EP4172448A1 - Intercalaire phonique - Google Patents

Intercalaire phonique

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Publication number
EP4172448A1
EP4172448A1 EP21745369.5A EP21745369A EP4172448A1 EP 4172448 A1 EP4172448 A1 EP 4172448A1 EP 21745369 A EP21745369 A EP 21745369A EP 4172448 A1 EP4172448 A1 EP 4172448A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pellets
layer
interlayer
substrate
sheet
Prior art date
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Pending
Application number
EP21745369.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Shuibao Qi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Sekurit France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP4172448A1 publication Critical patent/EP4172448A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B17/10614—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer comprising particles for purposes other than dyeing
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    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
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    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6707—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased acoustical insulation
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating

Definitions

  • the present invention relates to solutions for improving materials in the automotive and construction industries.
  • the sound aspect is an important aspect because it allows the materials to filter out exterior noise in order to provide hearing comfort.
  • An essential physical parameter for evaluating the acoustic performance of elastic panels is the sound transmission loss (STL) which is becoming an industrial design factor explored and studied in the field of acoustic materials.
  • STL sound transmission loss
  • the traditional design concept for low frequencies consists of increasing the acoustic surface mass and finding the compromise between weight and sound transmission loss (STL) for the lightness requirements demanded in practice.
  • STL sound transmission loss
  • STL can be greatly degraded by the well-known coincidence effect caused by the interaction of sound waves in the fluid-solid interface.
  • An object of the present invention is to provide a material which makes it possible to have attenuation of sound transmission loss (STL) over the largest possible frequency band.
  • the invention relates to a sound interlayer comprising a first layer made of a first material and a second layer, characterized in that the second layer comprises damping means comprising comprises at least one pellet made of a second material different from the first .
  • the first layer comprises a sheet or a sheet of sheets.
  • said first layer comprises at least one hole allowing said pellet to be inserted therein.
  • the hole is through for a first layer comprising a sheet or a sheet of sheets, or blind for a first layer comprising a sheet of sheets.
  • the second layer comprises a plurality of pellets, said first layer comprising a number of holes equal to the number of pellets so that each pellet fits into a hole.
  • the pellets forming the second layer are connected to each other by clips to form a network.
  • the pellets are heterogeneous in dimensions with a diameter varying from 10 to 50mm.
  • the pellets are spaced from each other by a length of 0 to 40mm.
  • the pellets represent at least 30% of the surface of the interlayer.
  • the second material is chosen from the list comprising: metals or one of their alloy or oxide, ceramics, organic materials such as wood, materials of the mineral type such as glass, rock.
  • the first material is a plastic of the polymer type, preferably a polyvinyl butyral (PVB) or a woven or nonwoven fabric based on natural or synthetic fibers such as hemp or flax or a textile based on glass fibers.
  • PVB polyvinyl butyral
  • the invention further relates to an insulation panel comprising at least a first substrate, characterized in that it further comprises an insert according to the invention arranged on said substrate.
  • the panel comprises a second substrate, the first and the second substrate forming said panel.
  • the panel comprises a second substrate, said interlayer being arranged to make the first substrate integral with the second substrate.
  • each substrate is a sheet of glass.
  • each substrate is a plate of the plaster or plywood type.
  • FIG. 3 shows schematically an insert according to the invention in which the support comprises a sheet of sheets
  • FIG. 5 shows schematically an insert according to the invention provided with a plurality of pellets
  • FIG. 7 shows a diagram of the performance of different inserts including the insert according to the invention.
  • FIG. 8 shows schematically an improved version of the arrangement of the tablets for the interlayer according to the invention
  • FIG. 9 shows schematically a variant of the tablets of the insert according to the invention.
  • the invention is shown.
  • the invention is in the form of an interlayer I.
  • This interlayer comprises a first layer 1.
  • This first layer 1 is in the form of a support made of a first material.
  • This support 1 comprises at least one sheet 10 as visible in FIG. 2.
  • This sheet can be replaced by a sheet of sheets 11, that is to say that the support 1 can comprise several sheets assembled together as visible from FIG. 3.
  • This interlayer I is used to be associated with at least one substrate S in order to form an acoustic insulation panel.
  • the insert according to the invention further comprises a second layer 2.
  • This second layer comprises damping means 20.
  • damping means 20 are means for damping noise, comprise at least one pellet 21 or mass.
  • This pellet 21 is made of a second material.
  • This pellet 21 can take various shapes and comprises a lower face, an upper face and a wafer. The shape of this pellet is circular or oval or square or in a rhombus, rectangle, triangle or any regular shape as visible in FIG. 4.
  • the profile of the pellet 21 is flat, that is to say that the lower face and the upper face are flat.
  • At least the upper face or even the lower face can be curved, the curvature of the upper face and the curvature of the lower face are parallel or not, concave or convex.
  • the curvatures are identical or reversed or different.
  • This pellet 21 is then brought into contact with the support 1, that is to say with the sheet or the sheet of sheets.
  • This combination of a support 1 and at least one pad 21 improves the sound performance of this insert I.
  • the support 1 has mechanical properties, in particular an elasticity such that the sound waves of a certain frequency band are absorbed by said support.
  • the first material of the support is a pastic like a polymer of the polyvinyl butyral (PVB) type or a woven or non-woven textile based on natural or synthetic fibers such as hemp or flax or a textile based on glass fibers.
