Brevet FR2065582A1 — publié le 19710730

La présente invention, concernant des éléments structurels, est particulièrement relative à une structure de poutrelle améliorée présentant une résistance relativement élevée en même temps qu'un faible poids. Bien que ces éléments structurels puissent être utilisés avec avantage chaque fois que les propriétés ci-dessus énoncées sont désirables, ils trouvent une application particulière dans la fabrication des containers calorifugés ou dans la fabrication des panneaux ou plaques utilisés pour la fabrication de ces containers. Quand on fabrique des containers à marchandises calorifugés, il est important que les panneaux de paroi et de plancher ou les plaques utilisés pour une telle fabrication présentent des propziEtés plus ou moins contradictoires, à savoir une résistance élevée et un faible poids et de plus ils doivent présenter la'propriété, extrêmement importante, d'avoir une faible conductivité thermique. Ainsi l'invention vise à fournir un élément structurel ou poutrelle amélioré présentant une résistance relativement élevée, un poids relativement faible et une conductivité thermique relativement basse. Selon l'invention, l'élément structurel -ou poutrelle amélioré comprend, quand on le considère en coupe, deux pièces métalliques séparées par une âme en matériau de faible poids spécifique et de basse conductivité thermique spécifique, qui sépare les pièces en question et à laquelle elles sont fixées de façon que l'âme et lesdites pièces se comportent comme une structure en sandwich, De préférence, les pièces métalliques comprennent des pièces en forme d'U ou en gouttière et les branches latérales de chaque pièce s'étendent vers les branches latérales de lZau- tre. les matériaux employés pour l'Eme présentent de préférence une conductivité thermique spécifique (k) ne dépassant pas 3,66 keal/m2/h/ C pour 2,54 cm d'épaisseur. Des matériaux convenant pour l'amie sont par exemple du bois de balsa ou une matière plastique en mousse telle que du polyuréthane, du polystyrène ou du chlorure de polyvinyle, des matières phénoliques expansées, du verre ou de la céramique expansée, etc.. De préférence, les pièces métalliques sont fixées à en en enveloppant la structure en sandwich dune feuille de matière imprégnée de résine. La feuille de matière peut être de la fibre de verre et l' & e recevra de préférence un revête ment plastique renforchepar de la fibre de verre, au moins entre elle-même et les pièces métalliques, avant que ces dernières soient appliquées sur l r âme. Ce revêtement peut aider'à lier la structure en sandwich pour former un tout unitaire.Si on le désire, les pièces métalliques ou gouttières en forme de U peuvent être rainurées dans la matière de l'âme afin que la surface extérieure des branches latérales des pièces en forme de U puisse être à niveau avec les clés de l'âme. L'invention inclut également un panneau ou plaque comportant des feuilles intérieure et extérieure, séparées par des poutrelles ayant les caractéristiques déjà' spécifiees, les pièces métalliques de chaque poutrelle étant disposées adjacentes auxdites feuilles respectives, tandis que l'âme fournit l'isolation thermique intermédiaire. De préférence, les feuilles intérieure et extérieure sont en tôle de métal plus légère que les pièces Bétallique's. Suivant une autre solution, les feuilles peuvent être en matière plastique renforcée par de la fibre de verre, ou en d'autres matières plastiques avec ou sans renforcement en contre-plaqué ou en bois dur ou contre-plaqué avec ou sans protection. Sur les dessins ci-joints, on a représenté un exemple de réalisation spécifique de l'invention ayant la forme d'une plaque de fond d'un container de marchandises calorifugé qui va être maintenant décrit. le terme de "container" utiles4 ici est prévu pour couvrir nôn seulement des réservoirs séparés et autonomes, mais aussi des réceptacles pour'contenir des matériaux et formant des parties du corps de véhicules.Sur les dessins - la figure 1 montre la plaque vue en plan; - la figure 2 est une coupe fragmentaire, fortement agrandie, suivant la ligne II-II de la figure i; - la figure 3 est une coupe fragmentaire, fortement agrandie, suivant là ligne III-III de la figure 1; et - la figure 4 est une coupe fragmentaire suivant la ligne IV-IV de la figure 1 et à la même échelle que lesfigu- res 2 et 3. La plaque de fond représentée a une forme rectangulaire, avec une longueur de 5,89 m et une largeur de 2,41 m, avec des feuilles intérieure et extérieure 10 et Il maintenues écartées par dix-huit poutrelles 