Brevet FR2506668A1 — publié le 19821203

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure souple alvéolaire dans laquelle les cavités communiquent les unes avec les autres selon un ou plusieurs trajets déterminés, de manière a réaliser un ou plusieurs circuits hydrauliques ou pneumatiques comprenant au moins un orifice d'accès. Elle s'applique notamment mais non exclusivement a la réalisation de structures souples gonflables se présentant sous la forme d'un matelas quasiment continu de fluides comprenant éventuellement plusieurs circuits indépendants et utilisables par exemple pour la fabrication s - d'un objet fini autoportant, pouvant présenter une forme à concavité ou à convexité réglable, - d'un objet fini, autoportant ou fixé à une structure légère et formée d'un ou plusieurs matelas ci-dessus désignés, utilisables chacun comme module de fabrication, de telle façon que l'assemblage entre les différents modules soit fait aisément sur chantier par soudure ou plus particulièrement par liaisons mécaniques (fils, vis, clous, collage, rivets sans que cette liste soit limitative). L'objet ainsi fabriqué a la propriété d'offrir néanmoins une paroi de séparation parfaitement étanche. Cet objet convient notAmment à la réalisation d'éléments isolants réduisant les échanges thermiques et soniques en éliminant pratiquement les ponts de conduction. L'invention permet en outre, avantageusement, la réalisation de circuits hydrauliques ou pneumatiques variés tels que, par exemple, des échangeurs thermiques et en particulier des récepteurs calorifiques utilisables dans les capteurs solaires. L'invention a plus particulièrement pour but de permettre la réalisation d'une telle structure au moyen d'un procédé de fabrication de conception relativement simple qui autorise une production en continu à cadence rapide et, en conséquence, des prix de revient avantageux. Pour parvenir à ces résultats, le procédé selon l'invention consiste à réaliser, en continu, sur une première bande de matière flexible ou rendue déformable par un moyen quelconque, des empreintes conformes aux circuits à réaliser, à appliquer sur cette bande, une fois les empreintes obtenues et, de préférence, alors que lesdites empreintes se trouvent encore logées dans leurs matrices, une deuxième bande plane ou munie d'empreintes, et à fixer, par exemple par collage ou par soudure, les deux bandes l'une à l'autre, d'une façon continue, dans les intervalles desdites empreintes, sur tout ou partie de la surface desdits intervalles. In outre, lors du soudage ou du collage de certaines parties de cette structure (en particulier sur les bords) des bandes de renforcement pouvant servir, soit à la liaison d'une structure a une autre, soit au raidissage d'une structure ou d'un ensemble de structures, peuvent castre fixées par les mêmes procédés. Selon une autre caractéristique de l'invention, la susdite réalisation d'empreintes s'effectue en faisant passer l'une des bandes sur au moins une partie de la surface périphérique d'un tambour (ou sur une bande sans fin) muni d'empreintes femelles de forme correspondant a celle que l'on désire réaliser, et en créant,a l'intérieur des empreintes, une dépression de manière a provoquer, au niveau des empreintes, des déformations locales de la bande. Selon l'un des modes avantageux d'exécution de l'invention, les susdites empreintes réalisées sur le tambour comprennent deux gorges latérales coaxiales au tambour, communiquant, l'une avec l'autre, par une pluralité de gorges transversales s'étendant à la surface du tambour, éventuellement le long de génératrices,d'une gorge latérale à l'autre. Une telle disposition permet d'obtenir un circuit comprenant une nappe de conduits parallèles tous communicants, délimités par les lignes de fixation de cette feuille avec une autre feuille pouvant etre plane. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, on peut réaliser plusieurs circuits indépendants entre eux, bien que contigus. Dans ce mode de réalisation, les gorges latérales coaxiales du tambour sont au moins au nombre de quatre et sont de hauteurs variables en fonction des profils à réaliser. Selon encore un autre mode d'exécution de l'invention, les empreintes formées sur la ou les bandes sont pratiquées dans le sens longitudinal au moyen d'un grand nombre de gorges coaxiales du tambour. Dans ce cas, les bourrelets (ou boudins) formés dans chacune des bandes peuvent être de profondeur différente et décalés les uns par rapport aux autres. Les différents bourrelets peuvent être reliés entre eux par un système de connexion du type de ceux prScEda- ment mentionné.0 L'aire de fixation d'une bande à l'autre peut être également telle que les boudins sont séparés les uns des autres aux extrémités du matelas de façon A être connectés à un réseau de tuyauteries adéquat. Dans le cas de fabrication de modules de grandes dimensions, on aura un intérêt particulier a fixer en outre des bandes planes continues ou discontinues, tout spécialement sur le bord des modules de façon a les utiliser comme raidisseurs qui s'opposent à l'extension complète des bourrelets quand ils sont mis sous pression. Un réglage de la tension de ces raidisseurs permet de choisir la concavité ou la convexité de la structures On notera que les matières utilisées pour la fabrication