Brevet FR2745316A1 — publié le 19970829

La présente invention concerne des perfectionnements aux plafonds suspendus dont sont généralement équipés les locaux connus sous le nom de "salles blanches" dans le but d'assurer l'aération de ces locaux au moyen d'air parfaitement stérile. De telles salles blanches sont de plus en plus couramment utilisées dans les installations industrielles les plus variées, telles que les entreprises de fabrication de produits pharmaceutiques ou biologiques, de matériel mécanique ou électronique de haute précision ou pour abriter des services informatiques élaborés. De tels plafonds suspendus sont généralement constitués par un volume fermé, désigné souvent par le terme "plénum", dans lequel est introduit l'air qui y est maintenu sous pression et dont la face inférieure est formée de plaques en matériau filtrant à haute efficacité, elles-mêmes montées dans une structure généralement métallique réunie aux parois de la salle pour assurer la fixation dudit plénum. Les plaques filtrantes reposent sur un quadrillage horizontal comportant des poutrelles se rencontrant à angle droit, lesdites poutrelles étant équipées de canaux supérieurs coopérant de manière à réaliser un canal continu entourant chaque maille du quadrillage et formant un support de pose pour chaque plaque filtrante. Celles-ci comportent un support périphérique destiné à être inséré dans une substance, de préférence liquide ou gélatineuse, remplissant les canaux de manière à assurer l'étanchéité entre le plénum et le volume situé sous la structure du plafond. II est connu d'utiliser de tels canaux continus remplis d'un matériau assurant l'étanchéité, comme il est décrit par exemple dans les brevets US 4 683 699, US 4 986 050 ou US 4 710 208, ou encore dans le brevet EP 0 530 976. L'utilisation d'un gel d'étanchéification impose toutefois des contraintes particulières aux structure quadrillées, de manière à assurer par exemple l'étanchéité des canaux eux-mêmes, notamment au niveau des croisements. Ce problème est étroitement lié avec celui du mode de fixation utilisé pour fixer les unes aux autres les poutrelles perpendiculaires formant la structure, et parfois au mode de fixation à la dalle du plafond. Certains modes de fixation imposent en effet d'une part le type de poutrelles, et d'autre par le mode d'étanchéité. C'est le cas notamment pour la structure décrite dans le brevet US 4 683 699, pour laquelle chaque type de fixation (en croix, en T, en U) nécessite une pièce particulière qui s'emboîte dans le canal supérieur de chaque poutrelle, par conséquent prévue pour loger lesdites pièces de liaison. L'étanchéité est donc prévue au niveau de l'emboîtement, et elle nécessite un excellent ajustement des pièces. II en va de même pour la structure décrite dans le brevet US 4 710 208, dans laquelle les liaisons perpendiculaires sont également réalisées au moyen de pièces annexes placées dans les canaux supérieurs, s'ajustant dans les poutrelles dans lesquelles elles sont boulonnées en plusieurs endroits. Des joints sont au surplus prévus au niveau des surfaces perpendiculaires desdites pièces, sensiblement à l'endroit où les poutrelles s'abouchent. Une solution analogue est également divulguée par le brevet US 4 986 050. Le moyen de fixation proposé par le document EP 0 530 976 se démarque des techniques précédentes, car il ne comporte pas de pièce épousant les canaux supérieurs et configurée selon le type de liaison voulue (en croix, en T, en U). Les pièces de fixation sont de simples équerres boulonnées dans les poutrelles à fixer. Cette solution peut être considérée comme une simplification, par rapport aux trois précédentes, car elle implique l'utilisation d'un seul élément commun à tous les types de liaison. Toutefois, dans toutes ces structures, le montage du quadrillage supportant les filtres est peu aisé à mettre en oeuvre, et nécessite une grande vigilance de la part du monteur pour que l'étanchéifîcation des canaux supérieurs soit correctement assurée. La première difficulté de montage provient du fait que la fixation des poutrelles entre elles se fait au niveau