CA2782987A1

CA2782987A1 - Composite structure, method for manufacturing same and support element made with said composite structure

Info

Publication number: CA2782987A1
Application number: CA2782987A
Authority: CA
Inventors: Laurent Peyreaud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2011-06-16
Also published as: FR2953446B1; EP2509786A1; FR2953446A1; WO2011069922A1

Abstract

La présente invention a pour objet une structure composite comprenant au moins une première et une seconde couches d'une mousse de polyéthylène expansé et réticulé, assemblées par de la colle rigidifiante, un procédé de fabrication de cette structure composite, un élément de support et un véhicule nautique (200) réalisé avec cette structure.The subject of the present invention is a composite structure comprising at least a first and a second layer of expanded and crosslinked polyethylene foam, assembled by stiffening adhesive, a method of manufacturing this composite structure, a support element and a nautical vehicle (200) produced with this structure.

Description

WO 2011/06992 WO 2011/06992

2 PCT/EP2010/068874 Structure composite, son procédé de fabrication et élément de support réalisé avec cette structure composite La présente invention est relative à une structure composite, son procédé de fabrication et à un élément de support réalisé avec cette structure composite.
En particulier, elle est relative à un nouveau véhicule nautique, en particulier un kayak.
On connaît des kayaks comme véhicules nautiques qui plaisent de plus en plus au grand public.
Toutefois, ces kayaks sont en général réalisés par roto-moulage et assez lourds de sorte qu'il est difficile des les manipuler tout seul.
En plus, leur encombrement combiné au poids important rend leur manipulation fastidieuse.
Pour résoudre ces problèmes d'encombrement et de poids, il a été
proposé de réaliser des kayaks gonflables.
En effet, ces kayaks sont généralement légers (environ 15 kg) et peu encombrants à l'état dégonflé.
Cependant, dans les eaux vives, comme des rivières, leur comportement n'est pas assez stable et ils ne possèdent pas la rigidité
nécessaire pour une bonne pratique du kayak.
De plus, le tirant d'eau dans les rivières est faible à maints endroits de sorte que des chocs contre des pierres peuvent endommager les chambres à air, voir même en cas extrême déchirer la toile.
Par ailleurs, on connaît des structures composites dans la fabrication de divers objets, comme par exemple pour l'automobile, pour des cloisons, des planchers ou panneaux, ou pour l'aéronautique.
Un parfait exemple de cet état de la technique est connu du document W02005030477.
Ces structures composites sont en général réalisées avec deux couches externes structurelles et une couche interne en mousse pour remplir l'espace entre les couches structurelles et pour alléger la structure dans son ensemble.
Toutefois, ces structures composites sont complexes à fabriquer et on est restreint au niveau des formes que l'on peut réaliser.
Il est un objet de la présente invention de pallier, au moins partiellement, à un ou plusieurs de ces inconvénients des kayaks connus et de proposer une nouvelle structure composite permettant de les réaliser de façon assez légère.
A cet effet, l'invention a pour objet une structure composite caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une première et une seconde couches d'une mousse de polyéthylène expansé et réticulé, assemblées par de la colle rigidifiante.

Cette structure peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- la colle rigidifiante comprend une résine, - la résine est une résine époxy ou une résine polyester, - la colle rigidifiante est une colle cyanoacrylate, - la colle rigidifiante est renforcée en fibres, - la colle rigidifiante est renforcée en fibres de carbone, un tissu de verre, ou du Kevlar 1, - l'épaisseur d'une couche de mousse est comprise entre 20mm et 100mm, - la densité des couches en mousse est comprise entre 25kg/m3 et 70kg/m3, de préférence comprise entre 30kg/m3 et 50kg/m3, 2 PCT / EP2010 / 068874 Composite structure, its manufacturing process and element of support made with this composite structure The present invention relates to a composite structure, its manufacturing process and to a support element made with this composite structure.
In particular, it relates to a new nautical vehicle, especially a kayak.
Kayaks are known as watercraft that more and more to the general public.
However, these kayaks are generally made by roto-molding and heavy enough so that it is difficult to handle them alone.
In addition, their bulk combined with the high weight makes them their tedious handling.
To solve these congestion and weight problems, it has been proposed to make inflatable kayaks.
Indeed, these kayaks are generally light (about 15 kg) and not bulky in the deflated state.
However, in living waters, like rivers, their behavior is not stable enough and they do not have the rigidity necessary for good kayaking practice.
In addition, the draft in the rivers is weak at many places so that shocks against stones can damage the tubes, see even in extreme cases tear the canvas.
Moreover, composite structures are known in the manufacture of various objects, such as for the automobile, for partitions, floors or panels, or for aeronautics.
A perfect example of this state of the art is known from document WO2005030477.
These composite structures are usually made with two structural outer layers and an inner layer of foam for fill the space between the structural layers and to lighten the structure as a whole.
However, these composite structures are complex to manufacture and we are restricted in terms of the forms that we can achieve.
It is an object of the present invention to overcome, at least partially, to one or more of these disadvantages known kayaks and to propose a new composite structure allowing them to achieve lightly enough.
For this purpose, the subject of the invention is a composite structure characterized in that it comprises at least a first and a second layers of an expanded and crosslinked polyethylene foam, assembled by stiffening glue.

