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"Perfectionnements relatifs aux matériaux composés feuilletés et aux objets exécutés avec ces matériaux"
Les navires, les embarcations, les flotteurs et les fuselages d'engins aériens, les carrosseries de véhicules terrestres, et d'autres constructions en forme de coque, qui seront désignées dans la suite par le terme général de "bateaux", comprennent générale- ment des bordages courbés suivant deux plans. Lorsqu'ils sont établis en bois, les bordages ainsi formés doivent être appliqués sur une charpenta. Nonobstant cette dernière, on est fortement limité quant à la précision de la courbure qu'il est possible de réaliser ; or, il existe de nombreux joints à franc-bord entre les bordages, joints qui, dans le cas d'engins aquatiques, doivent être rendus et maintenus étanches contre les entrées d'eau.
Ces joints pourraient être supprimés si l'on faisait usage de grandes plaques d'un matériau feuilleté tel que du bois contreplaqué.
Toutefois, il est presqu'impossible d'imprimer à un tel matériau une courbure suivant deux plans. Même lorsqu'il est courbé suivant un seul plan, un tel matériau se trouve dans un état permanent de contrainte, indépendamment de la charge que doit supporter l'en- semble dont il fait partie.
Pour permettre la production de plaques de bois contreplaqué et celle d'objets qui comportent des courbures dans plus d'un plan, notamment d'embarcations en bois contreplaqué, on a décrit un procédé qui consiste à courber individuellement un certain nombre de feuilles de placage sur un'moule suivant la forme voulue, à assembler les feuilles moulées avec interposition de couches
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d'adhésif et à presser les feuilles les unes contre les autres de manière à assurer une adhérence parfaite. Toutefois, et bien que de simples feuilles de placage soient de beaucoup plus flexibles que du bois contreplaqué, on ne peut leur imprimer que des courbu- res relativement faibles dans deux plans même en les numidifiant et en les chauffant, comme il a été proposé.
D'autre part, comme chaque couche individuelle du bois contreplaque obtenu suivant le procédé en question est soumise à des tensions internes assez con- sidérables, l'objet fini risque sérieusement de se décomposer.
Suivant la présente invention -laquelle est relative à la formation de panneaux ou bordages pour les parties du borde d'un bateau tel que défini plus haut, qui sont courbées dans deux plans- les feuilles ou couches qui ne sont pas constituées en une matière flexible sont préparées d'avance en partant d'une série de bandes ou d'une plaque, ces bandes ou cette plaque présentant une forme telle que, lorsque les bords des bandes ou de la plaque qui ne déterminent pas le contour du panneau sont amenés en contact, on obtient un panneau de la forme voulue, sans intervalles ni bosses et qui ne subit pas de contraintes importantes (en dehors d'un sim- ple pliage) dans une partie quelconque, les couches établies d'avan- ce étant ensuite assemblées et réunies entre elles au moyen d'un adhésif, avec application d'une pression.
Par les termes "pas de contraintes importantes il y a lieu d'entendre que les contraintes subies sont d'un ordre beaucoup moins élevé que s'il s'agissait de déformer un panneau continu pour lui donner la forme voulue.
Les contraintes qui se produisent réellement lors du pliage de plaques de bois peuvent être réduites par un traitement par la vapeur ou par trempage; toutefois, dans le cas de feuilles de pla- cage simples ou de bois contreplaqué mince à deux couches, ce trai- tement n'est généralement pas nécessaire.
Bien que le bois sait envisagé en ordre principal comme matière constitutive pour les couches en question, certaines de ces couches peuvent être établies en une autre matière, tel que du tissu ou du métal, suivant l'usage envisagé, ou bien, certaines couches peu- vent être établies en une matière hautement flexible, telle que du caoutchouc, ou encore, on peut utiliser une combinaison de matière dans un même panneau ou bordage. De plus, une quelconque ou plu- sieurs de ces couches peuvent être établies en une matière composite.
