Brevet FR3090805A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN PANNEAU DE PROFILÉS ET PANNEAU AINSI OBTENU [0001] DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION [0002] La présente invention a trait au domaine des panneaux de profilés tels les vantaux ou ouvrants et notamment aux adaptations permettant de fabriquer un panneau composé de lames profilées dans les meilleures conditions. [0003] DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR [0004] Il existe une pluralité de conceptions de vantaux et parmi ces dernières, il existe des vantaux formés d'un assemblage de lames profilées. [0005] Un exemple de portail formé par de telles lames est décrit dans le document FR3032997. Ainsi, d est connu de réaliser le battant en lames de profilés creux aluminium ou non. H est également connu que les bords longitudinaux de ces lames soient préformés de formes mâles et femelles qui coopèrent pour être maintenues assemblées. [0006] Des vis viennent se visser à chaque extrémité d'assemblage pour empêcher tout glissement longitudinal des lames entre elles. Enfin, des montants et des traverses viennent par vissage former un encadrement extérieur pour les lames. [0007] Un inconvénient à ce type de configuration réside dans le glissement qui doit être réalisé pour engager les bords longitudinaux entre eux. En effet, le montage requiert une longueur au moins égale à deux fois celle d'une lame pour autoriser le glissement à partir des extrémités. En outre, il est nécessaire qu'un jeu facilite le glissement mais un tel jeu a pour conséquence sur des portails composés de lames de grande longueur, d'être la cause de l'apparition de vibrations notamment au niveau de la partie centrale du portail. Pour résoudre l'inconvénient des vibrations, il est connu de positionner une tige filetée verticale venant traverser l'ensemble des lames au niveau de la partie centrale du portail afin de serrer les lames entre elles sur cette partie centrale. [0008] On comprend que l'intégration d'une telle tige filetée requiert une opération supplé- mentaire de perçage rallongeant la durée de fabrication de chaque lame et donc du portail dans sa totalité. [0009] En outre, pour garantir le jeu, il est nécessaire de fabriquer lesdites lames selon un to- lérancement précis et avec un revêtement adéquat. [0010] De même, ces lames requièrent d'être mises à la bonne longueur pour autoriser la bonne fixation des montants formant les bords verticaux de l'encadrement extérieur mais également pour éviter qu'une extrémité mal laquée ne soit apparente. [0011] Ces différentes caractéristiques augmentent le coût desdites lames. 2 [0012] Enfin, le nombre de glissements et de vissages nécessaires au montage complet d'un vantail de portail augmente sa durée et donc son coût de fabrication. [0013] DESCRIPTION DE L'INVENTION [0014] Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à proposer un nouveau procédé de fabrication d'un panneau de profilés tels un vantail pour portail, une porte, un volet ou équivalent permettant d'obvier aux inconvénients ci-dessus identifiés. [0015] Un objectif de l'invention est de proposer une conception de battant plus facile à fabriquer et dont la fabrication puisse être plus facilement industrialisée. [0016] Néanmoins, ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un procédé de fabrication nouveau ne s'appliquant pas aux seuls vantaux niais plus généralement aux panneaux formés de lames profilées. [0017] Selon l'invention, ce procédé de fabrication d'un panneau de profilés formé de lames profilées creuses comprenant des extrémités ouvertes et dont les chants longitudinaux se positionnent les uns sur les autres, est remarquable en cc qu'il comprend l'opération suivante : [0018] - clinchage des extrémités ouvertes desdites lames à des fins de fixation l'un sur l'autre desdits chants longitudinaux. [0019] Le clinchage est une technique d'assemblage mécanique de tôles métalliques. Le principe de hase est de connecter deux tôles métalliques par emboutissage entre un poinçon, guidé par une presse, et une matrice. Un clinchage est particulièrement avantageux en ce qu'il propose une fixation selon une technique d'assemblage non thermique et sans système