WO2012140386A2 - Futs de faible diametre et forte epaisseur - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal

Definitions

  • the present invention relates to drums and in particular metal drums of small diameter and thickness used as light poles or supports of overhead power lines.
  • the present invention also relates to a process for the manufacture of said drums.
  • a mast comprising a first shaft integral with a sole to a first end and a second barrel received in the space defined by the first barrel, characterized in that the first barrel is integral with a flange at a second end and in that the second barrel is integral with the sole at a first end and the flange at a second end.
  • the conjunction of these two barrels provides sufficient stiffness for a reduced diameter, but this type of construction requires complex production processes and expensive.
  • WO99 / 02779 discloses a polygonal was composed of a thin metal plate covered by thicker longitudinal strips. A space is left between each of its longitudinal strips. This space forms the edges of the east whereas the longitudinal bands form the faces of this one.
  • the barrel described is composed of several parts and not a single sheet which complicates its production and increases its cost.
  • the WO08 / 127168 discloses a polygonal was composed of a single metal sheet folded so that invaginations at the faces allow to increase the number of metal layers at this location. This complex structure is particularly difficult to produce.
  • DE297210U1 describes cylindrical drums whose wall thickness varies.
  • the object of the invention is to propose a new type of barrel and a preparation process which provide an economically advantageous solution to the problem. More particularly, the present invention provides drumsconstitués by folding plates of very high thicknesses, thus ensuring sufficient rigidity.
  • the present invention relates in particular to a barrel hollow polygonal section consisting of a single folded sheet remarkable in that the thickness of said metal shell is greater at the faces than at the edges of said barrel and in that the faces of said 5fût consist only of a single layer of said sheet.
  • said metal casing at the faces of said barrel is between 10 and 60 mm, even more preferably between 12 and 50 mm and quite preferably between 16 and 40 mm and the thickness of said metal shell at the edges of said barrel is between 1 and 20 mm and even more preferably between 5 and 10 mm.
  • the metal casing of the drum according to the invention can be made of all metals and alloys. According to a preferred embodiment of the invention, the metal casing is made of structural steel and, quite preferably, of structural steel.
  • the metal casing can also be covered in order to protect it from external aggression (physical, weather, etc.) and / or to improve its aesthetic appearance.
  • the metal casing may in particular be painted or galvanized, it
  • 25 may also be totally or partially dressed by a structure that is snapped onto the barrel according to the invention.
  • the barrel has an outer diameter of between 200 and 500 mm and more preferably between 300 and 400 mm.
  • outside diameter is meant the diameter of the circle in which is inscribed the section of the barrel according to the invention.
  • the outside diameter of the barrel according to the invention may be constant or variable. According to an embodiment preferred embodiment of the invention, the outer diameter at its base is larger than the outer diameter at its top.
  • the drum according to the invention has the advantage of being able to be obtained from a single sheet.
  • a sheet preferably of great thickness, is grooved 1 o ng i t udi n a 1 ee n t.
  • the number of grooves to be made depends on the nature of the keg that it is desired to obtain.
  • a hexagonal shaped barrel is produced from sheet metal iodine comprising five longitudinal grooves, a square section barrel from a sheet comprising three longitudinal grooves. Then, the sheet is folded at said longitudinal grooves so that the longitudinal edges of said plate are in contact with each other.
  • the drum according to the invention consists of a single folded sheet whose songs
  • the present invention also relates to a method for producing a drum, consisting of a single sheet, according to the invention, comprising the steps of:
  • said method will preferably also comprise a step consisting in producing
  • the method according to the invention further comprises a step of galvanizing the barrel obtained by the method.
  • the longitudinal edges are joined together by welding.
  • FIGS. 1 to 5 Various embodiments of the invention are illustrated in FIGS. 1 to 5. The ratings are purely indicative.
  • Figure 1 shows the section of a drum according to
  • FIG. 2 shows a view from above and two side views of a sheet that can be used to produce the drum described in FIG.
  • Figure 3 shows the section of a drum according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a view from above and two side views of a plate that can be used to produce the barrel described in FIG.
  • Figure 5 shows the section of a drum according to another embodiment of the invention.
  • the barrel (1) of hexagonal section according to the invention, described in Figure 1, comprises a metal casing (4).
  • the thickness of said metal shell is greater at the faces (2) than at the edges (3) of said barrel.
  • fences (5) ( Figure 2) of rectangular shape are cut on the face of the sheet (6) which will be the outer surface of the section after folding.
  • the polygonal section obtained after folding has in the corners visible recesses on the finished product.
  • the grooves (5) longitudinal can be cut in the sheet (6) by milling or any other known means.
  • the sheets (6) are then folded so that the folds coincide with the thinned portions by the longitudinal grooves. The folding operation can thus be carried out on a conventional press brake because the local thinning makes it possible to obtain folding conditions similar to those of a small thickness.
  • the manufacturing operation is finalized by performing a longitudinal weld (7) at the longitudinal edges (8).
  • the grooves (5) will be cut on the face which will constitute the inner surface of the section after folding.
  • the grooves (5) in this case have a trapezoidal section, so as to avoid the interference of the edges of the groove (5) during folding.
  • the finished product is a smooth polygonal cask (generally octagonal or hexagonal).
  • the fluted polygonal barrel (1) (generally hexagonal)
  • conical barrel (9) of small thickness.
  • the conical barrel or cap (9) is fitted on the post (1). Internal spaces remaining between the cap (9) and the barrel (1) polygonal allow the circulation of fluids during stripping operations and
  • the assembly of the barrel (1) and the cap (9) can be made permanently before galvanizing. It is also possible to provide different materials or coatings for the drum and cap.
  • the barrel can for example be galvanized while the cap is painted. It is advantageous in such cases that the interlocking operation is the last manufacturing operation.
  • the cap (9) does not necessarily cover the barrel (1) to its lower end, the latter being generally hidden under the ground level. Similarly, the cap (9) can exceed the upper end of the barrel (1), the latter being not solicited. We can thus provide the closing of the head of the pole on the cap (9) alone.
  • the difference in height between the ends of the barrel (1) and the cap (9) makes it possible to accept a tolerance on the length during the operation of nesting the cap (9) on the