Plus particulièrement, une matière très utile pour certains usages consiste en un bois contreplaqué à deux couches dont les fibres sont croisées. Une telle matière présente l'avantage d'offrir sensiblement la même résistance dans toutes les directions et de pouvoir être pliée avec une facilité sensiblement la même dans toutes les directions. On peut appliquer des couches constituées
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par plus que deux "plis", à condition qu'elles soient assez minces.
Par exemple, les couches peuvent être constituées en un matériau composite, dans lequel, la feuille intérieure (dans le cas d'un matériau à trois plis) ou des feuilles intérieures alternantes (dans le cas d'une matière comprenant cinq ou sept plis ou davanta- ge) est ou sont établies en toile ou autre tissu approprié, les autres plis étant en bois de placage. Dans ce cas, le croisement des fibres dans les feuilles de placage successives peut être évité, la matière devenant ainsi plus flexible suivant une direction. Si les plis doivent être réunis à l'aide d'un adhésif qui, pour la facilité de la fabrication a été établi en vue d'une solidification par réaction chimique, les plis établis en tissu peuvent être im- prégnés de catalyseur, et les plis de bois imprégnés d'adhésif, ou inversement.
L'invention présente en outre l'avantage que des feuilles de placage dont les fibres se croisent à angle droit, ou autrement, dans des plis successifs peuvent être utilisés sans limiter d'une manière excessive la possibilité de pliage du panneau ou du bordage.
De même, l'orientation des fibres dans les divers plis peut être prévue de manière à s'adapter au mieux à la charge qui vient ensuite s'appliquer, sur le panneau ou le bordage. Par exemple, et notam- ment dans le cas de fuselages monocoques pour engins aériens, an peut appliquer une méthode géodésique. Une légèreté alliée à une résistance suffisante peuvent être obtenues d'une part moyennant un choix judicieux de la matière et d'autre part, en faisant usage, dans certaines couches, de matériaux pourvus d'orifices, ou de bandes espacées.
Lors de la mise en oeuvre de la présente invention, on peut établir un gabarit pour les bandes ou pour la feuille, et cela, dans les cas où la forme qu'on désire réaliser le permet, par des procédés géométriques ou trigonométriques, par calcul ou par une combinaison de ces procédés. Les méthodes apparentées aux procé- dés de développement utilisés dans la tôlerie ne sont généralement applicables qu'à des objets présentant des formes géométriques régulières. Un autre procédé applicable à n'importe quelle forme consiste à ajuster les unes aux autres des bandes étroites de matière, la largeur de ces bandes dépendant de la vivacité et de la complication des courbures envisagées., différentes largeurs pouvant être utilisées pour diverses parties du panneau.
En commençant par une extrémité d'un gabarit présentant la forme voulue, on pose une bande sur la surface du gabarit, ensuite une deuxième bande à côté de la première, avec un léger recouvrement, l'excédent de largeur étant ensuite enlevé de l'une des bandes ou des deux, par exemple à l'aide d'un couteau. Les deux bandes sont
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ensuite réunies l'une à l'autre à franc-bord à l'aide d'un ruban. adhésif ou autrement, après quoi l'opération recommence avec une troisième bande, et ainsi de suite, jusqu'à ce que tout le gabarit soit couvert. Une autre couche peut ensuite être préparée de la même manière.
Toutefois, dans le cas de feuilles de placage, les fibres de la deuxième couche seront orientées à angle droit, ou sous tout autre angle préféré, aux fibres de la première couche.
On établit autant de couches qu'il est nécessaire pour former le panneau et, de préférence, les différentes couches sont etablies de manière que les joints à franc-bord ne coïncident pas dans deux couches successives.
Comme les procédés suivant l'invention sont particulièrement destinés à la production en série, la première série de couches préparée de la manière décrite ci-dessus peut être aecoupée en ban- des constitutives, celles-ci pouvant ensuite être utilisées comme modèles en vue de la reproduction d'autant de duplicata qu'il est nécessaire.
