FR2666764A1

FR2666764A1 - Procede de fabrication d'une barre en materiau composite renforce par des fibres, comportant de part et d'autre un element de raccordement et barre fabriquee selon ce procede.

Info

Publication number: FR2666764A1
Application number: FR9111200A
Authority: FR
Inventors: Schutze Dr Rainer
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1992-03-20
Also published as: DE4029008C1; GB9119506D0; GB2247930A

Abstract

Il s'agit d'un procédé de fabrication d'une barre pourvue d'une paroi tubulaire, en matériau composite renforcé par des fibres comportant au minimum une couche en fibres unidirectionnelles parallèles à l'axe, barre qui est reliée des deux côtés à un élément de raccordement servant à transmettre à celle-ci des forces de traction et de compression. Une barre (2) durcie comportant une paroi cylindrique continue est coupée sur une longueur prédéfinie. Les extrémités de la paroi de la barre, qui recouvrent le segment conique de la pièce de liaison (12) sont rendues déformables et sont respectivement comprimées par leur surface interne de paroi contre la surface du segment conique de la pièce de liaison (12) et amenées ainsi en contact permanent. Après quoi, l'enroulement périphérique est appliqué sur les extrémités de la barre.

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrica- tion d'une barre

pourvue d'une paroi tubulaire, en matériau composite renforcé par des fibres, comportant au minimum une couche en fibres unidirectionnelles parallèles à l'axe,5 barre qui est reliée, des deux côtés, à un élément de rac- cordement servant à transmettre axialement à celle-ci des

forces de traction et de compression, lequel est pourvu d' une pièce de liaison, à symétrie de révolution, placée dans l'extrémité du tube et comportant un segment se contractant10 en cône vers l'extrémité de la barre et un filetage de rac-

cordement, élément qui présente en outre un disque de pres-

sion pouvant s'appliquer contre la face frontale de la pa-

roi tubulaire, barre dans laquelle la paroi tubulaire est,

dans la zone conique de l'élément de raccordement, tout con-

tre la surface conique et est, au moins dans la zone conique,

pourvue d'un enroulement périphérique en fibres à haute ré-

sistance logé dans une matrice en résine synthétique Cette

présente invention concerne également une barre du type dé-

crit ci-dessus et fabriquée selon ce procédé.

Dans un procédé connu, la paroi tubulaire de la barre est mise en place in situ, les fibres étant enroulées jusqu' au-dessus des segments coniques des pièces de liaison et un enroulement périphérique à haute résistance se raccordant

dans la zone du cône étant mis en place sur les fibres uni-

directionnelles parallèles à l'axe S'agissant de barres conçues pour une sollicitation en compression, elles sont à précontraindre, des plaques de pression étant proposées pour la transmission des forces de compression (BMFT-NT-Rapport

6/79, pages 5 à 12, 65, 67 à 71).

Pour une barre de ce type, qui ne présente pas d'enrou-

lement périphérique complémentaire au-dessus des segments coniques des pièces de liaison, il est connu (GB-PS 1 509 892

et 1 551 223), de prévoir à l'extrémité du segment de la piè-

ce de liaison, lorsqu'il se rétrécit, un filetage, sur le-

quel est vissée une bague réglable, contre laquelle vient

s'appuyer la face frontale de l'extrémité de l'enroulement.

Il est en outre connu de visser sur le filetage une coiffe métallique recouvrant partiellement au moins l'extrémité de l'enroulement, dans laquelle coiffe, il est prévu un segment transversal par rapport à l'axe, contre lequel se situe la

face frontale de l'enroulement.

D'autres barres tubulaires sont connues, pour la fabri-

cation desquelles des éléments de raccordement sont respec- tivement collés à des distances correspondantes prédéfinies dans un noyau d'enroulement en mousse dure par exemple Sur ces noyaux d'enroulement, dont les éléments de raccordement

sont cylindriques, les couches de fibres constituant la pa-

roi tubulaire sont ensuite imprégnées de résine synthétique.

