Brevet FR2459334A1 — publié le 19810109

La présente invention se rapporte aux panneaux supportant une charge, du type utilisé pour réaliser des faux planchers dans lesquels les panneaux sont supportés par leurs angles sur des supports ou par leurs bords sur une grille de longerons (ou sur un groupe de supports) de manière à former une surface de niveau supportant une charge, chacun de ces panneaux, ou certains au moins, pouvant être enlevés pour accéder à un câblage électrique ou téléphonique, à des conduites d'air, à des tuyaux d'eau ou autres services qui peuvent être installés au-dessous du niveau du plancher. Ces panneaux supportant une charge seront appelés ci-après des "panneaux du type décrit". Des panneaux rigides et légers sont réalisés en renforçant une plaque supérieure plane - formant la surface du plancher - avec une pièce de renforcement. Des problèmes apparaissent dans la fabrication de panneaux légers, de rigidité suffisante pour résister aux fléchissements sous des charges fixes ou mobiles et qui ne soient pas excessivement épais pour restreindre l'espace de service audessous ou pour nécessiter une augmentation de la hauteur totale d'un immeuble. L'invention concerne donc un procédé perfectionné et économique de fabrication d'un panneau supportant une charge et d'une pièce de renforcement qui lui est destinée. L'invention concerne un procédé de fabrication de panneaux supportant une charge du type décrit, dans lesquels une feuille plane de matière comporte des bossages qui en augmentent la rigidité, ce procédé se caractérise par le fait que la feuille plane est déformée par emboutissage à froid, en utilisant une partie femelle d'un outil constitué par un groupe de matrices circulaires ou presque circulaires, et une partie mâle de l'outil constituée par un groupe correspondant de poinçons en forme de dômes et en pressant la feuille de matière dans les matrices par les poinçons de manière à y former des bossages en forme de dômes, la disposition des matrices et des poinçons étant telle qu'aucune ligne droite ne peut être tracée sur la partie femelle de l'outil sans couper une ou plusieurs des matrices circulaires ou presque circulaires. De préférence, la feuille plane est déformée de manière à former un rebord périphérique simultanément avec la formation des bossages en dômes. La formation simultanée du rebord périphérique réduit le fluage de la matière pour produire un allongement uniforme similaire à celui produit par un appui extrême sur la périphérie, s'opposant à l'étirement, ce qui utiliserait davantage de matière et déformerait substantiellement le périmètre, en imposant ainsi une opération supplementaire pour préparer la pièce en vue de son utilisation future. Les angles de la feuille plane sont encochées de manière que.l'emboutissage rapproche les bords de l'encoche en formant un angle de boite. Ainsi, la déformation de la feuille sous forme d'une pièce de renforcement peut se faire en une seule opération sur presse, en utilisant un simple outil dur, sans nécessité un appui ou un tampon ou un coussin de pression. De préférence, seule la face de la feuille tournée vers les poinçons est lubrifiée pour l'opération de déformation et, par conséquent, seulement dans la région des poinçons, les bords de la feuille sont laissés sans lubrification, ou pratiquement sans lubrification. La matière préférée est de l'acier étiré dont la limite élastique est de l'ordre de 1700 à 1900 kg/cm2. L'allongement préférable moyen de la matière dans les bossages en dômes est de l'ordre de 40 %. La partie de la feuille qui n'est pas déformée - ce qui veut dire aussi qu'elle n'est pas amincie - entre les projections en forme de dames, représente à peu près la moitie de la surface de la feuille. Une caractéristique particulière du procédé selon l'invention est que la matière n'est pas appuyée en bout dans les matrices circulaires ou à peu près circulaires. Cela veut dire que la matrice elle-meme peut être d'une structure très simple, constituée par des trous circulaires débouchant dans une plaque, ces trous comportant des bords arrondis, durcis, sur lesquels la matière est allongée par l'action des poinçons. Les bossages en dames sont, de préférence, tous de niveau, et également de niveau avec les bords des rebords de la plaque de raidissement. Pour permettre la "respiration" de la presse, c'est-àdire la déformation de ces éléments en charge, et également pour permettre le retrait élastique de la matière après l'opération de déformation, il est souhaitable de câbler les poinçons à des hauteurs différentes. C'est là une opération purement empirique. Dans le but d'obtenir un allongement uniforme de la matière dans les bossages en dômes, de manière qu'il n'existe aucune partie relativement épaisse ou