Brevet FR2221604A1 — publié le 19741011

La présente invention concorne , à titre de nouveaux produits industriels , des structures métalliques susceptibles d'êtro utilisées comme armatures pour béton ou comme parties constitutives de charpentes métalliques Les structures classiques rigides utilisées en char pente métallique ou comme armatures pour béton sont généralement composées de barres ou profilés longitudinaux travaillant en allongement ou compression et d'entretoises transversales porpendiculaires ou biaises assurant la liaison entre les longitudinaux et fixées à coux-ci par agrafage, ligature , rivetage ou soudure. Les structures métalliques suivant l'invention sont essentiellement caractérisées en ce que les entretoises perpendiculaires ou biaises , reliant les pièces telles que barres ou profilés longitudinaux sont constituées par une succession , de préférence ininterrompue, de vés obtenus par allongement et nise en formc d'une t81e se présentant par exemple sous la forne d'un ruban ou l'équivalent préalablement cisaillé et qui sont ensuite rendus solidaires , de préférence par soudure , dos barres ou profilés longitudinaux , Les structures métalliques suivant l'invention présentent , comme cela ressortira d'ailleurs de la suite de la presente description par rapport aux structures connues du genre considéré , des qualités accrues de résistance mécanique aux différentes sollicitations auxquelles sont soumises ces structurcs dans leurs diverses applications les structures suivant l'invention peuvent affecter les formes les plus diverses, telles que celles qui sont représentées, uniquement à titre d'exemplesnen limitatifs sur les Fig. 2 à 8 des dessins annexés , la Fig.1 montrant le schéma de decou- parc du ruban a de tôle à partir duquel ces différentes formes. peuvent être réalisées , la découpe avec ou sans chuto s'accompagnant si nécessaire de la formation de bssages b pour la soudure des entretoises c sur les longitudinaux d et des moyens, tels que nervures , pour augmenter la rigidité des branches du vé. La Fig.2 représente le ruban a après allongement . L'allongement du ruban selon les dimensions : épaisseur c de la tôle utilisée, largour 1 des branches des vés, hauteur h des vés et angles &alpha; d'ouverture pout être fait à froid ou à chaud selon les cas : en général à froid pour les armatures de béton où la section des branches e x 1 ne dépasse pas le rapport 1 x 2,5 et à chaud @ourles éléments de charpente ou lo rapport peut atteindre i x 10 La figure 3 3 représente uno armaturo simple en béton avec longitudinaux d placés de part et d'autre des entretoises c La figure 4 roprésente un longeron de charponte composé de deux cornières symétriques f/ontreteisées par le ruban et soudées par bossages. La figure 5 représente une armature plane à béton montée avec les pointes des vés alternant de droite à gauche des longitudinaux . Afin d'assurer les soudures les pointes c1 des vés sont crochetées sur les longitudinaux d La figure 6 représente une armature a plancher vue en bout avec talons g , ceux-ci étant obtenus par le rabat à l'équerre des pointes de vês inférieures découpées à cet effet plus longues que les supérieures . La figure 7 représente une armature à plancher vue en bout de type renforcé avec doux longitudinaux superposés d, di noyés dans le profil et deux renforts l'atéraux soudés h, h1. La figure 8 représente une autre version d'armature à plancher renforcée avec deux longitudinaux inférieurs d , d1 La figure 9 représente , vue en bout , une poutrol- le de charpente , constituée de deux Tés longitudinaux i, i1,et vés alternés. La figure 10 représente , vu en bout , une poutrol- le de charpente avec un Té i et deux cornières i j1 opposées. La figure 11 roprésente , vue en bout , une poutrello comportant un tubeket une semelle m reliés par des vés alternés c, Les exemples précédents sont mentionnés à titre purement indicatif affin de bien mettre en lumière les possibilités de l'invention. Il est à noter que pour les armatures à béton, l'utilisation de méplat confère une bonne résistance à la flexion longitudinale et que le crochetage des pointes des vés permet des soudures moins pénétrantes , donc apportant moins de déforma tien et modifications de résistance aux barres longitudinales . Le montage en vés croisés permet l'adjonction manuelle au montage d'éléments de renforts