de la surface supérieure, ce qui rend d'une manière générale plus difficile la tâche du monteur, et la complique en particulier singulièrement lorsque des opérations de maintenance sont à effectuer sur un plafond déjà installé. La seconde difficulté réside en ceci que les moyens de fixation décrits auparavant ne s'appliquent pas directement au niveau des interfaces de contact entre deux poutrelles à relier, et mettent en jeu des efforts dont les effets (direction, sens, ...) ne visent pas directement à rapprocher lesdites surfaces pour en augmenter l'étanchéité, ou à augmenter l'efficacité des joints prévus. Ainsi, boulonner une pièce en croix au moyen de vis-écrous verticaux revient à exercer des efforts verticaux, et n'a pas de conséquence directe sur les joints placés entre les canaux supérieurs des poutrelles et lesdites pièces en croix. L'opérateur doit donc être extrêmement attentif à positionner lui-même de la meilleure manière possible lesdits joints. En l'absence de tels joints, les tolérances de fabrication sont telles qu'elles imposent un produit onéreux, et souvent également difficile à monter sur site, compte tenu des conditions de montage particulières des plafonds. D'une manière générale, les solutions décrites dans les documents ci-dessus sont compliquées à installer et nécessitent un personnel qualifié,. Par ailleurs, de manière à assurer une étanchéité totale, la plupart des constructeurs de faux plafonds pour salles blanches utilisent en appoint un jointoyage réalisé à l'aide d'un produit pâteux de type uréthane ou silicone. Pour des raisons de sécurité, notamment à cause du dégazage que peuvent produire ces matières, il n'est souvent pas souhaitable d'utiliser ces joints pâteux. La structure de plafond suspendu selon la présente invention remédie aux différents inconvénients précités, notamment en proposant un système de fixation des poutrelles entre elles extrêmement simple et facile à mettre en oeuvre, dont le serrage aboutit en outre à renforcer l'étanchéité de la liaison. A cet effet, les poutrelles de la structure de plafond suspendu selon l'invention, par ailleurs équipée de canaux supérieurs coopérant de manière à réaliser un canal continu entourant chaque maille du quadrillage, et formant des supports remplis d'une substance assurant l'étanchéité dans lesquels sont placées les plaques filtrantes, sont telles que chaque poutrelle comprend au moins une rainure latérale horizontale couvrant la totalité de sa longueur et configurée en glissière, laquelle comporte au voisinage de ses extrémités des logements destinés à coopérer avec un moyen de fixation à une poutrelle perpendiculaire, ledit moyen de fixation coopérant également avec la glissière en regard de la poutrelle perpendiculaire, au niveau d'une encoche du rebord supérieur de cette dernière permettant de réaliser la continuité du canal supérieur de chaque maille. Ce moyen de fixation est accessible par les faces latérales des poutrelles et il remplit la double fonction de fixation d'une poutrelle à une poutrelle perpendiculaire, et de rapprochement / serrage de l'une vers / contre l'autre, car il s'applique selon l'axe de l'une des deux poutrelles, comme on le verra ci-après. Le problème de l'étanchéification ne se pose dans cette configuration qu'au niveau de ladite encoche pratiquée dans le rebord du canal supérieur d'une poutrelle, puisque c'est le lieu d'abouchement des canaux de la poutrelle perpendiculaire. Selon l'invention, un joint solide épousant la forme extérieure de ladite encoche est placé en bordure de ladite encoche entre deux poutrelles perpendiculaires fixées l'une à l'autre. Ce joint rempli d'autant mieux son rôle que le moyen de fixation évoqué assure un pressage dû au rapprochement des deux poutrelles sous l'effet du serrage. Lesdites poutrelles sont des profilés extrudés dont les glissières présentent une section d'allure en T, la rainure s'ouvrant dans au moins une face latérale correspondant à la patte dudit T. Dans ce mode de réalisation préférentiel de l'invention, le logement pratiqué au voisinage des extrémités de chaque glissière consiste en un