Brevet FR2470679A1 — publié le 19810612

Perfectionnements aux complexes destinés à l'insono risation et aux panneaux équipés de tels complexes. L'invention est relative aux complexes destinés à l'insonorisation, notamment à 1 insonorisation des habitacles de véhicules par apposition de ces complexes contre des éléments de carrosserie de ces véhicules, tels que les pavillons, les panneaux de portes ou les capots de moteurs. Elle vise également les panneaux, et notamment les éléments de carrosserie, qui sont équipés de tels complexes. On connait déjà des complexes du genre en question composés de plusieurs couches superposées dont l'une au moins est formée par un feutre. L'invention a pour but, surtout, d'améliorer ces complexes en les rendant plys légers, plus efficaces en ce qui concerne l'absorption des sons, notamment de ceux à haute fréquence et plus résistants mécaniquement en ceisens que, d'une part, ils présentent un degré suffisant d'autoportance pour pouvoir etre facilement mis en place contre des éléments de tôle préformés et que, d'autre part, leur rigidité contribue d'une manière substantielle à la rigidité desdits éléments de tôle, ces qualités de résistance et de rigidité n'empechant pas les complexes considérés de subir par prémoulage des déformations inélastiques en flexion et en compression en vue précisément de leur application jointive contre les éléments de tôle cidessus et/ou de la formation locale de zones amincies dans ces complexes. Les complexes du genre en question selon l'invention sont caractérisés en ce qu'ils comprennent au moins les quatre couches suivantes, superposées jointivement et adhérées les unes contre les autres de proche en proche : une feuille mince résistant à la traction, notamment en carton ; une structure en nid d'abeilles réalisée en carton ou matériau analogue, structure constituée par des cloisons s'étendant perpendiculairement aux surfaces moyennes des différentes couches superposées; une nappe de feutre présentant une faible masse volumique ; et une couche d'habillage microporeuse offrant une faible résistance au passage de l'air. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le complexe comprend une cinquième couche constituée par une seconde nappe de feutre interposée entre la feuille résistant à la traction et la structure en nid d'abeilles, - la hauteur des cloisons constituant la structure en nid d'abeilles, comptée selon la direction perpendiculaire aux surfaces moyennes des couches superposées, est de l'ordre de 3 cm, alors que les largeur et longueur des sections droites des alvéoles formés par ces cloisons sont de l'ordre respectivement de 2 et de 3 cm, - la feuille résistant à la traction est collée contre un panneau préformé en tôle, de manière à épouser jointivement la forme de ce panneau, - avant de procéder au collage selon l'alinéa précédent, le complexe est mis en forme par moulage de façon à pouvoir s'adapter contre le panneau sans déformation ultérieure, - le panneau constitue un pavillon de véhicule, - dans un complexe selon l'alinéa précédent, équipant un pavillon, des réductions d'épaisseur sont prévues aux endroits destinés à etre disposés au-dessus des te tes des passagers du véhicule comprenant le pavillon considéré, - deux complexes multicouches du type ci-dessus sont accolés l'un contre l'autre avec éventuellement interposition d'au moins une couche supplémentaire ou mise en commun de l'une des deux couches extérieures de ces deux complexes. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en me me temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent respectivement en coupe transversale (c'est-à-dire perpendiculairement aux plans moyens des différentes couches superposées) selon I-I, figure 2, et en coupe longitudinale selon II-II, figure 1, un morceau d'un complexe d'insonorisation établi selon l'invention. La figure 3 montre à plus petite échelle un plus grand morceau d'un tel complexe, collé contre un élément préformé de tôle. La figure 4 montre très schématiquement un véhicule dont le pavillon est équipé d'un tel complexe. Le complexe d'insonorisation considéré comprend essentiellement quatre couches superposées, savoir - une première couche constituée d'une feuille continue 1 peu extensible, c'est-à-dire présentant une certaine résistance à la traction, - une seconde couche constituée par une structure 2 en nid d'abeilles dont les cloisons 3 s'étendent perpendiculairement à la surface moyenne de cette couche, - une troisième couche constituée par une nappe de feutre 4 de faible masse volumique, - et une quatrième couche constituée par une feuille microporeuse 5 présentant une faible résistance au passage de l'air. La feuille 1 peut être constituée par du papier mais est de préférence constituée par un carton de faible épaisseur, ce matériau présentant l'avantage de résister non seulement à la traction, mais aussi, dans une certaine mesure, à la compression. La structure 2 est également Constituée de préférence par du carton, ce matériau pouvant etre utilisé tel quel ou etre imprégné d'une résine de renforcement telle qu'une résine formophénolée (bakélite). La nappe de feutre 4 est