Brevet FR2746896A1 — publié le 19971003

La présente invention est relative au domaine technique de la construction d'enceintes à partir d'éléments constructifs préfabriqués qui peuvent être assemblés in situ pour délimiter une ou plusieurs cellules pouvant être utilisées à des fins diverses. Le domaine technique concerné est, plus particulièrement, celui des cellules ou enceintes destinées à délimiter un volume interne devant présenter une certaine étanchéité par rapport au milieu ambiant, ainsi qu'une isolation à caractère thermique et/ou phonique. Parmi les applications préférées, il convient de citer les enceintes de réaction, de chauffage, de cuisson et parmi ces dernières, plus particulièrement, les fours de boulangerie-pâtisserie à caractère modulaire. Dans le domaine technique ci-dessus, de nombreuses propositions constructives sont connues. Il peut être cité les différentes variantes de construction à partir de matériaux maçonnés qui représentent une première famille de structures donnant généralement satisfaction pour la fonction devant être assumée. Ces structures sont toutefois généralement construites pour occuper des volumes relativement importants et c'est certainement l'une des raisons qui ont conduit à la naissance d'une seconde famille constructive. Par opposition aux structures maçonnées, cette seconde famille se réfere aux structures à partir d'éléments constructifs préfabriqués, généralement à base métallique, ces éléments préfabriqués étant assemblés de façon démontable pour constituer l'enceinte ou la cellule recherchée. Cette seconde famille constructive vise plus généralement des enceintes de plus faible volume destinées à équiper des locaux plus exigus dans lesquels ne se déroule que la phase ultime de préparation ou de traitement préalable, par exemple, à la vente, alors que les phases opératoires antérieures devant être imposées aux produits de base sont exécutées dans des locaux différents. Tel est le cas des installations actuelles de cuisson qui sont dans la pratique dénommées de façon professionnelle "terminaux de cuisson". L'objet de l'invention concerne essentiellement la seconde famille constructive. Les moyens mis en oeuvre pour construire de façon connue une enceinte, par exemple à vocation de four de cuisson, font intervenir des éléments préfabriqués qui sont essentiellement constitués à base de panneaux unitaires qu'il convient d'assembler in situ. Ces panneaux sont créés pour correspondre à un type de cellule et pour cette raison la préfabrication doit être qualifiée de fermée. Par de tels moyens, une réduction du coût de construction est certainement atteinte, cependant, jusqu'à présent il est procédé à une conception spécifique propre à chaque type de structure sans qu'aucune possibilité de modularité puisse intervenir. Les constructions d'enceinte ou de cellules ne pouvaient donc connaître aucune évolution intrinsèque en dimensions, ni aucune combinaison de cellules, de sorte qu'un coût individuel relativement important leur était encore attaché. Par ailleurs, l'érection de structures, enceintes ou cellules à partir de tels panneaux préfabriqués implique un processus de construction relativement lourd et requiert un personnel qualifié qui doit être rompu à une pluralité de techniques, étant donné qu'il convient de maîtriser la liaison mécanique des panneaux préfabriqués, l'établissement des circuits énergétiques internes éventuels, ainsi que la mise en place efficace de moyens d'isolation à caractère thermique et/ou phonique. Au total, la construction d'une telle enceinte demande, avec les techniques connues, un temps relativement important qui vient grever le prix total de l'installation. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant une structure modulaire pour la constitution d'une enceinte pouvant être érigée in situ, de façon rapide, par un personnel, certes qualifié, mais plus particulièrement rompu aux techniques d'assemblage, sans posséder une connaissance absolument large des technologies adjacentes concernant les problèmes d'étanchéité, les problèmes d'isolation thermique, les problèmes d'isolation phonique et/ou les problèmes d'implantation et d'installation de réseaux énergétiques. Un autre objet de l'invention est de proposer une structure modulaire qui, à partir d'éléments de base déclinés en tailles différentes peuvent offrir une possibilité de réalisation d'une enceinte à caractère modulaire à même de définir une seule ou plusieurs cellules juxtaposées et contiguës totalement indépendantes ou encore inter- communicantes. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la structure modulaire pour la constitution d'une enceinte à partir d'éléments constructifs comprenant un plancher, un plafond, des piliers et des panneaux de paroi périphérique organisés pour délimiter au moins une cellule, est caractérisée en ce que ladite cellule comprend - un plancher qui comporte sur son bord périphérique une bordure d'emboîtement ouverte sur le dessus - un plafond qui comporte un bord tombé périphérique - des piliers qui sont disposés entre le plancher et le plafond pour constituer avec ces derniers une carcasse définissant des cadres d'appui déterminant par leur succession le pourtour de la carcasse - des panneaux qui sont emboîtés dans la bordure du plancher et sont chacun fixés de façon amovible sur le cadre d'appui correspondant - et des joints d'étanchéité qui sont interposés entre lesdits éléments constructifs. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une perspective en partie arrachée illustrant la disposition constructive de l'objet de l'invention. La fig. 2 est une coupe partielle prise selon le plan II-II de la fig. 1 en correspondance de la ligne II-II de la fig. 3. La fig. 3 est une coupe transversale prise selon la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe partielle prise selon le plan IV-IV de la fig. 3 avec correspondance de la ligne IV-IV sur la fig. 5. La fig. 5 est une coupe transversale prise selon la ligne V-V de la fig. 4. La fig. 6 est une vue en plan illustrant une variante de réalisation de l'objet de l'invention. Sur la base de la fig. 1, la structure modulaire selon l'invention est représentée de façon éclatée et en partie arrachée afin de mettre en évidence plus clairement les différents éléments constitutifs entrant dans la construction d'une telle structure. Ces différents éléments constitutifs font intervenir un plancher 1, un plafond 2, des piliers ou poteaux 3 et des panneaux de paroi périphérique 4. Dans l'exemple illustré, le plancher 1 et le plafond 2 présentent une forme en plan polygonale et plus particulièrement rectangulaire, mais il doit être considéré que des formes différentes pourraient être retenues dans le cadre de l'invention. Ainsi, la structure pourrait faire intervenir un plancher 1 et un plafond 2 de forme en plan pentagonale, hexagonale ou encore circulaire, voire elliptique en fonction de l'application visée. Le plancher 1 et le plafond 2 présentent aussi de préférence une conformation en plan de surface identique mais il pourrait aussi être retenu de faire intervenir des surfaces différentes au profit du plancher ou du plafond. Les différents éléments constitutifs sont destinés à être assemblés relativement, comme il sera vu ci-après, de manière à délimiter une enceinte qui, dans l'exemple illustré par la fig. 1, se présente sous la forme d'une seule cellule désignée dans son ensemble par la référence I. Le plancher 1 est réalisé, par exemple à partir d'une tôle plane ou conformée, pliée de manière que son bord périphérique comporte une bordure 5 ouverte vers le haut, de préférence à section droite transversale en U. La bordure peut être continue ou, dans le cas de forme en plan rectangulaire ou polygonale, être limitée aux différents côtés constituant le pourtour polygonal en étant interrompue dans les parties angulaires, comme cela est illustré à la fig. 1. La bordure 5, dite d'emboîtement pour des raisons qui ressortent de ce qui suit, présente aussi de préférence comme cela est apparent à la fig. 2, une aile extérieure 6 qui est de hauteur inférieure à l'aile parallèle 7 liant la bordure 5 au plancher 1 et plus particulièrement au fond 8 plan ou non que ce dernier délimite. Selon l'invention, il est aussi jugé préférable de réaliser le plancher 1 de telle manière que la bordure 5 soit située par son âme 9 dans un plan surbaissé par rapport au fond 8. Le plafond 2 est aussi avantageusement réalisé à partir d'une tôle pliée