Brevet FR2352120A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne une structure de paroi en panneaux, dont les panneaux constitutifs comportent chacun deux feuilles de parement sur les faces opposées avec, entre elles, un remplissage isolant en fibres minérales liées, chaque panneau comportant le long de deux rives opposées une rainure pour recevoir partiellement uné languette, ou clé, d'assemblage. Dans des structures de parois en panneaux de ce type, les rainures des panneaux sont pratiquées dans les listeaux de bois situés entre les feuilles de parement le long de deux rives opposées du panneau. Cependant, ces listeaux de bois réduisent la résistance au feu des panneaux. La présente invention a pour objet une structure de paroi en panneaux ainsi que les panneaux entrant dans leur constitution. Une structure de paroi en panneaux selon l'invention est caractérisée par le fait que les rainures sont formées dans des blocs élémentaires isolants consistant en des fibres minérales t liées et s'étendent tout le long des bords entre les feuilles de parement, ces éléments ayant une densité dtau moins 1,5 fois la densité du remplissage, ou âme, en fibres minérales, cette ame s'étendant entre les surfaces opposées du côté intérieur des parties de grande densité.Une structure de paroi en panneaux ainsi définie présente un net avantage de résistance au feu et en même temps elle offre un bon pouvoir dtisolation ther moque, Conformément à l'invention, on a constaté que des éléments en fibres minérales ayant une densité dsau moins 1,5 fois la densité de la matière de remplissage en fibres minérales liées habituellement utilisée pour l'isolation thermique dans des panneaux pour paroi ont une résistance mécanique, une rigidité et une dureté telles que les rainures pour les clés d'assemblage formées dans ces éléments laissent, le long des rainures, des parties de parois latérales, ayant une rigidité et une résistance suffisantes pour résister aux forces pouvant apparaître le long des joints entre les panneaux pendant l'utilisation de la structure de paroi en panneaux.De plus, la résistance au feu est augmentée du fait qu1il n'existe pas de bordures en bois, et en même temps le pouvoir d'isolation thermique de la paroi en panneaux est accrue. Quand la structure de paroi en panneaux doit être capable de supporter des charges importantes par unité de surface et doit supporter des charges dans la direction longitudinale des panneaux, les rainures peuvent avoir, conformément à l'invention, une largeur comprise entre le quart et la moitié de l'épaisseur des panneaux et les clés d'assemblage peuvent être constituées par des tubes en acier de section rectangulaire Ces tubes en acier peuvent avantageusement avoir une section rectangulaire et les rainures une profondeur telle que les rainures de deux panneaux adjacents reçoivent complètement un tube, le grand côté du tube, en section transversale, s'étendant dans le plan de la paroi.Ces tubes augmentent la capacité de supporter des charges de la structure de paroi en panneaux, de sorte que cette structure peut supporter des objets lourds, tels que des cuvettes, et ils augmentent l'effet de colonne de 'la structure de paroi, c'est-à-dire la capacité de la structure de paroi à supporter des charges dans la direction longitudinale des joints. Les petits côtés des tubes formeront des ponts conducteurs de la chaleur, mais cet effet défavorable est hautement reduit du fait que les fibres minérales de remplissage, bien que donne densité relativement élevée, sont disposées entre les tubes et les feuilles de parement des faces du panneau. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, le fond d'au moins l'une des rainures de chaque panneau peut comporter une cannelure sur toute la longueur du panneau, cette cannelure étant positionnée le long d'une des surfaces extérieures de la clé d'assemblage correspondante. De cette façon, des canalisatKns et des câbles peuvent être facilement montés dans la structure de paroi à panneaux et, de plus, des tubes en acier peuvent être réservés pour le montage a'objets lourds sur la structure en utilisant des vis engagées dans les tubes en acier, les tubes en acier n'ayant pas besoin de recevoir des équipements à laine térieur. Pour éviter qu'une clé d'assemblage soit pressée accidentellement à l'intérieur dtune telle rainure, le fond d'au moins l'une des rainures de chaque panneau peut, selon une autre caractéristique de l'invention, comporter un épaulement de butée pour la clé d'assemblage correspondante, à côté d'une des parois latérales de la rainure, et une cannelure s'étendant entre l paulement et la surface latérale opposée de la rainure. Quand les feuilles de parement des faces sont en métal, les parties marginales opposées de ces feuilles peuvent, suivant une autre caractéristique de ltinvention, être repliées pour couvrir, au moins en partie, les surfaces latérales des parties de grande densité bordant les rainures. De plus, suivant ce mode de réalisation, la capacité pour supporter les charges des panneaux est augmentée, et en même temps on obtient que les bords des feuilles de parement en métal soient noyés dans des joints entre les panneaux, de sorte que ces bords seront protégés contre la corrosion et que, si une corrosion se produit, elle ne soit pas visible. Suivant une autre caractéristique avantageuse de laine vention, la structure de paroi est caractérisée en ce que l en isolant des panneaux est formée de bandes en fibres minérales découpées dans une nappe de fibres en matière minérale liées ayant une densité suffisamment faible pour offrir un bon pouvoir isolant, cette densité étant en même temps assez élevée pour obtenir une résistance et une rigidité de nature à permettre la manutention des bandes de l'âme, ces bandes de ltâme étant disposées côte à côte avec les surface initiales de la nappe placées d'une façon sensiblement perpendiculaire au plan du panneau, les éléments en fibres minérales dans lesquels sont formées les rainures étant en bandes isolantes de densité élevée, découpées dans une nappe de matière isolante de grande densité en fibres minérales liées ayant une densité d'au moins 1,5 fois la densité des bandes de l'âme isolante, les bandes de grande densité étant disposées de façon que leurs surfaces correspondant aux surfaces initiales de la nappe de grande densité soient, d'une façon générale, perpendiculaires au plan du panneau. Cetté disposition est avantageuse parce que l'âme et les parties en fibres minérales dans lesquelles sont formées les rainures ont une épaisseur entièrement définie perpendiculairement au plan du panneau, et que cette épaisseur est indépendante de l'épaisseur initiale des nappes à partir desquelles des bandes ont été coupées et que, par suite, les surfaces extérieures des feuilles de parement des faces ne seront pas déformées. Par contre, si les bandes n'ont pas des épaisseurs identiques, la différence se répercutera sur les surfaces extérieures des feuilles de parement De plus, il y aura une grande stabilité du fait qui en cas de variations dans les bandes individuelles, ces variations stétendront principalement dans le plan du panneau lui-même, et seulement à un très faible degré, dans une direction perpendiculaire au plan du panneau0 Une grande résistance est de plus obtenue. Cette résistance peut encore être augmentée si l'âme, selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, est en laine minérale refeutrée. Cette matière est avantageuse en raison de ses caractéristiques isotropiques et de la grande résistance au cisaillement qui en résulte.Ces possibilités ont de l'importance quand la structure de paroi est utilisée pour des aménagements à bord des navires, par exemple pour des cloisons. En effet, les cloisons des navires sont soumises à des forces variant continuellement en raison des mouvements du navire du fait de la mer, Ce matériau peut aussi être avantageusement utilisé pour les parties latérales de densité élevée dans lesquelles sont formées les rainures pour les clés d'assemblage. L'invention concerne aussi un panneau pour une structure de paroi du type défini ci-dessus. Conformément à l'invention, le panneau pour paroi est caractérisé en ce que l'âme est formée de bandes découpées dans une nappe de fibres minérales isolantes de faible densité, ces bandes étant disposées côte à côte entre les surfaces intérieures des bordures avec leurs surfaces de coupure faisant face aux surfaces intérieures de