Brevet FR2070010A1 — publié le 19710910

La présente invention concerne un nouveau matériau complexe de construction, susceptible d'entre utilisé dans de nombreuses applications et en particulier dans la construction des bäti- ments. Elle concerne également un procédé de fabrication dudit complexe polyvalent. La construction des toitures des bâtiments exige des matériaux qui soient étanches et qui résistent a l'action des agents atmosphériques. Ces matériaux doivent également posséder des qualités~dtisolation thermique et phonique, et leur portée ainsi que leur portance doivent être adaptées aux utilisations envisagées. Il est avantageux que ces matériaux arri vent prëfabriqués sur le chantier de construction, et que leur pose puisse être effectuée rapidement. Les cloisons doivent posséder des caractéristiques identiques en ce qui concerne l'isolation phonique et thermique elles elles doivent en plus posséder un certain caractère esthétique. La Demanderesse a réalisé un matériau qui répond à ces exigences. Ce matériau comporte des feuilles rigides, qui sont munies de perforations et de cavités. Dans la suite de la description et dans les revendications, le mot "enveloppe" désignera la surface contenant toutes les portions de surface d'une feuille rigide qui ne comportent pas de cavité ; l'enveloppe est un plan lorsque la feuille rigide est initialeme.t plane et qu'elle ne subit pas de cintrage ultérieur. le mot "fond" désignera la surface située au fond des cavités ; le mot "sommets" désignera les sommets des polygones déterminés par les intersections de l'enveloppe et des cavités ; les polygones délimitent les "bases" des cavités. La présente invention a pour objet un complexe polyvalent caractérisé en ce qugil est constitué par la combinaison a) de feuilles rigides, de même nature ou de nature différente , munies de perforations et de cavités ; lesdites perforations étant situées, sur chaque feuille rigide aux sommets des cavités, une partie du périmètre des perforations se trouvant sur l'enveloppe, l'autre partie étant situas en partie sur la surface d'une cavité, en partie sur la surface dlune autre cavité ; lesdites cavités étant réparties sur les feuilles rigides, de telle sorte qu'elles n'aient-aucun côté adjacent dans l'enveloppe, mais seulement des sommets communs, les cavités des deux feuilles rigides qui forment les faces externes du complexe ayant leur volume situé à l'intérieur du complexe lesdites feuilles rigides étant fixées entre elles par les fonds des cavités, soit directement, soit par l'intermédiaire de cales de ; dimensions b) dtune matière solide de remplissage logée dans la totalité d.u.volume-compris entre les enveloppes des deux feuilles rigides formant les faces externes du-complexe c) d'une feuille souple de--bevêtement, située sur l'une ou sur les deux-faces externes au complexe. Un autre objet de la présente invention est constitué par le procédé de fabrication d'untel complexe polyvalent comprenant des feuilles rigides, de même nature ou de nature différen- te-, munies de perforations et de cavités, ledit complexe étant caractérisé en ce que l'on fixe lee fonds des cavités des feuil-les rigides les unes aux autres, soit directement; soit par l'intermédiaire de cales, par soudage, rivetage, ou tous autres -moyens appropriés ;.en ce que l'on injecte à l'état de mousse ou à ltétat liquide la matière de remplissage dans le volume compris entre les enveloppes des deux feuilles rigides formant 'les faces externes du complexe, de façon à remplir totalement ce volume ; et en ce que l'-on applique enfin sur I'une ou sur les deux faces externes du complexe une feuille souple de reV- tement après avoir éventuellement enduit d'une matière adhésive, partiellement ou totalement la. face c-onsidérée du complexe et/ou la. face-correspondante de la feuille de revêtement. les feuilles rigides peuvent etre-en tôle d'acier ou en aluminium, et plus généralement en tous matériaux susceptibles d'entre emboutis. leur -épaisseur-est appropriée à la portée et à la portance finale désirées. Les perforations peuvent être réparties d'une mani-ère quelconque à la surface deaeuilles- frigides. Cependant, il est avantageux qu'elles soient-situées aux intersections de deux res,,eaux rthogonaux de droites parallèles ;- dans la suite de la description,- on supposera qu'il en est ainsi. Les droites paral leles- peuvent etre e-quidistantes ou non. Les dimensions des per forations ne sont pas critiques ; néanmoins, on verra dans la suite de la description quettus la taille des perforations est importante et plus. la fabrication du complexe est facilitée. Ces perforations ne doivent pas modifier d'une manière sensible la rigidité des feuilles. La distance des perforations entre elles n'est pas critique ; cependant, cette distance détermine la surface de la base de la cavité, mesurée sur l'enveloppe. Les cavités sont délimitées sur l'enveloppe par quatre sommets, formant un rectangle ou un carré ; sur chaque sommet