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" Construcction amortissant le sont'
La présente invention a trait des perfectionnements aux systèmes amdrtisseurs de sens et comprend l'application de tôles percées de trous ou perforées ou antrematière ap- propriée en feuilles rigides perforées pour garnir la face de matières absorbant le son,utilisées spécialement dans la con- struction des bâtiments. L'invention se rapporte également à la construotion appliquée pour le montage de l'absorbeur de son et de la feuille perforée.
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Un des objets de l'invention estd'offrir une installation d'absorption du son qui combine la haute efficacité des modè- les les plus efficaces de matières poreuses à texture lâche
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avec 1-.s avantages mécaniques et décoratifs d'une matière dure,rigide,telle que la tôle comme moyen de cacher la matière absorbant le son ou comme moyen pour la supporter en même temps. tour la mise en pratique de l'invention, on applique une- plaque de tôle rigide et perforée présentant, par exemple, des perforations qui ont une dimension, un nombre par unité de surfaces et un agencement tels ou'elles sont dans une re-
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latin cléter'ninée par rapport:
à la longueur et à, la nature de la. moyenne des ondes sonores qui les traversent dans une in- atallaiion particulière,l'application d'un revêtement lnétalli- que ne diminuant pas 1'efficacité de la matière, ç.uj absorbe le son, cuspoaée derrière lui,mais assurant une structure , aouposite d'une utilité et d'une efficacité inattendues.
Un objet secondaire de l'invention est d'offrir un re-
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véuement pour matière absorbant le son qui est durable, d'un usaôe illimité facile à nettoyer, à, décorer, à redécorer ou à, peindre un nombre quelconque de fois sans nuire à son effi-
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0cité,qui est d'un aspect,élégant,réfléchit bien la lumière, est ci'un prix de revien't raisonnable avec un minimum d'entre- tien incombustible et à l'abri de la vermine. L'invention a en outre pour objet d'offrir une construction susceptible d' être enlevée eG réinstallée en différents endroits en ne per-
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dant ou en ne ..0lJr'u:' sant qu'une petite quantité de matériaux b <;;ul emel1 t .
D'autres objets de l'invention ressortiront de la des-
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cr5ptio-1 qui suit et du dessin annexé dans lequel : Figure 1 estune vue en perspective d'une feuille rigide
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n'absorbant pas le son,destinée à être appliquée aur-une ma-
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tière absorbant le son.
Figure 2 représente en perspective un modèle de tôle per- forée à laquelle on a donné la forme d'une tuile.
Figure 3 est une forme de réalisation modifiée d'une tui- le en tôle.
Figures 4 et 5 sont respectivement des vues latérale et en bout montrant les oreilles prévues sur les parties re- pliées vers.le haut des bords de la tuile métallique de figu- res 2 et 3 ,oreilles à l'aide desquelles les tuiles sont fi- xées de manière amovible aux éléments de support.
Figure 6 montre un modèle d'élément appliqué pour suppor- ter la tuile métallique des figures 2 et 3.
Figure 7 est une variante de l'élément de garniture ; Figure est une vue en coupe montrant la tuile métalli- que en position sur l'élément de garniture en fer à. T ,
Figure 9 est une coupe verticale brisée d'une installa- tion montrant les détails de la tuile métallique et de la ma- tière absorbant le son ainsi que le procédé de fixation de celle-ci à un plafond ou à un mur.
Figure 10 représente un plafond, en partie terminé,garni de la tuile métallique acoustique suivant l'invention,
Figure 11 représente une bande de garniture semblable à celle représentée sur la figure 6 ,mais dont les âmes font corps avec l'élément arrière.
Figure 12 est une vue en perspective d'une autrevariante.
Figure 13 en est une vue en bout et
Figure 14 est une courbe représentant les résultats de certains essais.
'De nombreux bâtiments se trouvent avoir une mauvaise acoustique après leur construction, et d'autres hâtiments et des pièces, telles que des bureaux,se trouvent avoir besoin d' une correction acoustique ou de l'installation d'une matière
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amortissant le son, par/suite de bruits résultant de sources diverses telles que des machines à écrire, des machines à additionner et divers autres dispositifs mécaniques et , dans les restaurants par exemple , le bruit de la yaisselle est désagréable. Il devient donc nécessaire d'appliquer une matière absorbant le son sur les murs et sur les plafonds
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1'>udizjria et autres pièces, après qu'un bâtiment a été construit.
