WO2003070558A1 - Perfectionnements apportes aux mâts en carbone - Google Patents

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WO2003070558A1
WO2003070558A1 PCT/FR2003/000537 FR0300537W WO03070558A1 WO 2003070558 A1 WO2003070558 A1 WO 2003070558A1 FR 0300537 W FR0300537 W FR 0300537W WO 03070558 A1 WO03070558 A1 WO 03070558A1
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mast
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fitting
tube
attachment
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PCT/FR2003/000537
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English (en)
Inventor
Jean-Marie Finot
Original Assignee
Jean-Marie Finot
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B15/00—Superstructures, deckhouses, wheelhouses or the like; Arrangements or adaptations of masts or spars, e.g. bowsprits
    • B63B15/0083—Masts for sailing ships or boats

Definitions

  • the present invention relates to improvements made to carbon laminated masts intended for sailboats.
  • the invention is particularly applicable to masts made from tubes of prepreg material, manufactured by filament winding or by pultrusion.
  • the carbon masts currently produced use techniques used with light alloy masts for fixing the various fittings on which the attachment pieces fitted to these masts are mounted.
  • these fittings generally made of metal, are attached using rivets on previously manufactured tubes.
  • the attachment pieces in particular spreaders and shrouds, are made of laminated material, directly on the tube constituting the mast, which constitutes an artisanal technique difficult to implement and very expensive.
  • the present invention proposes to overcome the drawbacks of the techniques currently used for the manufacture of carbon masts, so as to obtain waterproof masts making it possible to increase the stability of the boat at large heeling angles and therefore safety, while facilitating manufacturing and assembly.
  • the mast tube is not pierced, which makes it possible not to reduce the resistance of the mast (the holes made in the mast tube reduce the resistance of the composite material constituting the tube by 25 to 50%) and the various parts and fittings are designed and fixed on the mast so as to help ensure the waterproofing of the mast.
  • the present invention relates to a carbon mast made from a tube, in particular made of prepreg material, manufactured by filament winding or by pultrusion, which is characterized in that the tube constituting the mast is kept watertight therein. fixing by gluing the attachment pieces of the different elements equipping the mast and in particular the guy wire and the support of the spreaders, and by sealingly making the mast head, the stern part and the mast support, these different attachment pieces being produced so as to contribute to ensuring the watertightness of the mast.
  • the various attachment parts comprise a horseshoe fitting designed so as to come to bear against the ' walls of the tube constituting the mast, by marrying the latter, the positioning of this fitting being carried out using a clamp and its fixing to the profile being ensured by gluing.
  • the bonding of the attachment pieces on the carbon tube constituting the profile of the mast is carried out by injection of glue through channels provided in said pieces.
  • FIG. la is a sectional view through a horizontal plane of a carbon mast tube to which the present invention applies;
  • Figure li is a view similar to the figure showing the mast with its rail on which circulate the carriages of the mainsail and which, moreover, can receive the hardware of mullet;
  • Figure 2 shows, in side elevation, a boat equipped with a mast on which the different fittings have been identified;
  • FIG. 4 is a plan view showing the clamp implemented according to the invention for positioning the attachment parts on the tube constituting the mast;
  • FIGS. 5a to 5d are partial views illustrating an embodiment of a forestay attachment system or spinnaker grip
  • FIGS. 6a and 6b are respectively side elevation and plan views of the parts produced according to the invention for the attachment of the forestay and the stays;
  • FIGS 7a and 7b are respectively a side elevation and a plan view of the parts which, according to the invention, carry the shrouds as well as the spreader supports;
  • - Figures 8a to 8c illustrate another embodiment of the part which, according to the invention, supports the spreaders and the shrouds;
  • Figures 9a to 9d illustrate an exemplary embodiment of the waterproof mast head fitted to the mast according to the invention;
  • FIGS. 11a to 11d illustrate a first embodiment of a mast support according to the invention.
  • Figure la shows, in horizontal section, a tube from which is made the mast according to the invention.
  • This carbon tube 1 can be manufactured using the known technique known as pultrusion. It consists of 65 to 75% of unidirectional fibers at 0 °, surrounded by two layers of fibers at more or less 45 °. A layer at 0 ° can also be placed on the outside to promote friction.
  • the profile thus produced comprises a rail 2 for the carriages equipping the mainsail.
  • This rail 2 can be reinforced by abrasion using a preformed sheet of any material having sufficient hardness, such as in particular aluminum, stainless steel or titanium. This preformed sheet can be held on the rail by simple pressure or using a bonding.
  • This rail 2 can also receive the glass of mule supporting the boom.
  • a polyvinyl chloride tube 3 is intended to receive the halyards such as 4, this tube being able to be completed by two tubes of smaller diameter such as 5 for the passage of electrical wires 6 (supply of lights, transmission to instruments of information from the various sensors such as anenometers, etc.).
  • these tubes are replaced by a partition 7 also glued to the internal walls of the profile of the mast.
  • an external profile 8 is provided attached to the mast 1 to ensure the protection of the halyards 4 and the electric wires 6.
  • FIGS. 1 a to 1 h an example of positioning and fixing of the tube 3 receiving the halyards 4 is shown.
  • this tube 3 (FIG. 1 a)
  • double-sided adhesive tapes or tapes are placed discontinuously. or glue dots such as 9.
  • the tube 3 (figure le) is placed on a support 10 provided with claws 11 constituting a cradle so as to hold the tube 3, this support 10 (figure lf) is pushed inside the profile of the mast 1, and when this tube is in its correct location, the support 10 is rotated so that the tube 3 comes to be positioned at the appropriate location in the profile of the mast 1, resting on the strips of adhesive or the glue dots 9 (figure lg).
