Brevet FR2933430A1 — publié le 20100108

La présente invention concerne une paroi d'isolation acoustique utilisable notamment, mais non exclusivement, à la réalisation de cabines telles que, par exemple, des cabines musicales, des cabines d'interprétation simultanée transportables, où même des cabines servant de postes de commande ou de surveillance situées dans un environnement bruyant. 15 Elle a plus particulièrement pour but une paroi qui conjugue les propriétés suivantes : une rigidité suffisante pour permettre son utilisation en tant que cloison ou 20 de parois autoportantes, notamment les parois d'une cabine, une légèreté pour faciliter le montage, le démontage et le transport, une bonne aptitude à l'usinage, notamment pour la réalisation de baies ou même l'incorporation d'éléments de fixation ou même d'accessoires tels que des charnières, des éléments de fermeture (serrures, grille de 25 ventilation, circuits électriques, informatiques, etc...), d'excellentes propriétés d'isolation phonique et thermique, une bonne tenue au choc. D'une manière générale, on sait qu'il existe déjà des cabines démontables et 30 transportables spécialement conçues pour assurer une isolation phonique. Ces cabines sont réalisées par assemblage de parois habituellement réalisées en 1 matériau traditionnel comportant des plaques rigides habituellement en contreplaqué ou aggloméré de bois, revêtu d'une ou plusieurs couches de matière isolante sur le plan acoustique. En fait, dans ces parois, la résolution des problèmes mécaniques et ceux relatifs à l'isolation acoustique, sont dissociés, les plaques de contreplaqué répondant aux problèmes de structure et la couche d'isolation phonique étant destinée à assurer, à elle seule, la fonction d'isolation phonique, étant entendu que le contreplaqué ou l'aggloméré de bois ne présente pas en général de bonnes propriétés d'isolation acoustique. En conséquence, ces parois sont relativement lourdes et épaisses et, en raison de leur poids élevé, entraînent une pénibilité importante pour les personnels de manutention, lors des montages et démontages fréquents. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces 15 inconvénients. Elle se base sur la constatation que l'atténuation que subit une onde se propageant dans un milieu est d'autant plus importante que ce milieu est hétérogène et qu'elle doit traverser un nombre élevé d'interfaces entre des 20 matières différentes présentant des propriétés acoustiques différentes. Elle entend exploiter cette particularité en utilisant des matériaux présentant de faibles masses volumiques y compris de l'air. A cet effet, elle propose une paroi d'isolation thermique comportant une 25 plaque autoportante réalisée en résine synthétique présentant une structure alvéolaire multicouche de faible densité, possédant une bonne résistance aux chocs, cette plaque autoportante étant revêtue d'un côté, par un matelas de matière isolante et une garniture de finition et de protection recouvrant le matelas de matière isolante. 30 Avantageusement, la plaque autoportante pourra consister en une plaque en polycarbonate cornportant deux parois extérieures parallèles ainsi qu'au moins une paroi intérieure qui s'étend parallèlement aux parois extérieures, les parois intérieures étant reliées entre elles et avec les parois extérieures par une multiplicité de cloisons transversales qui délimitent entre elles et avec les parois adjacentes des vides d'air constitués par une pluralité de canaux parallèles. De préférence, les cloisons transversales s'étendant à partir de l'une des faces de l'une des parois intérieures sont perpendiculaires par rapport aux cloisons transversales qui s'étendent depuis l'autre face de cette paroi intérieure, de manière à ce que l'onde sonore qui se propage dans le polycarbonate traverse une succession de couches de matériaux de consistance différente. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une paroi d'isolation acoustique selon l'invention ; Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective selon cieux angles différents d'une cabine transportable d'interprétation simultanée utilisant des parois d'isolation présentant une structure analogue à celle de la figure 1. 25 Dans l'exemple illustré sur ces dessins, le panneau d'isolation acoustique 1 est réalisé par la superposition de trois éléments successifs, à savoir : un premier élément consistant en une plaque de polycarbonate alvéolaire 2, un second élément consistant en un matelas 3 de mousse de matière composite présentant 30 des propriétés d'isolation acoustique et un troisième élément consistant en une garniture 4 de finition et de protection du matelas 3.20 La plaque de polycarbonate alvéolaire 2 comprend plusieurs feuilles de polycarbonate parallèles 5 à 8, reliées les unes aux autres par des cloisons transversales 9 qui délimitent, avec les feuilles qui leurs sont adjacentes, trois séries d'évidement, en forme de canaux longitudinaux 10. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on a représenté une plaque 2 comportant quatre feuilles de polycarbonate 5 à 8, étant entendu que ce nombre n'est pas limitatif. En effet, la plaque 2 pourrait, par exemple, comprendre trois ou cinq feuilles. Grâce à sa structure alvéolaire, cette plaque 2 présente une bonne résistance mécanique (rigidité, résistance aux chocs) et ce, en dépit de sa légèreté. Ainsi, lors d'un choc léger, l'énergie exercée sur la paroi est absorbée par la déformation élastique, dans une zone localisée, des feuilles 5 à 8 et des cloisons 9. A la fin de l'impact, les feuilles 5 à 8 et les cloisons 9 reprennent leur forme initiale sans qu'il se soit produit de détérioration notable rémanente de la plaque. Lors d'un choc lourd, la paroi extérieure de la plaque de polycarbonate pourra subir une déformation permanente, sans pour autant entraîner des problèmes de structure ou une altération de ses qualités acoustiques. La plaque 2 peut être réalisée par extrusion et produite industriellement à des cadences élevées et à bas prix de revient. Sur le plan acoustique, il s'avère que cette plaque présente des propriétés d'isolation particulièrement intéressantes. En effet, lors de sa propagation à travers la plaque 2, une onde acoustique sera amenée à traverser un milieu hétérogène comportant une multiplicité d'interfaces polycarbonate/air et subira ainsi une pluralité d'atténuations successives. En outre, les ondes se propageant par les cloisons transversales 9 dans une structure cellulaire à 2933430 -5- résonances multiples seront donc également le siège de déperditions énergétiques importantes. En conséquence, l'onde ressortant du panneau à l'opposé de l'onde incidente 5 sera considérablement atténuée sur une très large plage de fréquence. A titre d'exemple, l'épaisseur de la plaque 2 pourra être d'environ 10 mm. Eventuellement, la plaque 2 pourra être revêtue d'un film de finition en 10 chlorure de polyvinyle, par exemple de couleur grise, présentant une bonne tenue au feu (par exemple classe Ml). Le matelas 3 de mousse de matière composite pourra présenter une épaisseur plus importante, par exemple de 20 mm. Sa densité pourra être choisie en 15 fonction de la nature des ondes sonores à atténuer, étant entendu qu'il sera toujours nécessaire de faire un bon compromis poids/isolation acoustique. La mousse pourra être de type mousse acoustique classique. La fixation du matelas 3 de mousse de matière composite sur la plaque de 20 polycarbonate alvéolée pourra s'effectuer par l'intermédiaire de cordons de colle de type mastic 11 destinés à ménager entre la plaque et le matelas des vides d'air 12. Ces vides d'air 12 constituent des ruptures dans la transmission des ondes acoustiques qui se propagent de la plaque de polycarbonate vers le matelas de mousse et inversement. 25 La garniture de finition 4 pourra consister en une feuille de matière plastique de type simili cuir (par exemple blanc ou anthracite) présentant une multiplicité de perforations. 30 La fixation de celte garniture 4 sur le matelas 3 en mousse est réalisée par collage. Les panneaux 1 présentant la structure précédemment décrite peuvent présenter des formes quelconques, notamment des formes polygonales. Dans le cas de la réalisation d'une cabine d'interprétation telle que celle qui est représentée sur les figures 2 et 3, ils pourront présenter la forme d'un quadrilatère, notamment d'un carré ou d'un rectangle. Dans cette application, les côtés du quadrilatère sont renforcés par des 10 éléments profilés 12, de section en forme de U, dans lesquels s'engagent et sont collés les bords des panneaux 1. Ces profilés en U 12 constituent donc les montants et les traverses d'encadrements qui accroissent la rigidité des panneaux 1 assurant une 15 protection périphérique notamment pour le matelas 3 en mousse de matière composite qui est relativement fragile, et facilitent leur assemblage. Compte tenu des caractéristiques mécaniques des plaques 2 en polycarbonate alvéolaire, ces montants et ces traverses peuvent être réalisés en un profilé d'aluminium relativement léger. 