FR2659933A1 - Systeme de reprise de contraintes longitudinales a l'extremite d'une structure souple, et son procede de fabrication. - Google Patents

Abstract

La reprise des contraintes longitudinales à l'extrémité d'une structure souple (10), telle qu'une enveloppe cylindrique d'un ballon aérostatique, est réalisée par des élingues (24), au travers d'un ensemble de frettes (22). La structure souple (10) comprend un bord d'extrémité transversal renforcé (30) et la partie attenante à ce bord est enroulée sur une première frette (28). Les deux épaisseurs de cette partie de la structure souple, placées entre la première frette (28) et le bord (30), sont pincées entre deux deuxièmes frettes (32) par les élingues (24), qui forment des boucles renfermant les deuxièmes frettes (32) et se croisent entre ces dernières et la première frette (28).

Description

SYSTEME DE REPRISE DE CONTRAINTES LONGITUDINALES A L'EX
TREMITE D'UNE STRUCTURE SOUPLE, ET SON PROCEDE DE FABRI
CATION.

DESCRIPTION
L'invention concerne un système de reprise de contraintes longitudinales à l'extrémité d'une structure souple telle qu'une enveloppe cylindrique de ballon aérostatique. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel système.

Certains ballons aérostatiques de conception récente sont conçus pour supporter des pressions internes très élevées. Ils présentent généralement la forme d'un cylindre terminé par une partie sensiblement hémis sphérique à chacune de ses extrémités. L'enveloppe de ces ballons est réalisée par soudage bord à bord de bandes rectangulaires appelées fuseaux. La partie cylindrique de l'enveloppe est entourée par des frettes circonférentielles disposées à intervalle régulier et entre lesquelles l'enveloppe forme des lobes séparés, lors du gonflage.

Dans les ballons aérostatiques de ce type, les bandes rectangulaires sont réalisées en un matériau qui présente une résistance beaucoup plus élevée dans le sens longitudinal que dans le sens circonférentiel.

Ce résultat peut notamment être obtenu au moyen d'un film de polyéthylène comportant une armature interne tissée dont les fils de chaîne, orientés longitudinalement, sont des fils de polyéthylène à haute tenacité, tels que les fils HP-PE "Dyneema" (marque déposée) SK60.

La trame de l'armature tissée, orientée circonférentiellement, peut être formée par des fils ou des bandes en polyéthylène normal.

Dans un tel ballon cylindrique à pression interne très élevée, la principale difficulté concerne la réalisation des extrémités sensiblement hémisphériques et, plus précisément, la transmission aux pièces polaires constituant les deux extrémités du ballon, des contraintes longitudinales très élevées supportées par l'enveloppe.

Comme l'illustre notamment le document FR-A2 605 065, la solution utilisée jusqu'à présent consiste à prolonger les fuseaux rectangulaires jusqu'aux pièces polaires, et à les accrocher sur ces pièces.

Cependant, ce type de solution conduit à donner aux pièces polaires une masse et un encombrement qui en interdisent l'utilisation sur des ballons de grande dimension. De plus, le coût de mise en oeuvre industrielle est très élevé.

Toute autre solution, impliquant l'utilisation d'enveloppes distinctes dans la zone cylindrique du ballon et dans les zones d'extrémité sensiblement hémisphériques, avait jusqu'à présent été écartée, compte tenu des difficultés posées par ta reprise des contraintes longitudinales très élevées entre ces différentes enveloppes. Ainsi, la tension longitudinale supportée par l'enveloppe cylindrique peut atteindre environ 450 000 N/m, alors qu'un assemblage par soudure ou collage ne résiste pas actuellement à une valeur de tension supérieure à 10 000 N/m.

L'invention a précisément pour objet un système de reprise de contraintes longitudinales original, permettant notamment de transmettre à des pièces polaires très simplifiées et allégées d'un ballon aérostatique la totalité des contraintes longitudinales supportées par l'enveloppe cylindrique, sans passer par les parties de l'enveloppe assurant l'étanchéité dans les zones d'extrémité sensiblement hémisphériques.

L'invention a aussi pour objet un système de reprise de contraintes longitudinales pouvant être utilisé dans d'autres applications, et notamment sur toute structure souple tendue telle qu'une voile, une architecture souple, etc..