  • a charge 12 is then introduced inside the tube 3 (FIG. 1h) so as to ensure the pressure necessary for the bonding of the tube 3 to take place.
  • the pressure bonding can be ensured using an external load means 13.
  • the ball trolleys 14 fitted to the mainsail can circulate (FIG. Li), this rail 2 also being able to receive the mule gear fitting.
  • FIG. 2 of the accompanying drawings in which there is shown schematically a boat equipped with a mast 1 according to the invention, the latter being provided with all its fittings and hooking parts helping to ensure the tightness and which will be described later.
  • the mast 1 therefore comprises a mast head piece 15, a fitting 16 for the attachment of the spinnaker, a fitting 17 for the attachment of the forestay and the stays, a fitting 18 for the attachment spreaders, a fitting 19 for the attachment of the terminal and fittings 20 and 21, respectively of stern frame and mast foot.
  • All these parts are prefabricated by hand, either in male and female molds, or on male molds in robotic winding, or in composite, or in draped resin, cast. According to the present invention, these different parts are made so as to contribute to ensuring the tightness of the mast on which they are held by gluing.
  • Figures 3a to 3d illustrate the different manufacturing steps in which: Figures 3a and 3c are sectional views horizontal, Figure 3b is a vertical sectional view of Figure 3c and Figure 3d is a schematic plan view illustrating one of the steps.
  • one begins by using a real or simulated profile intended to serve as a mold core 22, this core being able to be made of carbon or metal, for example aluminum or steel.
  • a counter mold 23 preferably made of silicone, is positioned on this mold 22.
  • This counter-mold is reinforced with glass or carbon fibers to maintain a certain rigidity.
  • drapes exterior and interior multidirectional fabrics such as 24 (FIG. 3d) between which are placed, around lost sockets 25, unidirectional wires intended to distribute the force around the part.
  • the assembly thus constituted by the exterior fabrics, the sockets and the interior fabrics is placed in the silicone mold 23 (FIGS. 3b and 3c).
  • a film 26 of ribbed silicone can be placed around the core 22 so as to obtain channels through which the bonding of the part will take place after the latter on the profile of the mast 1 as will be described below.
  • the attachment pieces produced as described above have internal dimensions slightly smaller than the external profile of the mast 1. They are placed on this profile using a tool illustrated in Figure 4 which present in the form of a clamp designated as a whole by the reference 27.
  • This clamp 27 rests on the part such as 29 by means of a spoiler 28.
  • the clamp therefore keeps the attachment piece open so as to facilitate its introduction onto the profile of the mast 1 and, when it is positioned in its intended location, it suffices to release the pressure on the grips of the pliers so that the part 29 precisely finds its place on the mast, without moving. After this establishment, it suffices to inject glue through the holes 30 provided for this purpose (these holes being for example obtained by the establishment of the rib silicone film 26 described above).
  • FIGS. 5a to 5d illustrate an embodiment of the forestay attachment piece or spinnaker grip 16 (see FIG. 2).
  • Figure 5a is a sectional view through a horizontal plane
  • Figure 5b is a side elevation view
  • Figure 5c is a sectional view through a vertical axial plane of Figure 5a
  • Figure 5d illustrates a detail of " the Figure 5b, on an enlarged scale.
  • this attachment piece 16 consists of a horseshoe-shaped fitting 31 designed so as to be positioned on the mast, by matching the external shape of its profile, as described above .
  • This part is glued to the mast by implementing the technique described above and it receives a stirrup 32 for anchoring the forestay and setting up the halyard pulleys (see FIG. 5d).
  • This stirrup 32 is held on the fitting 31 by means of an axis such as 33, a metal bush 34 being interposed between the axis 33 and support bearings 35 forming an integral part of the fitting 31.
  • This attachment piece 16 consists of unidirectional and multidirectional fibers which take up the forces exerted on the stirrup 32 in order to transfer them to the mast 1.
  • Channels such as 36 are provided for injecting the glue on the mast, the glue being introduced into the channels through the injection holes 37.
  • FIGS. 6a and 6b show the fitting 17 (see Figure 2) for the attachment of the forestay and the stays.
  • This part 17 like the part 16 previously described, consists of a horseshoe fitting 38 whose wall matches the external profile of the mast 1 and which has two ribs, respectively high 39 and low 39 ', which receive stirrups stay cables such as 40 and 40 ', these stirrups being held on the fitting 38 by means of articulation pins as can be clearly seen in FIGS. 6a and 6b.
  • the installation is carried out using a clamp 27 ( Figure 4) and the fixing is carried out by gluing as described above.
  • FIGs 7a and 7b there is shown an embodiment of the part 18 which, according to the invention, allows to support the spreaders and also to carry the shrouds.
  • This part also consists of a horseshoe-shaped fitting 41 which is positioned on the outside profile of the mast by matching the shape thereof. It comprises two ribs 41 and 41 ′ between which is interposed a guy-holder stirrup 42 which rests on a reinforcing tube 43 making it possible to transfer the force of the guy-stay on the stirrup 42 to its lower and upper parts.
  • the arrow bars (in this exemplary embodiment, they consist of two tubes 44, 44 ′) are supported by an ovalized socket 45, by means of a threaded rod 46 welded to the socket and onto which another socket 47 receiving the end of spreader tube 44 or 44 '.
  • the fitting of this fitting 18 on the mast 1 and its fixing by gluing are carried out in the manner described above.
