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" Elément de construction en t8le "
La présente invention concerne un élément de construc- tion dans lequel des plaques présentant des parties embouties (parfoi's appelées, ci-après, par abréviation : emboutissages) surélevées en forme de cratères ou de cônes sont posées sur d'autres plaques et sont reliées à celles-ci par des rivets, par soudure, etc.
Par rapport aux éléments de construction connus de ce genre, l'élément de construction suivant la présente invention se caractérise par le fait que chaque fois deux plaques ou deux tronçons de tubes à parties embouties surélevées en forme de cratères ou de cônes creux sont placés l'un dans l'autre et sont reliés ensemble aux endroits de contact par soudure par points, par des rivets ou par d'autres moyens.
On obtient ainsi que des forces amorcées sont transmises par des surfaces d'une des plaques à l'autre. Le point de soudure en forme de calotte sphérique est seulement sollicité par pression ou traction mais pas par cisaillement. En même temps, comme dans la zone dite de flexion neutre il n'y a pas de matière en excès, la forme la plus avantageuse est assurée pour
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transmettre avec le poids minimum le moment de flexion maximum possible, uniformément, dans toutes les directions,vu que des forces amorcées localement agissent en rayonnant sur une grande surface, ce e quoi contribue chaque point des doubles cônes creux. La résistance obtenue par l'élément de construction dans tous les sens est tellement grande qu'il peut trouver son emploi sans aucun raidissage de l'intérieur dans les domaines les plus divers.
Il convient avantageusement aussi pour la construction de navires et éventuellement, en cas de traitement de tôles de métaux légers, également pour la construction d'aéronefs, par exemple pour la construction de plans porteurs, de traverses, de tubes de toutes dimensions, etc., ou de fuselages tout entiers, sans raidissage particulier.
Les emboutissages en forme de cratères ou de cônes creux des plaques peuvent présenter, à leurs extrémités libres tournées l'une vers l'autre,des trous de grandeurs différentes, de telle manière que les bords des trous d'une des plaques s'engagent par-dessus les bords des trous de l'autre plaque, Dans ce cas également , le point de soudure qui est ici annulaire est sollicité seulement à la compression et à la traction nais pas au cisaillement. Au moyen de trous de différentes grandours on peut, fabriquer par exemple également des tôles ondulées ou des tuyaux en forme de gouttes ou ellipti- ques .
Dans certains cas, par exemple pour la construction d'aéroplanes, le rivetage présente des difficultés cause du manque de place parc que par les poins à maintenir devant le rivet ne peuvent ous être pris suffisamment grands et la mauvaise accessitilité ne rend pas -cessible l'établissement d'une liaison irréprochable par rivure . Suivant une autre proposition, les emboutissages en forme de cratères perfo- r@ s au fane:- son'c remplis par coulée ou par projection au moyen de métal, par exemple de silumine .
Le cas échéant on peut faire une coulée au moyen d'une matière non métallique, par exemple de ciment anaé. Comme le montre en pointillé' la
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fig. 2, les espaces oreux sont en outre recouverts par des tôles appliquées. Celles-ci peuvent être maintenues provisoirement par des rubans adhésifs ou des matières analogues jusqu'à ce que l'opération de coulée ou d'arrosage soit terminée.
On peut employer également le procédé connu à la résine arti- ficielle suivant lequel on introduit dans les cavités des appuis en double cône une poudre de résine artificielle qui est solidifiée ensuite par l'action de chaleur et éventuellement moyennant l'emploi de pression.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention,il est proposé de rendre différente en différents endroits, par la profondeur plus ou moins grande des emboutissages en forme de cratères, la distance des plaques de construction de sorte qu'il se forme par exemple des espaces en forme de tonneaux ou de lentilles. Les sections transversales sont ainsi appropriées à la sollicitation plus élevée de plaques portant librement à de plus grande distance du point d'app ui . Acet effet l'une des deux tôles individuelles ou les deux tôles peuvent être ondulées..
