Brevet FR2650726A1 — publié le 19910215

"Procédé de fabrication de piquets de vigne tubulaires en tôle galvanisée, et outil pour planter de tels tubes" L'invention se rapporte à un procédé de fabrisation de piquets de vigne ou analogues, où l'on prépare un flan rectangulaire à partir de tôle d'acier doux, avec des ajours poinçonnés pour supporter des fils de palissage, on cintre le flan parallèlement aux grands côtés pour obtenir un profil incurvé à module à'inertie élevé, puis on galvanise le piquet par immersion dans un bain de zinc en fusion. L'invention se rapporte également à un outil pour planter de tels piquets. On a utilisé de nombreux matériaux pour constituer des piquets de vigne. Les procédés de fabrication sont particuliers à chaque type de matériau, et, dans le cadre de la présente invention, on se limitera aux'piquets en tôle galvanisée et aux opérations spécifiques de mise en forme et finition de ces piquets. Les qualités que 1 'on demande aux piquets de vigne sont une rigidité convenable, une légèreté suffisante, et une aptitude à se planter facilement. Sous ce dernier aspect, on notera qu'intrinsèquement, la tôle est mal adaptée à la plantation par choc, à la masse ou au mouton, la tranché supérieure du piquet se déformant au choc. On a certes proposé de coiffer les piquets d'un manchon épais qui contient les déformations transversales ; mais en pratique, quand le piquet rencontre un obstacle qui s'oppose à l'enfoncement, il se produit-des déformations en dessous du manchon, et le manchon peut rester coincé par une déformation faible du piquet. Généralement on exécute une fouille à la tarière pour planter le piquet. Les profils de piquets en tôle galvanisée sont généralement ouverts, les profils fermés étant plus difficiles à réaliser ; de plus si le profil fermé ne présente pas un blocage l'un contre l'autre des bords latéraux du flan cintré, pour empecher un glissement relatif longitudinal, le profil fermé ne présente pas une résistance à la torsion autour d'un axe, ou au flambage avec écartement des bords, supérieure à celle d'un profil ouvert. Un sertissage des bords rapprochés est une opération difficile et coûteuse, en raison du rapport faible diamètre/longueur du piquet (le diamètre d'un piquet est de l'ordre de quelques centimètres, tandis que la longueur avoisine couramment 1,50 mètre. Avec un profil ouvert, ou un profil fermé à bords libres, on est conduit à adopter des épaisseurs de tôle relativement élevées pour obtenir une rigidité acceptable en torsion ou en flambage. On notera que le flambage en ce cas s'amorce par une torsion localisée. Le poids s'en ressent, et le prix de revient du piquet également car, non seulement on utilise des quantités supérieures de matériau, mais les efforts de cintrage, de poinçonnage et de découpe sont accrus, entraînant un accroissement de prix de l'outillage supérieur et un amortissement plus rapide. Par ailleurs, un accroissement de poids des piquets se répercute sur les frais de pose, en limitant le nombre de piquets que l'on peut transporter en une fois. Cela est particulièrement important lorsqu'il s'agit de vignes de côtes, situées sur des pentes relativement raides. Et l'accès aux rangs de vigne n'est possible qu'à pied, ou au tracteur enjambeur, de capacité d'emport limitée. L'invention a donc pour objectif un procédé de fabrication de piquets de vigne ou analogues, qui a pour résultat un piquet léger et rigide. Pour réaliser cet objectif, l'invention propose un procédé de fabrication de piquets de vigne ou analogues, où l'on prépare un flan rectangulaire à partir de tôle d'acier doux, avec des ajours poinçonnés pour supporter des fils de palissage, on cintre le flan parallèlement aux grands côtés pour obtenir un profil incurvé à module d'inertie élevé, puis on galvanise le piquet par immersion dans un bain de zinc en fusion, caractérisé en ce que le profil forme une courbe fermée avec un des grands côtés du flan reposant sensiblement à plat sur l'autre grand côté suivant une bande longitudinale de recouvrement, la galvanisation du piquet assurant un soudage entre les grands