  • pellets 21 also act to improve the sound properties. This mass effect comes from the law of mass. Thus, each pellet 21 is able to enter into resonance along a dedicated frequency band as a function of its mass. This entry into resonance is due to the sound vibrations coming into contact with the pad 21.
  • the second material of the pads is different from the first material of the first layer 1. This second material is chosen from the list comprising: metals or one of their alloy or oxide, ceramics, organic materials such as wood, materials of the mineral type such as glass, rock.
  • the support 1 or the pads 21 each have their effect on the sound performance, the two elements combined also have an effect on the sound performance. This effect is the consequence of an inhomogeneity between the support and the pads, which reduces the coincidence effect and improves sound insulation performance.
  • the sheet or sheets, making it possible to form said support 1 are made of a first material of the polymer or plastic or elastic type.
  • the sheets may be made of the same material or be made of a different material in order to have different properties.
  • the first material therefore exhibits acoustic properties, that is to say mechanical properties allowing sound vibrations to be absorbed.
  • pellet 21 locally makes it possible to have an effect on the sound performance, for a larger surface, a single pellet is ineffective. For this, it is necessary to use a greater number of tablets 21.
  • the pellets 21 are distributed over the surface of the support 1 to obtain an effect on the sound performance over the entire surface of the support as visible in FIG. 5.
  • the positioning of the pellets is random or, preferably, regular. This regularity in the positioning of the pellets allows consistent acoustic performance to be obtained over the entire surface of the support.
  • the density depends on the number of pellets per unit area and therefore therefore on the size of the pellets and their spacing.
  • This density also affects the mass (kg) of the interlayer so that the higher the density, the heavier the interlayer will be. This heaviness can be disabling for the use of said interlayer.
  • the spacing between the different pellets forming the second layer is between 0.5 and 5cm, preferably between 1 and 3 cm.
  • the second layer 2 comprises a plurality of pellets 21 which are, preferably, all spaced from each other by the same interval. This spacing makes it possible to have pellets 21 positioned to form a grid or pellets arranged staggered as shown in Figure 6.
  • the density also depends on the dimensions of said pellets 21.
  • the shape of this pellet is circular or oval or square or in a rhombus, rectangle, triangle or any regular shape.
  • the pellets have a diameter or a length or a width or a side length of between 5 and 20, preferably between 5 and 10mm.
  • the diameter will be between 5 and 10mm while for a square pellet, the length of the sides is between 5 and 10mm, the same for a triangle or a rectangle or trapezoid.
  • the shape and dimensions of the pellets are important, it is because, by the law of masses, the pellets are able to enter into resonance through sound vibrations, this resonance allowing an attenuation of external noise.
  • the resonance does not take place at the same frequency or at the same frequency bands.
  • a plurality of circular pellets with a diameter of 7mm do not have the same frequency or frequency bands as a plurality of pellets with a diameter of 18mm.
  • the pellets are arranged to cover at least 30% of the surface of the support, preferably 40%. This minimum value of 30% makes it possible to have a sufficient mass to allow said pellets to enter into resonance when sound vibrations reach the insert according to the invention.
  • the second layer 2 is arranged to allow acoustic filtration in a wider frequency band.
  • the second layer is formed by a first series of pellets having a first shape of a first mass M1, a second series of pellets having a second shape and of a second mass M2 and so on.
  • the law of masses allows a resonance of the pellets according to the sound waves. This resonance depends on the mass of said pellet 21.
  • the operating range of the second layer is widened.
  • Fig. 7 a diagram showing the level of sound transmission loss as a function of the frequency range is shown.
  • This diagram shows that an interlayer whose pellets 21 are identical performs better than a conventional polymer interlayer film (here PVB) from 0 to 1000 Hz and around 2000 Hz but less efficient after 2500 Hz. Moreover, in this diagram of FIG. 7, it can be seen that for an optimized spacer, that is to say with pellets 21 of different shapes, the performance beyond 2500 Hz is better.
  • PVB polymer interlayer film
  • one possible arrangement is to have an alternation of lines made with the pads 21 of the first series and the pads 21 of the second series.
  • Another example consists in having, for each row, an alternation of a patch 21 of the first series and a patch 21 of the second series.
  • the pellets 21 of the first series and the pellets 21 of the second series are offset in order to have a staggered shape.
  • the pellets 21 are arranged in the following form.
  • the interlayer I is thus divided into a multitude of units, each unit being in the form of a square with a side 100mm.
  • the total thickness is 0.8mm.
  • This square is subdivided into four squares of 50mm side. These squares of 50mm side are named, from left to right and top to bottom, A, B, C D.
  • Each square of 50mm side includes a pellet which is centered there. According to this preferred embodiment, the pellets of the different squares are not all identical.
  • the unit is such that a first pair of pads positioned diagonally to each other are identical and that the other two pads, forming the second pair, arranged diagonally are different from each other and different from the pellets of the first pair.
  • This arrangement thus makes it possible to have a unit therefore the acoustic performance covers a wide band.
  • the performance of the pellets depends on the mass and therefore on the dimensions.
  • the pellet of square A has a diameter of from 35 to 45mm, preferably 40mm.
  • the pellets of squares B and C have a diameter of 25 to 35mm, preferably 30mm.
  • the pellet of square D has a diameter of 15 to 25mm, preferably 20mm.
