<EMI ID=1.1>
La présente invention concerne des perfectionnements aux panneaux modulaires de construction. Plus parti-
<EMI ID=2.1>
présentent un réseau de fils tridimensionnel dans lequel
est disposé un coeur isolant composite constitué par des
éléments isolants insérés à l'intérieur du réseau et par
un liant fixant les éléments insérés en position déterminée au sein du réseau.
La Demanderesse a décrit dans ses brevets des
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de construction modulaire en mousse renforcé et les procédés de fabrication, d'un. panneau de ce genre, respectivement.
Le panneau est un élément composite de réseau de fils soudés tridimensionnel et d'un coeur isolant défini par une certaine quantité de matière moussée cellulaire et durcie dans le réseau. pour relier les éléments d'entretoises qui traversent l'intérieur du réseau. Les éléments d'entretoises relient entre eux et renforcent les éléments de fils définissant les deux surfaces principales espacées du réseau.
Des panneaux conformes aux descriptions de ces brevets ont été approuvés pour leur application lors de la Conférence Internationale des Officiels du Bâtiment, Pasadena (Californie Rapport n[deg.] 2440, comme panneaux structurels et non structurels pour les murs et les toitures des constructions industrielles et résidentielles. Ces panneaux se caractérisent par leur faible poids, leurs bonnes propriétés isolantes
à la chaleur, à l'humidité et aux bruits, leur aptitude
à être facilement montés, leur compatibilité avec les techniques classiques de construction et leur résistance.
La résistance de ces panneaux de la technique antérieure
est due en partie à la liaison intime entre le coeur des panneaux moussés sur place et les éléments d'entretoises
du réseau de fils.
Cependant,pour de nombreuses applications, on a trouvé que les panneaux fabriqués conformément au brevet
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exigences d'application qu'ils ne peuvent être un remplaçant pratique à d'autres matières de construction plus classiques. Par exemple, dans les zones chaudes ou tropicales, alors que la structure n'a pas à être dessinée pour supporter des charges de neige ou analogues, ces panneaux de la technique antérieure sont trop résistants et plus isolants qu'il. n'est nécessaire. De même, dans certains cas, en particulier dans le cas du marché étranger et d'uti-
<EMI ID=5.1>
propriés peuvent exister qui sont également bons ou mieux appropriés à l'application particulière que les matières alvéolaires envisagées dans les brevets antérieurs de la Demanderesse, et qui peuvent être économiquement plus intéressants. En raison de ces facteurs, un besoin existe d'avoir des panneaux de construction modulaires qui présentent les avantages généraux des panneaux antérieurs de la Demanderesse ces avantages provenant pour une large part du réseau de fils, mais qui comporte des coeurs isolants différents de ceux qu'on rencontre dans les panneaux fabriqués conformément aux brevets antérieurs précités.
La satisfaction de ce besoin renforce l'utilité et l'application des panneaux antérieurs et rend l'application de techniques de construction perfectionnées dans de nombreuses régions géographiques et fonctionnelles, là où. les panneaux précédents ne peuvent pas être ou ne sont pas utilisés au mieux.
La présente invention satisfait au besoin précédemment décrit en fournissant des perfectionnements aux panneaux de construction modulaires renforcés par un réseau de fils soudés. Les présents panneaux possèdent tous les avantages qu'on trouve dans les panneaux antérieurs de la Demanderesse, en raison de la présence en leur sein du réseau. Cependant, les présents panneaux comportent des éléments de coeur isolant et des matières qui peuvent différer de ceux des panneaux antérieurs, pour s'adapter à des applications particulières ou pour profiter de situations d'économie et de fourniture particulières. Les présents panneaux sont légers, robustes, simples à utiliser
en construction, efficaces et économiques.
La présente invention fournit un panneau de construction modulaire préfabriqué qui comporte comme composant principal un réseau tridimensionnel de fils, fabriqué à l'aide d'une pluralité d'éléments métalliques allongés minces. Ces éléments sont disposés de façon à définir une paire de surfaces de réseau principales espacées pratiquement parallèles et des surfaces latérales et de bout de réseau. Les éléments métalliques comportent une pluralité d'éléments d'entretoises qui traversent l'intérieur du réseau et relient entre elles les surfaces principales du réseau. Les éléments d'entretoises et autres éléments du réseau sont disposés de façon à définir une pluralité
de passages au sein du réseau qui s'ouvrent au moins pour une de leurs extrémités sur les surfaces latérales du ré-
<EMI ID=6.1>
à l'autre etd'une extrémité à l'autre du réseau. La matière de remplissage comporte une pluralité d'éléments isolants qui sont disposés dans les passages du réseau à travers
les extrémités ouvertes des passages pour être placés complètement au sein du réseau, Un liant relie entre eux les
<EMI ID=7.1>
ment les éléments d'entretoises, pour fixer en position
les éléments isolants dans le réseau.
Les caractéristiques sus-indiquées et d'autxes de la présente invention seront plus amplement exposées dans
la description suivante de certaines formes de mise en oeuvre actuellement préférées de la présente invention, description qui est présentée en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 représente une vue en perspective d'une portion de panneau selon la présente invention; la figure 2 est une coupe prise selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe prise selon la ligne 3-3 de la figure 2;
la figura 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 mais d'un autre panneau; la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un autre panneau, et la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un autre panneau.
