Brevet FR2949839A1 — publié le 20110311

Profilé de cadre de panneau solaire 5 Domaine de l'invention L'invention se rapporte au domaine des panneaux de capteurs solaires et plus précisément aux cadres entourant les panneaux collecteurs proprement dits, et notamment ceux constitués de profilés extrudés, en particulier en alliage 10 d'aluminium. Etat de la technique Les ensembles appelés couramment � panneaux solaires � sont constitués de deux 15 ensembles : Un panneau central typiquement composé de deux couches de matériau dit � laminé � généralement à base de PVC, contenant les cellules solaires, et d'une couche protectrice transparente, généralement en matériau vitrifié, typiquement de verre, recouvrant la face supérieure du panneau exposée aux rayons solaires. 20 Par la suite, cet ensemble sera désigné sous l'appellation de � panneau � ou � panneau solaire � ou � panneau de capteurs solaires �. Un cadre tout autour desdits panneaux, généralement en matériau métallique ou plastique, solidarisé avec lesdits panneaux et permettant d'assurer leur maintien, ainsi que leur fixation ou montage notamment sur des structures de bâtiments. 25 Ces cadres doivent assurer un ensemble robuste et étanche avec le plateau lui-même et peuvent être réalisés notamment à partir de profilés extrudés en alliage d'aluminium ou en polymère, en particulier du type PVC. De tels cadres sont parfaitement connus, par exemple des demandes DE 196 52 658 Al, ainsi que DE 197 00 873 Al et EP 1860705 Al. 30 Dans le cas d'une réalisation dudit cadre à partir de portions de longueurs d'un profilé en alliage d'aluminium, comme décrit notamment dans la première demande précitée, ledit profilé comporte généralement une section en U à l'intérieur de laquelle le panneau est inséré. Les diverses longueurs de profilé, prédécoupées et biseautées à leurs extrémités, sont alors montées successivement ou en même temps sur les divers côtés du panneau, tout comme dans le cas d'un cadre plus connu de peinture ou d'image. Afin de constituer un assemblage robuste et étanche à l'eau, deux solutions sont 5 généralement adoptées : La mise en place, avant montage, dans la section en U du profilé ou sur les bords du pourtour du panneau s'y insérant, d'une bande autocollante, de préférence du type adhésif mousse, d'une épaisseur typique de 1.2 à 1.7 mm, connue de l'homme du métier sous l'appellation � foam tape �, permettant une insertion en force et un 10 collage permanent, La mise en place dans la section en U du profilé d'un produit du type connu de l'homme du métier sous le nom de � mastic silicone � ou � joint silicone � qui vient combler l'ensemble des jeux entre l'intérieur de ladite section et ledit panneau lors de son insertion, et dont le durcissement ultérieur assure l'adhésion et l'étanchéité. 15 Problème posé Les solutions précitées présentent toutefois divers inconvénients ayant notamment pour effet de rendre l'automatisation des opérations de montage/assemblage du cadre 20 délicate voire impossible dans leur intégralité. Dans tous les cas, la nécessité d'insérer les divers côtés du panneau dans la section en U de portions de longueur de profilé interdisent de traiter séparément la fabrication des panneaux et du cadre vide et l'assemblage automatisé ou robotisé des deux sous ensembles. 25 En effet, il n'est possible que d'insérer chaque côté du panneau, successivement ou au mieux par paires, dans les sections en U des longueurs de profilés préalablement coupées et biseautées pour assemblage en angle de leurs extrémités. Il est en général nécessaire de prévoir une reprise des angles ou de l'équerrage du cadre ainsi formé. 