  • FIGS. 8a to 8c illustrate another embodiment of the part supporting the spreaders and the shrouds.
  • Figure 8a is a side elevational view of this part
  • Figure 8b is a sectional view through a horizontal plane
  • Figure 8c is a partial view in front elevation.
  • this part also consists of a horseshoe-shaped fitting, composed of a corrugated and ribbed skin 48.
  • a corrugated and ribbed skin 48 On this skin 48 are threaded rods such as 49 at the end of which a sphere 50 is provided.
  • a spherical bearing such as 51 is provided, provided at the end of each spreader bar such as 52.
  • This spherical bearing 51 can be threaded onto the sphere 50 by means of a system says quarter turn.
  • the spherical bearing surface 51 makes it possible to maintain the tubular spreaders such as 52.
  • Each guy such as 53 ends with a hemispherical head 54 bearing on a carbon shoulder 55 by means of a friction cup 56, preferably made of stainless steel.
  • the shoulder 55 is extended forwards and backwards so as to receive the support bars arrows 57, as can be seen in FIG. 8b, these supports forming part of the horseshoe-shaped fitting 48.
  • FIGS. 9a to 9d illustrate an embodiment of the sealed mast head (designated by the reference 15 in FIG. 2).
  • Figure 9a is a section through a horizontal plane of this masthead
  • Figures 9b, 9c and 9d are views in side elevation, in plan and in front elevation, respectively.
  • the mast head has a shaped part 58 which is produced so as to seal it and to come to fit on the upper part of the profile of the mast 1.
  • This form part has a general configuration in "hat” and it has internal and external ribs so as to ensure its maintenance on the mast. It includes a collar 60 surrounding the upper part of the mast to ensure the fitting onto the latter as well as a projecting part 59 for the passage of the halyards.
  • the top of this sealing piece 58 is shaped so as to directly receive either a halyard pulley or a pulley support 61.
  • This support can be produced in the form of a tube or a portion of tube receiving the axes 62 of the pulleys and the pulleys such as 63.
  • the pulley support 61 is held by gluing in the sealing part 58.
  • a cover can be provided to hide the pulley axes, to house the position lights and the sensors provided at the top of the mast, while ensuring
  • the tubes such as 5 glued inside the mast profile can be replaced by a partition 7, also glued in this profile.
  • FIG. 10a being a view in vertical axial section
  • FIG. 10b being a plan view.
  • This stanchion piece consists of a circular element 64 which is cut so as to receive the profile of the mast 1. It comes to bear on a socket
  • a flange 67 is provided which is glued to the profile, in its part situated above the bridge 66 by covering the sleeve 65, the seal between the collar 67 and the sleeve being ensured by the interposition of a lip seal 68.
  • FIGS. 11a to 11d in order to describe a first exemplary embodiment of a mast foot support according to the present invention, this support having been designated by the reference 21 in FIG. 2.
  • the FIGS. 11a and 11b are respectively views in vertical axial section, in side and front elevation and FIGS. 11 and 11d are respectively views in plan and in horizontal section.
  • the mast support consists of a carbon part designated as a whole by the reference 69. This part is designed so as to close off the lower part of the profile of the mast 1, as can be clearly seen in FIGS.
  • a cage 70 is provided for " housing the reas, this cage making it possible to extract the halyards.
  • the efforts of the mast on the boat are transmitted via a support 71 comprising a spherical cavity dimensioned so as to accommodate a sphere 72 mounted at the end of a threaded shaft 73 which is screwed into a support 64 bearing on the bottom of the boat, thus the vertical position of this sphere is thus adjustable.
  • a flat surface is provided on the sphere 72 in order to rotate the latter and allow the mast to be raised and lowered.
  • the closure piece 69 has ribs such as 75 (figure lld) to ensure the holding of the profile.
  • FIGS. 12a to 12c illustrate an alternative embodiment of the stanchion part.
  • the spherical support of the mast foot is here replaced by a cylindrical tube 76 which can be made of laminate or cast aluminum onto which the sealing piece 69 fits, this tube supporting the mast as well as the reas box 70.

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Abstract

Mât en carbone réalisé à partir d'un tube, notamment en matériau pré-imprégné, fabriqué par enroulement filamentaire ou par pultrusion, caractérisé en ce que ledit tube (1) est maintenu étanche en y fixant par collage les piíces d'accrochage des différents éléments équipant le mât et notamment la piíce de tête de mât (15), la ferrure (16) pour l'accrochage du spinnaker, la ferrure (17) pour l'accrochage de l'étai et des haubans, la ferrure (18) pour l'accrochage des barres de flíches, la ferrure (19) pour l'accrochage de la bôme et les ferrures (20, 21), respectivement d'étambrai et de pied de mât, ces différentes ferrures étant réalisées de maniíre à contribuer à assurer l'étanchéité du mât.

Description

« Perfectionnements apportés aux mâts en carbone »
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux mâts stratifiés en carbone destinés à des voiliers. L'invention s'applique notamment aux mâts réalisés à partir de tubes en matériau préimprégné, fabriqués par enroulement filamentaire ou par pultrusion.
Les mâts en carbone actuellement réalisés mettent en œuvre des techniques utilisées avec les mâts en alliage léger pour la fixation des différentes ferrures sur lesquelles sont montées les pièces d'accrochage équipant ces mâts. Ainsi, ces ferrures, réalisées généralement en métal, sont rapportées à l'aide de rivets sur des tubes préalablement fabriqués .