Les couches respectives de fibres s'étendent dans ce cas en

continu à travers les éléments de raccordement Pour la réa-

lisation d'une liaison crabotée en direction axiale, les

éléments de raccordement sont ici pourvus de rainures préfa-

briquées, dans lesquelles les couches de fibres sont défor- mées par un enroulement périphérique en fibres à haute résis-

tance mis en place dans cette zone, de sorte qu'à cet en- droit, l'on obtient, entre la paroi de la barre et l'élément de raccordement, une liaison crabotée transmettant les pous-20 sées ou les tractions (DE-OS 34 00 043).

Avec des procédés, pour lesquels les enroulements de fibres, qui constituent la paroi, sont mis en place in situ,

l'on ne peut chaque fois que fabriquer des barres, compor-

tant des raccordements, de longueurs déterminées et qui né-

cessitent, en fonction de chaque procédé, des modèles d'en-

roulement adaptés à chaque longueur de barre par conséquent

des bobineuses coûteuses et des dispositifs auxiliaires spé-

ciaux pour la mise en place des fibres parallèles à l'axe.

L'on a toujours cherché de ce fait à fabriquer des bar-

res pourvues de part et d'autre d'éléments de raccordement,

avec utilisation comme produits semi-finis de barres préfa-

briquées à paroi mince, tandis que les barres seraient res-

pectivement mises à longueur à partir de tiges existant en tant que produits semi-finis et seraient munies ensuite d' éléments de raccordement transmettant les forces de traction

et de compression.

Dans toutes les barres de ce type connues, un élément de raccordement comportant une pièce de liaison cylindrique

en prise dans la barre est encastré dans l'extrémité tubu-

laire de celle-ci Le segment cylindrique de la pièce de liaison est collé avec la face intérieure de la barre et il

est prévu des moyens complémentaires, qui entourent extérieu-

rement la barre et sont là également collés avec la barre. S'agissant d'une barre de ce type connue, il est prévu, recouvrant l'extrémité de la barre, une coiffe, dans la paroi transversale de laquelle, paroi dirigée transversalement à

l'axe de la barre, il est prévu une ouverture pour le passa-

ge d'un élément de liaison La coiffe est constituée au mini- mum d'une couche d'un tube à treillis de fibres enrobé dans une matrice en résine synthétique et sur la face extérieure de la paroi frontale de la coiffe, il est prévu une colle- rette conformée d'une seule pièce avec la coiffe et coaxiale15 à l'axe de celle-ci, le diamètre extérieur de la collerette

étant plus petit que celui de la coiffe Il est en outre con-

nu de placer extérieurement sur la collerette de la coiffe

un enroulement périphérique en fibres à haute résistance en-

robé dans une matrice en résine synthétique, grâce auquel

l'on empêche un évasement de la coiffe dû aux forces de trac-

tion agissant sur l'élément de raccordement (DE-PS 37 07 755,

EP-PS O 237 046).

Dans une autre barre connue (DE-OS 34 08 650), il est prévu extérieurement un manchon entourant la barre et formant avec la surface de celle-ci une chambre cylindrique ouverte vers l'extrémité de la barre et dans laquelle sont insérés une colle de résine synthétique ou un mélange de fibres et de colle s'assemblant à la surface de la barre L'élément de raccordement comportant un taraudage est vissé sur la face extérieure du manchon, la face frontale de la barre venant

dans sa position finale contre une surface d'arrêt transver-

sale de cet élément de raccordement.

L'on connaît encore des éléments de jambes de force

(Bulletin d'entreprise "Développement, Fabrication et Contrô-

le de la structure primaire pour les satellites SPAS-01 " de

la Firme Messerschmidt-B 5 lkow-Blohm Gmb H, 1982-018, DGLR-

Symposium, Stuttgart 26 et 27 mai 1982, chapitre 3), qui se composent de tubes préfabriqués en fibres de carbone enrobées dans une matrice en résine synthétique et comportant au

minimum une couche de fibres UD, qui sont coupés en lon-

gueur de manière tronquée et sont pourvus à leurs extrémi-

tés de garnitures de raccordement, lesquelles présentent une bague métallique recouvrant respectivement l'extrémité du tube avec un segment tubulaire, bague métallique comportant un épaulement radial de butée pour l'extrémité du tube, et une bague interne de soutien, entre lesquelles est collée

l'extrémité du tube.