Comme le représente la figure 1, les composants principaux d'un panneau de construction 10 sont un réseau 11 et un coeur 12 d'une matière de remplissage isolante disposée au sein du réseau. Le réseau est défini par une
<EMI ID=8.1>
reaux minces. De façon commode, le réseau peut être fabriqué avec des éléments définis par un fil dont la dimension est de 4,3 x 1, 5 mm environ et de préférence des éléments de réseau qui sont définis par un fil de 1, 9 mm de diamètre. On utilise de préférence la même dimension de fil pour la totalité du réseau 11, mais il entre dans le
<EMI ID=9.1>
définir un groupe des éléments du réseau peuvent être d'une dimension différente, (dans la gamme préférée indiquée cidessus) de celle des éléments définissant les groupes restants et différents des éléments au sein du réseau,
Le réseau comporte une pluralité d'éléments longitudinaux 13, espacés parallèlement sur le dessus, désignés par commodité "armature supérieure". Une pluralité correspondante d'éléments longitudinaux inférieurs espacés
<EMI ID=10.1>
éléments d'armature supérieure 13 sont reliés entre eux par une pluralité d'éléments transversaux 15 espacés parallèlement et les éléments d'armature inférieure 14 sont reliés entre eux par une pluralité correspondante d'éléments
<EMI ID=11.1>
transversaux correspondants définissent une surface principale supérieure du panneau 10. De façon similaire, l'armature inférieure et ses éléments transversaux définissent une surface principale inférieure du réseau. Ces surfaces principales sont espacées pratiquement en relation de parallélisme par une pluralité d'éléments d'entretoises 17 qui traversent l'intérieur du réseau et relient entre elles les surfaces principales du réseau.
Comme le montre très nettement la figure 1, on préfère que les armatures supérieure et inférieure soient disposées en paires d'éléments, un élément d'armature supérieur 13 et un élément d'armature inférieure 14 sont disposés en alignement espacé parallèlement l'un par rapport à l'autre. Les éléments d'entretoises 17 relient de préférence entre eux les éléments d'armatures inférieure et supérieure de chaque paire alignée plutôt que de relier entre les éléments transversaux 15 et 16. En conséquence, une pluralité de passages parallèles 18 sont définis à l'intérieur du réseau 11 entre les surfaces principales du réseau et entre les paires adjacentes d'éléments d'armatures reliées par les éléments d'entretoises. Chaque passage 18 est ouvert au moins pour l'une des extrémités sur l'une
des surfaces latérales du réseau. De préférence, les passages s'étendent dans le sens de la longueur du réseau et s'ouvrent à leurs extrémités opposées, sur les surfaces
de bout du réseau.
Selon un réseau préféré, les éléments d'armature 13,
14, 15 et 16 sont espacés l'un de l'autre sur des centres à 50 mm dans leurs groupes respectifs. De même, on préfère
<EMI ID=12.1>
rieure soient espacés l'un de l'autre sur des centres de
50 mm. En conséquence, le réseau 11 est organisé sur un module cubique de 50 mm et on le fabrique commodément en
<EMI ID=13.1>
longueur variant dans cette gamme par portions de 50 mm.
On appréciera toutefois que l'on peut utiliser un espacement différent des éléments du réseau 11 à volonté, et qu'on peut fabriquer le réseau avec des valeurs nominales différentes pour la largeur et la longueur, le tout sans s'écarter du cadre de la présente invention.
<EMI ID=14.1>
son élément correspondant 14 de l'armature inférieure et les éléments d'entretoises qui les relient entre eux dé-
<EMI ID=15.1>
raison de l'espacement de 50 mm indiqué ci-dessus séparant
<EMI ID=16.1>
est évident que les sections d'armature sont espacées entre
<EMI ID=17.1>
en travers de la largeur du réseau 11. Chaque passage 18 longitudinal à travers le réseau 11 est défini entre une <EMI ID=18.1>
Les figures 2 et 4 illustrent respectivement deux styles différents de sections d'armature qu'on peut utiliser avec avantage dans le réseau d'un panneau selon la présente invention. La section d'armature 20 présentée à la figure 2 se caractérise en ce que les éléments d'entretoises 17, situés aux extrémités de la section d'armature sont disposés
en relation alternée convergente et divergente l'un par rapport à l'autre dans le sens de la longueur de la section d'armature. Ceci veut dire que l'un des éléments d'entretoises <EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
vers l'élément d'armature supérieur 13 et l'élément suivant d'entretoise sur la droite forme un angle de gauche à droite dirigé vers le bas depuis l'élément d'armature supérieur 13 vers l'élément d'armature inférieur 14 et ainsi de suite sur toute la longueur de section d'armature. A chaque extrémité de la section d'armature toutefois, il est prévu un élément d'entretoises final 22 et il est disposé perpen-
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
sente invention, il est préférable que les divers éléments définissant le réseau soient reliés entre eux par des soudures par résistance, bien qu'on puisse appliquer si on
le désire d'autres techniques de liaison entre eux. Lorsque les sections d'armature dans le réseau présentent la configuration présentée à la figure 2, selon laquelle les éléments d'entretoises 17 sont inclinés alternativement
les uns par rapport aux autres, il est préférable que les extrémités convergentes des éléments 17 d'entretoises soient en relation avec les éléments d'armature sur les faces opposées de et espacés de ceux qui sont alternés parmi les éléments transversaux associés à cet élément d'armature. Ceci veut dire que si une paire adjacente d'éléments d'entretoises 17 converge l'une vers l'autre sur l'élément d'armature supérieure 13, les extrémités inférieures de ces éléments d'armature seront alors en liaison avec l'élément d'armature supérieure en relation quelque peu espacée de
et sur les faces opposées d'un des éléments transversaux
<EMI ID=23.1>
inférieur 16 soit disposé directement en dessous de cet élément transversal supérieur. En se déplaçant selon la longueur de la section d'armature toutefois, l'élément
<EMI ID=24.1>
trémités divergentes d'une paire d'éléments d'entretoises qui ont leurs extrémités inférieures en relation avec l'élé-
<EMI ID=25.1>
opposées de l'élément transversal inférieur suivant 16.
