Brevet FR2458387A1 — publié le 19810102

La présente invention est relative à un panneau multicouche isolant. Elle concerne un tel panneau présentant en outre des caractéristiques mécaniques élevées permettant de l'utiliser notamment, mais non exclusivement, comme panneau porteur pour des murs de maison individuelle ou de bungalow sans qu'il soit nécessaire de prevoir par ailleurs une ossature portante, ou comme revêtement isolant de façade. Traditionnellement, les panneaux multicouches isolants comportent une âme en mousse de matière plastique revêtue, sur ses faces définissant les parements du panneau, de plaques rigides souvent constituees d'un matériau stra tifié réalise "in situ". Des propriétés mécaniques de ces plaques rigides dépend la résistance du panneau dans la mesure où la mousse de matière plastique constituant l'âme présente une cohésion insuffisante pour contribuer efficacement a cette résistance. Or, il apparait que ce manque de cohésion de l'âme est tel que la fixation sur les faces de celle-ci de plaques rigides, même si ces plaques présentent des caractéristiques mécaniques élevées, ne suffit pas à donner a l'ensemble du panneau une résistance mécanique suffisante pour qu'il puisse être considéré comme autoportant,dans la mesure où l'âme n'offre pas une prise suffisante aux moyens tels que colle ou resine polymérisable assurant sa solidarisation avec les plaques rigides ; en effet, même si l'on peut assurer une certaine pénétration de la colle ou de la resine de solidarisation à l'intérieur de l'âme, seule une couche superficielle de celle-ci est concernée et cette couche superficielle, avec les plaques rigides qui en sont solidaires, peut facilement se désolidariser du reste de l'âme lorsque des efforts sont appliqués sur les chants ou les faces du panneau. En outre, cette technique de rigidification d'un panneau multicouche par utilisation de plaques de parement rigides limite considérablement le choix des matériaux constituant ces plaques de parement ; par exemple, il n'est pas possible d'utiliser comme plaque de parement correspondant à la face d'un panneau destinee à être tournee vers l'interieur d'un bâtiment une plaque de plâtre car ce matériau, interessant par s.es caractéristiques anti-feu et par les possibilités qu'il offre de servir de support à des revêtements ou à des organes de fixation divers, présente des caractéristiques mécaniques insuffisantes pour contribuer efficacement à la rigidité du panneau. Le but de la présente invention est de proposer un mode de renforcement des panneaux multicouches isolants du type ci-dessus permettant de communiquer au panneau obtenu des caractéristiques mécaniques suffisantes pour qu'il puisse être utilisé en élé'ent autoportant ,et même comme élément porteur dans des constructions comportant un nombre d'étages réduit , ceci sans que le choix des matériaux définissant ses parements soit imposé par des criteres de résistance mécanique d'ensemble du panneau. A cet effet, l!invention propose de solidariser les plaques rigides définissant les parements du panneau avec l'âme de celui-ci, toujours réalisée en une mousse de matière plastique, au moyen d'une pellicule de colle armée. Cette pellicule armée, à la fois, communique à l'âme vis-à-vis des efforts appliqués depuis l'extérieur les caractéristiques de résistance mécanique d'un bloc cohérent et assure une solidarisation efficace des plaques de parement ; ainsi, en dépit de la faible résistance mécanique de son âme, le panneau obtenu selon l'invention se présente comme un tout solidaire présentant une bonne résistance mecanique aux divers efforts auxquels peut être soumis un panneau notamment dans une construction dans laquelle il joue un rôle autoporteur ou même portant. Les essais ont montré que ce résultat était atteint même si l'une au moins des plaques de parement présentait en elle-même des qualités de résistance mécanique médiocres, et par exemple si l'une de ces plaques etait constituée de plâtre cartonné, la liaison de cette plaque à l'âme par une couche armée assurant entre les différents éléments du panneau une continue telle que l'on puisse considérer ces éléments non pas indépendamment l'un de l'autre, en fonction de leurs caractéristiques mécaniques propres, mais dans leur ensemble qui constitue le panneau. I1 est ainsi également possible de réaliser l'âme en une mousse de matiere plastique particulierement