pour délimiter un dessus 10 dont la périphérie est pourvue d'un bord tombé 11 continu relevé vers le haut et de préférence prolongé par un retour d'équerre 12 à fonction de raidissement. Les caractéristiques dimensionnelles du dessus 2 sont choisies dans l'exemple illustré pour que le dessus 10 défini par le bord périphérique tombé 11 corresponde en plan à la surface du fond 8 défini par les ailes 7 de la bordure d'emboîtement 5. Chaque pilier 3 est réalisé comme cela est illustré par les fig. 1, 2 et 3, par un profilé ouvert 15 présentant une section droite transversale générale de forme en n. Un tel profilé 15 est avantageusement réalisé par pliage d'une tôle métallique. Chaque profilé 15 comprend une âme 16 bordée par deux bords tombés 17 s'étendant dans le même sens en faisant avec l'âme 16 un angle et variable qui est déterminé par la caractéristique géométrique en plan du plancher 1 et du plafond 2 et de l'emplacement qui est réservé aux piliers pour lier ces deux éléments constructifs. Dans l'exemple illustré, les piliers 3 sont destinés à être placés dans les angles homologues du plancher 1 et du plafond 2 disposés de façon superposée à distance l'un de l'autre et en fonction de la forme en plan rectangulaire du plancher 1 et du plafond 2, l'angle at est choisi voisin ou égal à 45o. Les bords tombés 17 sont prolongés chacun par un retour d'équerre 18 contrecoudé, de préférence de même largeur. Chaque pilier 3 est aussi complété par l'existence d'un pied 19 et d'une tête 20, chacun constitué par une patte s'étendant transversalement en bout du profilé pour lier l'âme 16 aux bords 17. L'érection de la structure sur la base des éléments décrits ci-dessus consiste à placer sur le plancher 1, par exemple en appui sur un support ou un sol S par l'intermédiaire de la bordure d'emboîtement 5, un pilier 3 en retrait de chaque angle, de telle manière que les bords tombés 17 soient alignés avec les ailes 7 définissant ledit angle. Dans une telle position illustrée par la fig. 3, les retours d'équerre 18 s'étendent alors vers l'extérieur selon une direction orthogonale au bord du plancher délimitant l'angle concerné. Le maintien de chaque poteau 3 dans la position requise, est assuré par l'intermédiaire d'organes 21 de fixation amovible qui font intervenir des organes prisonniers 22 avantageusement fixés à demeure sous le fond 8 du plancher et des organes complémentaires 23 traversant des trous appropriés ménagés dans le pied 19. Un nombre variable d'organes 20 peut être envisagé. Les organes 23 sont du type capables d'exercer une contrainte de pression et de serrage, de manière à lier le plancher 1 et chaque pilier 3 avec interposition entre le fond 8 et le pied 19 d'un joint d'étanchéité plat 24. A titre d'exemple, des organes 22 et 23 appropriés sont constitués respectivement par des écrous et par des vis. On procède de semblable manière avec le plafond 2 qui est placé en superposition pour prendre appui par son dessus 10 sur les têtes 20 des différents piliers 3. La liaison intervient par l'intermédiaire d'organes 21 de fixation amovible d'un type identique ou équivalent à ceux mis en place pour la liaison entre les pieds 19 et le plancher 1. Comme précédemment, une garniture d'étanchéité plate 24 est interposée entre chaque tête 20 et le plafond 2. Dans la phase d'érection, telle qu'elle vient d'être décrite, les éléments constructifs, liés entre eux comme dit précédemment, forment une carcasse dont le pourtour périphérique est défini par une succession de cadres 30, chacun constitué en correspondance d'un côté, selon l'exemple de réalisation de la fig. 1, par la partie correspondante de la bordure 5, plus particulièrement l'aile 7, la partie correspondante du bord tombé 11 et les deux bords tombés 17 de deux piliers. Dans l'exemple illustré, la carcasse comprend en conséquence quatre cadres 30 qui sont séparés les uns des autres par des angles rentrants délimités par les piliers 3. Chaque cadre 30 est donc défini verticalement par les deux retours d'équerre 18 bordant les bords tombés, comme cela apparaît plus clairement à la fig. 3 et appartenant aux deux piliers qui contribuent à délimiter le cadre 30. Chaque cadre 30 définit en conséquence et dans l'exemple illustré, un plan