PROFILE COMPLEXE CONSTITUE D'UN PROFILE METALLIQUE ENROBE D'UN FEUILLARD METALLIQUE.

La présente invention concerne un profilé complexe constitué d'un profilé métallique enrobé d'une bande métallique.

L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un tel profilé complexe .

L'invention concerne encore un dispositif de mise en œuvre de ce procédé .

La présente invention entre dans le domaine de la menuiserie du bâtiment .

L'invention concerne plus particulièrement les profilés utilisés comme accessoires dans le second œuvre du bâtiment.

Ces profilés sont en général destinés à être utilisés comme accessoires à la pose de parquet flottant, ou comme éléments de jonction entre des éléments de sol et/ou de murs, comme des barres de seuil, des nez de marche, des plinthes, ou analogues.

D'autres applications concernent des fermetures pour le bâtiment: portes, fenêtres, volets, vérandas, clôtures ou similaire, ainsi que tous les domaines où des profilés présentent un intérêt en tant que pièces de sécurité ou de jonction : goulottes électriques, arrêts de carrelages, ou encore en tant qu'éléments de décor.

II est connu d'utiliser des profilés en alliage d'aluminium, ou en matière plastique, voire en bois, revêtus de films en papier ou en matière plastique, sur des lignes d'enrobage. Ces revêtements offrent un grand choix de décors .

Toutefois ces profilés, conçus à usage domestique, s'adaptent

mal à un usage professionnel intensif.

La confection de profilés métalliques, en métaux ou alliages d'aluminium, laiton ou analogues, apporte une première réponse à ce problème de résistance . Néanmoins de tels profilés en matériaux de faible dureté superficielle sont sensibles aux rayures, et leur surface se dégrade rapidement, quand ils sont soumis à un trafic intense .

II existe une forte demande du marché pour des profilés en acier inoxydable, qui présenteraient, outre un aspect parfait, une bonne résistance à la fois à la corrosion, aux rayures et aux impacts , et répondraient aux contraintes sanitaires propres aux milieux hospitaliers ou encore de l'industrie agro- alimentaire.

La fabrication de profilés métalliques dans la masse a tenté de répondre à ce besoin. Ces profilés sont coûteux en raison des coûts de matière , et des outillages de filage . En outre les formes particulières de tels profilés comportent d' importantes différences de section, ainsi que des rayons de courbure très faibles, voire des profils à angles vifs, ce rend leur élaboration par tréfilage très problématique . Les tensions internes trop disparates se traduisent par des criques ou autres défauts qui rendent le profilé impropre à son utilisation. Enfin, le délai d'élaboration des outillages ne permet pas une réactivité à un besoin du marché .

Il a encore été imaginé de rapporter un profilé métallique de résistance appropriée, sur une structure telle qu'un autre profilé, notamment métallique, par vissage, soudure, rivetage ou autre moyen de fixation mécanique de coût élevé .

On notera, encore, que l'enrobage d'un profilé avec un film sur une ligne d' enrobage est une opération difficile , en raison de la multiplicité de problèmes techniques : préparation des

surfaces, tension du film, température, hygrométrie, régulation de la quantité d' adhésif et des moyens de formage et d'application, entre autres, et qu'il faut résoudre simultanément sous peine de défauts d'adhérence ou d'aspect, tels que bulles d'air, fripage, déchirure, ou autres, qui rendent le produit impropre à toute utilisation.

L'homme du métier, confronté depuis une vingtaine d'années au besoin du marché en profilés à surface métallique dure, et en raison des problèmes existants pour l'enrobage avec des films réputés faciles à travailler, a été dissuadé de tout essai d'enrobage en continu de profilés avec un feuillard métallique en matériau dur d'une épaisseur suffisante pour répondre aux contraintes de service .

On connait, par le document BE 699 571 A un profilé complexe, métal sur métal, obtenu par ajustement étroit. Ceci ne garantit pas une adhérence parfaite en tout point . De plus , le procédé que décrit ce document n'est applicable qu'à certains profils très particuliers de profilés en aluminium comportant des ouvertures latérales, c'est-à-dire des gorges dans lesquelles un feuillard peut être serti, ce qui en limite considérablement le champ d' application .

