FR2598115A1 - Elements tubulaires composites et procedes pour leur fabrication - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT TUBULAIRE RENFORCE DE FIBRES. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN TUBE CYLINDRIQUE 14 EN METAL AYANT UN AXE LONGITUDINAL; UNE COUCHE 32 D'ISOLEMENT ENTOURANT LE TUBE ET ADHERANT A SA SURFACE EXTERNE; UNE COUCHE DE FICHES DE RENFORCEMENT 34 ENTOURANT LE TUBE ET ADHERANT A LA SURFACE EXTERNE DE LA COUCHE D'ISOLEMENT, LA COUCHE DE FIBRES DE RENFORCEMENT CONTENANT UN CERTAIN NOMBRE DE FIBRES INDIVIDUELLES ET INDEPENDANTES DE RENFORCEMENT QUI SONT UNIFORMEMENT PLACEES SUR LA CIRCONFERENCE DU TUBE; ET UNE COUCHE DE RECOUVREMENT 36 ENTOURANT LE TUBE ET ADHERANT A LA SURFACE EXTERNE DE LA COUCHE DE FIBRES DE RENFORCEMENT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX ARBRES DE TRANSMISSION POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention se rapporte généralement à des éléments tubulaires

renforcés de fibres tels que des arbres de transmission pour véhicules et, en particulier, à un arbre de transmission en aluminium renforcé de graphite et à un procédé de production d'un tel arbre de transmission. Pendant la dernière décade, il y a eu un effort continu, dans l'industrie, pour réduire le poids des véhicules afin d'améliorer l'économie de carburant. En 10 plus d'une réduction de dimension et d'une reconception des véhicules pour atteindre l'usage le plus efficace de l'espace disponible, une grande attention a été portée sur la construction de divers composants du véhicule en matériaux d'un poids plus léger. Par exemple, dans le domaine 15 des arbres de transmission, on a proposé de remplacer les arbres conventionnels de transmission en acier par des tubes en aluminium plus léger. Cependant, selon la longueur de l'arbre de transmission et la vitesse maximale à laquelle

il doit être entraîné en rotation, des problèmes de vibra20 tions peuvent se poser.

Tandis que, typiquement, les arbres tubulaires de transmission en acier ou en aluminium sont adéquats pour transmettre les forces de torsion mises en cause, un arbre a tendance à "fouetter" ou à résonner mécaniquement lorsqu'il 25 atteint une certaine vitesse du véhicule, typiquement appelée vitesse critique. En conséquence, afin de surmonter les limites de la vitesse critique d'arbres simples et longs de transmission, on emploie typiquement des sections multiples pour les arbres. Dans ces cas, des sections adjacentes individuelles de l'arbre de transmission sont connectées les unes aux autres par un ensemble à joint universel qui à son tour est supporté par une unité de

montage d'appui fixée au châssis du véhicule.

Afin de recevoir un arbre plus long de transmission 35 de manière à pouvoir éliminer les ensembles des joints universels et les unités de montage de support, on a proposé de renforcer des tubes en métal d'une portion de manchon renforcé de fibres pour augmenter la raideur

axiale de l'arbre sans augmenter sensiblement son poids.

Par exemple, les brevets US N 4 131 701; 4 173 670 et 4 214 932 révèlent tous des arbres de transmission composi5 tes aluminium et fibres o des tubes d'aluminium sont entourés de couches alternées d'une étoffe de fibres de verre tissée imprégnée de résine et de feuilles de renforcement en fibres imprégnées de résine. Les feuilles de renforcement se composent de couches continues en fibres 10 unidirectionnelles de graphite, les fibres de graphite étant agencées à des angles compris entre +5 et +20 par rapport à l'axe longitudinal du tube. Une autre tentative au renforcement d'un arbre métallique et tubulaire de transmission est révélée dans le brevet US N 4 272 971 qui révèle un arbre de transmission o la couche de renforcement de fibres est appliquée à la surface

intérieure d'un tube d'aluminium.

Tandis que les arbres de transmission renforcés de fibres décrits cidessus ont des caractéristiques satis20 faisantes de fonctionnement, ils se sont révélés difficiles

et coûteux à volume élevé.

La pr produire sur une base de production à un ésente invention se rapporte à un arbre unique

30 35

de transmission en aluminium renforcé de fibres ainsi qu'à un procédé unique de production de tels arbres de transmission sur une base de production.

