Brevet FR2523621A1 — publié le 19830923

PANNEAU DE PLAFOND ACOUSTIQUE. L'invention concerne un panneau de plafond et, plus particulièrement, un panneau de plafond présentant des propriétés acoustiques sans les perforations poinçonnées classiques que l'on trouve normalement dans les panneaux de plafond acoustiques. On sait déjà fabriquer des panneaux de plafond possédant des rainures sur leur surface, comme il est présen- té dans le brevet de dessin industriel N O 238 573 et le brevet de dessin industriel N O 249 367. En outre, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 3 470 977 présente un panneau acoustique dans la surface frontale duquel sont découpées des fentes de faible longueur. De plus, on sait, sur le marché, qu'il existe un certain nombre de panneaux de plafond présentant des surfaces forte- ment rayées Cependant,il convient de noter que, parmi les panneaux de l'état actuel de la technique, aucun des maté- riaux de construction rayés existant ou ayant existé dans le passé n'est ë même d'assurer le classement acoustique voulu sans utilisation de perforations acoustiques poinçonnées, qui ont tendance à diminuer l'esthétique de l'effet décoratif d'un panneau rainuré présentant des dessins géométriques linéaires unis. L'invention a pour but de créer un panneau de pla- fond acoustique comprenant une structure de panneau de fibres minérales ayant une porosité telle que le panneau présente une résistance à l'écoulement de l'air d'environ 1220 rayls cgs ou moins, selon une méthode d'essai modifiée utilisant l'Appareil d'Ecoulement d'Air Leonard décrit dans l'article de R W Leonard paru dans The Journal of the Acoustical Society of kmerica, Volume 17, page 240, 1946, de façon à obtenir un classement de 0,50-0,55 sur l'échelle NRC quand l'essai est effectué selon ASTM C 423-77, Absorption du Son par les Matériaux Acoustiques dans les Chambres de Réverbé- ration Un motif décoratif est placé sur une surface du ? 523621 panneau, et ce motif se présente sous la forme d'un certain nombre de rainures découpées dans la surface du panneau. Les parois latérales des rainures sont perpendiculaires au plan du panneau Le nombre et les dimensions des parois latérales des rainures, et donc ceux des rainures elles- mêmes, sont tels que l'on ait au moins environ 0,35 cm 2 d'aire de paroi latérale par cm 2 de surface de panneau (soit pouces carrés d'aire de paroi latérale par pied carré de surface de panneau). On décrira plus en détail ci-après, à titre indica- tif et non limitatif, un mode particulier de réalisation du panneau de plafond selon l'invention en référence au dessin annexé dont la figure unique montre ledit panneau en coupe transversale. Comme on le voit sur le dessinle panneau de pla- fond acoustique 2 présente une structure de fibres minérales d'épaisseur approximative 19,05 mm ( 3/4 pouce) Un motif décoratif est prévu sur la surface du panneau de plafond présenté sur le dessin Ce motif se présente sous la forme d'un certain nombre de rainures découpées dans la surface du panneau, et les rainures sont parallèles les unes aux autres d'un c 6 té du panneau à l'autre Ces rainures 4 possèdent des parois latérales 6 perpendiculaires au plan 8 du panneau de plafond Dans la forme de réalisation présen- tée sur le dessin, les rainures ont 3,18 mm ( 1/8 pouce) de profondeur et 6,35 mm ( 1/4 pouce) de largeur, en étant espacées de 9,53 mm ( 3/8 pouce) les unes des autres Sur le dessin, les rainures sont telles que l'aire des parois latérales du motif représenté soit de 0,35 cm 2 par cm 2 de surface de panneau ( 50 pouces carrés par pied carré de sur- face de panneau) Le panneau de plafond est revêtu d'une peinture, normalement appliquée au pistolet sur le panneau de plafond La (ou les) peinture(s) est (ou sont) appliquée(s sur les zones en relief 10 et sur les zones en creux 12, qui sont dans le plan du panneau de plafond, ou parallèles à ce plan Ces zones ne sont pas à même de jouer le rôle de sur- faces absorbant convenablement le son La peinture de la sur- face du panneau donne à ces zones planes une surface lisse non texturée Comme les rainures sont découpées dans le panneau de plafond, la surface des parois latérales des rai- nures n'est pas lisse et présente une nature quelque peu ouverte, laquelle n'est pas bouchée par la peinture appli- quée sur le panneau De plus, comme le panneau est réalisé sur une machine à table plate, sa résistance à l'écoulement de l'air est plus faible dans le sens transversal, et sa- résistance à l'écoulement de l'air est plus élevée à travers le panneau, ou dans un sens perpendiculaire à la surface 8. Le produit de plafond acoustique selon l'invention est unique en son genre, car le découpage d'une série de rai- nures dans la surface du panneau assure tant l'aspect décora- tif du panneau que ses propriétés acoustiques Le procédé de découpage est appelé un procédé de "rainurage", dans lequel une série d'outils découpent les rainures dans le panneau. Alors que la surface de la plupart des panneaux de plafond classiques est perforée par des poinçons de perforation ou de fissuration, pour assurer les propriétés acoustiques, le produit selon l'invention présente les propriétés acoustiques souhaitées gràce à un rainurage Alors que, dans de nombreux produits de plafond classiques, les perforations du panneau sont nécessaires pour assurer l'absorption