30 Mais surtout, dans le cas de la première solution, que la bande autocollante soit disposée sur tout le pourtour et les bords du panneau ou à l'intérieur de la section en U des longueurs de profilé, du fait que l'opération d'insertion du panneau doit assurer à la fois l'adhésion et l'étanchéité, d'où la nécessité d'un jeu très réduit entre l'intérieur de la section en U du profilé et le panneau, il est très délicat de procéder à cette opération sans détériorer plus ou moins la bande autocollante, avec pour conséquence une réduction de la robustesse de l'ensemble et des risques de défaut d'étanchéité. Qui plus est, outre les considérations sur les risques de détérioration de la bande, l'insertion est également très difficile du fait de l'adhésion du panneau sur l'intérieur de la section du profilé dès le premier contact entre eux. Une solution connue pour faciliter l'insertion en � faisant glisser � le panneau dans la section en U du profilé consiste à enduire auparavant le panneau, au moins lo partiellement, d'une solution savonneuse. Cette solution présente toutefois l'inconvénient majeur de risquer une diminution d'adhérence finale et surtout d'introduire du liquide et des salissures sur les lignes de fabrication concernées. Dans le cas de la deuxième solution, l'application du � mastic � ou � joint silicone � 15 ne peut guère être que manuelle, et quoiqu'il en soit délicate, tout comme l'élimination des excédents après assemblage qui s'avère également difficile et fastidieuse. Enfin, un stockage temporaire doit être prévu pour permettre le durcissement du � joint silicone �, et son comportement dans le temps, lorsqu'exposé aux rayons 20 ultra-violets, n'est pas tout à fait satisfaisant. Objet de l'invention L'invention a donc pour objet un profilé extrudé de cadre de panneau de capteurs 25 solaires, caractérisé en ce qu'il comporte une section définie par au moins trois surfaces (1), (3) et (5), destinée à former, après mise en forme typiquement par pliage et serrage, une section sensiblement en U pour maintenir en son intérieur ledit panneau (6), lesdites trois surfaces formant entre elles, du fait de l'opération de filage, avant ladite mise en forme, un angle suffisant pour permettre le 30 positionnement du panneau (6) sur une desdites trois surfaces (1), (3) ou (5), typiquement (5), sans que ledit panneau (6) ne touche, au cours dudit positionnement, les autres surfaces, typiquement (1) et (3). Selon un mode de réalisation préférentielle, les lignes d'intersection réelle (2) et (4) desdites trois surfaces (1), (3) et (5) sont conçues, typiquement par la présence de rayons de pliage, de manière à permettre leur pliage sensiblement à angle droit après positionnement du panneau sur l'une desdites trois surfaces, typiquement (5), pour appliquer par serrage les autres surfaces contre ledit panneau. Selon un autre mode de réalisation lesdites surfaces (1) et (3) ainsi que (3) et (5) forment entre elles, à l'intérieur du profilé, le long de leurs lignes d'intersection réelle (2) et (4), des angles tels que le panneau puisse être amené en position définitive sur l'une fixe (5) desdites trois surfaces du profilé dans un mouvement de translation sensiblement perpendiculaire à ladite surface (5), sans que ledit panneau (6) ne touche, au cours de ce mouvement, les autres surfaces (1) et (3) destinées à être pliées et serrées contre ledit panneau (6) lors de la mise en forme. Préférentiellement encore, les épaisseurs du profilé, le long des lignes d'intersection réelle (2) et (4) desdites trois surfaces (1), (3) et (5), à l'intérieur du profilé, sont réduites du fait de la présence d'un rayon centré sur lesdites lignes. Selon un mode de réalisation avantageuse, l'une au moins des surfaces (1), (3) et (5) est revêtue d'une bande autocollante, ou � adhésif mousse �, connue de l'homme du métier, typiquement d'épaisseur 1.2 à 1.7 mm, pour fixer le panneau sur le profilé de cadre lors de son positionnement. Selon un autre mode de réalisation, aucune des surfaces (1), (3) et (5) n'est revêtue d'une bande autocollante ou � adhésif mousse � telle que ci-dessus, celle-ci étant alors disposée sur le panneau lui-même avant son positionnement. Selon un des modes de mise en oeuvre de l'invention, lesdits profilés des différents côtés du cadre sont positionnés et refermés sur ledit panneau indépendamment les uns des autres ou par paires. Selon un mode de réalisation encore plus avantageuse, le cadre, typiquement rectangulaire, est réalisé séparément dans son entier à partir de longueurs de profilés, assemblées, avant l'opération de mise en forme, typiquement en un rectangle formé de quatre longueurs, le panneau étant ensuite positionné sur la