Brevet FR2752640A1 — publié le 19980227

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PANNEAU SANDWICH A AMES CONDUCTRICES A HAUTE RESILIENCE ET PANNEAU OBTENU La présente invention concerne les panneaux à âmes conductrices noyées entre des couches de matériaux électriquement isolants. On connaît des panneaux à âmes conductrices qui sont utilisées par exemple pour alimenter des lampes piquées dans ces panneaux. Ces panneaux comprennent deux couches de matériau conducteur, généralement une feuille métallique et trois couches de matériau isolant afin de prendre en sandwich les couches conductrices. Les éléments qui sont piqués dans ces panneaux comprennent, soit une monobroche avec deux zones de contact à deux hauteurs différentes correspondant à la profondeur des couches conductrices lorsque l'élément est piqué jusqu'à la garde, soit deux broches indépendantes avec chacune une zone de contact à la hauteur adéquate. Une application concerne les mises en service de stands dans les expositions. Dans ce cas en effet, les installateurs doivent mettre en valeur des produits au moyen d'éclairages dirigés et ceci à partir de points d'alimentation électrique en nombre réduit. Les panneaux à âmes conductrices ne nécessitent qu'une alimentation pour toute une surface voire plusieurs surfaces mises en série. De tels panneaux présentent de nombreux autres avantages parmi lesquels la facilité de changement de position de l'un des points lumineux, la modification du type de point lumineux ou encore l'ajout ou le retrait de l'un des ces points lumineux. On sait aussi que de tels panneaux peuvent être recouverts de revêtements de différentes natures et de différentes couleurs pour mettre en harmonie ces panneaux avec l'environnement. Un autre atout de tels panneaux est leur légèreté qui les rend maniable et qui autorise une grande liberté dans les agencements. Ces panneaux peuvent aussi être découpés et mis en forme, laissant ainsi libre cours à la créativité. Le présent déposant a proposé aussi des cadres conducteurs permettant d'associer de tels panneaux en série en les rendant auto-porteur. On connaît de nombreux procédés de fabrication de tels panneaux, divulgués dans la demande de brevet WO 94/03947. Après de nombreuses recherches, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un panneau et le panneau obtenu qui pallie les inconvénients ci-après. En effet, si les panneaux actuellement fabriqués fonctionnent et donnent parfaitement satisfaction, il subsiste quelques imperfections sur le long terme concernant l'aspect contact. Au cours du temps, un élément, par exemple mono broche, piqué dans un panneau au moyen de sa broche, s'éteint. II suffit de le repositionner immédiatement à côté pour qu'il fonctionne à nouveau. On note que la broche sert à la fois de contact et de conducteur mais aussi de support mécanique de l'élément auquel elle est raccordée. On a noté plus particulièrement que les broches à section circulaire pleine peuvent tourner dans le panneau ce qui, dès l'introduction, élargit le trou de pénétration tout en autorisant l'air à pénétrer si bien qu'au droit du contact avec la broche, le passage du courant fait que l'aluminium s'oxyde en formant un aluminate qui est un isolant. Ceci est facilité par le fait que la broche est bien souvent touchée avec les doigts, apportant ainsi de l'humidité supplémentaire qui accélère le processus d'oxydation. II est donc intéressant de pouvoir améliorer la pression du panneau dans le plan horizontal pour limiter la pénétration d'air. Une nouvelle broche est proposée dans une demande parallèle en vue de perfectionner les capacités de contact desdites broches et la présente invention propose un procédé de fabrication d'un panneau et le panneau obtenu qui pallie le probième de la dégradation de la qualité de contact au cours du temps, ceci au moyen de caractéristiques susceptibles d'être mises en fabrication industriellement. A cet effet, I'invention propose un procédé de fabrication d'un panneau sandwich à âmes conductrices interposées entre des couches de matériau isolant en mousse, notamment de polyuréthanne, supportant des éléments munis d'au moins une broche de connexion aux dites âmes, notamment des lampes alimentées en énergie électrique par ces âmes reliées à une source de courant, caractérisé en ce que le matériau isolant en mousse a un seuil d'élasticité au moins égal à la pression maximale exercée par l'une des broches d'un élément piqué dans ladite mousse. Plus particulièrement, un mode de réalisation du procédé permettant d'atteindre le résultat consiste à disposer au moins une feuille de matériau ayant des capacités de rappel élastique, entre la mousse isolante et chaque âme conductrice, au moins après l'âme dans le sens d'introduction de la broche de l'élément et plus particulièrement entre la mousse isolante et chaque face de chaque âme conductrice. Selon une variante pratique, la feuille de matériau ayant des capacités élastiques de rappel est intégrée et venue de fabrication avec la mousse isolante. Selon un autre mode de réalisation, la feuille de matériau ayant des capacités élastiques de rappel, intégrée et venue de fabrication avec la mousse