Brevet FR2594521A1 — publié le 19870821

L'invention concerne un profilé creux constitué par un mélange de fibres et de matière synthétique, avec une ou plu- sieurs cavités s'étendant en direction longitudinale du pro- filé creux, une garniture intérieure de renforcement consti- tuée par un matériau non extensible étant noyée au moins dans la paroi extérieure du profilé creux. Dans la demande de brevet allemand P 35 07 640.2 est décrit un procédé de fabrication d'éléments profilés renforcés, dans lequel on commence par réaliser un élément profilé creux comprenant une ou plusieurs cavités selon le procédé de l'ex- trusion, puis on incorpore dans la ou les cavités du profilé creux une charge de renforcement en matière synthétique dur- cissable; alors que dans le même temps que l'on incorpore la charge de matière synthétique on noie au moins une garniture intérieure de renforcement en un matériau non susceptible de se dilater sur la totalité de la longueur de l'élément profi- lé. Le matériau destiné à la charge en matière synthétique peut être constitué par un mélange de matière synthétique et de fibres de bois, ce qui permet d'obtenir un élément profi- lé de poids léger. Pour que la garniture intérieure de renforcement puisse être maintenue fermement à l'intérieur de la charge de matière synthétique, la garniture intérieure de renforcement peut être munie sur sa surface extérieure d'évidements, de rainures ou d'encoches s'étendant transversalement à sa direction longi- tudinale. En outre, on dispose au moins une garniture inté- rieure de renforcement dans l'élément profilé dans une posi- tion dans laquelle elle est sollicitée en traction quand l'élément profilé est sollicité en flexion transversalement à son étendue longitudinale. Grâce à cette constitution spécifique d'un élément pro- filé, sa résistance à la flexion est considérablement amélio- rée, ce qui fait que des éléments profilés de ce type peuvent être utilisés, de préférence, par exemple pour le revêtement de balcons, la réalisation de planchers de balcons ou encore de revêtements de sol. Mais les éléments profilés de ce type ne conviennent pas s'il s'agit de faire passer à l'intérieur un agent liquide ou gazeux soumis à une pression relativement élevée, On connaît par le DE-OS 28.27 851 une bande profilée de construction, notamment une bande profilée destinée à la réali- sation de cadres de fenêtres, dans laquelle le profilé creux est constitué en une matière synthétique thermoplastique tel- le que du CPV et dans laquelle une charge contenant une matri- ce de matière synthétique est introduite dans les cavités de l'élément profilé creux. Le caractère particulier de cet élé- ment profilé de construction connu consiste dans le fait que la charge indiquée comprend une matrice de méthylmétacrylate avec de petites billes creuses en silicate en tant que char- ge. Un profilé de construction de ce type peut être égale- ment constitué de manière que des fibres orientées dans la direction longitudinale de la bande, et notamment des fibres de verre, soient noyées dans la charge. On connaltipar le GB-PS 12 98 823, un procédé de réali- sation d'un élément profilé dans lequel sont prévus, vus dans le sens de la section transversale de l'élément profilé,deux types de matières synthétiques différentes, une couche d'enve- loppe extérieure étant constituée par une matière thermoplas- tique alors qu'un noyau interne est constitué par une résine thermodurcissable. Mais il n'est pas possible d'utiliser une garniture intérieure de renforcement avec cet élément profilé- connu. L'invention a pour but de fournir un profilé creux cons- titué par un mélange de matière synthétique et de fibres, sus- ceptible de résister à une pression interne élevée malgré son poids réduit et sa facilité de fabrication, l'élément profilé creux présentant également d'excellentes propriétés d'isola- tion thermique. Partant du profilé creux constitué par un mélange de ma- tière synthétique et de fibres du type mentionné dans le préam- bule, ce but est atteint selon l'invention du fait que: a) le mélange de matière synthétique et de fibres est constitué par un mélange de matière synthétique et de fibres de bois, b) la garniture intérieure de renforcement est cons- tituée par un matériau de renforcement plat et en forme de bande, c) le matériau de renforcement en forme de bande est mu- ni de découpures, et d) les extrémités du matériau de renforcement en forme de bande qui sont en contact mutuel sont équipées de saillies pénétrant les unes dans les autres. En utilisant un mélange de matière synthétique et de fibres ayant la forme d'un mélange de matière synthétique et de fibres de bois, il est possible de maintenir le poids to- tal du