feuilles de parement métalliques, en étant liées à ces surfaces intérieures, et les bordures d'assemblage sont formées de bandes découpées dans une nappe de fibres minérales isolantes de grande densité, avec les surfaces de coupe faisant face aux surfaces inférieures opposées des feuilles de parement métalliques, et étant liées à ces surfaces intérieures, la densité des bandes des bordures étant au moins une fois et demie la densité des bandes de l'âme, et de plus les rainures pour les clés d'assemblage étant taillées sur toute la longueur des bordures dans les surfaces extérieures des bordures, et au moins les bords extérieurs des surfaces extérieures des bordures étant recouverts par des bords repliés des feuilles de parement. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, sur lequel: Bit.1 est, en perspective, une vue d'une partie d'une structure de paroi selon un mode de mise en oeuvre de ltinven- tion, les panneaux étant représentés séparés ltun de l'autre ainsi que de la clé formant languette d'assemblage, et Fig.2 représente schématiquement en élévation un panneau de la structure de la figure 1. La structure de paroi représentée sur les figures 1 et 2 comporte deux panneaux 1 et 2 et une clé d'assemblage ou languette, 3, pour réunir les deux panneaux. Chaque panneau comporte une âme 4 en laine minérale isolante, les deux faces de cette âme étant revêtues de feuilles de parement 5 et 51 Les bords latéraux opposés des panneaux I et 2 comportent des rainures 6 et/re'spectivement, occupant toute la longueur du panneau correspondant. Pour l'assemblage réalisant une paroi en panneaux, la clé 3 se loge dans les rainures 6 et 7. La clé est constituée par un tube en acier de section rectangulaire, et la profondeur des rainures 6 et 7 est réglée de façon que, lorsque les rainures sont adjacentes elles encadrent la clé 3 entièrement avec les bords latéraux des panneaux en contact l'un avec l'autre. Des cannelures 8 et 9 sont pratiquées respectivement au fond de chaque rainure, ces cannelures étant extérieures à la clé 3 lorsque celle-ci est en place, pour former un conduit longitudinal dans la structure de paroi pour le passage de conducteurs électriques, de tubes et d'autres équipements. La largeur de chacune des cannelures est inférieure à celle de la rainure correspondante et, par suite, il existe des épaulements 10 et Il sur les côtés opposés de la cannelure, les bords des surfaces de la clé 3 venant par suite buter sur ces épaulements.L'épaisseur de la clé 3 et la largeur des rainures 6 et 7 sont choisies de façon que la clé 3 soit ajustée de façon serrée dans les rainures. Les panneaux représentés ont une épaisseur d'environ 50 mm et la largeur des rainures est un peu inférieure à 15 mm, et la profondeur des rainures est d'environ 15 mm. Les cannelures 8 et 9 sont demi-rondes et ont un diamètre d'environ 10 mm. Par suite, la largeur de chacun des épaulements 10 et Il est dtenvi- ron 2,5 mmO La clé 3 représentée a une section de 15 x 30 mm et l'épaisseur de paroi du tube formant la clé est d'environ 1,5 mm, de sorte que la clé augmente considérablement la résistance de la structure de paroi aux forces agissant latéralement. De plus, les clés augmentent la résistance de la structure de paroi dans la direction longitudinale des clés (effet de colonne ou de résistance au flambage). Avec les dimensions indiquées ci-dessus, il existe de chaque côté de la clé une épaisseur de matière isolante environ 17 mm. La structure de la laine minérale isolante est représentée sur la fige2 sur laquelle la référence 12 désigne des bandes de laine minérale constituant l'âme isolante et la référence 13 désigne des bandes de laine minérale formant les parties en laine minérale s'étendant le long de deux bords opposés du panneau, et dans lesquelles sont découpées les rainures 6 et 7 pour les clés 3. Suivant le mode de réalisation représenté, les bandes 12 sont en fibres de laine de laitier ou de scorie filée en cascade, et ont une densité d'environ 160 à 200 kg/m3, ce qui, d'une part, permet une rigidité suffisante pour la manipulation des bandes et, d'autre part, permet un pouvoir isolant élevé.Les bandes 12 sont découpées dans une nappe de fibres de laine de laitier ou de scorie liées les