  • the pellet in square A is 2.5 grams
  • the pellets in squares B and C are 1.4 grams
  • the pellet in square D is 0.6 g.
  • the pellets 21 of a series are integral with one another. This securing of the pellets 21 is achieved by fasteners 22 between each pellet 21. These fasteners are preferably made of the same material as the pellets 21 so that the pellets and the fasteners 22 are in one piece. Thus the fasteners and the pellets are such that the pellets positioned to form the desired network.
  • each series of pellets is in the form of an R network in which the pellets 21 are integral as shown in Figure 9.
  • the arrangement of the different series between them is done by superimposing them on top of each other.
  • To fix the networks R of pellets to each other they can be glued or mechanically fixed by staples.
  • Another fixing solution consists in inserting the networks of pellets 21 between two sheets 10 or sheets 11 forming the support.
  • the insert I is designed to be more compact. Indeed, if the acoustic performance is important, it is also desirable that the insert according to the invention is also the least restrictive. A constraint that can appear is that of the thickness which increases what deteriorates the compactness of the soundproofing panel.
  • the support 1 is locally drilled as shown in Figures 10a and 10b.
  • This local drilling consists in locally making at least one hole 12 on the support.
  • This hole 12 is through or blind.
  • the hole 12 is through when the support comprises a single sheet or a sheet of sheets.
  • the hole is blind in the case of a support 1 comprising a sheet of sheets 11.
  • hole 12 consists of cutting and removing layers, each layer being one of the sheets of sheet 11.
  • the number of holes 12 is equal to the number of pellets 21.
  • the total thickness of the insert I is the addition of the thickness of the support 1 and the thickness of the pellets 21 (zone A), the thickness of the thickest pellets 21 in the case of different series pellets 21 not necessarily having the same thickness.
  • this variant cleverly allows not, locally, to accumulate the thickness of the pellets 21, the thickest in the case of several series of pellets 21, and the entire thickness of the support 1, especially in the case of a sheet of sheets 11.
  • the total thickness of the interlayer is therefore reduced by the total thickness of the support (zone B) or by the thickness of at least one sheet of the sheet (zone C).
  • pellets 21 integral with one another to form a network several configurations are possible.
  • the support 10 is drilled over the entire surface of said network, that is to say at the level of the pellets 21 and the clips 22.
  • the support 1 is drilled on the surface of said network at the level of the pads 21 or the clips 22 depending on whether the pads are thicker. as fasteners or vice versa.
  • the thickness is reduced by interlocking means 23 as shown in Figure 15.
  • the pads 21 of the two networks are arranged to form a grid, the pellets of the second network being arranged to be staggered with respect to the pellets of the first series.
  • the clips 22 of the first series and the clips 22 of the second series overlap so that a clip of the first series and a clip of the second series one above the other form a cross.
  • the interlocking means consist of a plurality of notches 24 arranged on the clips of at least the first series or the second series. These notches are, in particular, arranged on the faces of the fasteners of the first series or of the second series facing the fasteners of the other series.
  • notches 24 arranged on the fasteners of the first series allow the fasteners of the second series to fit there.
  • insertion is forced and requires high elasticity fastener material.
  • the notches are not adjusted to each other, that is to say that a clearance exists between the two, then the insertion is done just by laying one network on the other, without strength.
  • the notches are arranged on the fasteners of the two series.
  • the first series includes notches only on the face of the fasteners facing the second series.
  • the following series may include notches only on the face of the fasteners facing the posterior series. It will thus be understood that the fasteners of the second series include notches on the facing face of the third series and so on. However, it is possible that the series after the first series have notches on each side of the clips next to another series.
  • This interlayer is then used to be associated with at least one substrate S to form an acoustic insulation panel P as shown in Figure 11.
  • the interlayer according to the invention is used for a glazing application.
  • the first material of the first layer 1 and the second material of the second layer 2 are preferably transparent.
  • the Sound insulation panel comprises at least one sheet of glass used as a substrate.
  • the spacer is associated with a single sheet of glass.
  • the spacer is attached to the substrate by known means of attaching a polymer film to a sheet of glass.
  • This sheet of glass is used alone as a sound insulation panel or it is used with a second sheet of glass.
  • These two sheets of glass, one of which includes the insert, are associated in a frame so that an air space is present between the two sheets as shown in Figure 12. This association creates a so-called double glazing.
  • the sound insulation panel comprises a first sheet of glass and a second sheet of glass.
  • the insert according to the invention is then used to secure the two sheets of glass together. Laminated glazing is therefore created as shown in Figure 13.
  • thickness control is important.
  • the insulation board can be used in the construction industry for sound insulation of wall panels, floors and other surfaces.
  • the substrate used is a plaster or plywood type plate with a thickness of at least 10mm.
  • the insulation panel comprises at least one plate on which said insert according to the invention is placed. This insert can be placed between two plates.

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Abstract

La présente invention concerne un Intercalaire (I) phonique comprenant une première couche (1) réalisée dans un premier matériau et une seconde couche (2), Caractérisé en ce que la seconde couche comprend des moyens amortisseur (20) comprenant au moins une pastille (21) réalisée dans un second matériau différent du premier matériau.