d'assemblage. Un tel clinchage est donc particulièrement indiqué pour l'assemblage de lames creuses profilées telles des lames en aluminium. Une opération de clinchage a pour autre avantage de pouvoir être facilement réalisée de façon automatique. En effet, a contrario de techniques tel le vissage, un clinchage peut être réalisé par une pince associant une matrice et un poinçon sans nécessiter un élément d'assemblage additionnel venant s'introduire dans les extrémités ouvertes des profilés creux à assembler. [0020] Le clinchage assure à la fois la fixation longitudinale et transversale. Il n'est donc plus nécessaire de créer des lames avec des chants complexes assurant et autorisant longitudinalement une liaison glissière. Les lames sont posées les unes sur les autres. Certaines surfaces des chants venant en vis-à-vis doivent simplement être en contact pour permettre le clinchage une fois les lames positionnées l'une contre l'autre. Il n'est donc plus nécessaire de disposer dans un atelier d'une grande longueur pour permettre le glissement du chant d'une première lame dans le chant de l'autre. [0021] On comprend que ce nouveau mode d'assemblage entre lame d'un panneau de profilés permet l'utilisation de lames beaucoup moins complexes que celles connues de 3 l'art antérieur sans nécessiter pour autant un système d'assemblage additionnel. Le panneau obtenu est non seulement moins cher du fait que ses éléments constitutifs sont moins complexes niais également du fait qu'il est beaucoup plus facile à fabriquer. [0022] Pour autoriser ledit clinchagc, les surfaces des chants longitudinaux sont préformées préalablement de formes en saillie et/ou en retrait de façon à coopérer avec des formes en retrait et/ou en saillie préformées dans la surface du chant de la lame adjacente sans retenue dans le sens perpendiculaire à l'axe longitudinal de façon à ce que les surfaces des chants desdites lames puissent être en contact avant clinchage. Plus simplement, il s'agit d'une préformation à des fins de mise en position de type mâle/femelle. [0023] Plus précisément, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, au moins un chant d'une lame est préformé de deux nervures longitudinales venant coopérer avec deux rainures longitudinales, la profondeur des rainures et la hauteur des nervures autorisant le contact des surfaces dont elles sont issues à des fins de collage et de clinchage. Cette liaison nervure/rainure participe à un meilleur positionnement entre les chants des lames. [0024] Afin de compléter le clinchagc qui est réalisé aux seules extrémités, le procédé comprend une opération de dépose d'une couche de colle sur au moins un chant longitudinal avant assemblage des lames par clinchagc. [0025] TI n'y a donc plus de jeu fonctionnel entre les lames du fait de la présence du joint de colle. En outre, une colle garantit le contact des chants sur toute la longueur. TI n'y a donc plus nécessité de faire traverser la partie centrale par une tige filetée pour éviter un phénomène de vibration sur les tabliers de portail de grande longueur. Le clinchage assure non seulement le maintien des lames entre elles mais également le maintien des lames durant la polymérisation de la colle. Cette polymérisation peut être réalisée à chaud ou à froid. De plus, la colle peut être posée en plusieurs étapes et être différente selon les étapes. [0026] Ainsi, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, au moins deux types de colle sont posés : [0027] - un premier type à polymérisation rapide, afin de garantir la tenue des lames entre elles durant la fabrication du panneau, [0028] - un deuxième type à polymérisation plus lente destinée à garantir la tenue des lames entre elles durant l'utilisation du panneau de profilés. [0029] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la couche de colle est posée entre lesdites deux nervures longitudinales et/ou entre les deux rainures longitudinales correspondantes. [0030] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les parties venant coopérer ensemble sont dimensionnées de façon à définir un volume d'accueil de la colle inférieur au volume de colle posé de sorte que, lors de l'assemblage, le volume de la couche de