est située une perforation. Le fond des cavités est formé par une surface généralement plane, de façon à faciliter la fixation par ces fonds de deux feuilles rigides. La cavité revêt une forme quelconque ; elle peut par exemple être constituée par un tronc de pyramide, mais il n'est pas nécessaire qu'elle ait un axe de symétrie. Les enveloppes des feuilles rigides qui forment les faces externes du complexe peuvent être parallèles, mais elles peuvent également former entre elles un angle ; celui-ci devra cependant être petit. Dans ce dernier cas, la profondeur des cavités n'est pas constante : elle décroît d'une manière linéaire lorsque l'on se rapproche du sommet de l'angle ; les perforations sont situées aux intersections de deux réseaux orthogonaux de droites parallèles mais non équidistantes : plus les cavités sont profondes, plus les distances séparant les perforations doivent être importantes. Dans lé cas où l'on désire construire un complexe polyvalent ne comportant que deux feuilles rigides, les cavités de chacune des feuilles doivent toutes être situées d'un même côté de lten- veloppe de la feuille à laquelle elles appartiennent. Par contre, si l'on désire que le complexe comporte plus de deux feuilles, il est nécessaire que chacune des feuilles situées entre les feuilles formant les faces du complexe comporte des cavités réparties de part et d'autre de son enveloppe. Une matière cellulaire ou "mousse" est logée à l'intérieur de la totalité du volume compris entre les deux enveloppes des feuilles rigides constituant les faces du complexe ; elle remplit également le volume des cavités. La mousse assure un complément de rigidité ; elle réalise l'isolation thermique et phonique. La masse de mousse se répartit dans l'ensemble du volume grâce aux perforations qui font communiquer les volumes des cavités avec le volume compris entre les feuilles rigides. Ia mousse de polyuréthane, par exemple, peut être utilisée. Il est également possible de loger du plâtre à l'intérieur du volume compris entre les deux enveloppes. La feuille souple de revêtement qui est appliquée sur l'une ou sur les deux enveloppes des faces externes du complexe est destinée soit à assurer l'étanchéité du complexe lorsque celui-ci est utilisé pour les toitures, soit à donner au complexe un aspect esthétique lorsque celui-ci est utilisé comme cloison. Le collage de la feuille souple est assuré soit par la mousse, les deux consti tuants du complexe étant en contact au niveau de la base des cavités, soit par enduction d'une matière adhésive sur'la totalité ou sur une partie de la ou des faces en regard après collage ; le néoprène peut être utilisé dans ce but. Un revêtement particulièrement intéressant est constitué par le caoutchouc butyl utilisé sous une épaisseur de quelques dixièmes de millimètres. Diverses formes de -réalisation de l'invention vont être décrites ci-après en détail en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif. Sur ces dessins La figure 1 représente, en perspective, une partie d'une feuille rigide munie de perforations et de cavités en forme de tronc de pyramide. La figure 2 est une coupe d'un complexe polyvalent conforme à l'invention comportant deux feuilles rigides. La figure 3 est une 'vue en coupe d'un complexe conforme à l'invention comportant trois feuilles rigides et une conduite de fluide, ou un câble électrique. La figure 4 représente un troisième mode de réalisation du complexe conforme à l'invention, dans lequel les plansformés par les enveloppes des feuilles rigides ne sont pas parallèles mais forment entre elles un angle petit. En référence à la figure 1 : une feuille rigide 1, plane, comporte des perforations 2 situées aux intersections de deux réseaux orthogonaux de droites parallèles et équidistantes ces droites ont été représentées en traits interrompus sur la figure, mais elles ne sont pas matérialisées sur le-complexe conforme à l'invention. Des cavités 3 sont régulièrement réparties sur la feuille'rigide. Les perforations 2 sont situées aux sommets des cavités 3. Les sommets délimitent la base de chaque cavité dans l'enveloppe de la feuille 1 ; cette enveloppe, qui est ici un plan, contient l'ensemble des surfaces 4 de la feuille rigide qui ne sont pas munies de cavités.