This structure may include one or more of the features following, taken alone or in combination:

the stiffening adhesive comprises a resin, the resin is an epoxy resin or a polyester resin, the stiffening glue is a cyanoacrylate glue, the stiffening glue is reinforced with fibers, the reinforcing glue is reinforced with carbon fibers, a fabric of glass, or Kevlar 1, the thickness of a layer of foam is between 20 mm and 100mm, the density of the foam layers is between 25 kg / m3 and 70kg / m3, preferably between 30kg / m3 and 50kg / m3,

3 - elle comprend au moins trois couches dont au moins les couches d'extrémité vues dans le sens d'assemblage des couches sont en mousse de polyéthylène expansé et réticulé, - toutes les couches sont réalisées en mousse de polyéthylène expansé et réticulé, - au moins une couche interne comprend un élément de renfort statique, - l'élément de renfort est réalisé en bois, ou en matière plastique dure.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément de support, en particulier humain, en structure composite, caractérisé en ce que - on assemble des couches en mousse de polyéthylène expansé
et réticulé, par de la colle rigidifiante, - on usine par enlèvement de copeaux l'assemblage en structure composite pour obtenir une forme externe souhaitée.
Ce procédé peu comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :

- l'étape d'usinage est réalisée par un usinage à grande vitesse, - entre l'étape d'assemblage et l'étape d'usinage, on met les couches collées sous presse jusqu'à durcissement de la colle rigidifiante, - avant l'assemblage, on prédécoupe les couches de mousse pour obtenir une ébauche par empilage de l'élément de support final, 3 - it comprises at least three layers including at least the layers end-points seen in the assembly direction of the layers are in expanded and crosslinked polyethylene foam, - all layers are made of polyethylene foam expanded and reticulated, at least one inner layer comprises a reinforcing element static, the reinforcing element is made of wood or plastic tough.

The invention also relates to a method of manufacturing a support element, in particular human, in composite structure, characterized in that - Expanded polyethylene foam layers are assembled and reticulated, by stiffening glue, - is machined by chip removal assembly in composite structure to obtain a desired external shape.
This process may comprise one or more of the characteristics following alone or in combination:

the machining step is performed by high speed machining, between the assembly step and the machining step, the layers are glued in press until hardening of the stiffening glue, - before assembly, precut the layers of foam for obtain a blank by stacking the final support element,

4 - on réalise un traitement thermique sur la surface externe après l'étape d'usinage, - le traitement thermique comprend la projection d'air chaud à une température comprise entre 80 C et 120 C, de préférence 100 , - on intègre des fibres de renforcement dans la colle rigidifiante lors de l'assemblage.

L'invention a en outre pour objet un élément de support caractérisé
en ce qu'il comprend une structure composite telle que définie ci-dessus.

L'invention a en outre pour objet un véhicule nautique, en particulier kayak, caractérisé en ce qu'il est réalisé avec une structure composite telle que définie ci-dessus.

Ce véhicule nautique peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou e combinaison :

- la couche de mousse de polyéthylène expansé et réticulé formant la semelle possède une densité supérieure à celle des couches adjacentes, en particulier égale à 70kg/m3, - il comprend un logement passager de forme générale en U dont les branches sont destinées à loger les jambes du passager et la base est destinée à loger le tronc du passager, - le fond du logement passager possède au niveau des branches une forme anatomique arrondie, soulevant la jambe au niveau du genou, - la poupe possède une forme aplatie et élargie pour améliorer la portance et la stabilité à l'arrière du kayak, - il comporte un logement de réception d'un réceptacle étanche.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des figures annexées sur lesquelles : 4 a heat treatment is carried out on the external surface after the machining step, the heat treatment comprises the projection of hot air to a temperature between 80 C and 120 C, preferably 100, - reinforcing fibers are included in the stiffening glue during assembly.

The invention further relates to a support element characterized in that it comprises a composite structure as defined above above.

The invention furthermore relates to a nautical vehicle, in particular kayak, characterized in that it is made with a composite structure as defined above.

