LU82560A1 - THERMAL-INSULATING WEAPON ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF - Google Patents
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Description
i 2i 2
La présente invention est relative à un élément armé thermo-isolant destiné en particulier à former un panneau de toiture.The present invention relates to a reinforced heat-insulating element intended in particular to form a roofing panel.
Le but de la présente invention est de proposer un élément armé thermo-isolant à usage multiple dans la construction tel que panneau de toiture, panneau de sous-toiture industriel , paroi pour application préfabriquée, coffrage perdu pour dalle d’étage, etc.The aim of the present invention is to propose a reinforced thermo-insulating element for multiple use in construction such as roofing panel, industrial sub-roofing panel, wall for prefabricated application, lost formwork for floor slab, etc.
Parmi les applications susdites, surtout l'utilisation en tant que panneau de toiture présente un intérêt tout particulier.Among the aforementioned applications, especially the use as a roof panel is of particular interest.
En effet, l'élément armé thermo-isolant présente,pour cette application spécifique, des avantages considérables par rapport aux panneaux de toiture connus jusqu'à présent.Indeed, the reinforced thermal insulating element has, for this specific application, considerable advantages compared to the roof panels known up to now.
Cet élément permet de réduire considérablement la main d'oeuvre de charpente, tout en assurant, grâce à sa facilité de pose, une finition parfaite indépendante de la qualité de la main d'oeuvre.This element makes it possible to considerably reduce the structural labor, while ensuring, thanks to its ease of installation, a perfect finish independent of the quality of the labor.
A cet effet, suivant l'invention, l'élément thermo-isolant comprend une plaque en matière thermoisolante, notamment en mousse de polyuréthane, contenant une armature faisant saillie sur au moins une des faces de la plaque.To this end, according to the invention, the heat-insulating element comprises a plate of heat-insulating material, in particular of polyurethane foam, containing a frame projecting from at least one of the faces of the plate.
Dans le cas d'un panneau de toiture, les parties de l'armature faisant saillie forment des moyens pour la fixation des tuiles, ardoises ou analogues.In the case of a roofing panel, the protruding parts of the frame form means for fixing the tiles, slates or the like.
* Avantageusement, l’armature est formée ;; par un treillis, notamment un treillis métallique.* Advantageously, the frame is formed ;; by a trellis, in particular a metallic trellis.
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Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le treillis présen- l / te des barres longitudinales ayant une allure ondulée, .According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the trellis has longitudinal bars having a wavy appearance,.
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3 . -V" i'i - · Ÿ s'étendant suivant des plans sensiblement parallèles, et des barres transversales droites sensiblement perpendiculaires à ces plans.3. -V "i'i - · Ÿ extending along substantially parallel planes, and straight transverse bars substantially perpendicular to these planes.
L'invention concerne également un procédé particulier pour la fabrication de l'élément armé thermo-isolant précité.The invention also relates to a particular method for manufacturing the aforementioned heat-insulating reinforced element.
Ce procédé est caractérisé par le fait que, dans une couche de polymères obtenue à partir d'un réactif liquide gui, durant une phase d'expansion, forme * une mousse, on introduit, vers la fin de cette phase d'ex pansion, une armature, de manière à obtenir une pénétration partielle de cette dernière dans la mousse et à réaliser une cohésion suffisante du complexe armature-mousse, tout en permettant de maintenir une partie saillante de l'armature par rapport à la couche de polymères après solidification de la mousse.This process is characterized by the fact that, in a layer of polymers obtained from a liquid reagent which, during an expansion phase, forms a foam, we introduce, towards the end of this expansion phase, an armature, so as to obtain a partial penetration of the latter into the foam and to achieve sufficient cohesion of the armature-foam complex, while making it possible to maintain a projecting part of the armature relative to the layer of polymers after solidification of the foam.
