Brevet FR2578483A1 — publié le 19860912

La présente invention concerne un procédé de fabrica- tion, pour réaliser des éléments profilés renforcés; ce pro- cédé consiste à confectionner d'abord par extrusion un corps profilé creux, qui comporte au moins une cavité longitudina- le, puis à garnir chaque cavité du corps creux d'un remplis- sage de renfort, à base d'une matière synthétique durcissa- ble. Pour renforcer mécaniquement un élément profilé tel, par exemple, qu'un rail de rideau confectionné en matière plastique et comportant au moins un couloir, il est connu de prévoir dans ce profilé une cavité longitudinale qui s'étend d'un bout à l'autre du profilé, et de garnir cette cavité longitudinale d'un remplissage en matière synthétique; il est avantageux d'utiliser, pour ce remplissage, un mélange matière synthétique-fibres, les fibres pouvant être avanta- geusement des fibres de bois pour économiser le poids. Un tel profilé, renforcé par remplissage d'une cavité longitudinale qu'on garnit de iatière synthétique durcissa- ble, ou un mélange matière synthétique-fibres de ce remplis- sage étant réalisé au moment de l'extrusion du corps creux du profilé, convient pour les cas d'utilisation o ce profi- lé n'est pas particulièrement sollicité en flexion, comme par exemple pour des rails de rideaux, car ces rails sont habituellement fixes à plat au plafond d'une pièce, par des attaches situées en plusieurs endroits, de sorte que ce rail travaille relativement peu en flexion, Mais lorsqu'on utilise de tels éléments profilés, par exemple en forme de planches, pour réaliser par exemple le coffrage d'un balcon, on demande à cet élément profilé des qualités particulières de résistance, spécialement en fle- xion, eu égard aux charges à supporter. Or le renforcement de l'élément profilé que l'on peut obtenir avec le procédé connu exposé plus haut n'est plus suffisant dans le cas considéré. L'invention a donc pour but d'améliorer le procédé con- nu de renforcement de l'élément profilé en question, tel que rappelé plus haut, pour permettre à cet élément profilé de supporter des efforts de flexion importants, tout en ayant un poids relativement faible, de manière à maintenir dans des limites relativement réduites la déformation en flexion de cet élément profilé, même s'il présente une longueur assez importante. Selon l'invention, le procédé de fabrication du genre défini plus haut, pour réaliser des éléments profilés renfor- cés, est caractérisé en ce qu'on effectue le remplissage en matière synthétique de chaque cavité longitudinale du corps creux, tout en disposant dans chaque cavité longitudinale au moins une âme de renfort qui s'étend sur toute la longueur du corps creux; chaque âme de renfort est faite d'un maté- riau qui résiste à l'allongement; et chaque âme occupe dans la cavité correspondante du corps creux une position telle que, lorsque l'élément profilé travaille en flexion, l'âme est sollicitée en traction. Ainsi, l'invention prévoit de compléter l'opération de remplissage par extrusion de chaque cavité longitudinale du corps creux de l'élément profilé, qu'on garnit d'une matière synthétique de renfort, en mettant en place dans cette cavi- té une âme de renfort au cours de cette même opération d'ex- trusion, de sorteque l'âme se trouve solidement enrobée dans la matière synthétique de renfort, et subit un effet de serrage sur toute sa longueur, après durcissement de cette matière synthétique; on s'arrange, en outre, pour que l'âme de renfort occupe ainsi, par rapport à la section transver- sale du corps creux, une position telle que, lorsque l'élément profilé travaille en flexion, l'ame de renfort subisse une sollicitation maximale en traction. L'expérience montre que ce mode de renforcement est particulièrement avantageux lorsqu'il s'agit de réaliser un- élément profilé en forme de planche, que l'on destine, par exemple, à confectionner le coffrage d'un balcon. Même en cas de rupture de l'élément profilé, les deux lèvres de la partie brisée sont encore assujetties l'une à l'autre par l'âme de renfort, et les éléments profilés fabri- qués suivant le procédé conforme à l'invention présentent donc une très grande sécurité. On peut utiliser un mélange de matière synthétique et de fibres de renfort pour confectionner le corps creux de l'élément profile, et pour constituer le remplissage de cha- que cavité longitudinale du corps creux. D'une manière avan- tageuse, les fibres de renfort qui sont utilisées en mélange matière synthétique-fibres consistent en des fibres de boiso Grâce à l'invention, on peut ainsi réaliser des élé- ments profilés dont le poids est particulièrement réduit, mais qui peuvent, en outre, encaisser des efforts de flexion importants, sans déformation notable en flexion. L'âme de renfort