Brevet FR2516853A1 — publié le 19830527

La présente invention concerne les structures allongées, et en particulier, la fabrication de structures allongées éva- sées. Certaines applications requièrent des structures allongées évasées composées de fibre de verre et de résine. Un exemple d'une telle application est l'emploi de poteaux télégraphiques creux évasés devant présenter un aspect es- thétique et une épaisseur de paroi minimale en leur sommet, là o la résistance mécanique maximale est superflue, pour réduire les coûts de fabrication. Les techniques conventionnelles d'enroulement d'un filin autour d'un mandrin permettent d'obtenir un po- teau présentant un équilibre pondérai inapproprié, et dans lequel l'orientation des fibres n'est pas suffisamment axiale Le moulage centrifuge consiste à soumettre des longueurs prédécoupées de tissu de fibre de verre et de ré- sine à une force centrifuge, contre les parois d'un mandrin en rotation, avant et pendant la polymérisation Cette technique, bien qu'applicable, est lourde et peu souple, et fait appel à des moules métalliques appropriés coûteux. La présente invention vise à proposer une techni- que de réalisation de structures allongées évasées présen- tant une résistance axiale satisfaisante, ne faisant appel ni au moulage centrifuge, ni à l'enroulement d'un filin. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure allongée évasée qui comporte les opérations consistant à (a) réaliser un élé- ment longitudinal présentant la forme d'un tube dont la sec- tion transversale, uniforme, est soit un polygone d'un nom- bre de côtés pair, soit circulaire, ou un élément a section creuse, (b) couper l'élément dans le sens de la longueur, en biais par rapport à l'axe longitudinal, de façon a obte- nir plusieurs segments similaires de forme évasée, (c) dis- poser les segments en butée ou en superposition les uns par rapport aux autres de façon à réaliser une configuration évasée, et (d) relier les éléments entre eux dans les régions de butée ou de superposition pour former la structure allon- gée évasée. La section transversale des structures allongées évasées peut être un cercle ou un polygone d'un nombre de côtés pair, par exemple un carré ou un hexagone Une struc- ture allongée particulière envisagée est un poteau télégra- phique. L'élément longitudinal à section circulaire ou polygonale d'un nombre de côtés pair, ou élément à section creuse, peut être obtenu en continu par un processus d'ex- trusion Dans le cas de la fabrication de poteaux télégra- phiques à partir de fibre de verre et de résine, on peut faire appel à la pultrusion en continu d'une résine et d'une fibre orientée sensiblement axialement, afin d'obtenir la résistance et la rigidité requises Dans le processus de pultrusion, des fibres imprégnées de résine sont tirées à travers une filière dont la configuration intérieure est con- formée de façon à ce que le produit final présente la forme souhaitée, par exemple hexagonale, etc Lors de son passage à travers la filière, le matériau à base de résine et de fi- bres est traité et séché pour former l'élément longitudinal. Lors de la fabrication de structures allongées évasées à partir de métaux, on peut faire appel aux techniques d'ex- trusion de métaux conventionnelles. L'élément longitudinal obtenu peut être coupé par une technique de découpage appropriée. Une découpeuse du type à roue diamantée à grande vitesse peut être montée de façon appropriée sur un rail de guidage rectiligne réglé à l'angle souhaité, et capable de traverser l'épaisseur du plastique renforcé par fibres de verre Une autre solution consiste à maintenir la tête de découpage fixe et à faire passer l'élément en résine renfor- cée au devant de celle-ci, à l'angle souhaité Le découpage est réalisé en biais par rapport à l'axe longitudinal, de façon à obtenir des segments similaires de forme évasée et de même surface De façon préférée, le découpage est réa- lisé de façon à ce que chaque segment comprenne deux ailes non coplanaires semblables s'étendant de part et d'autre d'une pliure longitudinale, l'angle intérieur de la pliure étant supérieur ou égal à 90 ' En général, dans le cas d'éléments longitudinaux polygonaux, on réalisera une coupe par face Cependant il est également envisageable de réaliser par exemple plus d'une coupe dans chaque face, de façon à obtenir un segment de configuration plus com- plexe qui reste superposable pour obtenir une structure allongée évasée Les segments peuvent être fixés entre eux par des techniques appropriées comme l'emploi d'adhésifs, le soudage, etc, selon la nature des matériaux utilisés. Afin d'obtenir une structure solide, il est préférable que les segments soient superposés, ce qui procure une surface de fixation appropriée. L'invention est décrite ci-dessous, à titre d'exem- ple non limitatif, en référence aux dessins annexés, aux- quels: la fig 1 (a) est une vue en perspective d'une longueur de matériau