Brevet FR2688739A1 — publié le 19930924

L'invention a pour objet un élément stratifié thermiquement isolant comportant une tôle de support en aluminium et comportant une tôle métallique mince, maintenue éloignée de la première, par des écarteurs On connaît des éléments stratifiés de ce type par le modèle d'utilité DE-GM 91 07 484 et le document DE 38 21 468 Al. Ces éléments stratifiés sont utilisés dans une certaine mesure comme "boucliers de chaleur" pour isoler thermique- ment des éléments de construction ou des enceintes, en particulier les objets dans lesquels une chaleur importante est produite, par exemple dans l'enceinte du moteur ou à l'échappement des gaz d'un véhicule automobile. Dans l'élément stratifié connu, on utilise de l'aluminium et en particulier un grillage pour la tôle de support, par exemple un métal étiré ou un grillage de fil métallique, ce qui permet d'obtenir, en raison des ajours, également des effets d'absorption du bruit dans un mat isolant qui sert d'écarteur entre le grillage, c'est-à-dire la tôle de support et la mince tôle métallique, en feuille20 d'aluminium par ex, qui peut aussi être un grillage Pour le mat isolant, servant d'écarteur, on utilise des fibres non organiques, en particulier de matières minérales ou de verre, ainsi que des mousses organiques ou non, par exemple en polyuréthanne ou encore une structure à mailles en aluminium, de la minceur d'une feuille. L'invention a pour but de perfectionner un élément stratifié thermiquement isolant de ce type, par des moyens simples, de manière que, malgré sa simplicité de réalisation, il présente une stabilité à long terme en ce qui concerne son pouvoir d'isolation thermique et que la matière première puisse être facilement recyclée, sans moyens de séparation coûteux. Ce but est atteint suivant l'invention avec un élément stratifié du type précité, en ce que les écarteurs sont formés par des creux pratiqués dans la mince tôle métallique et/ou dans la tôle de support, par un mat en fibres d'aluminium et/ou par une couche en métal étiré d'aluminium. On choisit ainsi pour la mince tôle métallique en aluminium une épaisseur pouvant aller jusqu'à 0,5 mm et les écarteurs sont formés dans la tôle métallique en aluminium et/ou dans la tôle de support En variante, il est possible aussi d'utiliser un véritable métal étiré d'aluminium, en particulier un alliage dur de Al Mg Si. L'élément stratifié suivant l'invention est donc entière- ment constitué d'aluminium; par "aluminium" on entend ici aussi les alliages d'aluminium En dehors du fait que pour le recyclage aucun groupe de séparation complexe n'est nécessaire le recyclage ne donne pas lieu non plus à des produits polluants, le bouclier de chaleur tout aluminium a pour avantage de ne pas utiliser de matériaux présentant des coefficients de dilatation thermique très différents, ce qui jusqu'à présent conduisait souvent à une séparation par fracture entre les différentes couches du matériau stratifié La tôle de support peut même être soudée avec la mince tôle métallique, en particulier soudée par points et au laser A cet effet il est recommandé de pourvoir l'une de ces deux tôles de creux en forme de boutons ou d'écar- teurs similaires, par estampage et emboutissage, de sorte qu'aucun écarteur supplémentaire ne doit être inséré entre les deux couches de tôle En dimensionnant la profondeur de ces creux, il est possible aussi, de façon simple, de régler la distance entre la mince couche métallique en aluminium et la tôle de support, également en aluminium. S'il s'agit d'éléments stratifiés de grande surface qui doivent présenter dans des zones de surface déterminées, un meilleur effet d'isolation thermique dans d'autres zones, il suffit d'augmenter l'écartement des deux tôles dans les zones d'effet isolant meilleur. Par "mince tôle métallique" en aluminium on entend les "bandes minces" dont l'épaisseur de la couche est comprise entre 0,021 et 0,249 mm A l'occasion on utilise aussi pour ces minces bandes, d'autres expressions telles que "feuilles", bien que la gamme d'épaisseurs des feuilles soit bien inférieure et comprise entre 0,004 et 0,020 mm. L'espace intermédiaire peut aussi être rempli par un mat en fibres d'aluminium ou par une couche d'aluminium étiré, constitué d'un alliage de Al Mg Si très dur Cet alliage spécial d'aluminium fait que sous l'influence de facteurs mécaniques agissant de l'extérieur et dans le cas d'une déformation tridimensionnelle, une compression de l'écarteur est évitée. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Des modes de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe transversale schématique d'une configuration de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique d'une autre configuration de l'invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un détail, dans la zone de bordure d'un élément stratifié suivant l'invention; la figure 4 est une vue en coupe transversale schématique d'une autre configuration d'une autre variante de l'invention et la figure 5 est une vue en coupe transversale schématique d'une autre variante préférée de l'invention. Selon la figure 1, on utilise comme tôle de support 1 une tôle d'aluminium d'une épaisseur comprise en particulier entre 0,2 et 0,5 mm A une certaine distance de cette tôle de support 1 se trouve une mince tôle de métal 2 également en aluminium L'écartement entre les deux tôles est maintenu par les creux 3 qui sont réalisés par emboutissage dans la tôle de métal 2 ou la tôle de support 1, en forme de boutons Aux points de contact entre les creux 3 et la tôle de support 1, les deux éléments peuvent être assemblés entre eux par soudage aux points de soudure 4 On