perçage pratiqué transversalement perpendiculairement à l'axe de la poutrelle, la traversant de part en part, et dont le diamètre est strictement supérieur à la largeur de la rainure. De préférence, le moyen de fixation consiste en une vis disposée longitudinalement à l'intérieur de la glissière d'une poutrelle, vissée dans deux écrous situés à ses deux extrémités, l'un des écrous étant insérable de l'extérieur et, une fois positionné, bloqué en rotation et en translation par rapport à l'axe de ladite glissière, la tête de ladite vis étant en appui sur cet écrou, alors que l'autre écrou est mobile uniquement en translation dans la glissière d'une poutrelle perpendiculaire, et reçoit l'extrémité libre de ladite vis. L'écrou en contact avec la tête de vis s'ajuste suivant au moins la surface opposée à la tête de vis à des surfaces en regard dudit logement pratiqué au voisinage de l'extrémité de la glissière. Suivant une première variante possible, ledit écrou a une forme cylindrique et comporte un trou fileté traversant pratiqué perpendiculairement à son axe. Selon une deuxième variante, L'écrou est de forme partiellement cylindrique, et comporte un méplat servant de surface de contact et d'appui à la tête de la vis. Enfin, l'écrou mobile uniquement en translation dans la glissière d'une poutrelle perpendiculaire est de forme plane allongée, présente une dimension transversale comprise entre la largeur de la rainure et celle de la glissière, et est doté d'un orifice fileté destiné à recevoir l'extrémité de la vis dudit moyen de fixation. Le montage de la structure de plafond selon l'invention est extrêmement simple et aisé à réaliser : on introduit le moyen de fixation, composé de la vis et des deux écrous positionnés aux deux extrémités, dans la rainure de la poutrelle dotée de l'encoche en regard de laquelle on veut fixer une poutrelle perpendiculaire. II s'agit en réalité d'introduire l'écrou de l'extrémité libre de la vis dans la glissière, à l'extrémité de la poutrelle. Puis, on fait coulisser l'ensemble jusqu'au niveau de l'encoche, et l'on insère l'écrou proche de la tête de la vis dans le logement prévu à cet effet dans la glissière de la seconde poutrelle. La tige de la vis pénètre par conséquent dans le tronçon de glissière séparant ledit logement de l'extrémité de la poutrelle, suivant une direction axiale. Les deux écrous étant bloqués en rotation, et l'écrou proche de la tête de la vis étant au surplus bloqué en translation, un serrage de la vis aboutit à rapprocher l'autre écrou des surfaces internes de la glissière limitant la rainure, d'où la fixation d'une poutrelle contre l'autre. Lorsque le serrage n'est pas totalement achevé, il suffit d'insérer le joint au niveau de la bordure de l'encoche supérieure, et l'étanchéité est assurée, d'autant mieux que la fixation est serrée. De préférence, ledit joint peut être précollé en bout d'une poutrelle, avant l'assemblage final sur chantier. Selon la configuration la plus naturelle, l'encoche et le joint solide correspondant sont en forme de U. De l'exposé de l'invention tel qu'il a été fait ci-dessus, il ressort que le système de plafond peut être mis en oeuvre sans difficultés particulières, et surtout très rapidement. Il autorise en outre une grande souplesse d'utilisation et d'intervention, notamment en cas de remplacement d'une ou plusieurs poutrelles suite à des défectuosités. II ne nécessite pas l'adjonction d'une pièce particulière supplémentaire nécessaire pour opérer la liaison entre poutrelles, mais se contente d'un moyen de fixation classique, au surplus facile à mettre en oeuvre, disposé en un ou deux endroits de la poutrelle. Enfin, l'existence d'un joint solide situé dans la partie supérieure des poutrelles procure un avantage esthétique dans le fait qu'aucun joint n'est visible de la pièce dans laquelle le plafond est installé. Tous ces avantages résultent d'une conception particulièrement judicieuse des profilés de l'invention, et notamment au premier chef de l'existence du couple rainure / logement d'extrémité. L'invention va maintenant être décrite plus en détail, notamment en référence