Brevet FR2903442A1 — publié le 20080111

Titre de l'invention Dispositif pour la construction d'une piscine modulaire haut de gamme. Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs pour la construction de piscines modulaires. Le marché des piscines de grandes dimensions est en pleine évolution. Ce marché est demandeur de piscines de formes modulables, de tailles variables aussi bien en longueur qu'en largeur, de grande durabilité et de montage rapide dans des zones peu accessibles. Les piscines préfabriquées ne peuvent répondre à toutes ces exigences, en particulier pour des questions de transport et d'accessibilité aux terrains d'implantation choisis. Cela limite leur développement. Aussi le principe de piscines modulaires assemblables à partir de panneaux s'est développé. Principalement on trouve deux types de panneaux, les panneaux obtenus par thermoformage de matières thermoplastiques et les panneaux métalliques en inox ou en acier galvanisé. Dans les deux cas, les panneaux sont assemblés sur une dalle de fond et l'ensemble est recouvert d'une feuille thermoplastique communément connue sous le terme de liner . Chaque type de panneaux présente des inconvénients important qui n'ont pas permis un développement en dehors du bas de gamme. En effet, malgré des renforts par l'extérieur de la piscine avec des jambes de force, les panneaux en matière thermoplastique manquent de rigidité ce qui confère à la piscine un aspect peu esthétique. Les panneaux de tôle, quant à eux, subissent une oxydation très rapide et leur utilisation est limitée aux piscines de collectivité à cause de leur poids élevé. En outre, on observe dans les deux cas un vieillissement prématuré qui se traduit par un décrochage du film thermoplastique dans sa partie verticale en partie supérieure du panneau. Ceci est du à la différence de température entre l'eau de la piscine et l'air ambiant. Enfin, le film thermoplastique a une durée de vie limitée à cinq ans avec un très mauvais vieillissement au niveau de la ligne d'eau. 2903442 2 Pour pallier ces inconvénients, des panneaux métalliques revêtus d'un matériau thermoplastique, par exemple de PVC, ont été conçus. Ils sont appliqués sans film thermoplastique vertical mais présentent les mêmes inconvénients de poids élevé que leurs homologues non revêtus. En outre leur 5 aspect de surface est médiocre et la jonction entre le fond de la piscine et les panneaux réalisée par collage et écrasement mécanique engendre des risques de fuite. Des panneaux en plastique en polyester renforcés avec des fibres de verre ont aussi été développés. A cause même du matériau utilisé, les panneaux 10 subissent un fort retrait après moulage. Leur production est, par conséquent, peu reproductible. Ils présentent en outre un aspect esthétique médiocre à la jonction des panneaux. Objet et résumé de l'invention 15 La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un dispositif pour construire des piscines modulaires composées de panneaux de grande rigidité, conduisant à des piscines de toutes tailles et de tous formats, d'un très bel aspect de surface, sans utilisation de films thermoplastiques verticaux , d'une grande durabilité, d'un montage facile et 20 rapide ne faisant pas appel à des experts. Le dispositif selon l'invention est ainsi constitué d'au moins un élément dit de fond destiné à recouvrir le fond de la piscine, des panneaux préfabriqués moulés en résine polynorbornénique obtenue par polymérisation de dicyclopentadiène présentant chacun une paroi dite utile, une paroi dite arrière et 25 des arêtes latérales, des moyens d'étanchéité entre les panneaux et l'élément de fond et des moyens de fixation des panneaux entre eux de manière adjacente, les panneaux étant tel que la paroi utile est destinée à constituer une partie verticale de la piscine destinée à être mise au contact de l'eau. L'utilisation de résine polynorbornénique obtenue par polymérisation de 30 dicyclopentadiène pour la réalisation de panneaux de piscine modulaire permet d'obtenir des panneaux alliant rigidité, résistance thermique et chimique et bel aspect de surface. Ces résines présentent une bonne stabilité dimensionnelle, et permettent donc un jointement optimal des panneaux. Elles offrent en outre une 2903442 3 très bonne résistance au poinçonnage par des pierres éventuelles se trouvant dans la cavité où est montée la piscine. Avantageusement, les panneaux sont réalisés à l'aide d'un procédé de moulage par injection réactive, connu de l'homme du métier, sous le nom de 5 technologie RIM . Ce procédé permet des cadences de production élevée. Il permet la réalisation aisée de panneaux plans mais aussi de panneaux présentant des formes diverses. Les panneaux peuvent en particulier être des pièces d'angle suivant des angles divers (45 , 90 etc.) ou encore des pièces de forme galbée. 