Description

DESCRIPTION titre: Intercalaire phonique
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTON
La présente invention concerne des solutions pour l’amélioration des matériaux de industries automobiles et constructions.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
Dans les matériaux utilisés pour la construction et l’automobile, l’aspect sonore est un aspect important car il permet aux matériaux de filtrer les bruits extérieurs afin de fournir un confort auditif. Un paramètre physique essentiel pour évaluer les performances acoustiques des panneaux élastiques est la perte de transmission sonore (STL) qui devient un facteur de conception industrielle exploré et étudié dans le domaine des matériaux acoustiques. Dans les gammes de basses fréquences, la perte de transmission sonore (STL) est principalement régie par la loi de masse. Le concept de conception traditionnel pour les basses fréquences consiste à augmenter la masse de surface acoustique et à trouver le compromis entre le poids et la perte de transmission sonore (STL) pour les exigences de légèreté demandées dans la pratique. Pour les plages de fréquences moyennes à élevées, la perte de transmission sonore (STL) peut être largement dégradée par l'effet de coïncidence bien connu provoqué par l'interaction des ondes sonores dans l'interface fluide-solide. Pour minimiser l'effet, des matériaux viscoélastiques, tels que des caoutchoucs, du PVB, des films minces, etc., ont été largement appliqués et intégrés dans des panneaux de verre pour former des structures stratifiées. Pour la fréquence supérieure aux fréquences coïncidentes, la perte de transmission sonore (STL) est principalement dominée par la rigidité des panneaux.
Il existe donc un besoin pour trouver un matériau qui permet d’avoir une atténuation de la perte de transmission sonore (STL) sur la plus grande bande de fréquences possible.
RESUME DE L’INVENTION
Un but de la présente invention est de fournir un matériau qui permet d’avoir une atténuation de la perte de transmission sonore (STL) sur la plus grande bande de fréquences possible. A cet effet, l’invention concerne un intercalaire phonique comprenant une première couche réalisée dans un premier matériau et une seconde couche, Caractérisé en ce que la seconde couche comprend des moyens amortisseurs comprenant comprend au moins une pastille réalisée dans un second matériau différent du premier.
Selon un exemple, la première couche comprend une feuille ou un feuillet de feuilles.
Selon un exemple, ladite première couche comprend au moins un trou permettant à ladite pastille de s’y insérer.
Selon un exemple, le trou est traversant pour une première couche comprenant une feuille ou un feuillet de feuilles, ou borgne pour une première couche comprenant un feuillet de feuilles.
Selon un exemple, la seconde couche comprend une pluralité de pastilles, ladite première couche comprenant un nombre de trous égal au nombre de pastilles pour que chaque pastille s’insère dans un trou.
Selon un exemple, les pastilles formant la seconde couche sont reliées les unes aux autres par des attaches pour former un réseau.
Selon un exemple, les pastilles sont hétérogènes en dimensions avec un diamètre variant de 10 à 50mm.
Selon un exemple, les pastilles sont écartées les unes des autres d’une longueur de 0 à 40mm.
Selon un exemple, les pastilles représentent au moins 30% de la surface de l’intercalaire.
Selon un exemple, le second matériau est choisi dans la liste comprenant : les métaux ou un de leur alliage ou oxyde, les céramiques, les matériaux organiques type bois, les matériaux du type minéral comme un verre, de la roche.
Selon un exemple, le premier matériau est un pastique du type polymère, de préférence un polyvinylbutyral (PVB) ou un textile tissé ou non tissé à base de fibres naturelles ou synthétique comme du chanvre ou lin ou un textile à base de fibres de verre.
L’invention concerne en outre un panneau d’isolation comprenant au moins un premier substrat, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un intercalaire selon l’invention agencé sur ledit substrat. Selon un exemple, le panneau comprend un second substrat, le premier et le second substrat formant ledit panneau.
Selon un exemple, le panneau comprend un second substrat, ledit intercalaire étant agencé pour solidariser le premier substrat avec le second substrat.
Selon un exemple, chaque substrat est une feuille de verre.
Selon un exemple, chaque substrat est une plaque de type plâtre ou contreplaqué.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 et 2 représente schématiquement un intercalaire selon l’invention;
- la figure 3 représente schématiquement un intercalaire selon l’invention dans lequel le support comprend un feuillet de feuilles ;
- la figure 4 représente schématiquement les différentes formes des pastilles de l’intercalaire selon l’invention ;
- la figure 5 représente schématiquement un intercalaire selon l’invention muni d’une pluralité de pastilles ;
- la figure 6 représente schématiquement différentes agencements des pastilles de l’intercalaire selon l’invention ;
- la figure 7 représente un diagramme sur les performances de différentes intercalaires dont l’intercalaire selon l’invention ;
- la figure 8 représente schématiquement une version améliorée de l’agencement des pastilles pour l’intercalaire selon l’invention ;
- la figure 9 représente schématiquement une variante des pastilles de l’intercalaire selon l’invention ;
- les figures 10a et 10b représentent schématiquement une variante de l’intercalaire selon l’invention ;
- les figures 11 à 13 représentent schématiquement un panneau d’isolation comprenant l’intercalaire selon l’invention ;
- la figure 14 représente schématiquement un mode d’exécution préféré de l’intercalaire selon l’invention ; - la figure 15 représente schématiquement une configuration des pastilles avec des moyens d’emboitement de l’intercalaire selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
Dans l'exemple de la figure 1 , l’invention est représentée. L’invention se présente sous la forme d’un intercalaire I.