profilé creux a un niveau relativement réduit. En utilisant une garniture intérieure de renforcement en forme de bande plate, on obtient un renforcement mécanique très prononcé du profilé creux, notamment de ses parois exté- rieures, une liaison interne entre le matériau du profilé creux et la garniture intérieure de renforcement étant obtenue par les découpures constituées en grand nombre dans la garniture. Ces découpures peuvent présenter toute forme quelconque, par exemple la forme de rectangles, de fentes ou de cercles. En ce qui concerne la garniture intérieure de renforce- ment en forme de bande, on utilise un matériau de départ qui s'étend sensiblement dans un plan. Ce matériau de renforcement en forme de bande est alors recourbé selon la forme en sec- tion transversale du profilé creux concerné, d'o il résulte boligatoirement deux extrémités opposées (régions marginales) car en cet endroit la garniture intérieure de renforcement présente une interruption nécessitée par le procédé de fabri- cation. Pour éliminer efficacement cette interruption, les extré- mités du matériau de renforcement en forme de bande qui sont en contact mutuel sont équipées, selon l'invention, de saillies s'interpénétrant de manière qu'il n'y ait aucune interruption de l'effet de renforcement dans les régions d'extrémité de la garniture intérieure de renforcement. On obtient, en outre, une possibilité d'utilisation très diversifiée en disposant sur la paroi interne d'au moins une cavité une couche de barrage contre les gaz. Le profilé creux peut alors être utilisé, par exemple et de préférence, en tant que conduite pour la transmission de gaz ou de liquides, pour lesquels sont possibles des pressions élevées. Une constitution avantageuse de l'invention réside, en outre, dans le fait qu'une couche de barrage contre les gaz est également appliquée sur la surface extérieure du profilé creux. Ces couches de barrage peuvent être constituées de manière avantageuse par un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique (CEAV), cette matière synthétique spécifique nou- velle dont le nom commercial est "CLARENE" (marque déposée) présentant des propriétés de blocage exceptionnelles vis-à- vis du 02' du C02 et autres gaz. De tels copolymérisats peu- vent être utilisés de façon particulièrement avantageuse pour la coextrusion de feuilles ou de tubes - en liaison avec des polyoléfines, des polyesters et autres matières synthétiques. Cette matière synthétique spécifique possède un effet de barrage très élevé vis-à-vis de gaz secs, peut être usinée très facilement, résiste en outre aux graisses, aux huiles et à un grand nombre de produits chimiques, résiste en outre aux rayons UV, ne possède qu'une très faible charge électrosta- tique et ne pose pas de problèmes sur le plan physiologique. Un profilé creux équipé de cette couche de barrage (à l'intérieur et/ou à l'extérieur) peut donc être utilisé de façon particulièrement avantageuse par exemple en tant que conduite d'eau froide et d'eau chaude, à quoi s'ajoute le fait que le profilé creux possède également une capacité d'isola- tion thermique exceptionnelle. Le profilé creux peut présenter une section transversa- le rectangulaire avec plusieurs cavités proches les unes des autres, ou bien une section transversale circulaire avec une cavité unique sur toute sa longueur, ou encore plusieurs ca- vités séparées les unes des autres par des parois intermédiai- res. La garniture intérieure de renforcement est constituée avantageusement par une pièce en tale munie d'une pluralité d'ouvertures ou d'alésages. Cependant, la garniture intérieure de renforcement peut être également constituée par une grille en fils métalliques ou encore par un tissu textile. Le matériau de la garniture intérieure de renforcement peut être constitué par des métaux les plus divers, des al- liages de métaux ou encore une matière synthétique particu- lièrement dure à faible extensibilité. On peut réaliser un renforcement additionnel du profilé creux vis-à-vis de la flexion en noyant, en plus, dans la pa- roi du profilé creux une garniture intérieure de renforcement en fibres ou en fils. De préférence, la matière synthétique du mélange de matière synthétique et de fibres de bois est du chlorure de polyvinyle (CPV). L'invention va maintenant être expliquée plus en détail dans ce qui suit, sur un mode de réalisation, en se référant à la planche unique du dessin annexé dans lequel: Fig. 1 est une vue en bout d'un profilé creux de forme rectangulaire présentant les caractéristiques de l'invention, et Fig. 2 est une vue partielle d'une garniture intérieure de renforcement utilisée dans le profilé creux de la Fig. 1. En Fig. 1, un profilé creux présentant les