Les murs et les plafonds des bâtiments peuvent auxsi être traités a.col1stiCJ..uement au cours de la construction initiale. Les installations sont forcément apparentes et, 8..';; Gu el lerlGl1t ,le procédé le plus commun de traiter les surfaces finies estd'installer des feutres absorbant le son, ou autre matière acoustique, et d'étendre ensuite sur cette ma- tière une membrane en tissu absorbant le son et le transmet- tant à la membrane qui est poreuse ou qui présente des trous.
Qn peut agencer cette construction de manière à lui donner
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me bonne a1Jl'a:cence. Oe.vendGtnt, en pratique, on rencontre ver- tains désavantages inhérents à ce procédé. Beaucoup de tissus sont des magasins à poussière et il est impraticable de les laver après l'installation. Si l'on peint la membrane poreuse,
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elle perd une 1'c-.C Gie ou la totalité de sa porosité et de ses propriétés de tr-.nxmission ou d'absorption du son , et l'ab- sorption de la membrane est sensiblement réduite, En outre , les membranes en tissu perforé sont habituellement très in-
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flammables et elles ont une tendance à s'affaisser entre les supports adjacents. En outre,elles sont a:eatéesdans une certaine mesure,par l'humidité de l'atmosphère.
On a toujours considéré comme nécessaire d'appliquer une membrane qui possè- de par elle-même une certaine propriété d'absorber le son et,
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par suite , les r.iembraiie6 en tissu ont été utilisées puis- qu'elles transmettent aussi le son à la matière absorbant le son disposée derrière. Un autre procédé de traitement des murs
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et plafonds a été essa, procédé consistant à fixer ries tuiles 'ou plaques de matière fibreuse sur la surface du mur ou du plafond . Dans'une variante de ce procédé,les trous 'rapprochés sont percés dans la matière ; le son est absorbe en grande partie dans les trous.
Malheureusement cette matiè- re, par suite de sa forme en plaques dures n'est pas aussi absorbante que les feutres acoustiques et elle emmagasine la poussière.
Des plâtres acoustiques et des tuiles en céramique acous- tique. ont aussi été utilisés spécialement dans des bâtiments neufs, mais ils présentent les désavantages que leur efficaci- té acoustique est faible, que leur surface est nécessairement rugueuse et qu'ils constituent par suite des magasins à, pou.s- sière,leur efficacité étant lentement réduite par le*. peinture.
La présente invention permet de surmonter les difficultés rencontrées dans l'utilisation des produits fibreux et des membranes en tissu utilisés précédemment,en appliquant une membrane en forme de feuille rigide perforée, telle qu'une membrane en tôle,qui ,par elle-même, n'absorbe pas le son ou ne l'absorbe que lègèrement, tout au plus dans le cadre de l'expression de "matière n'absorbant pas le son". Les feuil- les en fibre vulcanisée,les feuilles bakélisées, les feuilles en bois de placage ,etc. peuvent être appliquées à la place de métal. Une membrane perforée rigide 10,comme représenté sur la figure 1, constitue une surface durable qui peut être lavée et peinte,peut être incombustible et présente de nombreux au- tres avantages.
Elle donne des résultats acoustiques excel - lents lorsqu'elle est appliquée comme matière de perement pour des absorbeurs de son appropriés, tels que la laine de baume, le feutre de poils, les produits céramiques poreu'. et les ma- tières semblables.La membrane rigide perforée 10 (figure 1), présénte des difficultés d'installation si l'on désire une
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surface continue exempte/de têtes de vis,etc. Bien qu'on préfère, selon l'invnetion une membrane rigide qui n'absorbe pas le son, il est possible dans certaines conditions d'appliquer une membrane flexible n'absorbant pas le s'en.
Cependant,le demandeur a découvert un procédé 'efficace pur installer cette matière en feuilles perforées rigides,
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spécialemen'c lorsqu'elle est faite de métal, avec le minimum de dépense, et de manière telle que les moyens de fixation res-
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tent invisibles, in outre,le demandeur a découvert la façon d'installer une feuille métallique en forme de tuile,d'une
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::àniè-re telle qu'elle puisse être enlevée facilement pour être installée en un endroit différent en ne perdant et en ne dé- truisant qu'une petite partie seulement de le: matière.
On préfère,selon l'invention,appliquer une membrane en tôle mince qui peut être constituée par une plaque en tôle galvanisée, en fer blanc,ordinairement, des feuilles de tôle noire ou des feuilles d'acier rigide. On peut appliquer d'au-
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tres f1l2ta1.1X tels que l'aluminium ou le duralumin pour des en- droits .:3,féc:iû.l.1J" .Ces feuillas peuvent être perforées d'une ma- niéie cuelconçue ajj,JrOJïrjé8. Les perforation;"t1YJ1:Pxem:Ple, couv:c h ue il , 4 1 à, 35 )1 de la surface du métal ou autre feuille rigide,bien que l'invention ne soit pas limitée à cette oc.ilJffie de valeurs, et d-'excellents résultats sont obtenus avec une feuille dans laquelle environ 16 % de la surface est per- forée.
