Brevet FR2835469A1 — publié le 20030808

L'invention propose un procédé de fabrication d'un bassin de piscine et un bassin réalisé par ce procédé. Une piscine est principalement composée d'un bassin de rétention d'eau qui est constitué d'une ceinture périphérique dont la paroi latérale s'étend globalement verticalement et dont la paroi inférieure est fermée de façon étanche par un fond. La ceinture périphérique et le fond peuvent être réalisés en béton. Une telle solution permet de fabriquer un bassin de grandes dimensions, cependant son poids et son encombrement sont importants. Elle requiert l'utilisation d'une machine à béton. En général, un tel type de bassin est enterré. Il faut creuser une fosse au fond de laquelle une dalle de béton formant le fond est coulée. La paroi latérale peut être coulée sur le lieu d'utilisation de la piscine. Cela nécessite un important matériel de moulage i ou coffrage. Le temps de fabrication du bassin, dû notamment à l'installation au matériel de coffrage et au séchage du béton, est long ce qui provoque l'immobilisation prolongée du matériel de fabrication. La réalisation de la ceinture peut être simplifiée en utilisant des éléments creux en matière plastique qui sont assemblés entre eux pour former la paroi latérale, puis qui sont remplis de béton pour les renforcer de façon qu'ils résistent à la pression hydrostatique de l'eau lorsque le bassin est rempli. Il est aussi possible de réaliser le bassin en plusieurs éléments de béton qui sont assemblés sur le lieu d'utilisation de la piscine. La fabrication des éléments peut alors être réalisée dans un atelier spécialisé, ce qui limite le matériel à mobiliser sur le lieu d'utilisation de la piscine. Cependant le poids des différents éléments et leur encombrement provoquent un coût de transport élevé et nécessitent l'utilisation de matériel spécifique d'aide à la préhension. De plus, leur assemblage et leur maintien sont complexes, d'autant plus qu'il faut réaliser un joint étanche entre les parties adjacentes. Dans tous les cas, il faut éviter tous risques de fuites et protéger le béton. Cela peut être obtenu par un revêtement qui recouvre les faces intérieures du bassin et qui peut être un film de matière plastique qui permet d'éviter le contact entre l'eau de la piscine et le béton. Un tel revêtement est fragile, son épaisseur étant de l'ordre de quelques millimètres, son altération par une déchirure accidentelle (qui peut être provoquée par la manipulation par l'utilisateur d'un objet pointu ou tranchant) peut provoquer une fuite et nécessiter son remplacement. Ces solutions ne sont pas optimales. Elles nécessitent des travaux de génie civil longs et importants. De plus, le nombre élevé d'éléments à assembler augmente encore le coût de la piscine. De façon à résoudre ces problèmes l'invention propose un procédé de fabrication d'un bassin de piscine constitué notamment d'une ceinture latérale dont la paroi inférieure est fermée de façon étanche par un fond, caractérisé en ce qu'il comporte notamment une première étape d'extrusion, à travers une filière, d'une bande d'une première matière thermoplastique, une deuxième étape d'enroulement en spirale, par rapport à un axe longitudinal, de la bande sur la surface externe d'un mandrin entraîné en rotation, au cours de laquelle chaque spire de l'enroulement est intimement liée à la spire précédemment enroulée, de façon à réaliser la ceinture latérale et une troisième étape de fixation du fond sur le bord inférieur de la ceinture. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le procédé comporte une étape de renforcement de la bande par un ruban de renfort constitué de fibres, telles que des fibres de verre, maintenues entre elles par une troisième matière thermoplastique ; - le ruban de renfort est intégré dans la bande lors de l'étape d'extrusion ; - le ruban de renfort est enroulé sur la face externe de la bande de matière thermoplastique enroulée sur le mandrin ; - le fond est constitué d'une plaque de deuxième matière plastique et est soudé sur le bord inférieur de la ceinture ; - lors de l'étape d'enroulement la vitesse de rotation du mandrin est régulée de façon que l'épaisseur de la bande enroulée soit constante. L'invention propose aussi un bassin de piscine constitué notamment d'une ceinture périphérique dont la paroi inférieure est fermée de façon étanche par un fond, caractérisé en ce que la ceinture est réalisée par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. Selon une autre caractéristique du bassin de piscine une bande comporte un additif, tel qu'un agent anti-algue, un pigment, un agent antistatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un bassin de piscine réalisé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'une installation de fabrication de la ceinture du bassin réalisé selon l'invention ; - la figure 3 est une vue, à grande échelle, en coupe partielle verticale selon la ligne 3-3 représentée à la figure 1, de la partie supérieure de la paroi du bassin réalisé selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale et en perspective d'un ruban de renfort de la paroi