Brevet FR2685756A1 — publié le 19930702

PROCEDE DE PREPARATION D'UN MATELAS D'ISOLATION THERMIQUE ET PHONIQUE ET MATELAS D'ISOLATION THERMIQUE ET PHONIQUE AINSI PREPARE DESCRIPTION L'invention concerne un procédé de préparation d'un matelas d'isolation thermique et phonique et le matelas ainsi préparé. Le procédé selon l'inven tion permet notamment de préparer un matelas d'isola tion thermique et phonique utilisé en aéronautique, et devant ultérieurement etre fixé sur une tôle formant le fuselage de l'avion ou une partie de la structure de celui-ci. Les avions de transport civils sont isolés de façon thermique et phonique afin d'offrir un maximum de confort aux passagers et à l'équipage. Les matelas isolants sont généralement constitués de laine de verre ou d'un autre matériau équivalent et recouverts d'un tissu protecteur. Ils sont destinés à être fixés sur les parties de structure métallique de l'avion conduisant facilement la chaleur et les vibrations. Ils ont pour rôle d'assurer la bonne étanchéité ther mique et phonique de l'appareil, vis-à-vis de l'environnement extérieur. En d'autres termes, ils permettent de protéger les passagers et l'équipage par exemple contre les basses températures en altitude, les bruits du moteur ou les bruits aérodynamiques. Les performances de ces matelas sont directe ment liées à la qualité de leur conception et il est particulièrement important qu'ils soient étanches et que la laine de verre les constituant soit d'une épaisseur homogène. Cette isolation thermique et phonique est toutefois rarement uniforme du fait des différents équipements qui traversent ce matelas, tels que les câbles électriques ou les gaines d'aération et leurs supports et surtout des nombreux points de fixation de ces matelas d'isolation sur le fuselage. Ces points de fixation constituent de nombreuses "brèches" dans la protection contre le bruit et le froid. En effet, au niveau de ces points de fixation, la laine de verre peut laisser passer l'humidité et les eaux de condensation qu'elle a absorbées. De plus, à l'endroit des découpes, l'épaisseur de la laine de verre n'est plus homogène. Actuellement, ces matelas d'isolation thermique et phonique sont fixés sur la structure formant support par l'intermédiaire de pions et de rondelles de fixation. La figure 1 jointe, illustre les modes de préparation et de fixation dudit matelas d'isolation selon l'art antérieur. Comme illustré en figure 1, le fuselage de l'avion 1 est recouvert par un grand nombre de matelas juxtaposés dénommés ci-après éléments de matelas d'isolation thermique et phonique 3, qui sont plaqués sur sa surface. Ce matelas est généralement réalisé en laine de verre. En outre, le fuselage 1 comprend à intervalles réguliers des profilés 5 faisant saillie depuis sa surface interne sensiblement perpendiculairement à celle-ci et dénommés ci-après cadres. Un seul cadre est représenté en figure 1. Chaque cadre 5 est percé d'un orifice 7. Le cadre 5 est recouvert sur ses deux faces d'un élément de matelas d'isolation 3 plié en deux. Avant d'être disposé sur le cadre 5, ce matelas 3 a été préparé et percé en vue de faci liter son installation. Cette préparation peut être effectuée de deux façons représentées de part et d'autre du cadre 5. Comme illustré dans la partie inférieure de la figure 1, Le matelas d'isolation 3 est percé d'un orifice 9 de faible diamètre, correspondant sensiblement au diamètre du pion de fixation 11 utilisé pour fixer ce matelas, (par exemple 6 mm). Ensuite, le pion de fixation 11 est placé dans les orifices 7 et 9 et le matelas est maintenu contre le cadre 5 par l'intermédiaire de deux rondelles 13 enfoncées en force sur le pion 11, de part et d'autre du cadre 5, et maintenues sur celui-ci grâce aux stries 14 du pion 11 Ce type de perçage du matelas à un diamètre faible permet d'avoir peu ou pas de fuites thermiques et phoniques, mais l'étanchéité du matelas n'est pas assurée. En effet, la laine de verre absorbe les eaux de condensation par ces orifices 9. De plus, le matelas d'isolation 3 est fragilisé dans ces zones et il est possible d'avoir des déchirures à cet endroit. La partie supérieure de la figure 1 illustre un second mode de perçage du matelas consistant à percer une ouverture 15 d'un diamètre beaucoup plus important, Cà titre d'exemple illustratif environ 38 à 50 mm), puis à poser au niveau de cette ouverture 15 deux couches d'adhésif thermocollant souple 17 permettant de border cette ouverture. Cet adhésif peut également être renforcé