cotés suivant la bande de recouvrement. Le soudage des bords qui se recouvrent, obtenu directement par l'opération de galvanisation normale, apporte une rigidité en torsion au moins comparable à celle que l'on obtiendrait par-un sertisssage. L'accroissement de rigidité permet de réduire de façon considérable l'épaisseur de tôle nécessaire, tandis que cette réduction d'épaisseur facilite la précision du profil, et par là la précision de l'épaisseur d'intervalle de la bande de recouvrement. Or l'on sait que le soudage par métal d'apport, et notamment au trempé n'est effficace que si ltintervalle entre les surfaces de tôle se situe dans des tolérances étroites. I1 est preférable que le cintrage du flan soit exécuté par roulage sur un mandrin intérieur à section adaptée. La présence du mandrin intérieur facilite notamment l'appui à plat des bords suivant la bande de-recouvrement. Le profil préféré est un rectangle à angles arrondis. Ce profil, simple, possède un module d'inertie important en utilisant peu de tôle et est presque équivalent à un tube circulaire sous cet aspect,-tout en présentant des directions privilégiées et identifiables. I1 est ainsi facile d'orienter les ajours de support de fils par rapport à la direction du rang de vigne, pour une pose correcte des fils de palissage. De ce point de vue, les ajours seront pratiqués de préférence dans les petits côtés du rectangle, tandis que la bande de recouvrement sera située sensiblement au milieu d'-un grand côté. Il est préférable en effet que la résistance du piquet aux déformations en travers du rang soit meilleure que la résistance suivant le rang. De préférence les ajours seront constitués par des trous groupés par paires dans un plan transversal au piquet. On pourra insérer des agrafes support de fils dans ces paires de trous. On a fait allusion, précédemment, aux difficultés rencontrées pour planter des piquets en tôle ; ceux-ci ne supportent pratiquement pas d'être enfonces par choc. Aussi l'invention propose un outil pour planter un piquet de vigne ou analogue, piquet formé d'un tube de tôle galvanisée, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une barre en acier durci apte à être enfilée avec un faible jeu latéral dans le piquet,et de longueur supérieure à celle du piquet, de telle sorte qu'une première extrémité, façonnée en pointe, émerge d'une extrémité du piquet qui devient par là inférieure, tandis que sa seconde extrémité façonnée en tête à choc, dépasse de l'autre extrémité du piquet, qui sera supérieure. Ainsi le plantage du piquet se résout en l'enfoncement de la barre d'acier à la masse, au mouton ou un appareil équivalent, le piquet, qui gaine la barre, suivant celle-ci sans subir de contraintes élevées. Lorsque l'enfoncement du piquet est suffisant, on extrait la barre d'acier. De préférence, la barre comporte, fixée près de sa seconde extrémité, une bague qui entoure la barre et porte sur l'extrémité supérieure du piquet pour entraîner celui-ci lorsque la barre est enfoncée dans le sol ; il convient d'éviter, en effet, que la barre s'enfonce seule avec sa seconde extrémité descendant à un niveau inférieur à celui de l'extrémité supérieure du piquet, alors exposée aux chocs d'enfoncement. De plus, l'extraction de la barre serait compromise. Des caractéristiques secondaires et les avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une perspective d'un piquet de vigne fabriqué selon l'invention ; la figure 2 est une coupe d'un piquet, selon le plan II-II de la figure 4 la figure 3 est une vue en élévation d'un piquet de vigne, associé à un outil pour le planter la figure 4 est une vue de détail, en élévation, d'un piquet selon l'invention la figure 5A est une vue en élévation d'une agrafe porte-fil d'attache ; la figure 5B est une vue dans la direction VB de la figure SA. Selon la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1, 2 et 4, le piquet de vigne est constitué d'un tube 1 de tôle dont la section présente un profil rectangulaire à angles arrondis avec deux petits catés 2 et 4, et deux grands côtés 3 et 5. Le grand côté 5 est constitué en deux