isolante, est une couche de billes d'élastomères noyées dans la couche supérieure de la mousse isolante, en vis à vis de la feuille conductrice. Une variante pratique consiste à utiliser en tant que feuille de matériau ayant des capacités de rappel élastique, la couche de colle servant à solidariser l'âme conductrice et la mousse. Le procédé de prévoit aussi une couche conductrice multifeuilles de matériau ayant des capacités élastiques de rappel et de matériau conducteur. Dans un autre cas, le procédé prévoit de recourir à une mousse chargée, conductrice. L'invention couvre aussi le panneau sandwich, à âmes conductrices, obtenu par la mise en oeuvre de l'une quelconque de ces variantes précédentes. L'invention couvre aussi le panneau sandwich à âmes conductrices obtenu par la mise en oeuvre de l'une quelconque des variantes du procédé. La présente invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels les figures représentent: - figure 1, une vue d'une coupe d'un premier mode de réalisation d'un panneau à haute résilience selon l'invention, - figure 2, une vue de détail de la pénétration d'une broche dans le panneau de la figure 1, - figure 3, une vue d'une variante de réalisation d'un panneau selon l'invention, - figure 4, une demi-vue de détail de la pénétration d'une broche dans le panneau de la figure 3, - figure 5, une vue d'une deuxième variante de réalisation d'un panneau sandwich, et - figure 6, une vue d'une troisième variante de réalisation d'un panneau sandwich. Sur la figure 1, on a représenté un panneau sandwich avec des couches conductrices 10, 12 interposées chacune entre deux des trois couches isolantes 14, 16 et 18. On a symbolisé la liaison avec le réseau électrique par un fil double 20 sachant que de façon générale, I'alimentation est en basse tension 12 ou 24 V. Un élément 22, du type monobroche pour simplifier le dessin, est piqué dans le panneau. Cet élément est une lampe 24 avec une broche 26 de section circulaire. Comme l'élément 22 doit pouvoir être retiré sans laisser subsister de traces significatives, on comprend que le diamètre soit réduit. Dans le mode de réalisation représenté, les paramètres qui caractérisent le matériau isolant sont importants. En effet, pour permettre une installation au sein d'expositions ou de lieux publics en général, il faut que le panneau soit de classe M1, ce qui indique une certaine résistance au feu et un dégagement de produits non toxiques suivant des normes en vigueur. Aussi, les panneaux sont fabriqués à partir de mousses adaptées en l'occurrence du polyuréthanne. Plus particulièrement, les mousses ont généralement une densité de 80 à 100 kg/m3 et surtout, afin d'obtenir les résultats recherchés, ces mousses ont par exemple - un seuil d'élasticité de 3 bars/cm2, c'est à dire qu'un pain de mousse soumis en surface à une pression de 3 bars reste dans la limite élastique et ne présente aucun marquage résiduel, et 2 - une résistance à la compression de 7 bars/cm2, c'est à dire que ce 2 même pain de mousse, soumis à une pression de 7 barslcm2, présente une déformation plastique résiduelle de 10% de la déformation engendrée par cette pression. De tels paramètres confèrent aux panneaux sandwich ainsi réalisés des qualités de contact durables. En effet, dans le cas de l'invention, après la pénétration de la broche, la mousse a tendance à rappeler la feuille métallique dans le sens de la flèche 28, dans le sens opposé à celui de la pénétration et à plaquer cette feuille métallique contre la broche. Dans le cas de l'art antérieur, la mousse n'ayant pas ces caractéristiques, la broche par son propre poids, venait à écraser la mousse avec une déformation plastique, tout en plaquant la feuille métallique sur ces bords déformés plastiquement et cet effet de rappel élastique étant absent, simplement par le jeu des dilatations différentielles des divers matériaux, I'une des parties conductrices arrivait à ne plus disposer d'une surface de contact suffisante ou d'une pression de contact suffisante pour faire passer la quantité de courant nécessaire pour l'allumage de l'élément. II faut donc que la mousse ait un seuil d'élasticité supérieur à la pression maximale exercée par la broche de l'élément qu'elle supporte sur la mousse à cet endroit. Sur la figure 2, on a représenté en détail l'extrémité de la broche 22 avec la partie conductrice 30. La feuille de matière conductrice 1 2 est perforée par la broche 26, ce qui rabat les morceaux 32 périphériques de feuille dans le sens de l'introduction, entre la mousse 18 et le corps de la broche 26. II faut que la mousse exerce une pression, dans le sens horizontal, sur les morceaux 32 de feuille pour les plaquer contre la partie conductrice, ainsi que montré par les flèches 28. La mousse doit présenter de faibles taux de compression dans le sens horizontal, au moins à proximité immédiate de la couche conductrice. Selon un mode de réalisation particulier montré sur la figure 3, il est prévu d'interposer, entre les feuilles conductrices et la mousse d'un panneau conducteur, une feuille 34 d'un matériau ayant des propriétés de rappel élastique tel qu'un élastomère, sous la feuille conductrice, dans le sens de