à section creuse, d'épaisseur uniforme, à découper longitudinalement selon une ligne indiquée; la fig 1 (b) est une vue en perspective de l'as- semblage d'un poteau évasé obtenu par la superposition de six éléments du type représenté à la fig 1 (a); la fig 2 (a) est une vue en perspective d'un tube extrudé de section hexagonale, la ligne de coupe étant re- présentée sur chaque face, et la fig 2 (b) d'un poteau évasé à six faces formé par la superposition et la fixation entre eux de six élé- ments tels que représentés à la fig 2 (a). La description suivante concerne l'obtention de deux exemples de structures allongées évasées selon l'in- vention, présentant la forme de poteaux allongés. On fabrique tout d'abord des longueurs de maté- riau de section creuse, comprenant un matériau à base de résine et de fibre de verre, à partir d'un matériau d'épais- seur uniforme et d'un processus de fabrication automatisé d'étendage d'un revêtement de verre imprégné de résine, ou par un processus d'étendage modifié L'élément à section creuse est ensuite coupé à une longueur appropriée par une scie mobile (fig l (a)) Chaque élément de matériau de section creuse 1 est alors coupré longitudinalement, en biais, selon la ligne référencée en 2, par un banc de sciage, pour obtenir deux segments similaires 3 présentant une longueur d'arête d'extrémité étroite B et une longueur d'arête d'extrémité large A Chaque segment 3 présente une courbure ou pliure centrale pour former deux ailes, avec un angle obtus au sommet. Trois des segments 3 sont alors positionnés dans un appareil destiné à leur maintien en place (non représen- té), leurs arêtes longitudinales adjacentes se touchant, pour former un poteau d'épaisseur simple, de forme évasée. Les segments 3 sont alors fixés les uns aux autres dans cette configuration par l'application d'un adhésif Puis trois autres éléments 5 sont assemblés et fixés entre eux dans ladite configuration, afin d'obtenir un poteau de base évasé complet 6, tel que représenté à la fig 1 (b) Le poteau 6 peut alors être ébarbé et l'on peut y former les découpages et adaptations appropriées. La fig 2 illustre l'obtention d'un poteau évasé à partir d'un tube à section polygonale régulière On a tout d'abord réalisé un tube hexagonal de résine et de fibre de verre par pultrusion et découpage à l'aide d'une scie mobile à des longueurs appropriées Le matériau est renfor- cé par des fibres de verre sensiblement axiales et est du type à fibres coupées, afin de lui donner une résistance latérale Chaque longueur 7 du tube pultrudé est découpée le long de chacune de ses faces à l'aide d'un banc de sciage, afin d'obtenir six segments similaires 8 comportant une lon- gueur d'extrémité étroite B et une longueur d'extrémité lar- ge A La ligne de coupe est indiquée par le repère 9. Trois des segments 8 sont alors placés dans un appareil destiné à leur maintien en place (non représenté), leurs arêtes longitudinales adjacentes 10 se touchant, pour former un poteau évasé à simple épaisseur dont la configu- ration est immobilisée à l'aide d'un adhésif Puis trois autres segments sont assemblés par-dessus le premier en- semble de segments et fixés par un adhésif, afin d'obtenir le poteau évasé complet tel que représenté à la fig 2 (b). REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'une structure al- longée évasée, caractérise en ce qu'il comporte les opéra- tions consistant à (a) réaliser un élément longitudinal présentant la forme d'un tube dont la section transversale, uniforme, est soit un polygone d'un nombre de côtés pair, soit circulaire, ou un élément à section creuse, (b) cou- per l'élément dans le sens de la longueur, en biais par rapport à l'axe longitudinal, de façon à obtenir plusieurs segments similaires de forme évasée, (c) disposer les seg- ments en butée ou en superposition les uns par rapport aux autres de façon à réaliser une configuration évasée, et (d) relier les éléments entre eux dans les régions de butée ou de superposition pour former la structure allongée évasée. 2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel la coupe est réalisée de façon à obtenir des segments com- prenant deux ailes non coplanaires s'étendant de part et d'autre d'une pliure longitudinale, l'angle intérieur de pliage étant obtus. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel plus d'une coupure est pratiquée dans chacune des faces de l'élément longitudinal. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel un ensemble supplémentaire de segments est dis- posé de façon adjacente et fixé au premier ensemble de seg- ments en butée ou en superposition. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le tube, dont la section transversale,uniforme, est un polygone d'un nombre de côtés pair Jprésente une sec- tion transversale carrée ou hexagonale. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément longitudinal comprend un tube compo- site de résine et de fibres.