incorporée par extrusion dans le rem- plissage en matière synthétique peut être réalisée en des matériaux les plus divers, et présenter, en outre, les formes les plus diverses. D'une manière avantageuse, on peut réali- ser l'âme de renfort en métal, comme par exemple en acier, en fer, en cuivre ou en nickel, mais aussi la confectionner en fibres de verre ou avec un fil de verre, ou en fibres de matière textile, ou encore avec des fibres torsadées ou câ- blées des diverses matières précitées. D'autre part, dans chaque cavité longitudinale du corps creux de l'élément profile, on peut disposer non seulement une seule âme de renfort, mais encore plusieurs âmes, incor- porées par extrusion, afin d'augmenter encore davantage la résistance en flexion de l'élément profilé ainsi réalisé. Par ailleurs, suivant chaque cas d'utilisation consi- déré, l'âme de renfort peut présenter une section transver- sale circulaire, rectangulaire, carrée ou tubulaire. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, l'âme de renfort disposée dans chaque cavité longitu- dinale du corps creux de l'élément profilé y est mise en place en même temps qu'un remplissage de matière synthéti- que en mousse. Cette variante du procédé conforme à l'inven- tion présente un avantage particulier, car le foisonnement de la mousse, qui se produit après la misé en place par extru - sion de la matière synthétique de remplissage, assure un ef- fet de serrage qui s'exerce sur l'âme de renfort par tous les côtés. Ceci assure un enrobage ferme de l'âme de renfort dans la matière synthétique de remplissage, et l'âme subit ainsi un effet d'encastrement sur toute sa longueur. Enfin, suivant une autre variante du procédé conforme à l'invention, en réalisant par extrusion le corps creux de l'élément profilé, on peut incorporer du même coup dans les parois de celui-ci au moins une âme de renfort supplémentai- re, en disposant chacune de ces âmes supplémentaires en des endroits de la section transversale du corps creux o existe une plus forte épaisseur de matière. Ainsi, grâce à l'inven- tion, on obtient déj3..un corps creux renforcé par au moins une âme supplémentaire, ce qui réduit déjà d'une manière im- portante la flexibilité du corps creux. Il est évident qu'on peut donner a l'élément profilé réalisé suivant le procédé conforme à l'invention des sec- tions transversales de diverses formes, comme, par exemple, une section circulaire,.ou une section rectangulaire (en for- me de planche), ou encore une section d'une autre forme. Le procédé -selon l'invention se prête.particulière- ment bien à la réalisation de.chassis de fenêtres en matière synthétique, et à la confection de profiles de coffrage pour des balcons, ainsi que pour.réaliser des.&léments profiles de tous genres, destinés à.travailler. en flexion et qui doivent présenter une résistance élevée en flexion. L'invention concerne également un élément profilé fa- briqué suivant l'un des modes de réalisation précités du pro- cédé conforme à l'invention. On va maintenant décrire, à titre d'exemple, quelques. modes de réalisation de l'invention, présentés ci-après en référence aux dessins annexes, dans lesquels: Fig. 1 est une coupe.transversale d'un élément profi- lé à aâme de renfort unique, ayant une section transversale circulaire; Fig. 2 représente un autre mode de réalisation.de l'invention, correspondant à un élément profilé ayant sensi- blement la même forme en section transversale; et Fig. 3 est une coupe transversale d'un éléient profilé ayant la forme d'une planche, qui est capable d'encaisser des efforts de flexion particulièrement élevés. On a représenté sur la Fig. 1 une coupe transversale d'un élément profilé 1 en forme de tige. Cet élément profilé est constitué d'un corps creux tubulaire {a qui, suivant le procédé conforme à l'invention, peut être confectionné au préalable par exemple par extru- sion comme connu. Après durcissement de ce corps profilé tubulaire la, on garnit la cavité interne 3 d'un remplissage en matière synthétique pourvu d'une âme centrale de renfort 2, en opérant par exemple encore par extrusion, et on fait durcir la structure ainsi obtenue. L'âme 2, qui peut avoir les configurations les plus diverses, présente la forme d'une tige de section circulaire, dans le mode de réalisation con- sidéré à titre d'exemple sur la Fig. 1. Il est intéressant de disposer l'âme 2 dans la cavité 3 en un emplacement tel que, lorsque l'élément profilé tra- vaille en flexion dans le sens transversal à son allongement, l'âme de renfort 2 se trouve sollicitée en traction. Si, donc l'on choisit pour l'âme 2 un matériau très résistant à l'al- longement, l'âme 2 constitue pour l'élément profilé 1 un ren- fort à l'égard des sollicitations en flexion. Dans le mode de réalisation de la