Dans toutes les barres connues, les forces de traction sont transmises par le collage de surfaces cylindriques et

par conséquent avec un net effort de cisaillement.

L'on connaît en outre un arbre de torsion en matière synthétique, qui est pourvu à ses extrémités d'éléments de

liaison L'élément de liaison présente un épaulement cylin-

drique en prise dans l'arbre et comporte une butée pour la

face frontale de l'arbre, ainsi qu'une bague entourant exté-

rieurement l'arbre dans cette zone La liaison est réalisée ici par contrainte de retrait, si bien que les forces de torsion transmises sont des forces de frottement (EP-OS

059 163)

Le problème de la présente invention revient à offrir un procédé, avec lequel des barres préfabriquées comportant une paroi cylindrique puissent être reliées à des éléments

de liaison, par l'intermédiaire desquels des forces de trac-

tion puissent aussi être transmises mécaniquement, procédé

qui soit réalisable de manière simple.

Ce problème est résolu conformément à la présente in-

vention, en ce qu'une barre durcie, comportant une paroi cy-

lindrique continue est coupée sur une longueur prédéfinie,

en ce que les extrémités de la paroi de la barre, qui recou-

vrent le segment conique de la pièce de liaison, sont ren-

dues déformables, sont respectivement comprimées par leur

surface interne de paroi contre la surface du segment coni-

que de la pièce de liaison et amenées en contact permanent, après quoi, l'enroulement périphérique est appliqué sur les

extrémités de la barre.

Des configurations avantageuses du procédé conforme à la présente invention proviennent de ce que les extrémités de la paroi de la barre, qui recouvrent le segment conique de la pièce de liaison sont rendues thermiquement déforma- bles et placées au contact du segment conique de la pièce 5 de liaison, de ce que les segments déformés des extrémités

de barre sont durcis et qu'après le durcissement, l'enrou-

lement périphérique est appliqué sur les extrémités de la barre, de ce que la barre comporte à ses extrémités, partant

de la face frontale de ces dernières, des entailles parallè-

les à l'axe et que les aiguilles ainsi constituées peuvent, sans recouvrement, s'appliquer contre la surface conique de la pièce de liaison, de ce qu'une colle est placée sur le segment conique de la pièce de liaison avant la déformation des extrémités de barre recouvrant le segment conique, de ce que les segments déformés des extrémités de barre sont,

jusqu'au durcissement de la colle, maintenus sous précon-

trainte au contact de la surface conique, de ce que la piè-

ce de liaison est introduite dans l'extrémité de la barre,

de manière que les faces frontales de la barre fassent sail-

lie d'une longueur minimale prédéfinie au-delà de la face frontale de la pièce de liaison dirigée vers l'extrémité de la barre, de ce que l'on utilise une pièce de liaison à symétrie de révolution, qui présente un segment cylindrique se raccordant au segment conique, correspondant au diamètre intérieur de la paroi tubulaire de la barre et pour laquelle il est prévu une zone périphérique arrondie entre les segments

cylindrique et conique, en ce que la plaque de pression com-

portant un taraudage correspondant au filetage de raccorde-

ment de la pièce de liaison peut, sur-un segment de filetage

d'un élément de raccordement pouvant être vissé dans la piè-

ce de liaison, être déplacée contre l'extrémité de la barre,

en ce que l'enroulement périphérique est, après le durcisse-

ment dans sa matrice, précontraint par une force de traction,

qui agit sur la pièce de liaison et qui est égale ou supé-

rieur à la force de traction pour laquelle la barre est con-

çue, en ce que l'enroulement périphérique est bobiné jusqu' au-delà de l'extrémité du segment cylindrique de la pièce de liaison, qu'il est bobiné au-dessus de la zone du segment conique de la pièce de liaison sur une épaisseur telle que les fibres sont, sur toute la longueur du segment conique,

essentiellement soumises aux mêmes sollicitations en trac-

tion, en ce que l'on utilise une pièce de liaison, dont le segment conique présente un angle de cône, selon lequel, après application de la précontrainte correspondant à la force de compression ou de traction à transmettre, la pièce

de liaison est autobloquante dans le segment conique d'ex-

trémité de la barre.