Comme cela a pu être établi, la solidité d'un semblable élément, de construction augmente jusqu'à un certain rapport de l'épaisseur de tôle à la hauteur de construction, d'environ 1:25 de sorte qu'il s'agit, par une configuration de profondeur appropriée des emboutissages en forme de cratères ou de cônes creux dans les différentes tôles, d'atteindre une distance aussi grande que possible de ces dernières l'une de l'autre pour que la solidité' de l'élément se rapproche de la valeur optima. La hauteur de construction pour les tôles doubles est toutefois limitée par la capacité d'étirage en profondeur des tôles employées, capacité qui dépend elle-même de l'épaisseur de tôle.
Si lors de l'opération d'étirage, il se produit un manque de matière, l'emboutissage en forme de cratère ou de cône creux se déchire.
On emploie pour cette raison pour la fabrication de l'élé-
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ment de construction ues tôles pourvues de nervures laminées et les emboutissages en forme de cratère ou de cône creux sont prévus dans les nervures laminées connues en elles-mêmes des tôles. On obtient ainsi sans augmentation essentielle de poids, c'est-à-dire sans emploi de tôles plus épaisses en elles-mêmes, une for @ation ce cratères plus profonds et d'autre part on utilise l'avantage 'lA tôles nervurées. Avec l'approfondissement utilise l'avantage de tôles nervurées.
Avec l'aprofondissement des cratères, etc., le hauteur de construction de la tôle dou- ble augmente et par conséquent la résistance à la flexion de l'élément.
Les nervures des tôles superposées peuvent en outre s'ê- tendre dans des directions différentes. Dans ce cas les em- boutissages sont disposés avantageusement aux endroits de croisement des nervures. pour empêcher en cas de grandes pressions,par axemple lorsqu'on passe avec de lourdes charges sur des tôles doubles fabriquées suivant la présente invention, des refoulements locaux de la tôle individuelle mince en elle-même et par conséquent la formation d'endroits de dérangement dans l'assem- blage de l'élément de construction, l'espace compris entre les tôles doubles est, suivant une autre idée de la présente in- vention, rempli d'une matière résistant à la compression,ayant le même ou approximative ment le même coefficient de dilatation à la chaleur, par exemple de ciment.
On obtient ainsi que les efforts de traction passent principalement à travers les ma- tériaux métalliques et les efforts de compression de préféren- ceè travers la matière non métallique . On a par conséquent la possibilité d'absorber de grandes forces de compression de sorte que les éléments de construction établis suivant la pré- sente invention peuvent servir comme plafonds, couvercles de puits, etc., ceux-ci étant faits en forme de lentilles c'est-à- dire que les sections transversales peuvent être appropriées à la sollicitation élevée aux grandes distances du point d'ap- pui de poutres reposant librement.
Des éléments de construction fabriqués suivant la présen-
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te invention peuvent être employés comme poutres, et alors seule l'âme ou éventuellement aussi les brides sont pourvues de masses de remplissage . On contribue ainsi considérablement l'économie de fer dans l'industrie de la construction.
Suivant une autre forme de réalisation de 1* invention on choisit une matière de remplissage non combustible. Ceci a l'avantage que la construction est mise à l'abri du feu.
Il est particulièrement avantageux d'employer une matière de remplissage empêchant la corrosion,car ainsi les éléments de construction restent à l'abri de la destruction à l'intérieur.
Pour augmenter en outre la tension admissible par formation de bosses on emploie suivant la présente invention une matière de remplissage à forte tension d'adhérence.
Il est en outre proposé suivant la présente invention d'employer pour l'introduction de la matière de remplissage un dispositif qui se caractérise par un cadre par exemple en 'forme d'U dans lequel s'introduit exactement la tôle double ou la pièce analogue dans laquelle il faut déverser la masse de remplissage. Un semblable dispositif possède l'avantage d'une construction extrêmement simple qui assure le remplissage des tôles jusqu'aux arêtes et empêche la masse de remplissage de sortir des tôles. Suivant une forme de réalisation de l'invention, le cadre est pourvu d'un revêtement souple pour rendre étanche les arêtes de la tôle à remplir. Il est particulièrement avantageux d'employer à cet effet un boyau de caoutchouc, de préférence gonflable, qui est disposé,suivant la présente invention,dansun évidement du cadre.