This nautical vehicle may include one or more of following features taken alone or in combination:

- the layer of expanded and cross-linked polyethylene foam forming the sole has a higher density than the layers adjacent areas, in particular equal to 70kg / m3, - it includes a U-shaped passenger compartment of general shape of which the branches are intended to house the legs of the passenger and the base is intended to house the passenger's trunk, - the bottom of the passenger accommodation has at the level of the branches a rounded anatomical shape, lifting the leg at the level of knee, - the stern has a flattened and enlarged shape to improve the lift and stability at the back of the kayak, it comprises a housing for receiving a sealed receptacle.
Other features and advantages of the invention will emerge of the following description, given by way of example, without character limiting, with reference to the appended figures in which:

5 - la figure 1 montre une vue en coupe d'une structure composite selon l'invention selon un premier exemple, - la figure 2 montre une vue en coupe d'une structure composite selon l'invention selon un deuxième exemple, - la figure 3 montre un organigramme du procédé selon l'invention, - la figure 4 montre selon une vue en perspective d'un véhicule nautique, en particulier un kayak, réalisée avec la structure composite selon l'invention, - la figure 5 est une vue de dessus du kayak de la figure 4, - la figure 6 est une vue de côté du kayak de la figure 4, - les figures 7 à 15 montrent des vues en coupe de différentes étapes de réalisation du kayak selon l'invention.

De façon générale, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
On va maintenant décrire la structure composite selon l'invention, son procédé de fabrication et des objets pouvant être réalisés à l'aide de cette structure composite, en particulier des véhicules nautiques, comme par exemple des kayaks.

1. La structure composite Pour pouvoir proposer un élément de support pour le corps humain, en particulier un véhicule nautique tel qu'un kayak, il fallait tout d'abord développer et inventer une matière qui soit à la fois légère, aisée à assembler, facile à façonner tout en présentant des propriétés de rigidité suffisantes, le tout si possible avec un contact agréable FIG. 1 shows a sectional view of a composite structure according to the invention according to a first example, FIG. 2 shows a sectional view of a composite structure according to the invention according to a second example, FIG. 3 shows a flowchart of the method according to the invention, - Figure 4 shows in a perspective view of a vehicle nautical, especially a kayak, made with the structure composite according to the invention, FIG. 5 is a top view of the kayak of FIG. 4, FIG. 6 is a side view of the kayak of FIG. 4, - Figures 7 to 15 show sectional views of different stages of realization of the kayak according to the invention.

In general, the identical elements bear the same reference numbers.
We will now describe the composite structure according to the invention, its manufacturing process and objects that can be made using this composite structure, especially nautical vehicles, such as kayaks.

1. The composite structure To be able to propose a support element for the human body, especially a watercraft such as a kayak, it needed everything first develop and invent a material that is both light, easy to assemble, easy to shape while presenting properties of sufficient rigidity, all if possible with a pleasant contact

6 lors d'un contact avec le corps humain, notamment un contact direct avec la peau.

La figure 1 montre de façon schématique en coupe un premier exemple d'une structure composite 1 selon l'invention.

Cette structure composite comprend au moins une première 3 et une seconde 5 couches d'une mousse de polyéthylène expansé et réticulé. Ces couches 3 et 5 sont assemblées par de la colle rigidifiante 7.

Comme colle rigidifiante, on peut citer comme exemple une résine, tel qu'une résine époxy ou une résine polyester.

En alternative, on peut utiliser une colle cyanoacrylate.

De façon surprenante, l'inventeur de la présente invention a découvert un effet composite de cet assemblage.

En effet, les couches de mousses de polyéthylène expansé et réticulé
sont généralement souples et se déforment sous la contrainte externe.

En assemblant une ou plusieurs couches par une colle rigidifiante tel que décrite ci-dessus, on obtient une structure composite très légère, ayant une rigidité suffisante pour supporter par exemple le corps humain et très agréable au contact avec la peau.

La dureté de ces mousses est supérieure à 40 shore et elles peuvent être utilisées dans une large gamme de température comprise entre -40 C et +90 C.

Il s'agit d'une mousse qui est hydrophobe dans la mesure qu'elle absorbe en un mois moins de 1% d'eau en volume. 6 when in contact with the human body, including direct contact with the skin.

Figure 1 schematically shows in section a first example of a composite structure 1 according to the invention.

This composite structure comprises at least a first 3 and a second 5 layers of expanded polyethylene foam and reticle. These layers 3 and 5 are assembled by glue rigidifying 7.

As stiffening adhesive, there may be mentioned as an example a resin, such as an epoxy resin or a polyester resin.

Alternatively, a cyanoacrylate glue can be used.

Surprisingly, the inventor of the present invention has discovered a composite effect of this assemblage.

Indeed, expanded and cross-linked polyethylene foams layers are generally flexible and deform under duress external.