Une forme de réalisation appropriée d'une barre confor- me à la présente invention est caractérisée en ce que les

entailles ont une largeur essentiellement constante, sont configurées de manière que les aiguilles aient des lon- gueurs différentes, se contractent en forme de coin en par-15 tant de l'extrémité de la barre, en ce que le segment coni-

que de la pièce de liaison présente un angle de pointe de

cône de 8 à 100 et en ce que la pièce de liaison est pour-

vue à son extrémité d'un filetage mâle, sur lequel, pouvant

se déplacer, est vissé le disque de pression.

La présente invention est illustrée à titre d'exemple dans les dessins annexés et décrite en détail dans ce qui

suit à l'aide de ceux-ci.

La figure 1 montre une barre préfabriquée en matériau

composite renforcé par des fibres comportant une paroi tubu-

laire mince destinée à être reliée à un élément de raccorde-

ment. La figure 2 représente en coupe longitudinale une pièce

de liaison, qui est à relier à la barre.

La figure 3 est une coupe longitudinale de la barre avec

des éléments de raccordement, qui y sont fixés.

La figure 4 représente, à plus grande échelle, en coupe longitudinale, la réalisation des éléments de liaison de la

figure 3, à l'aide d'un montage.

La figure 5 montre, dans une coupe correspondant à celle de la figure 4, une réalisation autre de la pièce de liaison

et de la bague de pression.

Dans l'exemple de réalisation représenté dans les figu-

res 1 à 3, une barre 2, devant pour sa finition recevoir à ses deux extrémités un élément de raccordement, est mise à longueur L à partir d'une barre 2 à paroi tubulaire mince, qui, en tant que produit semifini, a été fabriqué d'une assez grande longueur, selon le procédé décrit par exemple dans le document DE-OS 34 00 043, mais qui peut l'avoir été d'une autre manière La barre est de préférence construite également de la manière décrite dans le même document, c'

est-à-dire que sur un noyau indéformable 4 en produit al-

véolaire est tout d'abord placée une couche de fibres uni-

directionnelles 6,sur laquelle une couche de fibres 8 est ap-

pliquée, qui comporte des fibres se croisant sous un angle

de + 300 et + 450 par rapport à l'axe de la barre, les cou-

ches de fibres étant introduites dans une matrice en rési-

ne synthétique.

La figure 3 présente la réalisation d'une barre 2 com-

portant des éléments de raccordement 10 L'élément de rac-

cordement 10 présente une pièce de liaison 12, une bague de

pression séparée 16 et une pièce de raccordement 18 compor-

tant un segment de filetage 19, qui est vissé dans un tarau-

dage 22 de la pièce de liaison 12 Le taraudage a une lon-

gueur suffisante pour faire passer dans la barre, par l'in-

termédiaire de la zone de réglage à prévoir pour l'élément

de raccordement les forces prévues à la conception.

La pièce de liaison 12 présente un segment conique 13

se contractant vers l'extrémité de raccordement 14 A l'ex-

trémité opposée 14 a est prévu, faisant suite, un segment cylindrique 15 Entre ces deux segments, il est prévu une zone de transition incurvée 13 a En vue d'en réduire le poids, la pièce de liaison 12 est, en partant de l'extrémité 14 a,

aussi évidée que possible.

La bague de pression 16 est traversée par un alésage et est maintenue, sur le segment de filetage 19 de la pièce de raccordement 18, au contact de la face frontale de la barre, par l'intermédiaire d'un écrou 20 La pièce de raccordement 18 peut être pourvue d'un élément de liaison usuel, d'une

tête sphépique par exemple ou analogue.

Pour réaliser la liaison de la barre 2 avec la pièce de liaison 12, la barre est déformable à ses extrémités, de manière à pouvoir venir par sa paroi interne en contact avec le contour externe de la pièce de liaison 12, les longueurs et les largeurs des entailles étant choisies, de manière que par contraction l'extrémité de la barre épouse 5 intérieurement aussi parfaitement que possible le contour

extérieur de la pièce de liaison 12.

Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3, la barre comporte à cet effet, partant de l'extrémité de la

barre, des entailles 24, 26, 28 de largeur constante, paral-

lèles à l'axe Les entailles se situent sur la périphérie à un même intervalle a de préférence Les entailles 24 ont une

longueur 11, les entailles 26 une longueur 12 et les entail-

les 28 une longueur 13 Comme cela est représenté, chaque

deuxième entaille a une longueur 12 et chaque quatrième en-

taille une longueur 11 Les entailles longues 24 forment des aiguilles comportant un talon large 30 Dans ces aiguilles, les entailles 26 de longueur 12 constituent à nouveau deux aiguilles comportant des talons 32 et dans ces dernières les entailles 28 de longueur 13 forment encore deux aiguilles

avec des talons 34.

Les entailles étant situées parallèlement à l'axe, les

fibres unidirectionnelles s'étendent dans les aiguilles for-

mées par les entailles respectivement jusqu'à l'extrémité

de l'entaille, du reste jusqu'à la face frontale de la barre.

Pour une largeur d'entaille correspondant à la moitié de celle des aiguilles constituées par les entailles 28, 66 % encore

de fibres unidirectionnelles parviennent ainsi jusqu'à l'ex-

trémité de la barre La somme des largeurs des entailles à l'extrémité de la barre doit correspondre à la différence

des périmètres de la pièce de liaison 12 à ses deux extrémi-

tés, ainsi, d'une part, aucun recouvrement n'intervient,mais,

d'autre part, le plus grand nombre possible de fibres unidi-

rectionnelles s'étendent jusqu'à l'extrémité de la barre Il

en va de même pour les entailles 24 et 26 Le plus grand nom-

bre possible de fibres UD doit s'étendre aussi loin que pos-

sible sur le cône.

A la place d'entailles de même largeur décrites ci-

dessus, l'on peut aussi prévoir des entailles se rétrécissant en forme de coin, elles permettent d'arriver au même but,

à savoir épouser aussi parfaitement que possible le contour extérieur de la pièce de liaison 12.

Dans les extrémités ainsi préfabriquées de la barre 2, sont introduites les pièces de liaison 12 des éléments de

raccordement 10, après qu'auparavant une colle ait été pla-

cée sur le segment conique de la pièce de liaison 12 et/ou sur la face interne des aiguilles formées par les entailles Les pièces de liaison sont en outre introduites assez profondément pour que les extrémités de la barre fassent saillie d'une longueur minimale prédéfinie d au-delà de l'extrémité 14 de la pièce de liaison Les aiguilles formées par les entailles

sont ensuite comprimées contre la surface de la pièce de li-

aison 12 jusqu'à durcissement de la colle L'on doit obtenir ici, conformément à ce qui a été évoqué plus haut, un contact essentiellement plan et homogène des aiguilles à l'extrémité de la barre contre la surface des segments 13 et 13 a de la pièce de liaison 12 Pour assurer le contact des aiguilles contre la surface de la pièce de liaison 12, l'on pourrait à titre d'exemple utiliser comme moyen la mise en place d' une gaine thermorétractable, enlevée après durcissement de

la colle Mais, l'on peut également utiliser un produit semi-

fini comportant des mâchoires coniques configurées en consé-

quence.

Après le durcissement de la colle, le disque de pres-

sion 16 est placé au contact de la face frontale de la paroi de la barre et un enroulement périphérique 36 en fibres à

haute résistance, enrobées dans une matrice en résine synthé-

tique, est mis en place sur l'extrémité de la barre 2 Cet enroulement 36, représenté en coupe dans la figure 3, s'étend du disque de pression 16 jusqu'au-delà de l'extrémité opposée 14 a de la pièce de liaison 12 Ce que l'on recherche ici, c'est que, dans la zone du segment conique, l'enroulement périphérique soit bobiné avec une épaisseur de couche telle que les fibres soient, suivant chaque diamètre d'application, essentiellement soumises sur toute la longueur du cône aux

mêmes sollicitations en traction.

