Brevet FR2421245A1 — publié le 19791026

L'invention se rapporte à un panneau d'insonorisation destiné à constituer des cloisons d'isolement phonique en transmission aérienne, notamment pour machines industrielles bruyantes. L'amélioration des conditions de travail dans les ateliers nécessite fréquemment une diminution du bruit ambiant. Lorsque ce bruit ambiant résulte de l'utilisation de machines ou de procédés d'usinage intrinsèquement bruyants, la solution à la diminution du bruit ambiant consiste à isoler phoniquement le poste de travail bruyant du reste de l'atelier. Pour une part le bruit est transmis par le sol ou les structures en contact avec les machines, et l'on peut y remédier en interposant des amortisseurs de bruit et vibration entre la source de bruit et le sol ou les structures. Une autre part du bruit est transmis par l'air (transmission aérienne), et pour lutter contre cette transmission aérienne on est conduit à enfermer la source de bruit dans une enceinte avec des cloisons absorbantes. Ces cloisons ont été fréquemment réalisées en s'inspirant de la technique de réduction de la réverbération des salles acoustiques, c'est-à-dire en garnissant des cloisons rigides de revetements alvéolaires souples. Ces revêtements sont souvent des matières plastiques expansées, dont la fragilité et le manque de résistance au feu sont des inconvénients graves dans un atelier. On a utilisé des revêtements en fibres de verre, naturellement protégées contre l'incendie, mais qui ont l'inconvénient de former des poussières irritantes. On a proposé pour constituer des cloisons d'insonorisation, des panneaux constitués par des assemblages de couches rigides séparées par des nappes de matière souple, couches rigides et nappes souples alternant suivant l'épaisseur du panneau. Les couches rigides peuvent etre des panneaux de particules et la matière souple une mousse réticulée. De tels panneaux peuvent etre réalisés de façon à présenter une résistance au feu convenable. Ils présentent une atténuation acoustique globale apparemment suffisante, atteignant 26 & 30 du. Toutefois'la courbe d'atténuation avec la fréquence fait apparaître un isolement phonique réduit pour les basses fréquences (jusqu'à 500 Hz), où l'atténuation est inférieure à 10 dB. L'invention a pour objet un panneau de cloison d'insonorisation qui présente une attenuation de transmission améliorée notamment aux basses fréquences et propose à cet effet un panneau de cloison d'insonorisation, destiné à constituer des cloisons d'isolement phonique en transmission aérienne, notamment pour machines industrielles bruyantes, et comportant entre deux plaques latérales rectangulaires rigides une âme complexe absorbant les vibrations et constituée dans son épaisseur d'une succession d'éléments alternativement souples et rigides, caractérisé en ce que les deux plaques latérales étant serrées l'une vers l'autre par des moyens de serrage disposés aux angles avec interposition d'un cadre entretoise délimitant avec les plaques latérales une cavité interne parallélépipédique, ladite âme, emplissant la cavité interne, est constituée d'un coussin souple emprisonnant au moins un corps d'inertie en matière raide et dense, s'étendant sensiblement parallèlement aux plaques latérales. Le système vibrant constitué par le corps d' inertie disposé en quelque sorte flottant dans le coussin présente une fréquence de résonance propre basse et un amortissement élevé, conditions d'une atténuation de transmission efficace jusqu'à la fréquence de résonance propre du système. Les deux plaques latérales ne sont solidarisées que par l'intermédiaire du cadre entretoise, situé au noeud de vibration des plaques, en sorte que le court-circuit de l'amie par le cadre entretoise ne provoque pa's une transmission importante. Le coussin amortisseur peut entre réalisé en mousse alvéolaire de matière plastique. De préférence ce coussin est constitué en deux parties de part et d'autre du corps d'inertie. En disposant plusieurs corps d'inertie séparés par des couches de mousse on améliore l'atténuation, en constituant un système analogue à un filtre comportant plusieurs cellules. I1 est avantageux que les différentes couches séparant les corps d'inertie entre eux et des plaques latérales soient de densités alvéolaires différentes, de manière à ce qu' il existe un certain nombre de fréquences propres. Sous un autre aspect l'invention a pour objet une enceinte composée d'un assemblage de panneaux selon l'invention, l'assemblage étant réalisé par l'intermédiaire de charpentes en profilés où s'emboîtent les champs de panneaux, avec interposition de joints souples. Une telle enceinte est facile à monter, se prête à des combinaisons multiples. L'interposition de joints souples entre panneaux et profilés évite la transmission des bruits aériens par les profilés excités en vibration par les panneaux. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un panneau selon l'invention la figure 2 est une coupe d'un tel panneau la figure 3 est une coupe d'un panneau comportant deux corps d'inertie ; la figure 4 est une vue schématique de l'assemblage de panneaux pour constituer une enceinte. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figures I et 2, le panneau de cloison d'insonorisation comporte deux plaques latérales 3 et 4 qui sont serrées l'une vers l'autre sur un cadre entretoise 8 composé de quatre tasseaux en sorte de délimiter avec les plaques 3 et 4 une cavité interne parallélépipédique. Le serrage des plaques 3 et 4 est obtenu par emboîtement à force de quatre sabots 1 sur les quatre angles du panneau. L'âme du panneau, dans la cavité interne, est composée d'un corps d'inertie 7, constitué par une plaque épaisse de fibrociment, emprisonné dans un coussin en mousse alvéolaire de matière plastique. Ce coussin est constitué en deux parties, une première partie 5 qui est une plaque de mousse comportant de petits alvéoles, et une seconde partie 6 avec des alvéoles plus grands, qui comporte des rebords entre lesquels s'encastre le corps d'inertie 7. Les'champis du cadre entretoise 8, en retrait des bords des plaques 3 et 4, sont garnis de bandes métalliques 2, qui viennent à fleur des bords de plaques 3, 4 sans toucher celles-ci. La variante représentée figure 3 comporte deux corps d'inertie 7 et 7', constitués l'un et l'autre par des plaques de fibrociment. Le coussin comporte trois couches de mousse de matière plastique 5, 6 et 6', dont les dimensions d'alvéoles vont croissant; les corps d'inertie 7 et 7 t sont encastrés sur la presque totalité de leur épaisseur dans la couche intermédiaire 6. Pour déterminer l'efficacité d'atténuation des panneaux selon l'invention, on a disposé dans une chambre sourde cubique de 1,30 mètre de cté, une source de bruit étalon. La face avant de la chambre est constituée par le panneau en essai. On a disposé un sonomètre, à un mètre en avant du centre de la face avant. Des résultats d'essais typiques sont consignés dans le tableau suivant, comparés à des résultats obtenus avec un panneau de l'état de la technique. Atténuation (dB) Fréquence Niveau (Hz) de source Panneau Panneau Panneau (dB) de 1'état de à un corps à 2 corps la technique d' inertie d' inertie 31 45 0 8 9 62 48 3 13 15 125 58 3 8 10 250 68 5 10 12 500 75 24 30 32 1000 84 29 36 39 2000 81 31 34 34 4000 80 30 33 35 8000 77 31 36 37 Linéaire 90 25 30 32 On conçoit que les résultats d'atténuation peuvent être améliorés en augmentant le nombre de corps d'inertie, ou en constituant des empilements de panneaux. En jouant sur les masses des corps d'inertie et sur la souplesse des couches du coussin, on peut adapter experimentalement, en se guidant sur les principes connus des associations de filtre, les courbes d'atténuation aux problèmes d'insonorisation concrets. La figure 4 montre un mode d'assemblage de panneaux pour constituer une enceinte d'isolement phonique. On réalise une charpente d'assemblage avec des poteaux ll (ici un poteau d'angle),tes poteaux sont constitués par des profilés métalliques 14, 15 formant des gouttières dans lesquelles viennent s'emboiter les champs de panneau. Des pions 13 saillant de la plaque assise du poteau 11, viennent s'engager dans des trous ménagés dans les sabots d'angle des panneaux. Des goupilles 10, traversant les ailes des profilés 14, 15, et des passages dans les panneaux à l'emplacement des sabots, viennent verrouiller les panneaux en place.On interpose, entre les champs de panneaux et le sol ainsi que les fonds de gout- tière, des bandes souples 12, qui, comprimées, empêchent les panneaux de vibrer librement, tout en coupant la transmission par conduction. On conçoit que l'on peut interposer entre panneaux en alignement des poteaux intermédiaires analogues au poteau d'angle représentés, mais avec des gouttières d'embottement opposées par leurs fonds. On conçoit également que l'on peut superposer de façon analogue des panneaux, ainsi que constituer un toit d'enceinte avec des panneaux posés à l'horizontale sur des ferrures convenables. On peut ainsi constituer des enceintes à la demande, fonction de l'encombrement des machines ou des postes de travail qui produisent des bruits excessifs. Bien entendu l'invention ne se limite pas aux exémples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution. Notamment les plaques latérales pourraient être munies de garnitures à cavités absorbantes ou de protections métalliques sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICAT IONS 1. Panneau de cloison d'insonorisation, destiné à constituer des cloisons d'isolement phonique en transmission aérienne, notamment pour machines industriellesbruyantes, et comportant entre deux plaques latérales rectangulaires rigides une âme complexe absorbant les vibrations et constituée dans son épaisseur d'une succession d'éléments alternativement souples et rigides, caractérisé en ce que les deux plaques latérales étant serrées l'une vers l'autre par des moyens de serrage disposés anx angles avec interposition d'un cadre entretoise délimitant avec les plaques latérales une cavité interne parallélépipédique, ladite âme, emplissant la cavité interne, est constituée d'un coussin souple emprisonnant au moins un corps d'inertie en matière raide et dense, s'étendant sensiblement parallèlement aux plaques latérales. 2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage sont des sabots emboîtées sur les angles du panneau. 3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coussin est constitué de mousse alvéolaire en matière plastique. 4. Panneau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le coussin est formé en deux parties de part et d'autre du corps d' inertie en emboîtant celui-ci, les deux parties étant constitué de mousses à densités alvéolaires différentes. 5. Panneau selon la revendication 3, comportant une pluralité de corps d'inertie en succession dans l'épaisseur du panneau, caractérisé en ce que le coussin comporte une multiplicité de couches séparant respectivement les corps d'inertie les uns des autres et des plaques latérales. 6. Panneau selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches du coussin sont constituées de mousses de densités alvéolaires différentes. 7. Panneau selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le cadre entretoise est garni de champs mé tall iques. 8. Enceinte sourde composée d'un assemblage de panneaux selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'assemblage est réalisé par l'intermédiaire de charpentes en profilés où s'embottent les champs des panneaux, avec interposition de joints souples.