aux dessins annexés, pour lesquels - La figure 1 est une vue générale, en perspective, d'un croisement de poutrelles selon la présente invention - La figure 2 représente une section d'un profilé - La figure 3 montre l'assemblage de deux poutrelles perpendiculaires - Les figures 4a et 4b sont des vues en perspective de deux variantes d'écrous proches de la tête de vis; - La figure 5 est une vue en élévation d'une poutrelle munie d'un accessoire d'éclairage, et fixée à deux poutrelles perpendiculaires symétriques; - La figure 6 est une vue de côté d'une partie d'une grande poutrelle, dite longitudinale - La figure 7 est une vue de côté d'une poutrelle transversale courte ; et - La figure 8 montre un assemblage de deux profilés périmétriques reliés à deux poutrelles perpendiculaires, et munies des plaques filtrantes. La figure 1 donne une vue d'ensemble de trois poutrelles selon la présente invention, au niveau d'un croisement perpendiculaire utilisant le mode de fixation particulier de l'invention. Pour simplifier la description, on va considérer que la poutrelle centrale P1 est une poutrelle longitudinale, alors que les poutrelles P2 et P3 sont des poutrelles transversales. Ceci correspond d'ailleurs à une configuration préférentielle, dans laquelle des poutrelles longues type P1 sont raccordées par des traverses courtes type P2, P3. D'autres configurations pourraient toutefois être envisagées, le système de fixation étant adaptable indifféremment sur les deux types de poutrelles. Dans la suite, on concentrera la description sur les poutrelles proprement dites, et leur système de fixation, les moyens d'accrochage de la structure de faux-plafond à la dalle du plafond, ou les accessoires équipant les côtés regardant vers le bas ne faisant pas partie de l'invention. Sur cette figure, on se contentera d'indiquer que les moyens de fixation à la dalle sont installés dans les glissières supérieures G1, et que les canaux inférieurs G2 peuvent supporter des accessoires tels que des luminaires L, ainsi qu'il en apparaît un en P1 et /ou des caches (tel que P2 en comporte un). Les profilés 1 de l'invention comportent des glissières latérales 2 de même axe que lesdits profilés 1, courant sur toute leur longueur, et s'ouvrant vers l'extérieur par une rainure 3 centrale de même axe. Au coin formé à la jonction de P1 et P2, au premier plan, apparaît un moyen de fixation selon la présente invention. Ce moyen coopère avec un logement 4 d'allure circulaire pratiqué au voisinage de l'extrémité de la poutrelle P2, dans ladite poutrelle. Ainsi que cela apparaît, le moyen de fixation se développe sensiblement axialement par rapport à P2, et les efforts de serrage sont par conséquent dans le plan de la structure de plafond. Il se compose d'une vis 5, à laquelle sont fixés deux écrous 6, 7 respectivement situés aux deux extrémités de ladite vis 5. Chaque écrou 6, 7 en appui contre une surface de la poutrelle P2, P1 qui le contient, exerce une contrainte opposée au serrage, aboutissant à la fixation serrée desdites poutrelles P2, P1. La figure 2 détaille un profilé du même type que ceux qui font l'objet de la figure précédente, montrant la forme exacte des glissières 2 et des rainures 3 en section. Dans une telle configuration, les logements 4 sont en fait des perçages à la fois dans les bords des rainures 3, et dans le fond des glissières 2. Cela aboutit à créer une double surface d'appui pour les écrous 6, ainsi que cela sera expliqué plus en détail dans la suite. Du point de vue fabrication, un tel perçage est extrêmement facile à gérer, et cela participe à l'intérêt économique du système de l'invention. Les différents éléments participant à la liaison apparaissent désassemblés en figure 3. L'encoche 8 pratiquée dans le bord supérieur du profilé, ainsi que le joint solide 9, masqué jusqu'ici, ressortent clairement de cette figure. L'écrou 7 est configuré de telle sorte qu'il n'a qu'un degré de liberté : il est mobile uniquement en translation dans la glissière 2. La forme de cet écrou 7 n'est pas limitée à celle qui est représentée, mais pourrait également être très généralement