By assembling one or more layers with a stiffening adhesive such as described above, a very light composite structure is obtained, having sufficient rigidity to support for example the body human and very pleasant on contact with the skin.

The hardness of these foams is greater than 40 shore and they can be used in a wide range of temperatures between -40 C and +90 C.

It is a foam that is hydrophobic to the extent that it absorbs in one month less than 1% of water in volume.

7 De telles mousses sont par exemple commercialisées comme mousse de polyoléfine sous la marque déposée XPE de la société Cellutec (marque déposée). Il s'agit d'une mousse fabriquée à partir de copolymères polyéthylène qui est chimiquement réticulée à cellules fermées et à structure cellulaire superfine. De plus, cette mousse existe en divers coloris comme blanc, gris anthracite, jaune, bleu, rouge vert et noir, de sorte que les objets fabriqués avec cette structure peuvent avoir des aspects non seulement sympathiques, mais aussi attirer l'attention, comme par exemple pour une embarcation de sauvetage sur l'eau (mer ou lac) réalisée à l'aide de cette structure composite.

On utilise généralement des couches de mousse ayant une épaisseur comprise entre 20mm et 100mm finie (une fois décroutée), en moyenne de 5 0mm.

Il est clair que la rigidité de la structure composite est d'autant plus grande que la couche centrale est épaisse ou, si les couches sont minces, elles sont nombreuses.

La densité des couches en mousse est par exemple comprise entre 25kg/m3 et 70kg/m3, voir comprise entre 30kg/m3 et 50kg/m3.

Pour un objet que l'on souhaite fabriquer tel qu'un élément de support, en particulier pour un humain, on utilisera une densité plus grande au niveau des parties demandant une rigidité statique plus importante.

Selon un développement, on peut renforcer la colle rigidifiante en fibres, comme par exemple en fibres de carbone, en tissu de verre, ou en Kevlar 1. 7 Such foams are for example marketed as foam of polyolefin under the trademark XPE of Cellutec (trademark). This is a foam made from polyethylene copolymers that is chemically cross-linked to cells closed and superfine cellular structure. In addition, this foam exists in various colors such as white, anthracite gray, yellow, blue, red green and black, so that objects made with this structure can have not only nice aspects, but also to attract attention, as for example for a lifeboat on water (sea or lake) made with the aid of this composite structure.

Foam layers having a thickness are generally used between 20mm and 100mm finished (once declined), in average of 5 0mm.

It is clear that the rigidity of the composite structure is all the more large that the central layer is thick or, if the layers are thin, they are numerous.

The density of the foam layers is for example between 25kg / m3 and 70kg / m3, see between 30kg / m3 and 50kg / m3.

For an object that one wishes to manufacture such as an element of support, especially for a human, we will use a higher density great at the parts requiring more static stiffness important.

According to a development, the stiffening glue can be reinforced by fibers, such as carbon fibers, glass cloth, or in Kevlar 1.

8 La figure 2 montre un autre exemple d'une structure composite selon l'invention dans laquelle elle comprend au moins trois couches 3, 7, 9 dont au moins les couches d'extrémité 3 et 5 vues dans le sens d'assemblage des couches sont en mousse de polyéthylène expansé
et réticulé.

Selon une variante, la couche interne 9 est également réalisée en mousse de polyéthylène expansé et réticulé.

Selon une autre variante, on peut prévoir que la couche interne 9 comprend un élément de renfort statique, par exemple réalisée en bois, ou en matière plastique dure.

Il est important que les couches externes qui sont potentiellement en contact avec la peau ou avec de l'eau, soient réalisées en mousse de polyéthylène expansé et réticulé.

Ainsi, on obtient un toucher agréable, assez semblable à celui de la peau humaine elle-même.

Enfin, cette mousse est hypoallergénique.

Comme on va le décrire plus en détail par la suite, cette structure composite décrite ci-dessus permet de fabriquer divers objets, en particulier des éléments de support, notamment du corps humain et destinés à être en contact avec lui, comme par exemple des sièges, fauteuils, canapés, matelas (dans ce dernier cas, la rigidité est assez grande pour ne pas avoir besoin d'un sommier de support) et plus particulièrement des véhicules nautiques, comme par exemple un kayak ou un canoë.

2. Le procédé de fabrication de la structure composite 8 Figure 2 shows another example of a composite structure according to the invention in which it comprises at least three layers 3, 7, 9 at least the end layers 3 and 5 seen in the direction layers are made of expanded polyethylene foam and crosslinked.

According to one variant, the inner layer 9 is also made of expanded and crosslinked polyethylene foam.

According to another variant, it can be provided that the inner layer 9 comprises a static reinforcing element, for example made of wood, or hard plastic material.