surface fixe (5) des longueurs de profilés du cadre, et les autres surfaces (1) et (3) desdits profilés refermées sur ledit panneau. Selon un mode encore préférentiel, les quatre longueurs de profilés sont réalisées d'un seul tenant, c'est-à-dire que les quatre longueurs le composant ne sont pas détachées, les angles du rectangle étant constitués par évidement et pliage desdites longueurs de profilés et ledit cadre étant assemblé en un ensemble fermé à l'aide d'une pièce intermédiaire d'angle (7) typiquement constituée d'une tranche de profilé extrudé, telle que connue de l'homme du métier. Enfin, avantageusement, les profilés sont en alliage d'aluminium, typiquement de la série EN AW-6000 ou EN AW-2000 ou EN AW-7000, selon la norme européenne DIN EN 573-3. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à 10 titre d'exemple non limitatif, différentes formes de mise en oeuvre de l'invention. Description des figures La figure 1 représente la section du profilé selon l'invention, destinée à 15 recevoir le panneau (6) dont fraction également représentée en cours de mise en place dans une translation selon la flèche, vers la surface (5), avec les surfaces (1), (3) et (5) ainsi que leurs lignes d'intersection (2) et (4). Les angles entre les surfaces (1) et (3) ainsi que (3) et (5) le long des lignes (2) et (4) sont ici de 125°. La figure 2 représente un profilé selon l'invention muni d'une section telle 20 que ci-dessus, ainsi que la première séquence d'approche pour mise en place du panneau (6), ici contre la surface (5). La figure 3 représente les deux séquences suivantes et le résultat final: en 3/1 de mise en forme de la section du profilé par pliage pour amener la surface (3) au contact du deuxième bord du panneau, et en 3/2 le pliage et serrage final pour fermer 25 le profilé en U contre le panneau et fixer ce dernier dans la section désormais en U telle qu'en 3/3. La figure 4 représente le montage d'un cadre, rectangulaire, réalisé à partir de quatre longueurs de profilés d'un seul tenant, les angles du rectangle étant constitués par évidement et pliage desdites longueurs de profilés. A ce stade, les sections 30 desdites longueurs de profilés peuvent être encore ouvertes, le panneau pouvant ainsi être positionné ultérieurement sur la surface (5) des longueurs de profilés du cadre, et les autres surfaces desdits profilés refermées sur ledit panneau. La figure 5 représente une vue du même cadre que ci-dessus, dans la zone entourée d'un cercle de la figure 4, où il vient se refermer à l'aide d'une pièce intermédiaire d'angle (7), telle que connue de l'homme du métier, et ici constituée d'une tranche de profilé extrudé, munie de griffes, insérée dans une gorge intérieure des deux longueurs de profilé concernées par l'assemblage, ici à 90°. La figure 6 représente le profilé utilisé pour les essais de pliage, les cotes étant en mm, tous les rayons non représentés étant de 0.5 mm. La figure 7 représente en détail la section en U du même profilé, ouverte avant mise en place du panneau, sur la partie horizontale 5 de la section, puis pliage successif des parois 3 puis 1. Les cotes sont également en mm. La valeur de a est de 127°, 1 vaut 11 mm, b vaut 6 mm, x vaut 0.58 mm et h 3.6 mm. Description de l'invention L'invention repose sur la constatation par la demanderesse qu'il est possible d'utiliser pour réaliser un cadre de panneau solaire, qui sera dans sa configuration définitive constitué d'une section en U entourant et recouvrant le panneau, tout en étant fixé sur les rebords de l'ensemble du pourtour dudit panneau, un profilé de section initiale, obtenue par filage, plus ouverte par rapport à une section en U, qui est, après positionnement et fixation du panneau sur une des surfaces de ladite section, typiquement la surface (5) selon la figure 1, refermée, typiquement à l'aide d'une presse, pour amener les surfaces (3) et (1) sur les autres bords du panneau (6) pour ainsi reconstituer la section en U du cadre qui enserre le panneau. Plus précisément les trois surfaces de la section sensiblement en U du profilé forment entre elles, dès après l'opération de filage, avant ladite mise en forme, un angle