Brevet FR2718475A1 — publié le 19951013

La présente invention concerne les descentes d'eaux usées des immeubles et plus particulièrement un élément tubulaire pour chutes sanitaires unitaires acoustiques sans ventilation secondaire. Elle vise a améliorer les caractéristiques phoniques de ce type de conduite et d'éviter les bruits engendrés par l'évacuation périodique des appareils sanitaires ou ménagers (machines à laver essentiellement). Les nécessités de la vie moderne imposent une évacuation d'eau toujours plus importante, ce qui entraine de fait une utilisation de plus en plus intensive des chutes dites unitaires sur lesquelles viennent se brancher les différents appareils sanitaires ou ménagers. ll est connu de constater que les bruits de vidange des appareils domestiques ont tendance à être répercutés par les parois des tuyaux de descente et deviennent alors perceptibles à l'oreille humaine tout au long de la conduite, ce qui entraine des nuisances phoniques plus ou moins prononcées. Cette répercussion est d'ailleurs d'autant plus sensible que tous les tuyaux ne propagent pas les sons de la même manière, les tuyaux à paroi épaisse atténuant généralement mieux les vibrations engendrées par l'impact du fluide évacué que ceux à paroi mince et rigide. Différentes solutions ont été apportées pour remédier à cet inconvénient c'est ainsi par exemple que le brevet \s'AVIN' FR 2 385 968 préconise de revêtir un tuyau rigide en matière plastique d'une couche d'insonorisation réalisée en une mouse souple ayant au moins une peau continue. Cette solution nécessite cependant une reprise en fabrication du tuyau rigide extrudé pour le recouvrir d'une épaisseur de mousse, opération relativement onéreuse industriellement. De plus le tuyau fini obtenu est relativement épais ce qui va plutot à l'encontre des exigences actuelles du bâtiment à savoir l'encombrement de plus en plus exigu des gaines techniques réalisées dans les habitations. C'est ainsi également que l'on a proposé comme dans le brevet français 2 251 673 déposé par la demanderesse ou dans le brevet français OY WÀRTSILA 1 518 630 de prévoir des dispositifs engendrant un écoulement giro-laminaire ventilé plaquant les fluides contre la paroi interne du tube afin d'atténuer les bruits d'impact engendrés par l'effet de turbulence des effluents en cours de vidage et qui sont ensuite répercutés par les parois du tube. Dans le brevet 2 251 673 ce dispositif comprend des filets hélicoïdaux disposés tout le long de la paroi interne d'un tube, tandis que dans le brevet 1 518 630, il s'agit d'un dispositif ponctuel amortisseur. Bien que ces deux derniers dispositifs apportent une amélioration sérieuse sur le plan phonique il n'en demeure pas moins, qu'associés à un tube à paroi mince, il ne peuvent que freiner la mise en vibration de la paroi du tube et donc ne permettent pas d'éliminer sensiblement les nuisances précédemment signalées. Le certificat d'utilité français 2 657 945 LEE JONG HO propose quant à lui de combiner les effets d'amortissement phonique procurés par une couche d'insonorisation moussée ménagée entre deux peaux rigides en PVC dont la couche interne comprend des filets hélicoïdaux. Cette solution qui permet certes d'atténuer les sons engendrés par la paroi interne du tube rigide demeure néanmoins imparfaite dès lors que la dite paroi interne n'est pas réalisée en un matériau phonique et qu'elle a de ce fait tendance à transmettre non seulement les bruits d'impact des effluents entrant dans la conduite mais également les bruits d'écoulement qui se produisent tout au long de cette paroi ainsi que des hélicoïdes. la demanderesse s'est donc efforcée de remédier aux différents inconvénients décrits ci-dessus en proposant un élément tubulaire pour chutes sanitaires unitaires acoustiques dans le bâtiment obtenu par extrusion ou injection de matières thermoplastiques, et composé d'un manchon externe protecteur rigide et d'un manchon acoustique interne souple. L'invention est caractérisée en ce que la manchon protecteur est réalisé en PVC rigide allégé ou non, en ce que le manchon acoustique qui est en contact avec les effluents véhiculés par la conduite, est réalisé en un PVC plastifié chargé présentant une dureté shore A se situant entre 65 et 85. en ce que la paroi interne du manchon acoustique est munie de filets hélicoïdaux continus réalisés dans la même matière acoustique que celle utilisée pour le manchon. Grâce à cette caractéristique du manchon acoustique il est possible de réduire à la source l'émission des sons et d'éviter qu'ils s'amplifient ensuite par le simple fait du frottement des effluents contre les filets hélicoïdaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, le manchon acoustique souple muni de filets hélicoïdaux comprend des charges modifiant les propriétés rhéologiques à l'état fondu et à basse vitesse de cisaillement du matériau constitutif. Les charges qui font office de raidisseur évitent à l'ébauche tubulaire de s'affaisser sous son propre poids et sous l'effet de la pression exercée lors de l'application de la couche rigide du manchon protecteur. De telles charges minérales présentent une densité de 2,5 à S et une dureté Mohs de 1 à G,5 pour améliorer les propriétés physiques et acoustiques du PVC plastifié. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la valeur des épaisseurs de chacun des deux manchons se situe (hors filets hélicoïdaux) entre 3 et 4 mm afin d'assurer une rigidite suffisante à l'élément tubulaire tout en présentant un amortissement phonique optimum. Pour faciliter la mise en oeuvre de la conduite (poids du tuyau à manutentionner) et rester dans des plages acceptables de prix de revient, la densité moyenne dudit élément tubulaire est Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention et pour conférer à l'élément tubulaire le caractère Ml recherché pour ce type d'utilisation dans le batiment, le manchon protecteur extérieur comprend des additifs anti-feu choisis parmi les oxydes métalliques et notamment le trioxyde d'antimoine et/ou l'oxyde de fer. Par caractère M1, il faut entendre le classement feu du matériau constitutif de l'élément tubulaire, et défini suivant les modalités de l'essai décrit dans l'Arrêté Ministériel du 19 novembre 1994. De même pour éviter la propagation des flammes par l'intérieur de la conduite, il s'avère utile d'inclure également dans le manchon acoustique des agents anti-feu identiques ou similaires à ceux précédemment cités. Pour certaines applications de descentes d'eaux usées, il est également conseillé de prévoir dans le manchon acoustique l'ajout de biocides prévenant la dégradation des plastifiants et notamment des oxybisphenoxyarsine (OBPA). L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple non limitatif qui suit d'un mode de réalisation de l'invention comparé aux principaux tubes plastiques standard pour descentes sanitaires (Tableau 1) et aux principaux tubes plastiques phoniques pour descentes sanitaires (Tableau 2), ainsi que des figures annexées parmi lesquelles La figure i : est une vue en perspective de la présente invention avec une partie découpée. .La figure 2 : est une vue en coupe transversale selon la ligne A A de la figure 1. La figure 3 : est un schéma de la chute sanitaire unitaire acoustique et de la cellule acoustique utilisée pour réaliser les mesures mentionnées dans les tableaux 1 et 2. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un élément tubulaire (1) pour chutes sanitaires unitaires acoustiques (1), conforme à l'invention, en position verticale et tel qu'il est mis en oeuvre sur le chantier. Cet élément tubulaire (1) a été obtenu par extrusion simultanée d'une première ébauche tubulaire en PVC plastifié dite manchon acoustique (2), et d'une couche tubulaire en PVC rigide formant manchon protecteur (3). Les deux extrudeuses en équerre sont raccordées à un outillage unique. L'alimentation du PVC rigide de se fait suivant l'axe de défilement du produit fini. L'alimentation du PVC plastifié est sensiblement perpendiculaire à cette direction. On remarque sur les figures 1 et 2 que le manchon acoustique (2) comprend en saillie de sa paroi interne des filets hélicoïdaux (4) destinés à engendrer un mouvement circulaire aux eaux usées provenant du vidage d'appareils ménagers ou sanitaires. Ces filets hélicoïdaux sont réalisés à partir de la méme matière thermoplastique que celle utilisée pour le manchon acoustique, à savoir un PVC plastifié présentant une dureté Shore A se situant entre 65 et 85. Afin d'assurer une rigidité suffisante du manchon acoustique (2) lors de sa phase d'extrusion et pour supporter sans s'affaisser l'application simultanée de la couche rigide du manchon protecteur (3) deux éléments ont été combinés l'ajout de charges modifiant les propriétés rhéologiques à l'état fondu et à basse vitesse de cisaillement du PVC plastifié et dans des proportions variant de 40 à 90 % en volume suivant la nature de la charge retenue. De telles charges qui sont couramment utilisées pour le PVC ont toutefois été sélectionnées dans le groupe présentant une densité de 2,5 à 8 et une dureté MOHS de 1 à 6,5, la valeur de l'épaisseur du manchon acoustique (2) par rapport à celle du manchon de protection (3). Des épaisseurs par chaque manchon se situant (hors filets hélicoïdaux) entre 3 et 4 mm permettent d'optimiser la rigidification du manchon acoustique et d'obtenir un amortissement phonique optimum. Dans le présent exemple, les parois des deux manchons sont d'une épaisseur identique de 3,5 mm. Outre les charges rhéologiques précédemment