polygonale, à la condition que toute rotation soit limitée, voire interdite. L'écrou 6 est monté à proximité de la tête de la vis 5, et est configuré de manière à s'ajuster dans le logement 4. En l'espèce, ainsi qu'il apparaît en figure 4a ou en figure 4b, l'écrou 6 est d'allure cylindrique, avec ou sans méplat 10, et comporte un orifice fileté 11. Selon le cas, la tête de la vis peut être fraisée et insérée dans un chanfrein 12 pratiqué à l'extrémité de l'orifice fileté 11 (figure 4a) ou bombée, et reposer sur le méplat 10 (figure 4b). Le volume cylindrique peut être chanfreiné à ses extrémité axiales. L'écrou 6 est bloqué en rotation par rapport à l'axe de la vis, et en translation dans la glissière 2 de la poutrelle qu'il équipe. Par conséquent, un simple serrage de la vis 5 aboutit à rapprocher les deux écrous 6, 7 qui viennent en butée contre les surfaces d'appui dans leurs poutrelles, et exercent une action l'un vers l'autre. Le joint solide 9 est par suite maintenu comprimé entre l'extrémité supérieure de la poutrelle P2 et la bordure extérieure de l'encoche 8 de la poutrelle P1. La figure 1 montre l'assemblage de la figure 1, en vue de face, la poutrelle P1 au milieu étant dotée d'un luminaire du type tube à gaz L, recouvert d'un cache C. L'écrou 6 utilisé est à méplat, avec une tête de vis s bombée. L'ensemble vis 5 / écrou cylindrique 6 / écrou plat 7 est monté de préférence après avoir été assemblé en position déserrée. On fait coulisser l'ensemble jusqu'à la position approximative de serrage, vis 5 et écrou cylindrique 6 logés dans leur poutrelle, puis on procède au serrage. II est également possible de procéder en deux pièces : d'une part la vis 5 et son écrou cylindrique 6, et d'autre part l'écrou plat 7. Ce dernier est mis en position au voisinage de l'encoche 8, puis on y visse l'ensemble vis 5 I écrou 6, le reste étant similaire à l'opération de montage décrite ci-dessus. Les figures 6 et 7 montrent des vues de côté des poutrelles longitudinale (P1) et transversales (P2) courtes. Dans les premières, les encoches 8 sont disposées à intervalles réguliers, et surmontent des orifices 12 par exemple destinés à faire passer les câbles d'alimentation électriques, et plus généralement les câbles techniques, des poutrelles longitudinales P1 aux poutrelles transversales P2, P3. La figure 8 représente un assemblage de deux profilés périmétriques, alors que les profilés montrés jusqu'ici sont installés à l'intérieur de zones précisément délimitées par lesdits profilés. Ceux-ci peuvent être disposés au niveau des parois verticales des pièces, ou en association avec une pièce similaire disposée symétriquement. Toutes les fonctionnalités décrites auparavant sont remplies de la même manière que précédemment, et ii n'est donc pas nécessaire d'y revenir. L'intérêt de cette figure réside dans l'existence d'une part des plaques filtrantes, et d'autre part d'une solution possible de montage à la dalle du plafond. Ces plaques 13, 13' comportent des supports périphériques 14, 14' plongés dans des canaux 15, 15' que l'on retrouve identiquement dans les profilés précédents, de part et d'autre de la glissière supérieure G1, qui n'existe pas ici. La structure de plafond présente vue de dessous une planéité due aux grilles 16, 16' qui peuvent se clipser par dessous dans les rainures 3 au moyen des pièces formant ressort 17, 17', ainsi qu'aux caches C équipant tous les canaux inférieurs G2. L'ensemble est accroché à la dalle du plafond via un support de suspension 18 coopérant de manière classique avec une tige filetée 19 à laquelle ce support 18 est boulonné. Le type de configuration décrit ci-dessus représente un ensemble préférentiel, et ne peut être considéré comme limitatif de l'invention, qui comprend à l'inverse toutes les variantes que l'homme de l'art pourrait concevoir dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Structure de plafond suspendu destiné à une salle blanche, comportant un plénum pressurisé délimité sur sa surface inférieure par des plaques filtrantes supportées par une structure métallique en forme de quadrillage horizontal comprenant des