suffisant pour permettre le positionnement du panneau typiquement sur la surface (5), sans que ledit panneau (6) ne touche, au cours dudit positionnement, les autres surfaces, typiquement (1) et (3), qui sont ensuite refermées sur lui. Comme dans le cas de la mise en oeuvre selon l'art antérieur connu, une bande autocollante relativement épaisse (typiquement entre 1.2 et 1.7 mm) et molle pour s'adapter aux variations d'état de surface ou dimensionnelles, connue de l'homme du métier sous l'appellation d� Il est alors possible de réaliser le cadre par assemblage de portions de longueurs, éventuellement prédécoupées, desdits profilés de section encore ouverte, c'est-à-dire avant mise en forme, typiquement en un rectangle formé de quatre longueurs, dans une opération indépendante se prêtant facilement à l'automatisation ou robotisation. Le panneau, fabriqué par ailleurs, peut alors, du fait de la configuration même de la section des profilés du cadre selon l'invention, être facilement mis en place et fixé, typiquement par collage au moyen d'une bande autocollante du type précité, sur la surface (typiquement (5) selon la figure 1) des longueurs de profilés du cadre ainsi pré-réalisé, et les autres surfaces ouvertes des profilés refermées sur ledit panneau, pour l'insérer dans une section ainsi devenue en U de profilés. Dans une mise en oeuvre encore préférée, le montage du cadre, typiquement rectangulaire, est réalisé à partir de longueurs (typiquement quatre) de profilés, non plus prédécoupées en segments dissociés, comme plus haut, mais à partir d'un profilé selon l'invention d'un seul tenant. Dans ce cas, comme indiqué en figure 4, les angles du rectangle sont constitués par évidement en un V de 90° et pliage desdites longueurs de profilés. Pour faciliter le pliage, tout comme dans le cas du pliage précité des sections de profilés, des rayons peuvent être réalisés, typiquement par usinage, en même temps ou dans la même étape que l'opération d'évidement précitée, à l'intérieur des profilés le long de l'axe de pliage ou ligne d'intersection réelle des surfaces (1) et (3) ainsi que (3) et (5). Selon ce dernier type de mise en oeuvre, pour l'assemblage des deux dernières longueurs de profilé terminant le montage du cadre, avant montage du panneau, une pièce intermédiaire d'angle (7) telle que représentée en figure 5, et connue de l'homme du métier, peut être utilisée. Il s'agit typiquement d'une tranche de profilé extrudé, munie de griffes empêchant son retrait après son insertion dans une gorge prévue typiquement à l'intérieur des deux longueurs de profilé concernées par l'assemblage, ici à 90°. Toutefois, cet assemblage final peut également être réalisé, de façon non limitative, 30 par rivetage, clinchage ou soudage par points. Enfin, le matériau utilisé pour les profilés extrudés est typiquement un alliage d'aluminium, notamment de la série EN AW-6000 ou EN AW-2000 ou EN AW- 7000, selon la norme européenne DIN EN 573-3, mais peut aussi être un polymère et en particulier du type PVC. Exemple de réalisation On a réalisé par filage sur une presse de 22 MN un profilé, tel que représenté à la figure 6 (cotes en mm), en alliage du type EN AW-6060 à l'état métallurgique T5 (trempé sur presse). Le détail de la section en U ouverte est représenté à la figure 7 (cotes également en 10 mm). On a utilisé pour ces essais un panneau solaire constitué d'un film connu par l'homme du métier sous le nom de film PVF (fluorure de polyvinyle) de la société � DUPONT � et plus précisément connu sous l'appellation � Tedlar �, de cellules solaires et d'une couche de verre, l'ensemble d'une épaisseur de 4 mm. 15 Le panneau est recouvert sur son pourtour et sur chaque face d'une épaisseur de 1 mm d'une bande autocollante en mousse de polyéthylène enduite sur ses deux faces d'adhésif acrylique (connue de l'homme du métier sous l'appellation �PE Acryl �) en largeur de 22 mm de la société � TESA � et de référence � Tesa 4957 �. Le profilé a été introduit dans un support en acier occupant le volume intérieur 20 apparaissant sur la section de longueur 38.5 en figure 6. Le panneau a alors été positionné sur la face du profilé, horizontale sur la figure 7. On a alors procédé dans un premier temps à un pliage d'environ 37° de la paroi 3 selon la figure 7 pour amener la surface intérieure contre la bande autocollante du panneau. 