Brevet FR2726066A1 — publié le 19960426

La présente invention concerne un profilé creux soudé longitudinalement ainsi que son utilisation dans différents dispositifs. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel profilé creux soudé longitudinalement. De nombreux dispositifs connus utilisent des profilés creux fermés ou soudés longitudinalement et tirent parti des propriétés mécaniques de ceux-ci ainsi que de leur profil en section particulier. On connaît par exemple dans l'état de la technique des profilés creux soudés longitudinalement de section circulaire, ou en "O", formant des tubes dans lesquels s'écoule un flux liquide ou gazeux. De tels tubes sont utilisés abondamment dans les installations de chauffage central à eau chaude, ou encore dans les dispositifs de climatisation. Des profilés creux soudés longitudinalement à section circulaire, formant des tubes, sont également utilisés dans les rouleaux de convoyeurs sur lesquels des marchandises sont déplacées par rotation de ces rouleaux, et pour réaliser la paroi latérale de carters de protection pour des groupes motoréducteurs, par exemple ceux de volets roulants. Par ailleurs, des profilés creux soudés longitudinalement, de section non circulaire, de forme générale carrée ou rectangulaire par exemple sont utilisés pour réaliser des bâtis de machine-outil ou des structures de mobilier métallique. Tous ces profilés connus sont constitués d'une paroi cylindrique métallique homogène, généralement réalisée en acier, qui peut être recouverte d'une couche d'un revêtement anti-corrosion. Dans les dispositifs utilisant des profilés de ce type, on constate des nuisances sonores importantes. En particulier, les pièces mécaniques mobiles disposées à l'intérieur de ces profilés, les chocs contre les parois ou les écoulements qui s'y effectuent, dans le cas de canalisations de transport de fluide, sont à l'origine de phénomènes vibratoires bruyants au niveau de la paroi du tube, qui se transmettent au milieu ambiant, provoquant alors la gêne des personnes se trouvant à proximité. De même, les profilés formés à partir d'une paroi en acier favorisent l'établissement de régimes vibratoires gênants dans le cas où ces profilés sont utilisés dans des pièces mobiles de dispositifs mécaniques comme c'est le cas par exemple pour les rouleaux de convoyeur. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de fournir un profilé creux soudé longitudinalement permettant de limiter les phénomènes vibratoires dans celui-ci et en particulier la propagation de bruit depuis le profilé vers le milieu ambiant ou extérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un profilé creux soudé longitudinalement, caractérisé en ce qu'il comporte deux profilés métalliques coaxiaux de forme identique entre lesquels est interposée une couche d'une résine viscoélastique. Suivant certains modes de réalisation, l'invention peut présenter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - la couche de résine a une épaisseur comprise entre 40 ,um et 100 ,um - chaque profilé métallique a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 3 mm - les deux profilés métalliques ont une épaisseur différente - au moins un des deux profilés métalliques est revêtu sur l'une au moins de ses surfaces d'un matériau anti-corrosion L'invention a également pour objet un carter de groupe motoréducteur, une canalisation de transport de fluide et un rouleau de convoyeur, caractérisés en ce qu'ils comportent chacun une paroi formée par une portion de profilé creux soudé longitudinalement tel que défini ci-dessus. L'invention a en outre pour objet une structure de mobilier métallique, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir de profilés creux soudés longitudinalement tels que définis ci-dessus. Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un profilé creux soudé longitudinalement tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) on déforme progressivement une bande composite comportant deux feuilles métalliques entre lesquels est interposée une couche de résine viscoélastique pour obtenir un tube par rapprochement des bords longitudinaux opposés ; et b) on soude ensemble les bords longitudinaux opposés. Le soudage réalisé à l'étape b), suivant un mode particulier de mise en oeuvre du procédé, est réalisé par un procédé de soudage par induction haute fréquence. Suivant un autre mode particulier de mise en oeuvre du procédé, l'étape b) de soudage des bords longitudinaux opposés est suivie d'une étape c) de conformation du tube soudé afin d'obtenir en section un profil particulier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon d'un profilé creux soudé longitudinalement de section ovale selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective du dispositif de soudage utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un profilé creux soudé longitudinalement selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un moteur muni d'un carter formé à partir d'un profilé creux soudé longitudinalement selon l'invention ; et - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un rouleau d'un convoyeur à rouleaux réalisé dans un profilé creux soudé longitudinalement selon l'invention. Le profilé creux soudé