La figure 4 illustre une autre section d'armature
23 utilisable dans un réseau pour un panneau selon la présente invention. Pour la section d'armature 23 toutefois, les éléments d'entretoises sont identifiés 17' pour les distinguer des éléments d'entretoises alternativement con-vergents et divergents de la section d'armature 20. Les éléments d'entretoises 17' sont tous disposés parallèlement, perpendiculaires aux éléments d'armatures inférieure et <EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
15 et 16 respectivement sont espacés l'un de l'autre sur des centres de 50 mm dans leurs groupes correspondants, les éléments d'entretoises 17' soient espacés sur des centres de 25 mm selon la longueur de chaque section d'armature 23. Pour des raisons pratiques, la configuration de la section d'armature 20 est préférable à la configuration de la section d'armature 23, puisque la section d'armature 20 exige l'utilisation d'une quantité moindre de réserve de fils de réseau que la section d'armature 23, pour définir un réseau de résistance comparable. Ceci veut dire que pour définir des réseaux avec des propriétés structurelles équivalentes, il faut utiliser une
<EMI ID=28.1>
les éléments d'entretoises 17' %le la section d'armature 23, relativement à celle nécessaire pour définir les éléments
<EMI ID=29.1> Que ce soit la section 20 ou 23 d'armature ou
<EMI ID=30.1>
pour la définition du .réseau d'un panneau selon la présente invention, il est préférable que les sections d'armature soient définies comme sous-assemblages de résaau, ces sousassemblages sont alors reliés entre eux par des éléments transversaux 15 et 16 par exemple, poux définir le réseau complet.
Lors de la fabrication du panneau 10, par exemple, il est préférable que le coeur isolant 12 soit monté au sein du réseau après que le réseau a été fabriqué. Le coeur du panneau selon la présente invention est composé d'une série d'éléments isolants séparés qui sont insérés dans
le réseau, un pour chaque passage 18 à travers les extrémités ouvertes des passages. On applique ensuite un liant approprié sur les éléments isolants insérés pour relier
les éléments isolants insérés à la structure du réseau,
ce qui fixe les éléments isolants selon la relation désirée les uns par rapport aux autres au sein du réseau.
Dans le panneau 10, le coeur 12 est défini par une pluralité de bandes de mousse de polystyrène 25, qui est mieux représenté sur la Fig. 3. Le polystyrène est moussé au préalable pour définir des bandes de longueur,
de largeur et épaisseur appropriées, ou bien les bandes 25 sont découpées dans une plaque de mousse de polystyrène de dimension appropriée avant l'insertion des bandée dans les passages 18 du réseau 11. Dans le panneau 10, chaque bande
25 présente une largeur qui a approximativement la valeur d'espacement entre les surfaces adjacentes des éléments d'entretoises des sections d'armature qui relient les faces opposées des passages 18. Les bandes 25 ont une épaisseur qui est sensiblement inférieure à l'espacement entre les faces supérieure et intérieure du..réseau Il. Par exemple, les bandes 25 peuvent avoir une largeur juste un peu
<EMI ID=31.1>
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<EMI ID=33.1>
sages 18 pour être disposées dans les passages parallèles et approximativement à mi-chemin entre les faces principales du réseau. Les bandes de mousse de polystyrène insérées sont gardées dans cette position tandis qu'on dispose le liant approprié 26, de préférence par pulvérisation sur une face au moins de la rangée des bandes 25. Le liant durcit pour fixer les bandes dans leurs positions prédéterminées dans le réseau 11. Dans le panneau 10, le liant de préférence est une mousse de pclyuréthane qu'on dépose à la surface supérieure de la rangée des bandes insérées 25 pour mousser sur place et arriver à l'état durci, ce qui lie les éléments isolants insérés aux portions adjacentes du réseau 11. Il est préférable que la couche de moussa 26 soit formée en une épaisseur qui est inférieure à l'espacement entre les surfaces supérieures pratiquement dans
le même plan que les éléments isolants 25 et la surface principale supérieure du réseau 11.
