Brevet FR2671368A1 — publié le 19920710

PANNEAU METALLIQUE POUR HABILLAGE OU REMPLISSAGE DE STRUCTURES PORTEUSES, NOTAMMENT DE FACADES OU COUVERTURES La présente invention a trait à une nouvelle structure de panneaux plans métalliques d'extérieur destinés à l'habillage ou au remplissage de structures porteuses diverses, en particulier, bien que non exclusivement, de façades et de5 couvertures de bâtiments. On connaît déjà divers éléments extérieurs métalliques pour l'habillage de façades. L'un de ces éléments est un panneau tri-composant comprenant une paroi mince plane externe, une peau interne et une âme intermédiaire destinée à assurer à la paroi externe la planimétrie nécessaire. La paroi externe et la peau interne sont métalliques et de même nature et sont collées de part et d'autre de l'âme centrale, habituellement du polyéthylène.15 Le polyéthylène est intéressant car il est facile à travailler, pliable, imputrescible et se colle bien Par contre, il présente un coefficient de dilatation thermique différent de celui de la paroi externe ce qui oblige à rapporter ladite peau interne sur la face de l'âme opposée à20 la paroi externe Le polyéthylène présente également l'inconvénient d'être combustible et de dégager des vapeurs toxiques. La construction de tels panneaux est relativement coûteuse car elle nécessite l'assemblage de trois éléments et deux collages. Un autre type connu d'élément extérieur, également tri- composant, comprend une âme centrale métallique de type nid 2 d'abeille sur les deux faces de laquelle sont collées des peaux métalliques. Outre la fragilité de l'fme centrale, une telle structure est également relativement onéreuse du fait de l'existence de trois éléments nécessitant deux opérations de collage. Le but de l'invention est de proposer une nouvelle structure de panneaux plans métalliques, notamment d'habillage ou remplissage d'ossatures de contructions, de conception plus simple, plus rapide et économique à réaliser, totalement10 incombustible et polyvalente dans ses utilisations. A cet effet, l'invention a pour objet un panneau métallique pour habillage ou remplissage de structures porteuses, notamment de façades ou couvertures, du type comprenant une peau métallique externe fixée sur une structure15 raidisseuse, caractérisé en ce que ladite structure raidisseuse est constituée d'une âme métallique formée d'une feuille pliée, découpée et/ou déformée perpendiculairement à son plan en sorte d'obtenir une structure tri-dimensionnelle définissant, au moins du côté tourné vers ladite peau20 externe, une pluralité de points de contact, de surface et de distribution appropriées, disposés dans le même plan, ladite structure tri-dimensionnelle présentant une épaisseur hors- tout de quelques millimètres, des moyens étant prévus pour fixer l'ensemble peau externe-âme sur une ossature porteuse.25 La peau et l'âme sont avantageusement réalisées à partir de deux feuilles similaires de métal mince d'acier, d'aluminium, de zinc ou d'un autre métal ou alliage, et la fixation de la peau sur l'fâme est de préférence effectuée par collage de ladite peau au droit desdits points de contact30 ménagés sur l'âme. Les moyens de fixation de l'ensemble peau externe-âme sont, par exemple, constitués par des raidisseurs métalliques, de type connu, collés sur la face arrière de l'âme et repris à leurs extrémités sur des bords pliés de la peau externe, à35 l'aide de rivets, vis, soudures ou analogue. Suivant une variante de réalisation plus élaborée, destinée au remplissage d'une ossature porteuse ou à la constitution d'une paroi ou cloison, le panneau est muni de profilés de bordure rapportés sur lesdits raidisseurs40 métalliques, en sorte de ménager derrière l'âme un espace 3 recevant un matériau d'isolation thermique, lesdits profilés servant à la fois de support à une éventuelle paroi intérieure fermant ledit espace et de fixation du panneau à ladite ossature porteuse.5 L'éventuelle paroi intérieure susdite peut avoir également la même