colle flue au-delà des surfaces sur lesquelles elle est posée. Cette caractéristique permet de disposer d'un joint de colle présentant une géométrie adaptée aux contraintes susceptibles d'être soumises aux lames. [0031] Ainsi, il est connu que ce type de colle présente une résistance supérieure à une contrainte à l'arrachement, des joints de colle disposés verticalement pour un panneau vertical doivent donc être privilégiés. [0032] Ainsi, une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la couche de colle est posée sur les faces disposées en vis-à-vis desdites deux nervures. [0033] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la surface de chant disposée entre chaque rainure et venant se positionner entre les saillies, est préformée de façon à venir en appui contre le volume de la couche de colle posée sur les faces disposées en vis-à-vis des saillies de sorte que ladite colle flue au-delà de la surface des faces disposées en vis-à-vis des dites saillies et vienne s'introduire dans les rainures. [0034] Néanmoins, afin de résister à toute contrainte et de ne pas changer de mode de fa- brication selon l'orientation des lames, les géométries des chants venant en contact sont étudiées soit pour accueillir la colle dans des plans différents lors de la pose du joint de colle, soit de permettre le fluage du volume de colle posé d'un premier plan vers un autre plan lors de l'assemblage. [0035] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la surface de chant disposée entre chaque rainure présente une hauteur différente de celle des parties de chant restantes de sorte qu'une fois en appui sur la surface de chant disposée entre les saillies, ces dernières ne sont pas en appui contre le fond des rainures, ce qui facilite le fluage. [0036] Selon un mode de réalisation préféré, deux points de clinchage sont réalisés à chaque extrémité des chants longitudinaux assemblés. [0037] Associée au clinchage, le procédé de l'invention comprend une opération de poinçonnage à chaque extrémité des chants longitudinaux assemblés pour obtenir un orifice traversant lesdits chants longitudinaux de deux lames adjacentes. Cet orifice va permettre la mise en position d'un élément assemblage pour les bords du panneau. Un même bras robotisé coopérant avec les outils adéquats peut mettre en oeuvre le clinchage et le poinçonnage. [0038] Ainsi, le procédé est en outre remarquable en ce qu'il comprend le positionnement d'un module de retenue de profilés de bords de panneau sur les extrémités des lames, le module de retenue comprenant : [0039] - d'une part, deux projections formant pince venant pincer les extrémités des chants assemblés, [0040] - d'autre part, une partie plane perpendiculaire auxdites projections et avec laquelle coopère par glissement un profilé de bord préformé à cet effet. [0041] On comprend que cette caractéristique participe à un des objectifs de l'invention qui est de proposer un panneau sans vis d'assemblage et donc sans les opérations nécessaires à leur mise en oeuvre. [0042] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les ex- trémités libres de ladite pince sont préformées d'une forme en saillie venant coopérer avec l'orifice poinçonné pour former un assemblage par clip. [0043] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le poinçonnage est mis en oeuvre à partir d'une côte liée au milieu théorique de la lame. Cette caractéristique a pour conséquence de ne pas tenir compte des aléas des longueurs des lames en sortie de chaîne de fabrication. Ainsi, le module de retenue présente sa partie plane perpendiculaire coplanaire avec les autres modules de retenue. De plus, en prévoyant pour profil pour le profilé de hord en U avec de grandes branches latérales, une telle caractéristique a pour avantage de ne pas devoir mettre à la longueur les lames. [0044] Pour cette raison additionnelle, les lames et donc le panneau de profilés obtenu présentent un coût inférieur à celui des moyens de l'art antérieur. [0045] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ledit profilé de bord en U est collé au hord du panneau de profilés. Cette solution de fixation est une alternative à celle précédemment décrite ou vient en complément à cette