par une surpiqûre non représentée en figure 1. Ensuite, le mode de fixation par le pion 11 et les rondelles 13 est identique à ce qui a été décrit ci-dessus. Dans ce cas, l'étanchéité est assurée par l'adhésif 17 mais les pertes thermiques et phoniques causées par l'enlèvement de la laine de verre sont importantes. En conséquence, l'invention a pour but de remédier à ces inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention concerne un procédé de préparation d'un matelas d'isolation thermique et phonique. Selon les caractéristiques de l'invention, ce procédé comprend les étapes consistant à - percer un matelas isolant de façon à y former au moins une ouverture, - introduire dans cette ouverture, un insert en mousse, de dimensions correspondant à celles de ladite ouverture, cet insert en mousse étant étanche à l'eau et présentant des propriétés d'isolation thermique et phonique, - coller sur au moins l'une des deux faces de cet insert, au moins une bande adhésive dont la surface est supérieure à celle de l'insert de façon à ce qu'elle recouvre également au moins une partie du matelas isolant, et qu'elle assure la liaison étanche entre l'insert et le matelas. Ces caractéristiques de l'invention permettent de faciliter le montage ultérieur du matelas, d'accroître la résistance mécanique de celui-ci et d'éviter les problèmes de déchirure qui survenaient dans l'art antérieur. En outre, ce procédé permet d'améliorer l'étanchéité au niveau du perçage du matelas et de limiter considérablement les déperditions thermiques et phoniques puisque la laine de verre enlevée est remplacée par I' insert en mousse. On obtient ainsi une continuité efficace de l'isolation. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend les étapes ultérieures consistant à percer simultanément un trou dans la bande adhésive et un orifice dans l'insert en mousse, cet orifice débouchant sur les deux faces opposées de l'insert, ce trou et cet orifice étant alignés. Ce procédé permet donc de préparer au préalable le matelas puis de percer les orifices nécessaires uniquement en cas de besoin lorsque le matelas est placé devant le support qu'il doit recouvrir. Selon un second mode de réalisation de I' inven- tion, le procédé consiste à percer un orifice dans l'insert en mousse avant de l'introduire dans l'ouverture, cet orifice débouchant sur les deux faces opposées dudit insert, et éventuellement à percer un trou dans la bande adhésive avant de la coller sur l'insert en mousse. Dans ce cas, le plan de perçage des orifices est préétabli et les orifices sont percés lors de la préparation du matelas. Les deux modes de préparation peuvent d'ailleurs être combinés. L'invention concerne également un matelas d'isolation thermique et phonique comprenant un matelas isolant muni d'au moins une ouverture dans laquelle est logé un insert en mousse de dimensions correspondantes, cet insert étant étanche à l'eau et présentant des propriétés d'isolation thermique et phonique et cet insert étant maintenu en place par au moins une bande adhésive collée sur au moins d'une des deux faces opposées de cet insert, cette bande adhésive ayant une surface supérieure à celle de l'insert de façon à recouvrir également au moins une partie du matelas isolant et à assurer une liaison étanche entre cet insert et ce matelas isolant. Ce matelas ainsi préparé, peut- ensuite être percé au niveau des inserts et fixé sur un support. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe illustrant deux modes de préparation et de fixation d'un matelas selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe du matelas préparé selpn l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe illustrant un matelas d'isolation fixé sur un support, et - la figure 4 est une vue en perspective d'un matelas préparé selon l'invention avant sa fixation sur le support. La figure 2 illustre les étapes du procédé selon l'invention. Le matelas d'isolation thermique et phonique 20, réalisé de préférence en laine de verre, est percé de façon à y former une ouverture 22, de préférence circulaire. Comme illustré sur cette figure 2, ce matelas 20 est réalisé sous forme de deux couches superposées. Toutefois, il pourrait également présenter un tout autre nombre de couches. On introduit dans l'ouverture 22, un insert en mousse 24. De préférence, cet insert est réalisé dans une mousse hydrofuge présentant une densité supérieure à 30 kg/m3. Cet insert 24 empêche l'absorption de l'eau et réalise l'isolation thermique et phonique