It's important that the outer layers that are potentially in contact with the skin or with water, be made of foam expanded and crosslinked polyethylene.

Thus, we obtain a pleasant touch, quite similar to that of the human skin itself.

Finally, this foam is hypoallergenic.

As will be described in more detail later, this structure Composite described above makes it possible to manufacture various objects, particular support elements, in particular the human body and intended to be in contact with him, such as seats, armchairs, sofas, mattresses (in the latter case, stiffness is enough great for not needing a support bed base) and more particularly nautical vehicles, such as for example a kayak or canoe.

2. The process of manufacturing the composite structure

9 Outre les propriétés de légèreté, de rigidité et de toucher, le Demandeur a constaté que la structure composite peut se façonner aisément, en particulier par usinage par enlèvement de copeaux.
Ainsi, à partir d'un bloc de structure composite ou d'une préforme /
ébauche, il n'y a pratiquement pas de limite pour façonner des objets souhaités.

Par la suite, on détaillera de façon exemplaire un procédé de fabrication d'un élément de support, en particulier pour un humain, en structure composite, dont les diverses étapes sont représentées sur l'organigramme de la figure 3.

Il est à noter que certaines des étapes représentées à la figure 3 sont seulement facultatives et peuvent par exemple augmenter la cadence de fabrication, ou améliorer l'aspect de l'objet fabriqué.

Selon une étape 110, on assemble des couches en mousse de polyéthylène expansé et réticulé, par de la colle rigidifiante, telle que décrite ci-dessus.

Pour ce faire, les faces à coller sont par exemple enduit par pinceau, spatule, rouleau ou projection de la colle rigidifiante.

De façon facultative, on peut intégrer une fibre de renforcement, telle que décrite ci-dessus, dans la colle rigidifiante lors de l'assemblage.
Quand on parle de couche, il peut également s'agir de blocs en mousse de polyéthylène expansé et réticulé.

Puis, selon une étape 114, on usine par enlèvement de copeaux l'assemblage en structure composite pour obtenir une forme externe souhaitée.

L'usinage est réalisé préférentiellement en UGV (pour usinage à
grande vitesse) qui se distingue par des vitesses de coupe et d"avance élevées. Ce type d'usinage est avantageux d'une part à
cause de sa rapidité et son augmentation de productivité et d'autre 5 part car la chaleur dégagée lors du cisaillement du copeau n'a pas le temps de se propager dans la pièce et l'outil. Il en résulte que la majeure partie de cette chaleur est évacuée par le copeau (environ 80% en UGV contre 40% en usinage conventionnel).

Il s'avère judicieux d'intercaler entre l'étape d'assemblage 110 et 9 Besides the properties of lightness, rigidity and touch, the Applicant found that the composite structure can be shaped easily, in particular by machining by chip removal.
Thus, from a composite structure block or a preform /
draft, there is virtually no limit to shaping objects desired.

Afterwards, an exemplary method of manufacture of a support element, in particular for a human, in composite structure, whose various stages are represented on the flowchart in Figure 3.

It should be noted that some of the steps shown in Figure 3 are only optional and can for example increase the rate manufacturing, or improve the appearance of the manufactured object.

According to a step 110, foam layers of expanded and cross-linked polyethylene by stiffening glue, such as described above.

To do this, the faces to be glued are for example coated with a brush, spatula, roll or projection of the stiffening glue.

Optionally, it is possible to integrate a reinforcing fiber, such as as described above, in the stiffening glue during assembly.
When talking about a layer, it can also be blocks in expanded and crosslinked polyethylene foam.

Then, according to a step 114, it is machined by chip removal composite structure assembly to obtain an external form desired.

The machining is preferably done in UGV (for machining to high speed) which is distinguished by cutting speeds and This type of machining is advantageous on the one hand because of its speed and increase in productivity and other 5 because the heat released during shearing does not have the time to spread in the room and the tool. As a result, most of this heat is removed by the chip (approximately 80% in UGV against 40% in conventional machining).

It is advisable to interpose between the assembly step 110 and

10 l'étape d'usinage 114, une étape 112 pendant laquelle on met les couches collées sous presse jusqu'à durcissement de la colle rigidifiante. La durée peut être comprise entre lh et 10h.

Pour augmenter la productivité, avant l'assemblage, on peut prédécouper selon une étape facultative 108 les couches de mousse pour obtenir une ébauche par empilage de l'élément de support final.

Enfin, également facultatif, on peut réaliser une étape 116 de finition consistant à appliquer un traitement thermique sur la surface externe de l'élément de support après l'étape d'usinage.

Ce traitement thermique comprend par exemple la projection d'air chaud à une température comprise entre 80 C et 120 C, de préférence 100 sur les couches externes.