<EMI ID=34.1> coeur isolant pour un panneau selon la présente invention ne dépend pas de l'utilisation d'un type particulier de section d'armature dans le réseau du panneau. En conséquence, la figure 4 illustre un panneau 27 dans lequel son réseau 28 comporte des sections d'armature 23, mais dont le coeur est identique au coeur du panneau 10 illustré dans les figures 1, 2 et 3. La figure 6 est une vue fragmentaire en coupe transversale d'un autre panneau 30 selon la présente inven-tion. Le panneau 30 comporte un réseau 11 qui peut contenir des sections d'armature 20 ou 23 si on le désire. Le panneau 30 a un coeur isolant 31 qui est défini par des pièces allongées en mousse rigide 32, dont l'une est insérée dans chacun des passages 18 prévus dans le réseau. Chaque élément
isolant inséré 32 du panneau 30 présente une configuration
en section droite qui correspond étroitement à la configuration de section droite de chaque passage 18 de façon à remplir pratiquement le passage 18. Dans le cas du panneau 30, une couche 33 de liant est déposée sur les surfaces des éléments 32 qui regardent les faces principales opposées du réseau. Le liant 33 peut être fourni sous la forme d'un latex liquide ou d'une matière à base de latex, appliquée sur
les éléments isolants insérés pour durcir et produire ainsi
<EMI ID=35.1>
du réseau, notamment les éléments d'entretoises du réseau.
De préférence le coeur, comportant les éléments isolants insérés et l'agent liant, est disposé essentiellement totalement au sein du. réseau du panneau complété, et n'enrobe pas de façon importante les éléments du réseau définissant les surfaces principales et latérales du réseau.
<EMI ID=36.1>
est représenté à la figure 5 et comporte un réseau 11. Le
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<EMI ID=38.1>
sur leurs surfaces internes pour être imperméables à l'eau et une certaine quantité de mousse de polyuréthane 43, par exemple, est disposée sur les surfaces extérieures des tubes 42 qui sont adjacentes aux surfaces principales du ré-
<EMI ID=39.1>
et ont une configuration telle qu'à l'état normal des tubes, le grand axe de l'ellipse soit légèrement supérieur à la largeur du passage du réseau 18, et que le petit axe de l'ellipse soit inférieur à la distance entre les surfaces principales espacées du réseau. Les tubes 42 peuvent être tenus en position dans leurs passages respectifs du réseau à la suite de l'insertion des tubes dans le réseau en effectuant un engagement mécanique entre les tubes et les éléments d'entretoises du réseau, antérieurement à l'application de la matière liquide de mousse de polyuréthane.
On dépose la matière de mousse sur les surfaces extérieures des tubes en condition telle que la matière mousse sur place au sein du réseau et durcisse à l'état semi-dur ou dur pour
<EMI ID=40.1>
position dans le réseau.
Les dessins annexés illustrent que les coeurs des
<EMI ID=41.1>
totalement au sein des confins du.réseau du panneau correspondant; cette disposition du coeur isolant complètement à l'intérieur du réseau du panneau est la relation préférée entre le coeur et le réseau. Il entre dans le cadre de la présente invention cependant que le coeur isolant peut, si on le désire, s'étendre à l'extérieur du réseau et noyer
<EMI ID=42.1>
faces principales du réseau mais de préférence aucune des surfaces latérales du réseau. La fabrication d'un panneau dans lequel l'une ou les deux surfaces principales du réseau sont noyées par le coeur isolant du panneau est possible particulièrement lorsque le liant est une matière de mousse qui est susceptible de mousser et de durcir sur place, c'est-à-dire au sein du réseau du panneau plutôt que dans une chambre de moussage séparée. Par exemple, la f abrication d'une mousse de polystyrène requiert que les constituants de la matière moussent en un moule fermé. La mousse de polyuréthane d'autre part peut mousser et faire prise en moule ouvert dans les conditions de pression et de température ambiantes.
En conséquence, lorsqu'on utilise une matière de mousse comme liant pour fixer les éléments isolants insérés dans le coeur en position au sein du réseau du panneau, la mousse de liaison doit être du type qui mousse en récipient ouvert.
Dans la description précédente, référence a été faite à des matières spécifiques utilisables comme éléments isolants insérés du coeur de panneau et aussi à des matières spécifiques qu'on peut utiliser comme liant dans le coeur.
Comme il ressort de la description précédente, le liant lui-même peut contribuer aux propriétés isolantes du coeur, comme dans le cas où le liant est de la mousse d'uréthane formée sur place par exemple. D'autres mousses qu'on peut utiliser soit isolément soit en combinaison avec d'autres matières de mousse pour définir les éléments isolants insérés du coeur, sont des mousses phénoliques, de vinyle alvéolaire, de chlorure de polyvinyle réticulé, de polyéthylène de basse densité, de polyéthylène réticulé et d'urée-formaldéhyde. Toutes ces mousses sont du type qui requiert la formation en moule fermé ou partiellement f ermé et on peut donc les utiliser avec avantage dans un panneau selon la présente invention uniquement pour définir les éléments isolants insérés.
On peut utiliser des matières autres que des mousses, comme le bois de balsa pour définir les éléments isolants insérés du panneau. D'autres liants qu'on peut utiliser avec avantage dans la fabrication d'un panneau selon la présente invention comprennent le plâtre alvéolaire, l'asphalte ou des matières à base d'asphalte ou des adhésifs appropriés tels que les adhésifs époxydés.
Les mousses d'uréthanes sont préférables comme liant poux fixer les éléments isolants insérés au sein du réseau d'un panneau .fabrique selon la présente invention.
