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"Canne à pêche armée de fibres de carbone"
La présente invention concerne une canne à pêche destinée à être utilisée essentiellement pour la pêche dans les torrents et les ruisseaux de montagne.
Une canne à pêche qu'on a. déjà proposée pour la pêche dans les torrents et les. ruisseaux de montagne possède une couche orientée axialement et des couches orientées circonférentiellement, placées à l'intérieur et à l'extérieur de la couche orientée axialement. La couche orientée axialement qui comporte des fibres de carbone ayant un module d'élasticité élevé, par exemple de 4. 1011 Pa, est disposée suivant l'axe de la canne à pêche.
Les couches orientées circonférentiellement comprennent des fibres de carbone disposées suivant la circonférence de la canne à pêche. Cette canne à pêche a une faible épaisseur de paroi et elle est légère.
Lors de l'utilisation d'une canne à pêche pour la pêche dans les torrents et ruisseaux de montagne, les fibres de carbone utilisées dans les couches orientées circonférentiellement possèdent un module d'élasticité
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d'environ 2, 4. 1011 à 3. 1011 Pa. Ces fibres de carbone possèdent une résistance à la traction élevée.
La canne à pêche connue contenant des fibres de carbone ayant un module d'élasticité élevé présente une restriction relative à la réduction de poids, compte tenu de considérations portant sur la résistance au relèvement et la résistance à la compression. La canne à pêche connue ne peut pas être allégée tout en conservant les valeurs voulues de la résistance au relèvement et de la résistance à la compression.
On peut envisager d'utiliser, pour la couche orientée axialement, des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé, supérieur au module d'élasticité élevé des fibres de carbone utilisées de manière classique, afin de favoriser la légèreté. Cependant, la résistance nécessaire au relèvement n'est pas assurée avec une canne à pêche par simple utilisation de fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé dans
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la couche orientée axialement afin que l'épaisseur de la paroi puisse être réduite d'une quantité correspondant à l'augmentation du module d'élasticité.
La présente invention repose sur la découverte du fait que la combinaison des couches orientées circonféren- tiellement est responsable de l'inconvénient selon lequel la canne à pêche ne peut pas posséder la résistance nécessaire au relèvement par simple augmentation du module d'élasticité des fibres de carbone.
Ainsi, lorsque la couche orientée axialement est réalisée avec une faible épaisseur par utilisation de fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé, et est renforcée par les fibres de carbone formant les couches orientées circonférentiellement, la canne à pêche ne peut pas posséder la résistance nécessaire au relèvement même lorsque les fibres de carbone utilisées ont une résistance élevée à la traction. En conséquence, on doit utiliser des fibres de carbone en plus grande quantité pour la formation des couches orientées circonférentiellement, et cette caractéristique est nuisible à la réduction de poids.
On a constaté cependant que la couche orientée axialement pouvait être réalisée avec une faible épaisseur et que la résistance nécessaire au relèvement pouvait être assurée dans la canne à pêche sans augmentation de la quantité des fibres utilisées dans les couches orientées circonférentiellement, par formation de ces couches orientées circonférentiellement à l'aide de fibres de carbone ayant un module d'élasticité au moins égal à une certaine valeur minimale par rapport au module d'élasticité des fibres de carbone utilisées pour la couche orientée axialement.
L'invention concerne donc une canne à pêche qui est plus légère que les cannes à pêche classiques et qui possède cependant la résistance nécessaire pour amener le poisson à terre.
Cet objet est réalisé, selon l'invention, grâce à une canne à pêche ayant une faible épaisseur de paroi et
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réalisée à l'aide de fibres de carbone ayant un module d'élasticité élevé de manière que le rapport de l'épaisseur de la paroi à son diamètre interne soit inférieur ou égal à 0,3/1, la canne à pêche comportant une couche orientée axialement qui possède des fibres de carbone disposées suivant l'axe de la canne à pêche, et des couches orientées circonférentiellement, placées à l'intérieur et à l'extérieur de la couche orientée axialement et possédant les fibres de carbone disposées suivant la circonférence de la canne à pêche, et la couche orientée axialement contient des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé,
et les couches orientées circonférentiellement ont une épaisseur totale de paroi inférieure à l'épaisseur de paroi de la couche orientée axialement, et contiennent des fibres de carbone dont le module d'élasticité est au moins égal à 60 % du module d'élasticité des fibres de carbone de la couche orientée axialement.
Dans le présent mémoire, l'expression"canne à pêche"désigne, notamment, une canne multiple comprenant plusieurs bins de canne raccordées les uns aux autres, une canne télescopique, et une canne en une seule pièce.