relativement mince, les bossages sont formés avec des poinçons comportant un nez obtus d'un premier rayon de courbure, une section principale en dôme d'un second rayon de courbure plus petit, et une troisième section qui relie progressivement .la section principale en dôme à une base cylindrique. Pour réaliser le panneau supportant une charge, une feuille supérieure plane est fixée sur la pièce de renforcement en soudant la feuille supérieure sur les bossages en dômes, et également, bien entendu, partout ot cela est nécessaire, par exemple sur les bords des rebords. La feuille supérieure est, de préférence, réalisée 2 en acier dur d'une limite élastique d'environ 7.000 kg/cm2. Après le soudage, le panneau est coupé à dimensions et, pour cette opération, le panneau est placé dans une cisaille guillotine â quatre côtés en utilisant des billes engagées dans les creux formés par les bossages en dômes ou le rebord périphérique. Cela assure, bien entendu, que le panneau est carré, mais néanmoins, d'autres formes telles que ovales, triangulaires ou hexagonales ne sont pas exclues. Plusieurs modes de réalisation de pièces de renforcement et de panneaux réalisés d'après le procédé selon l'invention seront maintenant décrits en regard des dessins annexés sur lesquels la Figure 1 est une vue de dessus d'une ébauche à partir de laquelle une pièce de raidissement est formée, la Figure 2 est une vue de dessus d'une pièce de raidissement formée, la Figure 3 est une coupe suivant la ligne III - III de la Figure 2, la Figure 4 est une coupe partielle des parties de l'outil selon l'invention, la Figure 5 est une coupe partielle des parties de l'outil de la Figure 4, fermée sur une ébauche, la Figure 6 est une vue de dessus de la partie des poinçons de l'outil des Figures 4 et 5, la Figure 7 est une vue de dessous de l'une des parties de matrices de l'outil des Figures 4 et 5, la Figure 8 est une vue de dessous d'une autre partie de matrice de l'outil des Figures 4 et 5, la Figure 9 est une vue de dessus d'une pièce de raidissement formée en utilisant la partie de matrice de la Figure 8, la Figure 10 est une coupe suivant la ligne X - X de la Figure 9, et la Figure 11 est une coupe d'un panneau supportant une charge comprenant une pièce de raidissement réalisée selon l'invention. La Figure 1 représente donc une ébauche à partir de laquelle une pièce de raidissement sera réalisée. L'ébauche consiste en une tôle carrée 10 d'acier étiré, dont la limiteélastique est de 2 l'ordre de 1.700 kg/1900 kg/cml. Les angles 11 de la tôle 10 sont encochés, de manière que lorsque les bords sont étirés et pliés pour former un rebord périphérique, les encoches 11 s'allongent et deviennent plus étroites et leurs bords 12 se rapprochent pour former un angle de boîte. Avant l'opération de déformation, la partie centrale 13 d'un côté de la tôle 10 est lubrifiée. Les Figures 2 et 3 représentent une pièce de raidissement 14 formée dans l'ébauche de la Figure 1. La pièce 14 comporte une partie centrale avec des bossages en dômes 15, entourée par un rebord 16. Les sommets 17 des bossages en dômes 15 sont tous de niveau et également de niveau avec la lèvre 18 du rebord 16. La matière de l'ébauche a eté allongée pour former les bossages 15, de 40 % environ en moyenne. La disposition des bossages 15 est telle qu'environ la moitié de la surface à l'intérieur du rebord 16 est laissée dans déformation. I1 faut noter que la matière des bossages en dômes 15 est plus mince que la matière non allongée dans les parties non déformées de la tôle. La déformation de l'ébauche est effectuée en une seule opération sur presse, illustrée sur les Figures 4 à 7, entre des parties d'outils .19, 21 supérieures (femelle) et inférieures (mâles). La partie supérieure 19 consiste essentiellement en une plaque d'acier 22 percée de trous circulaires 23 avec des bords arrondis et durcis 24 formant les matrices. La partie inférieure 21 de l'outil consiste essentiellement en une plaque de base 25 sur laquelle des poinçons arrondis 26 sont fixés, par exemple par des boulons 27. Bien entendu, les poinçons 26 sont disposés conformément aux trous 23 et, comme le montre la Figure 5, ils repoussent la matière de l'ébauche dans les trous 23 quand les parties 19, 21, de l'outil sont poussées l'une contre l'autre. Le côté de l'ébauche qui est lubrifié est placé en contact avec les poinçons 26 qui allongent la matière lorsqu'ils sont forcés entre les bords 24 des trous 23. La disposition des trous 23 est très importante en ce qui concerne la rigidité dù produit fini. I1 est souhaitable qu'il n'existe aucune ligne droite sur les matrices et il est spécifié, en fait, qu'aucune ligne droite ne peut être tracée sur la partie femelle de l'outil sans couper au moins une ou plusieurs des