Cet intercalaire comprend une première couche 1 . Cette première couche 1 se présente sous la forme d’un support réalisé dans un premier matériau. Ce support 1 comprend d’au moins une feuille 10 comme visible à la figure 2. Cette feuille peut être remplacée par un feuillet de feuilles 11 c’est-à-dire que le support 1 peut comprendre plusieurs feuilles assemblées entre elles comme visible à la figure 3. Cet intercalaire I est utilisé pour être associé avec au moins un substrat S afin de former un panneau d’isolation acoustique.
L’intercalaire selon l’invention comprend en outre une seconde couche 2. Cette seconde couche comprend des moyens amortisseurs 20. Ces moyens amortisseurs 20, sont des moyens pour amortir les bruits, comprennent au moins une pastille 21 ou masse. Cette pastille 21 est réalisée en un second matériau. Cette pastille 21 peut prendre des formes diverses et comprend une face inférieure, une face supérieure et une tranche. La forme de cette pastille est circulaire ou ovale ou carré ou en losange, rectangle, triangle ou toutes formes régulières comme visible à la figure 4. Le profil de la pastille 21 est plat c’est-à-dire que la face inférieure et la face supérieure sont planes.
Alternativement au moins la face supérieure voir la face inférieure peuvent être courbe, la courbure de la face supérieure et la courbure de la face inférieure sont parallèles ou non, concave ou convexe. Dans le cas où les pastilles présentent une courbure au niveau de la face supérieure et de la face inférieure, les courbures sont identiques ou inverses ou différentes.
Cette pastille 21 est alors mise en contact avec le support 1 c’est-à-dire avec la feuille ou le feuillet de feuilles.
Cette combinaison d’un support 1 et d’au moins une pastille 21 permet d’améliorer les performances sonores de cet intercalaire I.
En effet, le support 1 présente des propriétés mécaniques notamment une élasticité telle que les ondes sonores d’une certaine bande de fréquence sont absorbées par ledit support. Le premier matériau du support est un pastique comme un polymère du type polyvinylbutyral (PVB) ou un textile tissé ou non tissé à base de fibres naturelles ou synthétique comme du chanvre ou lin ou un textile à base de fibres de verre.
De plus, les pastilles 21 agissent également pour améliorer les propriétés sonores. Cet effet des masses vient de la loi de masse. Ainsi, chaque pastille 21 est apte à entrer en résonnance suivant une bande de fréquence dédiée en fonction de sa masse. Cette entrée en résonnance est due aux vibrations sonores entrant en contact avec la pastille 21. Le second matériau des pastilles est différent du premier matériau de la première couche 1. Ce second matériau est choisi dans la liste comprenant : les métaux ou un de leur alliage ou oxyde, les céramiques, les matériaux organiques type bois, les matériaux du type minéral comme un verre, de la roche.
Si le support 1 ou les pastilles 21 ont chacun leur effet sur les performances sonores, les deux éléments combinés présentent aussi un effet sur les performances sonores. Cet effet est la conséquence d’une inhomogénéité entre le support et les pastilles qui permet d’atténuer l'effet de coïncidence et améliorer les performances d'isolation acoustique.
Dans le cas du support 1 , la ou les feuilles, permettant de former ledit support 1 , sont réalisées dans un premier matériau du type polymère ou plastique ou élastique.
Dans le cas d’un feuillet de feuilles, les feuilles pourront être constituées du même matériau ou être constituées d’un matériau différent afin d’avoir des propriétés différentes.
Le premier matériau présente donc des propriétés acoustiques c’est-à-dire des propriétés mécaniques permettant d’absorber les vibrations sonores.
Dans le cas des pastilles 21 ou masses utilisées, plusieurs paramètres sont à prendre en compte.
En effet, si une pastille 21 permet localement d’avoir un effet sur les performances sonores, pour une plus grande surface, une seule pastille est inefficace. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser un plus grand nombre de pastilles 21 . Les pastilles 21 sont réparties sur la surface du support 1 pour obtenir un effet sur les performances sonores sur la totalité de la surface du support comme visible à la figure 5.
Le positionnement des pastilles est aléatoire ou, de préférence, régulier. Cette régularité dans le positionnement des pastilles permet d’obtenir des performances acoustiques homogènes sur la totalité de la surface du support.
Si la densité de pastilles sur une zone A est supérieure à la densité de pastilles sur une zone B alors les performances acoustiques des zones A et B diffèrent.
La densité dépend du nombre de pastilles par unité de surface et donc par conséquent de la dimension des pastilles et de leur écartement.
Cette densité a également une conséquence sur la masse (kg) de l’intercalaire de sorte que plus la densité est élevée et plus l’intercalaire sera lourd. Cette lourdeur peut être handicapante pour l’utilisation dudit intercalaire.
Dans le cadre de la présente invention, l’écartement entre les différentes pastilles formant la seconde couche est compris entre 0.5 et 5cm, de préférence entre 1 et 3 cm.
Par conséquent, la seconde couche 2 comprend une pluralité de pastilles 21 qui sont, préférentiellement, toutes espacées les unes des autres par le même intervalle. Cet écartement permet d’avoir des pastilles 21 positionnées pour former un quadrillage ou des pastilles agencées en quinconce comme visible à la figure 6.