On peut aussi utiliser des mousses rigides d'uréthane pour définir les éléments isolants insérés. Les mousses d'uréthane présentent plusieurs propriétés importantes, notamment une bonne efficacité comme isolant, un faible poids, la résistance et l'adhérence dans là situation sur place.
Lorsqu'on utilise une mousse d'uréthane comme liant, ceci est particulièrement intéressant parce qu'elle se fixe structurellement d'elle-même sur les éléments isolants insérés et sur les éléments adjacents du réseau du panneau.
Les mousses de polystyrène d'autre part, ne peuvent être utilisées avec avantage; comme liant dans un panneau selon la présente invention puisque l'on ne peut faire mousser le polystyrène en récipient ouvert. Les mousses de polystyrène sont un peu moins coûteuses que les mousses de polyuréthane et ont des propriétés isolantes thermiques
et acoustiques qui sont très proches de celles de la mousse de polyuréthane.
Si on le désire, on peut façonner un panneau selon la présente invention avec une ouverture pour recevoir commodément un assemblage de porte ou de fenêtre.
Lors de l'érection d'une structure, telle qu'une habitation, à partir de panneaux fournis par la présente invention, on peut appliquer des techniques extrêmement simples. Les panneaux sont d'abord alignés avec leurs bords se touchant. Comme les éléments de réseau des panneaux sont exposés sur les bords des panneaux, ou sont juste recouverts par le liant utilisé lors de la fabrication des panneaux,
on peut câbler ou souder ensemble des panneaux adjacents selon des techniques très simples et économiques. De la sorte, la totalité du système de paroi externe et interne d'un édifice, aussi bien que le toit de la construction, peuvent être érigés par un ou deux hommes en un délai extrêmement bref,
<EMI ID=43.1>
<EMI ID=44.1>
ne pèsent pas plus de 32 kg/m<3>. Le poids exact par unité de volume du panneau dépend du calibre du fil utilisé lors de la fabrication du panneau et de la nature précise des matières utilisées pour définir le coeur du panneau.
Bien que la présente invention ait été précédemment décrite relativement à des panneaux spécifiques et
à des matières qui les constituent, il est bien entendu que ceci ne s'est fait qu'à titre descriptif de certaines formes préférées de mise en oeuvre de la présente invention, et ne s'entend pas comme étant une limitation du cadre de la pré-sente invention.
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1 - Panneau de construction préfabriqué comprenant un réseau tridimensionnel constitué d'une pluralité d'éléments métalliques allongés disposés pour définir une paire de surfaces de réseau principales espacées et pratiquement parallèles et une pluralité d'éléments d'entretoises traversant l'intérieur du réseau et rattachant les surfaces principales pour définir une pluralité de passages dans le réseau ouverts à au moins l'une de leur extrémité sur la surface latérale du réseau, une isolation thermique étant disposée dans le réseau et consistant en des éléments isolants allongés disposés dans chacun des passages entièrement à l'intérieur du réseau, caractérisé en ce que les éléments isolants ont des formes, par rapport aux passages, telles que les éléments isolants soient localisés dans des positions prédéterminées dans le réseau,
par l'intermédiaire du réseau lui-même, et, de plus, en ce qu'un liant est placé entre les éléments isolants et la portion adjacente du réseau pour maintenir les éléments isolants dans les positions prédéterminées.
<EMI ID = 1.1>
The present invention relates to improvements to modular building panels. More parti-
<EMI ID = 2.1>
have a three-dimensional wire network in which
is placed a composite insulating core constituted by
insulating elements inserted inside the network and by
a binder fixing the elements inserted in a determined position within the network.
The Applicant has described in its patents
<EMI ID = 3.1>
modular construction in reinforced foam and manufacturing processes, a. panel like this, respectively.
The panel is a composite element of a network of three-dimensional welded wires and an insulating core defined by a certain quantity of cellular foamed material and hardened in the network. to connect the spacer elements which pass through the interior of the network. The spacer elements interconnect and reinforce the wire elements defining the two main spaced apart surfaces of the network.
Panels conforming to the descriptions of these patents were approved for their application at the International Conference of Building Officials, Pasadena (California Report no [deg.] 2440, as structural and non-structural panels for walls and roofs of industrial buildings These panels are characterized by their low weight, their good insulating properties
heat, humidity and noise, their suitability
to be easily assembled, their compatibility with conventional construction techniques and their resistance.
The strength of these prior art panels
is partly due to the intimate connection between the core of the foamed panels in place and the spacer elements
of the wire network.
However, for many applications, it has been found that panels manufactured in accordance with the patent
<EMI ID = 4.1>
application requirements that they cannot be a practical substitute for other more conventional building materials. For example, in hot or tropical areas, while the structure does not have to be designed to support snow loads or the like, these prior art panels are too strong and more insulating than it. is not necessary. Likewise, in some cases, particularly in the case of the foreign market and
<EMI ID = 5.1>
Properties may exist which are also good or better suited to the particular application than the cellular materials contemplated in the Applicant's prior patents, and which may be more economically advantageous. Owing to these factors, there is a need to have modular building panels which have the general advantages of the Applicant's prior panels, these advantages coming largely from the wire network, but which have different insulating hearts from those which 'are encountered in the panels manufactured in accordance with the aforementioned prior patents.
