Brevet FR2294316A1 — publié le 19760709

L'inventionconcerne une double fenêtre amortissant le bruit avec un châssis en caisson dans lequel une fenêtre extérieure est logée par son dormant à proximité du bord extérieur, tandis qu'une fenêtre intérieure est logée par un dormant an voisinage du bord intérieur à distance de la feuêtre extérieure, les fenêtre extérieure et ittérieure étant réalisées et adeptées l'une à l'autre de manière à assurer une isolation acoustique et, le cas échéont, la surface intérieure du châssis en ceis son, dégagée entre les é@@@@@ dermants, pou@ant être recouverte d'une couche d'isclation acc@stique, de préférence en mousse synthétique légère, en laine airérale ou similaire. Les dormants et les cadres de Cendtre sont ayantegeusement des cadres en matière synthétique qui sont raidis par des armatures de métal lorsque cela est nécéssaire ou opportun, II est sventageux que le vitrage ce la ferêtre extérieure soit formé de deux vitres, une vitre extériedre et une vitre intérieure qui est placée à distance de celle-ci es a une épaisseur différente de préiérence plus petite. Le vitrage de la fenêtre intérieure est formé avantageusement d'une saule vitre. De préférence, l'épaisseur de celle-cl est plus grande que celle de a plus épaissé des deux vitres de la fenêtre extérieure. Les distances des vitres entre elles et de la fenêtre extérieure à la fenêtre intérieure sont dimensicnnées de préférence de manière à obtenir de ce fait une isolation sa@ustique optimale.La distance de la fenêtre extérieure à la feneire intérieure correspond avantageusement à un muitiple, par exemple emmpris entre le double et le triple de l'épaisseur du dormant. Dans de pratique, cette distance se situe avantagensoment entre 7 et 15 cm enviren. S'il est préva une couche d'isolstion acoustique qui revêt la surface libre du châssis en caissen dans la zone comprise entre les deux dermantn, cette couche est de préférence un une mousse relativement légère, comme par exemple une mousse de polystyrène du comence, ou er laine minérale. Sor épaisseur mesura oppe @@mément plusieure cantimètres. Vers la bact, l'épaisseur @@ cetue couche est lieitée par le fait qu'il ce laut évidement pas qu'elle constitue un obstacle à l'ouverture de la fenêtre. Octte couche d'isclation acoustique est avantageusement recouverte, de façon cosnue en soi, par une plaque mince perferde. par exemple en matière synthétique. Bien que l'invention soit déerite iei et ci-après à propos d'une double fenêtre a châssis ouvrants, elle est également applicable à des fenêtres qui ne s'ouvrent pas. Pans ce cas, le vitrage est de préférence monte' directeent sur les dormant s. Quoique la double fenêtre selon l'invention ne comporte avantageusement qu'une fenêtre extérieure et une fenêtre intérieure, il est tout aussi possible en principe de placer par exemple trois fenêtres les unes derrière les autres. Des modèles cornus de fenêtre amortissant le. bruit du genre défini dans ses grandes lignes dans le préambule comportent un châssis en caisson qui se compose de deux cadres de profilés métalliques creux, cadres qui sont isolés acoustiquement et thermiquement l'un par rapport a' l'autre par un pont d'amortissement, par exemple une bande de polyamide. Dans d'autres modèles- connùs de fenêtre, le châssis en caisson est en bois. il comporte dans ce cas un simple profilé en caisson de bois. Les modèles connus de fenêtre amortissant le bruit présentent cet inconvénient qu'ils ne remplissent qutinsuffisam-- ment le role principal d'une fenêtre, à savoir de laisser passer la lumière, en raison déjà de l'épaisseur du châssis en caisson. L'épaisseur des châssis en caisson connus est ordinairement de l'ordre de 6 cm ou davantage. De ce fait, le passage de la lumière est considérablement entravé. C'est ainsi que, dans le 2 cas d'une fenêtre mesurant n m , un bord d'une largeur de 6 cm occupe déjà plus de 22% de la surface de pénétration de la lumière. Le pouvoir d'isolation acoustique des fenêtres connues, définies dans le préambule, se situe ordinairement entre 30 et 40 décibels. Ce