Brevet FR2912343A1 — publié le 20080815

PAROI EN MATERIAU COMPOSITE ET APPLICATION. Domaine technique La présente invention est du domaine des matériels utilisés en construction et plus particulièrement en construction aéronautique et a pour objet une nouvelle paroi en matériau composite apte à supporter en continu des températures supérieures à 300 degrés ainsi que des contraintes mécaniques élevées et présenter une tenue au feu supérieure à cinq minutes. Etat de la technique antérieure. Typiquement, les matériaux composites sont constitués par une matrice 10 et un renfort ou charge. De tels matériaux sont utilisés dans de nombreux domaines et notamment dans le domaine de l'aéronautique. Exposé de l'invention La présente invention se rapporte à une paroi en matériau composite, constituée essentiellement par deux éléments de paroi accolés l'un à l'autre, 15 dont le premier est réalisé en matériau composite. Selon une autre caractéristique de l'invention, le second élément de paroi est réalisé exclusivement à partir d'une matrice identique à celle utilisée pour la réalisation du premier élément de paroi. En variante, selon une autre caractéristique de l'invention, le second 20 élément de paroi est réalisé en métal. La présente invention se rapporte également à un équipement aéronautique structurel embarqué réalisé à partir d'une paroi selon l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'équipement est une vanne comportant un corps de vanne tubulaire et un organe d'obturation prévu pour 25 être appliqué contre un siège formé dans le corps de vanne en position d'obturation d'un canal interne d'écoulement d'un fluide formé dans le corps de vanne. Cette vanne telle que définie se caractérise essentiellement en ce que le corps de vanne est formé par une paroi selon l'invention, le second élément de 30 cette paroi formant un manchon interne délimitant ledit canal d'écoulement. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'organe d'obturation que comporte la vanne est formé par une paroi selon l'invention. Description sommaire des figures et des dessins. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'une paroi selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'une vanne selon l'invention. Meilleure manière de réaliser l'invention Telle que représentée, la nouvelle paroi composite selon l'invention, présente au moins deux éléments de paroi 1 et 2 fixés l'un à l'autre par exemple par collage ou par fusion ou par un intermédiaire mécanique tel que vis, rivet ou autre, dont le premier 1 est réalisé à partir d'une matrice et d'une charge. La matrice peut être une résine. À titre d'exemple la matrice sera à base d'un géopolymère minéral par exemple du type de celles décrites dans les demandes de brevet FR 2 731 697, 15 FR 2 758 323, FR 2 828 733, FR 2 839 970. La charge sera constituée par des fibres de carbone et/ou de verre et/ou de bore et/ou de kevlar et/ou de carbure de silicium. Selon une première forme de réalisation, le second élément de paroi 2 est réalisé exclusivement à partir d'une matrice identique à celle utilisée pour le 20 premier élément de paroi. Selon une seconde forme de réalisation, le second élément de paroi est réalisé en métal par exemple acier inoxydable, aluminium ou titane. La paroi selon l'invention trouve avantageusement son application dans la réalisation d'équipements ou de structures qui doivent résister en continu aux 25 contraintes mécaniques et à des températures supérieures à 300 degrés Celsius et qui doivent de plus résister de manière ponctuelle au feu. Ces équipements, sans que cela soit limitatif, peuvent être des vannes 10 qui doivent résister aux contraintes mécaniques et aux fortes températures. De telles vannes sont notamment utilisées dans un environnement moteur pour des 30 fonctions de démarrage. Typiquement ces vannes 10 comprennent un corps de vanne 11 dans lequel est formé un canal interne tubulaire 12 d'écoulement d'un fluide. Ce canal comporte un siège contre lequel, en position d'obturation du canal, est appliqué un organe d'obturation 13 par exemple du type papillon, manoeuvré par un actionneur 14. Avantageusement le corps de vanne 11 est formé par une paroi selon l'invention, le second élément de paroi formant un manchon interne 110 d'écoulement du fluide. Le siège est formé dans ce manchon interne. L'organe d'obturation 13 pourra être formé par une paroi selon l'invention. Cet organe d'obturation 13 comporte une bague métallique accouplée avec un moyen d'entraînement en pivotement entre une position d'obturation du canal interne de la vanne et une position d'ouverture de ce canal. Sans que cela soit limitatif, les procédés utilisés pour la réalisation des équipements pourront être choisis parmi les suivants : - le moulage au contact, - le moulage par compression, - le moulage par injection, -l'enroulement filamentaire. En cours de fabrication pourront être inclus dans le matériau des inserts métalliques. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants : - résistance fonctionnelle à des températures continues supérieures à 300 20 degrés Celsius et ce sans dégradation préjudiciable des caractéristiques mécaniques, résistance à l'exposition au feu au moins pendant 5 minutes, absence de dégagement gazeux toxiques. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et 25 variantes du domaine des équivalents techniques. Revendications 1/ Nouvelle paroi composite caractérisée en ce qu'elle présente au moins deux éléments de paroi (1, 2) accolés l'un à l'autre dont le premier est réalisé à partir d'une matrice et d'une charge. 2/ Nouvelle paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second élément de paroi (2) est réalisé exclusivement à partir d'une matrice identique à celle utilisée pour le premier élément de paroi. 3/ Nouvelle paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second élément de paroi (2) est réalisé en métal. 4/ Nouvelle paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matrice est à base d'un géopolymère minéral. 5/ Nouvelle paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la charge est constituée par des fibres de carbone et/ou de verre et/ou de bore et/ou de kevlar et/ou de carbure de silicium. 6/ Equipement structural caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir d'une paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7/ Vanne (10) comportant un corps de vanne tubulaire (11) et un organe d'obturation (13) prévu pour être appliqué contre un siège formé dans le corps de vanne (11) en position d'obturation d'un canal interne (12) d'écoulement d'un fluide formé dans le corps de vanne (11), caractérisé en ce que le corps de vanne est formé par une paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le second élément (2) de cette paroi formant un manchon interne (110) délimitant ledit canal d'écoulement (12). 8/ Vanne (10) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'organe 25 d'obturation (13) est formé par une paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 9/ Vanne (10) selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe d'obturation (13) est du genre papillon et comporte une bague métallique accouplée à un moyen d'entraînement en pivotement entre une position 30 d'obturation du canal interne (12) de la vanne et une position d'ouverture de ce canal.