longitudinalement représenté en section à la figure 1 constitue un tube rectiligne 2 de section ovale. Il est formé d'un profilé métallique extérieur 4 et d'un profilé métallique coaxial intérieur 6. Ces deux profilés sont de forme identique et sont réalisés par exemple en acier. Une couche de résine viscoélastique 8 est interposée entre les deux profilés métalliques coaxiaux et constitue l'interface entre une surface intérieure 10 du profilé extérieur 4 et une surface extérieure 12 du profilé intérieur 6. Suivant le type d'application du tube 2, les profilés métalliques intérieur et extérieur ont une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 3 mm. Par ailleurs, les épaisseurs des profilés extérieur 4 et intérieur 6 peuvent être différentes. La couche de résine 8 a une épaisseur comprise entre 40 um et 100 ,um. L'épaisseur de la couche de résine est par exemple choisie d'autant plus importante que l'épaisseur des profilés métalliques 4 et 6 est importante. Une surface extérieure 14 du profilé extérieur 4 et/ou une surface intérieure 16 du profilé intérieur 6 sont revêtues d'un matériau anti-corrosion. Le profilé 2 représenté à la figure 1 a une section ovale, et est fabriqué suivant le procédé décrit ciaprès en regard de la figure 2. A partir de deux feuilles d'acier d'épaisseur convenablement choisie, on réalise une bande composite dans laquelle une couche de résine viscoélastique est disposée entre les deux feuilles d'acier d'épaisseur prédéterminée. Le colaminage de cette bande composite garantit la solidarisation des deux feuilles d'acier maintenues collées l'une à l'autre par la couche de résine s'étendant sur toute leurs surfaces en regard. On déforme ensuite cette bande par rapprochement des bords longitudinaux opposés de celle-ci pour obtenir un tube de section circulaire. Pour ce faire, de manière classique, la bande circule entre des galets formeurs rotatifs présentant des profils adaptés pour la mise en forme progressive du tube. Un tube 20 ainsi formé, à partir d'une bande dont les bords longitudinaux 20a et 20b ont été rapprochés l'un en regard de l'autre en vue d'être soudés l'un contre l'autre, circule alors en continu dans un dispositif de soudage par induction haute fréquence, tel que celui représenté sur la figure 2. Lors de l'avancement du tube 20 dans le dispositif de soudage, les bords 20a et 20b à souder sont progressivement chauffés par induction à l'aide d'un inducteur 22 entourant le tube 20. Un noyau magnétique 24 est disposé à l'intérieur dudit tube 20 et permet de canaliser le courant induit le long des bords 20a et 20b à souder. Les bords chauffés 20a et 20b sont ensuite rapprochés l'un contre l'autre au moyen de deux galets presseurs 26 opposés. Les paramètres de soudage, à savoir la puissance de l'inducteur et la vitesse de défilement, sont réglés de façon à ce que les bords 20a et 20b soient portés à une température proche de la température de fusion de l'acier, au moment où ils se touchent. La pression exercée par les galets presseurs 26 permet de réaliser une liaison soudée qui s'apparente à celle obtenue par soudage par résistance. Le tube 20 soudé, ainsi formé, constitue alors un profilé creux soudé longitudinalement et comporte une soudure longitudinale 28. Il est formé de deux profilés métalliques 4, 6 coaxiaux et de forme identique entre lesquels est interposée une couche 8 de résine viscoélastique. Afin d'obtenir un profilé creux ayant en section un profil particulier, le tube 20 obtenu en sortie du dispositif de soudage circule à nouveau en continu entre des galets de calibrage et de profilage (non représentés) successifs présentant des profils évolutifs afin de déformer progressivement le tube et de lui donner en section le profil choisi, ovale par exemple, comme pour le tube 2 représenté à la figure 1, ou encore carrée, trapézoïdale, ou tout autre forme polygonale ou non. On constate qu'un profilé creux soudé longitudinalement ainsi formé présente des caractéristiques d'insonorisation intéressantes et en particulier des propriétés amortissantes. Par ailleurs, un tel profilé présente des propriétés intéressantes d'amortissement des vibrations en particulier lors de la circulation de fluide à l'intérieur de celui-ci. Ainsi, des tubes, formés de tels profilés, sont utilisés de manière avantageuse pour réaliser des canalisations de transport de fluide dans les dispositifs ou installations dans lesquels le problème de bruit est particulièrement important. On citera par exemple les dispositifs de climatisation où le fluide de refroidissement circule sous pression dans des canalisations et est à l'origine de nuisances sonores. De même, l'utilisation de tels tubes dans des installations de chauffage central à eau chaude réduit le bruit dû à la circulation de l'eau dans l'installation. Un avantage supplémentaire particulièrement intéressant dans ce type d'application est l'isolation thermique apportée par la couche 8 de résine. Par ailleurs, de tels profilés peuvent être également utilisés de manière avantageuse pour former un carter 30 d'un moteur électrique 32, comme cela est représenté sur la figure 3. Sur cette figure, un rotor 34 muni de bobinages électriques est monté sur un arbre 36 guidé dans des