Satisfying this need strengthens the usefulness and application of the front panels and makes the application of advanced construction techniques in many geographic and functional areas, where. the preceding panels cannot be or are not used at best.
The present invention satisfies the need described above by providing improvements to modular building panels reinforced by a network of welded wires. The present panels have all the advantages found in the prior panels of the Applicant, due to the presence within them of the network. However, the present panels include insulating core elements and materials which may differ from those of the previous panels, to adapt to particular applications or to take advantage of particular economy and supply situations. The present panels are light, robust, simple to use
under construction, efficient and economical.
The present invention provides a prefabricated modular building panel which has as a main component a three-dimensional network of wires, made from a plurality of thin elongated metallic elements. These elements are arranged to define a pair of substantially parallel spaced main grating surfaces and side and grating end surfaces. The metal elements comprise a plurality of spacer elements which pass through the interior of the network and connect the main surfaces of the network to one another. Spacer elements and other network elements are arranged to define a plurality
of passages within the network which open at least for one of their ends on the lateral surfaces of the
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at the other and from one end to the other of the network. The filling material comprises a plurality of insulating elements which are arranged in the passages of the network through
the open ends of the passages to be placed completely within the network, A binder connects them
<EMI ID = 7.1>
the spacer elements, to fix in position
insulating elements in the network.
The above-mentioned and additional characteristics of the present invention will be more fully explained in
the following description of certain presently preferred embodiments of the present invention, which description is presented with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows a perspective view of a panel portion according to the present invention; Figure 2 is a section taken along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is a section taken on the line 3-3 in Figure 2;
FIG. 4 is a view similar to that of FIG. 2 but from another panel; Figure 5 is a cross-sectional view of another panel, and Figure 6 is a cross-sectional view of another panel.
As shown in Figure 1, the main components of a building panel 10 are a network 11 and a core 12 of an insulating filling material disposed within the network. The network is defined by a
<EMI ID = 8.1>
thin reaux. Conveniently, the network can be manufactured with elements defined by a wire of which the dimension is approximately 4.3 x 1.5 mm and preferably network elements which are defined by a wire of 1.9 mm in diameter. . The same wire size is preferably used for the entire network 11, but it enters the
<EMI ID = 9.1>
defining a group of elements of the network can be of a different dimension, (in the preferred range indicated above) from that of the elements defining the remaining groups and different from the elements within the network,
The network comprises a plurality of longitudinal elements 13, spaced parallel on the top, designated for convenience "upper reinforcement". A corresponding plurality of spaced lower longitudinal members
<EMI ID = 10.1>
upper reinforcement elements 13 are connected to each other by a plurality of transversely spaced transverse elements 15 and the lower reinforcement elements 14 are connected to each other by a corresponding plurality of elements
<EMI ID = 11.1>
Corresponding transverse elements define an upper main surface of the panel 10. Similarly, the lower reinforcement and its transverse elements define a lower main surface of the network. These main surfaces are spaced practically in parallel relation by a plurality of spacer elements 17 which pass through the interior of the network and connect the main surfaces of the network to one another.
As shown very clearly in Figure 1, it is preferred that the upper and lower frames are arranged in pairs of elements, an upper frame member 13 and a lower frame member 14 are arranged in spaced alignment parallel one by compared to each other. The spacer elements 17 preferably interconnect the lower and upper reinforcement elements of each aligned pair rather than connecting between the transverse elements 15 and 16. Consequently, a plurality of parallel passages 18 are defined inside. of the network 11 between the main surfaces of the network and between the adjacent pairs of reinforcement elements connected by the spacer elements. Each passage 18 is open at least for one of the ends on one
lateral surfaces of the network. Preferably, the passages extend in the direction of the length of the network and open at their opposite ends, on the surfaces
end of the network.
According to a preferred network, the reinforcing elements 13,
14, 15 and 16 are spaced from each other on centers 50 mm in their respective groups. Likewise, we prefer
<EMI ID = 12.1>
are spaced apart from each other on centers of
50 mm. Consequently, the network 11 is organized on a cubic module of 50 mm and it is conveniently manufactured in
<EMI ID = 13.1>
length varying in this range in portions of 50 mm.
It will however be appreciated that a different spacing of the elements of the network 11 can be used at will, and that the network can be manufactured with different nominal values for the width and the length, all without departing from the scope of the present invention.
<EMI ID = 14.1>
its corresponding element 14 of the lower frame and the spacer elements which connect them to each other
<EMI ID = 15.1>
due to the 50 mm spacing indicated above separating
<EMI ID = 16.1>
it is obvious that the reinforcement sections are spaced between
<EMI ID = 17.1>
across the width of the network 11. Each longitudinal passage 18 through the network 11 is defined between a <EMI ID = 18.1>
Figures 2 and 4 respectively illustrate two different styles of frame sections that can be used with advantage in the network of a panel according to the present invention. The armature section 20 shown in Figure 2 is characterized in that the spacer elements 17, located at the ends of the armature section are arranged
in alternating converging and diverging relation to each other in the direction of the length of the reinforcement section. This means that one of the spacer elements <EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
towards the upper reinforcement element 13 and the next spacer element on the right forms a left-to-right angle directed downwards from the upper reinforcement element 13 towards the lower reinforcement element 14 and and so on over the entire length of the reinforcement section. At each end of the armature section, however, there is a final spacer element 22 and it is disposed perpetually.