Un autre document GB 2 037 626 A imagine d'introduire un adhésif, ou un ruban adhésif double face entre le profilé et le feuillard. Là non plus, aucune garantie d'adhérence n'est à attendre .

En somme, l'art antérieur ne propose que des solutions dans lesquelles l'adhérence du feuillard au profilé n'est pas, ou est mal garantie, ce qui est incompatible avec des applications en menuiserie du bâtiment, où les profilés sont soumis à de rudes contraintes de service. On constate que, faute de garantie d'adhérence, aucun profilé métallique enrobé d'une bande métallique n'est proposé sur le marché.

Aussi la présente invention vient en contradiction avec les préjugés de l'homme du métier, en proposant un profilé complexe constitué d'un profilé métallique enrobé d'une bande métallique, avec une adhérence parfaite de l'un par rapport à l'autre.

L ' invention concerne encore un procédé avantageux pour la fabrication de tels profilés enrobés avec un feuillard métallique.

La fabrication en continu de tels profilés avec enrobage d'une feuille métallique impose qu'à l'issue il soit nécessaire d'assurer une découpe propre à chaque extrémité du profilé.

La découpe par cisaillement usuellement mise en œuvre dans le cas d'enrobage de profilés par du film plastique ne peut absolument pas convenir. S'il existe des solutions manuelles, la présente invention répond de façon avantageuse aux nécessités d'un process automatisé et d'une fabrication en continu .

La solution selon l'invention a su répondre au problème en ménageant entre les tronçons de profilés un espacement suffisant pour permettre la mise en œuvre de moyens de découpe, notamment par fraisage .

L'invention consiste encore dans la conception d'un dispositif adéquat pour l'exécution de cette opération de découpe.

A cet effet, l'invention concerne un profilé complexe constitué d'un profilé métallique enrobé d'un feuillard métallique, caractérisé par le fait que ledit feuillard métallique a une dureté superficielle supérieure à celle dudit profilé, et que ledit feuillard adhère audit profilé en tout point d' une des faces dudit feuillard.

L'invention concerne encore un procédé d'enrobage de tronçons de profilés consistant, sur une ligne de fabrication, à :

- acheminer successivement et les uns derrière les autres lesdits tronçons de profilés ,

à appliquer successivement sur ces tronçons de profilé, éventuellement après conformage, une bande continue d'un matériau d'enrobage en vue de son collage sur chaque tronçon de profilé, pour l'enrober sur la ou les faces à revêtir,

caractérisé par le fait que :

- on effectue l'acheminement desdits tronçons de profilés les uns derrière les autres avec un espacement entre eux,

- après adhésion, on repère les extrémités respectivement amont et aval de deux tronçons successifs,

- on procède, à ces deux extrémités, respectivement amont et aval, à deux opérations de coupe distinctes, tenant compte de l'espacement entre lesdits tronçons de profilé.

Selon une caractéristique de l'invention, on choisit pour ladite bande continue un feuillard métallique .

Selon une caractéristique de l'invention, on choisit pour ledit feuillard métallique de l'acier inoxydable.

L'invention concerne encore un dispositif de mise en œuvre de ce procédé, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de détection conçus aptes à repérer la première aval ou/et la deuxième amont extrémité de chaque tronçon de profilé, et des moyens de découpe à double coupe .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles :

- la figure 1 représente de façon schématisée, un logigramme du procédé selon l'invention ;

- la figure 2 représente, de façon schématisée, partielle, et en élévation, un dispositif de mise en œuvre du procédé selon

1' invention .

L'invention concerne un profilé complexe 1 constitué d'un tronçon de profilé 2 , préférentiellement sous la forme d' un alliage métallique, et en particulier en alliage d'aluminium, enrobé d'un feuillard métallique 3, en particulier pour le domaine du second œuvre du bâtiment.

De façon innovante, le feuillard métallique 3 a une dureté superficielle supérieure à celle du profilé 2 qu'il entoure. Ce feuillard 3 , qui comporte deux faces principales correspondant à ses plus grandes surfaces latérales , est fixé au profilé 2 de façon à adhérer en tout point d' une de ces deux faces à ce profilé .

