Brevet FR3002258A1 — publié le 20140822

Bouchon d'étanchéité pour câble électrique contre les infiltrations d'air dans les bâtiments et procédé de pose du câble électrique Le domaine de l'invention est lié au problème de l'infiltration de l'air dans les bâtiments par les entrées et sorties de câbles et de tubes et autres conduits électriques dans les enveloppes thermiques extérieures de ces bâtiments. L'intérêt qu'on porte aujourd'hui à l'efficacité énergétique des construc- tions et, plus généralement, aux constructions dites vertes, n'est plus à souligner. La part des équipements électriques dans les infiltrations d'air dans les bâtiments est très importante. La cause en est l'application incomplète ou défectueuse des matériaux et autres dispositifs destinés à assurer l'étanchéité autour des câbles et conduits, sans parler de leur relativement faible durée de vie. La mousse, du fait de son manque d'adhésion, n'assure pas une bonne étanchéité, surtout sur des matériaux composites. Les bandes adhésives sont longues à poser, tout comme les boîtiers d'encastrement. Les qualités des installateurs entrent également en ligne de jeu. Si on considère un câble électrique traversant un mur à l'intérieur d'un conduit, l'étanchéité devrait être assurée : a) aux deux extrémités intérieure et extérieure du conduit, b) à l'intérieur du conduit, c) entre le mur et le conduit. Pour bien fixer les idées, on appelle ici conduit le tube dans lequel s'étend un câble électrique, au demeurant gainé pour raison d'isolation, et qui est inamovible dans les enveloppes, murs et parois, le câble électrique gainé pouvant lui être tiré hors de son conduit pour être remplacé. Pour l'intérieur du conduit, on a déjà proposé d'utiliser des bouchons souples, mais ils sont exclusivement dédiés à cette application. Pour l'entourage du conduit, on peut utiliser du silicone, de la mousse, mais ces solutions sont de plus en plus rejetées par les organismes d'agrément. Pour toute nouvelle construction de bâtiment en Europe, un test d'étanchéité ou d'infiltrométrie devra être effectué dorénavant. Dans ces conditions, la demanderesse a cherché une solution universelle, c'est-à-dire qu'on peut appliquer aussi bien pour l'une que pour l'autre des trois étanchéités (a, b, c) ci-dessus, et c'est ainsi qu'elle propose son inven- tion. L'invention concerne donc tout d'abord un bouchon d'étanchéité pour prévenir les infiltrations d'air par une entrée ou sortie de câble électrique à travers une enveloppe thermique extérieure de bâtiment, le bouchon étant tubu- laire, agencé pour traverser l'enveloppe, pourvu, du côté extérieur, d'une mem- brane d'obturation et d'étanchéité transperçable et le bouchon étant en un matériau souple. Le bouchon est destiné à être introduit dans un trou percé à travers l'enveloppe thermique extérieure du bâtiment. Le bouchon est tubulaire avec un alésage central traversant, pour la réception d'un conduit ou d'un câble électri- que, sa paroi externe venant épouser la paroi du trou percé à travers l'enveloppe thermique extérieure de l'immeuble. Le bouchon est en un matériau souple du fait que les conduits ne sont pas rectilignes, que le bouchon peut parfaitement s'adapter à des trous de passage de différents diamètres, même si on peut envisager une pluralité de bouchons, chacun seulement pour une certaine plage de diamètres de trous, sans que cela n'affecte d'ailleurs le caractère universel du bouchon, et qu'un trou de passage n'est pas forcément propre. Le bouchon comporte une membrane d'obturation extérieure qui peut être transpercée, par un câble ou un conduit électrique enfilé dans le bouchon. On notera que le bouchon peut évidemment recevoir un ou plusieurs câbles électriques. Dans une forme de réalisation préférée du bouchon d'étanchéité de l'invention, sa paroi externe est mouvementée pour s'adapter encore mieux au diamètre et à l'état de surface de la paroi du trou de passage dans lequel il doit être introduit. De préférence encore plus, la paroi externe du bouchon d'étanchéité comporte des ailettes radiales respectivement de différents diamètres et différentes épaisseurs. Ces ailettes radiales assurent la coopération entre la paroi externe du bouchon d'étanchéité et la paroi du trou de passage dans lequel il doit être in- troduit. Le bouchon adhère ainsi à la paroi du trou. De plus, le bouchon peut facilement s'étendre à travers deux portions séparées d'enveloppe thermique extérieure de bâtiment. Il n'y a donc pas de perte de matière d'étanchéité comme c'était le cas quand on en injectait avec un pistolet. Avantageusement, le bouchon d'étanchéité de l'invention comporte au moins une collerette extérieure d'étanchéité et d'appui contre l'enveloppe thermique extérieure dans laquelle le bouchon est destiné à être introduit. L'invention concerne également un procédé de pose d'au moins un câble électrique à travers une enveloppe thermique extérieure