Cette disposition du boyau donne l'avantage qu'il possède une butée autant que possible sur toute sa périphérie, de sorte que la durée d'existence du boyau est augmentée et qu'on obtient la sécurité d'une étanohéité irréprochable.
Pour assurer un remplissage irréprochable et complet des cavités de l'élément de construction, le cadre de remplissage est pourvu d'une conduite d'amenée pour la masse de remplissa-
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ge. On dispose en outre avantageusement une autre conduite pour l'aspiration de bulles d'air et de gaz se formant pendant le remplissage . On augmente ainsi la certitude d'une intro- duction complètement irréprochable de la matière de charge dans la plus forte mesure . On produit en même temps un séchage plus rapide et une prise plus rapide et cela même, en cas de grandes plaques, jusqu'au milieu de celles-ci .
La tension d'adhérence est en outre augmentée car par suite de l'opération d'aspiration il ne peut se former de bulles dans la zone de contact de la matière de remplissage avec les tôles. pour permettra en outre une étanchéité de l'élément de construction de tous côtés suivant ses arêtes, le cadre est pourvu d'une pièce pouvant s'ouvrir par rabattement. Cette pièce est également pourvue avantageusement d'un revêtement souple, par exemple d'un morceau de boyau rattaché au boyau prévu dans le cadre.
L'invention est représentées titre d'exemple au dessin.
Les fig. 1 à 3 montrent une forme de réalisation d'une tôle double en coupe longitidinale.
La fig. 4 montreun élément de construction tubulaire er coupe transversale.
La fig. 5 est une cou e transversale dans une tôle double dont les tôles individuelles présentent une distance variable l'une de l'autre.
La fig. 6 6 est une vue de dessus d'une tôle rouble dont les tôles individuelles présentent des nervures laminées.
La fig. 7 montre un dispositif pour le remplissage de 1'déniant de construction, en vue en élevât ion.
La fig. 8 @ontre la disposition d'un boyau d'étanchéité dans le dispositif suivant la fi. 7.
Les deux tôles ou plaques 1 et 2 présentent sur toute leur surface des emboutissages 3, 4 en forme de cônes creux ou de cratères qui sont répartis uniformément ou suivant les sollicitations à envisager. Suivant la fig. 1, les emboutissages 3
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de la plaque 1 s'engagent en forme de calottes dans les emboutissages 4 de l'autre tôle 2. La liaison peut par exemple se faire par un rivet passant à travers les tôles; mais cette disposition convient particulièrement par la soudure par points.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 2, les emboutissages 3a et 4a des tôles 1 et 2 possèdent à leurs extrémités libres tournées l'une vers l'autre des trous de grandeur différente, de sorte que les bords des trous de la tôle 2 s'engagent par-dessus les bords des trous de la tôle 1. Ici également la liaison des deux tôles peut se faire par rivure ou par soudure. Dans certains cas, par exemple lorsque la rivure rencontre des difficultés par suite du manque de place,la liaison peut 'être réalisée également par coulée ou projection au moyen de métalpar exemple de silumine, ou au moyen d'une matière non métallique, comme du ciment armé. Comme le montre la fig. 2 en pointillé, les cavités sont alors avantageusement recouvertes par des tôles de couverture 5 placées par-dessus les cavités.
Ces tôles peuvent être maintenues provisoirement par des rubans adhésifs 6 ou des moyens analogues jusqu'à ce que l'opération de coulée ou de projection soit terminée ou que la masse coulée soit devenue solide. Par ce procédé on réalise une liaison simple, solide, qui donne des surfaces tout à fait lisses. Un usinage ultérieur est superflu.