du bassin réalisé ; - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe similaires à celle représentée à la figure précédente, le ruban étant réalisé selon des variantes de réalisation ; - les figures 7 et 8 sont des vues en coupe similaires à celle représentée à la figure 3, la ceinture du bassin étant réalisée selon un premier et un second modes de réalisation de l'invention respectivement ; - la figure 9 est une vue d'un bassin de section non circulaire réalisé selon l'invention. La figure 1 représente un bassin 10 de piscine qui est notamment constitué d'une ceinture latérale 12 qui est ici, à titre d'exemple, de forme tubulaire et dont la paroi inférieure 14 est fermée de façon étanche par un fond 16. A tire d'exemple, non limitatif, le diamètre de la ceinture 12 est de 4 mètres et sa hauteur est de 1,5 mètre. L'invention propose un procédé de fabrication d'un tel bassin 10 qui comporte notamment une première étape d'extrusion, à travers une filière, d'une bande d'une première matière thermoplastique, une deuxième étape d'enroulement en spirale, par rapport à un axe longitudinal, de la bande sur la surface externe d'un mandrin entraîné en rotation. Au cours de la deuxième étape chaque spire de l'enroulement est intimement liée à la spire précédemment enroulée, de façon à réaliser la ceinture latérale 12. Ensuite, le mandrin et la ceinture 12 sont séparés et une troisième étape consiste à fixer le fond 16 sur le bord inférieur 18 de la ceinture 12. Le fond 16 est avantageusement réalisé en une deuxième matière thermoplastique qui est compatible avec la première, de façon que le fond 16 et la ceinture 12 puissent être soudés ensemble. La première et la deuxième matières thermoplastiques peuvent être identiques. La fixation du fond 16 et de la ceinture 12 peut être réalisée sur le lieu de fabrication de la ceinture ou sur le lieu d'installation de la piscine. La figure 2 représente schématiquement et partiellement une installation 20 de fabrication de la ceinture 12 réalisée selon le procédé de l'invention. L'installation 20 comporte une extrudeuse 22 constituée d'une vis de plastification 24 de la matière plastique et d'une filière 26 permettant l'extrusion de la bande 28 de première matière thermoplastique. L'installation 20 comporte aussi un mandrin d'enroulement 40 cylindrique d'axe longitudinal A, représenté partiellement. Le diamètre externe du mandrin 40 correspond au diamètre interne de la ceinture 12. Le mandrin 40 est entraîné en rotation selon le sens de rotation de la flèche 41 de façon à enrouler la bande extrudée 28 sur sa surface cylindrique externe 44. Le mandrin 40 est aussi entraîné en translation selon sa direction longitudinale 46. Ainsi la bande 28 est enroulée en spirale. Les vitesses de rotation et de translation du mandrin 40 sont déterminées de façon que chaque spire 42b, 42c... de l'enroulement est intimement liée à la spire 42a, 42b... précédemment enroulée. Pour ce faire deux spires successives sont en contact l'une de l'autre et la température des deux spires dans leur zone de contact ou de jonction respective est supérieure à la température de fusion qui est de l'ordre de 1350C pour polyéthylène. Ainsi il se produit une fusion dans la zone de jonction ce qui permet de réaliser une liaison intime des spires. La figure 3 représente, à grande échelle, la ceinture 12 en vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 1. Pour faciliter la compréhension, on a représenté en trait interrompu les spires 42a, 42b, 42c... Ici, à titre d'exemple, deux bandes 28a, 28b ont été enroulées successivement. La fusion des spires 42 permet d'obtenir une structure homogène de la ceinture 12. De façon similaire, lorsque plusieurs bandes sont enroulées l'une sur l'autre, il est avantageux qu'elles soient intiment liées entre elles, de façon que la paroi soit monobloc. De façon à favoriser la fusion et s'assurer que la température des zones concernées est suffisante, un dispositif de chauffage additionnel, non représenté, peut être agencé à proximité desdites zones concernées. La première matière thermoplastique peut être, à titre d'exemple non limitatif, du polyéthylène, du polypropylène ou de la matière thermoplastique recyclée. Le bassin 10 réalisé est beaucoup plus léger qu'un bassin en béton de dimensions similaires. Le bassin réalisé selon l'invention est autoportant, c'est-à-dire que la ceinture latérale est suffisamment rigide et résistante pour résister à la pression hydrostatique de l'eau. Ainsi le risque de déformation et de fluage, notamment des zones situées en bas de la ceinture, est fortement limité. Le bassin ne nécessite ni dalle de fond en béton, ni maçonnerie de renfort pour sa ceinture. Il peut être installé sur tous types de terrains. Il peut être enterré (le bord supérieur de sa ceinture affleure le niveau du sol) ou non. Cela permet de réduire considérablement le temps d'installation de la piscine sur son lieu d'utilisation, puisque le bassin peut être simplement posé dans un trou préalablement creusé dans le sol pour une piscine enterrée, ou posé directement sur le sol. La réduction du temps d'installation