Fig. 2, on considè- re un élément profilé 10 constitué d'un corps creux tubulaire préfabriqué 10a, qui, à la différence du mode de réalisation de la Fig. 1, comporte quatre cavités longitudinales 30 dis- posées côte à côte et séparées par des nervures 40. Conformé- ment à l'invention, on garnit les quatre cavités du corps creux préfabriqué 1Oa de l'élément profilé avec des remplis- sages de matière plastique, mis en place au moyen d'une autre opération d'extrusion, et comportant chacune une âme particu- lière de renfort 20. Dans ce mode de réalisation considéré à titre d'exemple, l'âme de renfort 20 est également en forme de tige, de section transversale ronde. Avec la section transversale indiquée ci-dessus pour le corps creux de l'élément profilé, on obtient déjà pour celui-ci une raideur améliorée en flexion. Mais cette raideur est encore considérablement augmentée par le garnissage en matière plastique, et en particulier par les quatre âmes de renfort 20. Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, on considère un élément profilé creux ayant en section transversale la forme d'une planche, et comportant un corps creux à trois cavités 300, séparées l'une de l'autre par des cloisons 400. Cet élément profilé 100 comporte un corps creux prafabriqué a qui présente en lui-même une configuration particulié- re: Dans la matière des parois du corps creux 100a on a déjà prévu, en divers endroits o cette matière présente lo- calement une section plus importante, comme par exemple au voisinage des coins de la cavité centrale, une âme de renfort 500, noyée dans la structure du corps creux, et s'étendant sur toute la longueur de celui-ci. Ces âmes de renfort 500 sont ainsi disposées en des endroits choisis pour que, lors- que le corps creux travaille en flexion (perpendiculairement aux faces correspondant aux grands côtés de sa section), il y ait au moins deux âmes de renfort 500 qui sont sollicitées en traction. On obtient ainsi déjà une raideur importante pour le corps creux préfabriqué de l'élément profilé. En outre, le remplissage en matière plastique 300, ainsi que les âmes de renfort 200 en forme de bandes, contri- buent à augmenter la raideur en flexion, si bien que l'élé- ment profilé conforme à la Fig. 3 peut être utilisé d'une manière particulièrement avantageuse aux endroits o peuvent intervenir des efforts de flexion importants, mais aussi lorsqu'une rupture de cet élément profilé pourrait avoir des conséquences dangereuses,-comme par exemple dans le cas d'un coffrage pour un balcon, ou d'une dalle de plancher d'un bal- con. Même en cas de rupture de l'élément profilé de la Fig.3, comme par exemple à la suite d'une charge excessive en fle- xion, les deux parties de l'élément profilé dont l'union a été mise à mal ne sont pas complètement désunies, car elles sont encore reliées entre elles par les âmes de renfort 500 et 200. Pour le cas d'utilisation indiqué plus haut, on utilise avantageusement, pour réaliser ces âmes de renfort, un maté- riau très résistant, tel que l'acier. Pour un professionnel compétent, il est évident qu'on peut modifier dans des limites très larges la forme de la section transversale de l'âme de renfort, et utiliser diver- ses matières pour celle-ci, en vue d'une adaptation à chaque cas d'utilisation et à chaque forme particulière de l'élé- ment profile. D'une manière très avantageuse, on peut réaliser l'é- lément profilé conforme à l'invention en-utilisant pour le remplissage des compartiments 300 une matière plastique pou- vant se mettre en mousse, comme, par exemple, un mélange, pouvant se mettre en mousse de matière plastique et de fi- bres. En effet, le foisonnement de la mousse améliore l'an- crage des âmes de renfort 200 noyées dans le remplissage en matière plastique, en assurant dans tous les sens un serra- ge d'encastrement de ces âmes. Les âmes de renfort peuvent être constituées chacune par un fil simple, ou par une seule fibre, mais aussi par des fibres torsadées ou câblées; ces ames de renfort peu- vent aussi avoir une forme tubulaire. D'autre part, le matériau de ces âmes de renfort peut consister en diverses matières, telles que le verre, une matière textile, une matière synthétique, une matière syn- thétique renforcée par des fibres de verre, ou encore du cuivre, du nickel, etc.. Pour réaliser le remplissage en matière plastique ain- si que le corps creux de l'élément profilé conforme à l'in- vention, on peut utiliser avantageusement un mélange fibres- matière plastique, et en particulier un mélange matière plas- tique-fibres de bois. Dans ce dernier cas, on obtient un élément profilé qui présente une résistance mécanique élevée aux efforts de flexion, tout en ayant un poids relativement faible, Un tel élément profilé est donc particulièrement avantageux