La densité dépend aussi des dimensions desdites pastilles 21. Pour rappel, la forme de cette pastille est circulaire ou ovale ou carré ou en losange, rectangle, triangle ou toutes formes régulières. Ainsi, on considérera que les pastilles ont un diamètre ou une longueur ou une largeur ou une longueur de côté comprise entre 5 et 20, de préférence entre 5 et 10mm. Par exemple, pour une pastille circulaire 21 , le diamètre sera compris entre 5 et 10mm alors que pour une pastille carrée, la longueur des cotés est comprise entre 5 et 10mm, idem pour un triangle ou un rectangle ou trapèze.
Si la forme et les dimensions des pastilles sont importantes c’est que, par la loi des masses, les pastilles sont aptes à entrer en résonnance par l’intermédiaire des vibrations sonores, cette mise en résonance permettant une atténuation du bruit extérieur.
Or, suivant la forme et les dimensions de la pastille, la mise en résonnance ne se fait pas à la même fréquence ou aux mêmes bandes de fréquences. Une pluralité de pastilles circulaires d’un diamètre de 7mm n’a pas la même fréquence ou bandes de fréquence qu’une pluralité de pastilles d’un diamètre de 18mm.
Ainsi, les pastilles sont agencées pour recouvrir au moins 30% de la surface du support, de préférence 40%. Cette valeur minimale de 30% permet d’avoir une masse suffisante pour permettre auxdites pastilles d’entrer en résonnance lorsque des vibrations sonores atteignent l’intercalaire selon l’invention.
Dans une variante, la seconde couche 2 est agencée pour permettre une filtration acoustique dans une bande de fréquences plus larges. Pour cela, plusieurs catégories de pastilles sont utilisées. Ainsi, la seconde couche est formée par une première série de pastilles ayant une première forme d’une première masse M1 , une seconde série de pastille ayant une seconde forme et d’une seconde masse M2 et ainsi de suite. En effet, comme mentionné auparavant, la loi des masses permet une mise en résonance des pastilles en fonction des ondes sonores. Cette résonnance dépend de la masse de ladite pastille 21. Ainsi, en ayant des pastilles de formes et masses différentes pour former la seconde couche, on élargit la plage de fonctionnement de la seconde couche. Sur la figure 7, un diagramme représentant le niveau de perte de transmission sonore en fonction de la gamme de fréquence est représenté. Ce diagramme montre qu’un intercalaire dont les pastilles 21 sont identiques est plus performant qu’un film intercalaire polymère classique (ici PVB) de 0 à 1000Hz et vers 2000Hz mais moins performant après 2500Hz. Par ailleurs, sur ce diagramme de la figure 7, on peut constater que pour un intercalaire optimisé c’est-à- dire avec des pastilles 21 de différentes formes, les performances au-delà de 2500Hz sont meilleures.
Ces différentes séries de pastilles 21 de formes et de masses différentes sont ainsi positionnées pour être régulièrement réparties. Cette répartition (ou positionnement) est telle que les différentes séries sont intercalées entre elles. En effet, pour garder une homogénéité des performances acoustiques, les pastilles 21 sont placées pour que les pastilles 21 de la première série forment un réseau régulier, que les pastilles 21 de la seconde série forment un autre réseau régulier, et ainsi de suite, les différents réseaux étant intercalés entre eux comme visible à la figure 8.
Par exemple, dans le cas de deux réseaux, un agencement possible est d’avoir une alternance de lignes faites avec les pastilles 21 de la première série et les pastilles 21 de la seconde série. Un autre exemple consiste à avoir, pour chaque ligne, une alternance d’une pastille 21 de la première série et une pastille 21 de la seconde série. Pour deux lignes adjacentes, les pastilles 21 de la première série et les pastilles 21 de la seconde série sont décalées afin d’avoir une forme de quinconce.
Dans un exemple de réalisation préféré visible à la figure 14, les pastilles 21 sont agencées sous la forme suivante. L’intercalaire I est ainsi divisé en une multitude d’unité, chaque unité se présentant sous la forme d’un carré de 100mm de côté. L’épaisseur totale est de 0.8mm. Ce carré est subdivisé en quatre carré de 50mm de côté. Ces carrés de 50mm de côté sont nommés, de gauche à droite et de haut en bas, A, B, C D. Chaque carré de 50mm de côté comprend une pastille qui y est centré. Selon cet exemple de réalisation préféré, les pastilles des différents carrés ne sont pas toutes identiques. Plus particulièrement, l’unité est telle qu’une première paire de pastilles positionnées en diagonales l’une à l’autre soient identiques et que les deux autres pastilles, formant la seconde paire, agencées en diagonales soient différentes l’une des autre et différentes des pastilles de la première paire. Cet agencement permet ainsi d’avoir une unité donc les performances acoustiques couvrent une large bande. En effet, les performances des pastilles dépendent de la masse et donc des dimensions.
Préférentiellement, la pastille du carré A présente un diamètre de de 35 à 45mm, de préférence 40mm. Les pastilles des carrés B et C présentent un diamètre de de 25 à 35mm, de préférence 30mm. La pastille du carré D présente un diamètre de de 15 à 25mm, de préférence 20mm.
Dans une variante encore plus préférentielle, la pastille du carré A fait 2.5 grammes, les pastilles des carrés B et C font 1 .4 grammes et la pastille du carré D fait 0.6g.