L'arbre de transmission de la présente invention comprend un tube cylindrique en métal ayant un axe longitudinal qui, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, est typiquement construit en aluminium. Une couche d'isolement en un matériau de tissu entoure le tube d'aluminium et adhère à la surface externe du tube. Une couche de renforcement en fibres entoure également le tube et elle adhère à la surface externe de la couche d'isolement. Selon la présente invention, la couche en fibres de renforcement contient un certain nombre de fibres individuelles de renforcement en graphite qui sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal du tube et sont uniformément placées sur la circonférence du tube. Dans l'art antérieur ci-dessus décrit, les fibres en graphite étaient plus particulièrement placées non parallèlement à l'axe longitudinal. Enfin, l'arbre de transmission contient une couche de recouvrement en un matériau de fibres qui entoure le tube et adhère à la surface externe de la

couche de renforcement en fibres.

La présente invention concerne une tentative unique 10 de production d'arbres renforcés de fibres de transmission sur une base de production. Dans le procédé de la présente invention, un certain nombre de tubes cylindriques en métal, chacun ayant un axe longitudinal, sont couplés les uns aux autres en relation bout à bout par un certain 15 nombre d'organes formant tampons en plastique de jonction

pour former une série de tubes en métal s'étendant longitudinalement. La série des tubes en métal est introduite, le long d'un trajet longitudinal, à travers un appareil pour appliquer, au tube les couches individuelles du 20 manchon en fibres composites.

Initialement, la couche d'isolement en matériau

de tissu est appliquée sur la surface externe du tube.

Ensuite, les fibres individuelles de renforcement sont appliquées sur la circonférence du tube de manière que ces 25 fibres individuelles soient parallèles à l'axe longitudinal des tubes. Ensuite, la couche de recouvrement en matériau de fibres est appliquée autour de la surface externe de

la couche de fibres de renforcement.

Tandis que les couches individuelles sont appliquées 30 au tube, un matériau de résine liquide d'ester vinylique est appliqué pour saturer les couches individuelles et l'arbre de transmission auquel sont appliquées les couches saturées traverse alors une matrice de mise en forme à chaud o la résine liquide est durcie pour faire adhérer ferme35 ment les couches individuelles à la série de tubes. Tandis que la série de tubes sur laquelle se trouve le manchon composite durci sort de l'appareil, les tubes sont rompus à chacun des tampons de jonction pour produire un certain nombre d'arbres individuels de transmission renforcés de fibres. Dans certains cas, o un organe de connexion tel qu'une portion d'étrier ou un arbre cannelé doit être soudé à l'extrémité des arbres de transmission, il s'est révélé souhaitable de dénuder une portion extrême choisie de la couche composite de renforcement, de l'arbre de transmission,pour empêcher une dégradation thermique de

- l'extrémité du manchon composite pendant l'opération de 10 soudage.

La présente invention concerne également d'autres

procédés de fabrication des arbres de transmission.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres

buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci 15 apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention

et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un élément tubulaire composite renforcé de fibres de la présente invention, montré pour une utilisation en tant qu'arbre de transmission; - la figure 2 est une vue en coupe fragmentaire 25 faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1, et montrant les couches individuelles qui constituent le mode de réalisation préféré du manchon composite de fibres; - la figure 3 est un schéma montrant un procédé de fabrication de l'élément tubulaire composite de fibres de 30 l'invention sur une base continue o le manchon composite de fibres est formé et durci autour d'une série de tubes individuels en métal temporairement joints ensemble et se déplaçant suivant un trajet longitudinal; - la figure 4 est une vue en élévation latérale 35 d'un élément tubulaire composite renforcé de fibres produit selon le procédé schématiquement illustré à la figure 3; - la figure 5 est un schéma qui illustre un autre procédé d'assemblage de l'arbre de transmission o des manchons individuels composites en fibres, formés et durcis au préalable, sont glissés et fixés de manière adhésive sur un tube en métal associé; et - la figure 6 est un schéma qui illustre un autre procédé de fabrication o un manchon de renforcement de fibres, saturé de résine, préformé et non durci, est

glissé sur un organe de tube en métal et y est subséquemment 10 durci.

En se référant maintenant à la figure 1, elle montre un arbre de transmission 10 qui utilise un élément tubulaire composite selon la présente invention. L'arbre de transmission 10 comprend un manchon composite externe 15 de renforcement en fibres 12 qui entoure et est attaché à l'extérieur d'un tube cylindrique en métal 14. Comme cela est illustré, des premier et second organes de connexion 16 et 18, qui sont illustrés sous la forme de portions d'étrier, sont connectés aux extrémités opposées 20 du tube en métal 14 pour coupler l'arbre de transmission entre un organe menant (non représenté) et un organe mené (non représenté). Tandis que les organes de connexion sont montrés sous la forme de portions d'étrier pour connexion à un ensemble d'un joint universel associé (non représenté), 25 on notera que d'autres types d'organes de connexion comme

par exemple un bout d'arbre cannelé peuvent être utilisés.