-Le fond 5 de chaque cavité est ici un plan. On n'a représenté sur la figure 1 ni l'épaisseur-de la feuille rigide', ni la partie de la-feuille située devant les cavités A et B, ni les autres cavités qui se trouveraient aux endroits marqués C, D, F, G, HX J, , L, M, etc..., ni la totalité des perforations qui se trouvent situées aux intersections des droites figurant sur le dessin. En référence à la figure 2 : afin de simplifier cette figure, on a choisi un plan de coupe ne passant pas par les perforations. Ce plan correspond à un plan de coupe suivant l'axe a-a représenté sur la figure 1. Deux feuilles rigides en toAle d'acier 1, conforme à celles représentées sur la figure 1, sont placées dans'une position telle que les fonds 5 des cavités 3 soient en contact. Des soudures à l'arc sont 'effectuées en 5 pour rendre les feuilles rigides solidaires. De la mousse de polyuré- thane remplit le volume.6 compris entre les deux enveloppes contenant les surfaces 4 des feuilles rigides 1. Une feuille souple de revêtement constituée par du caoutchouc butyl 7 recouvre une face du complexe polyvalent. En référence à'la figure 3 : le plan de coupe de cette figure ne passe pas par les perforations situées dans les feuilles rigides. Une feuille rigide-8 en tôle d'acier, munie de perforations et de cavités3 situées de part et d'autre de l'enveloppe contenant les surfaces 4 de la feuille rigide 8,-est placée entre deux feuilles rigides 1 du type de celle qui est représentée sur la figure 1 et soudée aux fonds 5 des -cavités 3 de ces deux feuilles. De la mousse de polyuréthane est placée dans le volume 6 compris entre les deux enveloppes des feuilles rigides 1. Une feuille souple de revetement-en caoutchouc butyl 7 est placée sur chacune des faces du complexe ; l'adhérence de ces feuilles est assurée par ltintermédiaire du polyuréthane.Le complexe contient un tube de distribution de fluide 9, ou une gaine permettant le passage de câbles électriques. Le tube 9 est parallè le à l'enveloppe de la feuille rigide 8 , il passe dans les perforations que comporte cette feuille. En référence à la figure 4 : le plan de coupe de cette figure ne passe pas par les perforations que présentent les feuilles ?rigides 10. Deux feuilles rigides 10 en tôle d'acier sont munies de perforations et de cavités 11. Ces cavités ne possèdent pas d'axe de symétrie et leur profondeur décroît. Elles sont assemblées par soudure à l'arc aux fonds 12 des cavités 11. De la mousse de polyuréthane 6 est située entre les enveloppes des feuilles rigides 10. Une feuille souple de revêtement en caoutchouc butyl 7 recouvre chacune des faces du complexe polyvalent. lies applications du complexe polyvalent conforme à 1 'inven- tion sont nombreuses. il peut être utilisé, pour la construction de toitures, de bardages, de cloisons, de sols, de plafonds et de panneaux isolants. La position des perforations que comportent les feuilles rigides permet de faire passer dans le complexe polyvalent des conduites de fluides ainsi que des câbles électriques, soit parallèlement à l'enveloppe d'une feuille rigide, soit perpendiculairement à celle-ci. Il convient, dans ce dernier cas, de faire une perforation dans la feuille de revêtement souple. L'utilisation du complexe pour la réalisation des toitures nécessite que celui-ci soit parfaitement étanche. L'étanchéité peut être obtenue en utilisant une feuille souple de revêtement constituée par du caoutchouc butyl calandré sur du polyuréthane, ou'du feutre ou tout autre matière pouvant être collée à l'aide de la mousse comprise entre les deux feuilles rigides ou au moyen d'une matière adhésive appropriée. lies perforations situées sur les feuilles rigides permettent de fixer le complexe à l'aide de tous moyens connus sur des povtres. La portée et la portance du complexe polyvalent dépendent, entre autre, de la nature et de l'épaisseur des feuilles rigides utilisées. t'invention permet d'obtenir des portées très importantes. On peut donner au complexe une forme cintrée en utilisant pour la réalisation de celui-ci des feuilles rigides présentant une certaine courbure. Les enveloppes des feuilles rigides ne sont plus des plans dans ce cas. Divers modes de jointoiement du complexe polyvalent peuvent être adoptés. C'est ainsi par exemple que deux complexes consécutifs peuvent être joints par la pose d'une bande adhésive. On peut également, lorsque les feuilles souples de revêtement sont plus longues que les complexes polyvalents, utiliser cet excès de longueur pour la fixation d'un relevé d'étanchéité, constitué par un profilé métallique ou en caoutchouc dur, dans lequel on introduit les bords de deux feuilles souples que l'on veut joindre. Un autre mode de jointoiement consiste, lorsque les complexes polyvalents sont pourvus à leur extrémité d'un profil particulier, de couler un bitume ou un mastic d'étanchéité dans le profil prévu à cet effet. Le procédé de fabrication du complexe consiste à percer des perforations dans les feuilles rigides selon un réseau déterminé; à réaliser des cavités dans ces feuilles rigides, par exemple par emboutissage, de telle sorte que les sommets des polygones formés par les bases des cavités soient constitués par les perforations ; à fixer les fonds des cavités des feuilles rigides entre eux, soit directement, soit par l'intermédiaire de cales ; à introduire de la mousse, de polyuréthane par exemple, entre les enveloppes des feuilles rigides formant fes faces externes du complexe, de manière à remplir totalement ce volume ; à appliquer sur l'une ou sur les deux faces externes du complexe une feuille souple de revetement, de caoutchouc butyl par exemple ; et à maintenir une légère pression de façon à faire adhérer la