citées, il a également été inclus dans les deux manchons (2-3) des additifs anti-feu, à savoir du trioxyde d'antimoine, destinés à procurer à l'élément tubulaire acoustique un caractère Mi tant vis à vis des flammes provenant de l'extérieur que de l'intérieur du tuyau. Pour éviter la dégradation du manchon acoustique (2) par les micro-organismes pouvant se développer dans les conduites, l'on a prévu dans la couche en PVC plastifié l'ajout de biocides sous la forme d'oxy- bisphenoxyarsine (OBPA). Les deux manchons (2-3) extrudés successivement sont ensuite parachevés à l'état maléable à l'aide du dispositif décrit dans le brevet européen EP 302 922 déposé par la demanderesse. Ce dispositif prévu en aval proche des extrudeuses permet de rendre hélicoïdaux les filets acoustiques extrudés linéairement. L'élément tubulaire pour chutes sanitaires acoustiques ainsi constitué présente une densité moyenne L'on a représenté sur la figure 3 un schéma de la chute sanitaire qui a été mise en oeuvre pour tester les caractéristiques phoniques du tube acoustique obtenu suivant l'invention vis à vis des principaux tubes plastiques commercialisés. Sur ce schéma on remarque : la chute unitaire sanitaire acoustique verticale (5) qui part du 2ème étage d'un bâtiment pour traverser successivement le ler étage (6), puis le rez-de-chaussée transformé en cellule acoustique (7) équipée d'un sonomètre (8), pour déboucher dans le collecteur (9) prévu en sous-sol (10). Les appareils ménagers, WC (11) et baignoire (12), sont branchés sur la chute sanitaire au niveau du 2è étage et l'on a reporté dans les tableaux 1 et 2 ci-après l'inddence du bruit émis par le vidage des appareils ménagers en fonction des différents types de tubes testés. Dans les tableaux 1 et 2, les termes abrégés présents dans la déscription doivent être compris comme suit: PVC = Chlorure de Polyvinyle PE = Polyethylène ASA = Acrylonitrile - Styrène - Acrylique PP = Polypropylène TABLEAU 1: Comparaison de l'invention par rapport aux principaux tubes plastiques standard pour descentes sanitaires N configuration Niveaux normalisés en dB (A) d'essai du tuyau testé WC EAU CLAIRE 1 PE lisse 60 2 PVC lisse 52.6 3 PVC + rainures 499 hélicoïdales 4 invention 43,1 TABLEAU 2 : Comparaison de l'invention par rapport aux principaux tubes plastiques phoniques pour descentes sanitaires. N Produit configuration du NIVEAUX NORMALISES EN dB(A) WC EAU CLAIRE D'ESSAI tuvau teste 5 bicouche PVC/ASA 52.1 6 monocouche PP chargé 50*7 7 tricouche PP + élastomère+PP 48,/ 8 bicouche invention 43,1 rainuré L'on constate sur ces tableaux que les niveaux sonores enregistrés en DB (A) de 43,1 pour le vidage de WC eau claire par le tube acoustique rainuré conforme à l'invention sont nettement inférieurs à ceux des tubes plastiques rigides munis ou non d'hélicoïdes, voire même des tubes plastiques phoniques commercialisés pour ce type d'application. Les chiffres montrent l'influence particulièrement intéressante de la combinaison dans une chute sanitaire d'un manchon interne et de rainures hélicoïdales réalisées dans une même matière formant isolant acoustique. REVENDICATIONS 1. Elément tubulaire pour chutes sanitaires unitaires acoustiques dans le bâtiment obtenu par extrusion ou injection de matières thermoplastiques, et composé d'un manchon externe protecteur rigide et d'un manchon acoustique interne souple, caractérisé: en ce que le manchon protecteur (3) est réalisé en PVC rigide allégé ou non, en ce que le manchon acoustique (2) est réalisé en PVC plastifié chargé présentant une dureté Shore A se situant entre 65 et 85, et en ce que la paroi interne du manchon acoustique est munie de filets hélicoïdaux continus réalisés dans la même matière acoustique que celle utilisée pour le manchon. 2. Elément tubulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur des épaisseurs de chacun des deux manchons (2-3) se situe, hors filets hélicoïdaux (4), entre 3 et 4 mm. 3. Elément tubulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la densité moyenne du tube (1) 4. Elément tubulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon protecteur extérieur (3) comprend des additifs anti-feu choisis parmi les oxydes métalliques et notamment le trioxyde d'antimoine et/ou l'oxyde de fer. 5. Elément tubulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon acoustique intérieur (2) comprend des charges minérales de densité 2,5 à 8 et d'une dureté Mohs de 1 à 6,5 modifiant les propriétés rhéologiques à l'état fondue à basse vitesse de cisaillement de sa matière constitutive 6. Elémént tubulaire selon la revendicaton 5, caractérisé en ce que le manchon acoustique (2) comprend outre des agents anti-feu, des biocides prévenant la dégradation des plastifiants et notamment des oxy-bîsphenoxyarsine (OBPA).