Conformément à l'invention, ces résultats sont obtenus au moyen d'un système de reprise de contraintes longitudinales à L'extrémité d'une structure souple, caractérisé par le fait qu'il comprend : - un bord transversal d'extrémité renforcé formé sur
la structure souple ; - au moins une première frette d'extrémité sur laquelle
est enroulée une partie de la structure souple atte
nante au bord d'extrémité renforcé ; - au moins une deuxième frette d'extrémité placée à
l'extérieur de ladite partie de la structure souple
enroulée sur la première frette d'extrémité, entre
cette dernière et le bord d'extrémité renforcé ; et - des élingues de reprise de contraintes réparties le
long de l'extrémité de la structure souple, chaque
élingue formant une boucle qui contient la deuxième
frette d'extrémité, traverse ladite partie de la
structure souple de part et d'autre de cette deuxième
frette, et se croise entre cette dernière et la pre
mière frette d'extrémité.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le système de reprise de contraintes comprend une seule première frette d'extrémité et deux deuxièmes frettes d'extrémité, placées de part et d'autre de ladite partie de la structure souple, la boucle formée par chaque élingue contenant les deux deuxièmes frettes d'extrémité et chaque élingue passant dans quatre trous formés dans ladite partie de la structure souple.

Le bord d'extrémité renforcé peut notamment comprendre un ourlet cousu et des bandes de renfort fixées sur les deux faces de ce bord d'extrémité. Lorsque la structure souple présente au moins une couche superficielle en un matériau fusible, ce bord d'extrémité renforcé est de préférence délimité par un bourrelet soudé.

Dans une application particulièrement avantageuse de l'invention, la structure souple forme une enveloppe cylindrique d'un ballon aérostatique, toutes les élingues de reprise de contraintes étant fixées, à leur extrémité opposée aux première et deuxième frettes, sur un anneau de reprise de contraintes formant l'extrémité du ballon, une enveloppe étanche d'extrémité étant placée à l'intérieur des élingues et soudée sur l'enveloppe cylindrique, en retrait par rapport à ladite partie attenante au bord d'extrémité renforcé.

Dans cette configuration, la transmission des contraintes longitudinales entre l'enveloppe cylindrique et l'anneau de reprise des contraintes est assurée par les élingues, de telle sorte que les enveloppes d'extrémité ne supportent que des efforts relativement faibles.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel système de reprise de contraintes. Ce procédé est caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : - réalisation du bord d'extrémité renforcé sur la
structure souple ; - formation de trous de passage pour les élingues dans
la partie de la structure souple attenante au bord
d'extrémité renforcé ; - positionnement de la première frette et de la deu
xième frette de part et d'autre de ladite partie de
la structure souple, parallèlement au bord
d'extrémité renforcé, chaque frette étant placée
entre deux trous de passage successifs différents
pour une élingue donnée ; - laçage des élingues dans les trous de passage.

Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue de face représentant de façon très schématique l'une des extrémités d'un ballon aérostatique de forme cylindrique terminé par des parties sensiblement hémisphériques, dans lequel la reprise des contraintes longitudinales entre l'enveloppe délimitant la partie cylindrique et des anneaux d'extrémité est assurée par des systèmes réalisés conformément à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe selon un plan orienté radialement par rapport à l'axe du ballon, illustrant à plus grande échelle le système de reprise de contraintes longitudinales conforme à l'invention ;;
- la figure 3 est une vue en perspective illustrant de façon très schématique la réalisation de plusieurs élingues adjacentes au moyen d'un même cà- ble ;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une extrémité de l'un des panneaux rectangulaires formant l'enveloppe cylindrique du ballon, après que des bandes de renfort aient été cousues aux extrémités de ce panneau, sur laquelle l'épaisseur des matériaux constituant le panneau et les bandes de renfort a été volontairement exagérée ;
- les figures 5a a 5f sont des vues en coupe longitudinale comparables à la figure 4 illustrant schématiquement les étapes successives de fabrication du système de reprise de contraintes selon l'invention à l'une des extrémités du panneau ; et
- la figure 6 illustre schématiquement le principe d'une machine de laçage pouvant être utilisée pour mettre en place les élingues servant à reprendre les contraintes longitudinales aux extrémités de chacun des panneaux formant l'enveloppe cylindrique du ballon, conformément à l'opération illustrée sur la figure 5f.

La figure 1 représente la partie supérieure d'un ballon aérostatique, de forme généralement cylindrique, terminé par des parties de forme sensiblement hémisphérique.

L'étanchéité d'un tel ballon est assurée principalement par une enveloppe intérieure (non représentée), dont la protection est assurée par une enveloppe extérieure, qui est la seule à être représentée sur les figures. Dans la totalité du texte, le mot "enveloppe" désigne cette enveloppe extérieure.