friable sans porter atteinte aux propriétés mécaniques du panneau considéré dans son ensemble ; il est notamment possible d'utiliser une mousse de polyuréthane ou une mousse phénolique, cette dernière etant connue comme étant incombustible et ne degageant ni gaz toxique ni fumée genante en cas d'incendie, comme présentant des qualités de conservation interessantes, comme étant imputrescible, insensible aux moisissures et aux attaques biologiques, facile à transformer et, naturellement, isolante au point de vue thermique et phonique, mais comme étant trop friable pour être intrégrée à un tel panneau. Le panneau multicouche isolant selon l'invention, comportant une âme en mousse de matiere plastique, au moins une plaque de revêtement sur l'une et l'autre des faces de cette âme, et des moyens de solidarisation des plaques avec celleci , est par conséquent caractérisé en ce que ces moyens de solidarisation comportent une couche de colle armée. De façon générale, on entendra par "couche de colle" une couche d'un materiau de solidarisation présentant une épaisseur faible par rapport à l'épais- seur des éléments qu'elle solidarise ; cette couche de colle sera par exemple constituée par une résine polymérisée lors de la fabrication du panneau. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfere à la description cidessous, relative a un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue éclatée d'un panneau réalisé selon l'invention. Les figures 2 et 3 montrent l'ossature interne d'un panneau de façade ou de partition respectivement plein ou comportant des ouvertures. Les figures 4 à 6 illustrent, en des vues en coupe par un plan perpendiculaire à la direction générale d'une lame rigide d'entretoisement du panneau, divers agencements de l'armature des couches de colle assurant la solidarisation de lames respectivement avec ces lames et avec les plaques rigides de parement. Dans l'exemple illustré, le panneau selon l'invention comporte une âme 1 essentiellement constituée de pains 2 de mousse isolante par exemple en polyurethane ou en mousse phenolique, et deux plaques de parement 3 et 4 solidaires respectivement de l'une et l'autre faces de cette âme 1, et constituées par exemple respectivement d'un bois contreplaqué stratifié verre-résine polyester éventuellement revêtu d'une matiere plastique armée sur sa face opposée à sa face tournée vers l'âme 1, et par une plaque de plâtre cartonné ; naturellement, les plaques 3 et 4 pourraient être choisies différemment, en fonction de carac téristiques que l'on désire donner aux faces du panneau en dehors de toute considération de résistance mécanique liee au renforcement de l'âme 1 de celui-ci. Outre les pains de mousse 2, l'âme 1 comporte entre les plaques 3 et 4 une ossature interne rigide par exemple en bois, visible notamment aux figures 2 et 3. Cette ossature comporte un cadre périphérique 5 définissant les chants de l'âme, c'est-à-dire avec les chants respectifs des plaques 3 et 4 es chants du panneau, lequel cadre 5 peut éventuellement présenter des dispositions propres à faciliter le raccordement du panneau avec d'autres panneaux analogues voisins ou avec d'autres éléments du bâtiment ; dans l'exemple illustré, le cadre 5 com porte par exemple au niveau du chant du panneau, sur tout ou partie de la péri périe de celui-ci, une rainure 6 propre à recevoir intérieurement des éléments de solidarisation du panneau avec d'autres éléments du bâtiment ; dans l'exemple illustré, le cadre 5 est rectangulaire comme l'ensemble du panneau lui-même mais on pourrait naturellement envisager de realiser selon l'invention des panneaux présentant d'autres formes. L'ossature interne du panneau comporte en outre des éléments rigides d'entretoisement, tels que 7 à 10 , généralement parallèles aux différents côtés du cadre et définissant à l'intérieur de ce cadre, avec celui-ci, un réseau ferme. Le rôle de ces éléments d'entretoisement est multiple ; d'une part, comme le cadre 5, ils assurent un entretoisement du panneau à travers l'âme de celuici ; ils relient en effet les deux faces de l'âme au niveau desquelles ils sont solidarisés comme les pains de mousse 2 avec les plaques 3 et 4, comme il apparaîtra plus loin ; également solidarisés avec les pains de mousse de la façon caractéristique de l'invention qui sera décrite plus loin, ces éléments 7 à 10 tendent ainsi à raidir le panneau à la torsion et à le rigidifier