BE898357A - Plaques composites à dilatations controlées et à résistances physiques améliorées. - Google Patents

Abstract

Afin de dominer les effets des dilatations différentielles tout en accroissant sensiblement la résistance thermique, l'invention porte sur l'assemblage de deux plaques, généralement (mais pas nécessairement) métalliques, séparées par un espace gazeux (généralement de l'air). L'espace est constitué par le mode d'assemblage c'est-à-dire par des espaceurs qui sont généralement obtenus par déformation d'une des plaques (mais peuvent être obtenus) par interposition d'entretoises généralement quelconques y compris tôles déployée ou formée et/ou treillis).

Description

  Joseph, Georges, Jules, Ghislain Gréant;

BREVET D'INVENTION

"FREEPLATE":

  
Plaque composite à dilatations contrôlées et à résistances physiques améliorées.

I- INTRODUCTION:

  
Lorsque des plaques(métalliques ou non) sont soumises à l'échauffement par radiation sur une des faces il

  
en résulte:

  
a- une dilatation linéaire dans deux directions du plan b- une dilatation différentielle entre les faces de la

  
plaque -

  
c- une dilatation différentielle entre la partie de la

  
surface la plus irradiée et les parties moins irradiées de cette surface.

  
De plus, lorsque la plaque considérée fait partie

  
d'un ensemble (sandwich) dont on souhaite accroître

  
la résistance thermique en général et la résistance au feu en particulier, il est souhaitable de créer entre les faces exposées à la différence de température considérée un gradient de température accru sans que ceci n'entraîne de déformations dommageables (et en réduisant les températures appliquées à l'isolant du sandwich).

  
 <EMI ID=1.1> 

  
II.1.1- Dilatations linéaires:

  
Il suffit que -la liberté de dilatation à la périphérie de la plaque soit assurée pour que ces dilatations ne provoquent pas de déformation du plan.

  
II.1.2- Dilatation différentielle inter-faces:

  
Du fait des caractéristiques d'irradiation ou de variation d'irradiation et en fonction de nombreux paramètres tels que: facteurs d'émissivité et facteurs d'absorp-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
isolation des faces respectives il s'établit un gradient de température entre les faces.

  
Ce gradient provoque une dilatation différentielle

  
qui entraîne généralement une déformation du plan ou une amorce de déformation qui sera amplifiée par II.1.3 ci-dessous.

  
II.1.3- Dilatation différentielle en surface;

  
"effet de bord".

  
Dans de nombreuses applications (parois) les plaques sont maintenues en position par une structure généralement (mais pas nécessairement) périphérique. Cette structure provoque "l'ombrage" d'une partie de la surface qui est donc non irradiée ou moins irradiée que le"corps"de la plaque et dont l'émissivité et l'absorption sont modifiées.

  
Il en résulte une zone (souvent périphérique mais parfois intermédiaire) qui constitue une sorte de "ceinture"ou de "traverse" froide qui borde une surface tendant à se dilater. La dilatation linéaire n'est plus libre et il en résulte une déformation du plan par "flambage" dont l'amorce réside souvent dans la dilatation inter faces.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
Les gradients de température qui s'établissent entre les faces sont généralement peu importants.

  
"  Lors de l'utilisation de plaques minces dont la valeur est élevée la plaque transmet aisément l'énergie reçue (énergie thermique mais aussi phonique et mécanique).

  
11-3. Remèdes:

  
Dilatations:

  
Les dilatations linéaires sont généralement aisées

  
à neutraliser par l'expansion périphérique à joints souples ou variables. 

  
Les dilatations inter faces sont souvent peu contraignantes bien qu'elles favorisent les flambages. Elles pourraient être dominées en maintenant un écart ou espace gazeux aussi constant que possible entre la plaque exposée et un support ou sous-plaque, elle-

  
même abritée des irradiations.

  
Les dilatations de "bords" peuvent être contrôlées par des découpes judicieuses qui interrompent la "ceinture". De telles découpes sont cependant difficiles en pratique puisqu'elles nuisent à l'esthétique, à l'étanchéité,

  
à la rigidité etc... dès lors il est souhaitable de prévenir plutôt que de guérir c'est à dire de supprimer ou de réduire l'effet d'ombrage.

  
Ceci suppose que la plaque irradiée ne soit plus directement maintenue par une structure périphérique ou transversale mais soit assemblée à une "sous-plaque"

  
en maintenant entre la sous-plaque et la plaque irradiée un écart aussi constant que possible. La"sous-plaque" serait alors maintenue dans la structure.

  
Enfin, il est évident que le mainien de la plaque irradiée à distance de la sous-plaque favorise la création d'un gradient de température qui sera d'autant plus important que les ponts thermiques seront réduits et

  
que l'évacuation calorifique entre les deux plaques

  
sera favorisée.

  
N.B. Il existe des produits qui assemblent des plaques

  
ou tôles par interposition de matières diverses
(sandwiches divers, alucobond, etc...).

  
Ces assemblages sont tels que la chaleur est transmise par la plaque exposée au matériau intermédiaire. Ceci réduit considérablement le champ d'application de ces matériaux ou assemblages.

III- INVENTION:

  
(voir figure I à V en page 10 )

  
L'invention consiste à remplacer la plaque(homogène ou composée) par un ensemble plaque/sous-plaque séparées par un espace gazeux(généralement air,avec ou sans ventilation) et assemblées par entretoises obtenues séparément ou par déformations (avec ou sans découpes) de la sous-plaque (support) (voir figures).

