Brevet FR2695864A1 — publié le 19940325

L'invention se rapporte à un panneau constitué par assemblage d'au moins trois éléments sensiblement plats, dont un élément dit "âme centrale" et deux éléments qui, dits "peaux", sont chacun au moins indirectement appliqués contre l'une des faces de la dite âme centrale. Par éléments sensiblement plats, on comprendra des éléments qui sont de faible épaisseur par rapport à au moins une de ses dimensions longitudinale et transversale mais ne sont pas limitativement plans. On dira d'ailleurs plus aprés que ces éléments plats sont d'enveloppe quelconque. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication de tels panneaux. L'invention intéresse plus particulièrement mais non exclusivement la fabrication de panneaux à faible masse surfacique et à caractéristiques mécaniques élevées. L'invention intéresse spécialement mais non exclusivement la fabrication de panneaux du type précité dont, d'une part, l'élément dit âme centrale est en matériau à faible densité tel de la mousse de polyuréthane et, d'autre part, les éléments dits peaux sont en matériau stratifié constitué de nappes de fibres et d'un liant, notamment durcissable. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un panneau du type précité dont la résistance mécanique, notamment à la flexion, est notablement accrue par rapport à celle des panneaux connus. D'autres résultats de l'invention apparaitront dans la description qui suit. L'invention a donc pour objet un panneau du type précité notamment caractérisé en ce qu'en plus des éléments plats qui les constituent, chaque panneau comprend au moins un groupe d'organes longilignes qui, en vue de réaliser une structure mécanique constituée d'éléments obliques dont les axes longitudinaux d'au moins certains sont sécants entre eux - d'une part, traversent au moins pour certains obliquement l'ensemble des éléments plats et, - d'autre part, présentent chacun sur chaque face libre d'un élément dit peau une extrémité dotée au moins d'un moyen d'appui sur la dite face libre. Egalement, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un tel panneau. Cette invention sera bien comprise à l'aide de la description qui va suivre faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue partielle et de dessus d'un panneau selon l'invention et en cours de préparation, - figure 2 : à plus grande échelle, une vue en coupe transversale d'une fraction de panneau selon l'invention et en cours de préparation. En se reportant au dessin, on voit un panneau 1 constitué par assemblage d'au moins trois éléments 2, 3, 4 sensiblement plats dont un élément 2 dit âme centrale comportant deux faces opposées 5, 6 qui déterminent son épaisseur El et deux éléments dits peaux 3, 4 présentant eux-mêmes deux faces opposées 7, 8 et 9, 10 déterminant leur épaisseur E2, E3, ces éléments plats dits peaux étant chacun appliqué au moins indirectement contre l'une des faces 5, 6 de l'âme centrale 2. De manière remarquable, en plus des éléments 2 à 4 plats qui le constituent, chaque panneau comprend au moins un groupe 11 d'organes 12 longilignes qui, en vue de réaliser une structure mécanique constituée d'éléments obliques dont les axes longitudinaux d'au moins certains sont sécants entre eux - d'une part, traversent au moins pour certains obliquement l'ensemble des éléments plats 2 à 4 et, - d'autre part, présentent chacun, sur chaque face libre d'un élément 3 à 4 dit peau, une extrémité 13 dotée au moins d'un moyen 14, 15 d'appui sur la dite face libre. De manière préférentielle, les organes longilignes d'au moins certains des groupes 11 sont situés dans au moins un plan sensiblement perpendiculaire aux faces opposées 5 à 10 de ses éléments plats 2 à 4. Non limitativement mais tel que cela a été représenté, la structure mécanique est de type dit triangulé. Le plan de projection de la figure 2 correspond au susdit plan perpendiculaire aux faces opposées des éléments. De manière également remarquable, chaque panneau 1 comprend au moins une pluralité de groupes 11 d'organes 12 obliques, lesquels groupes sont organisés dans des plans sensiblement parallèles et espacés selon un pas détermine. L'homme du métier est à même d'imaginer d'autres dispositions en fonction de la résistance mécanique souhaitée pour le panneau considéré. De manière remarquable, au moins certains des moyens 14, 15 d'appui des extrémités de chaque organe 12 oblique consistent en une butée 14, 15 réalisée par un flanc d'un segment libre de l'organe longiligne 12 qui se présente en vis à vis de la face libre de l'élément dit peau concerné. L'homme de métier est à même de calculer l'inclinaison des organes longilignes ainsi que leur densité sur un panneau en fonction des caractéristiques mécaniques qu'il souhaite obtenir. Dans une forme préférée de réalisation - d'une part, chaque organe 12 est, dans sa partie rectiligne, constitué par au moins une paire de tiges 18 qui s'étendent approximativement l'une contre l'autre et donc parallèlement entre elles, avec chacune des extrémités qui, au niveau de chaque face libre d'un élément dit peau 3, 4 sont voisines et, - d'autre part, l'un (14) des moyens 14, 15 d'appui sur l'une des faces libres des éléments dits peaux est constitué par le flanc d'un segment courbe de tige qui relie les extrémités voisines de chaque paire de tiges 18 précitée, tandis que, l'autre moyen 15 d'appui est constitué par les flancs de deux segments sensiblement