Cette configuration permet d’avoir un gain au niveau la perte de transmission sonore (STL) de 3 à 4dB. Dans une alternative à cette variante, les pastilles 21 d’une série sont solidaires entre elles. Cette solidarisation des pastilles 21 est réalisée par des attaches 22 entre chaque pastille 21 . Ces attaches sont, préférentiellement, faites du même matériau que les pastilles 21 de sorte que les pastilles et les attaches 22 sont monoblocs. Ainsi les attaches et les pastilles sont telles que les pastilles positionnées pour former le réseau désiré.
Dans le cas de plusieurs séries de pastilles, chaque série de pastilles se présente sous la forme d’un réseau R dans lequel les pastilles 21 sont solidaires comme visible à la figure 9.
L’agencement des différentes séries entre elles se fait en les superposant les unes aux autres. Pour fixer les réseaux R de pastilles entre eux, ceux-ci peuvent être collés ou fixés mécaniquement par des agrafes. Une autre solution de fixation consiste à intercaler les réseaux de pastilles 21 entre deux feuilles 10 ou feuillets 11 formant le support.
Dans une seconde variante, l’intercalaire I est agencé pour être plus compact. En effet, si les performances acoustiques sont importantes, il est également souhaitable que l’intercalaire selon l’invention soit aussi le moins contraignant. Une contrainte pouvant apparaitre est celle de l’épaisseur qui augmenter ce qui détériorer la compacité du panneau d’isolation acoustique.
Afin de limiter l’épaisseur dudit intercalaire, il est astucieusement prévu que le support 1 soit localement percé comme visible aux figures 10a et 10b. Ce perçage locale consiste à localement réaliser au moins un trou 12 sur le support. Ce trou 12 est traversant ou borgne. Le trou 12 est traversant lorsque le support comprend une unique feuille ou un feuillet de feuilles. Le trou est borgne dans le cas d’un support 1 comprenant un feuillet de feuilles 11 . Dans ce cas-là, le trou 12 consiste à découper et retirer des couches, chaque couche étant une des feuilles du feuillet 11 . Idéalement le nombre de trous 12 est égal au nombre de pastilles 21 .
Ces trous 12 sont dimensionnés pour que les pastilles 21 formant la seconde couche 2 s’y insère. Cette insertion des pastilles permet de limiter localement l’épaisseur. Effectivement, l’épaisseur totale de l’intercalaire I est l’addition de l’épaisseur du support 1 et de l’épaisseur des pastilles 21 (zone A), l’épaisseur des pastilles 21 les plus épaisses dans le cas de différentes séries de pastilles 21 n’ayant pas forcément la même épaisseur. Or, cette variante permet astucieusement de ne pas, localement, cumuler l’épaisseur des pastilles 21 , des plus épaisses dans le cas de plusieurs séries de pastilles 21 , et la totalité de l’épaisseur du support 1 , notamment dans le cas d’un feuillet de feuilles 11. L’épaisseur totale de l’intercalaire est donc diminuée, de l’épaisseur totale du support (zone B) ou de l’épaisseur d’au moins une feuille du feuillet (zone C).
Dans le cas de pastilles 21 solidaire entre elles pour former un réseau, plusieurs configurations sont possibles.
Dans une première configuration d’un seul réseau dans lequel les attaches ont la même épaisseur que les pastilles, le support 10 est percé sur toutes la surface dudit réseau c’est-à-dire au niveau des pastilles 21 et des attaches 22.
Dans une seconde configuration d’un seul réseau dans lequel les attaches 22 ont une épaisseur différente de celle des pastilles 21 , le support 1 est percé sur la surface dudit réseau au niveau des pastilles 21 ou des attaches 22 suivant que les pastilles sont plus épaisses que les attaches ou inversement.
Dans une troisième configuration dans laquelle au moins deux séries de pastilles 21 solidaires ayant une forme de réseau sont présentes, une série est en contact avec le support. Le support est alors percé en fonction de l’épaisseur de cette série.
Dans une quatrième configuration dans laquelle au moins deux séries de pastilles 21 solidaires ayant une forme de réseau sont présentes, la réduction de l’épaisseur se fait par des moyens d’emboitement 23 comme visible en figure 15. Dans cette quatrième configuration, les pastilles 21 des deux réseaux sont agencées pour former une grille, les pastilles du second réseau étant agencés pour être en quinconce par rapport aux pastilles de la première série. Dans ce cas, les attaches 22 de la première série et les attaches 22 de la seconde série se chevauchent de sorte qu’une attache de la première série et une attache de la seconde série l’une au-dessus de l’autre forment une croix.
Dans ce cas, les moyens d’emboitement consistent en une pluralité d’encoches 24 agencés sur les attaches d’au moins la première série ou de la seconde série. Ces encoches sont, en particuliers, agencées sur les faces des attaches de la première série ou de la seconde série en regard des attaches de l’autre série. Ainsi, des encoches 24 agencées sur les attaches de la première série permettent aux attaches de la seconde série de s’y insérer. Dans le cas où les encoches sont ajustées les unes aux autres, l’insertion se fait à force et nécessite un matériau des attaches à haute élasticité. Dans le cas où les encoches ne sont pas ajustées les unes aux autres, c’est- à-dire qu’un jeu existe entre les deux, alors l’insertion se fait juste par pose d’un réseau sur l’autre, sans force. Préférentiellement, les encoches sont agencées sur les attaches des deux séries.