Ou bien, et de préférence, les joints d'une série de bandes d'une couche quelconque sont ouverts d'une quantité suffisan- te pour permettre d'étendre cette couche sur une surface plane, la feuille ainsi obtenue servant comme modèle et étant placée sur une feuille de bois de placage, au d'autre matière, dont on enlève l'excédent représenté par les intervalles et les entailles du modele, On conçoit que, lorsqu'il s'agit d'une telle production en série, les bandes appliquées sur le gabarit et destinées à former le ou les modèles ne doivent pas nécessairement être établies dans la matière qui sert à la confection des couches.
L'avantage particulier qui.résulte de l'emploi de couches formées avec des feuilles d'un seul tenant réside dans le fait que la configuration de la feuille, c'est-à-dire, la forme,.l'emplace- ment et l'espacement des entailles et des intervalles de cette feuille, peut être choisie de la manière qui convient le mieux à la forme du gabarit, et cela indépendamment de l'orientation des fibres dans le bois de placage.
Le contreplaqué à deux couches est particulièrement indiqué pour la confection des feuilles cons- titutives car, tout en étant très souple, il ne risque pas d'éclater en morceaux quelle que soit la forme et la répartition, des entailles et intervalles Lorsqu'il est fait usage de bandes étroites de bais de placage, formées séparément, la fibre doit être orientée plus ou moins longitudinalement, et la configuration de l'ensemble doit naturellement être déterminée par cette condition et non plus uniquement par la forme du gabarit.
Etant donné que l'assemblage des couches exige l'application de pressions relativement faibles, on peut faire usage d'une pres- sion de fluide s'exerçant par l'intermédiaire d'une feuille flexible,
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de la manière connue en soi. Cette pression peut être atmosphérique, résultant de la création d'un vide soit en-dessous de la feuille, soit dans une enveloppe flexible qui enferme complètement et l'elé- ment en cours de fabrication et le gabarit, ou bien, elle peut être supérieure à la pression atmosphérique et appliquée sur l'extérieur de la feuille, ou encore, on peut employer conjointement le vide et la pression.
A cette dernière fin, l'ensemble appelé à être soumis à la pression est soit enfermé dans une enveloppe flexible, soit recouvert d'une feuille flexible faisant joint avec un support rigide, et l'on crée d'abord un vide à l'intérieur de l'enveloppe ou en-dessous de la feuille. Le tout est ensuite transfère dans une chambre hermétique, dans laquelle on applique ou l'on produit une pression de fluide, par exemple une pression d'air. Si necessai= re, on fournit également de la chaleur, par exemple en vue d'assurer au besoin la réaction ou la prise de l'adhésif. Dans le cas de colle de résine synthétique, le fluide de pression peut être utilement de la vapeur sous pression, vu que, dans ce cas, la température voulue peut être obtenue automatiquement en même temps.
Au lieu d'employer une pression de fluide agissant par l'inter- médiaire d'une feuille flexible, on peut faire usage d'une presse appropriée, équipée d'un gabarit complémentaire à celui sur lequel les plis ont été assemblés. Dans ce cas, une couche de caoutchouc- éponge ou analogue peut être interposée entre les plis et le gabarit supérieur, pour empêcher que des pressions locales excessives ne viennent s'exercer sur les plis.
L'interposition'de caoutchouc- éponge ou analogue est particulièrement précieuse lorsqu'on désire obtenir des courbures brusques ou aux arêtes accusées, car, dans ce cas, le déplacement latéral requis de la matière rencontrerait une résistance si l'on utilisait des' gabarits rigides en-dessus et en-dessous, et même si l'on employait un gabarit rigide sur une face et une feuille flexible appliquée par pression de fluide sur l'autre face, tandis que le caoutchouc-éponge peut se prêter aux déformations et transmettre la pression latéralement. Il peut aussi être utile de conditionner la presse de manière que la pression soit appliquée du centre de la feuille vers les bords de celle-ci, ou bien, d'un bord vers l'autre.