Suivant une forme de réalisation préférentielle du procédé suivant l'invention, on produit une bande continue de mousse de polymère, à partir des réactifs liquides susdits sur un convoyeur animé d'un mouvement sensiblement continu et on introduit l'armature dans la mousse vers la fin de la phase d'expansion en la déroulant en continu au-dessus de ladite bande à une vitesse sensiblement analogue à celle du convoyeur et dans le même sens . que ce dernier, de manière à faire pénétrer cette armature partiellement dans la mousse formée au fur et à mesure de l'avancement de la bande.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a continuous strip of polymer foam is produced from the above-mentioned liquid reagents on a conveyor driven in a substantially continuous movement and the reinforcement is introduced into the foam towards the end of the expansion phase by unrolling it continuously above said strip at a speed substantially similar to that of the conveyor and in the same direction. as the latter, so as to penetrate this frame partially into the foam formed as the strip advances.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, de quelques formes de réalisation de l'élément armé thermo-isolant suivant l'invention et du procédé de fabrication de celui-ci.Other details and particularities of the invention will emerge from the description given below, by way of nonlimiting example, of some embodiments of the heat-insulating reinforced element according to the invention and of the method of manufacturing this one.
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La figure 1 est une vue en perspective d’un élément armé thermo-isolant formant un élément de toiture placé sur des chevrons.Figure 1 is a perspective view of a reinforced heat-insulating element forming a roofing element placed on rafters.
La figure 2 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 1.FIG. 2 is a longitudinal section, on a larger scale, of a detail in FIG. 1.
La figure 3 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un élément armé thermo-isolant formant panneau de toiture.Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a heat-insulating reinforced element forming a roof panel.
" ' - La figure 4 concerne une disposition dif férente de la variante suivant la figure 3 comme élément de toiture."'- Figure 4 relates to a different arrangement of the variant according to Figure 3 as a roof element.
La figure 5 est une vue en détail de la figure 4.FIG. 5 is a detailed view of FIG. 4.
La figure 6 concerne une vue en perspective d'une autre façon encore d'utiliser l'élément suivant la figure 3 comme panneau de toiture.Figure 6 relates to a perspective view of yet another way of using the element according to Figure 3 as a roofing panel.
La figure 7 est une vue en élévation et en coupe longitudinale montrant schématiquement une forme de réalisation particulière du procédé de fabrication d'un élément armé thermo-isolant.Figure 7 is an elevational view in longitudinal section schematically showing a particular embodiment of the method of manufacturing a reinforced thermal insulating element.
Dans les différentes figures les mêmes chiffres de référence désignent des organes analogues ou identiques.In the various figures, the same reference numerals designate analogous or identical members.
Quoique la présente invention ne soit pas limitée à un élément armé thermo-isolant appliqué comme |! | * panneau de toiture et concerne un élément pouvant être j! utilisé pour d'autres applications, comme déjà signalé ci- Γ **Although the present invention is not limited to a reinforced thermal insulating element applied as |! | * roof panel and concerns an element that can be j! used for other applications, as already mentioned below Γ **
SIIF
I dessus, la présente description sera cependant essentiel-I above, the present description will however be essential-
Ilement dirigée vers cette application particulière.It is directed towards this particular application.
C'est ainsi que dans les figures 1 à 6, différentes formes de réalisation de l'élément armé thermo-^ i ψ L· 5 κ· isolant ont été représentées comme panneaux'de recouvrement de toits"inclinés.Thus, in FIGS. 1 to 6, various embodiments of the thermo-reinforced armored element have been shown as panels for covering inclined roofs.
La figure 1 montre un élément thermo-isolant comprenant une plaque en matière isolante 1 , notamment en mousse de polyuréthane, contenant une armature 2 qui présente une partie saillante 3 sur la face 4 de cette plaque.FIG. 1 shows a heat-insulating element comprising a plate made of insulating material 1, in particular made of polyurethane foam, containing a frame 2 which has a projecting part 3 on the face 4 of this plate.
Cette armature a une allure en forme d'ondulation dont les crêtes 5 font saillie par rapport à la plaque 1 du cOté de la face 4.This reinforcement has a wave-like appearance, the crests 5 of which protrude relative to the plate 1 on the side of the face 4.
