Poutre électrifiée. La présente invention concerne une nouvelle utilisation des profilés composites réalisés par pultrusion pour fabriquer des poutres électrifiées.Electrified beam. The present invention relates to a new use of composite profiles made by pultrusion to manufacture electrified beams.
L'idée est de profiter des propriétés isolantes et structurelles des profilés composites réalisés par pultrusion pour fabriquer des poutres à vocation structurelle, non corrosives et pouvant être intrinsèquement électrifiées.The idea is to take advantage of the insulating and structural properties of composite profiles made by pultrusion to make non-corrosive structural purpose beams that can be intrinsically electrified.
Les applications couvrent tous des systèmes devant assurer à la fois une fonction mécanique et une fonction d'électrification, principalement en extérieur où il existe également un besoin de résistance à la corrosion. L'intégration des conducteurs électriques au sein 15 du profilé composite résout également un problème d'étanchéité rencontré dans des systèmes électriques installés en extérieur ou en environnement potentiellement humide. L'invention peut être vue comme une poutre 20 (élément destiné à porter des charges) électrifiée, ou aussi comme un câble électrique rigide et autoporteur. Les systèmes existants sont un mixte d'un matériau qui assure la mécanique mais qui est électriquement conducteur (acier ou aluminium) et d'une isolation 25 plastique. Ces systèmes sont très difficilement utilisables en extérieur ou milieux humide car l'étanchéité de tels systèmes est très délicate et onéreuse dans la mesure ou ces systèmes présentent nécessairement des zones ouvertes 30 permettant d'accéder aux éléments conducteurs sans percer le matériaux porteur conducteur.The applications all cover systems that must provide both a mechanical function and an electrification function, mainly outdoors where there is also a need for corrosion resistance. The integration of the electrical conductors within the composite profile also solves a sealing problem encountered in electrical systems installed outdoors or in a potentially humid environment. The invention can be seen as a beam (element for carrying loads) electrified, or also as a rigid and self-supporting electric cable. Existing systems are a combination of a material that provides mechanical but electrically conductive (steel or aluminum) and plastic insulation. These systems are very difficult to use outdoors or wet environments because the sealing of such systems is very delicate and expensive insofar as these systems necessarily have open areas 30 to access the conductive elements without drilling the conductive carrier material.
L'invention est décrite en lien avec les dessins annexés, principalement au travers de 3 exemples que sont : - des supports de luminaires pour tunnels routiers - des câbles autoportants en fixation murale - des profilés de façade de bâtiment et notamment des façades destinées à assurer un rétrofit d'anciens bâtiments pour en diminuer la consommation énergétique. W L'invention couvre la poutre en elle-même mais également des principes de connexions au travers de quelques exemples illustrés sur les dessins. Les déclinaisons de l'invention sont listées ci- 15 après : 1. Inserts noyés dans la matière non accessibles 2. Inserts partiellement noyés (affleurant) avec contre dépouilles (conique) 20 3. Disposition symétrique des inserts conducteurs pour supprimer les éventuels problèmes de dilatation 4. Inserts peuvent contribuer selon leur positionnement à la rigidité mécanique du profilé (ex: dans les coins) 5. Inserts de type plat, rond, carré,_ 25 6. Assemblage bout à bout des profilés avec continuité électrique réalisée automatiquement 7. Assemblage bout à bout des profilés avec continuité électrique réalisée par connectique rapportée 8. Raccordements d'appareils électriques obtenus par 30 vissage au travers du profilé et des inserts conducteurs 9. Raccordements d'appareils électriques obtenus par champ magnétique (pas d'intrusion physique dans le profilé) Le composite ne perturbe pas les champs 35 magnétiques. 10. Raccordements d'appareils électriques obtenus par contact sur les inserts avec pression maintenue 11. Raccordements d'appareils électriques localisables en tout point le long des profilés. 