Brevet FR2960895A1 — publié le 20111209

La présente invention concerne une armature de construction tridimensionnelle, un procédé pour la réalisation d'une telle armature et une machine permettant la mise en oeuvre du procédé. La présente invention entre dans le domaine des armatures de construction, mais aussi dans celui des machines de déploiement de métal. A ce propos, il existe d'ores et déjà des machines à déployer du métal, de telles machines étant souvent utilisées pour la réalisation de grilles ou similaires. Tout d'abord, une tôle de métal se voit au préalable recevoir une multitude d'opérations de refendage de manière à reproduire un dessin répétitif. Cette tôle est ensuite disposée dans une machine pour y être étirée ayant pour conséquence, du fait du refendage préalablement réalisé, de définir dans cette tôle des ouvertures lui conférant la forme d'une grille. De la même manière, il est connu, en particulier par le document FR 2 518 611, de concevoir une armature de construction tridimensionnelle sous forme d'un métal déployé. Une telle armature se présente sous forme d'une pluralité de membrures s'étendant parallèlement entre elles à équidistance et en quinconce dans deux plans parallèles, une membrure étant reliée à au moins une autre adjacente par l'intermédiaire de jambages. Pour concevoir cette armature, il est là encore réalisé de multiples découpes sous forme de refendage dans un panneau en tôle de manière à définir ce qui constituera plus tard les membrures ainsi que les jambages. Cette tôle subit, ensuite, un premier déploiement par étirage dans le plan de cette tôle, avant de subir une opération d'emboutissage permettant de décaler les membrures dans deux plans distincts, dans une configuration telle qu'indiquée plus haut. Tout d'abord, les opérations de refendage que subit le panneau en phase initiale, consistent en des opérations de cisaillage ayant pour inconvénient de créer, au niveau de chacun des noeuds de connexion entre membrures et jambages, des amorces de rupture rendant l'armature particulièrement fragile. Par ailleurs, le déploiement du panneau après refendage, s'obtient par deux opérations distinctes, la première qui est une opération de déploiement, donc d'étirement, et la seconde qui est une opération d'emboutissage. Evidemment, ceci implique de multiples manipulations des panneaux pour leur chargement et déchargement dans une première machine de déploiement et dans une seconde machine d'emboutissage. La présente invention propose de remédier aux inconvénients précités, tout d'abord au travers d'une armature de résistance accrue, ne comportant pas de telles zones d'amorces de rupture. Par ailleurs, l'invention concerne un procédé pour réaliser une telle armature par déploiement tridimensionnel, c'est-à-dire venant subir, simultanément, une déformation par étirement dans le plan et perpendiculairement à ce dernier. L'invention propose encore une machine permettant la mise oeuvre de manière performante de ce procédé. A cet effet, l'invention concerne une armature tridimensionnelle constituée d'une pluralité de membrures s'étendant parallèlement entre elles à équidistance et en quinconce dans deux plans parallèles, une membrure étant reliée à au moins une autre adjacente par l'intermédiaire de jambages rejoignant lesdites membrures à hauteur d'un noeud de connexion (5), caractérisé par le fait que les membrures (2, 2A) sont définies par rapport aux jambages (4) par découpage et suppression de matière. L'invention concerne encore un procédé de réalisation d'une armature tridimensionnelle constituée d'une pluralité de membrures s'étendant parallèlement entre elles à équidistance et en quinconce dans deux plans parallèles, une membrure étant reliée à au moins une autre adjacente par l'intermédiaire de jambages, caractérisé par le fait que : on dispose un panneau P, dans lequel on a réalisé par 35 des découpages avec suppression de matière pour définir les membrures et les jambages, sur une première partie d'une matrice d'une machine à déployer ; par descente et emboîtement d'une seconde partie sur la première partie de la matrice on déploie le panneau dans une direction perpendiculaire à ce dernier produisant le décalage, dans deux plans parallèles desdites membrures; et on déploie ledit panneau dans