L'expression désigne aussi une canne de réglage de longueur destinée à être ajoutée au bout d'un brin d'une autre canne. En outre, l'expression"module d'élasticité extrêmement élevé"désigne un module d'élasticité au moins égal à environ 5,5. 1011 Pa, contrairement au module d'élasticité d'environ 4. 1011 Pa des produits classiques. Selon la présente invention, les couches orientées circonférentiellement contiennent des fibres de carbone dont le module d'élasticité est au moins égal à 60 % du module d'élasticité des fibres de carbone de la couche orientée axialement.
Si les fibres de carbone des couches orientées circonférentiellement ont un module d'élasticité inférieur à 60 % de celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement, la canne à pêche ne peut pas posséder la résistance nécessaire au relèvement lorsque la couche orientée axialement est réalisée avec une faible épaisseur
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par utilisation de fibres de carbone dont le module d'élasticité est extrêmement élevé.
La présente invention présente le résultat et l'avantage suivants.
Comme les fibres de carbone de la couche orientée axialement on un module d'élasticité extrêmement élevé, la couche orientée axialement peut être réalisée avec une faible épaisseur qui favorise la réduction de poids. En outre, comme les fibres de carbone des couches orientées circonférentiellement ont un module d'élasticité égal à 60 % au moins de celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement, un renforcement suffisant est obtenu pour la couche orientée axialement qui est mince et légère, si bien que la résistance nécessaire au relèvement de la canne à pêche peut être obtenue.
Selon l'invention et comme décrit précédemment, la canne à pêche est réalisée avec une faible épaisseur de paroi, grâce à l'utilisation de fibres de carbone dont le module d'élasticité est élevé de manière que le rapport de l'épaisseur de la paroi à son diamètre interne soit inférieur ou égal à 0,03/1. La couche orientée axialement possède des fibres de carbone disposées suivant l'axe de la canne à pêche, et ces fibres de carbone ont un module d'élasticité extrêmement élevé. Cette couche orientée axialement peut être réalisée avec une faible épaisseur, par réduction de la quantité des fibres utilisées, afin que le poids de la canne présente une réduction correspondante.
Bien que la couche orientée axialement soit mince, la résistance au relèvement nécessaire à la canne à pêche est assurée, sans augmentation de la quantité des fibres dans les couches orientées circonférentiellement, puisque les fibres de carbone des couches orientées circonférentiellement ont un module d'élasticité au moins égal à 60 % de celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement. En conséquence, la canne à pêche selon l'invention est bien plus légère que les cannes à pêche classiques.
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D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue partielle en élévation frontale, en coupe partielle, d'une canne à pêche selon l'invention ; la figure 2 est une coupe transversale partielle de la canne à pêche ; la figure 3 est un schéma illustrant un procédé de réalisation de la canne à pêche ; la figure 4 est un schéma illustrant un essai de relèvement d'une canne à pêche ; et la figure 5 est un schéma illustrant la mise en oeuvre d'une variante de procédé de fabrication de la canne à pêche.
Comme l'indiquent les figures 1 et 2, la canne à pêche possède trois couches 1,2 et 3. La couche 1 est une couche orientée axialement formée par enroulement d'une feuille préalablement imprégnée à deux nappes parallèles afin qu'elle possède une forme creuse, la feuille préalablement imprégnée ayant les fibres de carbone orientées suivant l'axe de la canne à pêche et étant imprégnées d'une résine de synthèse. La couche 2 est une couche orientée circonférentiellement, formée par pose d'une feuille parallèle préalablement imprégnée sur toute la longueur d'une surface périphérique interne de la couche orientée axialement 1, la feuille préalablement imprégnée ayant des fibres de carbone orientées circonférentiellement par rapport à la canne à pêche et étant imprégnées de la résine de synthèse.
De même, la couche 3 est une couche orientée circonférentiellement formée par disposition d'une couche parallèle préalablement imprégnée sur toute la longueur d'une surface périphérique externe de la couche orientée axialement 1, la feuille préalablement imprégnée ayant des fibres de carbone orientées suivant la circonférence de la canne à pêche et imprégnées de la résine de synthèse. La
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feuille préalablement imprégnée formant la couche orientée axialement 1 a une épaisseur de 0,15 mm, alors que les feuilles préalablement imprégnées formant les couches 2 et 3 qui sont orientées circonférentiellement ont chacune une épaisseur de 0,03 mm. Les couches orientées circonférentiellement 2 et 3 ont donc une épaisseur totale de paroi inférieure à l'épaisseur de paroi de la couche orientée axialement 1.
