Brevet FR2750154A1 — publié le 19971226

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN ABRI TECHNIQUE MOBILE Le secteur technique de la présente invention est celui des abris techniques mobiles, connus sous la désignation de shelter, utilisés pour loger du matériel électrique, électronique et/ou du personnel, et en particulier leur procédé de fabrication. Les abris techniques mobiles connus sont pour la plupart composés de deux sous-ensembles principaux, une ossature assurant la résistance mécanique de l'ensemble et des panneaux rapportés sur cette ossature par soudage, rivetage ou par tout autre moyen. L'ossature se présente sous la forme de profilés, par exemple en aluminium, qui sont réunis entre eux par l'intermédiaire de huit coins ISO sur lesquels ils sont soudés. Les panneaux sont constitués par exemple d'une structure sandwich comprenant une âme en mousse de polystyrène extrudé et de deux peaux en aluminium qui sont collées de part et d'autre de cette âme. Bien entendu, cette structure est complétée par des équerres internes destinées à reprendre les panneaux, côté intérieur, et des huisseries. On a proposé dans le document FR-A-2 701 580 de supprimer l'ossature en rapportant les panneaux, les parois latérales et le toit, sur un plancher muni de coins ISO, des éléments d'angle étant prévus pour raccorder les parois entre elles. Dans cette réalisation, les coins ISO supérieurs sont soudés directement sur la peau externe en aluminium. Ces abris techniques mobiles répondent en générale aux exigences imposées quant à l'isolation phonique et thermique, à l'atténuation des radiations électromagnétiques et du souffle nucléaire. Toutefois, ces abris présentent deux inconvénients : ils sont généralement de masse élevée et coûteux à fabriquer. En effet, leur masse est rarement inférieure à 650 Kg et leur fabrication nécessite de multiples manipulations. Le but de la présente invention est de concevoir un procédé qui pallie les inconvénients précités et qui simplifie la fabrication de ces abris techniques mobiles. A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'un abri technique mobile allégé offrant notamment une isolation contre les radiations électromagnétiques et le souffle nucléaire, procédé qui est caractérisé en ce qu'il consiste a) à réaliser par drapage et en une seule opération cinq des six parois de l'abri dont le plancher, en rapportant successivement sur un mandrin des couches de matériaux enduites de résine et dans lesquelles des ouvertures sont prédécoupées, b) à réaliser une cuisson de ces cinq parois à une température de l'ordre de 90 à 180 "C en fonction des caractéristiques demandées pendant une durée de 1 à 3 heures pour obtenir une structure composite monobloc, et c) à rapporter par collage la sixième paroi de l'abri en la réalisant séparément et d'une manière analogue à celle utilisée pour la réalisation des cinq parois précitées. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste à fabriquer chaque paroi de l'abri en rapportant successivement - une couche intérieure appliquée directement sur le mandrin et constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 530 g/m2 et contenant environ 40% de fibres de verre, - une couche interne constituée par une âme en mousse à haute température ou en nid d'abeilles présentant une masse volumique de l'ordre de 50 Kg/m3, et - une couche extérieure constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 265 g/m2 et comprenant environ 40% de fibres de verre. D'une manière générale, les couches intérieure et extérieure présentent une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 mm et la couche interne une épaisseur de l'ordre de 45 à 55 mm. Avantageusement, les couches intérieure et extérieure présentent chacune une épaisseur de 2 mm, et la couche interne une épaisseur de 50 mm. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste, au cours de l'opération de drapage, à intégrer un cadre de liaison dans les parois latérales de l'abri et à former une rainure dans le plancher et une rainure dans les parois latérales et le toit pour constituer un moyen de réception d'une cloison de séparation à l'intérieur de l'abri. D'une manière générale, selon le procédé conforme à l'invention, le plancher et la paroi constituant le toit sont munis de quatre coins ISO intégrés dans les couches. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé peut consister à intégrer une tôle de 0,1 à 0,8 mm d'épaisseur au niveau des couches intérieure et extérieure, cette tôle étant par exemple incorporée au sein de la couche extérieure. Enfin, le procédé peut être complété par une opération de soyage qui est appliquée au niveau des ouvertures de l'abri. Un tout premier avantage de l'invention réside dans la suppression des phases de fabrication de panneaux individuels, des opérations de soudage, de rivetage, etc. Un autre avantage de l'invention réside dans la réalisation en une seule étape de cinq des six parois ou faces de l'abri, ce qui permet d'obtenir en plus une liaison la plus raide possible sans aucun surcoût de maind'oeuvre. Un autre avantage de l'invention réside encore dans l'augmentation de l'étanchéité aux fluides, puisque la seule phase de liaison se situe au niveau du raccordement de la sixième paroi de l'abri, par collage par exemple. Un autre avantage de l'invention réside encore dans la reproductibilité élevée des abris ainsi fabriqués, ce qui conduit à une diminution des rebuts et des reprises pour des défauts de recette. En outre, le fait de réaliser en une seule opération cinq des six parois de l'abri dans lesquelles sont intégrés les profils de la structure d'accueil, les coins ISO et les ouvertures, permet de supprimer ces phases de montage coûteuses et de limiter les déplacements et manutentions dans l'atelier. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention, seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple et illustrés sur les dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe transversale de la paroi de l'abri suivant un premier mode de réalisation, - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transversale de la paroi de l'abri suivant un second mode de réalisation, - la figure 5 est une vue en coupe transversale de l'abri dans un plan vertical, - la figure 6 illustre le principe de fabrication de l'abri en utilisant un mandrin rotatif, - la figure 7 montre le collage de la sixième paroi sur l'abri, - la figure 8 montre l'incorporation d'une paroi séparatrice ou cloison dans l'abri, et - la figure 9 montre l'incorporation d'un coin ISO au niveau du plancher et des parois latérales de l'abri. Comme explicité précédemment, l'abri technique mobile selon l'invention ne comprend aucune ossature et cela impose de reformuler la définition de l'abri en termes de fonctions globales et unitaires, et de définir la structure apte à répondre au but visé précédemment. Les fonctions globales sont définies comme suit - l'isolation et la protection thermique que ce soit du point de vue convection, conduction, rayonnement ou ablation, - l'isolation phonique, - la tenue mécanique aux sollicitations du type changement en pression statique ou dynamique, masses embarquées pondérées par des accélérations applicables à la structure, aux sollicitations dynamiques (vibrations harmoniques ou transitoires, chocs et impacts), aux efforts ponctuels ou surfaciques engendrés en service (levage, arrimage, transport), - l'accrochage, la protection électromagnétique en termes de réflexion et d'absorption, - la continuité électrique, - la résistance aux produits chimiques, - la résistance au feu et à la chaleur, et - l'étanchéité aux fluides en termes de barrière physique ou de surpression. On voit ainsi qu'un grand nombre de paramètres interviennent simultanément et que la définition d'un abri technique mobile répondant à des spécifications précises est loin d'être immédiate. En particulier, lorsqu'on recherche un abri dont la masse est voisine de 300 Kg et répondant de manière précise aux fonctions globales énumérées ci-dessus, il est difficile d'apporter des solutions techniques. C'est pourquoi, l'adoption d'un abri composite selon l'invention représente une solution satisfaisante. La structure de la paroi 1 de l'abri représenté en coupe sur la figure 1 est obtenue par un assemblage multicouches selon un drapage en une seule opération. La paroi 1 comprend une couche intérieure 2 constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 530 g/m2 et comprenant environ 40% de fibres de verre, une couche interne ou intermédiaire 3 constituée par un nid d'abeilles présentant une masse volumique de l'ordre de 50 kg/m3 environ, et une couche extérieure 4 constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 265 g/m2 et comprenant environ 40% de fibres de verre. Les couches 2 et 4 peuvent être de même épaisseur, par exemple de 1 à 5 mm. La couche 3 peut avoir une épaisseur comprise entre 45 et 55 mm. La paroi 1 représentée sur la figure 2 est constituée des mêmes couches intérieure 2 et extérieure 4, par contre la couche interne 5 est une mousse résistante en température et d'une masse volumique de l'ordre de 50 kg/m Dans la variante représentée sur les figures 3 et 4, la paroi 1 comporte deux tôles métalliques comme l'aluminium et de faible épaisseur, par exemple de 0,1 à 0,8 mm, avantageusement 0,5 mm. Plus précisément, sur la figure 3, la couche intérieure 2 est munie sur sa face externe d'une tôle 6 recouverte sur sa face interne d'une couche d'accrochage du type époxy. La couche extérieure 4 est munie en son sein d'une tôle 7, la couche interne 3 étant constituée ici d'un nid d'abeilles. Sur la figure 4, on retrouve la même couche intérieure 2 recouverte de la tôle 6 et la même couche extérieure 4 incorporant