La perforation doit être fait en ayant dûment égard à la dimension de la perforation et aussi à l'espace exis- tant entre les perforations.
La limite inférieure de la dimension de la perforation
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est fl....bituel18fl1bl1t déterminée, non pas par des considérations relatives à l'absorpbion du son,mais par les difficultés résul- tant du recouvrement et de la fermeture de la perforation lorsqu'on peint lqa surface. Une perforation ronde de 0,18 c/m.
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@ de diamètre Ou une perforation de toute autre forme ayant cette dimension minimum, est à peu près la plus petite qui puisse être peinte facilement ou émaillée sans se boucher.
La dimension maximum d'une perforation dépend de l'aspect de la tuile et de la tendance de la matière absorbant le son à faire saillie au travers de celle-ci et à. être visible à l'oeil. On préfère un trou inférieur à 0,31 c/m comme dimension minimum lorsqu'on applique des trous allongés. Un trou rond de 0,31 c/m de diamètre a une surface de 0,07 c/m2.
Des trous plus petits ou plus grands que les dimensions données peuven être ubilisés.
On a trouvé, selon l'invention, que l'espacement des trous détermine la hauteur du son qui est abscrbée. Plus la hauteur du son est faible,c'est à dire plus le nombre de vibrations doubles par seconde est petit et plus la longueur d'ondes est grande,plus la distance entre les trous peut être grande pour assurer la même absorption.
La figure 14 représente graphiquement le résultat de l'ex- périence sur l'espacement des trous. L'absorption du son par des panneaux en métal perforé ayant,disposée derrière eux de la laine de baume, a été mesurée sous une épaisseur 2,54 c/m, cette matière,lorsqu'elleest utilisée avec un parement,présen tant une absorption du son d'environ 74 )1. ün Fait varier le nombre de trous ronds de 0,18 a/m par 6,4 c/m2 et l'on fait varier la hauteur du son. On notera qu'un idaphragme metalli- que non perforé présentant derrière lui de la laine de baume absorbe .de 10 à 18 % du son.
La proportion de son de 512 vi- brations doubles par seconde,c'est à, dire un son moyen, qui est absôrbé ,,(courbe A), s'élève d'environ 18 % sans perforation à 78% avec une perforation par 6,4 c/m2. Un trou d'un diamètre de 0,.16 c/m par 6,4 c/m2 est équivalent à. peu près à. C,027 c/m2 ou environ. 0,4 % de la surface. Si les trous sont également es- pacés sur le panneau entier, ils sont espacés de 2,5 c/m en leur centre.,On noter.a que l'absorption du son par la laine de
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baume est effectivement/augmentée par le diaphragme métalli-
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(UE; perforé.
La courbe montre, en outre, que t:>ut'e augmenta- uian detns le nombre de trous au-delà de 1 par 6, o/m n1a,ug- mentepas pratiquement l'absorption du son par l'absorbeur de son.
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l,Ud/l\1 la ¯!auteur du son augmente e j ns qn ' à 1,024 vibra- tions doubles var seconde environ environ 13 % du son est absorba (courbe B) avec une tôle non perforée garnie derrière.
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de laine de baume sous une 'épaisseur de ,54 ohm.
L'absorption :; à=;1;nu:n a'environ 78 Ío est atteinte avec enyiron deux tr ous par 6.4 I.;/m<:' . -JE;-J zrous sont espacés d'environ 1, 78 o/m en leur centre avec cet e5acement.Pour un son de 2046 vibrations doubles l'absorption maximum e'st atteinte avec environ quatre trous ;,a±. 6, 4 CIM4 (courbe C) ces trous étant écartés de 1,25 c/m en leur centre. Malheureusement les bruits les plus nuisibles à l'étre humain sont les bruits très aigus dont quelques-uns ont une,fréquence atteignant 10.000 vibrations
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doubles iar b800nde au-dessus desquels le son n'est par perçu par l'oreille humaine.
Les bruits provenant des machines à écrire ,des machines à additionner,de la vaisselle,etc, sont de hauteur très grande (environ 4.000 vibrations doubles par
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seconde). 11:l courbe de la figure 14 montre que le nombre de trous par 6,4 doit être augmente au-delà de quatre par 6,4 c/m2 si l'on doit absorber.les bruits de grande hauteur.