12 (voir en particulier les figures 2 et 3) écartées de 30 cm et allant d'un côté à l'autre de la plaque. les poutrelles 12 ont une hauteur suffisante pour maintenir séparées la feuille intérieure 10 et la feuille extérieure Il à une distance de 0,3 m et l'écartement entre les feuilles intérieure et extérieure est pourvue à chaque extrémité de la plaque, d'une bande de bord en bois dur 13 (voir en particulier la figure 2) ayant une largeur de 5 cm et la même hauteur que les poutrelles 12. les feuilles 10 et 11 peuvent être en matière convenable quelconque; par exemple, la feuille intérieure 10 représentée est une tôle d'acier à limite élastiaue élevée (galvanise) et la feuille extérieure 11 est en matière plastique renforcée de fibre de verre. Ou bien la feuille extérieure 11 peut être en alliage d'aluminium, mais lorsqu'elle est en matière plastique renforcée comme représenté elle est renforcée intérieurement par des lattes de bois dur 14 courant longitudinalement entre les poutrelles 12 en travers de la largeur du panneau, en entretoisant substantiellement les intervalles entre les poutrelles 12, comme on peut le voir sur la figure 2.Ces lattes de bois dur 14 sont liées à la surface intérieure du revêtement extérieur Il et accroissent sa résistance au choc. Chaque feuille, quand elle est en métal, a de préférence une épaisseur d'environ 1,22 mm. Chaque poutrelle 12 est faite à partir d'une paire de pièces ou gouttières métalliques en forme de U, 15 et 16, en acier à limite élastique élevée de 3,25 mm d'épaisseur, la gouttière ayant une largeur de 6,35 cm et comportant des branches latérales 15a et 16a de 1,9 cm de hauteur. Entre les pièces mé talliques 15 et 6 se trouve une âme rigide de densité relati- vement élevée, en polyuréthane mousse dont la densité est de l'ordre de 2 kg/m3. Cette âme préformée 17 est rainuree aux extrémités supérieures et inférieures de ses côtés, comme on peut le voir sur la figure 2, afin que les branches latérales t5a et 16a arrivent à niveau'par rapport aux côtés de lez Ainsi, la poutrelle a la forme d'une structure en sandwich dans laquelle lâme 17 est ainsi prise et coiffée, en haut et en bas, entre les pièces métalliques 15 et 16. Avant que ces pièces soient appliquées, les bords supérieurs et inférieurs de l'âme 17 et ses parties rainurées sont revêtus de matière plastique renforcé de fibres de verre 18, les pièces 15 et 16 étant appliquées lorsque cette matière est encore à ltétat non traité, la matière plastique liant ainsi les pièces 15 et 16 à lwâme 17.Une fois que les pièces 15 et 16 ont été appli quées, le tout est enveloppé d'une feuille de matière 19, telle qu'une matière à base de fibres de verre ou du "liasil", impré gné d'une résine synthétique convenable afin de maintenir ensemble lame 17 et les gouttières 15 et 16 du haut et du bas en sandwich. le rainurage de lâme 17 de façon que les branches 15a et 16a affleurent avec ses côtés permet d'envelopper la structure el sandwich de la feuille de matière imprégnée 19 avec plus d'efficacité, bien que si on le désire on puisse omettre le rainurage et utiliser une âme de forme rectangulaire ordinaire. L'âme 17 suivant une variante est en bois de balsa. Comme on peut le voir d'après la figure 3, l'envelop- pement de l'âme 17 par la pièce supérieure 15, c'est-à-dire la pièce en forme de U adjacente à la feuille intérieure 10 de la plaque, se termine à environ 7,5 cm de l'extrémité de la poutrelle.On évite ainsi d'établir un trajet de conduction thermique entre les feuilles intérieure et extérieure des panneaux latéraux (non représentés) érigés sur la plaque de fond pour fabriquer un container calorifugé. les feuilles intérieure et extérieure 10 et Il sont fixées mécaniquement ou reliées de fa çon convenable aux poutrelles 12 et aux bandes de bord 13 en bois dur et elles peuvent être appliquées sur les poutrelles 17 alors que le revêtement 19 est encore frais. les écartements entre les feuilles 10 et 11 et entre les poutrelles 12, et entre chaque poutrelle d'extrémité 12 et la bande de bord correspondante 13, sont-remplis d'une matière plastique mousse isolante 20 de densité relativement faible, telle que du polyuréthane. les bords latéraux de la plaque sont fermés par des bandes de bord collées 23. les pièces 15 et 16 de la plaque de fond décrite ont une épaisseur de 3,25 mm; ainsi, elles ont normalement une résistance suffisante pour permettre d'y placer des vis guidées permettant de fixer des accessoires extérieurs ou autres articles au cours de l'asserlblage des panneaux ou après cet assemblage, dans