dernière. Afin d'optimiser cette solution collée, le profilé en U est préformé de façon à présenter un renflement en extrémité distale des branches du U pour former un écartement correspondant à l'épaisseur des lames, la colle étant posée sur la surface interne des branches disposées entre la base du U et ledit renflement, l'écartement entre lesdites surfaces internes étant supérieur à l'épaisseur desdites lames afin d'accueillir ladite colle. En prévoyant une profondeur de U suffisamment importante, il n'est pas nécessaire de mettre à la longueur les profilés de lames comme pour la caractéristique précédente exploitant un module de retenue. [0046] Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la surface de chant disposée entre chaque rainure présente une hauteur différente de celle des parties de chant restantes de sorte qu'une fois en appui sur la surface de chant disposée entre les saillies, les faces des lames ne soient pas jointives et autorisent l'accueil dans l'espace longitudinal inter-lames créé d'un élément de décor venant par l'extérieur s'introduire dans ledit espace. Le maintien en position peut être mis en oeuvre par frottement et/ou par collage. [0047] L'invention concerne également le panneau de profilés, le vantail obtenu selon les caractéristiques du procédé ci-dessus décrit, caractéristiques prises ensemble, séparément ou en association par groupe. 6 100481 Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le panneau de profilé ou vantail obtenu selon le procédé de fabrication est remarquable en ce qu'il comprend une pluralité de lames creuses profilées en aluminium dont les chants préformés de formes complémentaires sont assemblés par clinchage et par collage. [0049] Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation d'un procédé de réalisation d'un vantail de portail et un vantail ainsi obtenu conformes à l'invention. Brève description des dessins [0050] [fig.1] est un dessin schématique d'une vue de face d'un portail équipé de deux vantaux conformes à l'invention; [0051] [fig.2] est un dessin schématique d'une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une lame formant le vantail ; [0052] [fig.3] est un dessin schématique d'une vue partielle en perspective de l'assemblage de trois lames ; [0053] [fig.4] est un dessin schématique d'une vue partielle en perspective éclatée des ex- trémités clinchées de deux lames auxquelles vient se fixer un module de retenue; [0054] [fig.5] est un dessin schématique d'une vue partielle en perspective éclatée de l'assemblage de l'ensemble des lames formant le tablier du portail ; [0055] [fig.6] est un dessin schématique d'une vue partielle d'un montant d'encadrement du vantail ; [0056] [fig.7] est un dessin schématique d'une vue en coupe du montant de la [Fig.6] coopérant avec un module de retenue ; [0057] [fig.8] est un dessin schématique d'une vue en perspective d'un module de retenue seul ; [0058] [fig.9] est un dessin schématique d'une vue partielle en perspective éclatée de la lame basse accueillant un galet de roulement ; [0059] La [fig.10] est un dessin schématique d'une vue partielle de profil du détail des chants des lames à assembler selon un autre mode de réalisation ; [0060] La [fig.11] est un dessin schématique d'une vue partielle de profil des chants de la [Fig.10] en position assemblée ; [0061] La [fig.12] est un dessin schématique d'une vue partielle des chants de la [Fig.10] assemblés et accueillant des éléments de décoration ; [0062] La [fig.13] est un dessin schématique d'une vue de dessus partielle d'une extrémité de lame et d'un bord selon un autre mode de réalisation. [0063] DESCRIPTION DES MODES PRÉFÉRÉS DE RÉALISATION 7 [0064] Comme illustré sur le dessin de la figure 1, le portail référencé P dans son ensemble est du type à battant pivotant et formé de deux vantaux mobiles en rotation. [0065] Ces vantaux de portail P comprennent une pluralité de lames profilées creuses 100 en aluminium disposées horizontalement l'une sur l'autre dans un même plan vertical en étant assemblées par leur chant. Un encadrement 200 comprenant des traverses et des montants vient compléter l'assemblage sur les bords verticaux latéraux et sur les bords horizontaux haut et bas