aux extrémités par exemple @ de la structuro de la figure 6 . Les structures simples Fig. 3 et 5 représentées pormettent , par assemblage , l'obtention d'armatures compesées de section carrées rectangulaires triangulaires ou autres. Toutes ces structures sont obtenues en continu et en longueurs rectilignos , toutefois il est facile , comme on le verra au cours de la description qui va suivre t d'obtenir des éléments courbes de grand rayon . Les structures , suivant l'invention, pouvent être obtenues par tout un ensemble de moyens quelconque convenable e Cependant, elles peuvont être avantageusement réalisées en continu et sous différentes formes au moyen dune installation , faisant également partie de l'invention et dont on a décrit ci-après , en référence aux Fig.12 à 15 dos dessins annexés une forme de réalisation donnée également uni- quement à titre d'exemple non limitatif . La t81e destinée à former le ruban des vés se présente en bobine 12 montée sur un dévidoir 13 ou , selon son épaisseur , en bande 14 amenée par transporteur 15 . Cette bande est coupée à largeur et se présente avec la plus grande longueur possible pour des raisons d'économie de manoeuvres . En premier lieu la bande passe entre les rouleaux d'une planouse 16 puis dans un dispositif de cisaille rotative 17 dont le cylindre de coupe 18 est amovible pour changements de dimension et le cylindre de contrecoupe 19 reste valable pour toutes les dimen- sions . Le cylindre de coupe conporte s'il y a lieu on plus des lames donnant un découpage solon la Fig. 1 des poinçons formant les bossages b de soudure , poinçons correspondant à des alvéoles ménagées entre les contrelames du cylindre 19 et jouant le rôle de matrices .Le dispositif de chauffage , s'il est utile et prévu dans la zone située juste après la découpe .. La bande ducou- pée est engagée dans un dispositif de roues en étoile 20 à dents en développante qui a pour rôle d'allonger le ruban en naintenant la bando en traction avec un pas déterminé , entre la cisaillo rotative 19 et les dites roues 20, les vitesses rolatives étant fonction de l'allongement désiré . Pour changer de pas il suffit do changer les roues en éteile et la vitesse de rotation de celles-ci par variatour par exemple , le changement de largeur se faisant par simple déplacement latéral des unités . L'ensenble des roues en éteile qui constituent l'écarteur est muni de guides et patins qui maintiennent une certaine planéité du ruban. Toutefeis, les défermations provoquées par le cambrage à chant des branches à la pointe des vés doivent être neutralisées par le passage entre les cylindres d'un laminoir 21 qui, par écrouissage , augmente la dureté du ruban , abat les bavures éventuelles ot restitue la planéité au ruban , planéité nécessaire pour la suite des opérations . Le laninoir 21 sert de pousseur à la bande et l'oblige à s'engager sur les guides 22 situés de chaque côté de la bande et munis de coins mobiles 23 . Selon le profil à obtenir ces guides agissent ou non ; pour les exemples des Fig. 3 et 4 ils n'agissent pas , lo ruban reste plan , pour les Fig. 8 et 10 le coin mobile 23 agit seulement d'un cOté . Pour les Fig. 5, 6, 7, 9 ot Il les deux coins agissent en faisant passer alternativement les pointes des vés au dessus et en dessous des gui des 22 . Ces guides 22 comportent en aval ( voir Fig.13) un couloir de positionnement 24 des longitudinaux b qui arrivent en appui sur les roues en étoile 25 avant de passer sous les soudeuses à molettes 26 et dans le dispositif de coupe 27 . Selon les produits à obtenir , l'ensemble d'introduction des longitudinaux d peut varier en disposition mais pas en principe . armatures à plancher par exemple , le fil constituant les longitu dinaux est pris sur un dévidoir 28, redressé par dresseurs à galets 29 et poussé dans le guide 24 par un jeu de galets 30 entrainés en aynchronisme par la commande générale selon la vue de dessus partielle de la Fig. 13 . Dans le cas d'utilisation de barres redresées ou de profils le principe reste le même mais dévidoirs 20 et drosscurs 29 sont supprimés et remplacés par un pousse-barre classique qui sera chargé en barres coupées à longueur d'utilisa- tion et les introduit dans les galets 30 . Le déclenchement do coupe du preduit est provoqué par les solutions de continuité et la coupe se fait à leur niveau Dans le cas de profils renforcés