de ces structures peuvent astre transparentes ou opaques, colorées de différentes couleurs, réfléchissantes ou serai réfléchissantes0 Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, å titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels s La figure 1 représente, en coupe longitudinale schématique, un appareillage pour la réalisation d'une structure alvéolaire, conformément au procédé selon l'invention, â l'aide d'un tnermoformage S La figure 2 est une vue de dessus d'une structure alvéolaire obtenue au moyen de l'appareillage représenté figure 1; Les figures 2a et 2b sont respectivement des coupes transversales selon A-A et B-B de la figure 2 t La figure 3 est une coupe transversale d'un capteur solaire obtenu par le procédé selon l'invention :: La figure 4 est une vue de dessus d'une autre structure alvéolaire selon l'invention ; Les figures 4a, 4b et 4E sont des coupes transversales selon C-C, D-D et B-E de la figure 4 t La figure 5 est une coupe partielle schématique d'une entre ou sortie d'un circuit hydraulique t Les figures 6, 7 et 8 sont des coupes transversales d'autres modes de réalisation de l'invention Les figure 9, 10 et li sont des contes schématiques permettant d'illustrer des formes de structures selon l'intention obtenues en utilisant des raidisseurs. Tel que représenté figure 1, l'appareillage destiné a la réalisation de structures alvéolaires conformément au procédé selon l'invention, fait intervenir un tambour rotatif 1, muni à sa périphérie d'une succession d'empreintes concaves 2, raccordées par un circuit pneumatique 3 a un syst#me d'aspiration non représenté. Sur, environ, la demi-circonférence de ce tambour 1 on fait passer une bande en matière thermodéformable 4 selon un trajet sensiblement en U. An début de sa course sur le tambour 1, la bande 4 se trouve réchauffée, grâce a un élément de chauffage 5, â une température déterminée, a laquelle elle peut se déformer. Parallèlement, grtce aux circuits pneumatiques 3, on crée, à l'intérieur des empreintes 2, une dépression provoquant l'aspiration localisée de la bande 4 qui, en se déformant, vient épouser sensiblement les formes des empreintes 2. Après un refroidissement en fin de course, on obtient une bande imprimée en relief (reliefs 6). Dans la dernière partie de sa course sur le tambour 1, on fait défiler sur la bande 4, une deuxième bande 7, en matériau thermosoudable, que l'on soude à la bande 4, par exemple grâce à un tambour de soudage 8 approprié, dans les intervalles compris entre les empreintes 2. La deuxième bande 7 utilisée peut être mince et homogène, comme représenté en traits pleins figure 1 ou être épaisse et éventuellement hétérogène, comme représenté en traits interrompus 9. Il est clair que dans le cas où elle est épaisse et présente par exemple une structure similaire à celle d'un panneau d'isolation thermique, il est nécessaire de prévoir des moyens de soudage intégrés au tambour rotatif 1. Il est également possible d'utiliser une deuxième bande mince 7, et après sa soudure a' la première bande 4, de la fixer ensuite sur un élément de support, tel que par exemple une bande ou un panneau d'isolation thermique. Dans le cas où la deuxième bande 7 est mince, on peut obtenir, au sortir du tambour, une structure alvéolaire telle que celle représentée figures 2, 2a, 2b qui comprend deux conduits longitudinaux 10, 11 parallèles, s'étendant sur les côtés latéraux de la structure et, débouchant sur ces deux conduits longitudinaux 10, 11, une pluralité de conduits transversaux 12. Une telle disposition peut par exemple constituer un circuit hydraulique comprenant une colonne d'alimentation (conduit 10) débitant dans les conduits transversaux et un collecteur (conduit 11) débouchant par exemple sur une sortie Cette structure est particulièrement appropriée à la réalisation d'échangeurs thermiques et, en particulier, à la réalisation de capteurs solaires tels que celui représenté figure 3 qui comprend - une structure du type de celle précédemment décrite, dans laquelle la deuxième bande 7 (mince) est montée sur un élément de support épais 13, thermiquement isolant, et - un bac 14, de profil sensiblement rectangulaire, réalisé en une matière transparente qui est fixé par deux rebords latéraux 15 sur les deux bordures longitudinales de la structure alvéolaire (bande 4). On obtient ainsi un capteur solaire de conception simple, peu onéreux et beaucoup plus léger que les capteurs solaires classiques. Il présente en outre une bonne souplesse (tous les éléments pouvant etre flexibles y compris le circuit hydraulique). Il peut donc être monté et démonté très facilement et ne nécessite pas de structure support importante. Avec référence aux figures 4, 4a, 4b, 4c, la structure obtenue par le procédé selon l'invention peut comprendre - deux bandes de soudures latérales 17, 18 s - deux séries de soudures transversales 19, 20 s'étendant alternativement à partir de l'une et de l'autre soudures latérales 17, 18 s - une soudure en forme de créneau 21 s'étendant au centre des intervalles des soudures 17, 18, 19, 20 précédemment mentionnées. Une telle structure permet d'obtenir deux circuits hydrauliques indépendants. On notera que, d'une manière générale les entrées et les sorties 22 (figure 5) du ou des circuits hydrauliques obtenus par le procédé