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Le demandeur a. déter¯niné qu'un absorbeur de son derrière une tôli perforée e 8. size trous par 6,4 cm et espacés en leur centre de 0, ô 4%âu,donne des résultats maximums pour cet absorbeur dans la plupart des conditions en absorbant à la fois les sons de faible hauteur et les sons de hauteurs les plus élevées. Cet espacement s'applique à des trous de 0,18
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c/m de \Üa!:l3t:ce..:-ivee ce diamètre,les trous s'ont espacés en moyenne de O,11A: c/m mesurés entre les bords les plus voisins
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des' trous. Avec des trous de diamètre plus grand ou de forme différente,on peut changer l'espacement de matière que la. distance entre les bords des trous soit approximativemtn la même, puisque la distance entre les trous est apparemment le facteur déterminant.
Il est désirable que le nombre de trous soit inférieur à seize par 6,4 c/m-2 du fait que le coût de la fabrication est d'autant plus faible que les trous sont moins nombreux,les tuiles métalliques sont plus rigides et plus solides et la réflexion de la lumière par la surface est augmentée.
Dans des conditions spéciales où on absorbe un son de fai-. ble hauteur ( au-dessous de 512 vibrations doubles par secon- de),il .est possible d'appliquer un métal perforé contenant ' moins d'un trou par 6,4 c/m2.
Dans les emplacements où les vibrations dans la construc- tion ou d'autres conditions' peuvent provoquer une désintégra- tion de l'absorbeur de son faisant ainsi tomber des particules de l'absorbeur au travers des perforations ce qui dérange ainsi les occupants de la pièce; ou dans les cas où l'on désire ap- pliquer 'une substance fibreuse faiblement comprimée ou granu- laire comme absorbeur de son, ou dans les cas où l'on désire augmenter la réflexion de la lumière, on a trouve avantageux, selon l'invention de placer ou de coller une feuille. de matière poreuse fibreuse ou autre matière absorbante telle que du pa- pier filtre souple sur la surface interne de la tôle perfo- rée. ela ne diminue pas sensiblement l'efficocité en ce qui concerne l'absorption du son.
Une feuille de parement rigide ,telle que de la tôle,présente plusieurs avantages par rapport une membrane en tissu. La rigidité d'un purement de ce genre permet d'appliquer les perforations plus petites et permet de rapprocher les trous.
Les fibres et les fils d'une mebrane en tissu doivent
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être continus pour avoir de la résistance et empêcher la mem- brane en tissu de se distendre et finalement de se rompre.
Les trous relativement grands ne se prêtent pas'aux effets décoratifs aussi bien Que les trous plus petits et , en outre, ils laissent entrer la peinture et laissent voir l'absorbeur de son. Une membrane en tôle perforée peut aussi recevoir des dessins d'un aspect plaisant par emboutissage. En outre, une feuille de parement rigide constitue une surface sensible- ment plane compara hivernent à la surface inégale qui résulte des membranes en tissu qui s'affaissent. Une membrane métalli- que est incombustible,ce qui constitue un avantage décisif.
Dansla forme de construction préférée représentée sur les figures 2 à. 10 inclus,les feuilles ou la tuile 11 en métal perforé, ont leurs bords latéraux 12 de préférenoe retournés à. droit sur une hauteur d'environ 2,5 a/m. Les deux bords 12 de la figure 2 peuvent être retournés en laissant les extrémités ouvertes, ou bien les quatre bords 12,12 et 13,13 de la figure 3 peuvent être retournés en formant un élé- ment en forme de plateau à rebords. On profère,selon l'inven- tion, appliquer la construction de.la figure 3 du fait que les bords sont ainsi renforcés.
Les tuiles ont de préférence environ 61 c/m de large et environ 61 o/m de long pour donner un aspect uniforme au plafond ou au mur ,bien que d'autres dimensions puissent être appliquées lorsqu'on le désire. Les bords retournés 12, 12 et 13,13 de la tuile 11 sont bloqués dans des bandes de garniture en acier,ainsi qu'il sera expliqué ci-après.
.Au moins deux des bords retournés de la tuile métallique perforée 11 présentent des orejlles 14 obtenues par poinçonna- ge de ces bords. Ces oreilles font saillie légérement à l'ex- térieur de la tuile métallique et sont disposées de manière à reposer sur un rebord de la bande de garniture,ainsi qu'il
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sera expliqué ci-après g La matière 15 absorbant le son est glacée entre la tuile métallique perforée et le mus ou le plafond pour absorber tous les sons traversant les perfora- tions. La matière absorbant le son n'a pas besoin d'être mise en place.avant que l'on ait glissé les tuiles en place sur les bandes de garniture.
