Brevet FR2809429A1 — publié le 20011130

La présente invention est relative à un panneau elémentaire composite conçu pour réaliser, par assemblage avec d'autres panneaux, des murs ou des couvertures de bâtiments. Plus particulièrement la présente invention est relative à un tel panneau du type "sandwich" et de forme générale rectangulaire, constitué de deux parements généralement plans parallèles l'un à l'autre d'un remplissage de l'espace les séparant en un matériau isolant, assurant une isolation thermique et/ou acoustique. On tend actuellement à réaliser des panneaux plus plus grands de ce type, conçus pour reposer des appuis de plus en plus espacés, quand ils sont utilisés pour réaliser des couvertures, des bardages ou des cloisons de bâtiment, par exemple. La capacité autoportance des panneaux utilisés doit alors être accrue en conséquence. Pour ce faire il faut, d'une part, accroître le moment d'inertie de la section du panneau par un plan perpendiculaire au plan d'appui du panneau et parallèle aux appuis sur lesquels le panneau doit reposer et, d'autre part, accroître la capacité de résistance du panneau aux contraintes qui lui sont appliquées au droit de ces appuis et entre ceux-ci (en travée), contraintes elles-mêmes liées au moment des forces appliquées au panneau sur ces appuis et en travée. Pour les panneaux du type "sandwich", le remplissage en matériau isolant contribue évidemment à renforcer 'autoportance du panneau. Le remplissage travaille alors compression, en traction et au cisaillement alors que parements travaillent en traction et en compression. On a représenté schématiquement à la figure 1 du dessin annexé la section d'un panneau sandwich d'un type connu, constitué par des parements externes 1 et 2 en tôle pliée ou profilée, s'étendant dans des plans parallèles, panneaux enserrant entre eux un remplissage 3 en un matériau constituant un isolant thermique et/ou acoustique. Pour renforcer l'autoportance du panneau, l'un ou l'autre des parements peut être muni de nervures parallèles 41, 42, 43, 49, de section généralement trapézoïdale. Les bords opposés du panneau qui sont voisins des nervures 41 et 44 sont conformés complémentairement, comme représenté, pour permettre l'emboîtement bord à bord de deux panneaux identiques, de manière à constituer un mur ou une couverture de bâtiment par assemblage tels panneaux, comme il est bien connu. Les nervures 4i assurent bien le renforcement recherché du panneau, permettant d'en accroître 1 autoportance. Cependant, lorsque le parement 2, lisse, doit être orienté vers l'extérieur, pour des raisons esthétiques par exemple, les nervures apparaissent à 1 intérieur du bâtiment et sont alors souvent considérées comme inesthétiques. La présente invention a précisément pour de realiser un panneau du type "sandwich" à autoportance renforcée pour les raisons évoquées plus haut, sans qu'il soit besoin d'en accroître l'épaisseur et presentant neanmoins un aspect satisfaisant du point vue esthétique. On atteint ce but de l'invention ainsi que d autres apparaîtront à la lecture de la description va suivre, avec un panneau élémentaire composite type sandwich" et de forme générale rectangulaire, constitué deux parements généralement plans parallèles 'un à 1 autre et d'un remplissage de l'espace les séparant en un matériau isolant, ce panneau étant remarquable en qu'au moins un desdits parements comporte au moins un renfort noyé dans ledit matériau isolant. Ce renfort étant ainsi interne au panneau, est invisible de l'extérieur de celui-ci, au bénéfice de 1 esthétique du panneau. Suivant d'autres caractéristiques du panneau selon l'invention, le renfort est rectiligne et parallele à deux bords opposés du panneau. Le parement garni de renfort est formé d'au moins deux éléments rectangulaires accolés bord à bord, lesdits bords étant conformés de manière à constituer le renfort. L'un des éléments du panneau présente un bord plié en marche d'escalier l'autre présente un bord plié à angle droit, accolé bord du premier élément. Suivant d'autres modes de réalisation du panneau suivant l'invention, les éléments du panneau portant le renfort sont assemblés par bordurage. Suivant une autre caractéristique, optionnelle, du panneau suivant l'invention, le renfort présente une aile parallèle au plan du panneau. Le matériau isolant formant le remplissage du panneau peut être un matériau alvéolaire en matière plastique. Dans ce cas, le remplissage est formé par coulée dans l'espace séparant les parements, d'une composition liquide expansible en une mousse synthétique. D'autres caractéristiques et avantages du panneau suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement, en coupe transversale, un panneau sandwich de la technique antérieure, décrit en préambule de la présente description, - la figure 2 représente schématiquement, en coupe transversale, un mode de réalisation du panneau sandwich suivant la présente invention, et - la figure 3 représente diverses variantes, suivant l'invention, du détail A de la figure 2. On se réfère à la figure 2 du dessin annexé où il apparaît que le panneau élémentaire composite suivant l'invention représenté à cette figure est du type "sandwich", comprenant deux parements 5, 6 en tôle pliée, généralement