structure bi-composant que l'autre façade du panneau, c'est-à-dire la même association peau-âme collée, la peau pouvant avantageusement recevoir tous revêtements collés, plastiques, papiers ou moquette, etc 10 D'autres caratéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation de panneaux selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels: Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un panneau conforme à l'invention selon un mode de réalisation; Figures 2 à 4 illustrent divers modes de réalisation de l'âme du panneau de l'invention; Figure 5 est une vue en coupe transversale de deux panneaux adjacents, agencés et montés pour former une cloison, et Figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure 5. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement un panneau selon l'invention constitué d'une peau métallique extérieure 1 collée sur une âme 2 également métallique, sur la face opposée à la peau 1 de laquelle sont collés des éléments raidisseurs transversaux parallèles 3, connus en eux-mêmes. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1 les bords la et lb de la peau 1 sont pliés, en regard des extrémités des raidisseurs 3, à la manière connue en sorte de permettre l'emboîtement de deux panneaux adjacents en ménageant entre eux une rigole 4 de recueil et écoulement éventuel des eaux, en particulier lorsque les panneaux sont utilisés en couverture. Les extrémités des raidisseurs 3 sont fixées sur les bords pliés la, lb par rivets, vis, soudures ou autre moyen. Les panneaux ainsi constitués sont fixés par tous moyens appropriés et par l'intermédiaire d'une ossature secondaire 5, 4 devant une maçonnerie 6 ou autre, ou au dessus d'une toiture (non représentée). La peau externe 1 et l'iâme 2 sont obtenues à partir de métaux en feuille, par exemple d'aluminium, d'acier, de zinc ou de tout autre métal ou alliage. Le métal de la peau 1 peut être protégé de l'oxydation et recevoir tout traitement de surface, en particulier prélaquage de couleur ou un traitement d'anodisation. La peau 1 peut avoir par exemple une épaisseur de 5/10 à 20/10 de mm, une largeur de 0,3 à 2 m et une longueur allant jusqu'à 15 m Elle peut comporter des plis la, lb sur ses bords, de formes différentes de celles représentées sur la figure 1, par exemple simple bord tombé à angle droit ou bord arrondi, ou ne pas comporter de bords pliés.15 Les bords pliés (la, lb), s'il y en a, sont ménagés le long des bords longitudinaux et/ou latéraux de la peau 1. L'âme 2 est de même nature que la peau 1 pour éviter les phénomènes de dilatation différentielle et est formée d'une feuille métallique mince travaillée de façon à obtenir une20 épaisseur hors-tout du métal suffisante pour donner de la rigidité. C'est ainsi que la feuille destinée à constituer l'âme 2 est pliée, nervurée, perforée et déformée ou bien des crevés sont réalisés en sorte de donner à la feuille (d'épaisseur25 initiale de quelques dixièmes de mm) ainsi déformée perpendiculairement à son plan, une épaisseur hors-tout de 5 à mm à titre d'exemple, en définissant un certain nombre de points de contact disposés dans un même plan, parallèle au plan initial de ladite feuille, la surface et la distribution30 des points de contact, au moins du côté tourné vers la peau 1, étant choisies de manière appropriée. Les figures 2 à 4 illustrent trois modes de réalisation d'une telle âme 2. La figure 2 représente une tôle 2 ' nervurée avec des ondulations régulières 7 en forme générale de grecque ou analogue Ces ondulations définissent, d'un même côté de l'âme 2 ', des bandes plates allongées parallèles 8 situées dans un même plan et constituant des surfaces de collage de la peau extérieure (non représentée). La distance entre les bandes 8 de chaque côté de l'âme 2 ' définit ladite épaisseur hors-tout. Les ondulations 7 peuvent avoir également une allure en dents de scie triangulaires. Les bandes 8 de l'autre côté de l'âme peuvent servir au collage des raidisseurs 3. La figure 3 représente une âme 