L'armature 2 est formée par un treillis, tel qu'un treillis métallique galvanisé ou plastifié^présentant des barres longitudinales 6 ayant cette allure ondulée et s'étendant dans des plans sensiblement parallèles à des distances constantes l'une de l'autre, ces barres pliées 6 étant reliées entre elles par des barres transversales droites 7 s'étendant sensiblement perpendiculairement à ces plans parallèles.The frame 2 is formed by a trellis, such as a galvanized or plasticized metallic trellis ^ having longitudinal bars 6 having this wavy appearance and extending in planes substantially parallel at constant distances from each other, these folded bars 6 being interconnected by straight transverse bars 7 extending substantially perpendicular to these parallel planes.
Au moins les barres transversales 7' situées en dehors de la plaque 1 et les plus écartées de celle-ci, c.à d. se trouvant aux crêtes 5 des ondulations, sont fixées sur les barres 6 du côté extérieur de ces dernières, c.à d. opposé par rapport à la plaque 1.At least the transverse bars 7 ′ located outside of the plate 1 and the most spaced from the latter, ie. located at the crests 5 of the corrugations, are fixed to the bars 6 on the outside of the latter, ie. opposite to plate 1.
Dans la forme de réalisation montrée aux 1 figures 1 et 2, les ondulations présentent une forme de dents de scie identique de manière à ce que les axes des barres 7' fixés sur les crêtes 5 de ces dents de scie s'étendent dans un plan 8 parallèle à la plaque 1.In the embodiment shown in 1 Figures 1 and 2, the corrugations have an identical sawtooth shape so that the axes of the bars 7 'fixed on the ridges 5 of these saw teeth extend in a plane 8 parallel to plate 1.
Ces barres 7' forment des organes d'appui et de fixation ou d'accrochage pour des tuiles 14,ardoises / ou analogues destinées à couvrir le toit. / r (/ jr 6These bars 7 'form support and fixing or attachment members for tiles 14, slates / or the like intended to cover the roof. / r (/ jr 6
La plague 1 repose directement sur des chevrons 9 de la charpente du toit, tandis que les barres 7‘ font office de lattes à pannes des· charpentes traditionnelles .The plague 1 rests directly on rafters 9 of the roof frame, while the bars 7 ‘act as purlins of traditional frames.
Avantageusement, la face de la plaque 1 opposée à celle présentant la partie saillante de l'armature 2 présente un revêtement 10 formé par exemple par une feuille d'aluminium doublée de papier afin de pouvoir réfléchir la chaleur. Si cette face est visible, elle peut présenter un aspect décoratif ou encore être formée d'une plaque rigide de finition.Advantageously, the face of the plate 1 opposite to that having the projecting part of the frame 2 has a coating 10 formed for example by an aluminum foil lined with paper so as to be able to reflect the heat. If this face is visible, it may have a decorative appearance or even be formed of a rigid finishing plate.
Par ailleurs, un film de protection 11 peut s'étendre au moins sur la face de Ja plaque 1 par rapport à laquelle l'armature 2 fait saillie, c.à d. opposée à celle présentant le revêtement 10. Ce film s'étend de préférence également sur l'armature saillante pour servir de protection contre la corrosion.Furthermore, a protective film 11 can extend at least over the face of the plate 1 with respect to which the armature 2 projects, ie. opposite to that having the coating 10. This film preferably also extends over the projecting reinforcement to serve as protection against corrosion.
La figure 3 concerne une autre forme de réalisation de l'élément armé thermo-isolant suivant l'invention et se distingue par rapport à celle représentée aux figures 1 et 2 par la forme de pliage du treillis . constituant l'armature 2.Figure 3 relates to another embodiment of the reinforced thermal insulating element according to the invention and differs from that shown in Figures 1 and 2 by the folding shape of the lattice. constituting the frame 2.