selon l'invention, peuvent etre montées directement lors de la fabrication grâce à un dessin adapté du tambour 1 permettant de les fixer entre les deux films 4 et 7 lors du collage ou du thermosoudage (dans le cas oû ces entrées et sorties sont thermoplastiques). Par ailleurs, dans les exemples précédemment décrits, seule la bande 4 est imprimez en relief. L'invention ne se limite pas à une telle disposition. En effet, en utilisant au lieu d'un tambour de soudage 8 tel que celui représenté figure 1, un deuxième tambour muni d'empreintes, on obtient des structures souples gonflables du type de celles représentées figures 6, 7 et 8 dans lesquelles les alvéoles (boudins) réalisées sur les bandes 4 et 7 se trouvent en cofrcidence ou bien sont décalées. On peut donc obtenir une structure similaire a celle d'un matelas comprenant deux nappes de boudins jointifs (figure 7) ou espacés les uns des autres. Dans l'exemple représenté figure 8, les boudins relatifs à la bande 4 sont en quinconce vis-a-vis des boudins réalisés sur la bande 7. Comme précéde:-ent mentionné, en fixant en outre des bandes planes continues ou discontinues 23 sur les bords des structures précédemment décrites et en réglant la tension de ces raidisseurs 23, il est possible d'obtenir s - des formes planes (figure 9 > , - des formes concaves, le raidisseur 23 étant soustendu (figure 10), ou - des formes convexes, le raidisseur 23 étant sus tendu- (figure 11). Une telle particularité permet donc d'élargir considérablement le domaine d'application des structures obtenues par le procédé selon l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'une structure alvéolaire dans laquelle les cavités communiquent les unes avec les autre. selon un ou plusieurs trajets déterminés1 de manière a réaliser un ou plusieurs circuits hydrauliques ou pneumatiques comprenant au moins un orifice d'accès, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, en continu, sur une première bande 4 de matière flexible ou rendue déformable par un moyen quelconque, des empreintes 2 conformes aux circuits a réaliser, à appliquer sur cette bande 4, une fois les empreintes 6 obtenues et, de préférence, alors que lesdites empreintes 6 se trouvent encore logées dans leurs matrices 2, une deuxième bande plane 7 ou munie d'empreintes et a fixer, par exemple par collage ou par soudure, les deux bandes 4, 7 l'une å l'autre, d'une façon continu, dans les intervalles desdites empreintes 6, sur tout ou partie de la surface desdits intervalles. 2*- Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la susdite réalisation d'empreintes s'effectue en faisant passer l'une des bandes 4 sur au moins une partie de la surface périphérique d'un tambour 1 (ou sur une bande sans fin) muni d'empreintes femelles 2 de forme correspondant à celles que l'on désire réaliser, a créer, å l'intérieur des empreintes 2, une dépression de manière à provoquer, au niveau des empreintes 2, des déformations locales de la bande. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les susdites empreintes 2 réalisées sur le tambour 1 comprennent deux gorges latérales coaxiales au tambour, communiquant l'une avec l'autre par une pluralité de gorges transversales s'étendant a la surface du tambour, éventuellement le long de génératrices,d'une gorge latérale a l'autre. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, en vue de réaliser plusieurs circuits indépendants entre eux, bien que contigus, les gorges latérales coaxiales du tambour l sont au moins au nombre de quatre et sont de hauteurs variables en fonction des profils à réaliser. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les empreintes 6 formées sur la ou les bandes 4, 7 sont pratiquées dans le sens longitudinal au moyen d'un grand nombre de gorges coaxiales du tambour 1 et en ce que, dans ce cas, les bourrelets (ou boudins) formés dans chacune des bandes 4, 7 peuvent être de profondeur différente et décalés les uns par rapport aux autres. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différents bourrelets sont reliés entre eux par un système de connexion. 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la fixation de bandes de renforcement 23 pouvant servir à la liaison d'une structure à une autre soit au raidissage d'une structure ou d'un ensemble de structures. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les susdites bandes de renforcement consistent en des bandes planes continues ou discontinues 23 s'opposant à l'extension complète des bourrelets quand ils sont mis sous pression, la tension de ces raidisseurs étant réglée en fonction de la concavité ou de la convexité de la structure que l'on désire obtenir. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des deux bandes 4, 7 est réalisée en matière rigide, semi-rigide ou bien est souple et vient se solidariser par collage ou par soudure sur un panneau tel qu'un panneau d'isolation thermique 13, après sa fixation à la première bande. 10.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on adjoint à la structure plane alvéolaire, un bac 14 réalisé en une matière plastique transparente qui vient se fixer, par exemple, grâce à deux rebords latéraux 15, sur les bordures latérales de la première bande 4. 11.- Structure obtenue conformément au procédé selon l'une des revendications précédentes.