le sens transversal parallèle à ce dernier. L'invention concerne encore une machine de déploiement tridimensionnel pour la mise oeuvre du procédé selon l'invention caractérisée par le fait qu'elle comporte une matrice comportant une première partie et une seconde partie apte à se refermer sur la dite première partie, chacune des parties empruntant une structure en forme de peigne en étant constituée d'une ou plusieurs lames parallèles entre elles, tout en étant mobiles transversalement l'une par rapport à l'autre selon une course définie, les lames de la seconde partie étant définies pour venir s'intercaler entre les lames de la première partie lorsque ces lames sont en position resserrées et au moment de la fermeture de la matrice. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se 25 référant aux dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'une armature selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'une armature telle que représentée dans la figure 1, 30 - la figure 3 est une vue partielle et en plan d'un panneau destiné à définir, après déploiement, une armature selon l'invention ; - la figure 4 est une vue schématisée et en élévation d'une machine de déploiement tridimensionnel conforme à l'invention 35 comportant une matrice en position d'ouverture pour le chargement d'un panneau destiné à être déployé ; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, illustrant la matrice en position de fermeture et en cours de déploiement ; - la figure 6 représente de manière schématisée une des parties de la matrice en forme de peigne dont les lames sont entraînées pour être progressivement espacés les unes des autres produisant le déploiement pour la conception de l'armature selon l'invention. La présente invention entre dans le domaine des armatures 10 pour une construction. Elle concerne encore un procédé et une machine pour la réalisation de telles armatures. Tout particulièrement, tel que visible dans les figures 1 et 2, l'invention a trait à une armature 1 de type tridimensionnel comportant une pluralité de membrures 2, 2A 15 s'étendant parallèlement entre elles, à équidistance et en quinconce dans deux plans 3, 3A, parallèles. En somme, ces membrures 2, 2A forment deux nappes de membrure dans chacun de ces plans parallèles 3, 3A. Par ailleurs, une membrure 2 est reliée à au moins une membrure adjacente 2A par l'intermédiaire 20 de jambages 4. Comme cela apparaît sur la figure 1, les jambages 4 rejoignent une membrure 2, 2A à hauteur d'un noeud de connexion 5. Selon l'invention, une telle armature 1 est réalisée par déploiement tridimensionnel autrement dit par étirement. 25 A ce propos, le procédé, pour la réalisation d'une telle armature 1 consiste à réaliser des découpes 6 avec suppression de matière dans une bande en matériau adapté, plus particulièrement métallique 5. De telles découpes 6 peuvent être exécutées par emboutissage, découpe laser ou jet d'eau, étant 30 précisé que la présente invention ne saurait être limité à de tels modes opératoires. Comme cela apparaît encore sur la figure 3, il est ainsi réalisé, sur toute la largeur de la bande, une rangée 7 de découpes 6. Par ailleurs, dans le sens longitudinal de la bande, 35 il est reproduit, à distances égales, une succession de telles rangées 7 de découpes 6. En somme, l'on vient reproduire, à pas réguliers, sur ladite bande un découpage, notamment par emboutissage, d'un dessin toujours identique. Cette bande est ensuite débitée de manière à définir des panneaux P de longueur similaire. Bien entendu, la presse ou toute autre machine permettant de réaliser les découpes 6 dans cette bande de tôle, peut comporter une matrice permettant la réalisation, en une seule passe, d'une ou plusieurs rangées 7 de découpes 6. en cas de conception par emboutissage, du nombre de poinçons que comporte la matrice de la machine à emboutir dépendra le nombre de cycles d'emboutissage qu'il convient d'imprimer à une bande pour atteindre la longueur correspondant à un panneau P. D'ailleurs, ce panneau P est défini par découpage transversal à pas réguliers de ladite bande. Selon le procédé de fabrication de cette armature 1 conforme à l'invention, le panneau P ainsi conçu et découpé est disposé dans une machine 8 de déploiement tridimensionnel. Plus particulièrement, ce