plans, ces parements étant disposes parallèlement l'un à l'autre de part et d'autre d' remplissage 7 en un matériau tel qu'une mousse alvéolaire en matière plastique solide, constituant un isolant thermique et/ou acoustique. Deux bords parallèles opposés 8 et 9 du panneau, généralement rectangulaire, sont conformés complémentairement de manière que le bord 8 d'un panneau puisse s'emboîter dans le bord 9 d'un autre panneau, identique au premier, pour permettre la constitution d'un bardage complet bâtiment par exemple, par assemblage de panneaux élémentaires identiques. Suivant une caractéristique de la présente invention, le parement 6 du panneau est garni de renforts 101, rectilignes et parallèles aux bords 8, 9, ces renforts débordant la face du parement 6 qui est tournée vers remplissage 7, pour se noyer dans ce remplissage en matériau isolant. Le panneau suivant l'invention peut être, par exemple, posé à l'horizontale sur un réseau de poutrelles d'appui régulièrement espacées, d'axes perpendiculaires à ceux des renforts, pour constituer un élément de toiture ou de bardage. Sous 'effet de sollicitations mécaniques dues au poids du panneau et à d'autres charges éventuelles, les renforts 101, 109 travaillent en compression et en traction en s'opposant à la déformation de celui-ci sous la charge. Ils permettent donc d'accroître la raideur du panneau et donc la distance séparant deux poutrelles d'appui consécutives, sans recours aux nervures extérieures visibles inesthétiques du panneau connu de la figure 1, ceci conformément au but poursuivi par la présente invention La surface du panneau 6, visible depuis l'intérieur du local comportant de telles parois est, en effet, parfaitement plane, tout comme l'autre parement 5 du panneau. Le parement 6 garni des renforts 101, _ peut, suivant le mode de réalisation représenté à la figure 2, être constitué par assemblage de plusieurs élements de parement rectangulaires 61, 62, 63 en tôle pliée manière à constituer lesdits renforts 101, 102, et assembles bord à bord au long de ces renforts. C'est ainsi que renfort 102 par exemple, à section en forme de L, peut être constitué par un bord 112 plié en marche d'escalier de l'élément de parement 62 et accolé à un bord plié à angle droit de l'élément de parement 63, ces deux bords étant assemblés par des vis ou rivets d'axe 132, par clinchage ou encore par bordurage comme on le verra plus loin en liaison avec la figure 3. Pour fabriquer le panneau élémentaire de figure 2, on peut réaliser séparément a) les parements et 6 par profilage ou pliage et/ou assemblage de tôle comme décrit ci-dessus, b) le remplissage 7 en mousse alveolaire par exemple, puis assembler ces trois éléments en insérant le remplissage 7 entre les parements 5 et 6. Un procédé de fabrication peut être cependant difficile a pratiquer quand le remplissage doit envelopper des renforts en forme de L comme ceux du panneau de la figure 2. C'est pourquoi, suivant la présente invention, on propose de fabriquer ce panneau a) en disposant horizontalement les parements 5 et 6 parallèlement l'un à l'autre comme sur la figure 2, avec un écartement prédéterminé par l'épaisseur du matériau de remplissage à disposer entre ces parements, b) à fermer de manière étanche les bords latéraux du volume situé entre les parements, avec des cloisons de fermeture temporaires, c) à couler dans ce volume, sur la face intérieure du parement 6, une composition liquide expansible en une mousse synthétique d'abord fluide puis solide, en quantité telle qu'après expansion la mousse remplisse exactement l'ensemble ce volume, les renforts 101, 102 étant alors noyés dans mousse. Les parements 5 et 6 sont alors assemblés cette mousse, après durcissement de celle- ci, la mousse s'insinuant dans les replis des parements formés au voisinage des bords 8 et 9 du panneau (voir les replis 81, du bord 8 et 91, 92 du bord 9) . La composition liquide expansible peut être propre à former une mousse de polyuréthane. Bien entendu d'autres produits pourraient être utilisées pour réaliser le remplissage isolant du panneau suivant l'invention. C'est ainsi que ce remplissage pourrait être constitué de granulats agglomérés. On se réfère maintenant à la figure 3 du dessin annexé pour décrire diverses variantes de moyens utilisables pour assembler par bordurage les éléments 61, 62, 63 constituant le parement 6, par exemple les éléments 62 et 63. moyens constituent du même coup les renforts 10i du panneau suivant l'invention. En a, un bord de l'élément est plié en L avec un repli 14, le bord correspondant de l'élément 63 étant plié en V renversé chevauchant repli 14. En b, un bord de 1 élément 62 est plié en L, bord correspondant de l'élément 63 étant plié en V renversé avec une aile 15 parallele au plan du panneau. En un bord de l'élément 62 est plié de manière à définir rainure 16 et le renfort proprement dit (17) à aile parallèle 18. Le bord correspondant l'élément 63 comporte repli 19 engagé dans la rainure 16. En d, le bord de l'élément 62 définit encore une rainure 20, inclinée, et un renfort en L 21 dont l'âme également inclinée, sur le plan du panneau 6. Le bord l'élément 63 présente une pliure inclinée 22, engagée dans la rainure 20. Une aile parallèle 23 complète le renfort 