L'invention concerne un procédé de fabrication de tels profilés 1 enrobés avec un feuillard métallique . Selon ce procédé :

- on achemine successivement et les uns derrière les autres des tronçons de profilés 2 pré-découpés, sous l'action de moyens d' aménage,

- on applique successivement sur ces tronçons de profilés 2, éventuellement après conformage 200 sous l'action de moyens de formage, une bande continue 5 d'un matériau d'enrobage en vue de son collage sur chaque tronçon de profilé 2, pour l'enrober

sur la ou les faces du profilé 2 à revêtir, au moins sur une portion de sa périphérie, sous l'action de moyens d' application .

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, on effectue l'acheminement 400 de ces tronçons de profilés 2 les uns derrière les autres en générant 500 un espacement entre eux.

On choisit cet espacement suffisant pour permettre la mise en œuvre de moyens de découpe , notamment par fraisage . Et on règle cet espacement, au niveau de l'alimentation des profilés, dans le cas préféré de fraisage par fraises-scies, à une valeur au moins égale au total des épaisseurs des fraises-scies utilisées.

De façon préférée, l'enrobage comporte un formage de la bande continue 5 autour du tronçon de profilé 2 , et concerne l'enrobage de plusieurs faces du tronçon de profilé 2 à revêtir .

La mise en œuvre de feuillard métallique est délicate, au niveau d'un cycle d'enrobage, notamment en phase de réglage. Les méthodes usuelles d' enrobage de profilés par des films plastiques permettent des interventions aisées en cours de réglage ou de production, lors de constat d'aléas comme des défauts sur des profilés ou analogue : en effet, il est alors toujours facile de couper le film utilisé pour l'enrobage, pour toute intervention, ou pour un simple échange de bobine. On comprend qu'il en est tout à fait autrement dans le cas d'un feuillard métallique .

Il a donc été imaginé, dans le cadre de l'invention, d'intercaler sur le circuit d'alimentation en feuillard métallique pour l'enrobage du profilé, des moyens mobiles de coupe du feuillard 3 avant son encollage, conçus aptes à

effectuer une coupe perpendiculaire à sa direction d' avance et de façon synchrone à celle-ci un dispositif de coupe, de façon à pouvoir couper le feuillard avant l'opération d'encollage.

De façon préférée, un chariot mobile, par exemple sur des glissières à billes, permet de suivre la direction d'avance du feuillard. Sur ce chariot mobile, un coulisseau oblique, notamment perpendiculaire à cette direction d'avance, permet de mouvoir un organe de coupe vers le feuillard. De façon préférée, cet organe de coupe peut prendre la forme d'une lame, notamment à pointe triangulaire . Une platine faisant office de contre-lame peut, encore, être disposée dans le prolongement du plan de coupe, de l'autre côté du feuillard. De façon préférée, le chariot mobile comporte encore un jeu de mâchoires permettant la préhension du feuillard pour assurer la synchronisation du mouvement de coupe avec l'avance du feuillard.

L'enrobage d'un profilé métallique 2 par une bande continue 5 constituée, selon l'invention, par un feuillard métallique 3, notamment d'acier inoxydable dans l'application préférée de l'invention, pose des problèmes nouveaux, en comparaison de l'enrobage d'un profilé avec un film quelconque.

Le problème principal est celui de la séparation des tronçons de profilés revêtus .

En effet, les procédés usuels de séparation de profilés enrobés avec des films en matière plastique ou analogue , comme la coupe à la volée ou la coupe avec lame et contre-lame, sont absolument inutilisables. D'une part, l'épaisseur et la résistance au cisaillement du feuillard métallique 3 nécessitent la mise en œuvre de moyens de découpe particuliers relevant de l'usinage des métaux, surtout dans le cas préféré d'utilisation d'un feuillard en acier inoxydable. D'autre part, le positionnement relatif, par rapport à la bande continue 5,

des tronçons de profilés 2 successifs, postérieurement à l'adhésion, est irrégulier, en raison de la possibilité de glissement relatif entre le tronçon de profilé 2 et la bande continue 5 avant immobilisation complète . Deux tronçons de profilé successifs 2A, 2B, sont couramment séparés par une distance variable qui peut être aussi bien de quelques millimètres ou de quelques dizaines de millimètres .

La mise au point des opérations de découpe nécessite donc la mise en œuvre d'un procédé et de moyens particuliers.

Il est donc nécessaire de procéder à une coupe au niveau de chaque extrémité de chaque tronçon de profilé 2 , la première aval 6 comme la deuxième amont 7 , de façon à séparer de la bande continue 5 le tronçon revêtu 1.

Il s'agit donc d'effectuer la coupe d'un profilé en mouvement en continu sur une ligne de fabrication 4 dans un process automatisé, sans interrompre l'avance de cette ligne 4, après achèvement de l'enrobage et de l'application 600 de la bande continue 5 sur les tronçons de profilés 2, et adhésion complète .

Pour résoudre ce problème nouveau, l'invention met en œuvre 800 des moyens de découpe 10, qui sont du type à double coupe, conçus pour effectuer les découpes au vol .

Ces moyens de découpe 10 comportent des moyens de détection, constitués de moyens de détection aval 8 et amont 9, qui sont aptes à repérer l'extrémité aval 6 ou/et amont 7 de chaque tronçon de profilé 2. Dans l'application préférée, tel que visible sur la figure 2 , les moyens de détection aval 8 et amont 9 repèrent les extrémités respectivement aval 6A et amont 7B de deux tronçons successifs 2A, 2B. Ces moyens de détection 8, 9, vont permettre de procéder, à ces deux extrémités, à deux opérations de coupe distinctes, tenant compte de l'espacement

entre lesdits tronçons de profilé 2A et 2B.

Les moyens de détection aval 8 et amont 9 transmettent, en temps réel, la position des extrémités 6A et 7B à des moyens de commande et de gestion 15. Ces derniers gèrent les mouvements d'au moins deux équipages de coupe, aval 11 et amont 12, qui sont mobiles selon la direction longitudinale D d'avance des tronçons de profilé 2, et l'un par rapport à l'autre, pour les synchroniser chacun avec le tronçon de profilé concerné 2A, 2B, au moment de chaque opération de coupe .

Dans une application préférée, les moyens de détection 8, 9, sont constitués par des cellules photo-électriques , ou analogue, et les moyens de commande et de gestion 15 par un automate programmable, ou similaire.

Les équipages de coupe aval 11 et amont 12 peuvent être conçus mobiles selon au moins une direction de coupe C, de préférence orthogonale à celle de déplacement du profilé, ou encore comporter des organes de coupe présentant cette mobilité .

En somme, les moyens de commande et de gestion 15 sont conçus pour commander les déplacements des différents équipages 11, 12 , et organes mobiles de coupe selon les différentes directions D, C. Ils gèrent l'écartement longitudinal des équipages mobiles de coupe 11, 12, en fonction de l'espacement réel des tronçons de profilés consécutifs 2A, 2B, déterminé par les moyens de détection 8 , 9.

De façon préférée mais non limitative, ces moyens de découpe sont regroupés sur un dispositif de découpe unique.

Ce dispositif de découpe est alors conçu mobile, sous l'effet de moyens de motorisation 18 commandés par les moyens de commande et de gestion 15, parallèlement à la direction longitudinale D, et est de préférence constitué par un chariot

16 coopérant avec des moyens de guidage 17 selon cette direction. Il est ainsi rendu apte à suivre chaque profilé dans son avance vers la sortie de la ligne de fabrication, ainsi qu'à revenir en amont pour suivre le profilé qui lui succède.

Dans un mode préféré de réalisation, tel que visible sur la figure 2, chaque équipage de coupe 11, 12 mobile comporte des moyens d' entraînement, tel un moteur électrique ou analogue, d'un organe de coupe 20, tel qu'une fraise-scie.

Les moyens de commande et de gestion 15 positionnent un équipage de coupe aval 11 de façon à ce que son organe de coupe 20 vienne en concordance avec l'extrémité aval 6A d'un premier profilé 2A de façon à permettre l'arasement de la bande continue 5 de feuillard métallique 3 au droit de cette extrémité 6A.

Des moyens d'ablocage aval 13, solidaires en translation longitudinale dudit équipage mobile de coupe 11, sont alors actionnés de façon à maintenir ce tronçon de profilé 2A pendant 1' opération de coupe .

De préférence simultanément, les moyens de commande et de gestion 15 positionnent longitudinalement un équipage mobile de coupe amont 12 façon à ce que son organe de coupe 20 vienne en concordance avec l'extrémité amont 7B du tronçon de profilé 2B adjacent en amont au premier tronçon de profilé 2A plus en aval .

De façon similaire, des moyens d'ablocage amont 14, solidaires en translation longitudinale de l'équipage mobile de coupe amont 12 , sont actionnés de façon à maintenir le tronçon de profilé 2B pendant l'opération de coupe.

Après exécution des deux coupes, les moyens d'ablocage aval 13 libèrent ensuite le profilé le plus en aval 2A, pour autoriser

son convoyage vers une station de sortie, notamment de contrôle et d'emballage, ces dernières opérations étant de préférence effectuées en continu.

Après libération complète des moyens d' ablocage aval 13 et amont 14 , les moyens de commande et de gestion 15 impriment aux équipages de coupe mobiles aval 11 et amont 12, ou au chariot 16 qui les supporte, un ordre de mouvement de translation de sens contraire à celui du profilé , de façon à les ramener les moyens de découpe 10 dans une position plus en amont, et à les rendre apte à une nouvelle opération de découpe .

On comprend qu'il est possible d'individualiser les mouvements de chaque équipage mobile de coupe aval 11 ou amont 12 selon la direction de coupe C et selon la direction longitudinale D. Dans un souci de simplification de commande et de maintenance, les mouvements sont avantageusement couplés quand c'est possible. Dans le mode de réalisation tel que visible sur la figure 2 , les mouvements des deux équipages mobiles de coupe aval 11 ou amont 12 selon la direction de coupe C sont combinés , ce qui permet de réduire le nombre de composants .

Pour la propreté de la ligne, chaque équipage mobile de coupe 11, 12, est avantageusement entouré par un carter 19, conçu apte à être raccordé à des moyens d'aspiration de vapeurs, poussières, et copeaux, voire chutes de feuillard, résultant des opérations de coupe . On comprend que dans le mode particulier de réalisation où deux équipages mobiles de coupe 11, 12 sont embarqués sur un même chariot 16, ce dernier comporte avantageusement un tel carter 19 unique, dont il est solidaire .

Cette disposition permet de conserver une ligne de fabrication

4 compacte et assez courte, car elle permet, pendant l'avance d'un tronçon de profilé 2 dont la première extrémité aval 6 vient d'être coupée, le retour rapide dans leur position amont

des moyens de découpe 10 pour la double coupe de son extrémité amont 7 ainsi que de l'extrémité aval du tronçon de profilé qui le suit. Elle présente, en outre, l'avantage de permettre le panachage de tronçons de profilés 2 de différentes longueurs sur la même ligne .

Naturellement il est encore imaginable, sans s'éloigner de l'esprit de la présente invention, d'utiliser un tel dispositif pour commander les équipages mobiles de coupe pour la coupe simultanée à l'extrémité aval et à l'extrémité amont d'un même tronçon de profilé. Dans ce cas, après adhésion de la bande 5 au tronçon de profilé 2 , on repère les extrémités aval 6A et amont 7A d'un même tronçon 2A, puis on procède, à ces deux extrémités, aval 6A et amont 7A, à deux opérations de coupe distinctes, tenant compte de l'espacement entre elles et de la position du tronçon 2A.

On effectue enfin, après la découpe 900, d'une part en aval l'évacuation 920 de chaque tronçon de profilé complexe 1 terminé et découpé, et d'autre part l'évacuation 910 des chutes de bande continue 5 et des déchets provenant des opérations de découpe. L'évacuation des tronçons de profilé 1 terminés peut se faire de différentes façons, dans la direction D tel que visible sur la figure 2, ou transversalement, ou autre.

On notera que les moyens de découpe 10 présentent une polyvalence qui permet leur transformation aisée pour une autre utilisation telle qu'une coupe en continu, par exemple de produit issu de tréfilage, par la mise en œuvre d'un seul des équipages mobiles de coupe 11, 12.