25 On a ensuite procédé de même pour la paroi 1, pour amener la surface intérieure contre la bande autocollante du panneau et ainsi refermer sur lui la section en U. 30 Revendications1. Profilé extrudé de cadre de panneau de capteurs solaires, caractérisé en ce qu'il comporte une section définie par au moins trois surfaces (1), (3) et (5), destinée à former, après mise en forme typiquement par pliage et serrage, une section sensiblement en U pour maintenir en son intérieur ledit panneau (6), lesdites trois surfaces formant entre elles, du fait de l'opération de filage, avant ladite mise en forme, un angle suffisant pour permettre le positionnement du panneau (6) sur une desdites trois surfaces (1), (3) ou (5), typiquement (5), sans que ledit panneau (6) ne touche, au cours dudit positionnement, les autres surfaces, typiquement (1) et (3). 2. Profilé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les lignes d'intersection réelle (2) et (4) desdites trois surfaces (1), (3) et (5) sont conçues, typiquement par la présence de rayons de pliage, de manière à permettre leur pliage sensiblement à angle droit après positionnement du panneau sur l'une desdites trois surfaces, typiquement (5), pour appliquer par serrage les autres surfaces contre ledit panneau. 3. Profilé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que lesdites surfaces (1) et (3) ainsi que (3) et (5) forment entre elles, à l'intérieur du profilé, le long de leurs lignes d'intersection réelle (2) et (4), des angles tels que le panneau puisse être amené en position définitive sur l'une fixe (5) desdites trois surfaces du profilé dans un mouvement de translation sensiblement perpendiculaire à ladite surface (5), sans que ledit panneau (6) ne touche, au cours de ce mouvement, les autres surfaces (1) et (3) destinées à être pliées et-serrées contre ledit panneau (6) lors de la mise en forme. 4. Profilé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épaisseurs du profilé, le long des lignes d'intersection réelle (2) et (4) desdites trois surfaces (1), (3) et (5), à l'intérieur du profilé, sont réduites du fait de la présence d'un rayon centré sur lesdites lignes. 5. Profilé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'une au moins des trois surfaces (1), (3) et (5) est revêtue d'une bande autocollante ou adhésif mousse, typiquement d'épaisseur 1.2 à 1.7 mm, pour fixer le panneau lors de son positionnement. 6. Profilé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'aucune des trois surfaces (1), (3) et (5) n'est revêtue d'une bande autocollante ou adhésif mousse, celle-ci étant alors disposée sur le panneau lui-même avant son positionnement. 7. Cadre de panneau de capteurs solaires réalisé à partir de profilés selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits profilés des différents côtés du cadre sont positionnés et refermés sur ledit panneau indépendamment les uns des autres, ou par paires. 8. Cadre de panneau de capteurs solaires, typiquement rectangulaire, réalisé à partir de longueurs de profilés selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites longueurs de profilés, avant l'opération de mise en forme, sont assemblées, typiquement en un rectangle formé de quatre longueurs, ledit panneau étant ensuite positionné sur la surface fixe (5) des longueurs de profilés du cadre, et les autres surfaces (1) et (3) desdits profilés refermées sur ledit panneau. 9. Cadre selon la revendication 8, caractérisé en ce que les quatre longueurs de profilés sont réalisées d'un seul tenant, les angles du rectangle étant constitués par évidement et pliage desdites longueurs de profilés et ledit cadre étant assemblé en un ensemble fermé à l'aide d'une pièce intermédiaire d'angle (7) typiquement constituée d'une tranche de profilé extrudé. 10. Cadre selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les profilés sont en alliage d'aluminium, typiquement de la série EN AW6000 ou EN AW2000 ou EN AW7000, selon la norme DIN 573-3.