Dans la partie cylindrique du ballon l'enveloppe extérieure est constituée par une structure souple 10, maintenue à intervalles réguliers par des frettes circulaires identiques 12, centrées sur l'axe du ballon
Entre ces frettes 12, la structure souple 10 forme des lobes successifs lorsque le ballon est rempli d'un gaz sous pressian tel que de l'hélium.

La structure souple 10 est formée par la soudure bord à bord de plusieurs panneaux ou fuseaux rectan glaires.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention illustré à plus grande échelle sur la figure 4, chacun des fuseaux est constitué par un film de polyéthylène 14 comportant une armature interne tissée. Cette armature comprend des fils de channe 16 en polyéthylène haute ténacité, orientés selon une direction longitudina- le, c'est-à-dire parallèlement à l'axe du ballon, et des fils ou des bandes de trame en polyéthylène normal, orientés selon une direction circonférentielle, c'est-àdire parallèlement aux frettes 12. Les fils 16 en polyéthylène haute ténacité sont avantageusement du type HP-PE "Dyneema" (marque déposée) SK60.

L'intérêt de cette structure 10 découle des caractéristiques exceptionnelles des fibres à haute ténacité qui constituent les fils de chaîne de son armature. En effet, la tension supportée par ces fibres peut atteindre une valeur de 450 000 N/m. Ils permettent donc au ballon de supporter des pressions bien supérieures aux valeurs limites habituelles.

Conformément à l'invention, les contraintes longitudinales très élevées supportées par la structure souple 10 sont reprises à chacune des extrémités de cette structure par des systèmes de reprise de contraintes longitudinales 20. Ces systèmes 20 transmettent intégralement les contraintes longitudinales à des élingues 24, qui transmettent à leur tour ces contraintes à deux anneaux 26 de reprise de contraintes, placés respectivement à chacune des extrémités du ballon.

Chacun des anneaux 26 est relié, par des sangles 27 régulièrement réparties, à un bloc d'ancrage étanche 29. Des sangles 31 relient les deux blocs d'ancrage 29, de façon à maintenir constante la distance qui les sépare. Le bloc d'ancrage inférieur (non représenté) est équipé de moyens appropriés pour effectuer le gonflage du ballon. Les blocs d'ancrage 29 servent notamment à fixer de façon étanche les deux extrémités de l'enveloppe intérieure (non représentée) du ballon.

L'étanchéité de l'enveloppe extérieure est complétée, dans chaque partie sensiblement hémisphérique du ballon, par une enveloppe étanche d'extrémité 35 dont un bord est soudé à l'intérieur de la structure souple 10, à proximité du système 20 de reprise de contraintes longidutinales, et dont le bord opposé est fixée de façon étanche sur le bloc d'ancrage 29.

Dans cette configuration, il est important d'observer que les enveloppes étanches d'extrémité 35, ainsi que leurs fixations sur la structure souple 10 et sur les blocs d'ancrage 29, ne supportent pas les contraintes longitudinales élevées engendrées dans la structure 10, puisque ces contraintes sont transmises aux anneaux 26 de reprise de contraintes par les élingues 24, au travers du système 20 de reprise de contraintes longitudinales.

Le système de reprise de contraintes 20 comprend un ensemble de frettes 22 sur lequel s'accrochent, d'une part, l'extrémité de la structure souple 10 et, d'autre part, les élingues de reprise de contraintes 24. De plus, un bord transversal (ou circonférentiel) d'extrémité renforcé 30 est formé à l'extrémité de la structure souple 10.

Dans le mode de réalisation de l'invention illustré plus précisément sur la figure 2, l'ensemble de frettes 22 comprend une première frette d'extrémité 28 sur laquelle est enroulée la partie de la structure souple 10 attenante au bord d'extrémité renforcé 30.

L'ensemble de frettes 22 comprend de plus deux deuxièmes frettes 32 qui sont placées de part et d'autre des deux épaisseurs de la structure souple contournant la première frette 28, entre cette première frette et le bord d'extrémité renforcé 30
Chacune des élingues 24 de reprise de contraintes forme une boucle qui contient les deux deuxièmes frettes 32 et traverse des trous ou fentes 48 (figures 5e et 5f) préalablement formés dans la structure souple 10. Pour former cette boucle, les deux brins de chaque élingue 24 se croisent entre les deux deuxièmes frettes 32 et la première frette 28.