Ce treillis présente des zones 12 s'étendant dans le plan 8 susdit qui est sensiblement parallèle , à la plaque 1. Ces zones sont tenues à la distance voulue I - de la plaque 1 par des parties pliées 13 du treillis prévu | à des distances régulières et encastrées partiellementThis trellis has zones 12 extending in the above-mentioned plane 8 which is substantially parallel to the plate 1. These zones are kept at the desired distance I - from the plate 1 by folded parts 13 of the intended trellis | at regular and partially embedded distances
Idans la plaque 1.In plate 1.
Cette forme de réalisation présente l'avantage de pouvoir servir pour plusieurs tvpes de tuilles · ou d'ardoises. · 7 Y.This embodiment has the advantage of being able to serve for several types of tiles · or slates. · 7 Y.
Ainsi, si on place le panneau de toiture de manière à ce que les ondulations du treillis s'étendent dans le sens des chevrons 9, comme dans la figure 3, on peut, en principe, utiliser tout type d'ardoise et de tuile classique .Thus, if we place the roof panel so that the corrugations of the trellis extend in the direction of the rafters 9, as in Figure 3, we can, in principle, use any type of slate and conventional tile .
Par contre si, comme à la figure 4, on place le panneau de toiture suivant l'invention de manière à ce que les ondulations du treillis s'étendent dans le sens longitudinal de la faîtière, on peut utilise une tuile-canal 14, comme montré à la figure 4.On the other hand, if, as in FIG. 4, the roofing panel according to the invention is placed so that the undulations of the trellis extend in the longitudinal direction of the ridge, a tile-channel 14 can be used, as shown in figure 4.
Une autre possibilité encore qu'offre ce type de panneau est qu'il permet la fixation de lattes à pannes 16 au moyen de crochets 17 s'adaptant aux barres du treillis se situant dans les zones 12 de celui-ci.Yet another possibility offered by this type of panel is that it allows the fixing of purlin slats 16 by means of hooks 17 adapting to the bars of the trellis located in the zones 12 thereof.
Il y a encore lieu de remarquer que si les panneaux sont placés dans le sens montré aux figures 3 à 5, ceux-ci peuvent reposer directement sur les pannes 18, vu la bonne résistance à la flexion des panneaux dans le sens transversal aux ondes du treillis.It should also be noted that if the panels are placed in the direction shown in Figures 3 to 5, they can rest directly on the purlins 18, given the good resistance to bending of the panels in the transverse direction to the waves of the trellis.
Quoique les dimensions des panneaux de toiture suivant l'invention peuvent varier dans des limites relativement larges, il est toutefois important qu'ils puissent être manipulés sur la toiture par deux hommes, de sorte qu'avantageusement le poids d'un panneau de 6 à 7 m2 ne devrait pas excéder 40 kg.Although the dimensions of the roof panels according to the invention can vary within relatively wide limits, it is however important that they can be handled on the roof by two men, so that advantageously the weight of a panel from 6 to 7 m2 should not exceed 40 kg.
Pour ce qui concerne la rigidité, il faut qu'il puisse supporter une charge normale de couverture mais surtout la surcharge représenté par un homme porteur de tuiles, soit environ 120 kg répartis sur environ 4 dm2.With regard to rigidity, it must be able to support a normal load of cover but especially the overload represented by a man carrying tiles, that is to say approximately 120 kg distributed on approximately 4 dm2.
Un panneau de toiture armé de treillis / métallique suivant l'invention répondant aux exigences / / /// tf 8 yA roof panel reinforced with trellis / metal according to the invention meeting the requirements / / /// tf 8 y
TT
ci-dessus, du type treillis à dents de scie, présente les caractéristiques suivantes : - Treillis réalisé en fil de diamètre de 2 mm, maille théorique 50 mm., hauteur libre 40 mm., hauteur totale 50 mm., distance entre les crêtes 5+83 mm.above, of the sawtooth lattice type, has the following characteristics: - Lattice made of wire with a diameter of 2 mm, theoretical mesh 50 mm., free height 40 mm., total height 50 mm., distance between the crests 5 + 83 mm.