rectilignes de tige 18 qui prolongent chacun l'une des extrémités voisines des tiges de chaque paire correspondante et s'étendent contre la face libre de l'élément dit peau concerne. De préférence, les moyens d'appui 14, 15 s'étendent approximativement dans le plan A à l'intérieur duquel l'organe considéré se trouve chacun mais également ils peuvent s'étendre dans un plan sécant à ce plan A. Avantageusement, au moins certains des organes 12 d'un même groupe 11 sont constitués à partir d'au moins une fibre et, de préférence, d'un faisceau de fibres sensiblement continu et conformé pour réaliser tant les tiges 18 qui forment les organes 12 que les segments courbes 14 et rectilignes 15 constituant les moyens d'appui 14, 15. De manière également préférentielle, bien que cela ne soit pas représenté - d'une part, au moins certains des organes t12 sont imprégnés d'un liant tel une résine thermodurcissable et, - d'autre part, les éléments dits peaux 3, 4 sont chacun constitués par au moins une nappe de matériau fibreux, laquelle est également imprégnée de liant tel une résine thermodurcissable. Ce type de panneaux présente de nombreux avantages dont - des caractéristiques mécaniques accrues par rapport aux panneaux du genre connu, - une cohésion entre les différents éléments plats qui est également accrue, - une facilité de réalisation. Précisément, pour réaliser un panneau selon l'invention, aprés avoir appliqué une nappe de matériau fibreux, contre chacune des deux faces opposées d'un élément dit âme centrale, on constitue au moins l'un des groupes 11 d'organes longilignes en réalisant successivement chacun des dits organes 12 et à cet effet, depuis au moins l'une des faces libres de l'ensemble constituée par l'élément dit âme centrale et les nappes qu'elle porte - on perfore le dit ensemble selon l'angle déterminé pour l'organe considéré, lequel angle est, d'une part, mesuré dans un plan passant par cet organe et un organe voisin du même groupe et, d'autre part, formé entre l'axe longitudinal de l'organe considéré et un plan tangent à l'une des faces d'un des éléments plats au point de passage dudit organe, - on introduit dans la perforation au moins une fibre qu'on plie de manière à constituer une boucle sur la face de l'ensemble qui est opposée à celle depuis laquelle on réalise la perforation et l'introduction de la fibre puis, - sans rompre la dite fibre, on reproduit les opérations ci-dessus selon un pas déterminé autant de fois que cela est nécessaire pour constituer tous les organes 12 d'un groupe qui sont disposés selon une même inclinaison. De manière notable, après avoir constitué tous les organes d'au moins un groupe, on enduit les faces libres de l'ensemble ainsi aménagé, d'un liant tel une résine que l'on fait fluer vers l'intérieur du panneau de manière à enduire les organes. De manière également notable, c'est lors de l'assemblage de tels panneaux avec des plaques et/ou nappes complémentaires que l'on fait fluer le liant. De manière remarquable, d'une part, lors de l'assemblage des éléments plats, on utilise un élément d'âme constitué de plusieurs couches de matériaux, et d'autre part, lorsqu'on fait fluer la résine dans les organes longilignes, on la fait également fluer entre les couches de matériaux au moins dans la zone traversée par chaque organe 12. Cette particularité permet de ceinturer les tiges qui constituent chaque organe longiligne et donc de renforcer sa résistance mécanique au flambage. De préférence, les opérations de perforation et d' introduction sont réalisées sensiblement simultanément. De manière également préférentielle, on réalise simultanément une pluralité d'organes 12 orientés selon une même inclinaison et disposés en rangées. Dans au moins certains des groupes 11 d'organes longilignes 12, on fait coïncider sur au moins l'une des faces libres de l'ensemble d'éléments plats, les découpes formées par les perforations destinées au logement d'organes longilignes voisins de manière telle que leurs axes longitudinaux soient sécants au niveau de ladite face. Par cela on constitue donc une triangulation. De manière remarquable, on verrouille chaque boucle formée sur l'une des faces libres de l'ensemble de l'élément plat en la couchant et en la collant contre ladite face. L'assemblage des éléments n'est donc verrouillé qu'aprés durcissement du liant. Selon une variante, on verrouille chaque boucle formée sur l'une des faces libres de l'ensemble d'éléments plats réalisant un relatif nouage entre cette boucle et le faisceau de fibres par lequel on constitue l'organe de contreventement depuis la perforation située au niveau de la dite boucle. Chaque panneau ainsi constitué peut avantageusement être assemblé par juxtaposition avec d'autres panneaux du même type, notamment avant l'assemblage avec les plaques ou nappes complémentaires précédemment évoquées. On notera que l'assemblage n'est définitif que lorsque le liant s'est solidifié. La taille des boucles est choisie en fonction de l'appui que l'on souhaite obtenir. Le point d'appui devient effectif aprés durcissement du liant car il est lié au piégeage de la fibre par le liant durci. REVENDICATIONS 1. Panneau (1) constitué par assemblage d'au moins trois éléments (2, 3, 4) sensiblement plats, c'est à dire d'enveloppe quelconque mais ayant une faible épaisseur par rapport à au moins une de ses dimensions longitudinales et transversales, dont un élément (2) dit âme centrale comportant