Les élingues 24 sont régulièrement réparties sur toute la périphérie de l'extrémité de la structure souple 10. Le pas des écarts entre les élingues 24 voisines dépend des caractéristiques de l'ensemble de frettes 22. En effet, afin de ne créer qu'une légère déformation de la structure souple sous l'effet des contraintes supportées par cette dernière, ce pas est d'autant plus important que la tension de l'ensemble de frettes 22 est élevée.

Comme les fils longitudinaux de l'armature tissée de la structure souple constituant l'enveloppe 10, les élingues 24 doivent pouvoir supporter une tension très élevée. Pour cette raison, elles sont également fabriquées en fils à haute ténacité telles que des fibres "Dyneema" (marque déposée) SK60. Ainsi, chaque élingue peut être formée de fils retors, qui ont pour avantage de présenter une grande facilité d'emploi mais qui conduisent à une perte de ténacité et à un coût élevé. Chaque élingue 24 peut également être formée de fils parallèles, protégés par un guipage.

Chacune des élingues 24 de reprise de contraintes peut être réalisée indépendamment des élingues voisines, sous la forme d'un ou plusieurs enroulements de fils résistants. Cette configuration a cependant pour inconvénient de nécessi-ter une grande précision dans la réalisation de chaque élingue et de poser des problèmes de fermeture de l'élingue. En effet, un noeud, même élaboré, entraîne toujours une diminution importante de la résistance du fil à la rupture.

Pour cette raison, il est préférable, comme l'illustre la figure 3, de réaliser en continu plusieurs élingues 24 voisines au moyen d'un seul câble, sous la forme d'enroulements multiples. La fixation de la première extrémité du câble sur l'anneau 26 de reprise de contraintes est alors réalisée par friction en effectuant plusieurs tours (3 à 5) d'enroulements autour de cet a-nneau. On réalise ensuite un premier laçage sur l'ensemble de frettes 22, puis on fait passer le câble sur l'anneau 26 avant d'exécuter un second laçage. Après un certain nombre de va-et-vient entre l'ensemble de frettes 22 et l'anneau 26, on fixe l'autre extrémité du câble sur cet anneau 26, en effectuant à nouveau quelques tours d'enroulements autour de cet anneau.

Enfin, on réalise une liaison simple 33 de cette extrémité du câble sur l'autre extrémité.

Dans cette dernière configuration, l'équilibrage des efforts supportés par les élingues réalisées à partir d'un même câble est réalisé de façon automatique. Par ailleurs, les efforts de frottement exercés entre les tours d'enroulements du câble formant les élingues et l'anneau 26 permettent d'éviter des tensions importantes à l'endroit de la liaison. Dans le cas ou les élingues sont formées de fils parallèles protégés par un guipage, celui-ci est réalisé afin de donner aux extrémités du câble un coefficient de frottement important.

Par ailleurs, les caractéristiques naturelles de glissement des fibres à haute ténacité facilitent le laçage et autorisent au moins dix va-et-vient du câble. Dans le cas où celui-ci est formé de fils parallèles protégés par un guipage, ce dernier est alors très glissant aux emplacements correspondant au laçage des élingues sur les extrémités de la structure souple.

Le glissement du fil à cet endroit peut aussi être amélioré en l'obligeant à passer dans une gaine de protection.

Dans un autre mode de réalisation, les élingues 24 passent dans une gaine indépendante des frettes 28 et 32, préformée ou prémoulée à la forme de la boucle de croisement qui contourne les frettes.

La gaine est en un matériau à très faible résistance de frottement tel que le polytétrafluréthy lène. Elle assure le coulissement de l'élingue 24 sans érosion, sans pincement et sans abrasion, surtout au croisement entre les deux deuxièmes frettes 32 et la première frette 28.

La gaine, d'une épaisseur de l'ordre de 0,2 mm à 0,5 mm, et d'un diamètre de 2 mm à 5 mm, assure une répartition des efforts de l'élingue en diminuant les forces de pression locales de l'élingue.

La surface de contact de la gaine sur les frettes est plus importante que la surface de contact direct de l'élingue sans gaine et, par conséquent, les pressions qui s'exercent sur les frettes sont beaucoup plus faibles.

Les conditions de fonctionnement des élingues et des frettes sont ainsi améliorées, car les fibres de polyéthyl:ène à -uLtra-ha-ute masse moléculaire, comme la fibre HP-PE "Dyneema" (marque déposée) SK 60, sont relativement sensibles aux forces de pression perpendiculaires intenses.