Les organes de connexion 16 et 18 sont typiquement fixés aux extrémités du tube en métal 14 par une opération de soudage. Pour empêcher une dégradation thermique du manchon composite 12 lorsque les organes de connexion sont attachés, les extrémités du manchon de renforcement 12 sont espacées vers l'intérieur des extrémités du tube en métal 14 pour former des portions extrêmes exposées 20 et 22 du métal. Comme cela apparaîtra mieux ci-dessous, dans le procédé de fabrication, le manchon de renforcement 12 est initialement formé sur toute la longueur du tube en métal 14 et il est subséquemment enlevé des portions extrêmes 20 et 22 en le rompant circonférentiellement au moyen d'une scie, et en l'écaillant. Dans d'autres procédés de fabrication, le manchon de renforcement 12 est formé de manière à ne pas couvrir, initialement, les portions extrêmes 20 et 22. En se référant à la figure 2, elle montre une section transversale à travers le tube 14 et le mode de

réalisation préféré du manchon composite de renforcement 12.

Typiquement, le tube en métal 14 est un tube cylindrique

en aluminium qui est fabriqué d'une manière conventionnelle.

La longueur, le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube, ainsi que l'alliage particulier d'aluminium dont le tube est formé, peuvent varier d'une application à l'autre, selon les conditions particulières de transmission de 15 puissance de l'arbre de transmission. Dans chaque cas, l'utilisation du manchon composite de renforcement 12 ayant la construction spécifique de la présente invention s'est révélée augmenter suffisamment la raideur axiale du tube en aluminium de manière que le poids du tube puisse être 20 sensiblement réduit en comparaison avec un arbre de transmission tubulaire en aluminium sans le manchon de renforcement. Le manchon composite de renforcement 12 se compose, à la base, de trois sections: une couche s'isolement 32, 25 une couche de renforcement 34 en fibres et une couche de recouvrement 36. Comme on le décrira, dans le procédé préféré de fabrication, les couches individuelles du manchon 12 sont collées les unes aux autres et au tube par

une résine d'ester vinylique.

La couche d'isolement 32 comprend des couches individuelles 32a, 32b et 32c. La première couche d'isolement 32a se compose d'un certain nombre de fils s'étendant longitudinalement d'un matériau de corde qui sont également espacés sur la circonférence du tube. Cette couche n'est pas essentielle au fonctionnement de l'invention mais, comme on le décrira, est prévue en tant qu'indicateur visuel pour éviter un contact d'une lame de scie (non représentée) avec le tube en métal 14 lorsque l'on enlève les portions extrêmes du manchon de renforcement 12 comme on l'a précédemment décrit. Dans le mode de réalisation préféré de l'arbre de transmission, la couche 32a se compose de huit cordes en polyester s'étendant longitudinalement qui

sont également espacées sur la circonférence du tube.

La seconde couche d'isolement 32b se compose de bandes individuelles d'un matériau de tissu mince ressemblant à un tamis qui s'étendent longitudinalement et ont des bords latéraux se chevauchant pour entourer complètement le tube. Cette couche sert à isoler la couche de renforcement de fibres 34, qui est typiquement en graphite, du tube en aluminium 14, car on a trouvé qu'un contact direct entre le graphite et l'aluminium avait pour résultat une 15 corrosion électrolytique non souhaitable. La largeur exacte des bandes individuelles dépendra du nombre de

bandes utilisées, ainsi que du diamètre externe du tube.

Tandis que le nombre de bandes du matériau de tissu que l'on utilise pour entourer le tube peut varier d'une application à l'autre, dans le mode de réalisation préféré, quatre bandes individuelles de matériau de tissu sont utilisées. La troisième couche d'isolement 32c est semblable à la première couche 32a et se compose d'un certain nombre 25 de fils disposés longitudinalement d'une corde de polyester

qui sont uniformément espacés sur la circonférence du tube.

Dans le mode de réalisation préféré, huit fils sont utilisés. Cela n'est de nouveau pas une couche essentielle,

mais elle est prévue pour former et maintenir en place 30 les bandes du matériau de tissu sur le tube en métal 14.

On notera que, tandis que les couches de corde d'isolement 32a et 32c sont montrées sur la figure 2 comme espaçant la couche de tissu d'isolement 32b du tube 14 et de la couche 34 de renforcement de fibres, il y a en réalité un 35 contact entre la couche 32b et le tube 14 et entre la couche 32b et la couche de renforcement 34 dans les régions

entre les fils longitudinaux espacés.