la tôle 7, mais la couche interne 5 est constituée d'une mousse, telle du polyuréthane. Sur la figure 5, on a représenté en coupe l'abri 10 obtenu selon le procédé conforme à l'invention. Sur la demi-coupe de droite, on voit le coin ISO inférieur 11 solidaire du plancher 12 et de la paroi latérale 13, et le coin ISO supérieur 14 solidaire du toit 15 et de la paroi latérale 13. Sur la demi-coupe de gauche, on voit le coin ISO supérieur 16 solidaire du toit 15 et de la paroi latérale 17. Les parois latérales 13 et 17, et le toit 15 présentent ici un certain galbe qui peut être mis à profit pour accroître leur raideur. La paroi latérale 18, avant ou arrière, est sur le dessin équipée d'une porte 19. L'abri technique ainsi obtenu offre une bonne isolation phonique et thermique qui est conférée par les couches intérieure et extérieure à base d'un stratifié verre-époxy renforcé par l'âme en mousse. La protection flash thermique est réalisée par un film à base de braies d'époxydes de 500 à 600 microns d'épaisseur environ qui est appliqué sur la surface externe. La protection contre les radiations électromagnétiques est assurée grâce aux tôles métalliques 6 et 7 qui procurent la continuité électrique de l'ensemble de l'abri. Enfin, l'abri satisfait aux conditions tenant au souffle sans protection supplémentaire. En effet, la marge de sécurité au sens du critère de Tsaï-Hill est toujours supérieure à 1,0, que la couche interne 3 soit en mousse ou en nid d'abeilles, par rapport au début d'endommagement, la zone la plus chargée étant la couche intérieure au centre de la paroi. On va maintenant décrire le procédé permettant d'obtenir l'abri 10 selon l'invention tel que décrit précédemment. La figure 6 illustre la mise en oeuvre du procédé permettant d'obtenir en une seule étape cinq parois de l'abri. A cette fin, on utilise un mandrin 20 monté rotatif autour d'un arbre 21 solidaire de deux modules d'extrémité 22 et 23 séparés par un certain nombre de modules standards 24, 25 et 26 qui permettent d'ajuster les dimensions de l'abri que l'on veut obtenir. Un module spécifique 27 est incorporé à l'endroit voulu lorsqu'on prévoit une paroi de séparation dans l'abri. Pour cela, un cadre 28 est intégré dans le module 27 pour délimiter une rainure borgne 29 dans le toit 15 et les parois latérales 13 et 17 (non visibles sur cette figure) et une rainure traversante 30 dans le plancher 12. On dépose successivement les différentes couches, indiquées précédemment en relation avec les figures 1 à 4, sur le mandrin, c'est-à-dire la couche interne 2, puis les couches intermédiaires 3 ou 5 et enfin la couche externe 4, en enduisant de résine adhésive chaque couche avant de poser la couche suivante. Au niveau de la rainure 30 les couches sont donc interrompues, tandis qu'au niveau de la rainure 29 seule la couche externe est appliquée sur le cadre 28. Bien entendu, le mandrin 20 est équipé des outillages nécessaires permettant d'obtenir directement le moulage des différentes ouvertures de l'abri. Ainsi, sur la figure 6, l'arbre 21 débouche par une ouverture 31 correspondant à une porte dans la paroi latérale 18. Ensuite, pour assurer la polymérisation de la résine adhésive, on réalise une cuisson en chauffant à la même température l'intérieur et l'extérieur du mandrin 20, en prévoyant par exemple une étuve mobile faisant partie de la machine de drapage et venant coiffer le mandrin 20 après les opérations de drapage. Cette étuve peut être associée à une bâche à vide réutilisable, à fort taux d'allongement et montée à poste sur un cadre auto-étanche et se déplaçant avec elle, permettant ainsi de réaliser la mise sous vide lors de la cuisson et au cours d'opérations éventuelles de compactage intermédiaires. Cette bâche pourrait être sous-tendue par un dispositif mécanique programmable permettant de faire varier son volume lors de sa mise en place. Après cuisson, on obtient un abri monobloc comprenant cinq de ses six parois, c'est-à-dire les faces latérales 13 et 17, le toit 15 et le plancher 12. On rapporte ensuite par collage la sixième paroi qui a été fabriquée séparément et comprenant les mêmes couches que celles utilisées pour la fabrication des cinq autres parois. La figure 7 illustre la dernière étape de réalisation de l'abri 10 qui consiste à rapporter la sixième paroi 40 pour fermer l'abri 10. Le bord libre 41 de l'abri 10 est muni d'un décrochement 42 dans l'arête des quatre faces, dont seuls le plancher 12 et les parois latérales 13 et 17 sont représentés ici. De même, la sixième paroi 40 est munie d'un décrochement 43. Ces décrochements respectifs 42 et 43 facilitent la mise en place et la reprise de la sixième face par un collage approprié. De plus, les zones d'assemblage, notamment les cadres de portes et d'ouvertures, sont munis d'un tissu à délaminer permettant un collage rapide et très structuré de ces éléments sur l'abri