La réalisation du système de reprise de contraintes 20 conforme à l'invention, et notamment du bord transversal d'extrémité renforcé 30- formé sur la structure souple 10, va à présent être: déc-rite en détail en se référant successivement à la figure 4, puis aux figures 5a à 5f. Les opérations correspondantes s'effectuent aux deux extrémités de chaque fuseau rectangulaire disposé à plat, au moment de l'assemblage de ces fuseaux par soudage pour former la structure 10.

Comme le montre la vue en coupe à grande échelle de la figure 4, ainsi que la figure 5a, la première étape de réalisation du bord transversal d'extrémité renforcé 30 consiste à renforcer l'extrémité de chaque fuseau rectangulaire au moyen de deux bandes de renfort 34a et 34b qui sont fixées sur chacune des faces de ce fuseau, le long de son extrémité transversale. Les deux bandes de renfort 34a et 34b sont identiques et elles sont réalisées selon une structure analogue à celle du film souple 10.

Plus précisément, chacune de ces bandes de renfort 34a et 34b est constituée de préférence par un film de polyéthylène 36a, 36b comportant une armature interne tissée formée de fils de chaîne 38a, 38b en polyéthylène à haute ténacité et de fils ou bandes de trame 40a, 40b en polyéthylène normal. Les fils de chaîne 38a, qui sont réalisés de préférence en fibres du type
HP-PE "Dyneema" (marque déposée) SK60, sont orientés selon une direction orthogonale à la direction longitudinale des fibres 16 à l'intérieur de la structure souple 10, c'est-à-dire selon une direction transversale parallèle à l'extrémité de cette structure souple. Les armatures internes des bandes de renfort 34a et 34b sont à tissage serré.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, la fixation de chacune des bandes de renfort 34a et 34b sur les faces opposées de l'extrémité de chacun des fuseaux constituant la structure souple 10 est réalisée par des coutures 42, assurant une liaison très -solide entre les bandes de renfort et le fuseau.

Chaque bande de renfort peut notamment être fixée par deux coutures 42 réalisées au point triple. La liaison peut aussi être réalisée par soudage des films superficiels de polyétylène ou à la fois par couture et par soudage. Les coutures 42 sont effectuées au moyen de fils de "Kevlar" (marque déposée) ou de polyéthylène à haute ténacité, par exemple du type HP-PE "Dyneema" (marque déposée) SK60.

Lorsque les bandes de renfort 34a et 34b ont été fixées sur les zones d'extrémité transversales des fuseaux constituant la structure souple 10, les bords d'extrémité transversaux de chaque fuseau sont portés à une température d'environ 1300C, par exemple au moyen d'une règle chauffante de forme appropriée. On forme ainsi, comme l'illustre la figure 5b, des bourrelets d'extrémité 44 dans le fuseau et dans les extrémités des bandes de renfort 34a et 34b, afin d'assurer le blocage progressif des fibres longitudinales à forte tension contenues dans le fuseau.

Chacun des bords d'extrémité renforcés 30 est ensuite obtenu, comme l'illustre la figure 5c, en réalisant un ourlet par pliage en deux de la zone d'extrémité du fuseau renforcée par les bandes 34a et 34b. Cet ourlet est réalisé par couture au moyen de deux ou trois rangées de fils de couture 46. Comme les fils 42 assurant la fixation des bandes de renfort 34a et 34b sur les fuseaux, les fils de couture 46 peuvent être des fils de "Kevlaril (marque déposée) ou des fils de polyéthylène à haute ténacité du même type que les fils 16, 38a et 385.

Comme le montre la figure 5d, les fuseaux sont toujours placés à plat lorsqu'on réalise l'opération suivante qui consiste à former dans la partie du fuseau adjacente au bord d'extrémité renforcé 30 des trous ou des fentes de laçage 48. Ces trous ou ces fentes de laçage 48 sont--fbor-més- entre les fils de chaîne 16 en polyé thylène à--ha-ut-é--ténacité, afin de ne pas diminuer dans cette zone la résistance longitudinale de la structure souple -
Dans le mode de réalisation représenté, on réalise ainsi, à l'emplacement prévu pour chacune des élingues 24 de reprise de contraintes, une rangée de quatre trous ou fentes 48 régulièrement espacés, alignés selon une même direction longitudinale par rapport au fuseau. Le pas entre chaque rangée de quatre trous ou fentes 48 correspond par conséquent à l'écartement entre le point de fixation de deux élingues successives 24.