20 Un avantage de cette solution consiste en ce qu'elle permet d'éviter l'usage de poteaux d'angles jusqu'ici indispensables pour le montage. L'assemblage des panneaux entre eux fait intervenir un joint de caoutchouc 25 tunnel collé sur l'un des montants verticaux de chaque panneau et des moyens de fixation facilement déconnectables. Dans l'exemple illustré sur les figures 2 et 3, la cabine présente une forme parallélépipédique rectangle et fait intervenir dix panneaux, à savoir : - trois panneaux latéraux pleins 16, 17, 18, 30 2933430 -7- quatre panneaux latéraux vitrés 19, 20, 21, 22, un panneau constituant une porte 23, deux panneaux de toiture 24, 25. 5 Les huit panneaux latéraux 16 à 23 présentent des dimensions identiques de sorte qu'ils autorisent une multiplicité de configuration de la cabine. En particulier, ils permettent de positionner la porte à l'emplacement le plus approprié compte tenu des infrastructures. Le panneau de porte 23 comprend un cadre comportant deux montants 26, 27 et une traverse supérieure 28 réalisés en carré d'aluminium par exemple de 35 x 35 mm, et une traverse inférieure 29 consistant en un seuil de porte en acier par exemple de 35 x 5 mm revêtu d'une résine époxy, collé riveté. La faible épaisseur de ce seuil permet notamment le passage de fauteuils pour handicapés. Le panneau de porte 30 en lui-même est réalisé suivant le même modèle que les panneaux standards. Sa largeur est prévue de manière à permettre le passage d'un fauteuil pour handicapés. Une grille de ventilation 31 est fixée par collage au bas de porte. Les panneaux vitrés 19 à 22 comprennent une partie haute 32 et une partie basse 33 réalisées comme les panneaux standards et une partie centrale 34 consistant en une plaque de polycarbonate plein (par exemple d'épaisseur de 6 mm) traités anti-rayure. Cette plaque est tenue par des parcloses en aluminium vissées sur les montants et les traverses du panneau vitré avec interposition de joints phoniques collés. Les panneaux de toiture 24, 25 sont réalisés selon un même principe que les 30 panneaux latéraux pleins. Ils peuvent être équipés d'un ventilateur destiné à assurer une circulation d'air à l'intérieur de la cabine. Grâce à la légèreté des panneaux 16 à 25 et l'emploi de moyens de fixation facilement connectables et déconnectables entre les panneaux, le montage et le démontage de la cabine s'effectue très rapidement par une seule personne. En outre, une fois démontés, les panneaux peuvent être rangés dans une caisse munie de roulettes qui peut être facilement déplacée et transportée. Revendications1. Paroi d'isolation acoustique utilisable à la réalisation de cabines acoustiquement isolées, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque autoportante (2) réalisée en résine synthétique présentant une structure alvéolaire multicouche de faible densité, possédant une bonne résistance aux chocs, cette plaque autoportante étant revêtue d'un côté par un matelas (3) de matière isolante et une garniture de finition et de protection (4) recouvrant le matelas (3) de matière isolante. 2. Paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque autoportante (2) consiste en une plaque en polycarbonate comportant deux parois extérieures parallèles (5, 8) ainsi qu'au moins une paroi intérieure (6, 7) qui s'étend parallèlement aux parois extérieures (5, 8), les parois intérieures (6, 7) étant reliées entre elles et avec les parois intérieures (6, 7) par une multiplicité de cloisons transversales (9) qui délimitent entre elles et avec les parois adjacentes (5 à 8), une pluralité de canaux parallèles ( 10). 3. Paroi selon la revendication 2, caractérisée en ce que la susdite plaque (2) comprend quatre feuilles (5 à 8) de polycarbonate parallèles. 4. Paroi selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce que le susdit matelas isolant (3) consiste en une couche de mousse de matière composite. 5. Paroi selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit matelas (3) est fixé sur la susdite plaque (2) de 30 manière à ménager entre ladite plaque (2) et ledit matelas (3) des vides d'air (12). 9 5 10 2933430 - 10 - 6. Paroi selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fixation du susdit matelas (3) sur la susdite plaque (2) est assurée au moyen de cordons (11) de colle mastic. 7. Paroi selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la susdite garniture (4) de finition et de protection du matelas (3) consiste en une feuille de matière plastique éventuellement perforée collée sur le matelas (3). 8. Paroi selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un panneau de forme polygonale dont les côtés sont renforcés par des éléments profilés de section en forme de U.