La couche 34 de renforcement de fibres se compose typiquement de graphite et comprend un certain nombre de brins individuels et indépendants de fibresde renforcement ou "filasses" qui, selon la présente invention, sont de préférence placés parallèlement à l'axe longitudinal du tube et uniformément placés autour de la couche d'isolement 32. Chaque filasse se compose d'un nombre prédéterminé de fibres individuelles et disposées longitudinalement de graphite. Le nombre exact des filasses de graphite que '10 l'on utilise dépendra du nombre de fibres individuelles placées dans chaque filasse et de la quantité totale de renforcement que l'on souhaite. Dans un mode de réalisation préféré, on utilise 115 filasses de fibres de graphite

disposées longitudinalement, chaque filasse se composant 15 de 36.000 fibres individuelles en graphite.

La couche de recouvrement ou protectrice 36 comprend des couches individuelles 36a, 36b et 36c et sert de moyen pour retenir les brins longitudinaux de graphite de la couche 34 à proximité du tube en métal 14. La première couche -20 de recouvrement 36a se compose d'un enveloppement circonférentiel de brins en fibresde verre. Le nombre d'enveloppements circonférentiels par longueur donnée du tube dépendra de la quantité de graphite qui a été appliquée au tube ainsi que du nombre de fibres individuelles de verre incorporées 25 dans chaque brin. Dans le mode de réalisation préféré, chaque brin se compose de 1.800 fibres de verre et entoure le tube pour produire vingt enveloppements

pour 2,54 cm longitudinalement.

La seconde couche de recouvrement 36b est un autre 30 enveloppement circonférentiel, comme celui de la première couche de recouvrement 36a mais avec une corde de polyester, d'un type semblable à celui utilisé dans les première et et troisième couches d'isolement 32a et 32c. Il faut noter que les couches 36a et 36b, bien qu'illustrées comme des 35 couches se recouvrant, ne forment pas, à l'oeil, des couches séparées, car les brins d'un enveloppement tomberont typiquement entre les brins de l'autre, donc les couches 40

et 42 apparaîtront, visuellement, comme une seule couche.

La troisième couche de revêtement 36c, qui est la couche la plus externe du manchon 12, est appliquée d'une manière semblable à et est identique, par ses caractéristiques de matériau, à la couche d'isolement 32b, et forme un recouvrement en tissu externe qui produit une

surface externe lisse sur l'arbre de transmission.

En se référant maintenant à la figure 3, elle montre schématiquement un appareil 40 pour former des 10 éléments tubulaires composites du type illustré à la figure 2 et une base continue. Comme le montre la figure 3, un certain nombre de tubes en métal, montrés en 14a, 14b, 14c, 14d, sont interconnectés en relation bout à bout par un certain nombre d'organes formant tampons 42. Les organes formant tampons 42,qui sont typiquement construits en une matière plastique, sont illustrés comme étant à deux extrémités, avec une portion de bride annulaire 44 en saillie placée au centre, ayant un diamètre externe plus grand que le diamètre externe des tubes. Comme on le décrira, la portion de bride en saillie 44, après application de chaque couche du manchon composite et son durcissement sur les tubes, forme une portion annulaire surélevée dans le manchon, qui sert de référence visuelle pour

définir l'emplacement spécifique auquel les tubes doivent 25 être sciés pour les séparer.

L'appareil 40 comprend un certain nombre de stations individuelles d'application qui, comme on le décrira en plus de détail ci-dessous, sont utilisées pour appliquer les divers matériaux requis pour former le manchon en 30 fibres composite sur le tube d'aluminium. L'appareil comprend également une paire de rouleaux de traction 46 et 48 pour tirer la série longitudinale de tubes à travers l'appareil le long d'un trajet longitudinal à une vitesse prédéterminée. Comme le montre la figure 3, à une première station 50, est appliquée la première couche d'isolement 32a de corde s'étendant longitudinalement et circonférentiellement espacée. De la corde d'un certain nombre de rouleaux 52 traverse un moyen de guidage 54 et un moyen d'application 56 qui peuvent être formés de poulies ou analogues, pour une mise en place sur le tube 14. Bien que quatre rouleaux soient illustrés, huit rouleaux sont utilisés dans le mode de réalisation préféré de l'invention. De même, tandis qu'ils ont la forme de rouleaux effilés ou bobines, les bobines utilisées sont de préférence du type alimenté par le centre, de manière que la dernière spire soit à 0io l'extérieur et que des rouleaux supplémentaires puissent

être connectés sans interrompre le processus.