Chaque rangée de trous ou fentes 48 est par ailleurs totalement identique et l'un de ces trous est immédiatement adjacent au bord d'extrémité renforcé 30.

Comme l'illustre la figure 5e, la fabrication du système de reprise de contraintes longitudinales conforme à l'invention se poursuit sur les fuseaux constituant la structure souple, toujours placés à plat après leur assemblage bord à bord. A ce stade, on place la première frette 28 d'un caté du fuseau et les deuxième mes frettes 32 de l'autre côté. Plus précisément, la première frette 28 est placée entre les deux trous ou fentes 48 centrales de chaque rangée de trous, contre la face du fuseau sur laquelle l'ourlet du bord d'extrémité renforcé 30 a été formé.Les deux deuxièmes frettes 32 sont placées au contact de la face opposée du fuseau, de façon à passer respectivement entre les deux trous ou fentes 48 de chaque rangée les plus proches du bord d'extrémité renforcé 30 et entre les deux trous ou fentes 48 de chaque rangée les plus éloignées de ce bord d'extrémité.

Dans ces conditions, les élingues 24 peuvent être mises en place par laçage au travers des trous ou fentes de laçage 48, selon un cheminement illustré par des flèches sur la figure 5f, alors que le fuseau est maintenu à plat.

Sur la figure 6, on a représenté de façon très schématique un exemple de réalisation d'une machine de laçage équipée d'un système de navette, permettant de réaliser de façon automatique le laçage des élingues 24 selon te cheminement illustré sur la figure 5f. Cette machine comprend un bâti 50 supportant une pièce 52 à section verticale en forme de U couché, par l'intermédiaire d'un mécanisme 54 permettant à la pièce 52 de se déplacer selon deux directions horizontales orthogonales entre elles par rapport au bâti 50. L'une de ces directions est parallèle aux branches horizontales du
U couché, alors que l'autre direction est perpendiculaire au plan du U.

La pièce 50 supporte, à proximité de l'extrémité de sa branche horizontale supérieure, un vérin pneumatique 56 de commande de descente et, à proximité de l'extrémité de sa branche horizontale inférieure, un vérin pneumatique 58 de commande de montée. Ces vérins 56 et 58, qui peuvent être remplacés par tout organe moteur équivalent tel que des électroaimants, se font face et sont axialement alignés selon une même direction verticale, de telle sorte que les extrémités de leurs tiges de poussée respectives 60 et 62 sont en contact avec une navette 64 placée entre les deux vérins.

Le vérin de descente 56 est un vérin à double effet alimenté en air comprimé par des canalisations 66 et 67. Le vérin de montée 58 est également un vérin à double effet alimenté séparément par des canalisations d'air comprimé 68 et 69. Chacun des vérins 56 et 58 comporte, à son extrémité adjacente à la navette 64, un dispositif de préhension 70, 72, par exemple à actionnement pneumatique, permettant de maintenir provisoirement la navette 64 lorsqu'il est actionné.

Lorsqu'on désire réaliser le laçage d'une élingue 24 dans une rangée de trous ou de fentes 48 formée dans la partie du fuseau adjacente au bord d'extrémité renforcé 30, en contournant les frettes 28 et 32, la pièce 52 vient coiffer l'extrémité du fuseau, comme l'illustre la figure 6, de telle sorte que la navette 64, qui est alors supportée par le vérin de descente 56 en position haute, se trouve alors en face du deuxième trou 48 de la rangée de trous correspondante, en partant du bord renforcé 30.

Pour réaliser le trajet illustré sur la figure 5f, permettant d'obtenir le laçage qui, sous tension, présente la forme illustrée sur la figure 2, la machine automatique de la figure 6 commande d'abord La descente de la navette 64 au travers du deuxième trou 48 par
l'actionnement du vérin 56, après relâchement du moyen de préhension 70. Dans son mouvement, la navette 64 entraîne soit directement l'extrémité de l'élingue 24, soit, comme l'illustre la figure 6, un fil de laçage d'élingue 74 fixé à cette extrémité.

A la fin de ce premier mouvement, le fil de laçage 74, ainsi que la navette 64, se trouvent à un niveau inférieur à celui de la première frette 28. Le dispositif de préhension 72 du vérin de montée 58 est alors actionné et le vérin de descente 56 est remonté.