dans cette zone en remplacement de la laine de verre qui a été enlevée. En outre, cet insert augmente la résistance du matelas et évite les risques de déchirure puisque la résistance mécanique de la mousse est nettement supérieure à celle de la laine de verre. Cet insert 24 présente la même forme et les mêmes dimensions que celles de l'ouverture 22. Selon un premier mode de réalisation, cet insert en mousse 24 présente intérieurement un orifice débouchant 26. Ensuite, on colle sur au moins l'une des deux faces opposées 28 de cet insert 24, une bande adhésive 30, (éventuellement plusieurs) dont les dimensions sont telles qu'elle recouvre la totalité de l'insert en mousse 24 et au moins une partie du matelas 20 formant le bord de l'ouverture 22. De préférence, on colle cette bande adhésive sur les deux faces 28 de I' insert, afin de maintenir correctement celui-ci et surtout d'assurer l'étanchéité. De façon avantageuse, on colle cette bande adhésive 30 par thermo-soudage. Chaque bande adhésive 30 présente un trou 32 prévu en regard de l'orifice débouchant 26 de l'insert en mousse 24. Ces trous 32 sont de préférence percés avant de coller les bandes adhésives pour faciliter la préparation du matelas. Toutefois, dans un seccnd mode de réalisation de l'invention, on peut également percer les orifices 26 et les trous 32 après avoir adapté l'insert en mousse 24 et la ou les bandes adhésives 30. Ceci permet d'adapter le matelas aux différents supports sur lesquels il est fixé et d'éviter de percer des orifices inutilement. A titre d'exemple purement illustratif, pour un matelas 20 en laine de verre d'une épaisseur de 5 centimètres, l'insert en mousse 24 a un diamètre d'environ 38 mm, une épaisseur voisine de 10 mm et le diamètre de l'orifice débouchant 26 est voisin de 7 mm. On peut ensuite procéder à la fixation du matelas ainsi préparé sur son support. La figure 3 illustre un exemple de fixation du matelas d'isolation thermique et phonique 20 sur une partie du fuselage d'un avion. Le fuselage de l'avion est constitué par une tôle 34 relativement lisse et sur laquelle est fixé un premier élément d'un matelas d'isolation thermique et phonique 20. De nombreux profilés 36 dénommés cadres (dont un seul est illustré en figure 3) sont fixés sensiblement à angle droit par rapport au fuselage 34 et parallèlement les uns aux autres. Ce cadre 36 présente un orifice 38 et il est recouvert sur ses deux faces par un second élément de matelas d'isolation thermique et phonique 20 plié en deux et préparé conformément à l'invention avec deux inserts de mousse 24 maintenus par collage de bandes adhésives 30. Ce matelas 20 peut être maintenu en place par un pion 11 et une rondelle 13 similaires à ce qui a été décrit pour l'art antérieur en figure 1. Ce matelas 20 peut également être fixé par un pion de support 40 permettant simultanément de maintenir un câble électrique 42. Ce pion 40 se compose de deux moitiés, une première moitié 44 supportant le câble électrique 42 et destinée à être assemblée avec une seconde moitié 46. La première moitié 44 du pion 40 comprend une partie 48 correspondant sensiblement au diamètre de l'orifice débouchant 26 de l'insert en mousse 24 et destinée à être fixée dans celui-ci et un support en Y 49 pour recevoir le câble 42. Cette première moitié 44 comprend en outre une saillie annulaire 50 formant un épaulement conçu pour venir en butée contre l'insert en mousse 24 et la surface extérieure de la bande adhésive 30. La partie cylindrique 48 présente intérieurement un orifice taraudé 52 destiné à recevoir l'extrémité filetée 53 de la- seconde moitié 46 du pion 40. La seconde partie 46 du pion 40 présente également une saillie annulaire 54 similaire à la saillie 50 et conçue pour venir en butée contre l'insert en mousse 24 et qui remplace la rondelle 13. Les deux parties repliées du matelas d'isolation thermique et phonique 20 sont pincées entre les deux moitiés du pion 40 et fixés de cette façon. Un second mode d'application de l'invention est illustré en figure 4. Non seulement le matelas d'isolation thermique et phonique 20 peut être maintenu en place par des pions passant au travers d'orifices 26 de petites dimensions, sensiblement circulaires, tels que ceux représentés dans la partie gauche de la figure 4, mais il est également possible de prévoir des ouvertures à l'intérieur de ce matelas laissant le passage à des profilés 56 ou supports (partiellement représentés), faisant saillie depuis la surface du fuselage 34. Dans ce