caractéris- tiques de l'invention est désigné de façon générale par 1, et ce profilé creux présente une section transversale rectangu- laire. Le profilé creux est constitué par un mélange de ma- tière synthétique et de fibres de bois 2 et une garniture in- térieure de renforcement 3 est noyée dans ce matériau, cette garniture étant, de préférence, réalisée à l'avance avant la fabrication du profilé creux à partir d'une portion de t8le plate et plane. Dans le mode de réalisation représenté, la surface in- terne de la paroi du profilé creux est équipée d'une couche de barrage contre les gaz 4, cette couche de barrage étant, soit constituée ultérieurement en introduisant dans le pro- filé creux une matière sous forme liquide et formant couche de barrage, ce qui réalise une couche qui adhère à la paroi interne et qui durcit ensuite, soit en exécutant la couche de barrage 4 à l'aide d'un procédé de coextrusion. Il convient d'indiquer qu'il est également possible de disposer, sur la surface extérieure du profilé creux, une au- tre couche de barrage (non représentée) pour réaliser une protection générale contre la corrosion. Dans ce dernier mo- de de réalisation, le matériau du profilé creux est alors entouré sur tous ses côtés par une couche de barrage de pro- tection. La matière synthétique du mélange de matière synthé- tique et de fibres utilisé est constituée par exemple par du chlorure de polyvinyle, alors que les fibres sont avantageu- sement des fibres de bois pouvant avoir une longueur de l'or- dre de grandeur de 0,5 à 5 mm. Fig. 2 montre la région d'extrémité de la garniture intérieure de renforcement en vue latérale, cette région d'ex- trémité étant désignée par 5 sur la Fig. 1. Dans cette région d'extrémité, les deux extrémités 5a et 5b de la garniture in- térieure de renforcement s'appliquent l'une contre l'autre. Pour éviter qu'il y ait interruption de l'effet de renforce- ment dans cette position de contact, les extrémités 5a et 5b sont respectivement équipées de saillies 7, tandis qu'entre les saillies sont constitués des évidements de forme semi- circulaire. Il en résulte la possibilité d'une interpénétra- tion des saillies à la manière d'un peigne, ce qui fait qu' aucune interruption de la garniture intérieure de renforce- ment ne peut exister. Dans le mode de réalisation représenté, il s'agit d'une pièce de tôle comprenant plusieurs ouvertures 6a situées les unes au-dessus des autres à des hauteurs (lignes) déterminées, et d'ouvertures 6b (dans l'autre extrémité 5b) qui sont égale- ment disposées sur plusieurs lignes superposées à une hauteur différente de celle des ouvertures 6a. Dans le mode de réalisation représenté, les ouvertures 6a et 6b sont de forme circulaire, mais elles peuvent tout aus- si bien avoir la forme de rectangles, de fentes, d'étoiles,etc. En ce qui concerne la garniture intérieure de renforce- ment, on peut utiliser avantageusement les chutes provenant de la réalisation de rondelles de calage, par exemple par es- tampage. L'unique condition est que les trous estampés dans la section de tôle concernée soient disposés sur plusieurs li- gnes décalées les unes par rapport aux autres en direction longitudinale de manière à obtenir automatiquement des régions d'extrémité sur lesquelles sont constituées les saillies 7 qui sont séparées les unes des autres par des évidements de forme semi-circulaire. Grâce à l'agencement décalé des saillies 7 d'une extré- mité 5a par rapport aux saillies de l'autre extrémité 5b,les deux extrémités 5a et 5b peuvent être jointes l'une à l'autre, les saillies d'une extrémité pénétrant à la manière d'un pei- gne dans les évidements de l'extrémité opposée 5b. On peut ainsi incorporer dans le matériau du profilé creux une garni- ture intérieure de renforcement à l'intérieur de laquelle n'existe aucune interruption. La garniture intérieure de renforcement 3 peut être éga- lement réalisée à partir d'une pièce de t6le, par exemple une t8le d'aluminium, une tale de cuivre ou une tôle de fer, ou en- core une tale d'acier quand les exigences sont particulière- ment élevées. Il existe, en outre, la possibilité de réaliser la gar- niture intérieure de renforcement 3 au moyen d'une toile mé- tallique ou d'un tamis en toile métallique. Une autre possibi- lité consiste à réaliser la garniture intérieure de renforce- ment au moyen d'un tissu textile à grosses mailles. De toute manière, il convient de noter que, lorsqu'on utilise un matériau qui n'est pas extensible, on obtient, par la garniture intérieure de renforcement, une augmentation no- table de la rigidité à la flexion du profilé creux lorsque la garniture ainsi que cela est montré également dans le mode de réalisation - est noyée dans le profilé creux