Alors, à une seconde station 58, est appliquée la seconde couche d'isolement 32b de bandes de matériau de tissu. Comme on peut le voir, la couche 32b est appliquée 15 en quatre segments. A la seconde station 58, le matériau de la seconde couche 32b est appliqué par les rouleaux 60 et 62. Tandis que cela n'est pas représenté sur le dessin, les rouleaux 62 sont de préférence placés le long d'une ligne qui est perpendiculaire à la ligne le long de laquelle 20 sont placés les rouleaux 60. Les bandes individuelles sont sollicitées en conformance avec la forme du tube 14 par

un préformeur conique 64.

Ensuite, à une troisième station 66, la troisième couche d'isolement 32c de la corde est appliquée pour former 25 la couche de tissu 32b autour du tube 14. Comme avec en première station 50, la corde d'un certain nombre de rouleaux 68 traverse un moyen de guidage 70 et un moyen d'application

72 pour venir en position autour du tube 14.

En une quatrième station 74, à peu près la moitié

de la couche de renforcement de fibres 34 est appliquée.

Un groupe de rouleaux 76 est prévu, qui bien qu'illustré au nombre de six pour la simplicité, atteint en réalité à peu près la moitié du nombre total de filasses de graphite à appliquer. Les filasses fournies par les rouleaux 76 traversent des ouvertures individuelles dans une bague 78

de mise en forme en conformité avec la forme du tube 14.

Alors, à une cinquième station 80, un mélange résineux est fourni d'un réservoir 82 par une ligne 84 à une extrémité de distribution 86 d'o il enduit la première moitié de la couche 34 de renforcement de fibres et la couche sous-jacente d'isolement 32. Le mélange résineux contenu dans le réservoir 82 est de préférence un mélange résineux d'ester vinylique du type disponible sous la dénomination commerciale Derakane. Un mélange résineux approprié est commercialisé 10 par Dow Chemical of Joliet, Illinois sous le numéro de pièce 411-35. De plus, tout mélange résineux conventionnel peut être utilisé, bien qu'il doive être choisi parmi ceux qui restent flexibles après durcissement. Bien que cela ne soit pas représenté sur les dessins, un catalyseur ou durcisseur peut être mélangé au mélange résineux peu avant

application du mélange au manchon partiellement formé.

A une sixième station 88, le restant du nombre souhaité de filasses de graphite est appliqué par un groupe de rouleaux90, par l'intermédiaire d'une bague de mise en 20 forme 92 en conformité avec le tube 14 et, à une septième station 94, ils sont de nouveau enduits du mélange résineux du réservoir 82, par une ligne 96 et une extrémité de

distribution 98.

Une huitième station 100 et une neuvième station 102 25 comprennent une tête de centrifugation 104 ayant des rouleaux 106 et 108 pour enrouler circonférentiellement

des couches de recouvrement 36a et 36b respectivement.

Bien entendu, on peut prévoir plus d'une telle tête de centrifugation 104, et plus d'un simple rouleau peut être 30 utilisé pour appliquer les couches 36a et 36b. Comme cela est illustré, la tête 104 contient le matériau de fibres de verre de la première couche de recouvrement 36a sur le

rouleau 106 et le matériau de corde de polyester de la seconde couche de recouvrement 36b sur le rouleau 108.

Comme on l'a précédemment décrit, les couches 36a et 36b sont des enveloppements circonférentiels qui, dans le mode de réalisation préféré, sont appliqués à raison d'environ vingt pour 2,54 cm. A une dixième station 110, le mélange résineux du réservoir 82 est de nouveau appliqué,

par une ligne 112 et une extrémité de distribution 114.

Alors, à une onzième station 116, la couche finale,

- 5 la troisième couche de recouvrement 36c est appliquée.

Un groupe de rouleaux 118 contient un matériau de tissu identique à celui contenu par les rouleaux-60, lequel matériau est sollicité en conformité avec le tube 14 par un préformeur conique 120. Un groupe de rouleaux 122 10 contient un matériau de tissu identique à celui contenu sur les rouleaux 62, lequel matériau est sollicité en conformité avec le tube 14 par une entrée conique 124 d'une matrice chauffée de mise en forme 26. Comme cela était le cas avec les rouleaux 60 et 62, les rouleaux 118 ' 15 et 122 sont de préférence placés le long de lignes perpendiculaires. La matrice de mise en forme 126 forme non seulement la surface de l'ensemble continu de l'arbre de transmission, mais produit également une chaleur appropriée pour effectuer un durcissement rapide du mélange résineux 20 tandis que la série des arbres de transmission est tirée

b travers l'appareil 40.

