Brevet FR2955787A1 — publié le 20110805

La présente invention se rapporte à un autoclave ainsi qu'à une installation comportant un tel autoclave. De façon classique, un autoclave comporte une structure délimitant une enceinte destinée à être fermée hermétiquement par un couvercle amovible. Un autoclave est notamment utilisé pour chauffer à haute pression (de l'ordre de 10 bar) un raidisseur en matériau composite. Suite à des développements récents en aéronautique, les raidisseurs en matériau composite se substituent aux raidisseurs métalliques, et sont destinés à être fixés à une surface de coque incurvée d'un fuselage d'un aéronef afin d'assurer une résistance mécanique. Ainsi, un raidisseur présente un profil arqué dont le rayon de courbure est de l'ordre de plusieurs mètres. La fabrication d'un matériau composite nécessite une phase d'autoclavage afin de polymériser sous pression une résine thermodurcissable et/ou thermoplastique et extraire des poches de vide ou de résine prisonnières dans le matériau. Un autoclave connu de l'état de la technique, notamment du document FR 2 616 683, comporte une structure de forme sensiblement cylindrique de révolution. De par la forme arquée du raidisseur, l'enceinte cylindrique d'un tel autoclave de l'état de la technique présente un volume important inoccupé lors de la réception du raidisseur dans ladite enceinte. Or, ce volume inoccupé entraîne un coût d'utilisation non optimal dans la mesure où ce volume inoccupé est également chauffé à haute pression. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et concerne un autoclave pour chauffer sous pression au moins un raidisseur en matériau composite, comportant une structure délimitant une enceinte destinée à être fermée hermétiquement par un couvercle amovible, et caractérisé en ce que la structure s'étend suivant une ligne directrice incurvée. Ainsi, un tel autoclave permet de s'adapter à la forme du raidisseur. Le volume inoccupé dans l'enceinte lors de la réception du raidisseur est donc fortement réduit. Il en résulte un encombrement limité de la structure de l'autoclave et des coûts d'utilisation également limités. La réduction du volume inoccupé permet de réduire la surface interne de la structure délimitant l'enceinte de l'autoclave. Or,F=PxS,où: - S est la surface interne de la structure, - P est la pression appliquée sur la surface interne de la structure, - F est la force appliquée sur la surface interne de la structure. Par conséquent, pour résister mécaniquement à la même pression, la réduction de la surface interne de la structure permet de réduire la force appliquée sur la surface interne de la structure. Ainsi, un autoclave selon l'invention nécessite une épaisseur de la structure significativement plus faible relativement à l'épaisseur de la structure d'un autoclave de l'état de la technique afin de résister mécaniquement à la même pression. Il en résulte une réduction des coûts d'achat ou de fabrication de l'autoclave. Avantageusement, la ligne directrice de la structure présente sensiblement la forme d'un arc de cercle. Préférentiellement, l'arc de cercle présente un rayon de courbure supérieur ou égal à un mètre. Ainsi, une telle ligne directrice de la structure permet de s'adapter au mieux à la forme du raidisseur et de réduire de manière optimale le volume inoccupé dans l'enceinte lors de la réception du raidisseur. Selon une forme d'exécution, la structure présente une forme tubulaire, de préférence à section transversale sensiblement circulaire. Préférentiellement, la structure présente sensiblement la forme d'une portion d'un tore ouvert. La présente invention se rapporte également à une installation comportant : - un autoclave conforme à l'invention, - un chariot de chargement conçu pour charger une matrice de formage du raidisseur à l'intérieur de l'enceinte de l'autoclave. Avantageusement, l'installation comporte un autoclave comportant une structure s'étendant suivant une ligne directrice présentant sensiblement la forme d'un arc de cercle, et le chariot comprend au moins une surface de guidage de la matrice de formage, ladite surface de guidage présentant un rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure de l'arc de cercle de la ligne directrice de la structure de l'autoclave. Ainsi, le chargement de la matrice de formage à l'intérieur de l'enceinte de l'autoclave est facilité. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une installation selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation selon l'invention comportant un autoclave présentant un couvercle en position fermée 5 et un chariot de chargement nu, - la figure 2 est une vue en perspective de l'installation illustrée à la figure 1 représentant le couvercle en position ouverte et le chariot de chargement équipé d'une matrice de formage, - la figure 3 est une vue à l'échelle agrandie de l'installation illustrée 10 à la figure 2. L'installation illustrée aux figures 1 à 3 comporte : - un autoclave 1 pour chauffer sous pression au moins un raidisseur (non représenté) en matériau composite, comportant une structure 10 délimitant une enceinte 100, 15 - un chariot 2 de chargement conçu pour charger une matrice 3 de formage du raidisseur à l'intérieur de l'enceinte 100 de l'autoclave 1. La structure 10 de l'autoclave 1, réalisée en acier, comporte une paroi 11 de forme tubulaire à section transversale sensiblement circulaire. La paroi 11 s'étend suivant une ligne directrice présentant sensiblement la forme 20 d'un arc de cercle dont le rayon de courbure peut être de l'ordre de 3 m, de sorte que la paroi 11 présente sensiblement la forme d'une portion d'un tore ouvert. La structure 10 de l'autoclave 1 comporte en outre un fond 12 hermétique disposé à une première extrémité de la paroi 11, et un couvercle 13 25 disposé à une seconde extrémité 110 opposée de la paroi 11. Le couvercle 13 est mobile entre une position fermée (illustrée à la figure 1) dans laquelle il obture la seconde extrémité 110 de la paroi 11 de manière à ce que l'enceinte 100 soit fermée hermétiquement, et une position ouverte (illustrée aux figures 2 et 3) dans laquelle il libère un passage à 30 l'intérieur de l'enceinte 100. A cet effet, le couvercle 13 est monté sur un bras 4 s'étendant suivant un axe X'-X sensiblement horizontal. Le couvercle 13 est monté coulissant sur le bras 4 suivant l'axe X'-X par l'intermédiaire de deux galets 130 coulissant dans un rail 131. Le bras 4 est monté pivotant sur une partie supérieure de la paroi 11 autour d'un axe Y'-Y sensiblement vertical. En outre, le bras 4 est équipé d'un contrepoids 40 conçu pour compenser le poids du couvercle 13. Le passage du couvercle 13 de la position ouverte à la position fermée s'effectue dans un premier temps en pivotant le bras 4 autour de l'axe Y'-Y de manière à aligner le couvercle 13 relativement à la seconde extrémité 110 de la paroi 11 ; puis dans un second temps en faisant coulisser le couvercle 13 suivant l'axe X'-X de manière à plaquer le couvercle 13 contre la seconde extrémité 110 de la paroi 11. Le couvercle 13 en position fermée est alors fixé à la seconde extrémité 110 de la paroi 11 aux moyens de vis de fixation (non représentées). Le couvercle 13 en position fermée peut être également fixé à la seconde extrémité 110 de la paroi 11 par une fixation du type baïonnette comprenant des tenons s'emboîtant dans des logements ménagés dans la seconde extrémité 110 de la paroi 11. Par ailleurs, l'autoclave 1 est équipé d'un circuit de fluide caloporteur (non représenté) permettant de chauffer le raidisseur à la température de polymérisation de la résine thermodurcissable et/ou thermoplastique. De plus, l'autoclave 1 est équipé d'un circuit d'aspiration d'air (non 20 représenté) permettant de purger l'enceinte 100. Le chariot 2 de chargement comporte deux rails 20 de guidage, chacun présentant un rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure de l'arc de cercle de la ligne directrice de la structure 10 de l'autoclave 1. 25 Comme illustré aux figures 2 et 3, la matrice 3 est montée coulissante entre les deux rails 20 du chariot 2 afin de charger aisément la matrice 3 à l'intérieur de l'enceinte 100 de l'autoclave 1. Bien entendu, le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif. Des détails et améliorations peuvent y 30 être apportés dans d'autres variantes d'exécution sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Autoclave (1) pour chauffer sous pression au moins un raidisseur en matériau composite, comportant une structure (10) délimitant une enceinte (100) destinée à être fermée hermétiquement par un couvercle (13) amovible, et caractérisé en ce que la structure (10) s'étend suivant une ligne directrice incurvée. 2. Autoclave (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne directrice de la structure (10) présente sensiblement la forme d'un arc de cercle. 3. Autoclave (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que 15 l'arc de cercle présente un rayon de courbure supérieur ou égal à un mètre. 4. Autoclave (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure (10) présente une forme tubulaire, de préférence à section transversale sensiblement circulaire. 5. Autoclave (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure (10) présente sensiblement la forme d'une portion d'un tore ouvert. 25 6. Installation caractérisée en ce qu'elle comporte : - un autoclave (1) selon l'une des revendications 1 à 5, - un chariot (2) de chargement conçu pour charger une matrice (3) de formage du raidisseur à l'intérieur de l'enceinte (100) de l'autoclave (1). 30 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un autoclave (1) selon la revendication 2, et en ce que le chariot (2) comprend au moins une surface de guidage (20) de la matrice (3) de formage, ladite surface de guidage (20) présentant un rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure de l'arc de cercle de la ligne directrice de la 35 structure (10) de l'autoclave (1). 20