Brevet FR2871723A1 — publié le 20051223

La présente invention concerne un matériau en plaque ou en feuille à structure alvéolaire rigidifiée par enfoncement partiel d'au moins une paroi. Par matériau à structure "alvéolaire", on entend un matériau comprenant deux parois parallèles qui forment les faces principales du matériau et une série de cloisons, parallèles les unes aux autres et le plus souvent perpendiculaires à ces parois, qui relient ces parois entre elles. Un matériau présentant une telle structure alvéolaire est connu. Ce matériau est réalisé en une pièce par extrusion, au moyen d'une extrudeuse dont la filière est équipée d'une filière de calibrage, cette filière de calibrage permettant de conférer à la matière extrudée ladite structure alvéolaire. Selon les épaisseurs desdites parois et cloisons, ce type de matériau est utilisé notamment pour constituer des parois de bâtiments, telles que des toitures de vérandas, des panneaux publicitaires, des intercalaires ou des palettes de manutention, ou des boîtes pour archives, entre autres. Ce matériau présente plusieurs inconvénients, à savoir: - faible rigidité selon une direction perpendiculaire auxdites cloisons, qui induit un risque important de pliage involontaire selon cette direction; - risque d'écrasement du matériau lorsqu'il est soumis à une force 20 de compression, l'ensemble des cloisons pouvant se plier dans le même sens par rapport aux parois respectives; - résistance insuffisante dans le sens longitudinal et également transversal, pour pouvoir utiliser ces matériaux dans certaines applications telles que le bâtiment. Dans la description qui suit, pour plus de clarté, on définit que la plaque est orientée horizontalement. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients, avec un matériau en plaque ou en feuille à structure dite "alvéolaire", c'est-à-dire comprenant deux parois qui forment les faces principales du matériau et une série de cloisons, perpendiculaires à ces parois, qui relient ces parois entre elles, l'espace entre deux cloisons et les parois définissant une alvéole, caractérisé en ce qu'au moins une des parois du matériau comprend une pluralité de nervures de renfort formées par enfoncement à chaud de la paroi sur tout au moins une partie de la largeur d'une alvéole, de telle manière qu'au moins l'un des bords verticaux de la nervure soit soudé à l'une des cloisons formant ladite alvéole, sur au moins une portion de la hauteur de ces dernières. Avantageusement la largeur des nervures obtenues par enfoncement est voisine de la largeur de l'alvéole, ce qui permet une soudure "naturelle" de chaque côté de la nervure, soit sur les deux cloisons. Le matériau ainsi obtenu, grâce aux nervures de renfort transversales constituées par ces enfoncements de matière solidaires des cloisons, voit sa résistance à la compression grandement augmentée, par l'augmentation de la résistance au flambage des cloisons. Cette augmentation de résistance mécanique des cloisons permet par exemple l'application d'un film de décoration, de protection ou d'accroissement de résistance mécanique, chimique, ou aux ultraviolets sur l'une au moins des surfaces dudit matériau qui est appliqué par pression à chaud. En outre, la rigidité transversale du matériau est également augmentée. Ainsi, du fait de la présence de "ponts" de matière transversaux (représentés par les nervures) disposés de loin en loin entre les cloisons, ces dernières ont moins de risque de basculer lorsqu'un effort de cisaillement est appliqué entre les deux parois du matériau. Ceci renforce également la résistance à la compression du matériau. Enfin, la présence des nervures de loin en loin entre les cloisons, limite, voire supprime le risque de pliage intempestif du matériau, dans le sens transversal, c'est-à-dire selon un alignement de nervures, tout en permettant néanmoins le pliage ou la coupe volontaires de celui-ci dans le sens longitudinal (c'est-à-dire dans la direction d'une alvéole). Avantageusement, la longueur des nervures c'est-à-dire la distance entre les deux bords de la nervure qui sont perpendiculaires aux cloisons , est comprise entre une demie et cinq fois leur largeur, de préférence comprise entre une et trois fois leur largeur. En outre, la profondeur des nervures peut être inférieure à leur largeur et peut être inférieure à la hauteur de l'alvéole, comprise avantageusement entre 30 et 70% de la hauteur de l'alvéole. Préférentiellement, les nervures sont disposées en quinconce à la surface d'une paroi du matériau, c'est-à-dire disposées selon des lignes perpendiculaires aux cloisons et espacées les unes des autres par un pas supérieur à la longueur d'une nervure, les nervures sur chaque ligne n'étant formées qu'une fois sur deux entre deux cloisons. On pourrait néanmoins prévoir une disposition des nervures à la surface du matériau, selon un autre motif, ou de manière aléatoire. Selon une variante possible de l'invention, les deux parois du matériau (c'est-à-dire ses deux faces) comportent des nervures. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, les nervures ont une forme convexe vers l'intérieur de l'alvéole, par rapport à un plan parallèle aux cloisons. Selon une variante possible d'exécution de l'invention, un film de décoration, de protection ou d'accroissement de résistance mécanique, chimique ou aux ultraviolets est appliqué par adhésion ou soudure sur l'une des faces. Enfin, l'invention cnocerne également un procédé de fabrication d'un matériau en plaque ou en feuille à structure dite "alvéolaire", c'est-àdire comprenant deux parois qui forment les faces principales du matériau et une série de cloisons, perpendiculaires à ces parois qui relient ces parois entre elles, l'espace entre deux cloisons et les parois définissant une alvéole, ledit procédé consistant à extruder une matière thermoplastique au moyen d'une extrudeuse de type classique et d'une filière plate alvéolée conformant cette matière en une couche alvéolaire. Selon l'invention, le procédé comprend en outre comprend en outre une étape consistant à enfoncer à chaud au moins l'une des parois du matériau, postérieurement à la formation du matériau en filière et conformateur, pour créer une pluralité de nervures, à l'aide de poinçons montés sur un axe de rotation disposé perpendiculairement à la direction d'extrusion dudit matériau, de telle manière qu'au moins l'un des bords verticaux de la nervure soit soudé à au moins une des cloisons formant ladite alvéole, sur au moins une portion de la hauteur de ces dernières. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du matériau et du dispositif d'obtention de ce matériau, qu'elle concerne. La figure 1 est une vue en perspective du matériau; La figure 2 est une vue en coupe transversale de ce matériau, selon Il/Il de figure 1; La figure 3 est une vue schématique de dessus représentant les poinçons d'enfoncement disposés en rotation autour d'un axe en sortie de filière d'extrusion; La figure 4 est une vue schématique de profil en coupe selon IV/IV 5 de figure 3, représentant les poinçons d'enfoncement disposés en rotation autour d'un axe en sortie de filière d'extrusion. Les figures 1 et 2 représentent un matériau 1 en plaque ou en feuille à structure dite "alvéolaire", c'est-à-dire comprenant deux parois parallèles 2, 3 qui forment les faces principales du matériau 1 et une série de cloisons 4 perpendiculaires à ces parois 2, 3, qui relient ces parois 2, 3 entre elles. L'espace entre deux cloisons 4 successives et les parois 2, 3 définit une alvéole 5. Selon l'invention et comme cela est représenté aux figures 2 et 3, les parois 2, 3 du matériau comprennent chacune une pluralité de nervures de renfort 6 formées par enfoncement à chaud de la paroi sur toute la largeur d'une alvéole 5, de telle manière que les bords verticaux 7 de la nervure 6 sont soudés aux cloisons 4 formant ladite alvéole 5, sur sensiblement les deux tiers de la hauteur de ces cloisons, comme cela est représenté à la figure 2. La longueur des nervures de renfort 6, est ici environ égale à une fois et demie leur largeur, comme cela est représenté à la figure 1. Leur profondeur est ici environ égale à deux tiers de leur largeur. Selon la forme d'exécution représentée à la figure 1, les nervures 25 de renfort 6 sont disposées en quinconce à la surface d'une paroi 3 du matériau 1. Enfin, les nervures 6, telles que représentées à la figure 1, ont une forme convexe vers l'intérieur du matériau, par rapport à un plan parallèle aux cloisons 4. En ce qui concerne la fabrication du matériau, ce procédé consiste dans un premier temps à extruder, de manière classique, une matière thermoplastique au moyen d'une extrudeuse (non représentée au dessin) et d'une filière plate 8 à alvéoles conformant cette matière en une couche alvéolaire, comme cela est montré par exemple à la figure 4. Selon l'invention, les premières étapes d'extrusion du matériau en une couche sont suivies d'une étape consistant à déformer par enfoncement à chaud au moins l'une des parois 2 du matériau, postérieurement à la formation du matériau en filière et conformateur, à l'aide de poinçons tournants 9 montés sur un axe de rotation 10 disposé perpendiculairement à la direction d'extrusion dudit matériau, comme cela est représenté aux figures 3 et 4, afin de créer une pluralité de nervures 6. Ces poinçons 9 comprennent ici quatre dents ou lames plates 11 disposées à 90 les unes des autres autour de l'axe de rotation 10. Les poinçons 