à la compression suivant sa direction perpendiculaire à ses faces ; d'autre part, en fonction de leur orientation et plus généralement de leur positionnement à l'intérieur du cadre, ces éléments 7 à 10 peuvent répercuter de façon voulue les efforts appliqués aux différentes zones du panneau suivant le plan général de celui-ci ; on peut ainsi prévoir des renforts de différents types,'en fonction de leur destination, et donner à leur section transversale une forme et des dimensions appropriées. Ainsi, notamment à la figure 2 qui illustre le cas d'un panneau selon l'invention destiné à être placé verticalement, dans une position où les bords de son cadre 5 sont orientés respectivement horizontalement et verticalement, et à répercuter au niveau de son bord inférieur horizontal à la fois son propre poids et le poids d'éléments reposant sur son bord supérieur egalement horizontal, On a illustré des éléments d'entretoisement 7 a 9 de sections respectives différentes ; les éléments 9, reliant verticalement les deux bords horizontaux du cadre, présentent une section transversale supérieure et sont destinés à répercuter sur le bord inférieur du cadre des efforts que celui-ci supporte au niveau de son bord supérieur ; les renforts principaux 8 présentant une section inférieure relient également verticalement les deux bords horizontaux du cadre 5, en alternance avec les éléments tels que 9 ; entre deux éléments 8 et/ou 9 voisins ou entre un bord vertical du cadre et l'un de ces éléments 8 ou 9 immédiatement voisin est intercalée une pluralité d'éléments d'entretoisement intermédiairg 7 de section transversale encore inferieure, lesquels se presentent sous la forme de lames rigides, par exemple en bois contreplaqué, orientées de chant par rapport au plan général du panneau et aux pla ques 3 et 4 de celui-ci ; en fonction des besoins, ces différents types d'éléments d'entretoisement peuvent être répartis différemment à l'intérieur du cadre 5, et certains peuvent être absents. Ainsi, dans le cas de la figure 3, seuls sontprévus des éléments d'entretoisement 7a analogues aux éléments 7,et 8a analogues aux éléments 8 ; la figure 3 correspond au cas d'un panneau comportant des ouvertures 11 et 12 par exemple pour des fenetres et un bâti 13 pour le montage d'un appareil à fixer contre lui, comme par exemple un climatiseur ou un converteur ; dans ce cas sont également prévus des éléments d'entretoisement 10 horizontaux reliant deux elé- ments 8a voisins et délimitant respectivement le bord supérieur et le bord in férieur de l'ouverture 11- ou 12 ou du bâti 13, et eventuellement des éléments d'entretoisement verticaux 14 comparables aux éléments 8 si ce n'est qu'ils relient deux éléments tels que 10 voisins pour délimiter les bords verticaux de l'ouverture (cas de l'ouverture 12 , les bords verticaux de l'ouverture 11 étant définis par des éléments tels que 8a), ou les bords verticaux d'un bâti tel que 13 ; naturellement, notamment en fonction de formes particulières d'ouvertures ou de bâtis de montage à prévoir, on pourrait prévoir d'autres modes de positionnement des éléments d'entretoisement tels que 10 et 14. En outre, bien que l'invention soit plus particulièrement orientée vers la réalisation de panneaux de grandes dimensions, c'est-à-dire de plusieurs mètres respectivement de long et de large dans le cas de panneaux rectangulaires, on pourrait envisager,lorsque l'on réalise selon l'invention despanneaux de dimensions inférieures démunis d'ouverture et ne devant pas servir à l'accrochage d'appareils lourds, de supprimer les entretoises telles que 7 ou 7a, 8 ou 8a , 9, 10 et 14. Selon l'invention, la solidarisation mutuelle des différents éléments du panneau, à savoir les plaques 3 et 4 et l'âme 1, et des différents constituants éventuels de cette âme 1, à savoir les pains de mousse 2 et les éléments d'entretoisement tels que 7 ou 7a, 8 ou 8a, 9, 10, 14,est assurée par une pellicule de colle armée, comme par exemple une couche de polyester armée de fibres de verre en nappe ou en tissu ; on a désigné cette pellicule renforcée par les réferences 15a à la jonction entre la plaque 3 et l'un quelconque des éléments de l'âme 1, 15b à la jonction de la plaque 4 avec l'un quelconque des éléments de cette âme 1, et 15c à la liaison entre l'un quelconque des pains de mousse 2 et l'un quelconque des autres éléments de l'âme 1, tels que le cadre 5 et les entretoises 7 