feuille souple à la mousse contenue dans les cavités des feuilles rigides formant les faces externes du complexe. La fixation des fonds des cavités peut être réalisée par tout moyen connu, par exemple, par soudage à l'arc ou par rivetage. la mousse se propage dans l'ensemble du volume défini cidessus en raison de la présence des perforations qui font communiquer les volumes des cavités avec le volume compris entre les feuilles rigides. Il est également possible d'introduire, entre les enveloppes des feuilles rigides formant les faces externes du complexe, du plâtre liquide, par exemple. Lorsque be plâtre a durci, la feuille souple de revêtement est appliquée après enduction d'une matière adhésive, soit sur l'une de ses faces, soit sur la totalité ou une partie de la face externe du complexe, soit sur les faces en regard après collage. Le néoprène peut être utilisé comme matière adhésive. R E V. -E in D I C À T I O N ss 1.- Un complexe polyvalent caractérisé en ce qu'il est constitué par la combinaison a) de feuilles rigides, de mEme nature ou de nature différente, munies de perforations, et de cavités ; lesdites perforations étant situées, sur chaque feuille rigide, aux sommets des cavités, une partie du périmètre des perforations se trouvant sur l'enveloppe, l'autre partie étant située en partie sur la surface d'une cavité, en partie sur la surface d'une autre cavité ; lesdites cavités étant réparties sur les feuilles rigides, de telle sorte qu'elles n'aient aucun côté adjacent dans l'enveloppe, mais seulement des sommets communs, les cavités des deux feuilles rigides qui forment les faces externes du complexe ayant leur volume situé à l'intérieur du complexe; lesdites feuilles rigides étant fixées entre elles par les fonds des cavités, soit directement, soit par l'intermédiaire de cales de dimensions quelconques b) d'une matière solide de remplissage située dans la totalité du volume compris entre les enveloppes des deux feuilles rigides formant les faces externes du complexe c) d'une feuille souple de revêtement située sur l'une ou sur les deux faces externes du complexe. 20- Un complexe polyvalent conforme à ia revendication 1, caractérisé en outre par le fait qu'il est constitué de deux ou de plus de deux feuilles rigides dont les enveloppes sont des plans. 3.- Un complexe polyvalent conforme à la revendication 2, caractérisé en outre, par le fait que les plans sont parallèles. 4.- Un complexe polyvalent conforme à l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en outre par le fait que les perforations sont situées sur chaque feuille rigide aux intersections de deux réseaux orthogonaux. de droites parallèles. 5 Un complexe polyvalent conforme à la revendication 3, caractérisé en outre par le fait que les perforations sont situées sur chaque feuille rigide aux intersections de deux réseaux orthogonaux de droites parallèles et équidistantes. 6o Un complexe polyvalent conforme à la revendication 1, caractérisé en outre par le fait qu'il est constitué de deux ou de plus de deux feuilles dont les enveloppes sont des surfaces présentant une courbure. 7.- Un complexe polyvalent conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en outre par le fait que les cavités ont la forme d'un tronc de pyramide. 8.- Un complexe polyvalent conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en outre par les faits que la matière solide de remplissage est de la mousse de polyuréthane et-que la feuille souple de revêtement est du caoutchouc butyl. 9.- Un complexe polyvalent conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en outre par les faits que la matière solide de remplissage est du plâtre, et que la feuille souple de revêtement adhère à la face externe du complexe par l'intermédiaire d'une mince couche de néoprène. 10.- Un procédé de fabrication d'un complexe polyvalent comprenant des feuilles rigides de même nature ou de nature dif férente, munies de perforations et de cavités, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on fixe les fonds des cavités des feuil es rigides les uns aux autres, soit directement, soit par l'intermédiaire de cales de dimensions quelconques, par soudage, rivetage, ou tous autres moyens appropriés ; l'on injecte une matière de remplissage à l'état liquide, ou à l'état de mousse dans le volume compris entre les enveloppes des deux feuilles rigides formant les faces externes du complexe, de façon à rem plir totalement ce volume ; et l'on applique sur l'une ou sur les deux faces externes du complexe une feuille souple de revêtement après avoir éventuellement enduit d'une matière adhésive, partiellement ou totalement, la face considérée du complexe et/ou la face correspondante de la feuille de revêtement. 11.- Un procédé conforme à la revendication 10, caractérisé en outre- par les faits que les fonds des cavités sont assemblés par soudage à l'arc, que la mousse injectée est de la mousse de polyuréthane et que la feuille souple de revêtement est en caoutchouc butyl.