de l'assemblage formé par les lames 100. [0066] Comme illustré sur le dessin de la figure 2, le profilé de la lame 100 adopte la forme d'un rectangle vertical dont les petits côtés horizontaux inférieur 110 et supérieur 120 sont les chants de la lame 100 et dont les grands côtés verticaux 130 et 140 sont les faces verticales visibles formant les parois verticales du vantail. [0067] Les lames 100 s'assemblent l'une sur l'autre au niveau de leurs chants. [0068] Pour assurer une mise en position, le chant longitudinal supérieur constitué par le côté supérieur 120 est préformé de deux rainures parallèles longitudinales 121 et 122 alors que le chant longitudinal inférieur constitué par le côté inférieur 110 est préformé de deux nervures parallèles longitudinales 111 et 112 d'écartement et de hauteur adaptés pour collaborer avec les nervures de la lame adjacente. Ces formes en saillie et en retrait ne constituent pas une retenue verticale et autorisent donc un empilement. [0069] Une cloison interne 150 vient entretoiser les grands côtés verticaux 130 et 140. [0070] Selon le mode de réalisation préféré mais non limitatif illustré, la surface 123 du bord inférieur 110 située entre les deux rainures 121 et 122 est en saillie au rapport au reste de la surface du chant de sorte qu'une fois la surface 123 en appui sur la surface 113 située entre les nervures 112 et II 1 de la lame adjacente, les bords des chants ne soient pas recouverts par les bords du chant de la lame adjacente. Un espacement horizontal est alors visible entre les lames formant le vantail. [0071] Comme illustrées sur le dessin de la figure 3, ces surfaces 113 et/ou 123 sont celles qui reçoivent un cordon de colle C qui reste enfermé entre les nervures une fois les lames 100 empilées. [0072] Comme illustrées sur le dessin de la figure 4, les deux lames 100 sont assemblées par un clinchage en deux points 310 et 320 de leur chant venant en contact au niveau des surfaces 113 et 123. C'est une pince de clinchage (non illustrée) qui vient assurer la déformation nécessaire aux deux extrémités des lames 100. [0073] On comprend que ce mode d'assemblage facilite l'automatisation des opérations. L'empilement, la pose du cordon de colle C et le clinchage peuvent ainsi être réalisés sur une chaîne de montage automatisée. [0074] Simultanément ou en complément à l'opération de clinchage, une opération de poinçonnage vient percer un trou traversant 330 dans les surfaces clinchées, ce trou traversant 330 va servir à positionner à intervalle régulier (cf figure 5) des modules de 8 retenue 400 des montants 500 (cf. figures 6 et 7) formant l'encadrement. Cette retenue des montants 500 sur les extrémités des lames 100 est donc mise en oeuvre sans vissage. [0075] Comme illustré sur les dessins des figures 4 et 8, le module de retenue 400 comprend : [0076] - d'une part, deux projections horizontales 410 et 420 formant pince venant pincer les extrémités des chants clinchés, [0077] - d'autre part, une partie plane 430 perpendiculaire auxdites projections 410 et 420 et avec laquelle coopère par glissement le profilé du montant 500. Pour ce faire comme illustré sur le dessin de la figure 7, ledit profilé 500 est préformé d'une zone de retenue 510 formant glissière pour ladite portion 430 du module de retenue 400. Afin de proposer un positionnement précis du module de retenue 400 dans le montant 500 ce dernier est percé à intervalle régulier dans le fond de la zone de retenue 510 d'une forme concave 511 avec laquelle coopère une forme convexe correspondante 440 montée sur une partie élastique pour autoriser le glissement du module de retenue 400 dans la zone de retenue 510 et son arrêt en position lorsque la forme convexe 440 vient se positionner dans la forme concave 511. [0078] En outre, les extrémités libres des projections 410 et 420 de ladite pince sont préformées d'une forme en saillie venant coopérer avec l'orifice 330 poinçonné pour former un assemblage par clip. [0079] Comme illustré sur le dessin de la figure 5, trois modules de retenue 400 viennent assurer la fixation d'un montant 500 sur chaque côté du vantail. [0080] Comme illustré sur le dessin de la figure 7, le montant 500 présente un profil lui permettant