Dans ces conditions, le mécanisme 54 est mis en oeuvre afin d'amener la navette 64 ainsi que l'axe commun aux vérins 56 et 58 en face du troisième trou 48, en partant du bord d'extrémité renforcé 30. Le vérin de montée 58 est alors actionné, après relâchement du dispositif de préhension 72 ce qui a pour effet de faire remonter la navette 64 au-dessus des deuxièmes frettes 32.

Dans ces conditions, le dispositif de préhension 70 est actionné afin de saisir la navette 64 et le vérin 58 est actionné en sens inverse pour faire redescendre sa tige 62. Le mécanisme 54 est alors à nouveau mis en oeuvre afin d'amener la navette 64 et l'axe commun aux vérins 56 et 58 en face de la quatrième perforation 48 de la même rangée, en partant du bord d'extrémité renforcé 30.

Le dispositif de préhension 70 est alors relâché à son tour et le vérin de descente 56 actionné pour amener à nouveau la navette 64 en dessous de la première frette 28. Après la préhension de la navette 64 par le dispositif 72 et la remontée du vérin 56, un déplacement de la pièce 52 est à nouveau réalisé pour amener la navette et l'axe commun à chacun des deux vérins dans le prolongement du premier trou 48, en partant du bord d'extrémité renforcé 30.

Un relâchement du dispositif de préhension 72 et un nouvel actionnement du vérin de montée 58 per mettent d'amener la navette 64 au-dessus des deuxièmes frettes 32. Après la préhension de la navette par le dispositif 70 et la redescente de la tige 62 du vérin 58, la navette 64 et l'axe commun aux deux vérins sont amenés en face du deuxième trou 48 de la même rangée, en partant du bord d'extrémité renforcé 30, par un nouveau déplacement de la pièce 52.

Par des mouvements comparables, on termine le laçage en faisant successivement descendre la navette 64 en dessous de la première frette 28, en amenant cette navette à nouveau en face du troisième trou 48 de la même rangée en partant du bord d'extrémité renforcé 30, puis enfin en faisant remonter la navette 64 au travers de ce troisième trou. La trajectoire illustrée sur la figure 5f correspondant au laçage d'une élingue est alors terminée.

Lorsque plusieurs élingues successives sont réalisées au moyen d'un seul brin comme on l'a décrit précédemment en se référant à la figure 3, plusieurs opérations de laçage de ce type sont réalisées dans des rangées de trous 48 adjacentes, après que l'élingue ait parcouru un tour autour de l'anneau 26 de reprise de contraintes. On peut ainsi réaliser de façon automatique le laçage des élingues sur toute la largeur de la structure souple 10.

Pour compléter la fabrication du ballon, lorsque le laçage des élingues 24 est terminé, les enveloppes d'extrémité 35 sont mises en place à l'intérieur des élingues 24 à chacune des extrémités du ballon.

Chaque enveloppe d'extrémité 35 est soudée à l'intérieur de la structure souple 10, légèrement en retrait par rapport à la partie adjacente au bord d'extrémité renforcé 30, dans laquelle ont été réalisés les trous 48.

Lorsque le ballon est gonflé, l'effort de traction subi à la fois par la structure souple 10 et par les élingues 24 de reprise de contraintes a pour effet d'amener les différents organes constituant le système de reprise de contraintes 20 dans la position illustrée sur la figure 2. Ainsi, la première frette 28 sur laquelle est enroulée la structure souple 10 passe entre les deux deuxièmes frettes 32, qui pincent entre elles les deux épaisseurs de la structure souple 10 situées entre le bord d'extrémité renforcé 30 et la première frette 28. Le système se met ainsi dans une position d'auto-équilibrage définie par le blocage du bord d'extrémité renforcé 30 contre les élingues 24 et contre les deuxièmes frettes 32. Les forces de pression supportées par le bourrelet 44 sont transmises à l'ensemble des fils de couture 46, qui travaillent au cisaillement.Grâce au bourrelet soudé 44, il n'y a pas de glissement des fils à haute ténacité qui sont soumis à une forte traction.