recourt en particulier ici au soudage par points Par ailleurs, il est possible d'utiliser d'autres moyens d'assemblage tels que des rivets, des agrafes ou des joints Pour régler la distance A sur un côté de l'élément stratifié plus grande que la distance B sur l'autre côté de celui-ci, il suffit de choisir une profondeur différente pour les creux 3 Dans cet exemple, l'épaisseur de la mince tôle métallique en aluminium est comprise entre 0,3 et 0,7 mm, sans que l'invention se limite à ces dimensions. Dans cet exemple de réalisation, les deux tôles peuvent avoir la même épaisseur Dans ce cas il n'est pas néces- saire de souder tous les points de contact. Dans la forme de réalisation de la figure 2, la tôle de support 1 et la tôle métallique 2, toutes deux en aluminium, ont la même épaisseur; les deux tôles sont pourvues de creux 3, en particulier estampés, et assemblées aux points de contact, par soudage, aux points de soudure 4 Dans ce cas il n'est pas nécessaire de souder tous les points de contact. Selon la figure 3, qui représente une zone de bordure d'un élément stratifié suivant la figure 1, on voit clairement que le bord de l'une des tôles, ici la tôle de support 1, est relevé au-dessus du bord de la mince tôle métallique 2 et est replié autour de celui-ci pour former le bord de fermeture 5 Si on le souhaite, il est possible là aussi d'avoir un assemblage entre le bord 5 de la tôle de support 1 et le bord recouvert de la tôle métallique 2 en aluminium, par soudage ou brasage avec un métal d'apport qui ne fond pas sous l'effet de la forte chaleur, sur le lieu d'utilisation. Dans la forme de réalisation de la figure 4, la tôle de support 1 en aluminium présente une épaisseur comprise entre 0,3 et 0,7 mm A une certaine distance de35 celle-ci se trouve la mince tôle métallique 7, également en aluminium, d'une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,1 mm. Cette tôle métallique, désignée aussi par "feuille" ou "mince bande", est pourvue de creux 8 qui sont répartis sur la surface de cette tôle métallique 7 et réalisés en particulier par estampage Entre la tôle de support 1 et les creux 8, il est placé un stratifié fait d'un métal étiré 9 central en alliage de Al Mg Si, comme décrit dans le brevet allemand 27 14 395, et de deux minces tôles métalliques de couverture, en feuilles, d'une épaisseur comprise entre 0,01 et 0,1 mm L'élément stratifié thermiquement isolant est constitué ici au total de cinq couches qui toutes sont en aluminium Par comparaison avec les éléments stratifiés connus, comportant en particulier des écarteurs minéraux, l'élément stratifié suivant l'invention est beaucoup mieux recyclable Lors de la déformation de l'élément stratifié déformable, il conserve ses "chambres à air", importantes pour l'isolation thermique, c'est-à- dire les cavités entre les divers éléments constitutifs, puisque la couche de métal étiré en aluminium 9 est suffisamment dure pour ne pas être facilement comprimée lors de la déformation Elle diffère par là d'une manière essentielle de la structure à mailles décrite dans le modèle d'utilité allemand 91 07 484. La forme de réalisation de l'invention selon la figure 5 offre cet avantage supplémentaire d'être non seulement thermiquement isolante, mais aussi efficace acoustiquement, au sens d'un meilleur effet d'absorption du son A cet effet, la mince tôle métallique 6 est pourvue de trous il suffisamment grands pour que le son puisse les traverser et parvenir au mat en fibres d'aluminium qui forme l'écarteur par rapport à la tôle de support 1 en aluminium. L'assemblage entre le bloc de support 1 et la mince tôle métallique 2,7 peut aussi s'effectuer au moyen de rivets et/ou d'agrafes métalliques qui agissent en particulier sur les bords de ces deux éléments; ces bords peuvent être comprimés à l'extérieur des écarteurs. REVENDICATIONS 1 Elément stratifié thermiquement isolant comportant une tôle de support en aluminium et comportant une tôle métallique en aluminium mince, maintenue éloignée de la première, par des écarteurs, dans lequel les écarteurs aussi sont en aluminium, caractérisé en ce que les écarteurs sont formés par des creux ( 3) dans la mince tôle métallique ( 2; 7) et/ou dans la tôle de support ( 1), par un mat ( 10) en fibres d'aluminium et/ou par une couche ( 9) en métal étiré d'aluminium. 2 Elément stratifié selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une mince couche d'aluminium ( 6) est insérée entre la couche en métal étiré d'aluminium ( 9) et la couche de support ( 1) et/ou la mince couche métallique ( 7). 3 Elément stratifié selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la mince couche métallique ( 6) présente des trous ( 11) qui permet- tent le passage du son. 4 Elément stratifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mince couche métallique ( 2; 6; 7) est assemblée à la tôle de support ( 1) par des points de soudure ( 4). Elément stratifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mince tôle métallique ( 2; 6; 7) est assemblée avec la tôle de support ( 1), par un bord ( 5) rabattu de l'une de ces tôles. 6 Elément stratifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la mince tôle métallique ( 2; 6; 7) présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,5 mm. 7 Elément stratifié selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mince tôle métallique ( 7) présente une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,1 mm. t 8 Elément stratifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la mince tôle métallique ( 2; 6; 7) est assemblée au bloc de support ( 1) par des rivets et/ou des agrafes métalliques agissant en particulier dans le zone des bords.