en un empla- cement tel qu'elle est sollicitée en traction quand le profilé creux est soumis à une sollicitation en flexion. Selon une autre variante, il est possible d'incorporer dans le matériau du profilé creux (par exemple dans des parois intermédiaires), et en plus de la garniture intérieure de ren- forcement, une autre garniture de renforcement en fibres ou en fils, pouvant être également constituée par des fibres ou des fils entremêlés. Des essais ont montré qu'un profilé creux présentant les caractéristiques de l'invention peut résister à des pres- sions internes très élevées et est tout aussi valable qu'un tube d'acier. Le profilé creux selon la présente invention peut donc être utilisé avantageusement en tant que conduite d'eau froide ou conduite d'eau chaude, ou de conduite d'eau froide et d'eau chaude combinée, la cavité destinée au passage de l'eau froi- de pouvant, selon un mode de réalisation avantageux (non re- présenté) être séparée de la cavité destinée au passage de l'eau chaude par une autre cavité intermédiaire de manière à obtenir une isolation thermique extrêmement efficace entre l'eau froide et l'eau chaude. Toute une série d'autres modifications et variantes est possible pour l'homme de l'art sans pour autant s'écarter du champ d'application de la présente invention. C'est ainsi qu'il existe la possibilité de constituer le profilé creux sous la forme d'une conduite tubulaire multiple, chaque con- duite ayant une section transversale circulaire et les con- duites tubulaires individuelles étant reliées les unes aux au- tres par une unique paroi de liaison, d'o résulte la possibi- lité, lors de la pose d'une conduite tubulaire multiple, de sectionner des longueurs de tubes individuels de l'ensemble en sectionnant la paroi de liaison entre deux conduites tubulai- res. Tous les détails techniques mentionnés dans la description et représentés sur le dessin sont importants pour l'invention. REVENDICATIONS 1. Profilé creux constitué par un mélange de fibres et de matière synthétique, avec une ou plusieurs cavités s'éten- dant en direction longitudinale du profilé creux, une garni- ture intérieure de renforcement constituée par un matériau non extensible étant noyé au moins dans la paroi extérieure du profilé creux, profilé caractérisé en ce que: a) le mélange de matière synthétique et de fibres (2) est constitué par un mélange de matière synthétique et de fi- bres de bois, b) la garniture intérieure de renforcement (3) est cons- tituée par un matériau de renforcement plat et en forme de ban- de, c) le matériau de renforcement en forme de bande (3) est muni de découpures (6a, 6b), et d) les extrémités (5a,5b) du matériau de renforcement en forme de bande (3) qui sont en contact mutuel sont équipées de saillies (7) pénétrant les unes dans les autres. 2. Profilé creux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de barrage (4) contre les gaz est appliquée sur la paroi interne de la ou des cavités. 3. Profilé creux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de barrage contre les gaz est appliquée sur la surface extérieure du profilé creux (1). 4. Profilé creux selon la revendication 2 ou 3, caracté- risé en ce que la couche de barrage (4) est constituée par un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique. 5. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le profilé creux (1) présente une section transversale rectangulaire. 6. Profilé creux selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux cavités séparées l'une de l'autre par une paroi intermédiaire sont constituées dans le profilé creux (1). 7. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le profilé creux présente une section transversale de forme circulaire. 8. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la garniture inté- rieure de renforcement (3) est constituée par une pièce de t8le comprenant une pluralité d'ouvertures ou d'alésages (6a, 6b). 9. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que la garniture intérieure de renforcement X3) est constituée par une grille métallique. 10. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que la garniture intérieure de renforcement (3) est constituée par un tissu. 11. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'une garniture intérieu- re de renforcement additionnelle en fibres ou en fils est noyée dans la paroi du profilé creux (1). 12.Profilé creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière synthétique du mélange de matière synthétique et de fibres de bois est cons- tituée par du chlorure de polyvinyle (CPV). 13. Profilé creux selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par son utilisation en tant que conduite d'eau froide et d'eau chaude.