parties 5a et 5b qui se recouvrent en formant une bande longitudinale médiane de recouvrement 5c. Comme on le voit mieux sur la figure 2, au-delà des arrondis d'angle, les parties 5a et 5b sont rectilignes et parallèles, avec la partie Sa légèrement rentrante, et la partie 5b légèrement sortante par rapport à la direction générale du grand côté 5. Cette disposition permet à la partie 5b de reposer à plat sur la partie 5a sur toute la largeur de la bande de recouvrement. Pour fixer les idées, le piquet 1 a une longueur totale de 1,40 m pour une longueur prévue hors du sol de 0,90 m. L'épaisseur de la tôle est de 1 mm, et les grands et petits côtés du profil ont respectivement des longueurs, prises à l'extérieur du profil, de 32 et 25 mm, et les rayons d'arrondis sont de,9 mm. Compte tenu d'une bande de recouvrement 5c de 7 mm de largeur, le développé moyen du profil est de 100 mm environ. Sur les petits côtés 2 et 4, à espacement longitudinal. régulier, on a poinçonné des paires de trous 6, 6', disposés dans chaque paire avec leurs centres dans un même plan transversal au piquet 1. Ici les diamètres des trous, lors du poinçonnage, sont de 5,5 mm environ et-leur entraxe de 8. La figure 4 montre plus clairement la position de ces trous 6.1, 6'.1 : 6.2, 6'.2. Pour fabriquer le piquet, on amène à l'entrée de l'outil une tôle d'acier doux, sur une largeur correspondant au développé du profil, et on procède au poinçonnage. Puis, au poste suivant, on cintre la tôle en la roulant sur un mandrin intérieur 10, que l'on voit en coupe sur la figure 2. On remarquera que le mandrin 10 épouse le profil intérieur en rectangle à angles arrondis du piquet 1, avec un sillon îOa en V très ouvert sur sa face correspondant au grand côté 5, pour que la partie 5a puisse être légèrement rentrante et que la partie 5b puisse reposer à plat sur la partie 5a, comme il a été expliqué plus haut. Après mise en forme, le piquet 1 est galvanisé à chaud. I1 subit alors successivement un décapage, un fluxage, et une immersion dans un bain de zinc en fusion. Lors de l'immersion dans le zinc fondu, ce métal mouille les surfaces des piquets, et s'infiltre par capillarité dans l'interstice minime qui existe entre la face interne de la partie 5b et la face externe de la partie 5a, dans la bande de recouvrement 5c. I1 en résulte une soudure efficace des parties 5a et 56. Cette soudure accroît considérablement la résistance à la torsion du piquet 1. En effet, une torsion autour de l'axe du piquet tend à déformer les génératrices droites du piquet pour leur conférer une forme d'hélices à grand pas, avec création de contraintes de cisaillement dirigées suivant ces génératrices déformées.Si une fente existe suivant une génératrice, ces contraintes sont pratiquement annulées par le glissement relatif des bords de la fente suivant la direction de celle-ci. Pour décrire la plantation d'un piquet, on se reportera à la figure 3. Sur cette figure le piquet 1 est enfilé sur un outil 11, constitué d'une barre en acier durci analogue à une barre à mine. La section courante de la barre 11 sera très voisine de celle du mandrin 10 montrée à la figure 2, de sorte que le piquet 1 puisse coulisser aisément sur la barre 11, sans jeu latéral excessif. Le jeu admissible est de l'ordre du millimètre. La barre 11 est plus longue que le piquet 1, de façon qu'une première 12 de ses extrémités façonnée en pointe émerge d'une extrémité du piquet 1, pour ouvrir le passage dans le sol de ce piquet. L'exttrémité.du piquet 1 dont dépasse la pointe 12, jusqu'alors non différenciée, devient, par le processus d'enfoncement dans le sol, l'extrémité inférieure de ce piquet. Une seconde extrémité 13 de la barre 11 dépasse de l'extrémité supérieure du piquet 1. Cette seconde extrémité 13 est façonnée en tête à choc, avec un chanfrein meulé accusé bordant sa tranche, et a subi un traitement thermique approprié pour etre peu déformable et non fragile. A proximité de la seconde extrémité 13, la barre 11 est munie d'une bague 14 en saillie périphérlque, afin de former butée pour l'extrémité supérieure du piquet 1 et d'obliger ce