du son, tout en étant quelquefois décoratives, il existe certains produits dont les perforations diminuent l'esthétique Dans des cas de ce genre, o les perforations ne sont pas souhaitables, le fabricant de panneaux de plafond peut souhaiter cacher les perforations en recouvrant la surface des panneaux d'un maté- riau acoustiquement transparent, par exemple un tissu ou un film mince, ou en plaçant les perforations de façon qu'elles soient noyées dans un motif décoratif de surface, gaufré ou imprimé Le produit selon l'invention présente un motif géométrique linéaire uni sur une surface non-texturée, et, ici, les perforations gêneraient l'aspect visuel du plafond. Le tableau ci-dessous présente une formulation classique de panneau de plafond: Constituants en poids Fibres minérales 73-84 % Fibres organiques 5-4 % Amidon 7-6 % Argile 15-57 Le tableau ci-dessus indique les constituants de base d'un panneau de fibres de laine minérale et les plages approximatives correspondantes Dans de nombreux cas, le constituant fibres minérales se compose de fibres minérales vierges et de "casses de fabrication", qui sont des rebuts de panneaux de plafond recyclés dans un panneau de plafond neuf En particulier, les casses contiennent des matières en fines particules, lesquelles affectent la porosité du panneau Le tableau ci-dessous présentent deux structures de panneaux, appelées formule 1 et formule 2 Ces deux panneaux ont la même composition que celle indiquée ci-des- sus Cependant, dans la formule 2, 27,5 % des constituants proviennent de casses Dans la formule 1, le pourcentage de casses n'est que de 20,0 % des constituants, et ces casses ont été traitées pour en éliminer les particules de poussière de sorte que la formule 1 présente une quantité plus faible de substances à fine granulométrie Le classement acoustique de ces deux produits est le suivant: Pa.s/m NRC (mo M fréc 4) Formule 1 12200 0,54 Formule 2 22800 0,42 L'absorption acoustique dépend de la porosité de la formulation du panneau et de l'aire exposée à la source sonore Quand on compare un motif perforé à un motif rainuré, les deux produits possèdent des surfaces verticales, qui affectent le classement acoustique, et les surfaces horizon- tales des deux motifs ont un effet minimum sur ce classement. La porosité du panneau doit conduire à une résistance à l'é- coulement de l'air (impédance acoustique spécifique) d'envi- ron 12200 Pa s/m ou moins Comme on peut le voir à l'aide des deux exemples ci-dessus (formule 1 et formule 2), un produit ayant une impédance acoustique spécifique de 12200 Pa.s/m conduira à une note de 0, 54 dans le classement NRC, valeur acceptable et permettant d'appeler le produit un "produit acoustique" Quand la résistance à l'écoulement de l'air augmente, comme dans le formule 2, la note NRC diminue et le produit de la formule 2 n'est pas considéré comme étant un produit acoustique efficace. Bien que de nombreuses formulations classiques de panneaux de fibres minérales donnent une note NRC comprise entre 0,55-0,65 quand ces panneaux sont normalement perforés, on a constaté que ces produits donnaient un produit essentiel- lement non-acoustique quand ils n'étaient que rainurés On voit donc que le rainurage, à lui seul, ne contribue pas à l'obtention des propriétés acoustiques souhaitées C'est le rainurage, avec une certaine aire verticale ouverte, complété par une certaine résistance du panneau à l'écoulement de 1 IW 4 qui donne la combinaison voulue conduisant à un panneau de plafond acoustique rainuré. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci- dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. ? 523621 REVENDICATIONS 1 Panneau de plafond acoustique, caractérisé par le fait qu'il comprend: (a) une structure de panneau de fibres minérales ayant une porosité telle que le panneau ( 2) présente une résistance à l'écoulement de l'air d'environ 12200 Pa s/m ou moins; (b) un motif décoratif placé sur une surface dudit panneau, ledit motif consistant en un certain nombre de rainures ( 4) découpées dans la surface du panneau ( 2), lesdites rainures ( 4) ayant des parois latérales ( 6) perpendiculaires au plan ( 8) de ladite surface; et (c) le nombre et les dimensions desdites paroislatérales ( 6) desdites rainures ( 4) conduisant à une aire des parois laté- rales égale à au moins environ 0,35 cm 2 par cm 2 de surface de panneau ( 50 pouces carrés par pied carré de surface de panneau). 2 Panneau de plafond acoustique selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que les rainures ( 6) du motif sont parallèles les unes aux autres et découpées dans la surface du panneau ( 2). 3 Panneau de plafondacoustique selon la revendica- tion 2, caractérisé par le fait que les rainures ( 6) décou- pées dans le panneau de plafond ( 2) ont une largeur d'environ 6,35 mm ( 1/4 pouce) et une profondeur d'environ 3,18 mm ( 1/8 pouce), en étant espacées les unes des autres d'environ 9,53 om ( 3/8 pouce). 4 Panneau de plafonlacoustique selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que les surfaces horizontales des zones en relief ( 10) et des zones en creux ( 12) du pan- neau de plafond ( 2), dans le plan du panneau de plafond ou parallèlement au plan du panneau de plafond, sont lisses et non-texturées, les parois latérales ( 6) des rainures ( 4) étant perpendiculaires aux surfaces lisses non-texturées.