unes aux autres par une résine phénolique, ces fibres étant disposées dans des plans s'étendant parallèlement aux surfaces de la nappe. Les bandes 12 sont découpées à une largeur correspondant exactement à l'é- paisseur requise pour l'isolation, et elles sont ensuite disposées côte à côte avec les surfaces latérales de la nappe initiale les unes contre les autres de façon que les fibres des bandes se trouvent dtune façon générale dans des plans perpendiculaires au panneau. Suivant l'exemple représenté, les bandes 13 sont aussi en fibres de laine de laitier ou de scorie mais ayant une densité d'au moins 1,5 fois celle des bandes 12. Suivant ce mode de réalisation, la densité des bandes 13 est comprise approximativement entre 270 et 370 kg/m3. Cette densité élevée peut être obtenue en exerçant une forte compression sur la nappe dans laquelle sont découpées les bandes 13, au moment de la fabrication de la nappe et pendant le durcissement du liant pour les fibres de la nappe. Pour les bandes 13, le liant peut aussi être une résine phénolique. Du fait de cette compression, la nappe acquiert une résistance et une dureté élevées contre la formation d'une empreinte correspondant d'une façon générale à la résistance et à la dureté du bois. Suivant le mode de réalisation représenté, la nappe utilisée pour former les bandes 13 a une épaisseur dtenviron 15 mm et les bandes 13 sont découpées avec une largeur correspondant exactement à l'épaisseur requise pour l'isolation. Trois bandes 13 sont disposées le long de chaque bord, les surfaces latérales de ces bandes étant les surfaces de la nappe initiale, et ces surfaces latérales étant en contact les unes avec les autres et étant collées les unes aux autres. Naîgré cette densité élevée, les bandes 13 ont un très bon pouvoir d'isolation thermique. Une nappe de laine minérale refeutree peut être utilisée pour les bandes 12 ainsi que les bandes 13. En utilisant une telle matière, les densités désirées peuvent être obtenues sans compression parce que les densités peuvent dans ce cas être commandées en effilochant la laine minérale pour obtenir des flocons et en utilisant ces flocons pour la fabrication de la nappe. De ce qui précède, il ressort que les bandes 12 et 13 sont obtenues en découpant des nappes et que ces bandes sont placées de façon que les surfaces de coupure soient en contact avec les feuilles de parement 5 et 5t Suivant le mode de réalisation représenté, pour lequel les revêtements ou feuilles de parement 5 et 5' sont des tôles de fer ou d'acier d'une épaisseur environ 0,7 mm, trois bandes 13 sont préparées dtavance en étant collées les unes aux autres pour former une bordure dans laquelle sont pratiquées la rainure avec la cannelure correspondante, les surfaces des bords sur les côtés de la rainure ayant été rognées.Deux bordures ainsi pré- parées sont ensuite placées sur l'une des feuilles de parement à une distance faible de deux bords opposés de la feuille, et de façon que les rainures soient ouvertes dans les sens opposés. La feuille de parement est préalablement enduite d'un adhésif convenable, par exemple une colle de polyuréthane durcissant du fait de l'humidité de l'air, et après la mise en place des bordures, ltespace situé entre les bordures est rempli avec des bandes 12 qui, suivant le mode de réalisation représenté, sont disposées de façon que leurs longueurs soient perpendiculaires à la direction longitudinale des bordures0 Ensuite, cet ensemble est recouvert avec 11 autre feuille de parement ayant aussi été préalablement enduite de colle, les bords de cette feuille dépassant dtune distance faible par rapport aux surfaces extérieures des bordures.Cette structure en sandwich est ensuite placée dans une presse pour exercer une pression relativement faible correspondant à la pression utilisée pour l'application d'un placage, le durcissement de la colle ou de ltadhésif ayant lieu à ce moment. Lorsque l'ensemble a été sorti de la presse, les bords des feuilles de parement sont rabattus pour recouvrir les bords extérieurs des surfaces des bordures sur les côtés opposés des rainures de la façon indiquée en 14 et 15 sur la fig.1. Les feuilles de parement en acier 5 et 5' sont découpées dans de la tôle ayant un revêtement