il est à noter que la gamme de fabrication décrite précédemment permet d'obtenir un système 20 dans lequel la partie repliée de l'ourlet formé à l'extrémité de la structure souple 10 est tournée vers l'intérieur du ballon, de façon à être en contact avec la partie de cette même structure 10 adjacente au système 20 de reprise de contraintes. De cette manière, le bourrelet 44 est maintenu en position d'autoblocage par la réaction de l'enveloppe. Tous les fils de couture 46 travaillent ensemble et supportent les efforts sans déplacement, donc avec un comportement mécanique optimum.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, le nombre et la disposition des frettes 28 et 32 constituant l'ensemble de frettes 22 peuvent être différents de ceux qui ont été décrits. De même, la réalisation du bord d'extrémité renforcé 30 peut se faire différemment dans certains cas particuliers. Par ailleurs, si le contrôle de la géométrie est plus facile à obtenir lorsque le système 20 de reprise de contraintes conforme à l'invention est placé à l'extrémité de la partie cylindrique du ballon, puisque la structure souple y est entièrement tendue, un tel système peut également être utilisé dans une partie plissée. Cependant, un frettage doit alors être réalisé sur les zones plissées afin de bénéficier d'une tension circonférentielle de a frette.

En outre, il est rappelé que l'application aux structures gonflables à forte résistance à la pression n'est pas limitative, le système de reprise de contraintes selon l'invention pouvant également être utilisé sur toute structure souple telle qu'une voile, une architecture souple ou une structure tendue à usage architectural, etc..

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Système de reprise de contraintes longitudinales à l'extrémité d'une structure souple (10), caractérisé par le fait qu'il comprend - un bord transversal d'extrémité renforcé (30) formé

sur la structure souple ; - au moins une première frette d'extrémité (28) sur

laquelle est enroulée une partie de la structure

souple attenante au bord d'extrémité renforcé ; - au moins une deuxième frette d'extrémité (32) placée

à l'extérieur de ladite partie de la structure souple

enroulée sur la première frette d'extrémité, entre

cette dernière et le bord d'extrémité renforcé ; et - des élingues (24) de reprise de contraintes, répar

ties le long de l'extrémité de la structure souple,

chaque élingue formant une boucle qui contient la

deuxième frette d'extrémité, traverse ladite partie

de la structure souple de part et d'autre de cette

deuxième frette, et se croise entre cette dernière

et la première frette d'extrémité.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule première frette d'extrémité (28) et deux deuxièmes frettes d'extrémité (32), placées de part et d'autre de ladite partie de la structure souple, la boucle formée par chaque élingue (24) contenant les deux deuxièmes frettes d'extrémité et chaque élingue passant dans quatre trous (48) formés dans ladite partie de la structure souple.

3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bord d'extrémité renforcé (30) comprend un ourlet formé par pliage en deux et couture de l'extrémité de la structure souple.

4. Système selon la revendication 3, carac térisé par le fait que le bord d'extrémité renforcé comprend une bande de renfort (34a,34b) fixée sur chacune des deux faces de la structure souple, l'ourlet étant formé par pliage en deux de la partie de la structure souple comportant ces bandes de renfort.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la structure souple comprend une armature tissée incluant des fils de trame (16) à haute ténacité, recouverte sur ses deux faces d'une couche superficielle (14) en un matériau fusible, chacune des bandes de renfort (34a,34b) ayant une structure identique à celle de la structure souple et comportant des fils de trame formés de fibres à haute ténacité (38a, 38b) orientés parallèlement au bord d'extrémité renforcé.

6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le bord d'extrémité renforcé (30) est délimité par un bourrelet soudé (44).

7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la structure souple forme une enveloppe cylindrique (10) d'un ballon aérostatique, toutes les élingues (24) de reprise de contraintes étant fixées, à leur extrémité opposée aux première et deuxième frettes, sur un anneau (22) de reprise de contraintes formant l'extrémité du ballon, une enveloppe d'extrémité (35) étant placée à

L'intérieur des élingues et soudée sur l'enveloppe cylindrique, en retrait par rapport à ladite partie attenante au bord d'extrémité renforcé.

8. Procédé de fabrication d'un système de reprise de contraintes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes - réalisation du bord d'extrémité renforcé (30) sur la

structure souple ; - formation de trous de passage (48) pour les élingues

(24) dans la partie de la structure souple attenante

au bord d'extrémité renforcé ; - positionnement de la première frette (28) et de la

deuxième frette (32) de part et d'autre de ladite

partie de la structure souple, parallèlement au bord

d'extrémité renforcé, chaque frette étant placée

entre deux trous de passage successifs différents

pour une élingue donnée ; - laçage des élingues dans les trous de passage.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'on réalise le bord d'extrémité renforcé (30) en fixant des bandes de renfort (34a, 34b) de part et d'autre de la structure souple (10), en réalisant un bourrelet (44) à l'extrémité dudit bord, puis en formant un ourlet par pliage en deux de la partie de la structure souple comportant les bandes de renfort.