Ceci peut être obtenu par exemple en interposant un élément plat en V entre la table de la presse et le caoutchouc-éponge, ou en employant une table légèrement bombée, de manière que son centre fasse saillie sur le plan de ses bords.
Dans le cas d'un grand panneau, il est nécessaire d'employer une grande presse, si le panneau doit être pressé en une seule opération. Toutefois, de tels panneaux peuvent être pressé en tronçons sans qu'il en résulte une diminution sensible de la resis- tance, si l'on fait alterner dans chaque tronçon des couches ou plis
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longs et courts, de manière que les bouts de plis qui dépassent le bord d'un tronçon puissent s'insérer entre les bouts correspon- dants des plis du tronçon suivant, après quoi le joint est pressé.
Ce dernier doit s'étendre sur une assez grande longueur. Dans le cas d'un panneau établi en partant de bandes étroites, on obtienara par le procédé qui vient d'être décrit un panneau qu'on ne pourra pas distinguer d'un panneau pressé en une seule pièce.
Lorsqu'il s'agit d'une construction en série de bateaux qui nécessitent l'assemblage d'un certain nombre de panneaux,les gaba- rits et les panneaux présentent de préférence une surface legèrement exagérée. Dans ce cas, des éléments insérés dans les gabarits en des endroits convenables, de manière à faire une légère saillie sur ceux-ci sont appelés à imprimer dans les panneaux les repères indiquant le contour exact de ces panneaux et à marquer d'une manière analogue l'emplacement des membrures ou analogues auxquelles les panneaux doivent être fixés
A titre d'exemple, on décrira ci-après la construction d'une coque d'embarcation à bouchain pointu établie suivant l'invention, avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue latérale de la coque.
Fig.2 est une vue en plan de la Fig. 1.
Fig. 3 est une série de coupes transversales correspondants aux lignes I-I, II-II, III-III et IV-IV de la Fig. 1.
Fig. 4 est une vue d'une série de bandes servant à confection- ner un pli pour un panneau latéral de la coque, ces bandes étant juxtaposées et étalées à plat.
Le borde d'une coque corme celle représentée au dessin peut être établi en cinqp;anneaux, à savoir : deux murailles 1, deux panneaux de carène 2, un pont 3 et un écusson 4, un gabarit étant nécessaire pour chacune de ces parties. Le procédé général pour la confection des panneaux ressort de la description ci-dessus.
Partant de l'étravbe. et jusqu'à un point situé au-aelà de la section I, la surface extérieure de la muraille est convexe en coupe horizontale et concave, avec épanouissement vers l'extérieur de bas en haut, en coupe verticale. Par conséquent, les bandes, une fois appliquées sur le gabarit, auront la plus grande quantité de recouvrement dans le bas, la largeur du recouvrement diminuant dans une mesure rapidement croissante vers la partie supérieure.
Dans la partie que la section II représente d'une manière typique, l'épanouissement vers l'extérieur de bas en haut a disparu et, par conséquent, le recouvrement des bandes sera le plus important au milieu de leur longueur et diminuera dans une mesure rapidement
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croissante vers les deux extrémités.
A la section III, la muraille est convexe, tant en coupe verticale qu'en coupe horizontale, et son bord supérieur est situé verticalement au-dessus de son bord inférieur de sorte que, dans ce cas, le recouvrement des bandes est le plus important à leurs extrémités, ce recouvrement diminuant dans une mesure rapidement croissante vers le milieu. A la section IV. la muraille s'incline vers l'intérieur de bas en haut, de sorte que le recouvrement sera le plus important dans la partie supérieure et diminuera vers le bas dans une mesure rapidement croissante.