panneau P vient reposer sur une première partie 9 d'une matrice 10 en position d'ouverture. On procède ensuite à la fermeture de la matrice 10 par emboîtement, dans la première partie 9 de cette dernière, d'une seconde partie 11, avant de déployer le panneau P dans une direction 13 perpendiculaire à ce dernier et produire le décalage, dans les deux plans parallèles 3, 3A, des membrures 2, 2A. Il est ensuite procédé au déploiement du panneau P dans le sens transversal, dans le plan de ce dernier. De manière avantageuse, lors du positionnement du panneau P dans la matrice 10, il est positionné et indexé dans le sens de déploiement dans le plan de ce panneau P. Plus précisément, ce positionnement et cet indexage s'effectue par rapport à toutes ou partie des membrures 2, 2A. En somme, grâce à cette particularité le déploiement d'une membrure par rapport à une autre adjacente est totalement géré. Il en résulte qu'après écartement, chaque membrure respecte par rapport à une membrure adjacente un écartement constant. Dans ce but sur la première partie 9 et/ou la deuxième partie 11 de la matrice 10 sont ménagés des moyens de retenue 12 ; 12A qui, en venant s'engager dans les ouvertures de découpe 6, assurent cette fonction de positionnement. Selon un mode de réalisation avantageux, chacune des parties 9, 11 de la matrice 10 emprunte une structure en forme de peigne en étant constituée d'une ou plusieurs lames 14, 14A parallèles entre elles, tout en étant mobiles transversalement l'une par rapport à l'autre selon une course 15 définie. Quant aux lames 14A de la seconde partie 11, elles sont définies pour venir s'intercaler entre les lames 14 de la première partie 9 lorsque ces lames 14 sont en position resserrées c'est-à-dire au moment de la fermeture de la matrice 10. Selon une autre particularité de l'invention, chacune des lames 14 ; 14A d'une matrice 9 ; 11 est reliée, moyennant cette mobilité relative correspondant sensiblement à la course 15, à une lame suivante 14, 14A, ceci à la manière de maillons d'une chaîne. En outre, la machine de déploiement tridimensionnelle 8, selon l'invention, comporte encore des moyens d'entraînement 17 reliés au moins à la première lame 14', à l'une des extrémités transversales 16 au moins de la première partie 9 de la matrice 10. Ainsi, au travers de ces moyens d'entraînement 17, il peut être exercé sur ladite première lame 14' une traction conduisant à son écartement de la lame 14 suivante selon la course 15 précitée correspondant, par ailleurs, au jeu entre le premier maillon que définit cette première lame 14' par rapport au second maillon correspondant à la seconde lame 14. Ainsi, ce jeu rattrapé, la traction exercée par les moyens d'entraînement 17 sur ladite première lame 14' est transmis à la seconde lame 14 qui vient se déplacer relativement à la lame suivante 14, là encore sur la course 15 prédéfinie et ainsi de suite jusqu'à l'obtention de l'écartement sensiblement maximal des maillons que définissent les lames 14 de cette première partie 9 de la matrice 10. Quant à la seconde partie 11 de cette matrice 10, il lui est associé des moyens d'entraînement complémentaires 18, avantageusement mais non nécessairement conçus aptes à coopérer avec les moyens d'entraînement 17 pour assurer simultanément l'entraînement des lames 14A de cette seconde partie 11 de matrice 10 avec toutefois, un temps et une distance de retard correspondant, environ, à la moitié de la course 15 de mobilité relative entre deux lames 14 ou 14A. Ainsi, sous l'effet du déploiement, les lames 14A de la seconde partie 11 de la matrice se déplacent de manière synchrone ou quasi synchrone avec les lames 14 de ladite première partie 9 tout en se positionnant à équidistance entre deux lames 14 de la première partie 9 de cette matrice 10. Substantiellement, si les moyens d'entraînement 17 peuvent emprunter des formes diverses telles que celles d'un vérin, chaîne d'entraînement ou autre, les moyens d'entraînement complémentaires 18 sont constitués, selon un mode de réalisation avantageux, d'une butée 19 située à l'extrémité transversale 16A de la seconde partie 11 de la matrice 10. Cette butée 19 est conçue apte à coopérer, en début de déploiement et au-delà d'une course 21 correspondant, sensiblement, à la moitié de la course 