chiffre ne peut être augmenté qu'au prix de frais techniques triez appréciables. Par contre, l'invention concerne une double fenêtre amortissant le bruit du genre défini dans le préambule, qui se caractérise non seulement par un châssis en caisson très mince, mais aussi - et cela a une importance considérable - par une isolation acoustique nettement supérieure, sans que cela entre ne un-surcroLt de prix appréciasìe. La fenêtre amortissant le bruit selon l'invention est caractérisée par le fait que le dormant extérieur est formé de quatre planches e me . synthétique qui s'aboutent auxangles. On a constaté avec surprise que cette simple mesure assurait l'augmentation importante de l'isolation acoustique qui a été mentionnée ci-dessus. Les planches de matière synthétique devront avoir appro xEmatnvement la dureté du bois, car le cadre nécessite un certain minimum de résistance. Une dureté trop faible, ctest-à- dire une légèreté et une tendreté de la matière synthétique, se traduit en outre par un amoindrissement de l'effet d'isolation acoustique, de meme qu'une dureté excessive de la mousse de matière syrzthétique, dont la densité est alors augmentée en conséquence, doit être également évitée en raison de la conduc tibilité acoustique de cette mousse qui croît de façon correspondante. Lorsqu'il est ici question de planches de mousse synthétique, on désigne ainsi des plaques allongées et relativement minces, par opposition à des châssis creux ou à la forme d'une poutre.D'après cela, Itépaisseur des planches de mousse synthétique se situe avantzeusement au-dessous de 20 mm, notamment pour des raisons d'économie de matériaux. On préfèrera une épaisseur de ltordre de grandeur de 10 à 12 mm. Une épaisseur nettement inférieure à 10 mm a, pour des dimensions normales de fenêtre, l'inconvénient d'une résistance par trop faible. Les planches de mousse synthétique sont avantageusement profilées en direction longitudinale. Un semblable profil peut d'une part avoir pour effet d'accroitre la rigidité des planches. Par ailleurs, il peut être mis à profit pour la formation de feuillures au niveau de la baie pratiquée dans la construction ou pour les dormants de la fenêtre. Bien que, dans les fenêtres selon l'invention, le châssis en caisson ne doive présenter aucun profil en caisson creux, les planches qui constituent ce châssis peuvent néanmoins présenter des gouttières longitudinales, pourvu que ces gouttières ne soient pas suffisamment grandes pour que le profil devienne celui d'un caisson creux. Les planches de mousse synthétique qui constituent le châssis en caisson sont découpées, de préférence en onglet, et sont assemblées aux angles du châssis. Les planches de mousse synthétique peuvent âtre par exemple en mousse dtiBS. Toutefois, elles sont de préférence en une mousse de chlorure de polyvinyle de densité moyenne suffisante. La densité de la mousse se situe avantageusement entre 0,5 et 0,7 g/cm3. La structure de la mousse a également une importance dans le cadre de l'invention. C'est ainsi que la mousse contient avantageusement des pores fins : c'est-à-dire que la très grande majorité des pores doit présenter un diamètre de l'ordre de grandeur de 0,1 à 0,5 mm. il est avantageux que les planches de mousse synthétique soient en mousse intégrale dont la peau densifiée recouvre tous les grandes faces des planches. De semblables planches en mousse synthétique intégrale peuvent être fabriquées avantageusement par le procédé décrit dans la demande de brevet allemand n0 1 729 076. La mousse intégrale comporte avantageusement une peau dense d'une épaisseur de 1 mm environ. On peut admettre que l'utilisation de mousse intégrale en tant que matériau pour les châssis en caisson contribue dans une mesure particulièrement élevée à l'isolation acoustique, car la partie mousse et la partie bordante solide se fusionnent sans solution de continuité et présentent néanmoins une conductibilité acoustique différente. La présence de pores comprimés dans la zone bordante solide de la mousse intégrale doit aussi intervenir à cet égard. De préférence,--les