matrices. Les parties 19, 21, de l'outil comportent également un poinçon 28 de rebord de périmètre supérieur qui coopère avec une matrice 29 du rebord de périmètre inférieur, avec une plaque de pliage formant la lèvre 18. Eventuellement, des repères (non représentés) peuvent être prévus dans l'ébauche pour contrôler la dimension finale de la feuille mise en forme, en fonction de l'épaisseur de la matière. Des poinçons éjecteurs fixes 22 sont prévus pour éjecter la feuille mise en forme quand la partie supérieure 19 de l'outil se soulève de la partie inférieure 21. Les poinçons 26 comportent des nez obtus 33 avec un premier rayon de courbure, et des sections principales en dbmes 34 avec un second rayon de courbure plus petit. La section principale en dôme 34 est reliée progressivement, par une troisieme section 35, au corps cylindrique 36 du poinçon 26. Dans le but de permettre la "respiration" de la presse d'emboutissage, c'est-à-dire sa déformation sous les pressions considérables utilisées, et également pour permettre le retrait élastique de la matière après sa déformation initiale, les poinçons 26 sont câlés sur des câles 37. L'épaisseur de la câle nécessaire sous un poinçon 26 particulier est déterminée par des essais de manière à obtenir une pièce terminée dans laquelle tous les dômes sont dans le même plan, ainsi que le rebord périphérique. L'effet combiné du câlage, de la lubrification, des propriétés de l'acier et de son fini de surface, ainsi que de la section des poinçons à plusieurs rayons, est d'allonger uniformément les bossages en dômes 15, et au même niveau. La Figure 8 montre une autre disposition de la partie femelle, 19 de l'outil, dans laquelle les matrices,définies par les bords arrondis et durcis des trous, ne sont plus entièrement circulaires mais ne sont délimitées que sur une majeure partie par des arcs de cercles, la matière intermédiaire de la plaque 22 étant également découpée entre des paires de trous 23 voisins pour former un trou en forme de haricot. Quand les poinçons arrondis étirent la ma tière dans ces trous en forme de haricot, ils produisent les bossages en berceau 38 représentés sur les Figures 9 et 10. La Figure 11 représente un panneau supportant une charge du type décrit comprenant une plaque supérieure 38' qui, en utilisation, constitue la surface d'appui d'un plancher lorsque ce panneau est mis en place avec d'autres panneaux identiques. La pièce de raidissement 39 réalisée de la manière décrite ci-dessus est soudée sur la plaque supérieure 38' par soudage électrique à résistance fixant les sommets des bossages en dômes 15 sur la plaque supérieure 38'. Des soudures par points sont également effectuées autour du périmètre 41. Après le soudage, le panneau est coupé à dimensions. La disposition des bossages 15 présente une symétrie en rotation de 900. Le panneau peut être positionné pour l'opération de découpe des bords en faisant pénétrer quatre billes de positionnement, non représentées, dans quatre trous disposés au centre (voir Figure 2) ou en positionnant le rebord périphérique. Les bords des panneaux peuvent être finis de différentes ma nières, par exemple avec une bande de recouvrement, et différents finis peuvent être appliqués à volonté sur la-surface supérieure, par exemple en collant une plaque de vinyle ou autre produit synthétique, ou en collant un type ou un autre de tapis. I1 est évident que de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits et illustriés. I1 est donc évident que, dans le cadre des revendications qui vont suivre, l'invention peut être mise en oeuvre d'une façon différente de celle particulièrement décrite. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de pièces de raidissement pour des panneaux supportant une charge du type utilisé pour réaliser des faux planchers dans lesquels les panneaux sont supportés par leurs angles sur des supports ou par leurs bords sur une grille de longerons ou sur un goupe de supports, de manière à former une surface de niveau supportant une charge, chacun des panneaux ou certains au moins pouvant être enlevés pour accéder à un câblage électrique ou téléphonique, à des conduites d'air, à des tuyaux d'eau ou autres services qui peuvent être installés au-dessous du niveau du plancher, et dans lesquels une feuille plane de matière comporte des bossages qui la rendent plus rigide, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à déformer la feuille plane par emboutissage à froid en utilisant une partie femelle d'outils consistant en un groupe de matrices circulaires ou presque circulaires, et une partie mâle d'outils constituée par un groupe correspondant de poinçons en dômes, et à presser la feuille de matière dans les matrices par les poinçons de manière à former des bossages en dômes dans ladite feuille, la disposition des matrices et des poinçons étant telle qu'aucune ligne droite ne peut être tracée sur la partie femelle de l'outil sans couper une ouplusieurs desdites matrices circulaires ou presque circulaires. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille plane est déformée de manière à comporter un rebord péri- phérique formé simultanément avec les bossages en dômes, à une hauteur égale ou de préférence supérieure à celle du reste de la partie formée pour limiter le fluage de matière et obtenir un allongement uniforme de cette matière dans les bossages en dômes du périmètre, réduisant la tendance d'allongement de la matière, ledit rebord périphérique éliminant également la nécessité d'un appui et réduisant la tendance de la matière à se plisser le long du périmètre, en permettant ainsi d'utiliser la pièce dans les opérations suivantes sans opération supplémentaire pour la planer. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les angles de la feuille plane sont encochés de manière que la formation des rebords par emboutissage et pliage près des bords de la feuille rapprochent les bords de l'encoche pour former un angle de boîte. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que seule la face dans la région centrale de ladite feuille, tournée vers les poinçons, est lubrifiée pour l'opération de mise en forme. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de la feuille est de l'acier étiré dont la limite élastique est de l'ordre de 1.700 à 1.900 kg/cm2. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'allongement moyen de la matière dans les bossages en dômes est de l'ordre de 40 %. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la feuille laissée non déformée entre les bossages en dômes représente environ la moitié de la surface de la feuille. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière n'est pas en appui en bout dans les matrices circulaires ou presque circulaires. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poinçoins en dômes sont disposés, par exemple par câlage, à des hauteurs différentes qui conviennent pour permettre la respiration de la presse et le retrait élastique. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bossages en dômes sont formés avec des poinçons comportant un nez obtus avec un premier rayon de courbure, une section principale en dôme avec un second rayon de courbure plus petit, et une troisième section reliant progressivement ladite section principale en dôme à une base cylindrique. 11. Pièce de raidissement pour un panneau supportant une charge, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. 12. Procédé de réalisation d'un panneau supportant une charge, du type utilisé pour réaliser un double plancher dans lequel les panneaux sont supportés par leurs angles sur des supports ou par leurs ports sur une grille de longerons, ou sur un groupe de supports, de manière à former une surface de niveau supportant une charge, chacun des panneaux ou certains d'entre eux pouvant être enlevés pour accéder à un câblage électrique ou téléphonique, à des conduites d'air ou à des tuyaux d'eau et autres services, qui peuvent être installés au-dessous du niveau du plancher, et dans lesquels une feuille supérieure plane est fixée sur une pièce de raidissement, procédé caractérisé en ce que la pièce de raidissement est réalisée d'après le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, la feuille supérieure étant fixée sur cette pièce par soudage sur les bossages en dômes et sur le rebord périphérique. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la feuille supérieure est faîte d'acier dur dont la limite élastique est environ 7.000 kg/cm2. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après que la feuille supérieure et la pièce de raidissement ont été assemblées par soudage, les bords en sont coupés à dimensions en utilisant des billes qui pénètrent dans des bossages en dômes ou dans le rebord périphérique pour positionner le panneau. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que tous les bords d'un panneau sont coupés simultanément. 16. Panneau supportant une charge, du type utilisé pour réaliser un double plancher dans lequel les panneaux sont supportés par leurs angles sur des supports ou par leur port sur une grille de longerons ou sur un groupe de supports, de manière à former une surface de niveau supportant une charge, chacun des panneaux ou certains au moins d'entre eux pouvant être enlevés pour accéder à un câblage électrique ou téléphonique, à des conduites d'air, a des tuyaux d'eau et autres services qui peuvent être installés sous le niveau du plancher, panneau caractérisé en ce qu'il est réalisé d'après le procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 16.