Ces encoches ont pour conséquence d’entrainer un abaissement de l’épaisseur des deux séries assemblées l’une à l’autre.
Dans le cas d’un nombre de série supérieur à deux, la première série comprend des encoches uniquement sur la face des attaches en regard avec la seconde série. Les séries suivantes peuvent comprendre des encoches uniquement sur la face des attaches en regard avec la série postérieure. On comprend ainsi que les attaches de la seconde série comprennent des encoches sur la face en regard de la troisième série et ainsi de suite. Toutefois, il est possible que les séries postérieures à la première série soient munies d’encoches sur chaque face des attaches en regard d’une autre série.
Cet intercalaire est alors utilisé pour être associé avec au moins un substrat S afin de former un panneau d’isolation acoustique P comme visible à la figure 11 .
Selon un premier mode d’exécution, l’intercalaire selon l’invention est utilisé pour une application vitrage. Ainsi, le premier matériau de la première couche 1 et le second matériau de la seconde couche 2 sont, de préférence, transparents. Le panneau d’isolation acoustique comprend au moins une feuille de verre utilisée comme substrat.
Dans une première configuration, l’intercalaire est associé à une seule feuille de verre. L’intercalaire est fixé au substrat par des moyens connus de fixation d’un film polymère sur une feuille de verre.
Cette feuille de verre est utilisée seule comme panneau d’isolation acoustique ou elle est utilisée avec une seconde feuille de verre. Ces deux feuilles de verre dont l’une comprend l’intercalaire sont associées dans une cadre de sorte qu’une lame d’air soit présente entre les deux feuilles comme visible à la figure 12. Cette association permet de créer un vitrage dit double.
Dans une seconde configuration, le panneau d’isolation acoustique comprend une première feuille de verre et une seconde feuille de verre. L’intercalaire selon l’invention est alors utilisée pour solidariser les deux feuilles de verre entre elles. Un vitrage feuilletée est donc créé comme visible à la figure 13.
Dans ce premier mode d’exécution, le contrôle de l’épaisseur est important.
Dans un second mode d’exécution, le panneau d’isolation peut être utilisé dans l'industrie de la construction pour l'isolation acoustique des panneaux muraux, des sols et d'autres surfaces. Le substrat utilisé est une plaque du type plâtre ou contreplaqué dont l’épaisseur est d’au moins 10mm. Le panneau d’isolation comprend au moins une plaque sur laquelle ledit intercalaire selon l’invention est placé. Cet intercalaire pourra être placé entre deux plaques.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Intercalaire (I) phonique comprenant une première couche (1) réalisée dans un premier matériau et une seconde couche (2),
Caractérisé en ce que la seconde couche comprend des moyens amortisseurs (20) comprenant au moins une pastille (21 ) réalisée dans un second matériau différent du premier matériau.
2. Intercalaire selon la revendication précédente, dans lequel la première couche (1) comprend une feuille (10) ou un feuillet de feuilles (11 ).
3. Intercalaire selon la revendication 2, dans lequel ladite première couche (1 ) comprend au moins un trou (12) permettant à ladite pastille de s’y insérer.
4. Intercalaire selon la revendication précédente, dans lequel le trou est traversant pour une première couche (1 ) comprenant une feuille (10) ou un feuillet de feuilles (11 ), ou borgne pour une première couche (1 ) comprenant un feuillet de feuilles (11 ).
5. Intercalaire selon l’une des revendications 3 à 4, dans lequel la seconde couche (2) comprend une pluralité de pastilles (21 ), ladite première couche comprenant un nombre de trous égal au nombre de pastilles pour que chaque pastille s’insère dans un trou.
6. intercalaire selon la revendication précédente, dans lequel les pastilles (21 ) formant la seconde couche sont reliées les unes aux autres par des attaches (22) pour former un réseau.
7. intercalaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pastilles sont hétérogènes en dimensions avec un diamètre variant de 10 à 50mm.
8. intercalaire selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les pastilles (21 ) sont écartées les unes des autres d’une longueur de 0 à 40mm.
9. intercalaire selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les pastilles (21 ) représentent au moins 30% de la surface de l’intercalaire.
10. intercalaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second matériau est choisi dans la liste comprenant : les métaux ou un de leur alliage ou oxyde, les céramiques, les matériaux organiques type bois, les matériaux du type minéral comme un verre, de la roche.
11. intercalaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier matériau est un pastique du type polymère, de préférence un polyvinylbutyral (PVB) ou un textile tissé ou non tissé à base de fibres naturelles ou synthétique comme du chanvre ou lin ou un textile à base de fibres de verre.
12. Panneau (P) d’isolation comprenant au moins un premier substrat (S), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un intercalaire (I) selon l’une des revendications précédentes agencé sur ledit substrat.
13. Panneau d’isolation selon la revendication précédente, comprenant un second substrat, le premier et le second substrat formant ledit panneau.
14. Panneau d’isolation selon la revendication précédente, comprenant un second substrat, ledit intercalaire étant agencé pour solidariser le premier substrat avec le second substrat.
15. panneau selon l’une des revendication 12 à 14, dans lequel chaque substrat est une feuille de verre.
16. panneau selon l’une des revendication 12 à 14, dans lequel chaque substrat est une plaque de type plâtre ou contreplaqué.
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