- Plaque thermo-isolante présentant une épaisseur de 40 mm. réalisée en mousse de polyuréthane dur.- Thermal insulation plate with a thickness of 40 mm. made of hard polyurethane foam.
- Dimensions du panneau: 1,20 m x 2,5 m.- Dimensions of the panel: 1.20 mx 2.5 m.
Comme déjà signalé ci-dessus, la présente invention concerne également un procédé particulier de fabrication de ces panneaux.As already indicated above, the present invention also relates to a particular method of manufacturing these panels.
Dans une couche de polymère obtenue à partir de réactifs liquides qui, dans le cas de plaques 1 en polyuréthane, sont essentiellement constitués de polyol et d'isocyanates et qui, durant une phase d'expansion forment une mousse, on introduit, vers la fin de cette phase d'expansion, une armature de manière à obtenir une pénétration partielle contrôlée de cette dernière dans la mousse sur une hauteur relativement constante et à réaliser une cohésion suffisante du complexe armature-mousse* tout en permettant de maintenir une partie saillante 3 de ; l'armature 2 par rapport à la couche de polymère 1 après I solidification de la mousse sous forme d'une plaque 1.In a polymer layer obtained from liquid reagents which, in the case of polyurethane plates 1, consist essentially of polyol and isocyanates and which, during an expansion phase form a foam, are introduced, towards the end of this expansion phase, a reinforcement so as to obtain a controlled partial penetration of the latter into the foam over a relatively constant height and to achieve sufficient cohesion of the reinforcement-foam complex * while making it possible to maintain a projecting part 3 of ; the reinforcement 2 relative to the polymer layer 1 after I solidification of the foam in the form of a plate 1.
Quoique l'élément thermo-isolant armé suivant l'invention puisse être fabriqué aussi bien en ! ” discontinu qu'en continu, une préférence prononcée est l donnée au procédé en continu et, à cet égard, une forme ¥Although the reinforced thermal insulating element according to the invention can be manufactured as well in! ”Discontinuous that in continuous, a pronounced preference is given to the continuous process and, in this respect, a form ¥
Il de réalisation particulière de ce procédé en continu est I illustrée schématiquement par la figure 7.The particular embodiment of this continuous process is illustrated schematically in FIG. 7.
| Suivant ce procédé, on répand, au moyen | d'une tête de coulée 18, les réactifs liquides 19 sur une I Λ/ / \r.| According to this process, we spread, by | of a casting head 18, the liquid reactants 19 on an I Λ / / \ r.
9 feuille de papier Kraft 20, éventuellement recouverte extérieurement d'un film d'aluminium^ gui est déroulée à partir d’une bobine 21 au-dessus d'un convoyeur 22.9 sheet of Kraft paper 20, optionally covered externally with an aluminum film ^ mistletoe is unwound from a reel 21 above a conveyor 22.
La feuille 19 et le convoyeur 22 se déplacent sensiblement à la même vitesse dans le sens de la flèche 23.The sheet 19 and the conveyor 22 move at substantially the same speed in the direction of the arrow 23.
Au cours de cet avancement, les réactifs réagissent entre eux en s'expandant sous forme d'une mousse -24.During this advancement, the reagents react with each other by expanding in the form of a foam -24.
Vers la fin de la phase d'expansion, c.à d. au moment où la mousse a atteint approximativement sa hauteur finale, l'armature 2 est introduite dans la mousse sur une profondeur précalculée de manière à maintenir au-dessus de cette couche de mousse une partie saillante de l'armature.Towards the end of the expansion phase, i.e. when the foam has reached approximately its final height, the frame 2 is introduced into the foam to a precalculated depth so as to maintain above this layer of foam a projecting part of the frame.