dormants sont isolés par rapport au châssis en caisson par interposition d'une matière qui stoppose à la conduction acoustique. Cette matière est avantageusement une matière du genre caoutchouc mou résistant au vieillissement, comme par exemple un caoutchouc synthétique doté de ces caractéristiques. Par l'isolation acoustique des dormants par rapport au chassis en caisson, on parvient à une augmentation notable de l'isolation acoustique de la fenêtre. Des essais ont montré que des fenêtres selon l'invention, comportant une semblable isolation, présentaient un. amortissement du bruit compris ertre 55 et o décibels, contre des valeurs de comparaison de 30 à 40 décibels dans le cas de fenêtres antérieurement connues. Sur son côté intérieur, le châssis en caissonpeut porter par exemple une ou plusieurs nervures qui s'étendent tout autour et qui constituent, soit une feuillure pour un dortaant, soit deux feuillures pour les deux dormants. Wnis t > ar,e -?-ace de cela, le châssis en caisson peut @usst présenter une moulure à profil rectangulaire qui fait saillie vers l'intérienr tout autour et dont les deux surfaces de flanc, s'étendant parallèlement aux vitres, constituent alors des feuillures pour les onts. Le châssis en caisson peut aussi comporter, sur son côté intérieur, des hervures de guidage pour un store de protection contre le soleil. S'il est prévu des couches isclantos entre les dormants et le châssis en caisson - par exemple des garmitures intermédiaires de caoutchoue synthétique - celles-ci ont de préférence une épaisseur de l'ordre de grandeur de 2 à 5 ma enviren. Des exemples de rr-alisation de l'invention sont ci-après présentés de façon plu. détaillée en référence aux dessins schématiques annexés. Les figures 1 à 4 sont toutes des coupes horizontales schématiques de châssis de double fenêtre selon l'invention, les éléments qui sur les figures 2 à 4 sont réalisées de la mene manière que sur la fig. 1 n'ayant été indiqués que schématiquement. La double fenêtre amortissant le bruit qui est representée sur la fissure 1 comporte un châssis en caisson 3 qui porte, sur son côté intérieur, un dormant intérieur 2 pour la fenêtre intérieure et, du côté extérieur, un dornant extérieur 1 pour la fenêtre extérieure. Les dormants 1 et 2 sont construits de la manière habituelle sous forme de cadre de matière synthétique, de préférence renforcé de métal. Ils portent les cadres de fenêtre désignes respectivement par 15 et 16 qui, dans l'exemple représenté, doivent pouvoir pivoter. Le cadre extérieur 15 porte une vitre extérieure 17 et une vitre intérieure 18 qui est plus mince que la vitre 17. Le cadre battant intérieur 16 porte une vitre 19 relativement épaisse.De semblables modèles de dormants et de battants, ainsi qu de semblables vitrages sont connus en soi D'après l'invention, le châssis en caisson 3 se compose de quatre "planches" et mousse de chlorure de polyvinyle extrudé qui sont profilées dans cet exemple de realisatien et sont fabriques par le procédé décrit- dars le brevet allemand n0 1 729 076.Ces quatre planches du châssis en caisson sont décou puées en onglet au niveau des que angles, de la manière conrue pour des barres profilées de matière synthétique, et sont assemblées entre elles. Pour une épaisseur de 10 à 12 mm, les planches ont avantageusement une largeur de 20 à 30 cm environ. L'épaisseur de la peau dure, plus ou moins dépourvue de pores, de la mousse iftégrale de PVC qui forme les planches est de l'ordre de 1 mm environ. La mousse contient des pores fins et sa stracture varie depuis des diamètres loyers de pores très petits (0,1 mm environ) au niveau du bord interne de la peau, jusqu'à un diamètre des roues d'environ 0,3 à 0,6 mm au milieu du profile. Comme on peut le voir sur le dessin, le châssis en caissen 3 comporte une nervure longitudinale intérieure 3a qui s'étend tout autour et n'a pas seulement pour rêle d'augenter la rigidité c. la flein de la planche, mais sert également de feuillure pour le dormant I qui est logé dans le châssis. Tou- tefois, les dormants 1 et 2 ne sent pas appliqués