centrale (3). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le plan de joint longitudinal (29) est horizontal 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le plan de joint longitudinal est vertical. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qui il comprend des moyens support de moule rotatifs, susceptibles d'imprimer au moule supporté des mouvements de rotation selon un axe longitudinal (34) et selon un axe transversal (35), les moyens support supportant le moule par ses parties centrales (1, 10), laissant libre les parties d'extrémité (16-19) du moule.