10 Dans un mode de réalisation, les panneaux comprennent des renforts moulés. Selon une caractéristique particulière de l'invention, les panneaux sont peints dans leurs moules. Dans un mode de réalisation, les moyens de fixation sont tels que, le long 15 d'au moins une de leurs deux arêtes latérales destinées à être placée verticalement lors de la construction de la piscine, les panneaux comportent au moins une gorge ayant une section en forme d'arc de cercle et destinée à recevoir un cordon de colle lors de l'assemblage du panneau. L'utilisation d'un cordon de colle pour assembler les panneaux permet, par 20 la continuité de ce cordon, de réaliser l'étanchéité entre les deux panneaux le long de l'arête. Cette étanchéité est améliorée quand la colle est pressée et donc étalée entre les arêtes des deux panneaux. Aussi, avantageusement, chaque gorge est destinée à faire face à une gorge similaire du panneau adjacent. On assure ainsi un débordement de la colle 25 et un étalement sur la largeur des arêtes des panneaux. Dans ce cas, les deux gorges étant remplies de colle, quand on place les panneaux de manière adjacente, la colle s'étale sur la tranche des panneaux jusqu'à dépasser de cette tranche. Il est alors possible d'essuyer la colle. Dans un mode de réalisation des panneaux, les moyens de fixation 30 comprennent des éléments faisant tenons et mortaises le long des arêtes latérales de deux panneaux destinés à être adjacents. Une telle caractéristique renforce le lien entre les deux panneaux adjacents, empêchant l'un de glisser par rapport à l'autre et favorisant d'autant 2903442 4 plus l'absence de fuites. Le jeu pratiqué entre les tenons et les mortaises est choisi aussi petit que possible. Eventuellement, les moyens de fixation comprennent des éléments vissés. Des logements prévus dans la paroi arrière des panneaux permettant de 5 placer ces vis, par exemple en haut au milieu et en bas des arêtes gauche de chaque panneau, chaque vis venant tarauder l'arête droite du panneau adjacent. Dans un mode de réalisation avantageux, l'élément destiné à recouvrir le fond de la piscine est un film thermoplastique épais destiné à être placé sur une dalle en forme ou non. 10 Avantageusement, le film thermoplastique est un film de PVC renforcé ou non avec des fibres de verres. Des stratifiés, par exemple en polyester renforcé ou en époxy renforcé, ou encore un carrelage conventionnel peuvent également être utilisés. En effet, dans la mesure où l'invention évite la nécessité de faire 15 remonter le film thermoplastique verticalement, il est possible d'utiliser des films thermoplastiques plus épais et plus lourds tels que sont les films thermoplastiques renforcés, par exemple connu sous la marque Alkor. Dans une réalisation, les moyens d'étanchéité sont insérés dans une partie de la paroi utile destinée à être immergée et destiné à être soudé ou collé 20 avec l'élément de fond. L'invention concerne également un procédé de construction d'une piscine avec un dispositif selon l'invention comprenant les étapes de creuser le sol de manière à obtenir une cavité d'une taille supérieure et d'une profondeur supérieure ou égale à la piscine, faire une dalle de propreté au fond de la piscine, 25 recouvrir la dalle d'un élément de fond, disposer les panneaux de manière adjacente selon le contour de la piscine de façon à ce que les parois utiles soient tournées vers le centre de la piscine, fixer les panneaux entre eux et à la dalle, réaliser l'étanchéité entre l'élément de fond et les panneaux et remblayer le tour de la piscine en comblant l'espace entre la cavité et la paroi arrière des 30 panneaux. Selon l'invention, en fonction de diverses contraintes, en particulier de la nature des moyens d'étanchéité entre l'élément de fond et les panneaux, l'ordre 2903442 5 des étapes peut éventuellement être légèrement modifié, par exemple en disposant les panneaux avant de recouvrir la dalle avec l'élément de fond. Avantageusement, le procédé inclut l'étape de placer au moins une jambe de force du côté des parois arrière des panneaux pour maintenir les panneaux en 5 position. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. 