poutrelles (P1, P2, P3) se rencontrant à angle droit, lesdites poutrelles (P1, P2, P3) étant équipées de canaux supérieurs (15, 15') coopérant de manière à réaliser un canal continu entourant chaque maille du quadrillage et formant un support de pose pour une plaque filtrante (13, 13'), lesdits canaux (15, 15') étant remplis d'une substance dans laquelle est inséré un support périphérique (14, 14') de ladite plaque filtrante (13, 13') pour assurer l'étanchéité entre le plénum et le volume situé sous la structure de plafond, caractérisée en ce que chaque poutrelle (P1, P2, P3) comprend au moins une rainure latérale (3) horizontale couvrant la totalité de sa longueur et configurée en glissière (2), laquelle comporte au voisinage de ses extrémités des logements (4) destinés à coopérer avec un moyen de fixation (5, 6, 7) à une poutrelle perpendiculaire, ledit moyen de fixation (5, 6, 7) coopérant également avec la glissière (2) en regard de la poutrelle perpendiculaire, au niveau d'une encoche (8) du rebord supérieur de cette dernière permettant de réaliser la continuité du canal supérieur (15, 15') de chaque maille. 2. Structure de plafond suspendu selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un joint solide (9) épousant la forme extérieure de ladite encoche (8) est placé en bordure de ladite encoche (8) entre deux poutrelles (P1, P2, P3) perpendiculaires fixées l'une à l'autre. 3. Structure de plafond suspendu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les poutrelles (P1, P2, P3) sont des profilés (1) extrudés dont les glissières (2) présentent une section d'allure en T, la rainure (3) s'ouvrant dans au moins une face latérale correspondant à la patte dudit T. 4. Structure de plafond suspendu selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le logement (4) pratiqué au voisinage des extrémités de chaque glissière (2) consiste en un perçage pratiqué transversalement perpendiculairement à l'axe de la poutrelle (P1, P2, P3), la traversant de part en part, et dont le diamètre est strictement supérieur à la largeur de la rainure (3). 5. Structure de plafond suspendu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation consiste en une vis (5) disposée longitudinalement à l'intérieur de la glissière (2) d'une poutrelle (P1, P2, P3), vissée dans deux écrous (6, 7) situés à ses deux extrémités, l'un des écrous (6) étant insérable de l'extérieur et, une fois positionné, bloqué en rotation et en translation par rapport à l'axe de ladite glissière (2), la tête de ladite vis (5) étant en appui sur cet écrou (6), alors que l'autre écrou (7) est mobile uniquement en translation dans la glissière (2) d'une poutrelle perpendiculaire (P1, P2, P3), et reçoit l'extrémité libre de ladite vis (5). 6. Structure de plafond suspendu selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'écrou (6) en contact avec la tête de vis (5) s'ajuste suivant au moins la surface opposée à la tête de vis (5) à des surfaces en regard dudit logement (4) pratiqué au voisinage de l'extrémité de la glissière (2). 7. Structure de plafond suspendu selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit écrou (6) a une forme cylindrique et comporte un trou fileté (11) traversant pratiqué perpendiculairement à son axe. 8. Structure de plafond suspendu selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit écrou (6) est de forme partiellement cylindrique, et comporte un méplat (10) servant de surface de contact et d'appui à la tête de la vis (5). 9. Structure de plafond suspendu selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'écrou (7) mobile uniquement en translation dans la glissière (2) d'une poutrelle est de forme plane allongée, et présente une dimension transversale comprise entre la largeur de la rainure (3) et celle de la glissière (2), et est doté d'un orifice fileté (11) destiné à recevoir l'extrémité de la vis (5) dudit moyen de fixation. 10. Structure de plafond suspendu selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que le joint solide (9) logé entre deux poutrelles (P1, P2, P3) perpendiculaires fixées l'une à l'autre est en forme de U.