9 sont disposés le long de l'axe de rotation 10 à des distances les uns des autres, qui correspondent au pas entre les différentes alvéoles 5 du matériau. Dans le cas où les nervures de renfort 6 ne sont pas toutes alignées perpendiculairement à la direction des alvéoles 5, mais plutôt disposées par exemple en quinconce, comme illustré à la figure 1, les poinçons 9 adjacents le long de l'axe 10, sont positionnés de telle manière que les dents 11 de deux poinçons adjacents sont décalées d'un angle prédéterminé, correspondant au décalage souhaité de l'alignement des nervures sur deux alvéoles adjacentes. Ainsi, à la figure 4, on remarque que deux poinçons adjacents sont décalés angulairement de 45 , de manière à ce que les nervures produites à la 20 surface du matériau, soient disposées en quinconce. On notera que les paramètres de vitesse de rotation des poinçons, ains que de défilement du matériau en sortie de filière devront être choisis de manière appropriée, de telle sorte que les nervures de renfort aient la longueur souhaitée. De cette manière, les bords verticaux de la nervure sont soudés aux cloisons formant l'alvéole, sur au moins une portion de la hauteur de ces dernières, comme cela est représenté en coupe à la figure 2. De même, on choisira la forme des lames de poinçons et la distance entre les lames et la paroi du matériau, de manière à permettre l'enfoncement de cette dernière, de préférence en visant à ne pas la percer. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation entrant dans le champ de protection défini par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1 Matériau (1) en plaque ou en feuille à structure dite "alvéolaire", c'est-à-dire comprenant deux parois (2, 3) qui forment les faces principales du matériau et une série de cloisons (4), perpendiculaires à ces parois (2, 3), qui relient ces parois (2, 3) entre elles, l'espace entre deux cloisons et les parois (2, 3) définissant une alvéole (5), caractérisé en ce qu'au moins une des parois (2, 3) du matériau comprend une pluralité de nervures de renfort (6) formées par enfoncement à chaud de la paroi (2, 3) sur tout au moins une partie de la largeur d'une alvéole (5), de telle manière qu'au moins l'un des bords verticaux (7) de la nervure (6) soit soudé à l'une des cloisons (4) formant ladite alvéole (5), sur au moins une portion de la hauteur de ces dernières. 2 Matériau (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur des nervures (6), est comprise entre une demie et cinq fois leur largeur, de préférence comprise entre une et trois fois leur largeur. 3 Matériau (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé 20 en ce que la profondeur des nervures (6) est inférieure à la hauteur de l'alvéole. 4 Matériau (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la profondeur des nervures (6) est comprise entre 30 % et 70 % de la hauteur de 25 l'alvéole. Matériau (1) selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les nervures (6) sont disposées en quinconce à la surface d'une paroi (2, 3) du matériau. 6 Matériau (1) selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ses deux parois (2, 3) comportent des nervures (6). 7 Matériau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 35 caractérisé en ce que les nervures (6) ont une forme convexe vers l'intérieur de l'alvéole (5), par rapport à un plan parallèle aux cloisons (4). 8 - Matériau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un film de décoration, de protection ou d'accroissement de résistance mécanique, chimique ou aux ultraviolets est appliqué par adhésion ou soudure sur l'une des faces. 9 Procédé de fabrication d'un matériau en plaque ou en feuille à structure dite "alvéolaire", c'est-à-dire comprenant deux parois (2, 3) qui forment les faces principales du matériau et une série de cloisons (4) , perpendiculaires à ces parois (2, 3), qui relient ces parois (2, 3) entre elles, l'espace entre deux cloisons et les parois (2, 3) définissant une alvéole (5), ledit procédé consistant à extruder une matière thermoplastique au moyen d'une extrudeuse de type classique et d'une filière plate alvéolée conformant cette matière en une couche alvéolaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à enfoncer à chaud au moins l'une des parois du matériau, postérieurement à la formation du matériau en filière et conformateur, pour créer une pluralité de nervures (6), à l'aide de poinçons (9) montés sur un axe de rotation (10) disposé perpendiculairement à la direction d'extrusion dudit matériau, de telle manière qu'au moins l'un des bords verticaux (7) de la nervure (6) soit soudé à au moins une des cloisons (4) formant ladite alvéole (5), sur au moins une portion de la hauteur de ces dernières.