et la limitation importante des travaux de maçonnerie diminuent fortement le coût de revient de la piscine. De plus les désagréments de l'utilisateur, dus aux travaux sur sa propriété, sont limités. Les parois de la piscine sont très résistantes et ne risquent pas d'être altérées par des rayures de sa face intérieure. De plus les procédés de mise en oeuvre et de recyclage des matières thermoplastiques sont non polluants. Pour faciliter le transport de la ceinture, elle peut être découpée verticalement, puis les différentes parties peuvent être assemblées entre elles sur le lieu d'installation de la piscine. Avantageusement, les différentes parties sont soudées être elles, ce qui permet d'assurer une résistance mécanique suffisante et une étanchéité parfaite. Pour un bassin de grandes dimensions, il est avantageux d'alléger sa ceinture notamment pour diminuer la quantité de matière utilisée ainsi que le coût de transport entre le lieu de fabrication et le lieu d'utilisation de la piscine. L'invention propose de diminuer l'épaisseur de la ceinture tout en conservant la même résistance mécanique, en renforçant la bande 28. Le procédé comporte alors une étape supplémentaire de renforcement de la bande 28 par un ruban de renfort 50 constitué de fibres 52, telles que des fibres de verre, maintenues entre elles par une troisième matière thermoplastique 54 Les figures 4 à 6 représentent des exemples de réalisation du ruban de renfort 50. Les figures permettent de faciliter la compréhension. Les rapports entre les dimensions ne sont pas représentatifs de la réalité. Par exemple, le diamètre des fibres de renfort est de 18, 5 um, la largeur du ruban est de 200 mm et son épaisseur est de 3 mm. Ainsi la section transversale d'un ruban peut comporter plusieurs centaines de fibres de renfort sensiblement parallèles. A titre indicatif, la largeur et l'épaisseur de la bande 28 peuvent être de 200 mm et 20 mm respectivement. Le ruban 50 peut être réalisé par un procédé décrit en détail dans le document FR-A-2.784. 931 qui consiste principalement à chauffer une nappe de fils à base de la troisième matière thermoplastique 54 et des fibres de renfort 52 à une température supérieure à la température de fusion de la troisième matière thermoplastique 54, puis à introduire la nappe dans un dispositif de conformation permettant de répartir de façon homogène la troisième matière thermoplastique 54 et garantir la totale imprégnation des fibres de renfort 52. Les fibres de renfort 52 sont avantageusement des filaments continus, c'est-à-dire qu'elles mesurent plusieurs dizaines de centimètres. Ainsi, conformément à la figure 4, les fibres de renfort 52 peuvent s'étendre globalement selon la direction longitudinale du ruban 50. Selon une variante représentée à la figure 5 les fibres 52 constituent un réseau tel qu'un tissu. Par exemple les fibres 52 se croisent selon deux directions sensiblement orthogonales, dont une étant globalement parallèle à la direction longitudinale du ruban 50. Les fibres transversales permettent d'homogénéiser fa structure de renfort, améliorant les caractéristiques mécaniques du ruban 50. Selon une autre variante, représentée à la figure 6, les fibres 52 sont réparties de façon aléatoire dans la troisième matière thermoplastique 54, les fibres sont enchevêtrées entre elles Dans ce cas les fibres peuvent être coupées, c'est à dire qu'elles mesurent entre quelques millimètres et quelques centimètres de long. Un tel type de ruban 50 peut être obtenu par un procédé qui comporte une étape de mélange des fibres de renfort 52 avec la troisième matière thermoplastique, sous forme de granulés ou de poudre, puis une étape de chauffage du mélange obtenu, à une température supérieure à la température de fusion de la troisième matière thermoplastique. Le mélange fondu est ensuite extrudé dans une filière de façon à former le ruban 50. Les caractéristiques de résistance mécanique du ruban 50 sont nettement supérieures à celles d'une bande de matière thermoplastique de mêmes dimensions. Selon un premier mode de réalisation du bassin 12, le ruban 50 est intégré dans la bande 28 de la première matière thermoplastique de façon à former une bande composite 56 représentée à la figure 7. La première et la troisième matière plastique se lient intimement de façon que la bande composite 56 soit monobloc. Selon un second mode de réalisation, représenté à la figure 8, le ruban de renfort 50 est lié mécaniquement et/ou chimiquement à la face externe 58 de la bande intérieure 28 de la première matière thermoplastique. La ceinture 12 du bassin est composite. Conformément aux figures 7 et 8, le ruban de renfort 50 est isolé de la face interne 60 de la ceinture 12 par la première matière thermoplastique, de façon à supprimer tous risques de contacts entre la peau de l'utilisateur de la piscine et les fibres de renfort 52 et éviter tous risques d'irritations ou d'allergies. Selon le troisième mode de réalisation, il est possible de lier une autre bande de matière thermoplastique 28b sur la face externe 62 du ruban de renfort 50 de façon qu'il soit totalement intégré dans la ceinture 