Brevet FR2820807A1 — publié le 20020816

PROFILE METALLIQUE PLAT La présente invention concerne les produits métalliques de grande longueur. Dans diverses applications telles que les applications de traction, on utilise des produits métalliques de grande longueur tels que des fils, des câbles. Pour des applications où l'on fait travailler les produits en flexion ou en compression, il est également possible de réaliser en aluminium des profilés de sections diverses, que l'on peut par exemple couper ensuite à longueur pour réaliser des éléments de bâtiments tels que des poutrelles, des structures ou des cadres de porte ou de fenêtre. Mais, dans les métaux à haute résistance mécanique, ou réfractaires, ou très résistants à la corrosion, tels que l'acier, l'acier inoxydable ou le titane, il n'y a pas de moyen très économique pour réaliser des profilés de sections diverses en grande longueur, et l'on doit se contenter en général d'utiliser soit des fils à section ronde obtenus par tréfilage, soit des câbles réalisés par toronnage de plusieurs fils, soit des bandes plates obtenues par laminage. Les fils en acier à haute résistance mécanique présentent des propriétés élastiques qui les rendent difficiles à maîtriser. Les câbles sont plus malléables, mais présentent des risques de blessure des utilisateurs à cause de la fragilité des fils unitaires qui présentent fréquemment des cassures qui dépassent du câble et constituent des éléments agressifs. En outre, les câbles présentent des cavités internes qu'il est difficile de contrôler et qui sont sources de pollution dans certaines applications telles que les applications alimentaires. Les bandes plates présentent l'inconvénient d'avoir des bords latéraux coupants, ce qui en supprime les possibilités d'application les plus courantes à cause des risques de blessure des utilisateurs et des risques de dégradation des éléments environnants. Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure de produit de grande longueur pouvant être réalisée en acier, en acier inoxydable, en titane, ou en alliage de cuivre, présentant une résistance équivalente à la résistance de traction d'un câble, présentant des qualités alimentaires et peu sensibles à la corrosion, évitant les risques de blessure résultant des fils de câble cassés ou de chants latéraux coupants, et de fabrication plus simple que les câbles pour en abaisser le coût de production. La structure doit être souple dans une de ses dimensions et rigide dans son autre dimension, de façon à pouvoir également constituer, par assemblage de plusieurs éléments selon leur longueur, une structure rigide en flexion ou en compression. L'invention prévoit également des applications intéressantes d'un tel produit de grande longueur. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention prévoit un profilé métallique en bande continue, formé d'une bande métallique médiane et de deux fils ronds soudés sur les chants latéraux de la bande métallique médiane. La bande métallique médiane peut être une bande laminée à section transversale généralement rectangulaire. Les fils ronds peuvent être des fils métalliques tréfilés. Le diamètre des fils ronds est compris de préférence entre deux et six fois l'épaisseur de la bande métallique médiane. De bons résultats sont obtenus par exemple en utilisant des diamètres de fil qui sont d'environ quatre fois l'épaisseur de la bande métallique médiane. Les fils ronds peuvent être en acier, en acier inoxydable ou en titane, par exemple. Les fils ronds et la bande métallique médiane peuvent soit être en un même matériau, soit être en des matériaux différents, permettant d'obtenir des propriétés particulières désirées par l'utilisateur telles que la flexibilité, l'élasticité, la résistance à la traction, la conductibilité électrique, et leurs combinaisons. Les fils ronds sont solidarisés à la bande métallique médiane par exemple par des zones de soudure continues dont l'épaisseur occupe entre 10 et 20 % du diamètre des fils ronds. Les soudures sont de préférence réalisées par faisceau d'électrons. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon de produit de grande longueur selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure la est une vue agrandie d'une portion de la figure 1 ; - la figure 2 illustre une première application du produit de grande longueur de la figure 1, pour réaliser un tube ; - la figure 3 illustre une seconde application du produit de grande longueur de la figure 1, pour réaliser un profil de section ouverte ; - la figure 4 illustre une troisième application du produit de grande longueur de la figure 1, pour des engins de traction ; - la figure 5 illustre une quatrième application du produit de grande longueur de la figure 1, pour réaliser des haubans de navire ; - la figure 6 illustre une cinquième application du produit de grande longueur de la figure 1, pour réaliser des haubans de pont suspendu ; et - la figure 7 est une vue en perspective illustrant une sixième application d'un produit de grande longueur de la figure 1, pour réaliser une surface portante. Comme illustré sur la figure 1, l'invention prévoit un profilé métallique en bande continue plate 1, formé d'une bande métallique médiane 2 et de deux fils ronds 3 et 4 soudés sur les chants latéraux respectifs 5 et 6 de la bande métallique médiane 2. La bande métallique médiane 2 est une bande laminée à section transversale généralement rectangulaire, comme on le voit sur la figure 1. Les fils ronds 3 et 4 sont des fils métalliques tréfilés. Par l'écrouissage résultant du tréfilage et du laminage, on réalise ainsi un profilé présentant une grande résistance à la rupture en traction. Le diamètre D des fils ronds 3 et 4 est supérieur à l'épaisseur de la bande métallique médiane 2, pour permettre une bonne liaison entre les fils et la bande. En pratique, le diamètre D des fils ronds 3 et 4 est compris entre deux et six fois l'épaisseur E de la bande métallique médiane 2. De bons résultats sont obtenus avec des fils ronds 3 et 4 dont le diamètre D est d'environ quatre fois l'épaisseur E de la bande métallique médiane 2. Pour les applications les plus courantes, le diamètre D des fils ronds 3 et 4 est compris entre 1 et 12 mm environ, et la bande métallique médiane 2 a une épaisseur e comprise entre 0,1 et 3 mm environ. Dans les applications intéressantes, les fils ronds 3 et 4 peuvent avantageusement être en acier, en acier