Comme l'indique la figure 3, la feuille préalablement imprégnée destinée à former la couche interne 2 orientée circonférentiellement est enroulée autour d'un mandrin pour la formation de la couche 2. La feuille préalablement imprégnée destinée à former la couche 1 orientée axialement est enroulée autour de la couche 2 orientée circonférentiellement pour la formation de la couche 1. Ensuite, la feuille préalablement imprégnée destinée à former la couche externe 3 orientée circonférentiellement est enroulée autour de la couche orientée axialement 1 pour la formation de la couche 3 orientée circonférentiellement.
La canne à pêche formée par enroulement de la couche 1 orientée axialement et des couches 2 et 3 orientées circonférentiellement, comme indiqué précédemment, possède une faible épaisseur de paroi t telle que le rapport t/D, D étant le diamètre interne de la canne, ne dépasse pas 0,03.
Les fibres de carbone utilisées pour la couche orientée axialement 1 ont un module d'élasticité extrêmement élevé de 5,5. 1011 ou 6. 1011 Pa ou plus. Les fibres de carbone utilisées pour les couches 2 et 3 qui sont orientées circonférentiellement ont un module d'élasticité au moins égal à 60 % de celui des fibres de carbone utilisées pour la couche orientée axialement 1. Par exemple, lorsque les fibres de carbone utilisées pour la couche orientée axialement 1 ont un module d'élasticité de 5,5. 1011 Pa, les fibres de carbone utilisées pour les couches 2 et 3 ont de
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préférence un module d'élasticité au moins égal à 4. 10 Pa.
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La raison de l'utilisation, dans les couches 2 et 3 orientées circonférentiellement, de fibres de carbone ayant un module d'élasticité au moins égal à 60 % de celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement 1 est que la résistance nécessaire au relèvement est obtenue dans la canne à pêche sans augmentation de la quantité des fibres des couches 2 et 3 lorsque des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé sont utilisées pour la couche orientée axialement 1 afin que l'épaisseur de paroi de la couche 1 soit réduite.
Le tableau qui suit indique les résultats d'une expérience réalisée pour la comparaison des résistances au relèvement de deux types de cannes à pêche. Dans toutes ces cannes à pêche, la couche orientée axialement 1 comprenait des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé de 5,5. 1011 Pa. Dans l'une des cannes à pêche, les couches 2 et 3 orientées circonférentiellement comprenaient des fibres de carbone ayant un module d'élasticité de 3. 1011 Pa, c'est-à-dire 55 % du module d'élasticité des fibres de carbone de la couche orientée axialement 1.
Dans l'autre canne à pêche, les couches 2 et 3 orientées circonférentiellement contenaient des fibres de carbone ayant un module d'élasticité de 4. 1011 Pa, c'est-à-dire 73 % du module d'élasticité des fibres de carbone de la couche orientée axialement 1.
Chaque canne à pêche utilisée dans l'expérience était une canne télescopique ayant neuf brins. On a utilisé des brins de canne classique qui étaient les brins quatre, de scion et intermédiaires, alors qu'on a utilisé des brins de canne selon l'invention, décrite précédemment, qui étaient les brins cinq, intermédiaires et de manche n 5 et 9. Dans le tableau, "00" indique la couche orientée axialement 1 et"90 "désigne les couches 2 et 3 orientées circonférentiellement.
L'expérience a été réalisée par mise en oeuvre du procédé illustré sur la figure 4. L'extrémité de saisie de
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chaque canne à pêche a été introduite dans un tube A de support de canne ayant une extrémité interne articulée sur un élément fixe, et une extrémité externe supportée par un vérin hydraulique. Une masse W a été suspendue à l'extrémité du scion de chaque canne à pêche. La mesure de la résistance de relèvement a été réalisée au moment où l'un des brins n 5 à nO 9 s'est rompu.
Comme l'indique le tableau annexé, lorsque la couche orientée axialement 1 contient des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé et les couches 2 et 3 orientées circonférentiellement contiennent des fibres de carbone ayant un module d'élasticité au moins égal à 60 % de celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement 1, la canne à pêche a une résistance au relèvement supérieure à celle de l'autre canne à pêche, bien que son poids soit légèrement supérieur. En outre, la couche orientée axialement 1 ayant des fibres de carbone de module d'élasticité extrêmement élevé peut avoir une épaisseur réduite de paroi, obtenue avec une quantité réduite de fibres de carbone, permettant la réalisation d'une canne à pêche légère.