L'armature est formée par un treillis continu qui a été plié préalablement et gui tourne autour d'un rouleau 30 monté au-dessus du convoyeur 22, à l'endroit où la phase d'expansion se termine. Ce rouleau tourne dans le sens de la flèche 31 à une vitesse circonférentielle analogue à la vitesse du convoyeur 22 de manière à faire pénétrer le treillis partiellement dans la mousse formée au fur et à mesure de son avancement sur le convoyeur 22.The frame is formed by a continuous trellis which has been folded beforehand and which turns around a roller 30 mounted above the conveyor 22, at the place where the expansion phase ends. This roller rotates in the direction of arrow 31 at a circumferential speed analogous to the speed of the conveyor 22 so as to make the mesh partially penetrate into the foam formed as it advances on the conveyor 22.
De cette façon, la surface de la mousse, dans laquelle pénètre le treillis, a subi un minimum de pertubation.In this way, the surface of the foam, into which the mesh penetrates, has undergone a minimum of disturbance.
Avantageusement, dans certains cas, il est important de former, du côté de la mousse présentant la partie de l'armature saillante 3, un film de protection sur la face apparente de la mousse. De plus, ce film peut/ 10 s'étendre sur cette partie saillante même de manière à former, p.e. une protection contre la corrosion.Advantageously, in certain cases, it is important to form, on the side of the foam having the part of the projecting frame 3, a protective film on the visible face of the foam. In addition, this film can extend over this projecting part even so as to form, for example, corrosion protection.
Ce film peut p.e. être appliqué après le durcissement de la mousse ou même après la coupe de ces bandes continues en des panneaux de dimensions prédéterminées. Ainsi, on pourrait éventuellement étendre ce film de protection sur les tranches de coupe de ces panneaux.This film can, for example, be applied after the foam has hardened or even after these continuous strips have been cut into panels of predetermined dimensions. Thus, one could possibly extend this protective film on the cutting edges of these panels.
La feuille 20 pourrait, pour certaines applications, être remplacée par une plaque rigide présentant p.e. des propriétés anti-feu, telle qu'une plaque de gypse.The sheet 20 could, for certain applications, be replaced by a rigid plate having, for example, fire-fighting properties, such as a gypsum plate.
Comme déjà signalé ci-dessus, la présente invention ne se limite pas à un élément armé thermo-isolant destiné à être utilisé comme panneau de toiture.As already indicated above, the present invention is not limited to a reinforced heat-insulating element intended to be used as a roofing panel.
En effet, cet élément pourrait p.e. être utilisé comme sous-toiture industrielle en suspendant les panneaux au moyen de la partie saillante 3 de l'armature 2Indeed, this element could, for example, be used as an industrial roofing by hanging the panels by means of the projecting part 3 of the frame 2
Ien dessous d'une charpente.Below a frame.
Une autre application est celle comme paroi pour habitations préfabriquées ou le treillis assurerait à la fois la rigidité et l'armature d'un enduit de parement.Another application is that as a wall for prefabricated dwellings where the trellis would provide both the rigidity and the reinforcement of a facing plaster.
Enfin, cet élément armé thermo-isolant convient également parfaitement pour dalle d'étage.- dans laquelle le treillis fait partie de l'armature de la dalle ou d'une chappe.Finally, this reinforced thermo-insulating element is also perfectly suited for a floor slab - in which the trellis is part of the reinforcement of the slab or of a screed.
Il est bien entendu que l'invention n'est ! pas limitée à ces diverses formes de réalisation et que | bien des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet, aussi bien pour ce qui concert I ne la forme et les dimensions de l'armature que pour ce / ! / /It is understood that the invention is not! not limited to these various embodiments and that | many variants could be envisaged without departing from the scope of this patent, both for what I do the shape and dimensions of the frame for this /! / /
Lj/" ^ / t 11 gui concerne le procédé de fabrication de ces éléments armés thermo-isolants et la nature de la matière thermoisolante utilisée. Cette dernière peut être constituée de mousse de polyuréthane, comme déjà signalé ci-dessus,y de mousse de polyisocyanurate, etc. Z / Z / 7 ! .Lj / "^ / t 11 mistletoe relates to the manufacturing process of these reinforced heat-insulating elements and the nature of the heat-insulating material used. The latter can be made of polyurethane foam, as already mentioned above, including polyisocyanurate, etc. Z / Z / 7!.
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