inoxydable, en titane, ou en alliage de cuivre. Selon un premier mode de réalisation, les fils ronds 3 et 4 et la bande métallique médiane 2 sont en un même matériau. Selon un autre mode de réalisation, les fils ronds 3 et 4 et la bande métallique médiane 2 sont en des matériaux différents, que l'homme du métier peut choisir en fonction des propriétés désirées. Les fils ronds 3 et 4 sont avantageusement solidarisés à la bande métallique médiane 2 par des zones continues de soudure 7 et 8 dont l'épaisseur e occupe entre 10 et 20 % du diamètre D des fils ronds 3 et 4. On a illustré en figure la, sur une portion agrandie de la figure 1, la zone de soudure 7 entre le fil rond 3 et la bande métallique médiane 2, avec l'épaisseur e de la zone de soudure 7. Pour obtenir de telles soudures minces 7 et 8, celles-ci sont avantageusement réalisées par faisceau d'électrons. La forme simple des éléments en fil 3 et 4 ou en bande 2 qui constituent le profilé selon l'invention permet la soudure continue par faisceau d'électrons sous vide, de sorte qu'il devient possible d'obtenir un produit dont le prix est abordable dans les applications envisagées. Dans une première application, illustrée sur la figure 2, on utilise trois profilés métalliques en bande continue tels que précédemment décrits, à savoir un premier profilé 1, un second profilé la et un troisième profilé Ib, que l'on soude longitudinalement bord à bord pour former un tube triangulaire comme illustré sur la figure 2. Les soudures s'effectuent avantageusement entre les fils ronds respectifs adjacents. On pourra naturellement réaliser un profilé tubulaire de section différente, par exemple un tube à section carrée en soudant bord à bord quatre profilés métalliques en bande continue. Tout autre profilé tubulaire à section polygonale est également réalisable à partir des profilés métalliques en bande continue. On constitue ainsi un tube par assemblage de plusieurs profilés parallèles. On peut réaliser un profilé de section ouverte tel que représenté sur la figure 3, en soudant bord à bord trois profilés métalliques en bande continue 1, la et lb pour former par exemple un U. Sur la figure 4, on illustre l'utilisation d'un profilé de la figure 1 pour la constitution d'une bande de traction que l'on peut enrouler sur un tambour 9. Sur la figure 5, on illustre l'utilisation d'un profilé métallique en bande continue pour la constitution de haubans plats 10 ou 11, par exemple appropriés pour la navigation à voile : placés selon un plan parallèle à l'axe longitudinal du navire, les haubans plats présentent une moindre résistance à l'avance du navire, tout en présentant une grande résistance en traction. La figure 6 illustre une autre utilisation d'un profilé selon la figure 1, pour la constitution de haubans plats tels que les haubans 15 et 16 reliant des câbles porteurs 17 ou 18 au tablier 19 d'un pont suspendu : placés selon un plan transversal, les haubans plats 15 et 16 présentent une moindre prise aux vents de travers, tout en assurant une grande résistance en traction. La figure 7 illustre une autre utilisation d'un profilé selon la figure 1, pour la constitution d'une surface élastique non agressive, par juxtaposition côte à côte et coplanaire d'une pluralité de profilés tels que les profilés 12a, 12b et 12c formant des bandes plates parallèles tenues à leurs extrémités par des traverses 13 et 14, constituant une surface élastique non agressive. La liste des applications n'est pas exhaustive, et l'on comprendra que l'homme du métier peut utiliser un profilé métallique en bande continue 1 de diverses manières, profitant des avantages liés à sa grande résistance à la rupture en traction, à sa faible agressivité, à ses capacités de flexion, et à sa grande rigidité mécanique dans une dimension. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1-Profilé métallique en bande continue (1), caractérisé en ce qu'il est formé d'une bande métallique médiane (2) et de deux fils ronds (3,4) soudés sur les chants latéraux (5,6) de la bande métallique médiane (2). 2-Profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande métallique médiane (2) est une bande laminée à section transversale généralement rectangulaire. 3-Profilé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) sont des fils métalliques tréfilés. 4-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre (D) des fils ronds (3,4) est compris entre deux et six fois l'épaisseur (E) de la bande métallique médiane (2). 5-Profilé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre (D) des fils ronds (3,4) est d'environ quatre fois l'épaisseur (E) de la bande métallique médiane (2). 6-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) ont un diamètre (D) compris entre 1 et 12 mm environ, et la bande métallique médiane (2) a une épaisseur (E) comprise entre 0,1 et 3 mm environ. 7-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) sont en acier, en acier inoxydable, en titane, ou en alliage de cuivre. 8-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) et la bande métallique médiane (2) sont en un même matériau. 9-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) et la bande métallique médiane (2) sont en des matériaux différents. 10-Profilé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les fils ronds (3,4) sont solidarisés à la bande métallique médiane (2) par des zones de soudure (7,8) dont l'épaisseur (e) occupe entre 10 et 20 % du diamètre (D) des fils ronds (3,4). 11-Profilé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les soudures (7, 8) sont réalisées par faisceau d'électrons. 12-Utilisation d'un profilé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour la constitution de haubans (10, 11 ; 15,16) plats pour la navigation à voile ou pour les ponts suspendus. 13-Utilisation d'un profilé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour la constitution d'un profilé à section polygonale ou à section ouverte par assemblage de plusieurs profilés (1, la, lb) parallèles. 14-Utilisation d'un profilé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour la constitution de surfaces élastiques non agressives par juxtaposition côte à côte et coplanaire de plusieurs profilés (12a, 12b, 12c) formant des bandes plates parallèles. 15-Utilisation d'un profilé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour la constitution de bandes de traction pouvant être enroulées sur un tambour (9).