le châssis du container. Afin de recevoir des vis fixant des accessoires de coin, la plaque est munie de contre-plaques 21 faites de bandes d'acier fixées à la face supérieure des bandes de renforcement 14 en panneau dur, à chaque extrémité de la plaque. Comme on peut le voir d'après la figure 1, deux bandes séparées chevauchent les intervalles d'extrémité en travers de chaque coin de la plaque.Cnacune de ces bandes est scellée à la bande de bois dur correspondante 14 et fixée en position par une couche de matière 22 en fibre de verre imprégnée d'une résine synthétique convenable. Dans vn container isolé typique pour aliments, ltex- latéraux tréTte de sa plaque de fond, ses panneaux/et ses portes d'extrémité présentent la construction exposée ci-dessus, bien que pour les panneaux latéraux les poutrelles 12 peuvent avoir une forme plus légère et à cet effet l'amie 17 a une plus faible largeur et les pièces 15 et 16 en forme de gouttière sont plus minces.Lorsque l'épaisseur de la pièce 16 est-natériellement réduite, des bandes métalliques formant contre-plaques de vissage peuvent titre rivetées ou autrement fixées sur la surface intérieure de la branche transversale 16b de la gouttière 16, comme on le voit en 23 sur la figure 2, c-es contre-plaques sont placées de façon convenable pour recevoir des vis de fixation pour des accessoires extérieurs. Og peut utiliser des contre-plaques semblables avec les poutrelles 12 de la plaque de fond,- si lton a besoin d'une plus forte résistance pour fixer des vis. Néanmoins, la construction de panneau décrite n'a pas absolument besoin d'être utilisée pour-le panneau couvercle du container pour lequel, bien qu-'une faible conductivité thermique soit encore requise, les exigences dé -résistance ne sont pas les mêmes, REVEP;rDICATIOmS 1. Elément structurel ou poutrelle comprenant, considéré en section, deux pièces métalliques séparées par une âme de matière de faible poids spécifique et de basse conductivité themnique spécifique, qui maintient lesdites pièces écar tées et à laquelle ces pièces sont fixées de façon que l'anA e et les pièces se comportent comme une structure en sandwich. 2. Elément structurel ou poutrelle selon la revendication 1, dans lequel les deux pièces métalliques sont des pièces ou gouttières en forme de U dont les branches latérales, pour chacune des pièces, s'étendent vers les branches latérales de l'autre. 3. Elément structurel ou poutrelle selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la matière de llSme présente ure conductivité thermique spécifique (k) ne dépassant pas 3,66 keal/m2/h/ C pour 2,54 cm dtépaisseur. 4. Elément structurel ou poutrelle selon la revendication 3, dans lequel la matière de ltâme est une matière plastique mousse. 5. Elément structurel ou poutrelle selon la revendication 4, dans lequel la matière de l'âme est du polyuréthane mousse, de densité relativement élevée et de l'ordre de 2 kg/m3. 6. Elément structurel ou poutrelle selon lune quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pièces métalliques sont fixées à lâme en enveloppant la structure en sandwich d'une feuille de matière imprégnée de résine. 7. Elément structurel ou poutrelle selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les pièces ou gouttières en forme de U sont rainurées dans la matière de l'âme de façon que les surfaces extérieures des branches latérales des pièces en forme de U arrivent sensiblement au niveau des côtés de ltâme. 8. Panneau ou plaque destiné à être utilisé pour fabriquer un container calorifugé, ledit panneau ou plaque comprenant des feuilles intérieure et extérieure séparées par des poutrelles conformément à l'une quelconque des revendications précédentes, les pièces métalliques de chaque poutrelle étant disposées adjacentes aux feuilles respectives, tandis que ltâme fournit l'isolation thermique intermédiaire. 9. Panneau ou plaque selon la revendication 8, présentant une forme rectangulaire, les feuilles intérieure et extérieure étant maintenues écartées par une série de poutrelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, ces poutrelles étant écartées et s'étendant parallèlement l'une à l'autre d'un côté à l'autre de la plaque, l'espace entre les feuilles intérieure et extérieure et entre les poutrelles adjacentes étant rempli d'une matière plastique mousse de densité relativement faible. 10. Structure selon les revendications 8 ou 9, dans laquelle la pièce métallique adjacente à la feuille intérieure de la plaque se termine à peu de distance de l'extrémité de l'é- lément structurel ou poutrelle.