La chaîne continue d'éléments tubulaires composites est alors coupée à la portion de bride en saillie 48 et est dénudée d'une manière décrite cidessus pour former 25 1-es portions extrêmes exposées en métal 20 et 22, o peuvent être attachés des organes appropriés de connexion par un soudage conventionnel. L'élément tubulaire composite produit par le procédé de la figure 3 est montré à la

figure 4 avant fixation des organes de connexion.

On notera que d'autres procédés peuvent être utilisés pour produire un arbre de transmission en aluminium renforcé de fibres selon les caractéristiques principales de la présente invention. Par exemple, la figure 5 illustre schématiquement un procédé o un manchon raide, préformé, 35 prédécoupé et durci au préalable 130 de renforcement d'une longueur prédéterminée est prévu, ayant un diamètre interne légèrement plus grand que le diamètre externe du tube en métal 14.Comme cela est illustré sur la figure 5, le manchon de renforcement 130 est glissé en position sur un tube en métal 132 auquel a été appliquée une couche de

colle 134.

Divers types de colles ou d'agents collants peuvent être utilisés pour la colle 134. Un tel adhésif de structure que l'on peut utiliser est commercialement connu sous le nom de Metalbond 1133, et c'est un matériau époxy modifié par un élastomère vendu par Narmco Division de 10 Celanese Corp, New York, New York. De tels adhésifs

peuvent être appliqués au pinceau ou par pulvérisation.

La figure 6 illustre schématiquement un autre procédé de production d'un élément tubulaire composite selon l'invention, o un manchon 140 renforcé de fibres saturé d'une résine non durcie, mais produit à la longueur appropriée, est glissé sur un tube en métal 142 et est subséquemment durci pour coller le manchon 140 au tube 142 en métal. Si on le souhaite, un adhésif de structure approprié peut être utilisé pour aider à coller le manchon 20 au tube. Sur la figure 6, le manchon 140 renforcé de fibres est formé sur un mandrin 148 et il est saturé de la résine d'un réservoir 150 par une ligne 152 et une extrémité de distribution 154, ou par tout autre moyen pratique, comme au pinceau ou par pulvérisation. Comme cela est illustré, le manchon de renforcement 140 comprend trois couches, une couche interne en un matériau d'isolement

appliquée par des rouleaux 156, une couche intermédiaire d'une fibre de renforcement s'étendant longitudinalement, appliquée par des rouleaux 158 et une couche externe d'un 30 matériau de recouvrement appliquée par des rouleaux 160.

Comme le montre la figure 7, il y a une alimentation de tubes en métal 142, sur chacun desquels est placé un organe 140 formant manchon de renforcement, en le faisant glisser du mandrin 148 sur le tube 142, o il est sollicité 35 en position par application de forces circonférentielles 162 de toute manière pratique, par exemple en tirant pardessus une matrice de mise en forme. Alors, l'organe de

renforcement 140 est durci en place sur le tube en métal 142, soit par le passage du temps sans application de chaleur ou par application de chaleur de toute manière pratique.

15 20

- 25 Le mode de réalisation précis du manchon de renforcement utilisé dans les procédés illustrés sur les figures et 6 peut différer de la construction montrée à la figure 2 et obtenue par le procédé de la figure 3. Par exemple, les première et troisième couches d'isolement 32a et 32c de la figure 2, qui donnent une indication visuelle du dénudage des extrémités du tube dans le procédé de la figure 3, ne seront pas requises dans les procédés des figures 5 et 6 car les manchons de renforcement sont formés à la bonne longueur avant application au tube en métal. De plus, dans certains cas, la seconde couche d'isolement 32b peut également ne pas être nécessaire car la colle utilisée pour retenir un manchon précédemment formé, durci ou non durci de renforcement sur un tube en métal peut en elle-même former une couche appropriée d'isolement entre le graphite etl'aluminium. De même, la couche la plus externe de recouvrement 36c de la figure 2, qui est prévue pour former une surface extérieure lisse,n'est pas d'une nécessité absolue, ni l'utilisation de deux matériaux différents, illustrés comme couches de recouvrement 36a et 36b,pour retenir la couche primaire de fibres de renforcement 34 en place.