10 Sur les figures : - la figure 1 est une représentation schématique d'une piscine selon l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe d'un dispositif de moulage par injection réactive, dite RIM , 15 - la figure 3 représente schématiquement des moyens de fixation de panneaux adjacents selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente schématiquement un dispositif pour construire une 20 piscine selon l'invention dans une représentation éclatée. Le dispositif comprend principalement un élément de fond 11 et des panneaux 12. L'élément de fond 11 est avantageusement réalisé d'une seule pièce. Par exemple, il s'agit d'un film thermoplastique épais faisant la taille du fond de la piscine ou une taille supérieure lorsqu'il doit être remonté au niveau de moyens d'étanchéité insérés 25 dans le panneau. Lors de la construction de la piscine, une cavité est creusée et une dalle 20 est déposé au fond de celle-ci afin de niveler et d'uniformiser le fond de la piscine. Une telle dalle 20 est généralement réalisée en béton. Les panneaux 12 présentent chacun une paroi utile 121, des arêtes latérales 122 et une paroi arrière 123. Les parois utiles 121 des panneaux 12 30 sont destinées à être au contact de l'eau une fois la piscine montée et remplie. Selon l'invention, les panneaux 12 sont réalisés en résine polynorbornénique obtenue par polymérisation de dicyclopentadiène. Par exemple le matériau Télène pour lequel une marque est déposée est un matériau 2903442 6 obtenu avec une telle résine. Il s'agit d'un système bi-composant basé sur le dicyclopentadiène. L'obtention du Télène est illustrée sur la figure 2 où est représenté un équipement de moulage par injection réactive à haute pression pouvant être 5 utilisé pour mouler divers matériaux à base de résines polynorbornéniques obtenus par polymérisation de dicyclopentadiène. Cet équipement comprend un premier réservoir d'injection 21 où est placé un premier composant 23 et un second réservoir d'injection 22 où est placé un second composant 24. 10 Les deux réservoirs 21 et 22 sont connectés par des tubes d'injection à une tête de mélange 25. Les composants 23 et 24 sont injectés dans la tête de mélange 25 par actionnement de moyens d'injection 21' et 22' dont sont munis les réservoirs 21 et 22. La réaction entre les deux composants 23 et 24 commence dans la tête de 15 mélange 25. La tête de mélange 25 est elle même munie de moyens d'injection 25' pour pousser le mélange des deux composants vers un moule 26 où est formée la pièce finale, ici un panneau 12. Dans une réalisation, le composant 23 est un mélange de 20 dicyclopentadiène monomère de très haute pureté, d'autres monomères de type norbornène, d'additifs et d'un co-catalyseur accompagné, le cas échéant, suivant la géométrie des pièces, d'un agent retardant alors que le composant 24 est un mélange de dicyclopentadiène monomère de très haute pureté, d'autres monomères de type norbornène, d'additifs et d'un catalyseur spécifique, par 25 exemple à base de molybdène. Les deux composants utilisés ont une viscosité identique et sont liquides à des températures supérieures à 0 C. Il est cependant possible de prévoir un profil de viscosité ralenti en particulier pour les pièces de grande dimension que peuvent être les panneaux selon l'Invention. Les deux composants sont en outre 30 stables et peuvent être stockés en fûts fermés pendant des périodes de l'ordre de six mois. Le rapport de mélange est choisi égal à 1/1 non critique. 2903442 7 Les conditions générales de transformations sont avantageusement choisies de 20 à 35 C pour la température des composants, de 60 à 80 C pour la température du moule, de 30 à 90 secondes pour la durée de réticulation, de 2 à 5 minutes pour la durée moyenne d'un cycle, de 180 à 200 C pour le pic 5 exothermique et de 10 secondes à 2 à 5 minutes pour le temps de gel. Les caractéristiques physiques obtenues sont une densité de 1,03, un module de flexion de 1850 MPa à 23 C et de 1600 à 60 C, une mesure de choc Izod de 30 kJ/m2, une limite d'élasticité réversible de 5% et une dureté Rockwell de 114. Du point de vue de la rigidité, il est cependant souhaitable que le 10 panneau en résine présente une épaisseur supérieure à 3 mm ce qui est tout à fait envisageable et que la charge permanente soit inférieure à 10% de la résistance affichée. Les caractéristiques thermiques sont une température de fléchissement sous une charge de 1,85 MPa de 120 C, une température de transition vitreuse 15 autour de 160 C et une dilatation thermique linéaire de 90.10-6 m.m-1 C"1 Cet exemple particulier démontre les propriétés particulièrement intéressantes pour l'application visée qui peuvent être obtenues avec des résines polynorbornéniques. Ainsi, de manière générale, ces résines présentent en outre une faible 20 densité, de hautes propriétés d'isolation électrique, une grande rigidité, une grande résistance aux chocs même à très basse température, une grande résistance thermique et une grande