anti-corrosion sur les deux faces. Dans ce cas, les bords coupés des feuilles de parement n'ayant par suite pas de revêtement anti-corrosion peuvent être sujets à la corrosion, mais ils sont enfermés dans les joints entre les panneaux, et par suite ils sont protégés aussi contre la corrosion. Même si les bords coupés sont sujets à la corrosion, ces bords ne seront pas visibles, étant enfermés entre les panneaux voisins. Des feuilles de parement, par exemple en matière plastique, ayant une épaisseur de 1,4 mm peuvent être utilisées pour le parement à la place des tôles d'acier. Dans ce cas, les bordures peuvent être collées aux feuilles de parement avant la formation des rainures. Les rainures sont alors pratiquées après la formation de l'ensemble sandwich et simultanément, les surfaces extérieures des bordures et des bords des feuilles de parement peuvent être rognées pour que toutes ces surfaces soient dans le même plan. L'orientation des fibres, de la façon expliquée ci-dessus, ctest-à-dire d'une façon générale dans des plans perpendiculai- res aux panneaux, conjointement avec ie fait que les bandes sont découpées à une largeur correspondant exactement -à l'épaisseur de l'âme isolante, permettent d'obtenir des surfaces extérieures planes sur les panneaux, ces surfaces planes subsistant même si la matière de l'âme subit des changements faibles de volume avec le temps, parce que ces changements du volume auront lieu d'une façon générale dans des directions situées dans le plan des panneaux. De plus, 1' orientation des fibres se traduit par une résistance mécanique élevée parce qu'une stratification des fibres, si toutefois elle a lieu, se fera perpendiculairement au plan des panneaux. Suivant le mode de réalisation décrit ci-dessus, les éléments en laine minérale 13 s'étendant le long des bords opposés du panneau et dans lesquels sont pratiquées les rainures, aussi bien que l'âme isolante 12 en laine minérale sont en fibres de laine de laitier ou de scorie. il convient toutefois de noter que la présente invention peut aussi être mise en oeuvre en utilisant d'autres types de fibres minérales, par exemple la laine de verre qui, pour une densité suffisamment élevée, a aussi une résistance lui permettant de supporter les efforts auxquels les rainures seront soumises pendant l'utilisation. De plus, il ntest pas nécessaire d'utiliser le même type de fibres minérales pour l'âme isolante et les éléments dans lesquels sont formées les rainures d'assemblage, Bien entendu, la description qui précède n1 est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICAUIONS lo Structure de paroi en panneaux, constituée par une pluralité de panneaux assemblés avec des joints entre les panneaux voisins, chacun de ces panneaux ayant des feuilles de parement des faces opposées avec, entre elles, un remplissage en fibres minérales formant une âme isolante et des rainures pour un assemblage à languette tout le long de deux bords opposés, chaque joint entre les panneaux voisins comportant une clé d'assemblage insérée dans les rainures des surfaces latérales adjacentes des panneaux contigus, structure caractérisée en ce que les rainures pour l'assemblage sont formées dans des éléments isolants consistant en fibres minérales liées et s'étendant le long des faces latérales entre les feuilles de parement, lesdits éléments ayant une densité au moins égale à 1,5 fois la densité de l'âme en fibres minérales, laquelle stétend entre les surfaces intérieures opposées des éléments de densité élevée. 2o- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur des rainures dtassemblage est comprise entre le quart et la moitié de l'épaisseur du panneau et les clés d'assemblage sont des tubes en acier de section rectangulaire. 3.- Structure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le fond de l'une, au moins, des rainures de chaque panneau comporte une cannelure ayant toute'la longueur du panneau, cette cannelure étant située le long d'une des sur- faces extérieures de la clé d'assemblage correspondante. 40- Structure selon l'une des revendications I à 3, caractérisée en ce que le fond de l'une, au moins, des rainures de chaque panneau comporte au moins un épaulement formant une butée à côté d'une des surfaces latérales de la rainure et une cannelure située entre ltépaulement et la surface latérale voisine de la rainure. 