21. En e c'est dans l'élément 63 que sont formés renfort en L 24, à aile parallèle 25, et une rainure 26 perpendiculaire au plan du panneau. Le bord l'élément 62 présente un pli 27 perpendiculaire, engagé dans la rainure 26. En f, le bord de l'élément 62 présente un pli incliné 28 engagé dans une rainure 29 délimitée par pliage du bord de l'élément 63, cette rainure étant acente au renfort 30, à aile parallèle 31, également formé dans l'élément 63. La présence d'une aile parallèle au plan du panneau sur un renfort telle que l'aile 32 (figure 2) ou les ailes 15, 18, 23, 25 et 31 représentées de b à f respectivement, sur la figure 3, permet d'une part, d'accroître l'inertie de la section droite du panneau, et donc sa raideur et, d'autre part, de permettre l'accrochage du panneau sur des poutrelles d'appui, ou de support, à l'aide de tirants traversant cette aile suivant l'axe 33 de la figure 2. Les tirants agissant ainsi sur l'aile en tôle et non sur le matériau isolant relativement fragile constituant le remplissage du panneau, on évite tout risque d'arrachement ou de délaminage prématuré de celui-ci. Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'obtenir résultat annoncé, à savoir fournir un panneau élémentaire du type sandwich muni de renforts efficaces et cependant invisibles de l'extérieur du panneau. Celui-ci est alors parfaitement lisse sur ses deux faces, ce qui permet d'assurer son étanchéité sur la face exposée éventuellement aux intempéries et de donner un aspect agréable à l'autre face, tournée vers l'intérieur d'un bâtiment. En outre la liaison entre les renforts et le parement est parfaite, les renforts étant formés par pliage de la tôle même du parement. Egalement, les renforts étant noyés dans la masse du remplissage, celui-ci maintient latéralement les renforts quand ceux-ci travaillent en compression, ce qui réduit les risques de flambement de ces renforts. On remarquera encore que le panneau suivant l'invention est d'assemblage rapide, grâce à l'absence de pièces de renfort fabriquées séparément, ce qui favorable à 'obtention d'un bas coût de fabrication. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. est ainsi que le parement 5 du panneau de figure 2 pourrait lui aussi comporter des renforts, si système de forces agissant sur le panneau l'impose. renforts pourraient n'être pas réalisés par pliage assemblage de bords d'éléments de panneau, et être classiquement constitués par un profilé assemblé au panneau par tout moyen convenable. REVENDICATIONS 1. Panneau élémentaire composite du type sandwich" et de forme générale rectangulaire, constitué de deux parements (5, 6) généralement plans parallèles l'un à l'autre, et d'un remplissage (7) de l'espace séparant en un matériau isolant, caractérisé en ce moins un (6) desdits parements (5, 6) comporte au moins renfort (10l, noyé dans ledit matériau isolant ). Panneau conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit renfort ( 102) est rectiligne et parallèle à deux bords (8, opposés du panneau. Panneau conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le parement (6) garni dudit renfort (101, 02) est formé d'au moins deux éléments rectangulaires (61, 62, 63) accolés bord à bord, lesdits bords étant conformés de manière à constituer ledit renfort 102) . Panneau conforme à la revendication 3, caracterise en ce que l'un (62) desdits éléments présente un bord 12) plié en marche d'escalier l'autre (63) présente un bord (122) plié à angle droit, accolé audit bord 12) dudit élément (62) . Panneau conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits bords (112, _ desdits éléments (62, 63) sont assemblés par des moyens de fixation. Panneau conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments (61, 63) sont assemblés par bordurage. Panneau conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'un bord de l'un desdits elements est plié manière à définir une rainure (16; 20; # 29) et en ce 'un bord (19; 22; 27; 28) de l'autre élement est plié engagé dans ladite rainure. 8. Panneau conforme à l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit renfort (15; 17; 21; 24; 29) est formé par pliage du bord de l'un desdits éléments (6., 63) . 9. Panneau conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que ledit renfort (17; 24; présente une âme perpendiculaire au plan dudit panneau Panneau conforme à la revendication 8, caracterisé en ce que ledit renfort (21) présente une âme inclinee sur le plan dudit panneau (6). Panneau conforme à l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce ledit renfort présente une aile (15; 18; 23; 25; 31) parallèle au plan dudit panneau (6). Panneau conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que lesdits bords (8, du panneau sont conformés complémentairement de manière à permettre l'emboîtement d'un bord ) d'un panneau dans le bord (9) d'un panneau identique 'acent. Panneau conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce ledit matériau isolant formant le remplissage est un matériau alvéolaire en matière plastique. Panneau conforme à la revendication 13, caracterisé en ce que ledit remplissage (7) formé par coulée, dans l'espace séparant lesdits parements (5, 6), d'une composition liquide expansible en une mousse synthétique.