12, tel que représenté à la figure 8. Ainsi la ceinture du bassin réalisé selon l'invention est stratifiée, elle comporte au moins une couche de matière thermoplastique qui définit l'intérieur du bassin et une couche de renfort constituée par le ruban de renfort. Le ruban de renfort permet de diminuer l'épaisseur de la ceinture, ce qui limite la quantité de matière thermoplastique extrudée et réduit le temps de cycle de fabrication de la ceinture. Par conséquent cela diminue son poids et son coût. La première et la troisième matières thermoplastiques présentent des coefficients de dilatation similaires de façon que lorsque la ceinture 12 est soumise à des variations de température, la dilatation de la première et de la troisième matières ne provoquent pas la séparation de la bande 28 et du ruban 50 par cisaillement à leur interface. Avantageusement la première et la troisième matières thermoplastiques sont identiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première matière thermoplastique comporte un additif qui peut être un agent anti-algue, un agent antibactérien, un pigment... Certains d'entre eux sont utiles uniquement dans des zones particulières, par exemple l'agent anti-algue et l'agent antibactérien ne sont utiles que sur la face interne 60 de la ceinture 12 en contact avec l'eau pour éviter le développement d'algues et de bactéries. Ainsi pour limiter la quantité d'additif, seule la bande définissant la face interne 60 de la ceinture 12 comporte l'additif. Avantageusement l'épaisseur de cette bande est réduite pour minimiser la quantité d'additif utilisée et optimiser le coût de fabrication de la ceinture 12. La réalisation d'une ceinture 12 de forme tubulaire à section circulaire n'est qu'un exemple. En effet, la section de la ceinture 12 peut consister en toutes formes de révolution notamment un ovale ou en une forme en U dont l'extrémité libre ouverte est fermée par un demi-cercle, conformément à la figure 9. Pour cela l'enroulement des bandes est réalisé sur un mandrin de forme complémentaire dont la vitesse de rotation est pilotée de façon à maîtriser l'épaisseur de la paroi de la ceinture 12. Pour que l'épaisseur soit constante, il faut que la vitesse linéaire de la zone d'enroulement du mandrin soit constante. Ainsi, l'installation 20 de fabrication de la ceinture 12 comporte un dispositif, non représenté, de régulation de la vitesse de rotation du mandrin 40. Certaines zones du bassin peuvent être usinées pour adapter des accessoires de la piscine. Ainsi un escalier, une échelle, un dispositif d'alimentation, d'évacuation et de traitement de l'eau... peuvent être rapportés sur le bassin. Pour rigidifier le bassin il est possible de fixer un anneau sur le bord libre supérieur de la ceinture. Le bassin objet de l'invention est principalement destiné à être installé dans le jardin de particuliers. Leur envergure pouvant, par exemple, s'étendre de quelques mètres à une dizaine de mètres. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine constitué notamment d'une ceinture latérale (12) dont la paroi inférieure est fermée de façon étanche par un fond (16), caractérisé en ce qu'il comporte notamment une première étape d'extrusion, à travers une filière, d'une bande (28) d'une première matière thermoplastique, une deuxième étape d'enroulement en spirale, par rapport à un axe longitudinal, de la bande (28) sur la surface externe d'un mandrin (40) entraîné en rotation, au cours de laquelle chaque spire (28b) de l'enroulement est intimement liée à la spire (28a) précédemment enroulée, de façon à réaliser la ceinture latérale (12) et une troisième étape de fixation du fond (16) sur le bord inférieur (18) de la ceinture (12). 2. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de renforcement de la bande (28) par un ruban de renfort (50) constitué de fibres (52), telles que des fibres de verre, maintenues entre elles par une troisième matière thermoplastique. 3. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le ruban de renfort (50) est intégré dans la bande (28) lors de l'étape d'extrusion. 4. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ruban de renfort (50) est enroulé sur la face externe (58) de la bande (28) de matière thermoplastique enroulée sur le mandrin 5. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond (16) est constitué d'une plaque de deuxième matière plastique et en ce qu'il est soudé sur le bord inférieur (18) de la ceinture (12) 6. Procédé de fabrication d'un bassin (10) de piscine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'étape d'enroulement la vitesse de rotation du mandrin (40) est régulée de façon que l'épaisseur de la bande (28) enroulée soit constante. 7. Bassin (10) de piscine constitué notamment d'une ceinture périphérique (12) dont la paroi inférieure est fermée de façon étanche par un fond (16), caractérisé en ce que la ceinture (12) est réalisée par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Bassin (10) de piscine selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une bande (28) comporte un additif, tel qu'un agent anti-algue, un pigment, un agent antistatique.