Lors du découpage des bandes-modèles, (qui présentent ini- tialement la forme de parallélogrammes) telles qu'on les applique sur le gabarit, il est préférable de découper toute la quantité de recouvrement d'un seul bord de la bande, au fur et à mesure que les bandes viennent s'ajouter les unes aux autres, de sorte que, lors de la confection des bandes de fabrication en partant des dites bandes-modèles, il suffira de donner le contour voulu à un seul bord de la bande, l'autre bord restant rectiligne.
Il ressort de ce qui précède que les bandes presenteront des formes sensiblement telles que représentées dans la Fig. 4, bien que, dans la pratique, on emploiera des bandes plus étroites et en plus grand nombre, que ne le suggère cette figure.
Pour obtenir un croisement de fibres dans les diverses couches, les différentes séries de bandes doivent être appliquées sur le gabarit de manière que leurs longueurs soient orientées dans des directions qui diffèrent d'une série à l'autre. Il y a lieu de veiller à ce qu'on réalise une disposition équilibrée, de manière que de faibles tensions internes dues à la contraction s'équilibrent sensiblement, sans déformation du panneau. Par exemple, dans un panneau à cinq plis, la couche du milieu peut comporter des bandes orientées longitudinalement, les deux couches immédiatement adja- centes peuvent avoir leurs bandes orientées de la manière repré sentée dans la Fig. 4, les bandes des deux couches extérieures étant orientées sensiblement à angle droit par rapport à celles montrées dans la Fig. 4.
Il peut être utile d'utiliser une série de modèles séparés pour chaque couche (nonobstant le fait qu'il peut y avoir deux couches dont les bandes sont orientées dans la même direction) afin de compenser les faibles écarts dus à la position que les diverses couches occupent dans l'épaisseur du panneau.
Comme il a déjà été dit plus haut, les gabarits sont pourvus d'éléments rapportés et légèrement en saillie, destinés à marquer sur le panneau le contour requis de ceux-ci; ces éléments peuvent, de même, marquer les emplacements des membrunes, des savates, de
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la carlingue, des bauquières, etc... Uiio fois confsctionriss, les panneaux subissent un finissage et un biseautage et sont assembles à l'aide de membrures transversales telles qu'elles sont requises pour le bateau même, et d'éléments préparas d'avance, à savoir, de savates 5, de la carlingue 6 et d'autres membrures longitudinale analogues.. Il n'est pas nécessaire d'employer des nervures, ni des charpentes de construction qui doivent être enlevées dans la suite.
Pour une embarcation, on utilisera naturellement, un addésif hydrofuge dans les panneaux, cet adhésif étant de préférence du type à réaction chimique. Dans le cas d'une construction importante, un navire par exemple, les murailles etc... peuvent comporter un certain nombre de panneaux assemblés à franc-bord.
Les embarcations construites de la manière décrite ci-dessus sont très legeres, vu que les panneaux peuvent être plus minces que des bordages et qu'une bonne partie de la charpente peut être supprimée. Des bateaux construits successivement selon ce procède seront sensiblement identiques, de sorte qu'il est possible d'utili- ser des éléments d'équipement fabriqués en série, de telles embar- cations pouvant être construites exactement conformes aux croquis, l'auteur des plans n'étant pas gêné par les difficultés que rencon- tre le pliage du bois de construction ordinaire. Il y a moins de joints et un moindre risque de pourriture, tandis que les détério- rations sont faciles à réparer moyennant remplacement du panneau en question.
Une fois les gabarits preparés, les frais de, proàuc- tion s'établissent à un niveau très bas, vu que la construction exige désormais moins de main découvre et moins d'habilité, Pour l'exportation, les panneaux et les autres éléments peuvent 8tre expédiés à l'état non assemblé, ce qui permet de réduire l'encom- brament, et peuvent être assembles aisément au lieu de destination.
Finalement, les bateaux présentent un plus bel aspect, tandis que l'espace intérieur est moins encombré d'éléments de charpente.
Plusieurs de ces avantages peuvent également s'a.!?pli'1.uer à d'autres bateaux construits suivant l'invention.
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