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
sente invention, it is preferable that the various elements defining the network are interconnected by resistance welds, although we can apply if we
other linkage techniques are desired. When the reinforcement sections in the network have the configuration presented in FIG. 2, according to which the spacer elements 17 are inclined alternately
relative to each other, it is preferable that the converging ends of the elements 17 of spacers are in relation to the reinforcing elements on the opposite faces of and spaced from those which are alternated among the transverse elements associated with this element d frame. This means that if an adjacent pair of spacer elements 17 converge towards each other on the upper reinforcement element 13, the lower ends of these reinforcement elements will then be in connection with the element of upper reinforcement in relation somewhat spaced from
and on the opposite faces of one of the transverse elements
<EMI ID = 23.1>
lower 16 is disposed directly below this upper transverse element. By moving along the length of the reinforcement section, however, the element
<EMI ID = 24.1>
divergent hoppers of a pair of spacer elements which have their lower ends in relation to the element
<EMI ID = 25.1>
opposite of the lower transverse element according to 16.
Figure 4 illustrates another reinforcement section
23 usable in a network for a panel according to the present invention. For the frame section 23, however, the spacer elements are identified 17 'to distinguish them from the alternatingly converging and divergent spacer elements from the frame section 20. The spacer elements 17' are all arranged parallel, perpendicular to the lower reinforcement elements and <EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
15 and 16 respectively are spaced from each other on centers of 50 mm in their corresponding groups, the spacer elements 17 ′ are spaced on centers of 25 mm according to the length of each frame section 23. For practical reasons, the configuration of the armature section 20 is preferable to the configuration of the armature section 23, since the armature section 20 requires the use of a smaller amount of trunk wire reserve than the armature section 23, to define a comparable resistance network. This means that to define networks with equivalent structural properties, we must use a
<EMI ID = 28.1>
the spacer elements 17 '% the reinforcement section 23, relative to that necessary to define the elements
<EMI ID = 29.1> Whether section 20 or 23 of reinforcement or
<EMI ID = 30.1>
for the definition of the network of a panel according to the present invention, it is preferable that the reinforcement sections are defined as network sub-assemblies, these sub-assemblies are then connected together by transverse elements 15 and 16 for example, to define the complete network.
During the manufacture of the panel 10, for example, it is preferable that the insulating core 12 is mounted within the network after the network has been manufactured. The core of the panel according to the present invention is composed of a series of separate insulating elements which are inserted in
the network, one for each passage 18 through the open ends of the passages. Then apply a suitable binder on the insulating elements inserted to connect
the insulating elements inserted into the network structure,
which fixes the insulating elements according to the desired relationship with each other within the network.
In panel 10, the core 12 is defined by a plurality of strips of polystyrene foam 25, which is best shown in FIG. 3. The polystyrene is pre-foamed to define length strips,
of appropriate width and thickness, or the strips 25 are cut from a sheet of polystyrene foam of appropriate size before the insertion of the strips into the passages 18 of the network 11. In the panel 10, each strip
25 has a width which has approximately the value of spacing between the adjacent surfaces of the spacer elements of the reinforcing sections which connect the opposite faces of the passages 18. The strips 25 have a thickness which is substantially less than the spacing between the upper and inner faces of the network. For example, the strips 25 can be just a little wide
<EMI ID = 31.1>
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
wise 18 to be arranged in parallel passages and approximately halfway between the main faces of the network. The inserted polystyrene foam strips are kept in this position while the appropriate binder 26 is placed, preferably by spraying on at least one face of the row of strips 25. The binder hardens to fix the strips in their predetermined positions in the network 11. In the panel 10, the binder preferably is a polyurethane foam which is deposited on the upper surface of the row of inserted strips 25 to foam in place and arrive at the hardened state, which binds the elements insulators inserted into adjacent portions of the network 11. It is preferable that the foam layer 26 be formed in a thickness which is less than the spacing between the upper surfaces in substantially
the same plane as the insulating elements 25 and the upper main surface of the network 11.
<EMI ID = 34.1> insulating core for a panel according to the present invention does not depend on the use of a particular type of reinforcement section in the network of the panel. Consequently, FIG. 4 illustrates a panel 27 in which its network 28 includes reinforcement sections 23, but whose core is identical to the core of the panel 10 illustrated in FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 6 is a view fragmentary in cross section of another panel 30 according to the present inven-tion. The panel 30 comprises a network 11 which can contain reinforcement sections 20 or 23 if desired. The panel 30 has an insulating core 31 which is defined by elongated pieces of rigid foam 32, one of which is inserted in each of the passages 18 provided in the network. Each element
insulator inserted 32 of panel 30 has a configuration
in cross section which closely corresponds to the cross section configuration of each passage 18 so as to practically fill the passage 18. In the case of the panel 30, a layer 33 of binder is deposited on the surfaces of the elements 32 which look at the main faces opposites of the network. The binder 33 can be provided in the form of a liquid latex or a latex-based material, applied to
insulating elements inserted to harden and thereby produce
<EMI ID = 35.1>
of the network, in particular the network spacer elements.
Preferably the core, comprising the insulating elements inserted and the binding agent, is disposed essentially totally within the. network of the completed panel, and does not significantly coat the elements of the network defining the main and lateral surfaces of the network.