La réalisation de la tôle double suivant la fige 3 correspond éventuellement à celle suivant la fige 2 sauf qu'ici les emboutissages 3a et 4a sont reliés ensemble par un point de soudure'annulaire 7. En outre les tôles sont pourvues pour augmenter la raideur de rainures évitant la formation de bosses conformément aux exigences. Les rainures s'étendent avantageusement en diagonale. Sur le dessin on a conjugué, par exemple dans la tôle supérieure 1, à une rainure 8 entre deux emboutissages coniques 3a, deux rainures correspondantes 9 dans la tôle inférieure 2. La disposition des rainures connues en elles-mêmes peut naturellement être différente.
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On a représenté la fig. 4 de quelle manièrel'inven- tion peut être employée pour un élément de construction tubu- luire. On ;;lisse ici, l'unie clans l'autre des tôles tubulaires 11, 12 et on les fixe l'une à l'autre d'une des manières dé- crites ci-dessus au moyen de leurs emboutissages en forme de cônes creux. A la placo de tubes circulaires on peut également fabriquer de cette manière des tubes en forme de gouttes ou elliptiques, de meute que les éléments de construction sui- vant les autres figures peuvent avoir n'importe quelle courbu- re.
En outre il est possible que les emboutissages en forme aient de cratères des hauteurs différentes en différents endroits de l'élément de construction. Ainsi par exemple à la fig. 5 les emboutissages 3b et 4b sont plus bas que les emboutissages 3c et 4o de sorte qu'il se forme des aavités 13 en forme de ton- neaux ou de lentilles. En outre les deux tôles 1 et 2 ou seu- lement l'une d'elles peuvent être ondulées. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 5, la distance différente des tôles 1 et 2 est procurée par une ondulation correspondante de la tête 1 seulement.
La fig. 6 montre une tôle double dans laquelle les tôles individuelles 1 et 2 sont pourvues sur des côtés tournés l'un vers l'autre, de nervures laminées 15,16. Par la disposition des emboutissages 3 et 4 dans ces nervures,on obtient ce ré- sultat que sans emploi de tôles épaisses on peut réaliser des cratères beaucoup plus prof onds. Les emboutissages sont de préférence prévus aux endroits de croisement les nervures 15,16 des tôles 1 et 2, nervures s'étendant dans les direc- tions différentes.
Pour que les éléments de construction puissent supporter également de grandes forces de compression, ils sont remplis au moyen d'une matière résistant à la compression, par exem- ple de ciment. Dans le dispositif servant à ce but, représenté à titre d'exemple aux fige 7 et 8, le cadre 17 en forme d'U a des dimensions telles que les tôles 1, 2 à remplir de masse
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de charge peuvent s'y introduire exactement. Pour l'étanchéité des arêtes des tôles, on a prévu à l'intérieur du cadre un boyau de caoutchouc gonflable 18, qui, comme le montre la fig. 8, est logé dans un évidement 19 embrassant le boyau de caoutchouc sur environ 2/3 de sa périphérie.
Le cadre 17 peut, comme on l'a indiqué en pointillé, être pourvu d'une partie de cadre s'ouvrant par rabattement 20, pour fermer de façon étanche les plaques 1 et 2 également à leur arête supérieure.Dans cette partie de cadre 20 on a prévu une conduite d'amenée 21 pour l'introduction de la matière de remplissage ainsi qu'une conduite 22 pour l'aspiration des bulles d'air et de gaz.
REVENDICATIONS
1. Elément de construction dans lequel des plaques présentant des parties embouties surélevées en forme de cratères ou de cônes sont posées sur d'autres plaques et sont reliées à celles-ci par rivets, soudure, etc.!,caractérisé en ce que chaque fois deux plaques ou tronçons de tuyaux à parties embouties surélevées en forme de cratères ou de cônes creux sont placés l'un dans l'autre et sont reliés ensemble aux endroits de contact par soudure par points, par des rivets ou par d'autres moyens.