Sur les bateaux de pointe, c'est-à-dire destinés à la compétition, les pièces d'accrochage, notamment des barres de flèches et des haubans, sont réalisées en matériau stratifié, directement sur le tube constituant le mât, ce qui constitue une technique artisanale difficile à mettre en œuvre et très coûteuse.
La présente invention se propose de s'affranchir des inconvénients des techniques actuellement mises en œuvre pour la fabrication des mâts en carbone, de façon à obtenir des mâts ëtanches permettant d'accroître la stabilité du bateau aux grands angles de gîte et donc la sécurité, tout en facilitant la fabrication et le montage. Selon la technique apportée par l'invention, le tube du mât n'est pas percé, ce qui permet de ne pas réduire la résistance du mât (les trous pratiqués dans le tube du mât diminuent la résistance du matériau composite constituant le tube de 25 à 50%) et les différentes pièces et ferrures sont conçues et fixées sur le mât de façon à contribuer à assurer l'étanchéité du mât.
En conséquence, la présente invention concerne un mât en carbone réalisé à partir d'un tube, notamment en matériau pré-imprégné, fabriqué par enroulement filamentaire ou par pultrusion, qui est caractérisé en ce que le tube constituant le mât est maintenu etanche en y fixant par collage les pièces d'accrochage des différents éléments équipant le mât et notamment le haubannage et le support des barres de flèches, et en réalisant de façon étanche la tête de mât, la pièce d'étambrai et le support de mât, ces différentes pièces d'accrochage étant réalisées de manière à contribuer à assurer l'étanchéité du mât .
Selon une caractéristique de la présente invention, les différentes pièces d'accrochage comportent une ferrure en fer à cheval conçue de façon à venir s'appliquer contre les 'parois du tube constituant le mât, en épousant ces dernières, la mise en place de cette ferrure étant réalisée à l'aide d'une pince et sa fixation sur le profil étant assurée par collage. Selon la présente invention, le collage des pièces d'accrochage sur le tube en carbone constituant le profil du mât s'effectue par injection de colle au travers de canaux prévus dans lesdites pièces .
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins :
- la figure la est une vue en coupe par un plan horizontal d'un tube de mât en carbone auquel s'applique la présente invention ;
- les figures lb à lh sont des vues destinées à illustrer la mise en place dans le tube, des moyens prévus pour protéger les drisses ;
- la figure li est une vue similaire à la figure la représentant le mât avec son rail sur lequel circulent les chariots de la grand'voile et qui, par ailleurs, peut recevoir la ferrure de vit de mulet ; la figure 2 représente, en élévation latérale, un bateau équipé d'un mât sur lequel on a identifié les différentes ferrures ;
- les figures 3a à 3d illustrent la fabrication des pièces d'accrochage ;
- la figure 4 est une vue en plan représentant la pince mise en œuvre selon l'invention pour positionner les pièces d'accrochage sur le tube constituant le mât ;
- les figures 5a à 5d sont des vues partielles illustrant un mode de réalisation d'un système d'accrochage d'étai ou de prise de spinnaker ;
- les figures 6a et 6b sont respectivement des vues en élévation latérale et en plan des pièces réalisées selon l'invention pour l'accrochage de l'étai et des haubans ;
- les figures 7a et 7b sont respectivement des vues en élévation latérale et en plan des pièces qui, selon l'invention, portent les haubans ainsi que les supports de barres de flèches ; - les figures 8a à 8c illustrent un autre exemple de réalisation de la pièce qui, selon l'invention, supporte les barres de flèches et les haubans ; les figures 9a à 9d illustrent un exemple de réalisation de la tête de mât étanche équipant le mât selon l'invention ;
- les figures 10a et 10b représentent un exemple de réalisation d'une pièce d'étambrai équipant le mât objet de l'invention. - les figures lia à lld illustrent un premier exemple de réalisation d'un support de mât selon l'invention, et
- les figures 12a à 12c illustrent un autre exemple de réalisation du support de mât ;
On se réfère en premier lieu aux figures la-li et à la figure 2.
La figure la représente, en coupe horizontale, un tube à partir duquel est réalisé le mât selon l'invention. Ce tube 1 en carbone peut être fabriqué en mettant en œuvre la technique connue dite de pultrusion. II est constitué par 65 à 75% de fibres unidirectionnelles à 0°, entourées de deux couches de fibres à plus ou moins 45°. Une couche à 0° peut en outre être placée à l'extérieur afin de favoriser le frottement. Le profil ainsi réalisé comporte un rail 2 pour les chariots équipant la grand'voile. Ce rail 2 peut être renforcé à l'abrasion à l'aide d'une tôle préformée en tout matériau présentant une dureté suffisante, tel que notamment de l'aluminium, de l'acier inoxydable ou du titane. Cette tôle préformée peut être maintenue sur le rail par simple pression ou bien à l'aide d'un collage. Ce rail 2 peut également recevoir le vit de mulet supportant la bôme . Sur la partie arrière du profil de ce tube 1 et à l'intérieur de celui-ci (figure lb) , on colle un tube en polychlorure de vinyle 3 destiné à recevoir les drisses telles que 4, ce tube pouvant être complété par deux tubes de diamètre plus réduit tels que 5 pour le passage des fils électriques 6 (alimentation des feux, transmission aux instruments des informations des différents capteurs tels qu' anénomètres etc..) . Dans la variante illustrée par la figure le, ces tubes sont remplacés par une cloison 7 également collée sur les parois internes du profil du mât.
Dans la variante illustrée par la figure Id, on prévoit un profil extérieur 8 rapporté sur le mât 1 pour assurer la protection des drisses 4 et des fils électriques 6.