R E V END I C A T I 0 N S

1.- Elément tubulaire renforcé de.fibres,caractérisé en ce qu'il comprend un tube cylindrique en métal (14) ayant un axe longitudinal; une couche (32) d'isolement entourant ledit tube et adhérant à la surface externe dudit tube; une couche (34) en fibres de renforcement entourant ledit tube et adhérant à la surface externe de ladite couche d'isolement, ladite couche de fibres de renforcement comprenant un certain nombre de fibres individuelles et indépendantes de renforcement qui sont uniformément placées sur la circonférence dudit tube; et une couche de recouvrement (36) entourant ledit tube et adhérant à la surface externe de ladite couche de

fibres de renforcement.

2.- Elément tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres précitées de renforcement

sont parallèles à l'axe longitudinal.

3.- Elément tubulaire renforcé de fibres,caractérisé en ce qu'il comprend: un tube cylindrique en métal (14) ayant un axe longitudinal; une couche (32) d'isolement en un matériau de tissu 25 entourant ledit tube et adhérant à la surface externe dudit tube; une couche de fibres de renforcement (34) entourant ledit tube et adhérant à la surface externe de ladite couche d'isolement, ladite couche de fibres de renforcement 30 comprenant un certain nombre de fibres individuelles de renforcement, parallèles audit axe longitudinal et uniformément placées sur la circonférence dudit tube; et une couche de recouvrement (36) en un matériau de

fibres entourant ledit tube et adhérant à la surface externe 35 de ladite couche de fibres de renforcement.

4.- Elément tubulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche précitée d'isolement (32b) comprend un certain nombre de bandes s'étendant longitudinalement d'un matériau de tissu qui sont placées sur la circonférence du tube, les bandes adjacentes ayant des bords latéraux se chevauchant de manière que la surface externe du tube soit complètement entourée par lesdites bandes. 5.- Elément tubulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche précitée d'isolement (32a) comprend une première couche d'isolement consistant en un certain nombre d'organes formant cordes s'étendant longitudinalement et circonférentiellement espacés, adhérant à la surface externe du tube, une seconde couche d'isolement 15 en un matériau de tissu adhérant à et entourant ladite première couche d'isolement et une troisième couche d'isolement d'organes formant cordes s'étendant longitudinalement et circonférentiellement espacés, adhérant à

la surface externe de la seconde couche d'isolement.

6.- Elément tubulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (36) de recouvrement comprend un matériau de corde de fibres de verre enroulé

circonférentiellement sur la circonférence du tube.

7.- Elément tubulaire selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce que la couche de recouvrement (36) comprend une première couche de recouvrement en un matériau de fibres de verre qui est enrouléecirconférentiellement sur et adhérant à la couche de fibres de renforcement, une seconde couche de recouvrement d'organes formant cordes 30 enroulée circonférentiellement autour et adhérant à la première couche de recouvrement et une troisième couche de recouvrement d'un matériau de tissu adhérant à et

entourant ladite seconde couche de matériau de recouvrement.

8.- Elément tubulaire selon la revendication 3, 35 caractérisé en ce que le tube en métal (14) précité est

construit en aluminium.

9.- Elément tubulaire selon la revendication 3,

caractérisé en ce que la couche (34) en fibres de renforcement contient des fibres de graphite.

10.- Procédé de production d'un élément tubulaire renforcé de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un tube cylindrique en métal ayant un axe longitudinal; (b) appliquer une couche d'isolement sur la 10 surface externe du tube en métal; (c) appliquer une couche de fibres de renforcement sur la surface externe de la couche d'isolement en plaçant un certain nombre de fibres individuelles et indépendantes de renforcement, disposées uniformément sur la circonfé15 rence du tube; (d) appliquer une couche de recouvrement sur la surface externe de la couche de fibres de renforcement; (e) appliquer un matériau de résine liquide sur la couche d'isolement, la couche de fibres de renforcement 20 et la couche de recouvrement; et (f) durcir le matériau de résine liquide pour faire fermement adhérer la couche d'isolement, la couche de renforcement et la couche de recouvrement sur le tube

pour former un manchon renforcé de fibres.

11.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape (c) contient l'étape de placer les fibres individuelles de renforcement parallèlement à

l'axe longitudinal du tube.

12.- Procédé de production d'un élément tubulaire 30 renforcé de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un tube cylindrique en métal ayant un axe longitudinal; (b) appliquer une couche d'isolement d'un matériau 35 de tissu sur la surface externe du tube en métal; (c) appliquer une couche de fibres de renforcement autour de la surface externe de la couche d'isolement en plaçant un certain nombre de fibres individuelles de renforcement parallèlement à l'axe longitudinal du tube et uniformément disposées sur la circonférence du tube; (d) appliquer une couche de recouvrement d'un 5 matériau de fibres sur la surface externe de la couche de fibres de renforcement; (e) appliquer un matériau de résine liquide sur la couche d'isolement, la couche de renforcement et la couche de recouvrement; et (f) durcir le matériau de résine liquide pour faire fermement adhérer la couche d'isolement, la couche

de fibres de renforcement et la couche de recouvrement sur le tube pour former un manchon renforcé de fibres.