et 8 (si l'on se réfère à la figure 1, cette pellicule armée -15c se retrouve naturellement également à la jonction entre lespains de mousse tels que 2 et les autres eléments d'entretoisement tels que 7a, 8a, 9, 10, et 14 dans le cas des figures 2 et 3). De préférence, il y a continulté entre les différentes parties 15a, 15b, 15c de la pellicule de solidarisation, et l'armature est continue sur chaque zone et d'une zone à l'autre. Génralement, il n'est pas possible de prévoir une armature en elle-même continue pour l'ensemble de ces zones, mais il est possible de créer artificiellement cette continuité entre les armatures au départ distinctes en utilisant l'artifice consistant à juxtaposer sur une zone deux armatures a raccorder et à les noyer dans une pellicule de matériau de solidarisation commune. Différents modes de mise en oeuvre pratique de cet artifice sont illustrès, à titre d'exemple non limitatif, aux figures 4 à 6 où l'on retrouve les plaques 3 et 4, les pellicules de solidarisation 15a, 15b, 15c, deux pains de mousse 2, et un élément d'entretoisement réalisé par exemple sous la forme d'une lame rigide orientée de chant par rapport au panneau et reliant les deux faces de l'âme 1 de celui-ci ente deux pains 2 de mousse voisins, ces éléments analogues aux éléments 7 et 7a étant désignes aux figures 4 à 6 respectivement par les référence:: 7b, 7c3 7d, étant bien entendu que l'on pourrait retrouver un agenï cement analogue au niveau d'éléments d'entretoisement tels que 8, 9, 10, 14 ou au niveau du cadre 5. Si l'on se réfère plus particulièrement à la figure 4, on voit que chacune des pellicules de solidarisation 15a et 15b comporte un tissu ou une nappe de fibres d'armature continue qui lui est propre, respectivement 16a et 16b, et qu'il est prévu de façon indépendante un tissu ou une nappe de fibres enveloppant l'élément d'entretoisement 7b au moins entre celui-ci et les plaques 3 et 4, respectivement, c'est-à-dire dans les couches 15a et 15b, et entre cet élément 7b et les pains de mousse 2, à l'intérieur des couches 15c, au moins à proximite des couches 15a et 15b ; suivant les cas, on peut prévoir une armature unique 16c entourant l'élément 7b sur la majeure partie ou sur la totalité de sas zones tournées vers les plaques 3 et 4 et vers les pains de mousse 2 (possibilité illustrée en trait plein et en pointillés), ou deux armatures indépendantes limitées aux zones de l'élément 7b tournées respectivement vers la plaque 3 et vers la plaque 4, et aux zones immediatement voisines tournées vers les pains de mousse 2 (solution illustrée en trait plein) ; dans un cas comme dans l'autre, l'armature 16c présente des zones voisines respectivement des armatures 16a et 16b, lesquelles zones sont noyées dans les mêmes pellicules d'un matériau de solidarisation 15a et e 15b que ces amartures 16a et 16ben sont par conséquent solidaires comme si elles étaient réalisées d'une seule pièce avec elles. Dans le cas de la figure 5, on retrouve sous une même forme les armatures 16a et 16b respectivement de la pellicule 15a et de la pellicule 15b ; toutefois, dans ce cas, il est prevu autour de l'élément d'entretoisement 7c une armature 17 présentant en section transversale la forme d'un fl , comportant en une seule piece une zone intercalée entre le chant de l'élément 7c tourné vers la plaque 4 et l'armature 16b de la couche 15b., dans laquelle cette zone est noyee, deux zones noyees dans les couches 15c respectivement entre chacun des plats de l'élément 7c et le pain de mousse 2 ininédiatement voisin, et deux zones adjacentes respectivement à l'une et l'autre des zones precedentes et longeant le pain 2 correspondant à l'intérieur de la couche 15a, entre ce pain 2 et l'armature 16a ; la pellicule 15a assure la solidarisation des armatures 17 et 16a, alors que la pellicule 15b assure la solidarisation des armatures 17 et 16b. Naturellement, une disposition inverse-où l'armature 17c comporterait deux zones jointives de l'armature 16b le long des pains de mousse et une zone jointive de l'armature 16a sur l'un des chants de l'élément 7c pourrait être également adoptée sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. La figure 6 illustre une variante dans laquelle on retrouve inchangée l'armature 16b de la couche 15b mais où l'armature de la couche 15a entre les pains de mousse 2 et la plaque 3, l'armature des couches 15c entre les plats de l'élément 