pour béton, tels que ceux représontés aux Fig. 7 et 8 ou dans le cas (Fig.10) de deux profils jumelés , on deuble les dispositifs de poussée sur le cêté intéressé .Dans le ens de profils à talon pour planchers on bêton tels que ceux des Fig. 6,7 et 8 ou de profils erochetés Fig.5 on dispose entre la soudouse à molettes 26 et 10 dispositif de coupe 27 quatre ensembles de cambrage à molettes folles commandé par comtacts de proximité tel que représenté sur la Fig. 14 . L'ensemble soudé est pris antre dos galets de guidage 31 avançant en synchronisme avec l'ensomble au passage de la pointe de vé intéressée t Chaque vérin 32 pousse des galets 33 montés sur les glissières 34 de telle manière quo les pattes de tôle formant les pointes des vés soient pliées à l'équerre en 35 ou rabattues en 36 .Dans le cas do renforts latéraux comme représenté Fig.7 , on dispose entra la soudeuse 26 et l'ensemble des molettes de rabat 31 une double arrivée de fil semblable à celle décrite plus haut et portant les réfé- ronces 28, 29 , 30 , Fig. 12 ...) Les fils de renfort passant en 37 , Fig.14 sont repris avant le dispositif de coupe 27 pour être soudés par une machine double à molettes horizontales 38 (voir Fig. 15) placée entre deux Jeux de galets de maintien identiques aux galets 31 , de la Fig. 11. Comme dit plus haut, l'installation suivant l'invention est règlable en largeur pour un pas donné quels que soient les accessoires dont elle peut être pourvue . Seuls les changements de pas ou de dimensions des barres et pointes des vés nécessitent de changer les éléments 18, 19, 20 et 25 . La distance entre chaque élément peut être quelconque l'ajustage se faisant entre les roues étoiles 20 et 25 , la distance entre la cisaille 18 et-les étoiles 20 étant fonction de l'existence et du mode de chauffage dans le cas des charpentes métalliques. Dans ce cas, il y a lieu de prévoir des dispositifs de refroi- pissement des éléments 20, 21, 22 qui peuvent être en circuit avec les dispositifs de refroidissement des soudeuses. Afin d'éviter tout gendolage du produit pendant sa fabrication , il est nécessaire que les différents éléments entraîneurs provoquent par patinage ou dispositifs à friction une mise on tonsion permanente de l'ensemble. Dans le cas très particulier d'armatures eu de poutrelles courbes , on accélère la distribution des longitudinaux sur um soul côté du ruban . Coci nécessite un déplacement rayonnant des éléments à partir do l'axe X Y des étoiles 25 (Fig.12) en fonction du rayon de courbure désiré , la soudouse 26 et la cisaille 27 étant alors montées de façon à pouvoir s'orienter par rapport au trajet imposé aux éléments à travailler . Les longueurs coupées de produits finis sont ré@u- pérées soit sur transperteur soit sur tablette et évacuées selon les moyens usuels. REVENDICATIONS 1 . Structures métalliques , notammont à usage d'armatures pour béton ou entrant dans la constitution do charpentes métalliques composées d'éléments , tels que barres ou profilés longitudinaux entretoisés par des éléments transversaux , les dites structures métalliques étant caractérisées en ce que les entretoisas, perpendiculaires ou biaises , reliant les éléments longitudi- naux sont constituées par une succession , de préférence ininterrompuo, de ves obtenus par allongement et mise en forme d'une tOle se présentant par exemple sous la forme d'un ruban ou l'équivalent , préalablement cisaillé et qui soit ensuite rendus solidaires, de préférence par soudure , des barres ou profilés longitudinaux . 2 . Structure suivant 1) servant d'armature à béton, dans laquelle les sommets et les pieds des v6s sont disposés de part et d'autre des longitudinaux 3 . Structure suivant 1) servant d'armature à béton, dans laquelle les sommets des v6s sont rabattus sur les longitudinaux 4 . Structure suivant 1) servant de longeron de charpente , dans laquelle les vés entreteisent deux cornières on équorre disposées de préférence symétriquement par rapport à l'axe transversal de la structure . 5. Structure suivant 1) servant d'armature à plancher , p@é@@@- tant des talons , obtenus par le rabat à l'équerre des somnets inférieurs des vés , découpés , dans ce but , suivant une longueur plus importanto , talons sur lesquels pouvent être soudés ou autrement rapportés , des éléments , longitudinaux ou latéraux servant de ronforts. 