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Abstract

La présente invention concerne des fûts et notamment des fûts métalliques de faible diamètre et de forte épaisseur utilisables comme poteaux d'éclairage ou supports de lignes électriques aériennes. La présente invention concerne également un procédé pour la fabrication desdits fûts. Le fût (1) creux de section polygonale comprenant une enveloppe métallique (4) est caractérisé en ce que l 'épaisseur de ladite enveloppe métallique est plus importante au niveau des faces (2) qu'au niveau des arêtes (3) dudit fût (1).

Description

Fûts de faible diamètre et forte épaisseur
La présente invention concerne des fûts et notamment des fûts métalliques de faible diamètre et de forte épaisseur utilisables comme poteaux d'éclairage ou supports de lignes électriques aériennes. La présente invention 5concerne également un procédé pour la fabrication desdits fûts .
Il est courant de réaliser des supports tubulaires en acier par pliage d'une tôle pour obtenir un poteau conique à section polygonale ou circulaire. Cette solution est très lOutilisée pour la fabrication de poteaux d'éclairage (candélabres) . Les supports étant en général installés sur les trottoirs des rues à éclairer, il est souhaitable que leur diamètre reste petit (de l'ordre de 450 mm au maximum) . Les techniques connues permettent en général de
15respecter la condition d'encombrement pour des mâts d' éclairage .
Dans certaines applications, il peut être nécessaire de réaliser des supports présentant une grande rigidité et une grande capacité de charge tout en présentant un
20encombrement qui ne soit pas supérieur à celui des mâts d'éclairage. C'est le cas en particulier des supports des lignes aériennes de contact pour les tramways. On est alors conduit à concevoir des poteaux de forte épaisseur qui ne sont pas réalisables par les moyens habituels (pliage ou
25roulage) soit parce qu'ils requièrent d'appliquer, lors du formage, une force supérieure à la capacité des presses plieuses disponibles, soit parce que le diamètre minimal que l'on peut obtenir par roulage est supérieur à celui qui est nécessaire.
30 II est connu de FR2873142 un mât comprenant un premier fût solidaire d'une semelle à une première extrémité et un second fût reçu dans l'espace défini par le premier fût, caractérisé en ce que le premier fût est solidaire d'une bride à une seconde extrémité et en ce que le second fût est solidaire de la semelle à une premièreextrémité et de la bride à une seconde extrémité. La conjonction de ces deux fûts permet d'obtenir une rigidité suffisante pour un diamètre réduit, mais ce type de construction nécessite des procédés de production complexes et coûteux.
Le document WO99/02779 décrit un fut polygonal composé d'une fine plaque de métal recouverte par des bandes longitudinales plus épaisses. Un espace est laissé entre chacune de ses bandes longitudinales. Cet espace forme les arêtes du fut alors que les bandes longitudinalesforment les faces de celui-ci. Le fût décrit est donc composé de plusieurs pièces et non pas d'une seule tôle ce qui complexifie sa production et augment son coût.
Le document WO08/127168 décrit un fut polygonal composé d'une seule tôle métallique pliée de telle sorteque des invaginations au niveau des faces permettent d'augmenter le nombre de couches de métal à cet endroit. Cette structure complexe est particulièrement difficile à produire .
DE297210U1 décrit des fûts cylindriques dont la paroiest d'épaisseur variable.
L'objet de l'invention est de proposer un nouveau type de fût et un procédé de préparation qui apportent une solution économiquement avantageuse au problème posé. Plus particulièrement, la présente invention propose des fûtsconstitués par pliage de plaques de très fortes épaisseurs, assurant ainsi une rigidité suffisante.
Ainsi la présente invention concerne notamment un fût creux de section polygonale constituée d'une seule tôle pliée remarquable en ce que l'épaisseur de ladite enveloppe métallique est plus importante au niveau des faces qu'au niveau des arêtes dudit fût et en ce que les faces dudit 5fût ne sont constituées que d'une seule couche de ladite tôle .
Selon un mode de réalisation de l'invention préféré ladite enveloppe métallique au niveau des faces dudit fût est comprise entre 10 et 60 mm, de façon encore plus lOpréférée entre 12 et 50 mm et de façon tout à fait préférée entre 16 et 40 mm et l'épaisseur de ladite enveloppe métallique au niveau des arêtes dudit fût est comprise entre 1 et 20 mm et de façon encore plus préférée entre 5 et 10 mm .
15 L'enveloppe métallique du fût selon l'invention peut être constituée de tous les métaux et alliages. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'enveloppe métallique est constituée d'acier de construction et de façon tout à fait préféré d'acier de construction de
20nuances S235, S275 ou S355. L'enveloppe métallique peut également être recouverte afin de la protéger des agressions (physiques, météorologiques...) extérieures et/ou afin d'améliorer son aspect esthétique. L'enveloppe métallique peut notamment être peinte ou galvanisée, elle
25peut également être totalement ou partiellement habillée par une structure venant s'enchâsser sur le fût selon 1 ' invention .
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le fût a un diamètre extérieur compris entre 200 et 500 mm 30e t de façon encore plus préférée compris entre 300 et 400 mm. Par diamètre extérieur, on entend désigner le diamètre du cercle dans lequel s ' inscrit la section du fût selon l'invention.
Le diamètre extérieur du fût selon l'invention peut 35être constant ou variable. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le diamètre extérieur au niveau de sa base est plus important que le diamètre extérieur au niveau de son sommet.