40 12. Jonction étanche entre profilé 13. Profilés peuvent être pleins ou creux 14. Profilés peuvent avoir des cavités destinées à transporter d'autres fluides (eau, air,.. ) 15. Profilés intrinsèquement retardateurs de flamme 16. Profilés intrinsèquement incombustibles en matériau composite à matrice inorganique 17. Profilés disposant d'une couche de protection feu externe 18. Couche de protection feu obtenue par co-extrusion de polymères présentant les propriétés feu recherchées 19. Couche de protection feu obtenue par une couche de peinture intumescente présentant les propriétés feu recherchées 20. Profilés disposent de repères pour localiser soit les inserts conducteurs soit les zones de fixation autorisées 21. Inserts conducteurs de faibles épaisseurs, enroulables sur touret 22. Section d'inserts permettant un perçage pour l'insertion d'une goupille de connexion (assemblage bout à bout) 23. Goupille ou système comprimé exerçant en position une pression de contact permanente avec les inserts conducteurs 24. Matière inserts conducteurs = aluminium, cuivre, acier,_ 25. Matière profilé = mélange de fibres de renforts et de résine organique ou inorganique 26. Matière profilé = matière isolante (plastique ou bois) 27. Procédé de fabrication par pultrusion ou extrusion avec introduction in situe des inserts conducteurs dans la matière 28. Procédé de fabrication avec rajout des inserts (en ligne) après l'étape de pultrusion puis co-extrusion de recouvrement (avantage = précision de positionnement des inserts car structures déjà formée) 29. Application support d'éclairage pour tunnel routier 30. Application câble autoporteur anti-feu pour zone à risque ( ascenseur, corridor recevant du public,_ ) 31. Application abris de bus 32. Application façade de bâtimentThe invention is described in connection with the accompanying drawings, mainly through 3 examples that are: - luminaire supports for road tunnels - self-supporting cables in wall fixing - building facade profiles and in particular facades intended to ensure a retrofit of old buildings to reduce energy consumption. The invention covers the beam itself but also principles of connections through some examples illustrated in the drawings. The variations of the invention are listed below: 1. Inserts embedded in the material not accessible 2. Inserts partially embedded (flush) with undercuts (conical) 3. Symmetrical arrangement of the conductive inserts to eliminate the possible problems of expansion 4. Inserts can contribute according to their position to the mechanical rigidity of the profile (eg in the corners) 5. Inserts of flat, round, square type, _ 25 6. End-to-end joining of the profiles with automatic electrical continuity 7. End-to-end joining of the profiles with electrical continuity achieved by connected connections 8. Connections of electrical devices obtained by screwing through the profile and conductive inserts 9. Connections of electrical devices obtained by magnetic field (no physical intrusion in the profile) The composite does not disturb the magnetic fields. 10. Connections of electrical appliances obtained by contact on the inserts with maintained pressure 11. Connections of electrical appliances that can be located at any point along the profiles. 40 12. Sealed joint between profile 13. Profiles may be solid or hollow 14. Profiles may have cavities for carrying other fluids (water, air, etc.) 15. Intrinsically flame retardant profiles 16. Intrinsically incombustible shapes inorganic matrix composite material 17. Profiles having an external fire protection layer 18. Fire protection layer obtained by coextrusion of polymers having the desired fire properties 19. Fire protection layer obtained by a layer of intumescent paint presenting the desired desired fire properties 20. Profiles have markers for locating either the conductive inserts or the permitted fastening areas 21. Conductive inserts of small thickness, rollable on a reel 22. Section of inserts allowing drilling for the insertion of a pin of connection (butt joint) 23. Pin or compressed system exerting in a close position Permanent contact with conductive inserts 24. Conductive inserts material = aluminum, copper, steel, _ 25. Profile material = mixture of reinforcing fibers and organic or inorganic resin 26. Profile material = insulating material (plastic or wood) 27 Method of manufacturing by pultrusion or extrusion with introduction in situ of the conductive inserts in the material 28. Manufacturing process with addition of the inserts (in line) after the pultrusion step and coextrusion recovery (advantage = positioning accuracy of the inserts because structures already formed) 29. Application of lighting support for road tunnel 30. Application of fire-resistant self-supporting cable for risk area (elevator, corridor receiving public, _) 31. Application of bus shelters 32. Application of building facade