Après le durcissement de l'enroulement périphérique, la barre est précontrainte sur les éléments de raccordement par une force de traction, et ce jusqu'à ce que la précontrain- te dépasse d'un facteur de sécurité la sollicitation en trac- tion de conception Sous la précontrainte, la pièce de liai- 5 son 12 se déplace en direction axiale dans le segment défor- mé de l'extrémité de la barre Il en résulte une destruction du collage entre la pièce de liaison et la face interne de l'extrémité de la barre Lors de ce déplacement, les fibres de l'enroulement périphérique sont précontraintes de manière10 correspondante Afin de permettre un tel déplacement de la pièce de liaison dans l'extrémité de la barre, l'on prévoit la saillie d évoquée plus haut, de l'extrémité de la barre au-dessus de l'extrémité 14 de la pièce de liaison 12 Lors de l'application de la précontrainte, le disque de pression15 16 peut se séparer de la barre Il est ensuite à ramener au contact de la face frontale de l'extrémité de la barre et de l'enroulement périphérique par l'intermédiaire de l'écrou 20,

de manière que la précontrainte appliquée soit maintenue.

L'angle de pointe du cône se situe dans un ordre de gran 7 deur de 8 à 100, qui correspond à un angle de flanc de cône

de 4 à 5 Avec un tel angle de cône, il en résulte un auto-

blocage Il permet après décharge également de ramener 1 ' écrou 20 au contact du disque de pression à l'extrémité de

la barre L'autoblocage peut en outre être choisi de maniè-

re à pouvoir supporter une partie ou même la totalité de la charge de compression de la barre L'autoblocage empêche, lors de la décharge d'une barre chargée en traction, même

sans plaque de pression au contact de l'extrémité de la bar-

re, un mouvement de la pièce de liaison dans l'extrémité de la barre, donc un ripage de la pièce de liaison à l'intérieur de la barre Dans le cas cité en dernier lieu, aucun disque

de pression n'est nécessaire Des forces de pression pour-

raient par conséquent être transmises à la barre même sans

disque de pression et ce jusqu'à la mise en place de la pré-

contrainte.

Avec une réalisation autobloquante du segment de cône,

après l'application de la précontrainte, des forces de com-

pression sont transmises, par l'intermédiaire des forces de il serrage résultant de la précontrainte, entre les surfaces internes de la paroi de la barre aux extrémités de celle-ci,

comme la flèche D le schématise dans la figure 5 Par l'in-

termédiaire du disque de pression 16 a, les forces de compres-

sion transmises flèches D' agissent contre les surfaces

frontales de l'extrémité de la barre ou de l'enroulement pé-

riphérique L'angle de cône nécessaire pour obtenir l'auto-

blocage ne doit pas être choisi trop faible, afin d'empêcher

une surcharge de l'enroulement périphérique.

Dans la forme de réalisation des figures 4 et 5, un an-

gle de flanc de cône de 5 est dessiné pour le segment coni-

que 13 de la pièce de liaison 12 Partant de la forme de réa-

lisation de la figure 3, il est prévu dans la figure 5 une bague de pression 16 a comportant un taraudage, qui peut être vissée à l'extrémité externe de la pièce de liaison sur un segment de filetage 38 La pièce de liaison soi-même fait

saillie ici par son extrémité 14 au-dessus de la face fronta-

le de la paroi de la barre 2 La longueur du segment de file-

tage 38 est choisie, de manière qu'après application de la -

précontrainte pour laquelle la bague de pression 16 a se sé-

pare de l'extrémité de la barre, la bague de pression puisse être ramenée sur le segment de filetage 38 au contact de 1 '

extrémité de la barre ou de l'enroulement périphérique.

La figure 4 montre une réalisation et un agencement de l'élément de raccordement correspondant à ceux de la figure 3 Comme moyen auxiliaire pour appliquer la précontrainte, il est ici prévu une vis 10, grâce à laquelle la bague de pression 16 est maintenue au contact de la face frontale de la paroi de la barre La vis peut comporter à sa tête un alésage de centrage 40, au moyen duquel la barre peut être

logée, capable de tourner, pour la mise en place de l'enrou-

lement périphérique Après le durcissement de la matrice de cet enroulement, la précontrainte est ensuite appliquée dans la zone de chaque pièce de liaison par serrage de la vis 40

ou des deux côtés des vis 3.