Le fût selon l'invention présente l'avantage de 5pouvoir être obtenu à partir d'une seule tôle. A cet effet, une tôle, préférentiellement de forte épaisseur, est rainurée 1 o ng i t udi n a 1 eme n t . Le nombre de rainures à effectuer dépend de la nature du fût que l'on souhaite obtenir. Un fût à section hexagonale est produit à partir iode tôle comprenant cinq rainures longitudinales, un fût à section carrée à partir d'une tôle comprenant trois rainures longitudinales. Ensuite, la tôle est pliée au niveau desdites rainures longitudinales de telle sorte que les chants longitudinaux de ladite plaque soient en contact
15et puissent être solidarisés. La présence des rainures longitudinales entraîne un amincissement de la tôle qui rend possible son pliage par des moyens simples. Ainsi, selon un mode réalisation préféré, le fût selon l'invention est constitué d'une seule tôle pliée dont les chants
20longitudinaux sont solidarisés, l'un à l'autre, sur tout ou partie de leur longueur.
La présente invention concerne également un procédé de production d'un fût, constitué d'une seule tôle, selon l'invention, comprenant les étapes consistant à:
25 - réaliser des rainures longitudinales à la surface d'une tôle,
- plier ladite tôle au niveau desdites rainures longitudinales de telle sorte que les chants longitudinaux de ladite tôle soient en contact,
30 - solidariser lesdits chants longitudinaux.
Afin de faciliter la solidarisation des chants longitudinaux et l'aspect esthétique du fût obtenu par le procédé selon l'invention, ledit procédé comprendra préférentiellement en outre une étape consistant à réaliser
35des chanfreins sur les chants longitudinaux.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape consistant à galvaniser le fût obtenu par le procédé.
Selon un autre mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, les chants longitudinaux sontsolidarisés par soudure.
Différents modes de réalisation de l'invention sont illustrés dans les figures 1 à 5. Les cotes sont mentionnés à titre purement indicatif. La figure 1 présente la section d'un fût selon
1 ' invention .
La figure 2 présente une vue du dessus et deux vues de côté d'une tôle utilisable pour produire le fût décrit à la figure 1.
La figure 3 présente la section d'un fût selon un autre mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 présente une vue du dessus et deux vues de côté d'une tôle utilisable pour produire le fût décrit à la figure 3.
La figure 5 présente la section d'un fût selon un autre mode de réalisation de l'invention.
Le fût (1) de section hexagonale selon l'invention,décrit figure 1, comprend une enveloppe métallique (4) . L'épaisseur de ladite enveloppe métallique est plus importante au niveau des faces (2) qu'au niveau des arêtes (3) dudit fût.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, desrainures (5) (figure 2) de forme rectangulaire sont taillées sur la face de la tôle (6) qui constituera la surface extérieure de la section après pliage. La section polygonale obtenue après pliage, comporte dans les angles des évidements visibles sur le produit fini. On obtient un fût (1) à sections polygonales cannelé. Les rainures (5) longitudinales peuvent être taillées dans la tôle (6) par fraisage ou tout autre moyen connu. Les tôles (6) sont 5ensuite pliées de façon à ce que les plis coïncident avec les parties amincies par les rainures longitudinales. L'opération de pliage peut ainsi être réalisée sur une presse plieuse classique car l'amincissement local permet d'obtenir des conditions de pliage analogues à celles d'un lOfût de faible épaisseur.
L'opération de fabrication est finalisée par la réalisation d'une soudure longitudinale (7) au niveau des chants longitudinaux (8) .
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention
15 (figures 3 et 4), les rainures (5) seront taillées sur la face qui constituera la surface intérieure de la section après pliage. Les rainures (5) ont dans ce cas une section trapézoïdale, de façon à éviter l'interférence des bords de la rainure (5) lors du pliage. L'aspect extérieur du
20produit fini est un fût polygonal lisse (en général octogonal ou hexagonal) .
Selon un troisième mode de réalisation, afin d'obtenir un poteau d'aspect conique à section circulaire, le fût (1) polygonal cannelé (en général hexagonal)
25précédemment décrit, sera revêtu d'un fût conique (9) de faible épaisseur. Le fût conique ou coiffe (9) est emboîté sur le poteau (1) . Les espaces internes subsistant entre la coiffe (9) et le fût (1) polygonal permettent la circulation des fluides lors des opérations de décapage et
30galvanisation . L'assemblage du fût (1) et de la coiffe (9) peut donc être réalisé de façon définitive avant galvanisation. Il est également possible de prévoir des matériaux ou des revêtements différents pour le fût et la coiffe. Le fût peut par exemple être galvanisé alors que la coiffe est peinte. Il est avantageux dans de tels cas que l'opération d'assemblage par emboîtement constitue la 5dernière opération de fabrication. Dans ce troisième mode de réalisation la coiffe (9) ne recouvre pas nécessairement le fût (1) jusqu'à son extrémité inférieure, celle-ci étant en général masquée sous le niveau du sol. De même la coiffe (9) peut dépasser l'extrémité supérieure du fût (1), celle- lOci n'étant pas sollicitée. On pourra ainsi prévoir l'obturation de la tête du poteau sur la coiffe (9) seule. L'écart de hauteur entre les extrémités du fût (1) et de la coiffe (9) permet d'accepter une tolérance sur la longueur lors de l'opération d'emboîtement de la coiffe (9) sur le
15fût (1) .