<EMI ID = 36.1>
is shown in Figure 5 and has a network 11. The
<EMI ID = 37.1>
<EMI ID = 38.1>
on their internal surfaces to be waterproof and a certain quantity of polyurethane foam 43, for example, is placed on the external surfaces of the tubes 42 which are adjacent to the main surfaces of the tube.
<EMI ID = 39.1>
and have a configuration such that in the normal state of the tubes, the major axis of the ellipse is slightly greater than the width of the passage of the network 18, and the minor axis of the ellipse is less than the distance between the main areas spaced from the network. The tubes 42 can be held in position in their respective passages of the network following the insertion of the tubes into the network by making a mechanical engagement between the tubes and the elements of spacers of the network, prior to the application of the liquid polyurethane foam material.
The foam material is deposited on the outside surfaces of the tubes in a condition such that the foam material on site within the network and hardens in the semi-hard or hard state to
<EMI ID = 40.1>
position in the network.
The accompanying drawings illustrate that the hearts of
<EMI ID = 41.1>
totally within the confines of the network of the corresponding panel; this arrangement of the insulating core completely inside the network of the panel is the preferred relationship between the core and the network. It is within the scope of the present invention, however, that the insulating core can, if desired, extend outside the network and drown
<EMI ID = 42.1>
main faces of the network but preferably none of the lateral surfaces of the network. The manufacture of a panel in which one or both of the main surfaces of the network are embedded by the insulating core of the panel is possible particularly when the binder is a foam material which is capable of foaming and hardening in situ, it that is, within the panel network rather than in a separate foaming chamber. For example, the manufacture of polystyrene foam requires that the constituents of the material foam into a closed mold. Polyurethane foam on the other hand can foam and set in an open mold under ambient pressure and temperature conditions.
Consequently, when a foam material is used as a binder to fix the insulating elements inserted into the core in position within the network of the panel, the bonding foam must be of the type which foams in an open container.
In the preceding description, reference has been made to specific materials which can be used as insulating elements inserted from the core of the panel and also to specific materials which can be used as binder in the core.
As appears from the preceding description, the binder itself can contribute to the insulating properties of the core, as in the case where the binder is urethane foam formed on the spot for example. Other foams which can be used either singly or in combination with other foam materials to define the insulating elements inserted from the heart, are phenolic foams, cellular vinyl, crosslinked polyvinyl chloride, low density polyethylene , crosslinked polyethylene and urea formaldehyde. All these foams are of the type which requires closed or partially closed mold formation and can therefore be used with advantage in a panel according to the present invention only to define the insulating elements inserted.
Materials other than foam, such as balsa wood, can be used to define the insulating elements inserted into the panel. Other binders which can be advantageously used in the manufacture of a panel according to the present invention include cellular plaster, asphalt or asphalt-based materials or suitable adhesives such as epoxy adhesives.
Urethane foams are preferable as a lice binder to fix the insulating elements inserted within the network of a panel made in accordance with the present invention.
Rigid urethane foams can also be used to define the insulating elements inserted. Urethane foams have several important properties, including good effectiveness as an insulator, low weight, strength and adhesion in the situation on site.
When a urethane foam is used as a binder, this is particularly advantageous because it structurally fixes itself on the insulating elements inserted and on the adjacent elements of the network of the panel.
Polystyrene foams, on the other hand, cannot be used to advantage; as a binder in a panel according to the present invention since it is not possible to foam the polystyrene in an open container. Polystyrene foams are slightly less expensive than polyurethane foams and have thermal insulating properties
and acoustics which are very close to those of polyurethane foam.
If desired, a panel according to the present invention can be shaped with an opening for conveniently receiving a door or window assembly.
When erecting a structure, such as a dwelling, from panels provided by the present invention, extremely simple techniques can be applied. The panels are first aligned with their edges touching. As the network elements of the panels are exposed on the edges of the panels, or are just covered by the binder used during the manufacture of the panels,
adjacent panels can be wired or welded together using very simple and economical techniques. In this way, the entire external and internal wall system of a building, as well as the roof of the building, can be erected by one or two men in an extremely short time,
<EMI ID = 43.1>
<EMI ID = 44.1>
weigh no more than 32 kg / m <3>. The exact weight per unit volume of the panel depends on the size of the wire used during the manufacture of the panel and the precise nature of the materials used to define the core of the panel.
Although the present invention has been previously described in relation to specific panels and
to the materials which constitute them, it is understood that this has been done only for the description of certain preferred forms of implementation of the present invention, and is not to be understood as being a limitation of the scope of the present invention.
<EMI ID = 45.1>
1 - Prefabricated construction panel comprising a three-dimensional network made up of a plurality of elongated metallic elements arranged to define a pair of spaced and practically parallel main network surfaces and a plurality of spacer elements crossing the interior of the network and joining the main surfaces to define a plurality of passages in the network open at at least one of their ends on the lateral surface of the network, a thermal insulation being arranged in the network and consisting of elongated insulating elements arranged in each of the passages entirely inside the network, characterized in that the insulating elements have shapes, with respect to the passages, such that the insulating elements are located in predetermined positions in the network,
through the network itself, and, in addition, in that a binder is placed between the insulating elements and the adjacent portion of the network to maintain the insulating elements in the predetermined positions.