de s'engager sur une grande profondeur sur les extrémités des lames 100. Cette caractéristique permet de prendre en compte les variations de longueur des lames et évite une opération de mise en longueur. [0081] Comme illustrée sur le dessin de la figure 9, la lame 100 située en bas du vantail fait l'objet d'une opération supplémentaire d'usinage afin de créer les ouvertures 160 nécessaires à l'accueil de roulettes 600. [0082] Les dessins des figures 10 à 13 illustrent un autre mode de réalisation du procédé et du vantail optimisé pour mettre en oeuvre le collage il vient en complément du clinchage déjà décrit. [0083] Ainsi, comme illustré sur le dessin de la figure IO, le joint de colle C' est posé sur les faces disposées en vis-à-vis des deux nervures verticales longitudinales 1 1 l' et 112'. Cette caractéristique permet de disposer d'un joint de colle présentant une orientation la plus adaptée aux contraintes susceptibles d'être soumises aux lames. [0084] Afin de circonscrire le joint de colle C' sur une certaine épaisseur avant assemblage, la surface 110' est en outre préformée de deux petites saillies 114' et 115' disposées à 9 une distance des grandes saillies 112' et 111' afin de retenir latéralement la hase des joints de colle C' posés sur les faces en vis-à-vis desdites grandes saillies. [0085] Comme illustrées, les parties venant coopérer ensemble sont dimensionnées de façon à définir un volume d'accueil de la colle inférieur au volume de colle posé de sorte que, lors de l'assemblage comme illustré sur le dessin de la figure 11, le volume du joint de colle flue au-delà des surfaces sur lesquelles il est posé. [0086] Pour autoriser ce fluage de la colle, la surface de chant 120' disposée entre les rainures 121' et 122' présente une hauteur différente de celle des parties de chant restantes de sorte qu'une fois en appui sur la surface de chant 110' disposée entre les saillies 111' et 112', ces dernières ne sont pas en appui contre le fond des rainures laissant ainsi passer la colle. Cette différence de hauteur permet également de créer un espace longitudinal E sur les deux faces du vantail. La paroi extérieure des rainures empêche la colle de fluer vers l'extérieur. [0087] Pour participer à ce fluage de la colle, la surface 120' disposée entre les rainures 121' et 122' et venant en appui contre la surface 110' est préformée d'arêtes en saillie 124' et 125' venant lors de l'assemblage dans le volume occupé par les joints de colle C'. [0088] Afin de retenir la colle, le fond des rainures 121' et 122' est préformé d'au moins une gorge de dégagement constituant un volume de retenue pendant la polymérisation de la colle ayant fluée jusqu'au fond des rainures. [0089] Comme illustré sur le dessin de la figure 12, l'espace E est une rainure longitudinale disposée sur chaque face du vantail entre chaque lame susceptible de recevoir un élément de décoration ici une barrette B adoptant un profil en T dont la barre centrale est accueillie dans l'espace E et peut être retenue par frottement et/ou par collage. [0090] Comme illustré sur le dessin de la figure 13, en complément ou en alternative de la fixation illustrée par les dessin des figures 4 à 8, le profilé de bord en U 500' est collé au bord du panneau de profilés formé par les lames 100. Le profilé en U 500' est préformé de façon à présenter un renflement 510' en extrémité distale des branches du U pour former un écartement correspondant à l'épaisseur des lames 100, la colle C - étant posée sur la surface interne des branches disposées entre la base du U 520' et ledit renflement 510', l'écartement entre desdites surfaces internes étant supérieur à l'épaisseur desdites lames afin d'accueillir ladite colle La profondeur de ce profil en U est définie de sorte qu'il puisse être installé malgré les variations de longueur des lames profilées et pour couvrir les éventuels défauts des extrémités. Aucune mise en longueur n'est donc nécessaire. [0091] On comprend que le panneau de profilés et son procédé de fabrication, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés aux exemples ci-dessus, sans pour autant sortir du cache de l' invention. 11 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]