Sur les figures le à lh, on a représenté un exemple de mise en place et de fixation du tube 3 recevant les drisses 4. Sur ce tube 3 (figure le), on place de façon discontinue, des bandes adhésives double face ou des bandes ou points de colle tels que 9. Le tube 3 (figure le) est placé sur un support 10 muni de griffes 11 constituant un berceau de façon à maintenir le tube 3, ce support 10 (figure lf) est poussé à l'intérieur du profil du mât 1, et lorsque ce tube est à son emplacement correct, on fait tourner le support 10 de manière que le tube 3 vienne se positionner à l'endroit approprié dans le profil du mât 1, en reposant sur les bandes d'adhésif ou les points de colle 9 (figure lg) . On introduit alors une charge 12 à l'intérieur du tube 3 (figure lh) de manière à assurer la pression nécessaire à la prise du collage du tube 3. En variante ou en outre, la pression de collage peut être assurée à l'aide d'un moyen de charge extérieur 13.
Sur le rail 2, prévu de fabrication sur le tube 1 du mât, peuvent circuler les chariots à billes 14 équipant la grand'voile (figure li) , ce rail 2 pouvant également recevoir la ferrure de vit de mulet .
On se réfère maintenant à la figure 2 des dessins annexés sur lesquels on a représenté de façon schématique un bateau équipé d'un mât 1 selon l'invention, ce dernier étant pourvu de toutes ses ferrures et pièces d'accrochage contribuant à assurer l'étanchéité et qui seront décrites ultérieurement .
Sur cette figure 2, le mât 1 comporte donc une pièce de tête de mât 15, une ferrure 16 pour l'accrochage du spinnaker, une ferrure 17 pour l'accrochage de l'étai et des haubans, une ferrure 18 pour l'accrochage des barres de flèches, une ferrure 19 pour l'accrochage de la borne et des ferrures 20 et 21, respectivement d'étambrai et de pied de mât . Toutes ces pièces sont préfabriquées à la main, soit dans des moules mâles et femelles, soit sur des moules mâles en enroulement robotisé, soit en composite, soit en résine drapée, coulée. Selon la présente invention, ces différentes pièces sont réalisées de façon à contribuer à assurer l'étanchéité du mât sur lequel elles sont maintenues par collage.
On décrira maintenant la fabrication de ces pièces d'accrochage ainsi que leur mode de mise en place sur le profil du mât 1. On se réfère en premier lieu aux figures 3a à 3d qui illustrent les différentes étapes de fabrication sur lesquelles : les figures 3a et 3c sont des vues en coupe horizontale, la figure 3b est une vue en coupe verticale de la figure 3c et la figure 3d est une vue schématique en plan illustrant l'une des étapes.
Selon la présente invention, on commence par utiliser un profil réel ou simulé destiné à servir de noyau de moule 22, ce noyau pouvant être réalisé en carbone ou en métal, par exemple en aluminium ou en acier. Sur ce moule 22, on positionne un contre-moule 23, de préférence en silicone. Ce contre-moule est armé à l'aide de fibres de verre ou de carbone afin de conserver une certaine rigidité. Dans le moule ainsi obtenu, on drape des tissus extérieurs et intérieurs multidirectionnels tels que 24 (figure 3d) entre lesquels sont mis en place, autour de douilles perdues 25, des fils unidirectionnels destinés à répartir l'effort autour de la pièce. L'ensemble ainsi constitué par les tissus extérieurs, les douilles et les tissus intérieurs, est placé dans le moule en silicone 23 (figures 3b et 3c) . Le tout est refermé sur le noyau de moule 22, l'ensemble est mis sous vide et éventuellement placé en étuve ou en autoclave. Avant de refermer le contre-moule 23 sur le noyau de moule 22, on peut placer autour du noyau 22 un film 26 en silicone nervure de façon à obtenir des canaux au travers desquels s'effectuera le collage de la pièce après mise en place de cette dernière sur le profil du mât 1 ainsi qu'on le décrira ci-après.
Les pièces d'accrochage réalisées comme décrit ci- dessus, présentent des dimensions internes légèrement plus petites que le profil extérieur du mât 1. Elles sont mises en place sur ce profil à l'aide d'un outillage illustré par la figure 4 qui se présente sous la forme d'une pince désignée dans son ensemble par la référence 27. Cette pince 27 s'appuie sur la pièce telle que 29 par l'intermédiaire d'un becquet 28. La pince permet donc de maintenir la pièce d'accrochage ouverte de façon à faciliter son introduction sur le profil du mât 1 et, lorsqu'elle est positionnée en son emplacement prévu, il suffit de relâcher la pression sur les poignées de la pince pour que la pièce 29 trouve précisément sa place sur le mât, sans en bouger. Après cette mise en place, il suffit d'injecter de la colle au travers des trous 30 prévus à cet effet (ces trous étant par exemple obtenus grâce à la mise en place du film en silicone nervure 26 décrit précédemment) .
On se réfère maintenant aux figures 5a à 5d qui illustrent un mode de réalisation de la pièce d'accrochage d'étai ou de prise de spinnaker 16 (voir la figure 2) .
La figure 5a est une vue en coupe par un plan horizontal, la figure 5b est une vue en élévation latérale, la figure 5c est une vue en coupe par un plan axial vertical de la figure 5a et la figure 5d illustre un détail de "la figure 5b, à échelle agrandie.