13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé 15 en ce qu'il comprend, à la suite de l'étape (a), l'étape de fournir le tube en métal le long d'un trajet longitudinal et en ce que les étapes (b) à (e) sont accomplies

tandis que le tube se déplace sur un trajet longitudinal.

14.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé 20 en ce qu'il comprend, à la suite de l'étape (f), l'étape d'enlever une partie choisie du manchon renforcé de fibres d'au moins une extrémité de l'élément tubulaire

pour obtenir une surface exposée du métal.

15.- Procédé de production d'éléments tubulaires 25 renforcés de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un certain nombre de tubes cylindriques en métal, chacun ayant un axe longitudinal; (b) joindre les tubes en métal pour former une 30 série longitudinale de tubes en métal; (c) fournir la série de tubes joints en métal le long d'un trajet longitudinal; et (d) appliquer une couche de fibres de renforcement autour de la surface externe des tubes joints en métal 35 tandis que les tubes se déplacent suivant un trajet longitudinal; et (e) rompre la série de tubes pour produire un certain nombre d'éléments tubulaires individuels renforcés

de fibres.

16.- Procédé de production d'éléments tubulaires renforcés de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un certain nombre de tubes cylindriques en métal, chacun ayant un axe longitudinal; (b) joindre les tubes en métal par un certain nombre d'organes formant tampons de jonction pour former 10 une série longitudinale de tubes en métal; (c) fournir la série de tubes joints en métal le long d'un trajet longitudinal; (d) appliquer une couche de fibres de renforcement autour de la surface externe des tubes joints en métal 15 tandis que les tubes se déplacent suivant un trajet longitudinal; (e) appliquer un matériau de résine liquide à la couche de fibres de renforcement; (f) durcir le matériau de résine liquide pour faire fermement adhérer la couche de fibres de renforcement et la série de tubes pour former un manchon renforcé de fibres; et (g) rompre la série de tubes à chacun des tampons

de jonction pour produire un certain nombre d'éléments 25 tubulaires individuels renforcés de fibres.

17.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape (d) comprend l'étape d'appliquer initialement une couche d'isolement d'un matériau de tissu sur la surface externe des tubes et o la couche de renforcement

est appliquée à la surface externe de la couche d'isolement.

18.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape (d) comprend l'étape d'appliquer subséquemment une couche de recouvrement d'un matériau fibreux sur la surface externe de la couche de fibres de renforcement. 35 19.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape (d) comprend l'étape de placer uniformément un certain nombre de fibres individuelles de renforcement sur a18 circonférence du tube de manière que les fibres individuelles de renforcement soient parallèles à l'axe

longitudinal des tubes.

20.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend, subséquemment à l'étape (g), l'étape d'enlever une partie choisie du manchon renforcé de fibres d'au moins une extrémité de l'élément tubulaire

pour former une surface extrême exposée en métal.

21.- Procédé de production d'un élément tubulaire 10 renforcé de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un tube cylindrique en métal; (b) former un manchon préformé renforcé de fibres; (c) placer le manchon renforcé de fibres sur le 15 tube en métal; et

(d) fixer le manchon au tube.

22.- Procédé de production d'un élément tubulaire renforcé de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) former un tube cylindrique en métal; (b) former un manchon préformé renforcé de fibres imprégné d'une résine durcie; (c) appliquer un adhésif à une portion de la surface externe du tube en métal; et (d) placer le manchon renforcé de fibres sur le tube en métal à proximité de l'adhésif pour fixer le

manchon au tube.

23.- Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le manchon renforcé de fibres prévu à l'étape (b) 30 comprend un certain nombre de fibres individuelles de renforcement qui sont parallèles à l'axe longitudinal du manchon. 24.- Procédé de production d'un élément tubulaire renforcé de fibres, caractérisé en ce qu'il comprend les 35 étapes de: (a) former un tube cylindrique en métal; (b) former un manchon préformé renforcé de fibres, imprégné d'un matériau de résine non durcie et durcissable; (c) placer le manchon renforcé de fibres non durcies sur le tube en métal; et (d) durcir la résine durcissable pour faire

fermement adhérer le manchon au tube.

25.- Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que le manchon renforcé de fibres prévu 10 à l'étape (b) comprend un certain nombre de fibres individuelles de renforcement qui sont parallèles à l'axe

longitudinal du manchon.