5.- Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les feuilles de parement sont en métal, et les parties marginales opposées de ces feuilles sont repliées pour recouvrir, au moins partiellement, les surfaces latérales des éléments de densité élevée bordant les rainures0 6.- Structure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'âme calorifuge des panneaux est formée de bandes de fibres minérales découpées dans une nappe de fibres minérales liées ayant une densité assez faible pour avoir un bon pouvoir calorifuge et en même temps une densité assez élevée pour assurer une résistance et une rigidité suffisantes pour la manipulation des bandes ainsi découpées, ces bandes étant disposées côte à côte avec leurs surfaces constituées par les surfaces initiales de la nappe s'étendant d'une façon générale perpendiculairement au plan des panneaux, les éléments en fibres minérales dans lesquels les rainures dtassemblage sont pratiquées étant formés par des bandes isolantes de densité plus élevée découpées dans une nappe de fibres minérales liées ayant une densité d'au moins 1,5 fois la densité des fibres de l'âme isolante, ces bandes de densité élevée étant disposées de façon que leurs surfaces formées par les surfaces initiales de la nappe de densité élevée s'étendent perpendiculairement au plan des panneaux. 7.- Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que la longueur des bandes de remplissage est perpendiculaire à la direction longitudinale des bandes de densité élevée. 8.- Structure selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'âme isolante est formée de laine minérale refeutrée. 9.- Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les éléments latéraux de haute densité sont en laine minérale refeutrée. 10.- Structure selon ltune des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les éléments latéraux de haute densité sont en laine de laitier ou de scorie, liée, d'une densité dten- viron 270 à 370 kg/m3 et l'âme est en laine de laitier ou de scorie, liée, d'une densité d'environ 160 à 200 kg/m3. 11.- Panneau pour une structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par deux feuilles de parement opposées en métal, une âme constituée par un remplissage isolant en fibres minérales entre ces deux feuilles de parement, et deux bordures, une à chacun des deux bords opposés du panneau, ces bordures étant situées entre les feuilles parement en métal, l'âme étant constituée par des bandes découpées dans une nappe de fibres minérales isolantes de densité faible et ces bandes étant disposées côte à côte entre les surfaces intérieures des bordures avec leurs surfaces de coupure contre les surfaces intérieures opposées des feuilles de parement en métal, en étant liées à ces surfaces intérieures, les bordures étant formées par des bandes découpées dans une nappe de fibres minérales isolantes de densité élevée et étant disposées de façon que leurs surfaces de coupure se trouvent contre les surfaces intérieures opposées des feuilles de parement en métal en étant liées à ces surfaces intérieures, la densité des bandes des bordures étant au moins 1,5 fois celle des bandes de lame, des rainures pour assemblage à languette étant pratiquées sur toute la longueur des bordures et dans les surfaces extérieures de ces bordures, et au moins les bords extérieurs de ces surfaces extérieures des bordures étant recouvertes par les bords repliés des feuilles de parement. 12.- Panneau selon la revendication 11, caractérisé en ce que la direction longitudinale des bandes de densité faible est perpendiculaire à la direction longitudinale des bordures. 13.- Panneau selon l'une des revendications Il et 12, caractérisé en ce que les bordures sont formées par des bandes en fibres minérales disposées côte à côte et liées les unes aux autres 14.- Panneau selon l'une des revendications 1 à 13, ca ractérisé en ce que les bordures sont en laine de laitier ou de scorie, liée, d'une densité d'environ 270 à 370 kg/m3 et les bandes en laine minérale de densité faible sont en laine de laitier ou de scorie, liée, dune densité apparente d'environ 3 160 à 200 kg/m30