3. Véhicule nautique, en particulier kayak, en structure composite Comme déjà détaillé ci-dessus, les applications potentielles de la structure composite sont nombreuses. 10 the machining step 114, a step 112 during which one puts the layers glued in press until hardening of the glue stiffening. The duration can be between 1h and 10h.

To increase productivity, before assembly, you can pre-cut in optional step 108 the foam layers to obtain a blank by stacking the final support member.

Finally, also optional, it is possible to carry out a finishing step 116 applying heat treatment to the surface outer part of the support member after the machining step.

This heat treatment comprises, for example, air projection at a temperature between 80 C and 120 C, preferably 100 on the outer layers.

3. Nautical vehicle, in particular kayak, in composite structure As already detailed above, the potential applications of the composite structure are numerous.

11 A titre d'exemple, on détaillera un exemple spécifique d'une application concernant un véhicule nautique, plus spécifiquement un kayak réalisé
avec la structure composite décrite ci-dessus et selon le procédé décrit ci-dessus.

Le kayak est décrit ici à titre d'exemple pour toutes sortes d'embarcations nautiques, comme par exemple des canoës, des embarcations de sauvetage, des bateaux, des voiliers etc., mais aussi pour tous les éléments de support réalisés avec la structure composite.
La figure 4 montre une vue filaire en perspective du kayak selon l'invention. La figure 5 est une vue de dessus et la figure 6 une vue de côté.

Le véhicule nautique 200, en particulier kayak, est donc réalisé avec une structure composite tel que décrite ci-dessus et selon le procédé détaillé
ci-dessus.

Ainsi, pour un kayak d'une taille de 1,65m en longueur (taille enfant), le poids total du kayak n'est que d'environ 1,8kg et pour une taille de 2,35 m en longueur (taille adulte - homme), le poids total du kayak n'est que de 6,5kg, ce qui est environ la moitié du poids des kayaks connus gonflable actuellement.

On obtient donc un gain de poids considérable tout en ayant une rigidité
et une flottabilité suffisante pour porter une personne.

De plus, il faut observer que le kayak est réalisé en plein , c'est-à-dire qu'il ne peut pas couler ni en se retournant, ni lors d'un choc avec par exemple une pierre tranchante, ce qui augmente considérablement la sécurité par rapport aux kayaks et autres véhicules nautiques connus. 11 For example, we will detail a specific example of an application concerning a nautical vehicle, more specifically a kayak with the composite structure described above and according to the method described above.

The kayak is described here as an example for all kinds watercraft, such as canoes, lifeboats, boats, sailboats etc., but also for all support elements made with the composite structure.
Figure 4 shows a wired perspective view of the kayak according to the invention. FIG. 5 is a view from above and FIG.
side.

The watercraft 200, in particular a kayak, is therefore made with a composite structure as described above and according to the detailed process above.

Thus, for a kayak with a height of 1,65m in length (child size), the total weight of the kayak is only about 1.8kg and for a size of 2.35 m in length (adult size - man), the total weight of the kayak is only 6.5kg, which is about half the weight of known kayaks inflatable currently.

We thus obtain a considerable weight gain while having a rigidity and sufficient buoyancy to carry a person.

In addition, it should be noted that the kayak is made in full, that is to say that it can not flow neither by turning, nor during a shock with example a sharp stone, which greatly increases the safety compared to kayaks and other known watercraft.

12 Ce kayak se distingue en outre par un logement passager 202 de forme générale en U dont les branches 204 sont destinées à loger les jambes d'un passager et la base 206 est destinée à loger le tronc d'un passager.
Selon un développement, le fond 208 du logement passager 202 possède au niveau des branches 204 une forme anatomique arrondie 210, une élévation, soulevant la jambe au niveau du genou, ce qui augmente le confort, notamment pour des randonnées de kayak de longue durée.

Les pieds du passager sont en appui contre la paroi interne du logement 202 au niveau des extrémités des branches 204.

Comme on le voit sur les figures 4 et 6, la poupe 212 du kayak possède une forme aplatie et élargie pour améliorer la portance et la stabilité à
l'arrière du kayak.

Il s'avère pratique de prévoir au niveau de cette partie aplatie de la poupe 212 un logement de réception 214 d'un réceptacle étanche (non représenté), comme par exemple un ou plusieurs tonneaux étanches.

Ce logement peut avoir la forme d'un semi-cylindre en creux.

Par ailleurs, on prévoit que la couche de mousse de polyéthylène expansé et réticulé formant la semelle 216 (voir figure 6) possède une densité supérieure à celle des couches adjacentes, en particulier égale à
70 kg/m3.