directement contre le châssis en caisson 3 et la nervure 3a de celui-ci. Au lieu de cela, il est prévu a ce niveau des couches 4 en un caoutchouc synthétique suffisamment mou, comme par exemple le néoprène, qui s'opposent fortement à la conduction du bruit. Ces couchés peuvent être complètoement collées, à la fois au dormant correspondant et au châssis en caisson. Elles donnent lieu à une amélioration considérable de l'isolation acoustique de la double fenêtre selon l'invention. Une amélioration complémentaire est apportée par la garniture d'isolation acoustique 8 en mousse légère ou en laine minérale. Dans l'exemple de réalisation, cette couche d'isolatien acoustique, qui revêt toute la surface interne du châssis en caisson entre les deux dormants 1 et 2, est en une mousse de polystyrène d'un poids spécifique très bas, par exemple de 0,1 à 0,2 g/cm .Cette couche d'isolation acoustique 8 a avantageu- sement une épaisseur de plusieurs centimètres. -Pans la pratique on donnera à cette épaisseur la limite supérieure qu'autorise la forme de constructior de la fenêtre. Vers l'intérieur de la fenêtre à caisson, la couche 8 d'isolation acoustique est re couver d'une plaque mince perfore 6, de façon connue en soi dans la technique Ue l'insonorisation. La couche 8 d'isolation acoustique, forme de bandes de mousse de polystyrène, présente des surfaces qui sont travail- lées avec une précision relative, de serte qu'elles s'appli- quent intimement sur les dormant 1, 2 et sur le châssis en caisson 3, la rervure 3a et le dormant 2. Elle peut mâre être collée par toute sa surface sur ces élémerts, aftn de favoriser l'amortissement du bruit par l'adhérence solide de corps ayant des duretés acoustiques différentes. Mais, pour des raisons de montage, on se contentera souvent de coller la couche 8 d'lso- lation accuztique sur le chåssis en caisson.La plaque de recou vrement 6 n'est fixée que;d'un côté en 5 sur la nervure 3a eS elle n'est pas en contact avec les dormants afin d'éviter la formation de ponts acoustiques. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le châssis en caisson 20 a un profil différent. Ici, deux nervures intérieures 9 sont prévues sur le châssis en caisson, de manière à for mer chacune, comme on peut le voir sur le dessin, une feuillure pour le dormant extérieur et intérieur 1 et 2 respectivement. En outre, le châssis en caisson comporte ici, au milieu entre les nervures 9, deux légères nervures de guidage 10 pour un store 11 de protection contre la lumière. La couche isolante 8 a té omise ici. Les couches d'a rortissement 4 sont réalisées de la meme manière que dans la forme de construction de la figure 1. La double fenêtre qui est représentée schématiquement en coupe sur la figure 3 ne se distingue pas de la fenêtre des figures 1 et 2 en ce qui concerne les dormants et les cadres battants. Toutefois, le châssis en caisson 30ici représente présente une moulure médiane continue,qui. est en-relief à l'in térieur de la fenêtre à caisson et qui présente un profil rectangulaire. De cette manière, des flancs 31 et 32 de la moulure qui sont parallèles aux plans des vitres de la fenêtre servent de feuillures pour les dormants 1 et 2, empêchant que ceux-ci soient encastrés trop loin à l'intérieur du châssis en caisson. Là encore, des couches intermédiaires en caoutchouc élastique sont prévues sur toute la surface entre les dormants 1 , 2 et le châssis en caisson 30. Sur le dos de la moulure 12, en saillie vers l'intérieur, se trouvent deux nervures 33 qui s'é tendent tout autour de cette moulure et qui servent de guide pour un store 36 de protection contre la lumière. La cavité de la moulure est ici remplie d'un bourrage de laine minérale 35. La double fenêtre de la figure 4 ne se différencie de celle de la figure 3 que par deux points. En effet, dans la forme de réalisation illustrée par la figure 4, le châssis en caisson 40 ne comporte- pas les nervures de guidage 33 et 34. A la place de celies-ci, la partie médiane du dos de la moulure 41 est ici munie d'un grand nombre de perforations 14 qui ont par exemple un diamètre