résistance chimique très spécifique notamment en présence d'acides, de bases ou de sels. En particulier, le polymère obtenu ne nécessite pas de renforts fibreux. Les résines polynorbornéniques 25 obtenues par polymérisation de dicyclopentadiène présentent aussi l'avantage d'avoir une très bonne stabilité dimensionnelle et d'être facile à usiner notamment par perçage, filetage, fraisage... Divers modes de fixation 13 des panneaux 12 entre eux et divers modes de fixation entre chaque panneau 12 et l'élément de fond 11 ou entre chaque 30 panneau 12 et la dalle sont ainsi envisageables : inserts surmoulés ou autotaraudants, rivets... La figure 3 présente une réalisation de moyens de fixation entre deux panneaux adjacents 12a et 12b illustrée par une section AA de deux panneaux 2903442 8 adjacents. L'arête du panneau 12a comprend une mortaise 35a sur sa longueur et une gorge 33a également sur sa longueur située, par rapport à la mortaise 35a, du côté de la paroi 121a du panneau 12a au contact de l'eau après montage de la piscine. L'arête du panneau 12b comprend un tenon 35b sur sa longueur et 5 une gorge 33b également sur sa longueur située, par rapport au tenon 35a, du côté de la paroi 121b. Les moyens de fixation permettent avantageusement de rendre étanche la jonction entre les panneaux. Eventuellement, par exemple le panneau 12a comprend un logement 38 éventuellement munie d'un trou de passage 39 afin qu'y soit vissée une vis 10 autotaraudante 36. Lors de la préparation du montage de la piscine, les gorges 33a et 33b sont remplies d'un cordon de colle, respectivement 34a et 34b. Un autre cordon de colle 37 est aussi avantageusement placé de l'autre côté des tenons 35b et mortaises 35a. Avantageusement on utilise une colle polyuréthane 15 monocomposant. Ce type de colle présente l'avantage de produire un joint invisible après montage. Cette colle assure en outre une bonne tenue au rayonnement ultraviolet et à l'hydrolyse. Les panneaux 12a et 12b sont ensuite assemblés, la colle 34a et 34b est pressée puis son débordement du côté de la paroi utile 121 est essuyé. Le cordon de colle fixe ainsi les panneaux et réalise 20 l'étanchéité entre les panneaux 12a et 12b. Avantageusement, le montage des panneaux est soutenu par une jambe de force 40 placée du coté des parois arrière 123a et 123b. Il n'existe pas de limites spécifiques en taille et en poids pour les pièces réalisées à partir des résines utilisées selon l'invention. Cela offre donc une 25 grande liberté de configuration. Il est en particulier possible de faire varier l'épaisseur des parois. Ainsi, avantageusement, dans l'application visée, les panneaux sont munis de nervures moulées sur la paroi arrière 123 des panneaux. Il est aussi possible de coller des renforts de type oméga sur la paroi arrière des panneaux. 30 Les résines polynorbornéniques obtenues par polymérisation de dicyclopentadiène utilisées selon l'invention sont en outre autodémoulantes ce qui est industriellement avantageux. Cela est aussi utile lorsqu'une ouverture du moule est avantageuse, par exemple pour réaliser une couche de peinture sur le 2903442 9 panneau. En particulier, on a constaté que les peintures et adhésifs ont une excellente adhésion sur ces résines. Il est donc envisageable de revêtir les panneaux avec une couche de peinture directement dans le moule ( in-mold coating en anglais). Une telle 5 technique permet d'éliminer directement les défauts de surface du polymère. En particulier, quand des renforts moulés sont utilisés, la surface du polymère en est généralement affectée et on observe de légers reliefs de l'ordre du quelques pm mais qui sont perceptibles à l'oeil nu. En venant mettre de la peinture sur la surface du polymère, l'ensemble de 10 ces imperfections se trouvent nivelées par la peinture qui suit alors la surface du moule. Par exemple, les peintures polyuréthane-acrylique présentent un excellent accrochage sur les résines utilisées selon l'invention et de bonnes tenues aux ultraviolets et à l'eau. 15 En absence de peinture, le polymère obtenu après moulage peut être stocké en intérieur pendant une durée allant de deux mois à plus de six mois en absence d'exposition aux ultraviolets. Pour l'application visée, la surface des panneaux en polymère obtenus est ensuite avantageusement préparée, nettoyée et peinte. La préparation consiste à boucher les bulles et les écorchages et à 20 supprimer les défauts locaux comme des empreintes du moule ou des zones de monomères n'ayant pas réagi. Les panneaux peuvent être nettoyés à la main avec un solvant dégraissant ou avec un nettoyant aqueux alcalin ou acide suivi d'un rinçage à l'eau déminéralisée. Il est aussi utile d'éliminer les charges statiques. 