FR3002258A1 - SEALING PLUG FOR ELECTRIC CABLE AGAINST AIR INFILTRATION IN BUILDINGS AND METHOD FOR INSTALLING ELECTRICAL CABLE - Google Patents
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Abstract
Bouchon d'étanchéité (1) pour prévenir les infiltrations d'air par une entrée ou sortie de câble électrique à travers une enveloppe thermique extérieure de bâtiment , le bouchon (1) étant tubulaire, agencé pour traverser l'enveloppe, pourvu , du côté extérieur, d'une membrane d'obturation et d'étanchéité transperçable (14) et le bouchon (1) étant en un matériau souple (5). Le bouchon (1) a une paroi externe (19) comportant des ailettes radiales (23, 25) de différents diamètres et différentes épaisseurs.Sealing plug (1) for preventing air infiltration through an electrical cable entry or exit through an outer building thermal envelope, the plug (1) being tubular, arranged to pass through the envelope, provided, on the side outer, a sealing diaphragm and sealing pierceable (14) and the plug (1) being of a flexible material (5). The plug (1) has an outer wall (19) having radial fins (23, 25) of different diameters and thicknesses.
Description
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.The field of the invention is related to the problem of the infiltration of air into buildings through the entrances and exits of buildings. cables and tubes and other electrical conduits in the outer thermal envelopes of such buildings.
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.Today's interest in the energy efficiency of buildings and, more generally, so-called green buildings, is no longer worthy of note. The share of electrical equipment in the infiltrations of air in buildings is very important. The cause is the incomplete or defective application of materials and other devices intended to seal around cables and conduits, not to mention their relatively short life. Foam, because of its lack of adhesion, does not provide a good seal, especially on composite materials. Adhesive tapes are long to lay, just like the flush-mounted boxes. The qualities of installers also come into play.
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.If you consider an electrical cable running through a wall inside a duct, the watertightness should be ensured: a) at both the inside and outside ends of the duct, b) inside the duct, c) between the wall and the 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.To fix ideas, here called duct tube in which extends an electric cable, moreover sheathed for insulation, and which is irremovable in the envelopes, walls and walls, the sheathed electrical cable can be drawn out of his conduit to be replaced. For the interior of the conduit, it has been proposed to use flexible plugs, but they are exclusively dedicated to this application. Silicone and foam can be used around the duct, but these solutions are increasingly rejected by accreditation bodies.
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.For any new building construction in Europe, a waterproofness or infiltrometry test must be carried out from now on. Under these conditions, the applicant has sought a universal solution, that is to say that one can apply for both of the three seals (a, b, c) above, and this is how she proposes her invention. The invention therefore relates first of all to a sealing plug for preventing air infiltration by an entry or exit of an electrical cable through an outer building thermal envelope, the plug being tubular, arranged to pass through the outer casing provided with a pierceable sealing and sealing membrane and the plug being of flexible material. The plug is intended to be introduced into a hole drilled through the outer thermal envelope of the building. The plug is tubular with a central bore through, for the reception of a conduit or an electrical cable, its outer wall coming to marry the wall of the hole drilled through the outer thermal envelope of the building. The stopper is made of a flexible material because the ducts are not rectilinear, the stopper can perfectly adapt to passage holes of different diameters, even if a plurality of stoppers can be envisaged, each only for a certain range of hole diameters, without this also affecting the universal nature of the plug, and a passage hole is not necessarily clean. The plug has an outer sealing membrane which can be pierced by a cable or an electrical conduit threaded into the plug.
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.Note that the plug can obviously receive one or more electric cables. In a preferred embodiment of the sealing plug of the invention, its outer wall is moved to adapt even better to the diameter and the surface condition of the wall of the through hole into which it is to be introduced.
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.More preferably still, the outer wall of the sealing plug comprises radial fins respectively of different diameters and different thicknesses. These radial fins ensure the cooperation between the outer wall of the sealing plug and the wall of the through hole into which it is to be introduced. The cap thus adheres to the wall of the hole. In addition, the plug can easily extend through two separate portions of building exterior thermal envelope. There is therefore no loss of sealing material as was the case when it was injected with a gun.
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.Advantageously, the sealing plug of the invention comprises at least one outer collar sealing and bearing against the outer thermal envelope in which the plug is intended to be introduced. The invention also relates to a method of laying at least one electrical cable through an outer building thermal envelope to prevent air infiltration through the passage of the cable through the envelope, wherein: passage hole in the casing, 2) a cable duct is threaded, or even the cable alone, into the passage hole, 3) the cable is threaded into a sealing plug of the invention and its membrane is drilled. 4) the conduit is inserted into the plug, 5) the sealing plug is pushed into the passage hole and 6) the cable is correctly positioned for the electrical application in question. When the cable extends inside a conduit, the conduit may abut inside the plug, the sealing diaphragm then being pierced by the cable which passes through the plug, but there may be circumstances where it is the conduit which, after piercing the membrane through the plug with the electrical cable inside, in the case where, for example, the electrical application is removed from the building envelope.
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.The invention will be better understood on reading the following description of several embodiments of the sealing plug, with reference to the drawing in the appendix, in which: - Figure 1 is a perspective view and with a snatch of an enve external thermal building envelope illustrating the application of the invention; - Figure 2 is an axial sectional view of a first embodiment of the plug of the invention; - Figure 3 is a view of a detail of the plug of Figure 2 on a larger scale; FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of the plug of the invention, and FIG. 5 is a sectional view of the plug of FIG. 4 in its state of use.
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.Referring to Figure 1, the sealing plug 1 is intended to prevent air infiltration inside a building due to the electrical connection of a wall 2 attached to the outside of the building. external thermal envelope 3 of the building, connection made here with a series of electrical cables 4 which extend inside a conduit 5 and come from an electrical panel, not shown. There could have been only one cable. The envelope 3 comprises, from the inside to the outside, a panel 6 made of friable material covering a service space 7 in which the duct 5 is located, an interior insulation panel 8, forming the service space with the panel 6, a wall 9 of hard material, here made of concrete against which the panel 8 has been placed, and an outer insulation panel 10, placed against the wall 9. In the case shown, a coating 11 of the external facade, spaced from the panel 10, complete the envelope 3 for essentially aesthetic purposes. The sealing plug 1 extends through the casing 3, from the inner insulation panel 8 to the outer insulation panel 11. The panel 6 and the coating 11 have been placed after introduction of the duct 5 into the plug 1 and passage of the cables 4 through the plug and the facade covering 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.With reference to FIG. 2, the sealing plug 1 is a tubular element, of axis 12 and which comprises, on the outside, a flange 13 for sealing and supporting. In this case, the flange 13, which is here a double flange, is in abutment against the outer face 17 of the outer insulation panel 10. The flange 13 is closed at its center by a perforable waterproofing membrane 14. After having drilled through holes 30 in the various panels 8, 9, 10 of the casing 3, holes naturally in the extension of each other, it was then threaded the duct 5, see the cables (4), before to thread the cables 4 into the stopper 1 until they perforate the sealing membrane 14 of the stopper 1. Then the duct 5 is threaded into the stopper 1 until the duct 5 bears against an annular inner shoulder 16 of the plug, close to the flange 13, as shown in Figure 2. In this figure, the cables 4 have not been shown. Then, the sealing plug 1 was pushed into the through-holes 30 from the outside and the cables 4 were pulled out of the conduit 5 of the appropriate length, by pulling or pushing them, in order to be able to make the connection. of the wall 2, that is to say the electrical application concerned.
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.In other words, the cables 4 were correctly positioned in the plug 1. Finally, the plug 1 was pushed back against the panel 11 until the flange 13 came to bear against the face 17 of this panel 11 In other words, the plug 1 has been correctly positioned in the envelope 3. The plug 1 is made of a flexible material. It can be an elastomer, a thermoplastic, a silicone, a rubber / EPDM. The cap can be made by injection into a mold. The inner wall 18 and the outer wall 19 of the plug 1 are moved. In the present case, and more particularly, the inner wall has small radial ribs 20. In the case where the cable duct 5 has an outer wall with grooves 21 and alternating radial ribs 22, as is the case in this case. species (Figure 3), the radial ribs 20 of the plug can become embedded in the radial grooves 21 of the duct and provide sealing between the plug and the duct. This is the seal b) mentioned above. The outer wall 19 of the sealing plug 1 comprises radial fins of different diameters and different thicknesses. For reasons of molding, the fins of the same type are evenly distributed along the plug. With reference to FIGS. 2 and 3, the stopper 1 thus has large, thin fins 23, on the side of which has been attached a small annular skirt 24 of smaller diameter. The plug has small fins 25 which are even thinner and of relatively small diameter. Between the two, have been reported pairs of thick ribs 26 of small diameter and asymmetrical spaced apart from each other by a groove 27. All these fins and radial ribs provide cooperation between the outer wall 19 of the plug 1 and the wall 28 of the hole or passage holes in which it was introduced. This is the sealing c) mentioned above. As for the seal a) also mentioned above, it is provided by the closing diaphragm only pierced by the cables or the electrical connection conduit.
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.It will be noted that, by applying the flange 13 against the envelope 3 of the building, a sealing portion c) defined above is provided. In the embodiment 100 of the sealing plug of the invention of Figures 4 and 5, on which elements similar to those of the plug 1 of Figures 2 and 3 have the same references but with the index of the hundred , the plug extends beyond the flange 113 so that it can also be anchored in a facade cladding panel 11 by an extension 129. In the example considered, the external wall of the extension 129 is also excited but not by fins, but by notching ribs 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 9.5It will be noted, with reference to FIG. 5, that the seal between the stopper 1 and the casing 3 is effected thanks to the radial fins 123, 125 of the stopper 1, at the central clearance 131 of the collar 113 bearing against the outer edge 132 of the through hole in the wall of hard material 9 of the casing 3 and also to the peripheral and additional sealing washer 133 also bearing against the outer face 134 of the wall 9.5
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