l'introduction. Sur la figure 4, on peut constater le résultat obtenu, à savoir un effort exercé sur la feuille conductrice pour la plaquer contre la partie conductrice du corps de la broche 26. En effet, le bord périphérique du trou de la feuille en élastomère laissé par la pénétration de la broche agit comme un bracelet élastique et contraint les morceaux 32 de la feuille métallique conductrice à se plaquer contre le corps de la broche. Le contact est de bonne qualité car la pression exercée est importante et ceci, simultanément, sur une surface suffisante. Afin de réaliser un panneau parfaitement réversible, il est possible de réaliser une même couche conductrice multifeuilles comme montré sur la figure 5, dans son mode de réalisation le plus simple. Dans un mode de réalisation plus élaboré, on dispose alternativement, une feuille métallique conductrice, une couche d'élastomère, une feuille métallique, une couche d'élastomère, une feuille métallique. Les épaisseurs doivent être adaptées pour que l'épaisseur de cette couche conductrice ait une épaisseur raisonnable, notamment pour rester aisée à percer. Avec un tel agencement, on augmente la surface de contact avec la même pression de contact horizontal. Cette feuille 34 peut aussi être intégrée à la surface de la couche isolante, en regard de la feuille conductrice, par exemple en intégrant lors de la fabrication de la couche de mousse isolante, des billes d'élastomère, au moins en surface de cette couche, en vis à vis de la couche conductrice. Une coupe schématique de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 6. Cette feuille 34, en matériau doté de capacités de rappel élastique, peut être la couche de colle elle-même qui est généralement utilisée pour solidariser les différentes couches du panneau sandwich, dispensée en épaisseur suffisante, en combinaison avec des feuilles métalliques conductrices. Les feuilles métalliques peuvent être supprimées par utilisation de colles conductrices. Dans ce cas, la colle assure à la fois l'effet de rappel élastique et la conduction électrique. Dans tous les exemples précités, on remarque l'effet d'étanchéité généré par le matériau élastomère par une résistance marquée à la compression horizontale, ce qui limite considérablement la pénétration d'air et les risques d'oxydation. De ce fait on a aussi la possibilité de prévoir un élastomère qui se dilate en température car, au droit de la zone de contact, la très légère dissipation de chaleur peut être suffisante pour provoquer l'expansion de l'élastomère et assurer ainsi une étanchéité améliorée avec une pression de contact augmentée. En variante, on peut recourir à des charges dotées de capacité de dilatation volumique noyées dans l'élastomère et/ou dans la mousse. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un panneau sandwich à âmes (10,12) conductrices interposées entre des couches (14,16,18) de matériau isolant en mousse, notamment de polyuréthanne, supportant des éléments (22) munis d'au moins une broche (26) de connexion aux dites âmes, notamment des lampes (24) alimentées en énergie électrique par ces âmes reliées à une source de courant, caractérisé en ce que le matériau isolant en mousse a un seuil d'élasticité au moins égal à la pression maximale exercée par l'une des broches d'un élément (22) piqué dans ladite mousse. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une feuille (34) de matériau ayant des capacités de rappel élastique est interposée entre la mousse isolante et chaque âme conductrice, au moins après l'âme dans le sens d'introduction de la broche de l'élément 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une feuille de matériau ayant des capacités élastiques de rappel est interposée entre la mousse isolante et chaque face de chaque âme conductrice. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la feuille (34) de matériau ayant des capacités élastiques de rappel est intégrée et venue de fabrication avec la mousse isolante. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que la feuille (34) de matériau ayant des capacités élastiques de rappel, intégrée et venue de fabrication avec la mousse isolante, est une couche de billes d'élastomères noyées dans la couche supérieure de la mousse isolante, en vis à vis de la feuille conductrice. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la feuille (34) de matériau ayant des capacités de rappel élastique est une couche de colle servant à solidariser l'âme conductrice et la mousse. 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la couche conductrice comprend un ensemble multifeuilles de matériau ayant des capacités élastiques de rappel et de matériau conducteur. 8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la couche conductrice (10, 12) est une mousse chargée, conductrice. 9. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la couche de matériau ayant des capacités élastiques de rappel et/ou la couche de matériau isolant comprend des charges de matériau ayant des capacités de dilatation tridimensionnelle sous l'effet d'une augmentation de la température. 10. Panneau sandwich à âmes conductrices obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes