Brevet FR2156694A1 — publié le 19730601

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour réaliser le cintrage de profilés, de plaques, feuillards ou éléments analogues, munis d'un profilage. Afin d'augmenter la capacité de charge d'éléments de construction, en particulier d'éléments de couverture de toits, on connait déjà des profilés, dits profilés trapézoidaux, dans lesquels le profilage est réalisé de telle sorte que les moulures s'étendant parallèlement dans le sens longitudinal du profilé présentent chacune une section trapézoidale. De tels profilés trapézoidaux présentent une plus grande capacité de charge que les profilés ondulés, par exemple les tales ondulées, du fait qu'ils présentent des nervures s'étendant essentiellement verticalement, ou bien rectilignes et inclinées verticalement, qui assurent, du fait de leur grand moment de résistance, une plus grande résistance propre à la courbure que les ondulements plats en forme d'arc des profilés ondulés. Afin d'accroître encore la capacité de charge de tels profilés trapézoîdaux, on a déjà proposé de les munir d'un cintrage dans la direction du profilage. Le profilage doit alors etre réalisé grace à un système. de rouleaux de cintrage. Il est en outre déjà connu, par exemple pour cintrer des éléments en forme de plaque, d'introduire ces éléments dans une matrice et de leur donner la forme cintrée voulue grâce à un procédé de pressage. Ce procédé est toutefois limité aux petits éléments en plaque. Il se pose néanmoins alors un problème, à savoir que le cintrage doit se produire sur les arêtes d'une surface plane, par exemple les nervures formant les limites latérales d'une moulure, sans bosselage ni fléchissement de cette surface plane. La présente invention a pour objet un procédé pour réaliser le cintrage de profilés, de plaques, de feuillards ou d'éléments analogues, munis d'un profilage, réalisés en un matériau plastiquement déformable, et cela sans utilisation de rouleaux de cintrage ou d'un dispositif de rouleaux de cintrage. Cet objet est réalisé conformément à l'invention par le fait qu'une partie de la section du profilé est modifiée dans sa section par rapport à la partie restante. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention appli- qué à un profilé trapézoidal, l'épaisseur de paroi des nervures, de meme que celle des membrures supérieures est diminuée par rapport à l'épaisseur de paroi des membrures inférieures. On désignera par membrures supérieures les membrures possédant le plus grand rayon de cintrage alors que les membrures inférieures présentent le plus petit rayon de cintrage, les membrures réalisant donc les zones externe et interne du profilé cintré. En outre, la diminution de l'épaisseur des parois depuis les membrures inférieures jusqu'aux membrures supérieures se fait généralement de manière continue. La diminution d'épaisseur des parois se fait par laminage ultérieur du profilé tel que disponible dans le commerce. La diminution d'épaisseur des parois se fait de manière correspondante au rayon de cintrage souhaité du profilé à cintrer. Pour la réalisation d'un profilé trapézoidal cintré en forme de spirale, l'é paisseur de paroi des nervures sera diminuée d'une manière non uniforme, afin de réaliser en plus un effet de cintrage additionnel dirigé latéralement. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le profilé est muni en direction longitudinale d'un profilage sur une partie de sa section. Ce profilage peut, par exemple,etre réalisé sous forme d'un ondulement, d'un cannelage, ou des formes analogues. Pour la réalisation d'un profilé trapézoidal cintré en forme de spirale, les nervures sont profilées d'une manière nonuniforme, par exemple les distances entre les ondulements ou les cannelures peuvent etre différentes. Un profilé cintré conformément à l'invention est caractérisé par le fait qu'une partie de la section du profilé est modifiée dans sa section par rapport à la partie restante. Dans un profilé trapézoidal connu en lui-meme, l'épaisseur de paroi des nervures et des membrures supérieures est diminuée par rapport à celle des membrures inférieures. La diminution d'épaisseur des parois peut etre continue depuis les membrures inférieures jusqu'aux membrures supérieùres. La diminution d'épaisseur de paroi est réalisée par laminage et adaptée en vue d'obtenir le rayon de cintrage voulu du profilé cintré. Dans un profilé trapézoidal cintré en forme de spirale, l'épaisseur de paroi des nervures est diminuée de manière non uniforme ou profilé de façon non uniforme. La présente invention a également pour objet de réaliser un dispositif permettant de cintrer des profilés, des plaques, des feuillards ou des éléments analogues munis d'un profilage, en particulier de profilés trapézoidaux, sans utiliser des rouleaux de cintrage ou un dispositif de rouleaux de cintrage. Le dispositif est caractérisé par le fait que les cylindres munis d'un profilage trapézoîdal présentent une emprise plus faible dans la zone des membrures supérieures que dans la zone des membrures inférieures, et par le fait que les emprises pour les nervures sont amincies en forme de coin en direction des membrures supérieures. Les emprises pour les nervures peuvent etre réduites d'une manière uniforme. L'invention a pour avantage que l'on peut donner à un profilé quelconque n'importe quel cintrage désiré grace à une simple modification de la section,- par exemple par un procédé de laminage additionnel, ce qui permet de réaliser tous les cintrages, depuis un cintrage très plat jusqu a un cintrage assurant une forme circulaire du profilé. Cette dernière forme ne peut par exemple pas etre réalisée à l'aide d'un procédé de pressage. Cet avantage provient du fait que l'on étire ou aplatit partiellement un profilé sur sa section. Le procédé est particulièrement adapté au cintrage de profilés dits trapézoîdaux pour des oouvertures de toit, car grâce à des profilés trapézoidaux cintrés, on peut ponter des portées très importantes et le cintrage additionnel accroit encore la grande capacité de charge des profilés trapézoidaux connus. Pour réaliser de grands rayons de cintrage, les diminutions de section doivent être relativement faibles. Un autre avantage du procédé repose sur le fait que l'on peut grâce à une diminution de section asymétrique réaliser également un cintrage latéral additionnel de sorte que le procédé peut également être'appliqué, en particulier, pour la réalisation de corps creux en forme de spirale, par exemple de tubes en profilés trapézoîdaux, dans lesquels on réalise une courbure sur 180 . Le procédé n'est pas limité à des matériaux particuliers, mais peut etre utilisé pour tous les matériaux plastiquement déformables, comme par exemple les métaux, les matières plastiques, les matières minérales, les matériaux composites, etc. Un avantage ultérieur du procédé réside dans le fait qu'il ne se produit aucune diminution de solidité due à llaf- faiblissement du profilé car, par exemple pour un profilé trapézoîdal cintré la membrure supérieure plus fine travaille à la compression alors que la membrure inférieure plus épaisse travaille à la traction, de telle sorte que du fait de la plus grande résistance à la compression de la section diminuée et de la plus faible résistance à la traction de la section plus importante, les caractéristiques de capacité de charge de tels profilés cintrés sont sensiblement identiques après la mise en forme. Le dispositif selon l'invention a en particulier pour avantage qu'il est possible de cintrer en continu des profilés de n'importe quelle longueur, ce qu'il n'était pas possible de faire dans un procédé par pressage. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que les profilés cintrés selon l'invention, les plaques profilées, les feuillards ou éléments analogues, peuvent entre utilisés pour des constructions du type "Sandwich", pour différentes réalisations de revêtements de surfaces, ainsi que pour divers garnissages de surfaces. Un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention s'applique à des profilés, des plaques, feuillards ou éléments analogues munis d'un profilage qui possèdent une épaisseur différente depuis la partie inférieure jusqu'à la partie supérieure de l'ondulement et ce quelle que soit la manière dont ces profilés ont été réalisés, qu'ils presentent déjà un cintrage ou ne possèdent aucun pré-cintrage. L'invention a pour objet de munir un tel élément de construction d'un cintrage longitudinal quelconque d'une manière particulièrement simple. Cet objet est réalisé conformément b l'invention par le fait que les plaques, profilés, feuillards ou éléments analogues munis d'ondulements dont la section est différente du haut vers le bas sont laminés en une ou plusieurs passes identiques sur la largeur du profilé de sorte qu'il se produit un; cintrage longitudinal. Selon. un mode de réalisation préféré de l'invention, le profilage est réalisé par un procédé réversible. Il y a alors la possibilité de réaliser en continu le cintrage dans un dispositif composé de plusieurs cages de laminoirs disposées consécutivement (train continu) la valeur de la passe de laminage est alors réglée sur le laminoir pour correspondre au rayon désiré. L'invention repose sur une idée que l'on va maintenant commenter à l'aide, pour simplifier, d'un profilé trapézoidal. Le profilé trapézoîdal dont pour des raisons de simplification on n'a représenté sur le dessin qu'une seule cannelure se compose d'ondulements inclinés généralement en direction horizontale et en direction verticale. Lorsque, comme on peut le voir sur le dessin, les parties inférieures et supérieures des ondulements présentent des épaisseurs différentes, par exemple 30 mm pour la partie supérieure et 10 mm pour la partie inférieure, et qu'ensuite le profilé est laminé avec une passe de laminage identique, par exemple de 2 mm, la partie d'ondulement supérieure prend une épaisseur de 3 mm et la partie inférieure une épaisseur de 8 mm, de sorte qu'il se produit un cintrage du profilé en direction longitudinale. On peut alors réaliser tout rayon de cintrage voulu, en réglant la valeur de la passe de laminage. En outre, le laminage peut être réalisé dans plusieurs cages, afin de ne pas dépasser le degré de formage permis pour chacune des passes.Principalement, le laminage est réalisé sur la section du profilé avec la meme passe de laminage pour des épaisseurs différentes des ondulements. L'invention a pour avantage que par exemple dans un procédé réversible l'on peut réaliser un cintrage quelconque avec une direction de laminage unique uniquement par modification du serrage des cylindres, de sorte que la dépense de laminage est réduite à une valeur minimale malgré la multiplicité des cintrages possibles. Un autre avantage essentiel du procédé réside dans le fait que l'on peut réaliser très rapidement des profilés avec un rayon de cintrage quelconque, ce qui est très important dans la pratique pour la réalisation de portées très variées pour des constructions de toits dans lesquels de tels profilés sont par ticulièrement utilisés. Ces profilés servent également pour les constructions de ponts, les tubes, etc. Du fait des cintrages différents les profilés cintrés peuvent également supporter des capacités de charges différentes. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence au dessin annexé qui se rapporte à des modes de réalisation préférés de profilés trapézoidaux décrits à titre d'exemple non limitatif. Les caractéristiques de l'invention ne sont en aucune manière limitées à de tels profilés trapézoidaux mais peuvent etre étendues à tous les profilés, plaques, feuillards ou éléments analogues munis d'un profilage, réalisés en un matériau plastique déformable ainsi que par exemple des poutres creuses ou fendues de forme expansée ou non expansée. Sur ce dessin La figure 1 représente un profilé trapézoidal de type connu vu en coupe, la figure 2 est une vue agrandie en coupe correspondant à la partie cerclée en A sur la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe dans laquelle la section du profilé est modifiée symétriquement, la figure 4 est une vue en coupe avec une section trapézoidale particulièrement grande, mais uniforme, la figure 5 estvune coupe dans laquelle la section du profilé est modifiée asymétriquement, la figure o est une vue en perspective d'une partie du profilé trapézoidal dans laquelle la membrure supérieure et les nervures sont munies d'un profilage, la figure 7 est une vue latérale d'un dispositif de laminage avec une emprise symétrique en forme de coin, la figure 8 est une vue en plan du dispositif de laminage, la figure 9 est une vue en coupe d'un profilé trapézoîdal, la figure 10 est une vue en coupe d'un profilé trapé zoidal, dans lequel la membrure supérieure présente une épaisseur de paroi plus faible que la membrure inférieure, la figure Il est une vue en coupe d'un profilé trapézol- dal dans laquelle le profilé selon la figure 10 est laminé avec une passe de laminage identique pour la membrure supérieure et la membrure inférieure La figure 1 représente en coupe un profilé trapézoîdal connu en lui-meme, dans lequel les dimensions des moulures, la largeur du profilé trapézoîdal ainsi que le nombre des moulures par unité de largeur et l'épaisseur des parois, peuvent entre naturellement très différents et autre adaptés à toutes les utilisations voulues. L'épaisseur des parois peut etre par exemple de l'ordre de 1 mm de sorte que dans la figure 2,par exemple pour des profils d'environ 90 mm, l'épaisseur des parois est représentée exagérément agrandie.Cet agrandissement exagéré de l'épaisseur des parois permet toutefois de mieux faire comprendre les caractéristiques de l'invention, car l'invention a principalement pour objet la modification de l'épaisseur des parois ou de la section du profilé. La figure 2 représente la section d'une moulure selon la découpe A dans la figure 1, comme elle est réalisée dans les profilés trapézoidaux utilisés habituellement. On désigne la membrure supérieure par 2, la membrure inférieure par 3, et les nervures latérales par 4 et 4'. Lorsqu'un profilé trapézoîdal I, dont on n'a représenté sur la figure 2 qu'une seule moulure est cintré de telle sorte que 2 représente la membrure supérieure et 3 