paliers 38, 40 portés respectivement par des faces d'extrémité opposées 42, 44 réalisées par exemple en matière plastique. Ces faces d'extrémité 42, 44 sont fixées aux extrémités d'une paroi latérale 46 réalisée à partir d'un tronçon de profilé creux soudé longitudinalement selon l'invention sur la face intérieure de laquelle sont montés des éléments de stator 48. Le profilé de la paroi latérale 46 du carter 30 présente en section un profil constitué de deux portions rectilignes parallèles reliées entre elles à leurs extrémités par des portions arquées. Ainsi, le moteur représenté sur la figure 3 présente une paroi latérale formée par une portion de profilé creux comportant deux profils métalliques coaxiaux entre lesquels est interposée une couche de résine viscoé lastique. Cette paroi constitue un isolant acoustique visà-vis des bruits provoqués par le mouvement du rotor 34 par rapport au stator 48, et constitue en outre un isolant pour les vibrations dues au déplacement de ce même rotor 34 à l'intérieur du moteur et transmises au carter par les paliers 38 et 40 au niveau des faces d'extrémité 42, 44. De même, on conçoit qu'un tel profilé creux soudé longitudinalement peut être utilisé pour réaliser le carter d'un groupe motoréducteur et non seulement d'un moteur comme c'est le cas ici. Sur la figure 4, on a représenté un rouleau 50 de convoyeur à rouleaux destiné au transport de marchandises. Le rouleau 50 comporte une paroi latérale cylindrique 52 formée dans un profilé creux soudé longitudinalement de section circulaire, ou tube, comportant deux profilés métalliques coaxiaux entre lesquels est interposée une couche de résine viscoélastique. Chacune des extrémités du tube est fermée par un bouchon d'extrémité 54 qui comporte extérieurement sur une face d'extrémité un tourillon axial 56. Le rouleau 50 ainsi formé est destiné à être monté entre deux rails parallèles non représentés munis de paliers dans lesquels les tourillons 56 sont reçus libres en rotation. L'utilisation de tels rouleaux dans un convoyeur à rouleaux permet de limiter les vibrations prenant naissance au sein de ceux-ci lors du passage de marchandises sur la paroi 52 de chaque rouleau et la mise en rotation de ceux-ci. L'utilisation de profilés creux soudé longitudinalement selon l'invention peut être étendue à d'autres dispositifs, afin de tirer parti des propriétés avantageuses concernant l'isolation acoustique et la limitation des phénomènes vibratoires présentés par ces profilés. En particulier, l'utilisation de profilés creux soudés longitudinalement est intéressante pour la fabrication de bâtis de machine-outil ou de structures de mobilier métallique. REVENDICATIONS 1.- Profilé (2) creux soudé longitudinalement, caractérisé en ce qu'il comporte deux profilés (4, 6) métalliques coaxiaux et de forme identique entre lesquels est interposée une couche (8) d'une résine viscoélastique. 2.- Profilé creux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (4) de résine a une épaisseur comprise entre 40 ,um et 100 um. 3.- Profilé creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque profilé (4, 6) métallique a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 3 mm. 4. Profilé creux selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux profilés (4, 6) métalliques ont une épaisseur différente. 5.- Profilé creux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des deux profilés métalliques (4, 6) est revêtu sur l'une au moins de ses surfaces (14, 16) d'un matériau anti-corrosion. 6.- Carter (30) de groupe motoréducteur, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi (46) formée par une portion d'un profilé creux soudé longitudinalement selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7.- Canalisation de transport de fluide, caractérisée en ce qu'elle comporte une paroi formée par une portion d'un profilé creux soudé longitudinalement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 8.- Rouleau (50) de convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi latérale (52) cylindrique formée par une portion d'un profilé creux soudé longitudinalement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 9.- Structure de mobilier métallique, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir de profilés creux soudés longitudinalement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 10.- Procédé de fabrication d'un profilé (20) creux soudé longitudinalement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) on déforme progressivement une bande composite comportant deux feuilles métalliques entre lesquelles est interposée une couche de résine viscoélastique pour obtenir un tube (20) par rapprochement des bords longitudinaux (20a, 20b) opposés, et b) on soude ensemble les bords longitudinaux (20a, 20b) opposés. 11.- Procédé de fabrication d'un profilé creux selon la revendication 10, caractérisé en ce que le soudage de l'étape b) est réalisé par un procédé de soudage par induction haute fréquence. 12.- Procédé de fabrication d'un profilé creux selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que l'étape b) de soudage des bords opposés est suivie d'une étape c) de conformation du tube (20) soudé afin d'obtenir en section un profil particulier.