15, avec une butée d'entraînement 20 associée à l'extrémité transversale 16 de la première partie 9 de la matrice 10. Substantiellement, la butée d'entraînement 20 peut être définie par ladite première lame 14' à l'extrémité transversale 16 de la première partie 9 de la matrice 10. Comme indiqué plus haut, au cours du déploiement, on garanti, grâce aux moyens de retenue 12, 12A, le positionnement des membrures (2, 2A) entre elles pour s'assurer leur écartement équidistant après étirement. Selon un mode de réalisation préférentiel, ces moyens de retenue 12, 12A sont constitués par des languettes 22 surmontant les lames 14, 14A et conçues aptes à venir s'engager dans les découpes 6 que comporte le panneau P. De manière préférentielle, ces languettes 22 sont réparties au-dessus d'une lame 14, 14A, de manière à assurer le maintien d'une membrure 2, 2A dans une direction transversale, parallèle au déploiement. A noter qu'au travers de la machine selon l'invention, le panneau P et étiré sur une largeur sensiblement supérieur à la largeur finale de l'armature 1 pour compenser le retrait élastique de ce panneau P au moment de le retirer de la matrice 10. La machine de déploiement 8 selon l'invention comporte, montées sur un bâti 23, deux tables de guidage 24, 24A, l'une 24, préférentiellement mais non nécessaire fixe recevant la première partie 9 de la matrice 10 et l'autre 24A préférentiellement mais non nécessaire mobile verticalement par rapport à la première 24, assurant le maintien et le guidage de la seconde partie 11 de cette matrice 10. La machine 8 comporte encore des moyens de levage hydrauliques et/ou mécaniques assurant la mobilité notamment de la seconde table 24A par rapport à la première 24 pour, selon le cas, ouvrir ou fermer la matrice 10. C'est également au travers de cette mobilité que les moyens 20 d'entraînement complémentaires 18, viennent coopérer avec les moyens d'entraînement 17. Il convient d'observer que sous l'effet du déploiement du panneau P perpendiculairement à son plan et, donc, de l'insertion du peigne correspondant à la seconde partie 11 de la 25 matrice 10 dans le peigne que défini la première partie 9, il peut en découler un décalage longitudinal des membrures 2 situées dans un plan 3 par rapport aux membrures 2A situées dans le plan parallèle 3A. Aussi, la machine peut être équipée, avantageusement, de 30 moyens de recoupe des membrures 2, 2A à l'une au moins des extrémités de l'armature 1, après déploiement du panneau P perpendiculairement à son plan. Les avantages qui découlent de la présente invention consistent en l'obtention d'une armature essentiellement de 35 tenue mécanique accrue car dépourvue d'amorce de rupture. En outre, au travers du procédé de déploiement et de la machine permettant sa mise en oeuvre, l'armature peut être déployée en une seule opération, dans chacune des directions, qu'elle ce soit parallèle ou perpendiculaire à son plan. Il en résulte, bien évidemment, un gain en capacité de production et un coût de revient moindre. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS1. Armature (1) tridimensionnelle constituée d'une pluralité de membrures (2, 2A) s'étendant parallèlement entre elles à équidistance et en quinconce dans deux plans parallèles (3, 3A), une membrure (2, 2A) étant reliée à au moins une autre (2A, 2) adjacente par l'intermédiaire de jambages (4) rejoignant lesdites membrures (2, 2A) à hauteur d'un noeud de connexion (5), caractérisé par le fait que les membrures (2, 2A) sont définies par rapport aux jambages (4) par suppression de matière par découpage. 2. Procédé de réalisation d'une armature (1) tridimensionnelle constituée d'une pluralité de membrures (2, 2A) s'étendant parallèlement entre elles à équidistance et en quinconce dans deux plans parallèles (3, 3A), une membrure (2, 2A) étant reliée à au moins une autre (2A, 2) adjacente par l'intermédiaire de jambages (4), caractérisé par le fait que : - on dispose un panneau P, dans lequel on a réalisé des découpages avec suppression de matière pour définir les membrures (2, 2A) et les jambages (4), sur une première partie (9) d'une matrice (10) d'une machine à déployer ; - par descente et emboîtement d'une seconde partie (11) sur la première partie (9) de la matrice (10) on déploie le panneau (P) dans une direction perpendiculaire à ce dernier produisant le décalage, dans deux plans parallèles (3, 3A) desdites membrures (2, 2A) ; et - on déploie ledit panneau (P) dans le sens transversal parallèle à ce dernier. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce 30 que dans une bande métallique : - on réalise par emboutissage des découpes (6) à pas réguliers pour définir les membrures (2, 2A) et les jambages (4) ; - on débite ladite bande selon une longueur donnée, de 35 manière à définir un panneau P. 10 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on assure un positionnement et un indexage du panneau P par rapport à toutes ou partie de ses membrures (2, 2A) lors de son engagement dans la matrice (10). 5. Machine de déploiement tridimensionnel (8) pour la mise oeuvre du procédé selon l'invention caractérisée par le fait qu'elle comporte une matrice (10) comportant une première partie (9) et une seconde partie (11) apte à se refermer sur la dite première partie (9), chacune des parties (9 ; 11) empruntant une structure en forme de peigne en étant constituée d'une ou plusieurs lames (14 ; 14A) parallèles entre elles, tout en étant mobiles transversalement l'une par rapport à l'autre selon une course (15) définie, les lames (14A) de la seconde partie (11) étant définies pour venir s'intercaler entre les lames (14) de la première partie (9) lorsque ces lames (14) sont en position resserrées et au moment de la fermeture de la matrice (10). 6. Machine de déploiement (8) selon la revendication 5, caractérisée par le fait que chacune des lames (14 ; 14A) d'une partie (9 ; 11) de la matrice (10) est reliée, de manière mobile selon la course (15), à une lame suivante (14 ; 14A) à la manière de maillons d'une chaîne. 7. Machine de déploiement (8) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens d'entraînement (17) reliés au moins à la première lame (14'), à l'une des extrémités transversales (16) au moins de la première partie (9) de la matrice (10). 8. Machine de déploiement (8) selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la seconde partie (11) de la matrice (10) comporte des moyens d'entraînement complémentaires (18) apte à coopérer avec les moyens d'entraînement (17) de la première partie (9) de la matrice (10). 9. Machine de déploiement (8) selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens d'entraînement complémentaires (18) sont constitués par une butée (19) que comporte la seconde partie (11) de la matrice (10) conçue apte à coopérer avec une butée complémentaire (20) associée à lapremière partie (9) de la matrice (10) au-delà d'une course (21) correspondant, sensiblement, à la moitié de la course (15) entre deux lames (14 ; 14A). 10. Machine de déploiement (8) selon la revendication 9, 5 caractérisée par le fait que la butée complémentaire (20) est définie par la première lame (14') à l'extrémité transversale (16) de la première partie (9) de la matrice (10). 11. Machine de déploiement (8) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée par le fait qu'elle 10 comporte, sur lesdites lames (14 ; 14A), des moyens de retenue (12 ; 12A) conçus aptes à positionner et à indexer un panneau (P) sur ladite première partie (9) et deuxième partie (11) de la matrice (10). 12. Machine de déploiement (8) selon la revendication 11, 15 caractérisée par le fait que les moyens de retenue (12, 12A) sont constitués par des languettes (22) surmontant les lames (14, 14A) conçues aptes à venir s'engager dans les découpes (6) que comporte le panneau P. 13. Machine de déploiement (8) selon l'une des 20 revendications 5 à 12, caractérisée par le fait qu'elle comporte, monté sur un bâti (23), deux tables de guidage l'une (24) fixe recevant la première partie (9) de la matrice (10) et l'autre (24A) mobile verticalement par rapport à la première (24) recevant la seconde partie (11), la machine (8) comportant 25 encore des moyens de levage assurant la mobilité de la seconde table (24A) par rapport à la première (24) pour ouvrir et fermer la matrice (10). 14. Machine de déploiement (8) selon l'une des revendications 5 à 13, caractérisée par le fait qu'elle comporte 30 des moyens de recoupe des membrures (2, 2A) à l'une au moins des extrémités de l'armature (1) après déploiement du panneau (P) perpendiculairement à son plan.