la membrure inférieure, la section du profilé doit titre modifiée de la manière représentée à la figure 3 dans laquelle la nouvelle section est représentée en hachures alors que la forme d'origine est représentée en traits interrompus. De cette représentation, il apparaît que les nervures 4 et 4' diminuent continuellement à partir de la membrure inférieure 3 et que, donc, la membrure supérieure est diminuée par rapport à l'épaisseur antérieure de sorte que sur la hauteur du profilé il se produit un étirement continu des nervures et de la membrure supérieure à partir de la membrure inférieure, ce qui réalise un cintrage du profilé. La diminution de section est adaptée au rayon de cintrage désiré.On réalise ce cintrage par exemple en laminant ultérieurement un profilé d'usage courant selon le cintrage désiré, ce qui permet d'obtenir un profilé continu, qui lorsque l'on le diminue asymétriquement en section conformément à la figure 5 est également cintré en direction latérale, de sorte que l'on peut réaliser un corps creux en forme de spirale assemblable, par exemple un tube, dans lequel, alors, les bords des moulures des spires voisines peuvent s'interpénétrer grâce à la mise en oeuvre de moyens de liaison mécaniques. On peut également obtenir une étanchéité supplémentaire contre l'entrée ou la sortie de gaz ou de liquides en interposant un élément d'étanchéité. On a représenté sur la figure 6, sur une moulure d'un élément trapézoîdal, comment on peut munir un profilé trapézoîdal d'un cintrage grâce à un profilage 6 sur la membrure supérieure 2 ainsi que sur les nervures latérales 4 et 4'. Le rayon de cintrage désiré de profilage dépend également ici de l'épaisseur. Dans la figure 7, on a représenté un dispositif de laminage dans lequel le profilé trapézoîdal 1 est cintré. Pour des raisons de simplicité on a simplement représenté le dispositif avec une moulure. Pour un profilé présentant plusieurs moulures, le dispositif est élargi de façon correspondante. Le dispositif se compose principalement d'un cylindre supérieur 7 et d'un cylindre inférieur 7', l'emprise étant réalisée de manière à correspondre à la section voulue du profilé et donc à la valeur du cintrage. Le cas échéant les cylindres de laminage supérieur et inférieur 7 et 7' peuvent également etre munis d'un cylindre d'appui additionnel qui n'est toutefois pas représenté dans le dessin. La figure 8 représente une vue en plan du dispositif. Le mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans lequel des plaques de profilés, des feuillards ou des éléments analogues munis d'ondulements de sections d'épaisseurs différentes sont laminés avec une ou plusieurs passes identiques sur la largeur du profilé et ainsi cintrés en direction longitudinale, est illustré aux figures 9 et 10 qui représentent comme mode de réalisation préféré et à titre d'exemple un profilé trapézoidal. L'épaisseur de paroi du profilé est représentée de manière plus importante qu'elle n'est en fait dans la pratique. Ce mode de représentation permet une meilleure compréhension des caractéristiques de l'invention. Il est bien entendu que le profilé peut également être disposé à l'envers de sorte que les termes "membrure supérieure" et "membrure inférieure" utilisés pour simplifier la description doivent alors etre interchangés. Selon la figure 9, un profilé trapézoidal se compose d'une membrure inférieure 3, d'une membrure supérieure 2 et de nervures 4 et 4' qui présentent toutes la même épaisseur. Pour la mise en oeuvre de l'objet de l'invention, on peut partir d'un profilé selon la figure 10 dans lequel les membrures supérieure et inférieure présentent une épaisseur différente. Dans le mode de réalisation représenté, les membrures supérieures 2 sont plus fines que les membrures inférieures 3. Ce profil peut être réalisé de n'importe quelle manière, par exemple par laminage du profilé dont la forme est représentée en traits interrompus. Ce profilé peut posséder déjà un cintrage longitudinal ou n'être pas cintré. Lorsque ce profil est laminé avec une passe de laminage constante, on obtient comme cela est représenté sur la figure Il un profilé cintré longitudinalement pouvant posséder un rayon de cintrage quelconque obtenu par simple réglage de la valeur de la passe de laminage. R E V E N D I C A T- I O N S 1. Procédé pour réaliser le cintrage de profilés, de plaques, feuillards ou éléments analogues, munis d'un profilage, en un matériau plastiquement déformable, caractérisé par le fait qu'une partie de la section du profilé est modifiée dans sa section par rapport à la partie restante. 