d'appui qui est pourvu d'une garniture d'étanchéité 31 constituée par un joint plat continu pouvant être rapporté de toute manière appropriée et par exemple par collage. Chaque panneau 4 est de préférence constitué par une ou plusieurs tôles pliées de manière à constituer un caisson 35 occupé en toute ou partie par un garnissage 36 en matière isolante à caractère thermique et/ou acoustique. Chaque panneau 34 est conformé de manière qu'à partir de sa face, destinée à être placée en coopération avec un cadre d'appui 30, il comporte une embase 37 capable d'être emboîtée dans la bordure 5, une face plane 38 capable de coopérer avec l'aile 7 de la bordure et la partie du bord tombé 11 du plafond 2 et deux chants 39 qui sont destinés à coopérer par engagement avec les retours d'équerre contrecoudés 18 qui constituent pour ces derniers des guides de positionnement. La mise en place de chaque panneau 4 consiste à emboîter l'embase 37 dans la bordure 5 ou la partie de cette dernière correspondant à un cadre 30, puis à faire pivoter, par exemple dans le sens de la flèche f1 selon la fig. 4, le panneau en direction du cadre 30, de manière à assurer son positionnement correct par engagement des chants 39 entre les retours d'équerre 18, comme cela apparaît à la fig. 5. Il doit être compris que, dans cette situation, les retours d'équerre 18 concernés appartiennent à deux piliers d'angle 3, comme dit précédemment et comme cela ressort de la fig. 5. Dans cet engagement par pivotement relatif selon la flèche fi, la face 38 est amenée en appui sur le cadre 30 avec interposition de la garniture 31. Le maintien en position du panneau 4 est assuré au moyen d'organes 21 de fixation amovible faisant intervenir des organes prisonniers 22 portés par la face 38 et des organes complémentaires 23 traversant les bords tombés 17 en étant engagés à travers ceux-ci à partir de l'angle rentrant que chaque pilier 3 délimite. Une fixation complémentaire par des moyens 21 identiques intervient entre l'embase 37 et l'aile 6 de la bordure 5. On procède de façon identique pour chacun des côtés de l'ossature de manière à former la paroi périphérique, comme cela est illustré en traits mixtes à la fig. 1. Dans l'exemple illustré et compte tenu de la conformation en plan du plancher 1 et du plafond 2, quatre panneaux 4 sont assemblés comme dit précédemment pour former la paroi périphérique et délimiter avec le plancher 1, le plafond 2 et les piliers 3, une enceinte fermée du type unicellulaire pouvant être érigée rapidement à partir de moyens structurels légers, tout en délimitant un volume interne isolé du milieu environnant. Bien que cela ne soit pas représenté, il doit être considéré que l'un au moins des panneaux 4 est réalisé pour comporter en plus des moyens décrits ci-dessus une ouverture d'accès au volume interne de la cellule, une telle ouverture pouvant être contrôlée par l'intermédiaire d'un panneau pivotant et notamment d'une porte intéressant toute ou partie de la surface du panneau 4. De même, il doit être considéré que certains au moins des panneaux 4 peuvent être réalisés pour assumer une fonction spécifique correspondant au fonctionnement propre de l'enceinte et, à cet égard, il peut être envisagé de doter l'un ou plusieurs des panneaux de moyens structurels capables de créer une circulation d'air interne à la cellule, une montée en température d'un volume gazeux confimé dans cette cellule ou encore un maintien sous température et hygrométrie contrôlées fixe et/ou variable. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, les moyens structurels selon l'invention permettent de délimiter, à partir d'éléments constructifs légers mais résistants, une enceinte convenablement isolée du milieu environnant par un procédé de montage simple et rigide pouvant être mené à bien par un personnel uniquement chargé d'assurer l'assemblage aisé des éléments constructifs. Un autre avantage de l'objet de l'invention est d'offrir une possibilité de recourir à une préfabrication dénommée ouverte. En effet, il est possible de fabriquer séparément des gammes de piliers de longueur différente et des planchers et plafonds de forme en plan et de surface également différentes et de choisir parmi ces gammes les éléments constructifs