2 '" formée d'une feuille dans laquelle ont été réalisés des crevés, à la manière connue, en sorte de définir, de chaque côté du plan initial de10 la feuille, des surfaces élémentaires 9 disposées dans un même plan, et servant au collage, d'un côté, de la peau 1 et, de l'autre, des raidisseurs 3. La figure 4 représente une âme 2 "'' du type perforé et nervuré en sorte de former des petites surfaces de collage 10 situées dans un même plan. Dans le cas de plis ou nervurations il est avantageux d'aligner ceux- ci en biais par rapport au contour rectangulaire du panneau en sorte de mieux répartir les réactions aux sollicitations tendant à déformer les panneaux.20 L'épaisseur hors-tout de l'âme ( 2, 2 ', 2 "', 2 "'') est de 5 à 20 mm et les points de contact ( 8, 9, 10) avec la peau externe 1 sont suffisamment denses et de faible superficie pour éviter l'apparition de la trace de ces points ou lignes sous les effets de l'exposition au soleil et au froid auxquels25 sera soumise la peau externe Plus cette peau est mince et plus les distances séparant les points de contact entre l'âme et la peau externe seront faibles (en général moins de 25 mm.). L'âme 2 est collée sur la face interne de la peau 1 à l'aide de colle à chaud, ou à froid, ou bien de film adhésif, double face, à chaud ou à froid Ce collage se fait soit par dépression, soit par presse chauffante, ce qui est préférable si l'âme 2 est fortement nervurée. la largeur et la longueur de l'âme 2 sont sensiblement et selon le dispositif de pliage retenu, les mêmes que celles de la peau 1. L'opération de collage réalisée, les deux tôles peau 1-âme 2 forment un ensemble composite plan, rigide et souple. Les panneaux peuvent être utilement complétés par des profils métalliques sur leurs bords, ménageant un espace entre 6 le mur intérieur et l'ossature porteuse du système bi- composant de l'invention. La figure 5 illustre un tel mode de réalisation dans lequel la peau externe 1 de chaque panneau, collée sur une âme, est pourvue de bords pliés la, lb agencés de façon à recevoir des profilés de bordure il et 12 délimitant, en façade arrière des ensembles peau externe 1-âme 2, un espace susceptible d'être rempli d'un matériau 13 d'isolation thermique et phonique (laine de verre par exemple).10 Les profilés de bordure 11, 12 sont fixés en 14 et 15 aux bords pliés la, lb et sont conformés de façon à ménager entre eux un espace o est reçu un joint d'étanchéité à l'air 16 et un intervalle 17 de réception de gaines de fileries. Des trous 18 ménagés dans les profilés 11, 12 au droit de l'intervalle 17 permettent le passage desdites gaines vers l'intérieur des panneaux. Des raidisseurs peuvent être prévus en 19 entre deux profilés adjacents 11, 12. Les rebords internes lia, 12 a des profilés 11, 12 sont agencés dans le même plan et de manière à recevoir une paroi intérieure 20 de fermeture de l'espace interne rempli d'isolant On constitue ainsi une cloison composite dont le parement interne est constitué par la paroi 20 On a représenté symboliquement en 21 sur la figure 5 le mur de25 l'ossature porteuse des panneaux et en 22 la fixation de ces derniers sur ladite ossature. La figure 6 représente une vue en perspective du dispositif de la figure 5 montrant la fixation des panneaux sur l'ossature représentée en 23.30 La paroi intérieure 20 est éventuelle et peut être remplacée par une structure bi-composant du type peau 1-âme 2, la peau (tournée vers l'ossature) pouvant recevoir, en plus des possibilités de traitement évoquées pour la peau externe 1, des revêtements collés, plastiques, papiers ou moquette. Les profils métalliques en bordure 11, 12 permettent en général la fixation des panneaux d'un seul côté, sur les lisses ou poteaux de la charpente et de glisser le profilé du panneau suivant sous celui du panneau déjà posé et fixé à l'ossature 23. Des prises de courant et interrupteurs peuvent être encastrés dans cette paroi 20. Dans certains cas, en général en couverture, le détail du joint des profilés de