deux faces opposées (5, 6) qui déterminent son épaisseur (El) et deux éléments dits peaux (3, 4) présentant eux-mêmes deux faces opposées (7, 8 et 9, 10) déterminant leur épaisseur (E2, E3), ces éléments plats dits peaux étant chacun appliqué au moins indirectement contre l'une des faces (5, 6) de l'âme centrale (2), ce panneau étant CARACTERISE en ce qu'en plus des éléments (2 à 4) plats qui le constituent, il comprend au moins un groupe (11) d'organes (12) longilignes qui, en vue de réaliser une structure mécanique constituée d'éléments obliques dont les axes longitudinaux d'au moins certains sont sécants entre eux - d'une part, traversent au moins pour certains obliquement l'ensemble des éléments plats (2 à 4) et, - d'autre part, présentent, chacun sur chaque face libre d'un élément (3 à 4) dit peau, une extrémité (13) dotée au moins d'un moyen (14, 15) d'appui sur la dite face libre. 2. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins certains des moyens (14, 15) d'appui des extrémités de chaque organe (12) oblique consistent en une butée réalisée par un flanc d'un segment libre de l'organe longiligne (12) oblique qui se présente en vis à vis de la face libre de l'élément dit peau concerné. 3. Panneau selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que - d'une part, chaque organe (12) oblique est, dans sa partie rectiligne, constitué par au moins une paire de tiges (18) qui s'étendent approximativement l'une contre l'autre et donc parallèlement entre elles, avec chacune des extrémités qui, au niveau de chaque face libre d'un élément dit peau (2, 4) sont voisines et, - d'autre part, l'un (14) des moyens (14, 15) d'appui sur l'une des faces libres des- éléments dits peaux est constitué par le flanc d'un segment courbe de tige qui relie les deux extrémités voisines de chaque paire de tiges (18) précitée, tandis que, l'autre moyen (15) d'appui est constitué par les flancs de deux segments sensiblement rectilignes de tige (18) qui prolongent chacun l'une des extrémités voisines des tiges de chaque paire correspondante et s'étendent contre la face libre de l'élément dit peau concerne. 4. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'au moins certains des organes (12) d'un même groupe (11) sont constitués à partir d'au moins une fibre sensiblement continue et conformée pour réaliser tant les tiges (18) qui forment les organes (12) que les segments courbes (14) et rectilignes (15) constituant les moyens d'appui (14, 15). 5. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que - d'une part, au moins certains des organes (12) sont imprégnés d'un liant et, - d'autre part, les éléments dits peaux (3, 4) sont chacun constitués par au moins une nappe de matériau fibreux, laquelle est également imprégnée de liant. 6. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pluralité de groupes (11) d'organes (12) obliques, lesquels groupes sont organisés dans des plans sensiblement parallèles et espacés selon un pas déterminé. 7. Procédé de réalisation d'un panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et selon lequel, après avoir appliqué une nappe de matériau fibreux, contre chacune des deux faces opposées d'un élément dit âme centrale, on constitue au moins l'un des groupes (11) d'organes longilignes en réalisant successivement chacun des dits organes (12) et à cet effet, depuis au moins l'une des faces libres de l'ensemble constituée par l'élément dit âme centrale et les nappes qu'elle porte - on perfore le dit ensemble selon un angle déterminé pour l'organe considéré , lequel angle est, d'une part, mesuré dans un plan passant par cet organe et un organe voisin du même groupe et, d'autre part, formé entre l'axe longitudinal de l'organe considéré et un plan tangent à l'une des faces d'un des éléments plats au point de passage dudit organe, - on introduit dans la perforation au moins une fibre, - sans rompre la dite fibre, on reproduit les opérations ci-dessus selon un pas déterminé autant de fois que cela est nécessaire pour constituer ceux des organes (12) d'un groupe qui sont disposés selon une même inclinaison, ce procédé étant caractérisé en ce que, lors de l'introduction de la fibre dans chaque perforation, on la plie de manière à constituer une boucle sur la face de l'ensemble des éléments plats qui est opposée à celle depuis laquelle on réalise la perforation et l'introduction de la fibre. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que dans au moins certains des groupes (11) d'organes longilignes (12), on fait coïndider sur au moins l'une des faces libres de l'ensemble d'éléments plats, les découpes formées par les perforations destinées au logement d'organes longilignes voisins de manière telle que leurs axes longitudinaux soient sécants au niveau de ladite face. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que, après avoir constitué tous les organes d'au moins un groupe, on enduit les faces libres de l'ensemble ainsi aménagé, d'un liant tel une résine que l'on fait fluer vers l'intérieur du panneau de manière à enduire les organes obliques (12). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que, d'une part, lors de l'assemblage des éléments plats, on utilise un élément d'âme constitué de plusieurs couches de matériaux et, d'autre part, lorsqu'on fait fluer la résine dans les organes longilignes, on la fait également fluer entre les couches de matériaux au moins dans la zone traversée par chaque organe (12).