une fois celui-ci démoulé. Ainsi, la paroi 40 est munie d'une ouverture 44 délimitant également un décrochement 45 dans lequel le cadre d'une porte, d'une fenêtre ou d'une ouverture quelconque, peut être inséré. Comme indiqué précédemment, l'abri 10 peut être muni d'une cloison 50 de séparation. Pour monter celle-ci sans intervention lourde sur l'abri, on enlève tout d'abord comme cela apparaît sur la figure 8 le cadre 28 par simple glissement qui laisse une fente 51 dans le plancher 12 et une rainure 52 dans les parois 13 et 17 et dans le plafond non représenté. Sur la figure, on voit que la rainure 52 présente un profil trapézoïdal pour renforcer l'accrochage de la paroi 50. La paroi 50 présente également deux bords parallèles, dont un seul 54 est visible sur la figure, présentant un profil trapézoïdal coopérant avec la rainure 52. On fait alors glisser la paroi 50 dans la rainure 52 à travers la fente 51 jusqu'au plafond, paroi qui est donc incorporée dans les faces latérales et en prise directe sur les couches externes 4 et intérieures 2, 3 et 5, ce qui est excellent sur le plan mécanique. La cloison 50 est ensuite collée à l'aide d'une colle mastic thixotropée sur les parois latérales 13 et 17, sur le plafond 15 et la rainure 51 est également obturée extérieurement par un masticage et le collage éventuel d'une plaque de fermeture appliquée sur la surface extérieure du plancher (non représenté). Des coins ISO sont placés au niveau du plancher et des parois latérales pour promouvoir un positionnement correct de l'abri, tout en assurant une reprise des efforts. Sur la figure 9, on voit un coin ISO 60 muni de deux renforts latéraux 61 et 62. Les deux parois latérales adjacentes 13 et 44 par exemple sont ajustées sur ces renforts et on peut parfaire la résistance de l'ensemble en drapant le composite sur ces renforts et le coin ISO. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un abri technique mobile (10) allégé offrant notamment une isolation contre les radiations électromagnétiques et le souffle nucléaire, caractérisé en ce qu'il consiste a) à réaliser par drapage et en une seule opération cinq (12, 13, 15, 17) des six parois de l'abri dont le plancher, en rapportant successivement sur un mandrin (20) des couches (2,3,4) de matériaux enduites de résine et dans lesquelles des ouvertures (31, 44) sont prédécoupées, b) à réaliser une cuisson de ces cinq parois à une température de l'ordre de 90 à 180 "C en fonction des caractéristiques demandées pendant un temps de 1 à 2 heures pour obtenir une structure composite monobloc, et c) à rapporter par emboîtement et collage la sixième paroi (40) de l'abri réalisée séparément et d'une manière analogue à celle utilisée pour la réalisation des cinq parois précitées. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer chaque paroi de l'abri en rapportant successivement - une couche intérieure (2) appliquée directement sur le mandrin (20) et constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 530 g/m2 et comprenant environ 40% de fibres de verre, - une couche interne (3) constituée par une âme en mousse à haute température ou en nid d'abeilles présentant une masse volumique de 50 kg/m3 environ, et - une couche extérieure (4) constituée d'un stratifié verre-époxy ayant une masse unitaire de l'ordre de 265 g/m2 et comprenant environ 40% de fibres de verre. 3. Procédé de réalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les couches intérieure (2) et extérieure (4) présentent une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 mm, et la couche interne (3) une épaisseur de l'ordre de 45 à 55 mm. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, caractérisé en ce que les couches intérieure et extérieure présentent chacune une épaisseur de 2 mm et la couche interne une épaisseur de 50 mm. 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, au cours de l'opération de drapage, on intègre un cadre (28) dans les parois de l'abri pour former une rainure (51) dans le plancher (12) et une rainure (52) dans les parois latérales et le toit pour constituer un moyen de réception d'une cloison de séparation (50) à l'intérieur de l'abri. 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à munir la paroi constituant le toit (15), de quatre coins ISO (14,16) intégrés dans les couches de cette paroi. 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à munir le plancher (12) de quatre coins ISO (11) intégrés dans les couches dudit plancher et des parois latérales.. 8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à intégrer une tôle (6,7) de 0,1 à 0,8 mm d'épaisseur au niveau des couches intérieure (2) et extérieure (4). 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à intégrer la tôle (7) au sein de la couche extérieure (4). 10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sixième paroi (40) est emboîtée et collée sur 1 ' abri.