de bâtiment pour prévenir les infiltrations d'air par le passage du câble à travers l'enveloppe , dans lequel : 1) on perce un trou de passage dans l'enveloppe, 2) on enfile un conduit du câble, voire le câble seul, dans le trou de passage, 3) on enfile le câble dans un bouchon d'étanchéité de l'invention et on perce sa membrane d'obturation, 4) on enfile le conduit dans le bouchon, 5) on enfonce le bouchon d'étanchéité dans le trou de passage et 6) on positionne correctement le câble pour l'application électrique considérée. Quand le câble s'étend à l'intérieur d'un conduit, le conduit peut venir en butée à l'intérieur du bouchon, la membrane d'obturation étant alors percée par le câble qui traverse le bouchon, mais il peut y avoir des circonstances où c'est le conduit qui, après avoir percé la membrane traverse le bouchon avec le câble électrique à l'intérieur, dans le cas où, par exemple, l'application électrique est éloignée de l'enveloppe du bâtiment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de plusieurs formes de réalisation du bouchon d'étanchéité, en référence au dessin en annexe, sur lequel : - la figure 1 est une vue en perspective et avec arraché d'une enve- loppe thermique extérieure de bâtiment illustrant l'application de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une première forme de réalisation du bouchon de l'invention ; - la figure 3 est une vue d'un détail du bouchon de la figure 2 à plus grande échelle ; - la figure 4 est une vue en perspective d'une deuxième forme de réalisation du bouchon de l'invention, et - la figure 5 est une vue en coupe du bouchon de la figure 4 dans son état d'utilisation. En référence à la figure 1, le bouchon d'étanchéité 1 est destiné à pré- venir les infiltrations d'air à l'intérieur d'un bâtiment du fait du branchement électrique d'une applique 2 fixée à l'extérieur de l'enveloppe thermique extérieure 3 du bâtiment, branchement réalisé avec ici une série de câbles électriques 4 qui s'étendent à l'intérieur d'un conduit 5 et proviennent d'un tableau électrique, non représenté. Il aurait pu n'y avoir qu'un seul câble. L'enveloppe 3 comporte, de l'intérieur vers l'extérieur, un panneau 6 en matériau friable recouvrant un espace de service 7 dans lequel se trouve le conduit 5, un panneau d'isolation intérieur 8, formant l'espace de service avec le panneau 6, un mur 9 en matériau dur, ici en béton contre lequel a été posé le panneau 8, et un panneau d'isolation extérieur 10, posé contre le mur 9. Dans le cas représenté, un revêtement 11 de façade extérieure, écarté du panneau 10, complète l'enveloppe 3 à des fins essentiellement esthétiques. Le bouchon d'étanchéité 1 s'étend à travers l'enveloppe 3, depuis le panneau d'isolation intérieur 8 jusqu'au panneau d'isolation extérieur 11. Le panneau 6 et le revêtement 11 ont été posés après introduction du conduit 5 dans le bouchon 1 et passage des câbles 4 à travers le bouchon et le revêtement de façade 11. En référence à la figure 2, le bouchon d'étanchéité 1 est un élément tubulaire, d'axe 12 et qui comporte, du côté extérieur, une collerette 13 d'étanchéité et d'appui. En l'espèce, la collerette 13, qui est ici une collerette double, se trouve en appui contre la face extérieure 17 du panneau d'isolation extérieur 10. La collerette 13 est obturée en son centre par une membrane d'étanchéité perforable 14. Après avoir percé des trous de passage 30 dans les différents panneaux 8, 9, 10 de l'enveloppe 3, trous naturellement dans le prolongement les uns des autres, on y a ensuite enfilé le conduit 5, voir les câbles (4), avant d'enfiler les câbles 4 dans le bouchon 1 jusqu'à ce qu'ils perforent la membrane d'étanchéité 14 du bouchon 1. Puis on enfile le conduit 5 dans le bouchon 1 jusqu'à ce que le conduit 5 vienne en appui contre un épaulement intérieur annulaire 16 du bouchon, à proximité de la collerette 13, comme représenté sur la figure 2. Sur cette figure, les câbles 4 n'ont pas été représentés. Ensuite, on a enfoncé le bouchon d'étanchéité 1 dans les trous de passage 30 par l'extérieur et on a fait sortir les câbles 4 du conduit 5 de la longueur appropriée, en les tirant ou en les poussant, pour pouvoir réaliser le branchement de l'applique 2, c'est-à-dire l'application électrique concernée. En d'autres termes, on a correctement positionné les câbles 4 dans le bouchon 1. Enfin, on a bien repoussé le bouchon 1 contre le panneau 11 jusqu'à ce que la collerette 13 vienne en appui contre la face 17 de ce panneau 11. En d'autres termes, on a correctement positionné le bouchon 1 dans l'enveloppe 3. Le bouchon 1 est en un matériau souple. Il peut s'agir d'un élastomère, d'un thermoplastique, d'un silicone, d'un caoutchouc/EPDM. Le bouchon peut être fabriqué par injection dans un moule. La paroi interne 18 et la paroi externe 19 du bouchon 1 sont mouve- mentées. En l'espèce, et plus particulièrement, la paroi interne comporte