de 5 mm environ et qui sont séparées les unes des autres par une distance comparable. Ces perforations améliorent considérablement l'effet d'isolation acoustique, en particulier en combinaison avec le garnissage sousjacent 35 de laine minérale ou de mousse. Il va de soi que de multiples variantes de l'invention sont encore possibles. C'est ainsi par exemple qu'en principe, les planches de mousse intégrale qui constituent le châssis en caisson peuvent être formées chacune de deux planches partielles disposées côte à côte le long de leurs petits cotés et séparées en plus par une couche de caoutchouc synthétique. Mais une semblable construction estc-oateuse, quoiqu'elle puisse amélio-. rer le pouvoir insonorisant dans certaines circonstances. Par ailleurs, il existe la possibilité de munir de nervures longitud-inales une surface ou les deux surfaces des planches de mousse intégrale, afin d'agir ainsi sur la conductibilité acoustique. Il existe aussi la possibilité d'incorporer une bande de matière synthétique rigide au milieu des planches de mousse intégrale lors de la fabrication de ces planches, crest-à-dire normalement lors- de leur extrusion. Båturellement, ces bandes~ ne devront pas s'étendre sur toute la largeur des planches, mais êtresépa- rées par des distances--notables. Toutefois, une semblable disposition sera limitée a des planches relativement épaisses de mousse synthétique. Mais cela peut contribuer à lametliOration de l'amortissement des bruits,-en particulier dans le cas où le châssis en caisson est formé, non pas de mousse intégrale, mais d'une simple mousse synthétique. -:- REVENDICATIONS -: 1 - Double fonêtre auortissantle bruit, avec un châs sis en caisson dans leçuel une ferêtre extérieure est logée par son dormant à provimité du hord extérieur, tardis qu'une ferétre intérieure est logée par son dormant au voisinage du bord intérieur, les fenêtres cytérieure et intérieure étant réalisées et adaptées l'une à l'autre de manière à amortir le bruit et la suirface intéricure du ckâssis er caisson, dégagée entre les deux dormants, pouvant être éventuellement recouverte d'une couche d'isclation acoustique, caractérisée un ce que le châssis en caissch extérieur est formé de quatre planches de mousse synthétique qui sort aboutées aux angles. 2 - Double ferêtre selon la revendication 1, carac térisée en ce que les planches de mousse synthétique sont profi- lées longitudinalement. 3 - Double fenêtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les planches de mousse synthétique sont en mousse intégrale. 4 - Double fenêtre selon l'une quelconque des revendi cations s à 3, caractérisee en ce que les planches de mousse syn- thétique sont en mousse de PVC. 5 - Double fenêtre selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que la densité moyenne appa rente de la mousse synthéique e se situe entre C, et 0,7 6 - Double fenêtre selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisée en ce que les dormants sent isolés par rapport au châssis en caisson par des garnitures interné- diaires en,une matière qui s'oppose 3 la conduction acoustique. 7 - Double fenêtre selon la revandication 6, carac térisée en ce que ' matière qui s'oppose à la conduction accustique est une matière possédant l'élasticité du caoutchouc et résistant au vieillissement. 8 - Double fenêtre selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le châssis en caisson porte, sur so coté intérieur, au moins une nervure qui s'étend tout autour, afin de former une feuillure pour au moins l'un des dormants. 9 - Double fenêtre selon l'une quelconque des reverdications 2 à 7, caractérisée en ce que le châssis en caisson porte une moulure à prefil rectangulaine qui fait saillie vers l'intérieur teut autour du châssis et dent les deux surfaces de flane, dirlgées parallèlement aux vitres de la fenêtre, constituent des fauillures pour les dormants, 10 - Double fenêtne selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que le châssis en caisson comporte, du côté intérieur, des nervures de guidage pour un store de protection contre le soleil.