6 . Structume suivant 1) servant de poutrelle de charpente, dans laquelle les vés ontreteisent des longitudinaux constitués par des tés , ou par un ou plusi@urs tubes et par um ou plusieuns tés . 7. Installation pour la réalisation de structures suivant l'une quele@mque des Revendications précéfentes , caractéri@é. en ce qu'elle comporte essentiellement dispesés à la suite les une des autres ; des moyens pour alin@@ter , on un rub@@ ou bande de dimensions quelconques , un dispositif à cisaille permettant d'entailler ledit ruban ou ladite bande , un dispositif pour la formation des vés constitué par des roues on étoile à donts en développante , destinées à allonger le ruban en lo maintenant en traction , sous un pas déterminé , des moyens pour pla ncr le ruban ou bande conformé on vés , déterminant los entretoi- ses transversales , des moyens pour y amener les éléments lengitudinaux , des moyens pour solidariser les éléments longitudinaux aux vés constituant lesdites entretoises et des moyens pour couper à la longueur voulue la structure ainsi formée . 8. Installation suivant 7) dans laquelle les moyens d'amenée do la tôle ou l'équivalent consistent en une bobine montée sur un dévidoir , ou en un transporteur , des moyens étant prévus pour planer et guider le ruban ou la bande avant son introduction dans le dispositif de cisaillement 9 . installation suivant l'une quelconque des Revendications 7 et 8, dans laquelle le dispositif de cisaillement comporte des poin- çons et matrices pour la formation sur le ruban ou la bande des bossages en vue de la soudure ultérieure dudit ruban (ou bande) une fois conformée , sur les éléments longitudinaux , ainsi que éventuellement des nervures ou l'équivalent pour augmenter la rigidité des branches des vés . 10 . Insatllation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9 dans laquelle des moyens do chauffage sont prévus entre le dispositif de cisaillement et le dispesitif de roues à étoiles de fermation des vés . 11. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10 , dans laquelle les roues en étoile pour la formation des vés sont munies de guides et patins , en vue du maintien d'une certaine planéité du ruban cu de la bande . 12 . Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11 dans laquelle la planéité du ruban ou bande est assurée , une fois les vés formés , au moyen d'une eage lamineuse qui aide à la progression du ruban (ou bande) dans l'installation . 13 . Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 12, qui comperte des moyens destinés à amener les vés formés é la configuration vouluo par rapport aux éléments longitudinaux qu'ils entretoisent . 14 . Installation suivant l'une queleonque des revendications 7 à 13 , dans laquelle les moyens suivant 13) consistent en des guides munis de coins mobiles , orientés de façon à agir sur les pointes des vés suivant le profil à obtenir . 15 . Installation suivant l'une quelconque des Revendications 7 à 14 dans laquelle les profilés ou analogues , constituant les éléments longitudinaux sont amonés tangentiellement aux vés une fois formés , à partir de dévideirs ou l'équivalont et après passage sur des galots , ou analogues destinés à assurer lour présentation cerrecte . 16 . Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 15 dans laquelle les barres constituant les éléments longitudinaux sont amoné@s par des pousse-barres chargés en barres coupées à longuour d'utilisation . 17 . Installation suivant l'une quelconque des rovendications 7 à 16 qui comporte , prévues entre 10 poste de soudure et e dispositif de coupe et réparties symétriquement par rapport à la structure en formation , des melettes, actionnées par exemple par des vérins, agissant sur les semmets des vés pour les amener à la forme voulue , par exemple pour les rabattre sur les longi- tudinaux . 18 . Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 27 , qui conporte une arrivée supplémentaire pour au @@@@@ un élénant destiné à jourer le @@@@ de @@@@@@ @@ @@ la @@@ et des @@yens pour @@@@@@ le @@@@@@@ @@@ @@ @@@@@@@@@ @ @@ @@ moyens étant constitués par exemple par des molettes hori@ont@@@@ coopérant avec des galets . 19. Installation suivant l'une quel@@@que des ravendie@@@@@@@ 7 à 10 peur l'obtention do stru@t@@@@ @@@@@@ @@ @@@@@@@ la distribution des élénents longitudinaux est @@@@@@rde @@@@ côté du ruban ou bande , par rapport à l'auture cêté .