25 Pour peindre les panneaux, tous procédés conventionnels d'application de peinture sur plastique sont envisageables. Classiquement un précurseur mouillé sur mouillé et un durcisseur à basse température sont utilisés. L'adhésion obtenue est très satisfaisante car le durcissement débute quasi instantanément sur la surface du panneau moulé et l'énergie de surface est de 30 l'ordre de 48 mJ/m2 constitué d'une composante de dispersion de 45 mJ/m2 et d'une composante polaire de 3 mJ/m2. 2903442 10 Dans la mesure où les propriétés d'adhésion du matériau sont élevées, il est aussi très facile de coller des frises ou des fresques de carreaux de céramique. Concernant l'étanchéité entre les panneaux et l'élément de fond, plusieurs 5 solutions peuvent être mises en oeuvre. On peut réaliser, de manière classique, un collage associé à un ancrage mécanique simple. Cette solution, adaptée lorsque l'on utilise un film thermoplastique remontant le long des parois verticales de la piscine, ne permet cependant pas d'assurer une étanchéité optimale. 10 Une autre solution particulièrement avantageuse en combinaison avec des panneaux réalisés en résines selon l'invention est d'utiliser des moyens d'étanchéité sous la forme d'un matériau inséré dans une partie de la paroi utile destinée à être immergée et destiné à être soudé ou collé avec l'élément de fond. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour construire une piscine modulaire caractérisé en ce qu'il est constitué : - d'au moins un élément dit de fond [11] destiné à recouvrir le fond de la piscine, - de panneaux [12] préfabriqués moulés en résine polynorbornénique obtenue par polymérisation de dicyclopentadiène présentant chacun une paroi dite utile [121], une paroi dite arrière [123] et des arêtes latérales [122], - de moyens d'étanchéité [14] entre les panneaux [12] et l'élément de fond [11] et - de moyens de fixation [13] des panneaux [12] entre eux de manière adjacente, les panneaux [12] étant tel que la paroi utile [121] est destinée à constituer une partie verticale de la piscine destinée à être mise au contact de l'eau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux [12] comprennent des renforts moulés. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux [12] sont peints dans leurs moules [26]. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation [13] sont tels que, le long de leurs deux arêtes latérales [122] destinées à être placée verticalement lors de la construction de la piscine, les panneaux [12] comportent au moins une gorge [33a, 33b] ayant une section en forme d'arc de cercle et destinée à recevoir un cordon de colle [34a, 34b] lors de l'assemblage du panneau [12]. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque gorge [33a] est destinée à faire face à une gorge similaire [33b] du panneau adjacent [12b]. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation [13] comprennent des éléments [35a, 35b] faisant tenons et mortaises le long des arêtes latérales [122] de deux panneaux [12] destinés à être adjacents. 2903442 12 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des éléments vissés [36]. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fond [11] destiné à recouvrir le fond de la piscine est un film thermoplastique épais destiné à être placé sur une dalle [20] en forme ou non. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le film thermoplastique est un film de PVC renforcé ou non avec des fibres de verre. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité [14] sont insérés dans le bas des panneaux [12] quand ceux-ci sont en position d'utilisation. 11. Procédé de construction d'une piscine avec un dispositif tel que revendiqué dans l'une des revendications 1 à 10 comprenant les étapes de : - creuser le sol de manière à obtenir une cavité d'une taille supérieure et d'une profondeur supérieure ou égale à la piscine, - faire une dalle de propreté [20] au fond de la piscine, - recouvrir la dalle [20] d'un élément de fond [11], - disposer les panneaux [12] de manière adjacente selon le contour de la piscine de façon à ce que les parois utiles [121] soient tournées vers le centre de la piscine, - fixer les panneaux [12] entre eux et à la dalle [20], - réaliser l'étanchéité entre l'élément de fond [11] et les panneaux [12], - remblayer le tour de la piscine en comblant l'espace entre la cavité et la paroi arrière [123] des panneaux [12]. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape de placer au moins une jambe de force [40] du côté des parois arrière [123] des panneaux [12] pour maintenir les panneaux [12] en position.