Comme on le voit sur ces figures, cette pièce d'accrochage 16 est constituée d'une ferrure en forme de fer à cheval 31 conçue de façon à se positionner sur le mât, en en épousant la forme extérieure de son profil, comme décrit précédemment. Cette pièce est collée sur le mât en mettant en œuvre la technique décrite ci-dessus et elle reçoit un êtrier 32 pour l'ancrage de l'étai et la mise en place des poulies de drisse (voir la figure 5d) . Cet étrier 32 est maintenu sur la ferrure 31 à l'aide d'un axe tel que 33, une douille métallique 34 étant interposée entre l'axe 33 et des paliers supports 35 faisant partie intégrante de la ferrure 31. Cette pièce d'accrochage 16 est constituée de fibres unidirectionnelles et multidirectionnelles qui reprennent les efforts s 'exerçant sur l' étrier 32 afin de les reporter sur le mât 1. On prévoit des canaux tels que 36 pour l'injection de la colle sur le mât, la colle étant introduite dans les canaux au travers des trous d'injection 37.
Les figures 6a et 6b représentent la ferrure 17 (voir la figure 2) servant à l'accrochage de l'étai et des haubans. Cette pièce 17, comme la pièce 16 précédemment décrite, est constituée d'une ferrure en fer à cheval 38 dont la paroi épouse le profil extérieur du mât 1 et qui comporte deux nervures, respectivement haute 39 et basse 39', qui reçoivent des étriers porte-haubans tels que 40 et 40', ces étriers étant maintenus sur la ferrure 38 à l'aide d'axes d'articulation ainsi qu'on le voit clairement sur les figures 6a et 6b. La mise en place s'effectue à l'aide d'une pince 27 (figure 4) et la fixation est réalisée par collage comme décrit précédemment .
Sur les figures 7a et 7b, on a représenté un exemple de réalisation de la pièce 18 qui, selon l'invention, permet de supporter les barres de flèches et également de porter les haubans . Cette pièce est également constituée d'une ferrure en forme de fer à cheval 41 qui vient se positionner sur le profil extérieur du mât en en épousant la forme. Elle comporte deux nervures 41 et 41' entre lesquelles est interposé un étrier porte-hauban 42 qui s'appuie sur un tube de renfort 43 permettant de reporter l'effort du hauban sur l' étrier 42 à ses parties inférieure et supérieure. Les barres de flèches (dans cet exemple de réalisation, elles sont constituées de deux tubes 44, 44') sont supportées par une douille ovalisée 45, par l'intermédiaire d'une tige filetée 46 soudée sur la douille et sur laquelle vient se visser une autre douille 47 recevant l'extrémité du tube de barres de flèches 44 ou 44'. La mise en place de cette ferrure 18 sur le mât 1 et sa fixation par collage s'effectuent de la manière décrite précédemment .
On se réfère maintenant aux figures 8a à 8c qui illustrent un autre exemple de réalisation de la pièce supportant les barres de flèches et les haubans. Sur ces figures, la figure 8a est une vue en élévation latérale de cette pièce, la figure 8b est une vue en coupe par un plan horizontal et la figure 8c est une vue partielle en élévation frontale.
Dans cet exemple de réalisation, cette pièce est encore constituée d'une ferrure en forme de fer à cheval, composée d'une peau ondulée et nervurée 48. Sur cette peau 48, sont vissées des tiges filetées telles que 49 à l'extrémité desquelles est prévue une sphère 50. Sur cette sphère 50, vient s'appuyer une portée sphérique telle que 51 prévue à l'extrémité de chaque barre de flèche telle que 52. Cette portée sphérique 51 peut s'enfiler sur la sphère 50 grâce à un système dit quart de tour. Ainsi, la portée sphérique 51 permet de maintenir les barres de flèches tubulaires telles que 52.
Chaque hauban tel que 53 (figure 8c) se termine par une tête hémisphérique 54 prenant appui sur un épaulement en carbone 55 par l'intermédiaire d'une coupelle de frottement 56, de préférence en acier inoxydable. L' épaulement 55 est prolongé vers l'avant et vers l'arrière de façon à recevoir les supports de barres de flèches 57, ainsi qu'on le voit sur la figure 8b, ces supports faisant partie de la ferrure en forme de fer à cheval 48.
Le mode de mise en place de cette ferrure et sa fixation sur le profil du mât s'effectuent de la manière précédemment décrite .
On se réfère maintenant aux figures 9a à 9d qui illustrent un mode de réalisation de la tête de mât étanche (désignée par la référence 15 sur la figure 2) . La figure 9a est une coupe par un plan horizontal de cette tête de mât, les figures 9b, 9c et 9d sont respectivement des vues en élévation latérale, en plan et en élévation frontale.
Comme on le voit sur ces figures, la tête de mât comporte une pièce de forme 58 qui est réalisée de façon à assurer l'étanchéité et à venir s'emboîter sur la partie supérieure du profil du mât 1. Cette pièce de forme présente une configuration générale en « chapeau » et elle comporte des nervures internes et externes de manière à assurer son maintien sur le mât. Elle comporte une collerette 60 entourant la partie supérieure du mât pour assurer l'emboîtage sur ce dernier ainsi qu'une partie en saillie 59 pour le passage des drisses. Le dessus de cette pièce d'étanchéité 58 est conformée de façon à recevoir directement soit une poulie de drisse, soit un support de poulie 61. Ce support peut être réalisé sous la forme d'un tube ou d'une portion de tube recevant les axes 62 des poulies et les poulies telles que 63. Le support de poulies 61 est maintenu par collage dans la pièce d'étanchéité 58.
On peut prévoir un cache permettant de masquer les axes de poulies, de loger les feux de position et les capteurs prévus en tête de mât, tout en assurant
1' aérodynamisme de la tête de mât.
On voit que les drisses 4 redescendent à l'intérieur du tube 3 , comme décrit précédemment en référence à la figure 1b. De même, on voit sur la figure 9a les tubes 5 qui sont prévus pour le passage des fils électriques
(alimentation des feux, transmission aux instruments des informations des différents capteurs tels qu'anénomètres etc..) . Ainsi qu'on l'a déjà mentionné ci-dessus, les tubes tels que 5 collés à l'intérieur du profil du mât peuvent être remplacés par une cloison 7, également collée dans ce profil.
On décrira maintenant la pièce d' étambrai (désignée par la référence 20 sur la figure 2) qui équipe le mât selon l'invention et dont un exemple de réalisation a été représenté sur les figures 10a et 10b : la figure 10a étant une vue en coupe axiale verticale et la figure 10b étant une vue en plan.
Cette pièce d' étambrai est constituée d'un élément circulaire 64 qui est découpé de façon à recevoir le profil du mât 1. Elle vient prendre appui sur une douille
65, elle-même boulonnée sur le pont 66 du bateau. Sur le profil du mât, on prévoit une collerette 67 qui est collée sur le profil, dans sa partie située au-dessus du pont 66 en venant recouvrir la douille 65, l'étanchéité entre la collerette 67 et la douille étant assurée par l'interposition d'un joint à lèvre 68.
On notera que grâce à cette disposition, le mât bénéficie d'une certaine liberté de déplacement (de l'ordre de quelques centimètres) vers le haut, tout en maintenant les fonctions d' étambrai, d'étanchéité et d'appui. On se réfère maintenant aux figures lia à lld, afin de décrire un premier exemple de réalisation d'un support de pied de mât selon la présente invention, ce support ayant été désigné par la référence 21 sur la figure 2. Sur ces figures, les figures lia et 11b sont respectivement des vues en coupe axiale verticale, en élévation latérale et frontale et les figures lie et lld sont respectivement des vues en plan et en coupe horizontale. Dans ce premier exemple de réalisation, le support de mât est constitué d'une pièce en carbone désignée dans son ensemble par la référence 69 . Cette pièce est conçue de façon à obturer la partie inférieure du profil du mât 1, comme on le voit clairement sur les figures lia et 11b ainsi que la partie inférieure du tube 3 prévue pour le passage des drisses. Cette pièce présente une configuration générale en « chapeau » et elle comporte des nervures internes et externes de manière à assurer son maintien sur le mât. A la sortie du tube 3 de passage des drisses, on prévoit une cage 70 pour "le logement des reas, cette cage permettant d'extraire les drisses. Les efforts du mât sur le bateau sont transmis par l'intermédiaire d'un support 71 comportant une cavité sphérique dimensionnée de manière à loger une sphère 72 montée à l'extrémité d'un arbre fileté 73 venant se visser dans un support 64 en appui sur le fond du bateau. La position verticale de cette sphère est donc ainsi réglable. A cet effet, on prévoit un méplat sur la sphère 72 afin de faire tourner cette dernière et de permettre de monter et de descendre le mât. La pièce d'obturation 69 comporte des nervures telles que 75 (figure lld) afin d'assurer la tenue du profil .
Les figures 12a à 12c illustrent une variante de réalisation de la pièce d' étambrai. Dans cette variante, on retrouve les éléments constitutifs de la pièce d' étambrai décrite ci-dessus en référence aux figures lia à lld, mais le support sphérique du pied de mât est ici remplacé par un tube cylindrique 76 pouvant être réalisé en stratifié ou en aluminium coulé sur lequel vient s'emboîter la pièce d'obturation 69, ce tube supportant le mât ainsi que la boîte à reas 70.
Il ressort de la description qui précède que l'invention permet de réaliser des mâts en carbone dont toutes les ferrures contribuent à assurer l'étanchéité, cette fabrication étant facile et économique à mettre en œuvre .
Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes .

Claims

REVENDICATIONS
1 - Mât en carbone réalisé à partir d'un tube, notamment en matériau pré-imprégné, fabriqué par enroulement filamentaire ou par pultrusion, caractérisé en ce que ledit tube (1) est maintenu etanche en y fixant par collage les pièces d'accrochage des différents éléments équipant le mât et notamment la pièce de tête de mât (15), la ferrure (16) pour l'accrochage du spinnaker, la ferrure (17.) pour l'accrochage de l'étai et des haubans., la ferrure (18) pour l'accrochage des barres de flèches, la ferrure (19) pour l'accrochage de la borne et les ferrures (20, 21), respectivement d'étambrai et de pied de mât, ces différentes ferrures étant réalisées de manière à contribuer à assurer l'étanchéité du mât.
2 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes pièces d'accrochage comportent une ferrure en fer à cheval qui est conçue de façon à venir s'appliquer contre les paroi du tube (1) constituant le mât, en épousant le profil de ces dernières, ladite ferrure en fer à cheval présentant des dimensions internes légèrement plus petites que le profil extérieur du mât, et sa mise en place sur ce profil étant assurée à l'aide d'une pince (27), qui vient s'appuyer sur la pièce d'accrochage (29) par l'intermédiaire d'un becquet .
3 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collage des pièces d'accrochage sur le tube en carbone (1) constituant le profil du mât s'effectue par injection de colle au travers de canaux (36) prévus dans lesdites pièces.