La canne à pêche selon l'invention comprend la couche orientée axialement 1 qui contient des fibres de carbone ayant un module d'élasticité extrêmement élevé d'environ 5,5. 1011 Pa comme décrit précédemment. La couche orientée axialement 1 peut avoir une épaisseur réduite de paroi contenant une quantité réduite de fibres de carbone permettant la formation d'une canne à pêche légère. En outre, la canne à pêche peut avoir la résistance nécessaire au relèvement sans augmentation de la quantité des fibres contenues dans les couches 2 et 3 qui sont orientées circonférentiellement, bien que la couche orientée axialement 1 puisse être réalisée avec une faible épaisseur.
Ce résultat est obtenu à l'aide de couches orientées circonférentiellement 2 et 3 qui contiennent des fibres de carbone dont le module d'élasticité est au moins égal à 60 % de
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celui des fibres de carbone de la couche orientée axialement 1, c'est-à-dire que les couches orientées circonférentiellement 2 et 3 ont des fibres de carbone dont le module d'élasticité est égal à 4. 1011 Pa lorsque la couche orientée axialement 1 a des fibres de carbone de module d'élasticité extrêmement élevé égal à 5. 1011 Pa.
Dans le mode de réalisation décrit précédemment, chacune des couches orientées circonférentiellement 2 et 3 est formée par enroulement d'une feuille préalablement imprégnée. Une seule des couches 2 et 3 peut aussi être formée d'une telle feuille préalablement imprégnée, l'autre étant formée par enroulement d'un ruban préalablement imprégné, en hélice et de manière serrée sur toute la longueur de la couche orientée axialement 1. Les deux couches peuvent aussi être formées par enroulement de ruban préalablement imprégné, à spires jointives sur toute la longueur de la couche orientée axialement 1.
Par exemple, lorsque la couche orientée circonférentiellement 2 est formée d'un ruban préalablement imprégné, ce ruban est enroulé à spires jointives autour d'un mandrin pour la formation de la couche orientée circonférentiellement 2 comme représenté sur la figure 5. Ensuite, une feuille préalablement imprégnée est enroulée autour de la couche 2 afin qu'elle forme la couche orientée axialement 1.
Enfin, une feuille préalablement imprégnée est enroulée autour de la couche orientée axialement 1 afin qu'elle forme la couche externe 3 orientée circonférentiellement.
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Rapport des 90 /0 =0, 55 90 /0 =0, 73 modules d'élasticité
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<tb>
<tb> 00=5, <SEP> 5. <SEP> 1011Pa <SEP> 90 =3.1011Pa <SEP> 0 =5, <SEP> 5. <SEP> 1011pa <SEP> 900=4.
<SEP> 1011pa
<tb> Poids <SEP> t/D <SEP> Rapport <SEP> Poids <SEP> t/D <SEP> Rapport
<tb> (g) <SEP> des <SEP> (g) <SEP> des
<tb> fibres <SEP> fibres
<tb> en <SEP> poids <SEP> en <SEP> poids
<tb> 900/00 <SEP> 900/00
<tb> n 5 <SEP> 25,0 <SEP> 0,016-0, <SEP> 018 <SEP> 0,24 <SEP> 25,7 <SEP> 0,016-0, <SEP> 018 <SEP> 0,24
<tb> n 6 <SEP> 33,4 <SEP> 0,015-0, <SEP> 016 <SEP> 0,22 <SEP> 33,4 <SEP> 0,015-0, <SEP> 016 <SEP> 0,22
<tb> n 7 <SEP> 42,6 <SEP> 0,015-0, <SEP> 016 <SEP> 0,23 <SEP> 42,6 <SEP> 0,015-0, <SEP> 016 <SEP> 0,23
<tb> nos <SEP> 53,3 <SEP> 0,015-0, <SEP> 015 <SEP> 0,23 <SEP> 52,4 <SEP> 0,015-0, <SEP> 015 <SEP> 0,23
<tb> n09 <SEP> 64,6 <SEP> 0,014-0, <SEP> 016 <SEP> 0,20 <SEP> 67,4 <SEP> 0,014-0, <SEP> 016 <SEP> 0,20
<tb> total
<tb> 218,9 <SEP> 221,5
<tb> résistance <SEP> moyenne <SEP> au <SEP> relèvement
<tb> 8,6 <SEP> N <SEP> 10,8 <SEP> N
<tb>
Bien entendu,
diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux cannes à pêche qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.