dernier à accompagner la barre 11 lors de l'enfoncement de celle-ci. I1 est approprié de prévoir que la pointe 12 de la barre 11 fasse saillie au-delà de l'extrémité inférieure du piquet 1, d'une longueur de 8 à 10 centimètres. La hauteur de la tete à choc 13 au-dessus de la bague 14 est quelconque, compte tenu que la barre 11 doit etre saisie par la seconde extrémité 13 pour etre extraite du piquet 1 lorsque celui-ci sera enfoncé à la profondeur convenable (environ 0,5 m), et que tout accroissement de longueur de la barre 11 augmente son poids et les risques de flambage à l'enfoncement. On comprendra que la barre 11 peut être enfoncée dans le sol en frappant la tete 13 à la masse. Mais il sera préférable d'utiliser un engin du genre mouton vibrant relié à un enjamber et lui empruntant son énergie motrice. En relation avec la disposition des trous, tels que 6.1, 6'.1 ; 6.2, 6'.2 de la figure 4 disposés par paires à un meme niveau, on supportera les fils, fil de tete 8.1 et fils de palissage 8.2, 8.3, qui courent le long des rangs de vigne, à l'aide d'agrafes 7 telles que représentées aux figures 5A et 5B. Ces agrafes, réalisées en fil d'acier inoxydable cambré, d'un diamètre de 16/10 de millimètres environ, présentent un crochet avec un arceau antérieur 7a et deux bras 7b qui viennent se plaquer sur la surface, verticale, du petit côté 2 ou 4 (figure 1 ou 2). Ces bras sont prolongés par deux branches 7e situées dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel s'étendent les bras 7b. Partant des bras 7b, les branches 7e se dirigent l'une vers l'autre jusqu'à un premier coude 7c à angle aigu, pour s'écarter ensuite jusqu'à un second coude 7d, à angle obtus, puis redevenir convergentes jusqu'à une extrémité libre où leur distance correspond à peu près à l'entraxe des trous 6, 6' d'une paire.On notera que la distance des branches à hauteur du fond des coudes 7c est à peu près égale à la distance qui sépare, dans le plan des centres des trous 6, 6', l'extrémité extérieure des diamètres des trous. Pour mettre en place une agrafe, on la présente, avec le crochet vers le bas, de façon à introduire l'extrémité libre des branches 7e dans les trous respectifs de la paire. L'élasticité du fil constituant l'agrafe 7 permet aux branches de se resserrer jusqu'à ce que les coudes 7d s'engagent dans les trous 6, 6', après quoi les branches se détendent jusqu'à ce que les coudes 7c s'engagent dans les trous 6, 6'. Bien entendu les fils qui courent le long des rangs reposent sans le crochet, maintenus latéralement entre l'arceau 7a et les bras 7b. Les fils ainsi ne font contact qu'avec le fil d'acier inoxydable, ce qui les préserve d'une corrosion par effet de pile aux supports par les piquets. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de piquets (1) de vigne ou analogues, où l'on prépare un flan rectangulaire à partir de tôle d'acier doux, avec des ajours poinçonnés 16, 6') pour supporter des fils de palissage (8.1,8.2, 8.3 > , on cintre le flan parallèlement aux grands Côtés pour obtenir un profil incurvé à module d'inertie élevé, puis on galvanise le piquet par immersion dans un bain de zinc en fusion, caractérisé en ce que le profil forme une courbe fermée (2, 3, 4, 5) avec un des grands côtés du flan (5b) reposant sensiblement à plat sur l'autre grand côté (5aJ suivant une bande longitudinale (Scl de recouvrement, la galvanisation du piquet assurant un soudage entre les grands côtés (5a. 56) suivant la bande de recouvrement. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cintrage du flan est exécuté par roulage sur un mandrin (101 intérieur à section adaptée. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le profil est un rectangle à angles arrondis. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la bande de recouvrement (5c > est située sensiblement au milieu d'un grand côté du profil (5). 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les ajours poinçonnés consistent en des trous (6, 6' 6.1, 6'.1 ; 6.2, 6'.2) pratiqués dans au moins un petit côté (2, 4) du profil, groupés par paires dans un plan transversal au piquet.