des petites nervures radiales 20. Dans le cas où le conduit de câbles 5 possède une paroi externe avec des rainures 21 et nervures 22 radiales alternées, comme c'est le cas en l'espèce (figure 3), les nervures radiales 20 du bouchon peuvent s'incruster dans les rainures radiales 21 du conduit et assurer l'étanchéité entre le bouchon et le conduit. Il s'agit de l'étanchéité b) évoquée plus haut. La paroi externe 19 du bouchon d'étanchéité 1 comporte des ailettes radiales de différents diamètres et de différentes épaisseurs. Pour des raisons de moulage, les ailettes d'un même type sont réparties uniformément le long du bouchon. En référence aux figures 2 et 3, le bouchon 1 comporte donc de grandes ailettes assez minces 23, sur le flanc desquelles a été rapportée une petite jupette annulaire 24 de moindre diamètre. Le bouchon comporte des peti- tes ailettes 25 encore plus minces et de relativement petit diamètre. Entre les deux, ont été rapportées des paires de nervures 26 épaisses de petit diamètre et dissymétriques écartées l'une de l'autre par une rainure 27. Toutes ces ailettes et nervures radiales assurent la coopération entre la paroi externe 19 du bouchon 1 et la paroi 28 du trou ou des trous de passage dans lequel ou lesquels il a été introduit. Il s'agit de l'étanchéité c) évoquée plus haut. Quant à l'étanchéité a) également évoquée plus haut, elle est assurée par la membrane d'obturation uniquement percée par les câbles ou le conduit de raccordement électrique. On notera que, par application de la collerette 13 contre l'enveloppe 3 de l'immeuble, on assure une partie d'étanchéité c) définie ci-dessus. Dans la forme de réalisation 100 du bouchon d'étanchéité de l'invention des figures 4 et 5, sur lesquelles les éléments semblables à ceux du bouchon 1 des figures 2 et 3 portent les mêmes références mais avec l'indice de la cen- taine, le bouchon s'étend au-delà de la collerette 113 pour pouvoir s'ancrer éga- lement dans un panneau de revêtement de façade 11 par un prolongement 129. Dans l'exemple considéré, la paroi externe du prolongement 129 est également mouvementée mais, pas par des ailettes, mais par des nervures de crantage 130. On notera, en référence à la figure 5, que l'étanchéité entre le bouchon 1 et l'enveloppe 3 s'effectue grâce aux ailettes radiales 123, 125 du bouchon 1, à la surépaisseur centrale 131 de la collerette 113 en appui contre le bord exté- rieur 132 du trou de passage dans la paroi en matériau dur 9 de l'enveloppe 3 et également à la rondelle d'étanchéité périphérique et supplémentaire 133 également en appui contre la face externe 134 de la paroi 9.5 REVENDICATIONS1. Bouchon d'étanchéité (1) pour prévenir les infiltrations d'air par une entrée ou sortie de câble électrique à travers une enveloppe thermique exté- rieure de bâtiment (3), le bouchon (1) étant tubulaire, agencé pour traverser l'enveloppe (3), pourvu, du côté extérieur, d'une membrane d'obturation et d'étanchéité transperçable (14) et le bouchon (1) étant en un matériau souple (5). 2. Bouchon d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel sa paroi externe (19) est mouvementée pour s'adapter encore mieux au diamètre et à l'état de surface de la paroi (28) du trou de passage dans lequel il doit être introduit. 3. Bouchon d'étanchéité selon la revendication 2, dans lequel la paroi externe (19) du bouchon d'étanchéité (1) comporte des ailettes radiales (23, 25) respectivement de différents diamètres et différentes épaisseurs. 4. Bouchon d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 3, dans le- quel la paroi interne (18) est mouvementée. 5. Bouchon d'étanchéité selon la revendication 4, dans lequel sa paroi interne (18) comporte des nervures radiales (20). 6. Bouchon d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5, dans le- quel il est prévu au moins une collerette extérieure d'étanchéité (13; 113) et d'appui contre l'enveloppe thermique extérieure(3) dans laquelle le bouchon (1) est destiné à être introduit. 7. Bouchon d'étanchéité selon la revendication 6, dans lequel il est pré- vu un prolongement (129) qui s'étend au-delà de la collerette (113) pour pouvoir s'ancrer dans un panneau de revêtement de façade. 8. Procédé de pose d'au moins un câble électrique (4) à travers une enveloppe thermique extérieure de bâtiment (3) pour prévenir les infiltrations d'air par le passage du câble (4) à travers l'enveloppe (3), dans lequel : 1) on perce un trou de passage (30) dans l'enveloppe (3), 2) on enfile un conduit (5) du câble, voire le câble seul (4), dans le trou de passage (30), 3) on enfile le câble (4) dans un bouchon d'étanchéité (1), selon l'une des revendications 1 à 7, et on perce la membrane d'obturation (14) du bouchon (1), 4) on enfile le conduit (5) dans le bouchon (1), 5) on enfonce le bouchon d'étanchéité (1) dans le trou de passage (30) et 6) on positionne correctement le câble (4) pour son application. 15