à uti- liser lorsqu'il est important de disposer d'une structure de faible poids, tout en exigeant pour celle-ci une résis- tance mécanique élevée. Comme matière plastique, on peut utiliser un chlorure de polyvinyle (PVC), mais aussi toute autre matière synthé- tique appropriée. Il est également possible de prévoir, à la surface de chacune des âmes de renfort, des évidements, des rainures ou des encoches, ayant une orientation perpendiculaire au sens de la longueur de l'lme considérée, pour assurer un an- crage ferme de l'ame dans la matière plastique alentour, gra- ce à la pénétration de cette matière plastique dans les aspé- rités de surface de l'âme. Il va de soi que divers détails techniques fournis dans la description et représentés sur les figures sont im- portants pour l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'éléments profilés renfor- cés, consistant à confectionner d'abord par extrusion un corps creux profilé qui comporte au moins une cavité longi- tudinale, puis à garnir chaque cavité longitudinale du corps creux d'un remplissage de renfort, à base d'une matière syn- thétique durcissable; le procédé étant caractérisé en ce qu'on effectue ce remplissage en matière synthétique de cha- que cavité longitudinale du corps creux (la; lOa; 1OOa), tout en disposant dans chaque cavité au moins une âme de ren- fort (2; 20; 200) qui s'étend sur toute la longueur du corps creux; chaque âme de renfort étant faite d'un matériau qui résiste à l'allongement; et chaque âme de renfort (2; ; 200) occupant dans la cavité correspondante du corps creux une position telle que, lorsque l'élément profilé (1; 10; 100) travaille en flexion, l'âme de renfort est sollici- tée en traction. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour le remplissage à base de matière syn- thétique un mélange durcissable matière synthétique-fibres. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres du mélange matière synthétique-fibres con- sistent en des fibres de bois. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres du mélange matière synthétique-fibres consis- tent en des fibres de verre. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres du mélange matière synthétique-fibres con- sistent en des fibres de matière textile ou de métal. 6. Procédé selon l'une des revendications '2 à 5, ca- ractérisé en ce que la matière synthétique du mélange matiè- re synthétique-fibres est du chlorure de polyvinyle (PVC). 7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, ca- ractérisé en ce que la matière synthétique du mélange matiè- re synthétique-fibres est une matière synthétique apte à produire une mousse. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme de renfort (2; 20; 200) est constituée par une fibre ou par un fil. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme de renfort est constituée par plusieurs fibres ou fils, torsadés ou câblés ensemble. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme de renfort est constituée par un matérieu en bande, de section sensiblement rectangulaire. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme de renfort est constituée par un matériau tubulaire, de section sensiblement circulaire. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, ca- ractérisé en ce qu'on réalise par extrusion le corps creux de l'élément profilé, en mettant en place au cours de cette opé- ration d'extrusion une âme de renfort supplémentaire, qui se trouve noyée dans la matière extrudée des parois du corps creux, en des portions du corps creux o existe une plus forte épais- seur de matière. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'âme de renfort supplémentaire est constituée par une fi- bre ou un fil, ou par plusieurs fils torsadés ou cAblés ensem- ble. 14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, ca- ractérisé en ce que l'âme de renfort (2; 20; 200; 500) est confectionnée en matière textile, ou en verre, ou en métal. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'âme de renfort est en acier, en fer, en cuivre, ou en nickel. 16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, ca- ractérisé en ce que le corps creux (1A; 10a; 100Oa) de l'élé- ment profilé est confectionné à partir d'un mélange matière synthétiquefibres. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les fibres du mélange matière synthétique-fibres consis- tent en des fibres de bois. 18. Procédé selon l'une des revendications ' et 8 à 15, caractérisé en ce qu'on prévoit, le long de la surface de cha- que âme des évidements, tels que des rainures ou des encoches, orientées transversalement par rapport au sens de la longueur de l'âme. 19. Elément profilé renforcé, caractérisé en ce qu'il est réalisé suivant le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 18.