4 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites pièces d'accrochage sont réalisées par moulage en mettant en œuvre un noyau de moule (22) dans lequel est positionné un contre-moule (23) , notamment en silicone armé de fibres de verre ou de carbone, des tissus extérieurs et intérieurs multidirectionnels (24) entre lesquels sont mis en place des fils unidirectionnels étant drapés dans le moule, l'ensemble étant ensuite placé dans le moule en silicone (23) puis refermé sur le noyau de moule (22) avant d'être mis sous vide puis placé en étuve ou en autoclave. 5 - Mât selon la revendication 4, caractérisé en ce que, avant.de refermer le contre-moule (23) sur le noyau de moule (22) , on place autour du noyau (22) un film
(26), notamment en silicone nervure, en vue d'obtenir les canaux par l'intermédiaire desquels s'effectue l'injection de la colle assurant la fixation de la pièce sur le profil du mât.
6 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on colle, à l'arrière du profil du mât (1) et à l'intérieur de celui-ci, un tube en matière plastique (3) destiné à recevoir les drisses (4) , des tubes de plus petit diamètre (5) pouvant être prévus pour le passage des fils électriques au travers du mât.
7 - Mât selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mise en place et la fixation du tube (3) recevant les drisses s'effectuent par collage, en déposant sur ledit tube des bandes adhésives (9) et en plaçant le tube sur un support (10) muni de griffes (11) constituant un berceau sur lequel repose ledit tube, ce support étant poussé à l'intérieur du profil du mât, puis entraîné en rotation de manière que le tube vienne se positionner à l'emplacement approprié dans le profil du mât, en reposant sur les bandes adhésives, une charge (12, 13) étant prévue pour assurer la pression nécessaire à la prise du collage.
8 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un profil extérieur (8), rapporté sur le profil du mât (1) afin d'assurer la protection des drisses (4) et des fils électriques (6) .
9 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'accrochage d'étai ou de prise de spinnaker (16) est constituée de fibres unidirectionnelles et multidirectionnelles et elle est composée d'une ferrure en forme de fer à cheval (31) venant se positionner sur le mât en en épousant la forme extérieure de son profil, cette pièce collée sur le mât recevant un étrier (32) pour l'ancrage de l'étai et la mise en place des poulies de drisse, cet étrier étant maintenu sur la ferrure (31) à l'aide d'un axe (33), une douille métallique (34) étant interposée entre ledit axe et des paliers supports (35) faisant partie intégrante de la ferrure (31) .
10 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (17) servant à l'accrochage de l'étai et des haubans est constituée d'une ferrure en fer à cheval (38) dont la paroi épouse le profil extérieur du mât et qui comporte deux nervures (39, 39') recevant des étriers porte-haubans (40, 40') qui sont maintenus sur la ferrure (38) à l'aide d'axes d'articulation.
11 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (18) supportant les barres de flèches et portant les haubans est constituée d'une ferrure en forme de fer à cheval (41) qui est positionnée sur le profil extérieur du mât en en épousant la forme, cette ferrure comportant des nervures (41, 41') entre lesquelles est interposé un étrier porte-haubans (42) s' appuyant sur un tube de renfort (43), les barres de flèches (44, 44') étant supportées à l'aide d'une douille (45) par l'intermédiaire d'une tige filetée (46) sur laquelle vient se visser une douille (47) recevant l'extrémité respective des barres de flèches.
12 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (18) supportant les barres de flèches et portant les haubans est constituée d'une ferrure en forme de fer à cheval (48) qui est positionnée sur le profil extérieur du mât en en épousant la forme, cette ferrure étant constituée d'une peau ondulée et nervurée sur laquelle sont vissées des tiges filetées (49) à l'extrémité desquelles est prévue une sphère (50) sur laquelle vient prendre appui une porté sphérique prévue à l'extrémité de chaque barre de flèches (52) .
13 - Mât selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque hauban (53) se termine par une tête hémisphérique (54) qui prend appui sur un épaulement en carbone (55) par l'intermédiaire d'une coupelle de frottement (56) , cet épaulement étant prolongé vers l'avant et vers l'arrière afin de recevoir les supports (57) de barres de flèches, ces supports faisant partie de ladite ferrure (48) .
14 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de mât étanche (15) qui vient s'emboîter sur la partie supérieure du profil du mât (1) , cette tête de mât comportant une collerette (60 ) entourant la partie supérieure du mât ainsi qu'une partie en saillie (59) pour le passage des drisses. 15 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce d'étambrai (20) est constituée d'un élément circulaire (64) conformé de façon à recevoir le profil du mât 1, cette pièce prenant appui sur une douille (65) fixée au pont du bateau, une collerette (67) étant collée sur le profil du mât de façon à venir recouvrir la douille (65) , un joint (68) assurant l'étanchéité entre la dite collerette et ladite douille.
16 - Mât selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de pied de mât (21) est constitué d'une pièce en carbone (69) conçu de façon à obturer la partie inférieure du profil du mât, une cage (70) étant prévue pour le logement des reas.
17 - Mât selon la revendication 16, caractérisé en ce que les efforts du mât sur le bateau sont transmis par l'intermédiaire d'un support (71) comportant une cavité sphérique dans laquelle vient se loger une sphère (72) montée à l'extrémité d'un arbre fileté (73) en prise dans un support (64) en appui sur le fond du bateau, la position verticale de ladite sphère étant réglable.
18 - Mât selon la revendication 16, caractérisé en ce que les efforts du mât sur le bateau sont transmis par l'intermédiaire d'un tube cylindrique (76) sur lequel vient s'emboîter la pièce d'obturation (69) , ce tube supportant le mât ainsi que la boîte à reas .
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