2. Procédé pour cintrer des profilés, plaques, feuillards ou éléments analogues munis d'un profilage, en un matériau plastiquement déformable, caractérisé par le fait que les plaques, profilés, feuillards ou éléments analogues munis d'ondulements de sections d'épaisseurs différentes sont laminés en une ou plusieurs passes de laminage identiques suivant la largeur du profilé et sont ainsi cintrés en direction longitudinale. 3. Procédé pour réaliser le cintrage de profilés, de plaques, feuillards ou éléments analogues munis d'un profilage, en un matériau plastiquement déformable, caractérisé par le fait que le profilé est muni en direction longitudinale sur une partie de sa section d'un-profilage. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans un profilé trapézoidal connu en lui-mEme, 1 'épais- seur de paroi des nervures (4,4') ainsi que celle des membrures supérieures (2) sont diminuées par rapport à l'épaisseur de paroi des membrures inférieures (3). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la diminution de l'épaisseur de parois est réalisée en continu, à partir des membrures inférieures (3) jusqu'aux membrures supérieures (2). 6. Procédé selon les revendications 1, 4 et 5, caractérisé par le fait que la diminution d'épaisseur des parois est obtenue par laminage. 7. Procédé selon les revendications 1 et 4 à 6, caractérisé par le fait que la diminution d'épaisseur des parois est réalisée de façon à correspondre au rayon de cintrage désiré. 8. Procédé selon les revendications 1 et 4 à 7, caractérisé par le fait que pour réaliser un profilé trapézoîdal (2) cintré en forme de spirale, l'épaisseur des parois des nervures (4 et 4') est diminuée d'une façon non uniforme. 9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le profilage (6) est réalisé sous forme d'un ondulement, d'un cannelage, ou une forme analogue. 10. Procédé selon les revendications 3 et 9, caractérisé par le fait que pour la réalisation d'un profilé trapézoîdal (1) cintré en forme de spirale, les nervures latérales (4 et 4') sont profilées de manière non uniforme. 11. Profilé cintré, plaque, feuillard ou élément analogue munis d'un profilage, réalisés en un matériau plastiquement déformable, caractérisés par le fait qu'une partie de la section du profilé est modifiée dans sa section, par rapport à la partie restante. 12. Profilé cintré, plaque, feuillard ou élément analogue munis d'un profilage, réalisés en un matériau plastiquement déformable, caractérisés par le fait que le profilé est muni en direction longitudinale sur une partie de sa section d'un profilage (6). 13. Profilé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que dans un profilé trapézoîdal (1) connu en lui-meme, l'épaisseur des parois des nervures (4 et 4') ainsi que celle des membrures supérieures (2) est diminuée. 14. Profilé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la diminution d'épaisseur des parois est réalisée en continu à partir des membrures inférieures (3) vers les membrures supérieures (2). 15. Profilé selon les revendications 11, 13 et 14, caractérisé par le fait que la diminution d'épaisseur des parois est réalisée par laminage. 16. Profilé selon les revendications 11 et 13 à 15, caractérisé par le fait que la diminution d'épaisseur des parois est réalisée de façon correspondante au rayon de cintrage désiré. 17. Profilé selon les revendications 9 et 12 à 15, caractérisé par le fait que dans un profilé trapézoîdal cintré, en forme de spirale (1) l'épaisseur des parois des nervures latérales (4,4') est diminuée de façon non uniforme. 18. Profilé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le profilage (6) est réalisé sous forme d'ondulement de cannelage ou une forme analogue. 19. Profilé selon les revendications 12 et 18, caractérisé par le fait que dans un profilé trapézoldal cintré en forme de spirale (1), le profilage des nervures latérales (4 et 4') est réalisé de manière non uniforme. 20. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon les revendications 1, 4 à 8, caractérisé par le fait que les cylindres (7 et 7') munis d'un profilage trapézoidal présentent chacun dans la zone des membrures supérieures (2) une emprise plus faible que dans la zone des membrures inférieures (3) et par le fait que les emprises pour les nervures (4,4') sont amincies en forme de coin en direction des membrures supérieures (2). 21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé par le fait que les emprises pour les nervures (4#et 4') sont amincies de façon non uniforme. 22. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le laminage est réalisé selon un procédé réversible. 23. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le laminage est réalisé dans plusieurs laminoirs disposés les uns après les autres. 24. Procédé selon les revendications 2, 22 et 23, caractérisé par le fait que la valeur de la passe de laminage est réglée en fonction du rayon de cintrage désiré.