Dans la forme de réalisation précédente, l'extrémité de la barre à adapter au segment conique de la pièce de liaison peut l'être, grâce aux entailles décrites, par déformation

mécanique des aiguilles provenant de ces entailles.

Les résines synthétiques, utilisées comme matrice dans les matériaux composites renforcés par des fibres, résines

durcies à la température ambiante, arrivent, lors du chauf-

fage au-delà de celle-ci, dans une zone pour laquelle elles sont déformables pour ainsi dire thermoplastiquement, avant

qu'un durcissement ne se reproduise jusqu'à la dureté défi-

nitive Cette propriété de la résine synthétique peut être utilisée avec un procédé conforme à la présente invention,

* afin de porter les deux extrémités des barres à cette tem-

pérature de ramolissement, puis de comprimer de l'extérieur

de manière homogène sur sa périphérie l'extrémité de la bar-

re en fonction de l'angle de cône, jusqu'à parvenir au con-

tact du segment conique, zone de transition incluse, puis

d'amener au minimum l'extrémité de la barre à la températu-

re finale, pour laquelle la résine synthétique parvient à

sa dureté définitive Pour la compression, l'on peut utili-

ser des outils convenables en forme de mâchoires.

Le procédé décrit de l'échauffement thermique de la re-

sine synthétique peut également être utilisé en liaison avec la pratique d'entailles dans les extrémités de la barre, si des problèmes devaient survenir avec des angles de pointes

de cônes plus importants, lors de la compression des extré-

mités de la barre en direction périphérique.

De manière analogue à celle décrite ci-dessus, les piè-

ces de liaison peuvent également se raccorder aux extrémités de la barre, lorsque l'on utilise des barres comportant une

matrice thermoplastique.

Claims

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'une barre pourvue d'une pa- roi tubulaire, en matériau composite renforcé par des fibres comportant au minimum une couche en fibres unidirectionnel-5 les parallèles à l'axe, barre qui est reliée, des deux côtés,

à un élément de raccordement servant à transmettre axiale-

ment à celle-ci des forces de traction et de compression,

lequel est pourvu d'une pièce de liaison, à symétrie de ré-

volution, placée dans l'extrémité du tube et comportant un segment se contractant en cône vers l'extrémité de la barre

et un filetage de raccordement, élément qui présente en ou-

tre un disque de pression pouvant s'appliquer contre la fa-

ce frontale de la paroi tubulaire, barre dans laquelle, la paroi tubulaire est, dans la zone conique de l'élément de raccordement, tout contre la surface conique et est, au moins dans la zone conique, pourvue d'un enroulement périphérique

en fibres à haute résistance logé dans une matrice en rési-

ne synthétique, caractérisé,en ce qu'une barre ( 2) durcie, comportant une paroi cylindrique continue est coupée sur une 7

longueur prédéfinie (L), en ce que les extrémités de la pa-

roi de la barre:, qui recouvrent le segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12), sont rendues déformables, sont respectivement comprimées par leur surface interne de paroi contre la surface du segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12) et amenées ainsi en contact permanent et après quoi l'enroulement périphérique ( 36) est appliqué sur les

extrémités de la barre.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités de la paroi de la barre, qui recouvrent le segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12), sont rendues thermiquement déformables et placées au contact du segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12), en ce que les segments déformés des extrémités de barre sont durcis et en ce qu'après le durcissement, l'enroulement périphérique

( 36) est appliqué sur les extrémités de la barre.

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la barre comporte à ses extrémités, et partant de la face frontale de ces dernières, des entailles (-24,26,28)

parallèles à l'axe, ce qui constitue des aiguilles, qui peu-

vent, sans recouvrement, s'appliquer contre la surface coni- que < 13) de la pièce de liaison ( 12). 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac-

térisé en ce qu'une colle est placée sur le segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12) avant la déformation des extrémités de barre recouvrant le segment conique, et en ce

que les segments déformés des extrémités de barre sont, jus-

qu'au durcissement de la colle, maintenus sous précontrainte

au contact de la surface conique.

Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac-

térisé en ce que la pièce de liaison est introduite dans l'extrémité de la barre, de manière que les faces frontales

de la barre fassent saillie d'une longueur minimale prédé-

finie (a) au-delà de la face frontale ( 14) de la pièce de

liaison ( 12) dirigée vers l'extrémité de la barre.

6 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'on utilise une pièce de liaison ( 12)

à symétrie de révolution, qui présente un segment cylindri-

que ( 15) se raccordant au segment conique ( 13), correspon-

dant au diamètre intérieur de la paroi tubulaire de la barre

( 2) et-pour laquelle il est prévu une zone périphérique ar-

rondie ( 13 a) entre les segments cylindrique et conique.

7 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la plaque de pression ( 16) comportant un taraudage correspondant au filetage de raccordement ( 17)

de la pièce de liaison ( 12) peut, sur un segment de fileta-

ge d'un élément de raccordement ( 18) pouvant être vissé dans la partie de liaison, être déplacée contre l'extrémité

de la barre.

8 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'enroulement périphérique ( 36) est, après le durcissement dans sa matrice, précontraint par une force de traction, qui agit sur la pièce de liaison ( 12) et qui est égale ou supérieure à la force de traction ou de

compression pour laquelle la barre est conçue.

9 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'enroulement périphérique ( 36) est

bobiné jusqu'au-delà de l'extrémité ( 14 a) du segment cylin-

drique de la pièce de liaison ( 12). 10 Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'enroulement périphérique ( 36) est bobiné audessus de la zone du segment conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12) sur une épaisseur telle que les fibres sont, sur toute la longueur du segment conique, essentielle- ment soumises aux mêmes sollicitations en traction. 11 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on utilise une pièce de liaison ( 12) dont le segment conique ( 13) présente un angle de cône, selon lequel, après application de la précontrainte correspondant à la force de compression ou de traction à transmettre, la pièce de liaison ( 12) est autobloquante dans le segment conique d'extrémité

de la barre.

12 Barre pourvue d'une paroi tubulaire en matériau

composite renforcé de fibres, comportant au maximum une cou-

che en fibres unidirectionnelles parallèles à l'axe et qui

est reliée des deux côtés à un élément de raccordement ser-

vant à la transmission axiale dans la barre des forces de traction et de compression, lequel est pourvu d'une pièce

de liaison, à symétrie de révolution, placée dans l'extrémi-

té du tube et comportant un segment se réduisant en cône

vers l'extrémité de la barre, ainsi qu'un filetage de rac-

cordement, élément qui présente en outre un disque de pres-

sion pouvant s'appliquer contre la face frontale de la pa-

roi tubulaire, barre dans laquelle la paroi tubulaire est, dans la zone conique de l'élément de raccordement, tout

contre la surface conique et est, au moins dans la zone co-

nique, pourvue d'un enroulement périphérique en fibres à

haute résistance logé dans une matrice en résine synthéti-

que, caractérisée en ce que la barre ( 2) comporte à ses ex-

trémités, et partant de la face frontale de ces dernières,

des entailles ( 24,26,28) parallèles à l'axe, ce qui consti-

tue des aiguilles, qui, sans recouvrement, s'appliquent

contre la surface conique ( 13) de la pièce de liaison ( 12).

13 Barre selon la revendication 12, caractérisée en

ce que les entailles ont une largeur essentiellement cons-

tante et sont configurées de manière que les aiguilles ont des longueurs différentes ( 11 -13). 14 Barre selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'en partant de l'extrémité de la barre les entailles se contractent en forme de coin.

Barre selon l'une des revendications 12 à 14, ca-

ractérisée en ce que le segment conique ( 13) de la pièce de

liaison ( 12) présente un angle de pointe de cône de 8 à 100.

16 Barre selon la revendication 12, caractérisée en ce que la pièce de liaison ( 12) est pourvue à son extrémité d'un filetage mâle, sur lequel, pouvant se déplacer, est

vissé le disque de pression ( 16).