Sur les figures 7 à 15, on a représenté de façon schématique des vues en coupe transversale du kayak 200 au niveau de l'assise, c'est-à dire au niveau de la base 206 du logement 202 en forme de U au cours du procédé de fabrication pour illustrer ce dernier. 12 This kayak is further distinguished by a passenger housing 202 of shape U-shaped general whose branches 204 are intended to house the legs of a passenger and the base 206 is intended to house the trunk of a passenger.
According to a development, the background 208 of the passenger housing 202 has at the branches 204 a rounded anatomical shape 210, an elevation, raising the leg at the knee, which increases comfort, especially for kayak hikes from long duration.

The feet of the passenger are in support against the inner wall of the housing 202 at the ends of the branches 204.

As seen in Figures 4 and 6, the stern 212 of the kayak has a flattened and enlarged shape to improve lift and stability at the back of the kayak.

It is practical to plan for this flattened part of the stern 212 receiving housing 214 of a sealed receptacle (no shown), such as one or more sealed barrels.

This housing may have the form of a hollow semi-cylinder.

Furthermore, it is expected that the layer of polyethylene foam expanded and reticulated forming the sole 216 (see Figure 6) has a density higher than that of adjacent layers, in particular equal to 70 kg / m3.

In FIGS. 7 to 15, diagrammatic views are shown in FIG.
cross section of the kayak 200 at the seat, that is to say at the level of the base 206 of the housing 202 U-shaped during the manufacturing process to illustrate the latter.

13 Sur ces figures, la forme en traits pointillés 300 correspond à la forme transversale finale à obtenir.

Comme on le voit sur ces figures, le kayak est réalisé à partir de couches 302 en mousse de polyéthylène expansé et réticulé qui ont été au préalable prédécoupées de façon que leur superposition ou empilage permet d'obtenir une forme générale dépassant la forme finale 300.

On comprend donc que ces parties qui dépassent sont à enlever par la suite par usinage.

Ces couches 302 sont donc assemblées deux à deux par une colle rigidifiante telle que décrite ci-dessus.

Ainsi, sur la figure 8, on colle une deuxième plaque 306 sur la première 304, puis sur la figure 9 une plaque 308 servant de fond de kayak sur la plaque 306.

Ces assemblages se font par exemple à l'aide d'une résine époxy.

A la figure 10, on assemble sur la couche 308 par une colle rigidifiante un noyau de renfort 310. Il s'agit également d'une mousse de polyéthylène expansé et réticulé, mais un peu plus dense que celles des couches 304, 306 ou 308. De plus, ce noyau 310 est entouré de colle rigidifiante 7 renforcée de fibres, comme expliqué plus haut.

Ensuite, on adjoint sur les côtés du noyau des bandes de mousse de polyéthylène expansé et réticulé de même densité que celle des couches 304, 306 ou 308.

Enfin, on colle une semelle 314 en mousse de polyéthylène expansé par exemple de 70kg/m3 sur le noyau 310 et les bandes 312. 13 In these figures, the dashed line shape 300 corresponds to the shape final cross-section to obtain.

As seen in these figures, the kayak is made from layers 302 expanded and crosslinked polyethylene foam which have been pre-cut so that their layering or stacking allows to obtain a general shape exceeding the final shape 300.

So we understand that these parts that are beyond are to be removed by the following by machining.

These layers 302 are thus assembled two by two by an adhesive rigidifying as described above.

Thus, in FIG. 8, a second plate 306 is glued to the first 304, then in Figure 9 a plate 308 serving as a kayak bottom on the plate 306.

These assemblies are for example using an epoxy resin.

In FIG. 10, the layer 308 is assembled by a stiffening glue a reinforcing core 310. It is also a foam of polyethylene expanded and reticulated, but a little more dense than those of layers 304, 306 or 308. In addition, this core 310 is surrounded by glue reinforcing fiber reinforced 7, as explained above.

Then, on the sides of the core, strips of foam are added.
expanded and crosslinked polyethylene of the same density as the layers 304, 306 or 308.

Finally, a sole 314 made of polyethylene foam expanded by example of 70kg / m3 on the core 310 and the bands 312.

14 Ainsi, on a achevé l'assemblage des couches par une colle rigidifiante pour obtenir une ébauche de kayak.

Puis, cet assemblage est mis sous presse pour attendre le durcissement de la colle pendant une durée comprise entre lh à 10h.

Ensuite, après durcissement de la colle, on procède à l'usinage grande vitesse sur les faces pour obtenir le contour souhaité, ce qui est représenté sur les figures 14 et 15.

Enfin, un traitement thermique par soufflage d'air chaud à environ 100 est appliqué pour donner une finition de surface au kayak 200.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus et de nombreuses variantes sont envisageables sans sortir du cadre de la présente invention.

On comprend aisément les avantages de la présente invention, c'est-à-dire une structure composite particulièrement légère, agréable en contact avec la peau tout en présentant une bonne rigidité pour supporter totalement ou en partie une personne. 14 Thus, we completed the assembly of the layers by a stiffening glue to get a kayak draft.

Then, this assembly is put in press to wait for hardening glue for a period of between 1 to 10 hours.

Then, after hardening of the glue, we proceed to the large machining speed on the faces to get the desired contour, which is shown in Figures 14 and 15.

Finally, heat treatment by blowing hot air to about 100 is applied to give a surface finish to the kayak 200.

Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and many variants are possible without depart from the scope of the present invention.

It is easy to understand the advantages of the present invention, that is, say a particularly lightweight composite structure, pleasant in contact with the skin while having good rigidity for totally or partially support a person.

Claims

1. Composite structure (1) characterized in that it comprises at minus a first (3) and a second (5) layer of a expanded and cross-linked polyethylene foam, assembled by the stiffening glue (7).

2. Composite structure according to claim 1, characterized in that the stiffening adhesive (7) comprises a resin.

3. Composite structure according to claim 2, characterized in that that the resin is an epoxy resin or a polyester resin.

4. Composite structure according to claim 1, characterized in that the stiffening adhesive (7) is a cyanoacrylate adhesive.

5. Composite structure according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the stiffening adhesive (7) is reinforced fiber.

6. Composite structure according to claim 5, characterized in that that the stiffening adhesive (7) is reinforced with carbon fibers, a glass cloth, or Kevlar.TM.

7. Composite structure according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that the thickness of a layer of Foam is between 20mm and 100mm.

8. Composite structure according to any one of the claims 1 to 7, characterized in that the density of the foam layers is between 25kg / m3 and 70kg / m3, preferably between 30kg / m3 and 50kg / m3.

9. Composite structure according to any one of the claims 1 to 8, characterized in that it comprises at least three layers (3, 5, 9) of which at least the end layers seen in the assembling sense the layers are made of foam expanded and crosslinked polyethylene.

10. Composite structure according to claim 9, characterized in that that all the layers (3, 5, 9) are made of foam of expanded and crosslinked polyethylene.

11. Composite structure according to claim 9, characterized in that at least one inner layer (9) comprises an element of static reinforcement.

12.Structure according to claim 11, characterized in that the reinforcing element is made of wood, or material hard plastic.

13.Process for manufacturing a support element, in particular human, in a composite structure, characterized in that - 110 layers of foam are assembled polyethylene expanded and cross-linked by glue stiffening, - Factory (114) by chip removal assembly in composite structure to obtain an external form desired.

14.Procédé de manufacture according to claim 13, characterized in the machining step (114) is performed by machining great speed.

15.Manufacturing method according to claim 13 or 14, characterized in that between the assembling step (110) and the step machining (114), the glued layers are press hardening of the stiffening glue (112).

16.Manufacturing method according to any one of Claims 13 to 15, characterized in that before assembly (110), the layers of foam are precut (108) to obtain a stack blank of the final support member.

17.Manufacturing method according to any one of Claims 13 to 16, characterized in that a heat treatment (116) on the outer surface after the step machining (114).

18.Manufacturing method according to claim 17, characterized in that what the heat treatment (116) comprises the projection of hot air at a temperature of between 80 ° C and 120 ° C, preferably 100 °.

19.Manufacturing method according to any one of Claims 13 to 18, characterized in that reinforcing fibers in the stiffening glue when assembly.

20. Support element characterized in that it comprises a composite structure (1) according to any one of Claims 1 to 12.

21.Nautical vehicle, in particular a kayak (200), characterized in that it is made with a composite structure (1) according to one any of claims 1 to 12.

22.Nautical vehicle according to claim 21, characterized in that as the layer of expanded and crosslinked polyethylene foam forming the sole (216) has a higher density than adjacent layers, in particular equal to 70kg / m3.

23. Watercraft in the form of a kayak according to the claim 21 or 22, characterized in that it comprises a housing passenger (202) generally U-shaped with branches (204) are intended to house the legs of the passenger and the base (206) is intended to house the passenger's trunk.

24.Nautical vehicle in the form of a kayak according to claim 23, characterized in that the bottom (208) of the passenger housing (202) has at the branches (204) a shape anatomically rounded (210), lifting the leg at the level of knee.

25.Nautical vehicle in the form of a kayak according to any one of Claims 21 to 24, characterized in that the stern (212) has a flattened and enlarged shape to improve the lift and stability at the back of the kayak.

26.Nautical vehicle in the form of a kayak according to claim 25, characterized in that it comprises a housing (214) of receiving a sealed receptacle.