adaptés pour construire ou ériger une cellule correspondant en volume et en forme exactement à l'application visée. Il doit être noté que les éléments constructifs incluent des panneaux possédant par eux-mêmes le caractère d'isolation requis, un tel caractère d'isolation pouvant être appliqué au plancher ou au plafond dont la conformation du bord périphérique permet l'adaptation aisée d'un garnissage isolant thermiquement ou phoniquement. De même, la forme particulière des piliers en angle rentrant permet de loger un garnissage isolant qui vient ainsi contribuer à parfaire l'isolation périphérique de la cellule. Un autre avantage de la structure selon l'invention tient au fait que les organes mobiles 23 constitutifs des moyens de fixation amovible 21 sont tous accessibles à partir de la périphérie extérieure de l'enceinte, même lorsque la paroi périphérique a été constituée sur l'ossature. Cette disposition rend possible un montage ou un démontage dans toutes les conditions d'environnement, sans que le personnel soit astreint à pénétrer à l'intérieur du volume utile de l'enceinte. Un tel avantage est particulièrement important dans le cas o l'enceinte est destinée à créer et maintenir une atmosphère de cuisson à température relativement élevée car il permet une intervention sans attendre un temps de refroidissement nécessairement long. Il doit être considéré qu'il est possible de fermer les angles rentrants de la paroi périphérique de l'enceinte en prévoyant l'adaptation de couvre-joints 40 de type cornier, illustrés en traits mixtes, fixés par tout moyen approprié sur les retours d'équerre 18 d'un même pilier 3. Par un tel moyen, il peut être prévu de maintenir en place la garniture d'isolation et/ou de délimiter ainsi une sorte de gaine 41 pouvant être réservée au passage de lignes, canalisations ou conduites de transfert ou transport d'énergie. Bien que cela ne soit pas représenté, il pourrait être envisagé de constituer l'ossature à partir de moyens semblables à ceux décrits ci-dessus en faisant en sorte que les piliers 3 soient placés sensiblement au milieu de chaque côté du plancher 1 et du plafond 2 sans être disposés en retrait des angles de ces derniers. De même, l'invention trouverait une égale application en faisant intervenir un plancher et un plafond de forme en plan totalement ou partiellement courbe régulièrement ou non. La fig. 6 illustre un développement selon lequel la structure modulaire fait intervenir les moyens décrits ci-dessus pour constituer deux cellules Il et 12 qui sont disposées face à face par l'intermédiaire de deux cadres d'appui 30 dépourvus de panneaux 4. Les deux cellules sont placées en vis-à-vis et liées entre elles par l'intermédiaire d'une ceinture 50 engagée entre les retours d'équerre 18 de deux cadres pour prendre appui avec interposition de joints d'étanchéité sur les cadres se faisant face sur lesquels une liaison ferme et résistante est établie au moyen des organes 20 de fiaxation amovible du type de ceux décrits précédemment tant pour les bords tombés 17 que pour le bord tombé 11 du plafond 2. Comme la fig. 6 le fait clairement apparaître, l'enceinte est alors constituée de deux cellules qui sont inter-communicantes et qui peuvent être rendues accessibles par l'intermédiaire d'un panneau 4a dit d'entrée et/ou d'un panneau 4b dit de sortie. Par un tel moyen, il devient possible de réaliser une enceinte pluricellulaire ayant un caractère propre et constituant par exemple une chambre à caractère tunnel. La fig. 6 n'est donnée qu'à titre d'exemple car une structure modulaire à base de plus de deux cellules peut être envisagée en faisant intervenir tout mode d'implantation relatif approprié. L'invention trouve une application industrielle préférée dans l'érection et la construction de fours de cuisson pour des produits panifiables. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Structure modulaire pour la constitution d'une enceinte (1) à partir d'éléments constructifs comprenant un plancher (1), un plafond (2), des piliers (3) et des panneaux (4) de paroi périphérique organisés pour délimiter au moins une cellule, caractérisée en ce que ladite cellule comprend - un plancher (1) qui comporte sur son bord périphérique une bordure d'emboîtement (5) ouverte sur le dessus - un plafond (2) qui comporte un bord tombé périphérique (11) - des piliers (3) qui sont disposés entre le plancher et le plafond pour constituer avec ces derniers une carcasse définissant des cadres d'appui (30) déterminant par leur succession le pourtour de la carcasse - des panneaux (4) qui sont emboîtés dans la bordure du plancher et sont chacun fixés de façon amovible sur le cadre d'appui correspondant - et des joints d'étanchéité (24, 31) qui sont interposés entre lesdits éléments constructifs. 2 - Structure modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cellule comprend un plancher et un plafond qui présentent une forme en plan polygonale. 3 - Structure modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cellule comprend des piliers (3) constitués chacun par un profilé (25) ouvert à section droite transversale de forme générale en l comportant, à partir d'une âme (16), deux bords tombés (17) s'étendant dans le même sens et chacun prolongé par un retour (18) contre-coudé sensiblement d'équerre. 4 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la cellule comprend des piliers qui sont disposés en retrait des angles homologues du plancher et du plafond placés en superposition à distance l'un de l'autre en ayant chacun les bords tombés (17) alignés avec les bords du plancher et du plafond avec lesquels ils contribuent à définir les cadres d'appui (30) alors que les retours contrecoudés (18) s'étendent extérieurement auxdits cadres. - Structure modulaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque pilier comporte un pied (19) et une tête (20) de liaison avec respectivement le plancher et le plafond, ce pied et cette tête étant formés par une patte s'étendant entre l'âme (16) et les bords tombés (17). 6 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la carcasse définit des cadres d'appui (30) pour autant de panneaux de paroi périphérique (4) comprenant chacun sur sa face (38) destinée à être orientée en direction du cadre d'appui deux chants (39) d'engagement entre les retours d'équerre (18) de deux piliers successifs, lesquels constituent des guides verticaux de positionnement du panneau. 7 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque cadre est associé à un joint périphérique plat (31) d'étanchéité avec le panneau correspondant. 8 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments constructifs sont liés entre eux par des moyens (21) de fixation amovible qui sont accessibles à partir de la face de la carcasse considérée comme extérieure par rapport à l'enceinte que définit la cellule. 9 - Structure modulaire selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent, d'une part, des organes prisonniers (22) fixés sur le plancher et le plafond pour la liaison avec le pied et la tête de chaque pilier et sur chaque panneau pour la liaison avec un cadre de l'ossature et, d'autre part, des organes complémentaires (23) traversant le pied, la tête et les bords tombés de chaque pilier ainsi que la bordure du plancher et le bord périphérique du plafond. - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que certains au moins des panneaux de paroi périphérique (4) sont constitués en forme de caisson contenant un garnissage de matériau isolant (36). 11 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle délimite au moins deux cellules qui sont contiguës et se font face par deux cadres d'appui par lesquels lesdites cellules sont liées au moyen d'une ceinture (50) ou d'un encadrement positionné entre les retours d'équerre (18), emboîtés dans les bordures de plancher et fixés auxdits cadres avec interposition de joints d'étanchéité. 12 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que certains au moins des piliers sont associés à un couvre-joint (40) délimitant avec le profil ouvert du pilier et à l'extérieur de l'enceinte une gaine (41) abritant une ou des servitudes et/ou maintenant une garniture d'isolation. 13 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'un au moins des panneaux (4) est pourvu de moyens aptes à lui faire délimiter et/ou supporter une porte. 14 - Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'un au moins des panneaux (4) est pourvu d'une unité fonctionnelle.