  
La plaque irradiée (écran ou bouclier) est assemblée aux entretoises par soudure, apport métallique, collage, fusion partielle ou tout procédé assurant ^cohésion nécessaire pour l'application envisagée.

  
Les entretoises peuvent être de même assemblées à la sous-plaque si elles ne sont pas obtenues par déformations locales (ponctuelles) de cette sous-plaque
(voir figures).

  
Un cas particulier est l'assemblage du bouclier au support par interposition d'un"treillis" présentant des zones de contact locales (ponctuelles) entre plaque écran et plaque support.

EFFETS RECHERCHES:

  
1- Permettre le montage de l'ensemble par le montage de

  
la plaque de support c'est à dire en libérant la plaque écran (bouclier) des contraintes ou des effets physiques résultant du montage direct classique.

  
2- Obtenir un gradient thermique (et acoustique) entre la

  
face exposée et la face externe de la plaque support qui soit (soient) supérieur(s) au(x) gradient(s) inter face(s) d'une plaque unique. Cet effet est particulièrement recherché pour améliorer la caractéristique de protection incendie.

  
3- Augmenter la résistance aux déformations et au "flam-

  
bage" par accroissement du coefficient de raideur de la plaque.

  
4- Permettre de maîtriser ou d'utiliser les différences

  
entre l'émissivité des faces intérieures et extérieures du bouclier lorsque la plaque est utilisée comme face d'un panneau sandwich.

Claims (17)

1- Toute plaque de paroi scindée en une plaque {bouclier*

et une plaque//support// jointes entre elles par entretoises réservant un espace gazeux entre le bouclier et

le support et réalisée de sorte à obtenir une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous.

2- Toute plaque telle que ci-dessus améliorant le comportement de l'ensemble en ce qui concerne les déformations "thermiques" (dilatations).

3- Toute plaque telle que ci-dessus accroissant le gradient

thermique et/ou acoustique de l'ensemble et en particulier améliorant le comportement au feu d'incendie et

aux rayonnements d'énergie.

4- Toute plaque telle que ci-dessus permettant de résoudre

les problèmes de condensation dans les parois.

5- Toute plaque telle que ci-dessus améliorant le coeffi- <EMI ID=4.1>

<EMI ID=5.1> 6- Toute plaque telle que ci-dessus permettant le formage

(pliage, bombage) après constitution de la plaque.

5- Permettre éventuellement l'obturation périphérique de

l'espace entre bouclier et support.

5- Permettre la ventilation ou aération de l'espace entre

bouclier et support.

6- Permettre l'obtention d'un ou de plusieurs des effets

ci-dessus en limitant, voire en supprimant, les déformations du plan du bouclier.

7- Toute plaque telle que ci-dessus composée de matériaux

identiques ou non.

7- Permettre l'obtention d'un ou de plusieurs effets cidessus, combinés à des effets particuliers d'émissivité, d'absorption, de tansmission de vapeur...etc... des matériaux utilisés.

REVENDICATIONS:

8- Toute plaque telle que ci-dessus présentant des faces

sélectives ou non en ce qui concerne les caractéristiques d'émissivité et/ou d'absorption des radiations.

9- Toute plaque telle que ci-dessus dont les entretoises

ou espaceurs absorbent les différences de dilatations entre bouclier d'une part et support d'autre part.

(fig. I à V).

10- Toute plaque telle que ci-dessus dont les entretoises

sont obtenues par déformations de la plaque support, déformations avec ou sans découpes. (fig. I et II).

11- Toute plaque telle que ci-dessus dont les entretoises

sont constituées par interposition d'une grille, d'une résille, d'un treillis, d'un métal déployé ou d'éléments ponctuels distincts tels que les plaques bouclier''et support soient solidarisées localement (ponctuellement) de ces espaceurs. (fig. III à V).

12- Toute plaque constituée d'une répétition d'assemblage(s)

tel(s) que ci-dessus amenant à assembler 3,4,5... plaques successives au lieu de 2. (fig. V).

13- Toute plaque telle que ci-dessus dont la solidarisation

entre plaque et entretoise est obtenue par

- soudure ou brasure - soudure par point - soudure projetée - métallisation projetée -métallisation à chaud (bain) - collage (polymérisation) et en général tous assemblages mécaniques ou autres.

14- Toutes plaques telles que ci-dessus particulièrement

destinées à réaliser des panneaux de façade, des éléments de murs rideaux, des parois résistant à l'incendie, des portes dites "coupe feu" (Rf...), des portes et parois blindées et autres applications destinées à la construction.

15- Toute plaque telle que ci-dessus dont un ou plusieurs

éléments (boucliers-supports) débordent totalement ou partiellement l'un par rapport à l'autre ou dont un ou plusieurs éléments sont divisés en parties juxtaposées.

16- Toute plaque telle que ci-dessus dont un ou plusieurs

éléments ont subi un ou des formages (ondulations -

<EMI ID=6.1>

de sorte que une ou les deux faces de l'ensemble présente(nt) des reliefs - bordures - ouvertures etc...

17- Tout élément sandwich ou composé utilisant une ou des plaque(s) telle(s) que ci-dessus dans leur composition.