Les moyens de découpe 10 selon l'invention sont de préférence conçus amovibles , et comportent alors des moyens de repérage et de fixation par rapport à une référence machine, de manière à permettre la libération de la ligne d'enrobage de profilé pour d'autres applications, ainsi que le déplacement de ces moyens

de découpe 10 sur d'autres lignes d'enrobage, en fonction des productions à réaliser.

Outre ce problème principal de la coupe aux extrémités du tronçon de profilé, il existe d'autres problèmes spécifiques à la mise en œuvre d' un feuillard métallique 3 en tant que bande continue 5 d' enrobage .

Selon une caractéristique particulière de l'invention, on soumet, préalablement à son utilisation sur la ligne de fabrication, le feuillard en acier inoxydable à un traitement de réduction des tensions résiduelles de l'acier inoxydable.

La préparation superficielle des supports pour leur adhésion revêt une importance toute particulière. Un traitement de préparation 100, mécanique, ou/et chimique, est généralement nécessaire pour parvenir à la qualité de profilé enrobé recherchée .

Un traitement de préparation mécanique peut se faire en particulier par abrasion ou/et brossage, en continu, sur au moins l'une de ses faces, du feuillard ou/et du profilé.

Un traitement de préparation chimique peut notamment consister en un traitement pour l'ouverture des pores superficielles du matériau .

Des problèmes particuliers sont inhérents aux profilés à revêtir, et à leur mode d'obtention, en particulier par filage. On citera en particulier la présence de graphite dans les pores de profilés en aluminium, qui constitue une gêne considérable lors du collage, si une préparation adéquate pour l'élimination du graphite n'a pas été effectuée avant cette opération.

Le traitement de préparation peut comporter l'application d'un primaire .

II peut, encore, comporter un traitement thermique pour 1' évaporation des solvants après l'application d'un primaire si tel est le cas .

Tel que visible sur le logigramme de la figure 1, ces traitements de préparation 100 peuvent intervenir à différents stades du process, selon leur nature.

Pour le conformage 200 de la bande continue 5, les moyens de formage de la bande continue autour du profilé, ainsi que les moyens d'application de la bande continue 5 enrobée sur le tronçon de profilé 2, sont classiquement constitués de séquences de rouleaux, galets, fers plats et conformateurs divers. En raison de la résistance élevée du matériau à former, il peut être nécessaire de choisir un dimensionnement particulier, ou encore d'utiliser des moyens de pression tels que des vérins ou encore des moyens de rappel élastique, tels des ressorts .

De façon générale, il est difficile de procéder à l'enduction de colle du profilé en raison de sa forme, de ce fait on préfère procéder à l'enduction de la bande continue. Pour l'enduction 300 et le collage de la bande continue sur le profilé on utilise de préférence des moyens d' application de colle. Ces derniers sont notamment constitués de rouleaux ou de buses à lèvres, ou par des pistolets commandés en débit.

Des moyens d' application 600 maintiennent solidarisés la bande continue 5 et le profilé 2 pendant leur adhésion l'un à l'autre. En parallèle ou en aval de ces derniers, dans un mode de réalisation préféré, on ajoute des moyens de finition ou/et de séchage 700, qui peuvent notamment comporter des réglettes de calibrage ou d'appui, des moyens accélérateurs d'adhésion, notamment thermiques de chauffage ou/et de refroidissement, des moyens de dépose d'un film de protection, des moyens d'étiquetage, ou autre.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, le feuillard utilisé a une épaisseur comprise entre 50 et 200 microns , ces valeurs étant incluses .

De façon préférée mais non limitative , le matériau des tronçons de profilé est choisi dans un alliage d' aluminium ou/et de cuivre ou/et de zinc.

Le procédé tel que décrit ici s'applique aussi de façon particulièrement satisfaisante à l'enrobage de profilés non métalliques . Dans une application particulière , le mode opératoire a été appliqué à un profilé en matière plastique , préférentiellement en PVC, pour son enrobage avec un feuillard d'alliage d'aluminium d'épaisseur comprise entre 50 et 300 microns, préférentiellement entre 80 et 200 microns, et notamment à une valeur de 150 microns.