constituée de toute manière désirable, notamment de l'une de celles qui ont été décrites dans le brevet France nO 2 265 147 de la demanderesse, c'est-à-dire à l'aide de fibres naturelles, artificielles et/ou synthétiques (coton, éventuellement coton mélangé avec de la laine, fibres acryliques, méthacryliques, en polyuréthanei polyoléfine, cellulose modifiée, rayonne, polyester, polyamide, PVC ...), ces différentes fibres étant liées entre elles à l'aide d'une résine thermodurcissable en poudre,ou en solution, ou encore en disper sion, ou à l'aide d'autres fibres thermofusibles dispersées au sein des susdites fibres. La liaison en question est notamment assurée en imprégnant la nappe de fibres par le liant, puis en polymérisant au moins en partie ce liant par passage de la nappe ainsi imprégnée dans un four approprié. Le grammage de la nappe 4 en question est de préférence 2 compris entre 500 et 1500 g/m2. La feuille de garnissage 5 est avantageusement constituée, elle aussi, de l'une des manières qui ont été décrites dans le brevet ci-dessus, c'est-à-dire notamment par un mélange de fibres synthétiques, par exemple en polyester, et d'une résine thermodurcissable, par exemple phénolique, l'ensemble étant encore polymérisé, au moins en partie, par son passage dans un four Le grammage de cette feuille 5 est avantageusement compris entre 50 et 300 g/m2. Les épaisseurs respectives des différentes couches sont de préférence comprises - entre 0,3 et 1 mm pour la feuille 1 en carton ou analogue, - entre 10 et 50 mm pour la structure 2 en nid d'abeilles, - entre 5 et 10 mm pour la nappe de feutre 4 dans les zones non comprimées de cette nappe, c'est-à-dire non disposées en regard des tranches des cloisons 3, l'épaisseur de ladite nappe dans les zones écrasées par lesdites tranches pouvant etre réduite à 1 ou 2 mm, - et enfin entre 0,5 et 1,5 mm pour la feuille microporeuse 5. Le carton constitutif de la structure en nid d'abeilles est lui-meme de préférence choisi d'une épaisseur relativement faible, par exemple de l'ordre de 0,1 mm. Les alvéoles prismatiques à.base hexagonale ou "en nid d'abeilles" composant cette structure sont de préférence formés par collage mutuel de bandes de carton de largeur constante déformées selon des ondulations brisées, comme bien visible sur la figure 2, le collage mutuel de ces bandes étant assuré le long de pans plans longitudinaux 6 de celles-ci correspondant respectivement aux fonds et aux sommets des ondulations, pans qui sont raccordés entre eux par d'autres pans plans 7 inclinés alternativement dans deux sens opposés. La section droite des alvéoles en nid d'abeilles délimi tés par les cloisons 3 formées par ces pans 6 et 7 peut être relativement grande et présenter notamment une largeur 1 de l'ordre de 2 cm et une longueur L de l'ordre de 3 cm. Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit en outre une cinquième couche constituée par une nappe de feutre 8 interposée entre la feuille peu extensible 1 et la structure en nid d'abeilles 2 : cette nappe 8 est avantageusement identique à la nappe 4. Le complexe composite ainsi défini est avantageusement accolé contre un élément de cloison rigide tel qu'une tôle 9, notamment par collage et/ou agrafage. Lorsque la surface de contact entre le complexe et un tel élément de cloison rigide 9 n'est pas plane (voir figure 3), il est particulièrement avantageux de mettre préalablement en forme ce complexe par moulage de manière qu'il puisse ensuite épouser jointivement ledit élément par sa simple pose contre cet élément sans autre déformation au cours de la pose elle-même. Un tel moulage est notamment assuré par compression à chaud du complexe dans une presse composée d'un moule et d'un contre-moule ou couvercle appliqué sous pression contre le moule, par exemple en présence de vapeur surchauffée, vapeur introduite dans l'enceinte de moulage à l'aidewde buses d'injection appropriées. Cette mise en forme préalable du complexe se traduit par des déformations inélastiques de celui-ci en flexion et/ou en compression transversale, entrainant la création irréversible de plis ou cassures 10 dans les cloisons 3 : après avoir subi la mise en forme en question, le complexe obtenu, pratiquement autoportant, conserve sa forme. Comme montré sur la figure 4, la tôle 9 incurvée en question est avantageusement un pavillon de voiture automobile et des zones creuses ou cuvettes 11 sont ménagées dans le complexe considéré aux emplacements disposés au-dessus des tetes 12 des passagers, de façon à augmenter le volume intérieur de l'habitacle en ces emplacements et/ou de réduire la hauteur totale du véhicule : la formation de ces cuvettes est obtenue par des compressions locales irréversibles du complexe aux emplacements correspondants, notamment au cours d'une opération de moula ge ou matriçage antérieure à la mise en place du genre de celles décrites ci-dessus. I1 est à noter qu'une telle opération de moulage ou matri çage préalable peut être utilisée à d'autres fins que les mises en forme ci-dessus décrites, notamment en vue d'imprimer dans le complexe des rainures de raidissement. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un complexe composite d'insonorisation dont la constitution et la mise en oeuvre résultent suffisamment de ce qui précède. Ce complexe présente simultanément un certain nombre de qualités remarquables et en particulier les suivantes - il est particulièrement léger : c'est ainsi que le poids d'une pièce constituée en un tel complexe et prévue pour insonoriser le pavillon d'une berline de tourisme peut être de l'ordre de 2 kg seulement, alors qu'avec les réalisations antérieurement connues assurant une absorption acoustique comparable, les poids correspondants sont généralement supérieurs à 3 et même à 4 kg, - son efficacité d'absorption acoustique est excellente même pour les fréquences relativement élevées : c'est ainsi que le sandwich selon l'invention présente un coefficient d'absorption acoustique moyen légèrement supérieur à celui d'un feutre de même épaisseur et de même poids spécifique moyen pour les fréquences basses (100-500 Hz) et élevées (1500-2000 Hz) et pratiquement identique à celui dudit feutre pour les fréquences moyennes (500-1500 Hz), - le complexe en question présente une grande rigidité mécanique, son module d'élasticité (ou module d'Young) étant par exemple de l'ordre de 80 kg/cm2 pour une épaisseur totale de l'ordre de 40 mm et un poids spécifique de 2,4 kg/m2, au lieu de 0,01 kg/cm2 pour un feutre de même épaisseur et de même poids spécifique : par suite, après collage d'un tel complexe contre une tôle, la rigidité de l'ensemble complexe-tôle ainsi obtenu, et en particulier sa résistance à la flexion, au flambage et aux vibrations, sont nettement supérieures à celles de la tôle seule, à tel point que l'épaisseur et le poids de cette tôle peuvent être réduits pour une résistance donnée de celle-ci, - le complexe en question est pratiquement autoportant, ce qui facilite considérablement sa mise en place sur une tôle ou autre cloison rigide, plane ou non, et permet même de l'utiliser directement comme un panneau d'insonorisation sans support complémentaire, - ledit complexe présente une grande capacité d'absorption des chocs localisés, puisque ces chocs peuvent se traduire par la déformation inélastique d'un petit nombre d'alvéoles de la structure en nid d'abeilles sans déformation des autres alvéoles de cette structure. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, on pourrait envisager pour certaines applications de superposer deux complexes du genre de ceux décrits ci-dessus, avec éventuellement interposition d'au moins une cou- - che intercalaire, ou encore mise en commun de l'une des couches extérieures de ces complexes : c'est ainsi que la feuille résistant à la traction pourrait constituer le couche centrale d'un complexe composite autoportant délimité sur ses deux faces extérieures par deux couches microporeuses. REVENDICATIONS 1. Complexe destiné à l'insonorisation, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les quatre couches suivantes, superposées jointivement et adhérées les unes contre les autres de proche en proche : une feuille mince (1) résistant à la traction' notamment en carton ; une structure en nid d'abeilles (2) réalisée en carton ou matériau analogue, structure constituée par des cloisons (3) s'étendant perpendiculairement aux surfaces moyennes des différentes couches superposées ; une nappe de feutre (4) présentant une faible masse volumique ; et une couche d'habillage microporeuse (5) offrant une faible résistance au passage de l'air. 2. Complexe d'insonorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une cinquième couche constituée par une seconde nappe de feutre (8) interposée entre la feuille résistant à la traction et la structure en nid d'abeilles. 3. Complexe d'insonorisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la hauteur des cloisons (3) constituant la structure en nid d'abeilles (1), comptée selon la direction perpendiculaire aux surfaces moyennes des couches superposées, est de l'ordre de 3 cm, alors que les hauteur et longueur des sections droites des alvéoles formés par ces cloisons sont de l'ordre respectivement de 2 et de 3 cm. 4. Complexe d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu il est mis en forme par moulage, au prix de déformations irréversibles (10) de certaines de ses cloisons (3). 5. Complexe d'insonorisation, caractérisé en ce qu'il est composé de deux complexes multicouches selon l'une quelconque des précédentes revendications, accolés l'un contre l'autre. 6. Complexe selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux complexes sont accolés avec mise en commun de leur feuille résistant à la traction. 7. Panneau insonorisé et éventuellement préformé, caractérisé en ce que la feuille résistant à la traction d'un complexe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 est rapportée contre ce panneau de manière à en épouser jointivement la forme. 8. Panneau insonorisé et préformé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue un pavillon de véhicule. 9. Pavillon selon la revendication 8, caractérisé en ce que des réductions d'épaisseur sont prévues aux emplacements (11) destinés à être disposés au-dessus des têtes des passagers du véhicule.