7d et chacun des pains de mousse 2 et l'armature de la couche 15d entre le chant correspondant de l'élément 7d et l'armature 16b est assurée par une nappe ou un tissu unique 18 commun à plusieurs éléments tels que 7d et auspains 2 qu'ils encadrent ; l'armature de la couche 15a entre le chant correspondant de l'élément 7d et la plaque 3, et dans des zones voisines situées en regard des pains de mousse 2+est assurée complémentairement par un deuxième tissu ou une deuxième nappe 19 qui jouxte des zones de l'armature 18 situées respectivement de part et d'autre de l'élément 7d et en est rendue solidaire par le matériau constituant la couche 15a. Naturellemment, comme ce cas comme dans le précédent, on pourrait inverser les dispositions adoptees quant à l'armature respectivement au niveau des couches 15a et 15b. On pourrait également prévoir, sans sortir pour autant du cadre de l'invention, d'autres modes de réalisation et de positionnement relatif des armatures des différentes couches 15a, 15b, 15c, les armatures initialement distinctes présentant des zones voisines solidarisées mutuellement du fait qu'elles sont noyées dans une pellicule de matériau de solidarisation commune. Ainsi, une pellicule de matériau de solidarisation armée assure non seulement la solidarisation mutuelle des zones des differents éléments du panneau voisines, mais également une liaison à la fois directe entre l'ensemble des éléments du panneau même lorsque ces éléments ne présentent pas de zones voisines,ou en dehors de zones voisines d'éléments voisins, et indirectement en donnant aux éIéments'du panneau, et notamment aux pains de mousse 2,une cohésion et une résistance mecanique qui permettent de leur faire jouer un rôle dans la resistance mécanique d'ensemble en dépit de médiocres qualités propres sur ce plan. On pourrait naturellement utiliser pour réaliser un panneau selon l'invention l'un quelconque des procedés connus de réalisation d'un panneau multicouche et notamment, lorsque les pellicules de solidarisation et éventuellement les plaques de revêtement sont au moins partiellement réalisées à partir de résine polymérisable, composer le panneau dans un moule alors que ces résines sont à l'état liquide ou pâteux puis pratiquer un pressage du panneau dans des conditions favorables à la polymerisation. REVENDICATIONS 1) Panneau multicouche isolant, comportant une âme en mousse de matière plastique, au moins une plaque de revêtement respectivement sur l'une et l'autre des faces de cette âme, et des moyens de solidarisation des plaques avec celleci, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation comportent une pellicule de colle armée. 2) Panneau selon la revendication 1, l'âme comportant une pluralité de pains juxtaposés, caractérisé en ce qu'il comporte une pellicule de colle armée entre les pains juxtaposés. 3) Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les armatures respectives de la pellicule de colle intercalée entre deux pains juxtaposés et de la pellicule de.colle assurant la solidarisation de l'âme avec les dites plaques de revêtement sont liées mécaniquement. 4) Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'âme comportant une pluralite de pains juxtaposés avec intercalation d'entretoises en matériau rigide orientées de chant par rapport au panneau et présentant des zones voisines respectivement de l'une et l'autre plaques, caractérisé en ce qu'il comporte une pellicule de colle armée entre les pains et les entretoises. 5) Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les armatures respectives des pellicules de colle intercalées entre les pains et les entretoises et de la pellicule de colle intercalée entre l'âme et les plaques de revêtement sont liées mécaniquement. 6) Panneau selon l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les dites armatures sont distinctes et liées mécaniquement par juxtaposition partielle et noyage dans une même pellicule de colle. 7) Panneau selon l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les dites armatures sont liées mécaniquementence qu'elles sont communes. 8) Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac terisé en ce que les dites armatures consistent en une nappe ou en un tissu de fibres. 9) Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac térise en ce que l'une au moins des plaques de revêtement consiste en un materiau présentant une faible résistance mécanique.