cas, l'insert en mousse 24 ainsi que l'ouverture 22 du matelas 20 peuvent avoir par exemple une forme oblongue et l'orifice débouchant 26 prévu dans l'insert 24 présente la forme d'une fente dont les dimensions permettent uniquement le passage de ce profilé 56 en tôle mince. Là encore, l'insert en mousse 24 assure l'isolation et améliore les caractéristiques mécaniques du matelas. Des mesures ont montré que l'utilisation de ces inserts en mousse 24 permettaient de réduire considérablement la transmission du bruit à l'intérieur de l'avion notamment dans le domaine des fréquences supérieures à 1000 Hz. On notera que ce procédé a été décrit comme s'appliquant plus particulièrement à la fixation d'un matelas d'isolation thermique et phonique sur un support du type fuselage d'un avion. Toutefois, on pourrait également envisager d'utiliser ce procédé de fixation pour un matelas destiné à isoler d'autres parois ou pièces mécaniques. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un matelas d'isolation thermique et phonique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant a - percer ce matelas isolant (20) de façon à y former au moins une ouverture (22), - introduire dans cette ouverture (22), un insert en mousse (24), de dimensions corres pondant à celles de ladite ouverture (22), cet insert en mousse étant étanche à l'eau et présentant des propriétés d'isolation thermique et phonique, - coller sur au moins l'une des deux faces (28) de cet insert (24), au moins une bande adhésive (30) dont la surface est supérieure à celle de l'insert (24? de façon à ce qu'elle recouvre également au moins une partie du matelas isolant (20), et qu'elle assure la liaison étanche entre l'insert (24) et le matelas (20). 2. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes ultérieures consistant à percer simultanément un trou (32) dans la bande adhésive (30) et un orifice (26) dans l'insert en mousse (24), cet orifice (26) débouchant sur les deux faces opposées (28) de l'insert, ce trou (32) et cet orifice (26) étant alignés. 3. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à percer un orifice (26) dans l'insert en mousse (24) avant de l'introduire dans l'ouverture (22), cet orifice (26) débouchant sur les deux faces opposées (28) dudit insert. 4. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste à percer un trou (32) dans' la bande adhésive (30) avant de la coller sur l'insert en mousse (24). 5. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collage de la bande adhésive (30) sur l'insert en mousse (24) est réalisé par thermosoudage. 6. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (24) est réalisé en mousse hydrofuge. 7. Procédé de préparation d'un matelas selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matelas isolant (20) est réalisé en laine de verre. 8. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 2 ou les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le trou (32) et l'orifice (26) permettent le passage de moyens de fixation dudit matelas sur un support (36). 9. Procédé de préparation d'un matelas selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (36) est constitué par une partie de la structure du fuselage d'un avion. 10. Matelas d'isolation thermique et phonique, caractérisé en ce qu'il comprend un matelas isolant (20) muni d'au moins une ouverture (22) dans laquelle est logé un insert (24) en mousse de dimensions correspondantes, cet insert (24) étant étanche à l'eau et présentant des propriétés d'isolation thermique et phonique et en ce que cet insert (24) est maintenu en place par au moins une bande adhésive (30) collée sur au moins l'une des deux faces opposées (28) de cet insert, cette bande adhésive (30) ayant une surface supérieure à celle de l'insert de façon à recouvrir également au moins une partie du matelas isolant et à assurer une liaison étanche entre cet insert (24) et ce matelas isolant (20). 11. Matelas d'isolation thermique et phonique selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'insert en mousse (24) et la bande adhésive (30) sont percés respectivement d'un orifice (26) et d'un trou (32), l'orifice (26) débouchant sur les deux faces opposées (28) de l'insert en mousse. 12. Matelas d'isolation thermique et phonique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matelas isolant (20) est réalisé en laine de verre. 13. Matelas d'isolation thermique et phonique selon la revendication 10, caractérisé en ce que I' in- sert (24) est réalisé dans une mousse hydrofuge.