Claims

REVENDICATIONS
1 - Fût (1) creux de section polygonale comprenant une enveloppe métallique constituée d'une seule tôle pliée (4) caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite enveloppe métallique est plus importante au niveau des faces (2)
5qu ' au niveau des arêtes (3) dudit fût (1) et en ce que les faces (2) dudit fût (1) ne sont constituées que d'une seule couche de ladite tôle.
2 - Le fût (1) selon l'une des revendications lOprécédentes caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite enveloppe métallique (4) au niveau des faces (2) dudit fût est comprise entre 12 et 50 mm.
3 - Le fût (1) selon l'une des revendications 15précédentes caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite enveloppe métallique (4) au niveau des arêtes (3) dudit fût (1) est comprise entre 5 et 10 mm.
4 - Le fût (1) selon l'une des revendications 20précédentes caractérisé en ce que ledit fût (1) à un diamètre extérieure compris entre 200 et 500 mm.
5 - Le fût (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le diamètre au niveau de
25sa base est plus important que le diamètre au niveau de son sommet .
6 - Le fût (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit fût (1) est
30constitué d'une seule tôle (6) pliée dont les chants longitudinaux (8) sont solidarisés, l'un à l'autre, sur tout ou partie de leur longueur.
7 - Procédé de production d'un fût (1), constitué 35d'une seule tôle, selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes consistant à:
- réaliser des rainures longitudinales (5) à la surface d'une tôle (6),
plier ladite tôle (6) au niveau desdites 5rainures longitudinales (5) de telle sorte que les chants longitudinaux (8) de ladite tôle (6) soient en contact,
- solidariser lesdits chants longitudinaux (8) .
8 - Le procédé de production selon l 'une des lOrevendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à réaliser des chanfreins sur les chants longitudinaux (8) .
9 - Le procédé de production selon l 'une des 15revendications précédentes qu'il comprend en outre une étape consistant à galvaniser le fût (1) obtenu par le procédé .
10 - Le procédé de production selon l'une des 20revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits chants longitudinaux (5) sont solidarisés par soudure.
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