bordure, entre eux, sera adapté en sorte que l'eau de pluie soit systématiquement rejetée sur le panneau suivant sans pouvoir pénétrer dans le bâtiment. Les panneaux, tant en couverture qu'en façade, peuvent être découpés et permettre leur remplacement par des parties translucides et apporter ainsi l'éclairage du bâtiment. Il est à noter également que l'ensemble bi-composant peau externe 1- âme collée 2 peut être facilement plié, par exemple à angle droit, en réalisant sur la face interne, à l'endroit désiré, par grugeage, une saignée dans l'âme 2 pour permettre le pliage aisé de la peau 1 à cet endroit.15 les panneaux de l'invention peuvent servir à constituer des plafonds, parois et agencements divers, des panneaux publicitaires, des mobiliers métalliques,etc La mise en oeuvre de l'invention nécessite moins de matière, moins de temps de réalisation, moins d'opérations de collage que la fabrication des panneaux métalliques connus rappelés plus haut et les panneaux de l'invention sont totalement incombustibles. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les formes et dimensions de l'âme 2 et les moyens de fixation de l'ensemble peau 1-âme 2 sur la structure d'accueil. a R E V E N D I C A T I O N S 1 Panneau métallique pour habillage ou remplissage de structures porteuses, notamment de façades ou couvertures, du type comprenant une peau métallique externe ( 1) fixée sur une structure raidisseuse, caractérisé en ce que ladite structure5 raidisseuse est constituée d'une âme métallique ( 2) formée d'une feuille pliée, découpée et/ou déformée perpendiculairement à son plan en sorte d'obtenir une structure tridimensionnelle définissant, au moins du côté tourné vers ladite peau externe ( 1), une pluralité de points10 de contact, de surface et de distribution appropriées, disposés dans le même plan, ladite structure tri- dimensionnelle présentant une épaisseur hors-tout de quelques millimètres, des moyens étant prévus pour fixer l'ensemble peau externe ( 1)-âme ( 2) sur une ossature porteuse ( 5, 23).15 2 Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme est une tôle mince nervurée ( 2 '). 3 Panneau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les nervures ont un profil en grecque définissant des bandes parallèles et dans un même plan ( 8).20 4 Panneau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les nervures ont un profil sensiblement de dents de scie triangulaires. 5 Panneau suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les nervures sont disposées en biais par rapport aux bords longitudinaux du panneau. 6 Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme est une tôle ( 2 "') comportant des crevés définissant des surfaces de contact ( 9) disposées dans un même plan. 7 Panneau suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la peau externe 1 et l'âme ( 2, 2 ', 2 "', 2 "'') sont fixées par collage. 8 Panneau suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de fixation de l'ensemble peau externe ( 1)-âme ( 2, 2 ', 2 "', 2 "'') sont constitués par35 des raidisseurs métalliques ( 3), de type connu, collés sur la face arrière de l'âme et repris à leurs extrémitéssur des 9 bords pliés (la, lb) de la peau externe ( 1), à l'aide de rivets, vis, soudures ou analogue. 9 Panneau suivant l'une des revendications 1 à 8, plus particulièrement destiné au remplissage d'une ossature porteuse ou à la constitution d'une paroi ou cloison, caractérisé en ce qu'il est muni de profilés de bordure ( 11, 12) rapportés sur lesdits raidisseurs métalliques ( 3), en sorte de ménager derrière l'âme ( 2) un espace recevant un matériau d'isolation thermique ( 13), lesdits profilés servant10 de fixation du panneau à ladite ossature porteuse ( 23). Panneau suivant la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits profilés de bordure ( 11, 12) recoivent une paroi intérieure ( 20). 11 Panneau suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite paroi intérieure ( 20) est constituée d'un ensemble peau ( 1)-âme ( 2).