Dans certains cas,iln'est pas nécessaire que la matière absorbant le son recouvre tous les faits trous rans -le métal ; en d'autres termes, sa surface peùt être plus petite que la surface de la tuile, ce qui permet à la surface arrière de la dite matière et à la structure à la- quelle la tuile est fixée d'absorber une partie du son. De plus,en laissant des rugosités ou un bourrelet aubour des trous, la matière absorbant le son peut être espacée du métal.
Les bandes de garniture ci-dessus mentionnées ont,en coupe transversale,la forme d'un T .comme indiqué sur les figures 6 et 7. Sur la figure 6 , la bande de garniture 16 est une bande métallique de fabrication composite et en for- me de T formée de deux sections 17 en forme d'L placées dos à dos et légèrement espacées à leur base. Les bases 18 des sections en L sont soudées à, la bande arrière 20.Les etre- mités 21 et 22 des âmes saillantes des sections en L 17 sont repliées vers l'intérieur et doublées sur les âmes verticales, de sorte qu'un double rebord est formé sur l'inté- rieur des âmes.
Les parties doublées appuient l'une sur l'autre en exerçant une pression élastique le long des parties en contact.La bande de garniture peut être fabriquee d'autre ma- nière bien'oonnue des gens du métier et peut être formée en une seule pièce,si on le désire, comme représenté sur la figure 11.
Les bandes de garniture 16 sont fixées au plafond,comme indiqué sur la figure 9 , à l'aide de boulons à genouillère 23 passant dans des trous 24 ou bien à l'aide d'autres
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moyens, tour construire le parement de plafond représenté sur la figure 10 , on glisse le plateau métallique perforé des figures 2 et 3 entre les parties verticales 17 de la bande de garniture , comme représenté sur les figures 6 et 8 . Les bords replies sont pressés vers le haut jusqu'à ce que les oreilles saillantes 14 passent .élastiquement par dessus les re- bords,comme indiqua clairement sur la figure 8.
Comme il existe une pression élastique entre les parties doublées 21 et les oreilles 14 viennent au contact des bords des- dit%- parties et empêchent les éléments de tuiles 11 de glis- ser verticalement à l'extérieur d'entre les âmes saillantes de la bande de garniture. On peut glisser les tuiles en arrière et en avant sur les bandes de garniture de manière que les tuiles butant l'une contre l'autre puissent être fermement pressées l'une contre l'autre pour former un joint étanche, comme en 25 sur la #iéure 10.
Après que les tuiles en tôle perforées 11 ont été mises en place, on peut mettre en position la matière absorban't le son entre la tuile et le plafond ou le mur,bien qu' on puisse le faite avant que les tuiles soient saisies élastiquement dans les bandes de garniture '
Pour démonter un plafond métallique acoustique construit à l'aide de la tuile métalliqueperforée perfectionnée ci- dessus decrite, jl suffit de démolir une tuile,après quoi toutes les tuiles peuvent être enlevées, en ouvrant les âmes saillantes des bandes de garniture en forme de T à l'aide d'un outil approprié.
Dans la variante de bandes de garniture 26 représentées sur la figure 7 , les âmes 27 et 28 ne sont pas doublées,comme dans la figure 6 ,mais des trous 29 sont taillés à des en- droits déterminés des âmes saillantes qui pressent également l'une çontre l'autre avec une pression élastique,comme dans
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la forme de réalisation de l'invention ci-dessus décrite.
Dans la construction représentée sur la fiture 7, les oreilles 14 s'engagent élastiquement dans l'ouverture 29 et viennent au contact des rebords inférieures formes ainsi.
Les tuiles métalliques perforées 11 sont ainsi maintenues de la même manière que dans la figure 6., D'autres modifications susseptibles d'être utilisées seront apparentes pour les gens du métier. La construction décrite peut aussi être appliquée dans les bâtiments neufs en fixant la Mande de garniture aux solives, consoles ou éléments analogues dans d'autres types de oonstruction.
Sur les figures 12 et 13 on a représenté un type quel- que peu différent de bande de garniture qui comprend un élément 30 présentant un rebord 31 à. l'aide duquel la bande peut être fixée à un mur ou à un plafond. L'autre bard \le l'élément 30 présente des fentes espacées 32 qui forment un certain nombre'd'âmes 33 munies chacune d'une côte ou bourre- let 34 ,les cotes ou bourrelets d'âmes alternées s'étendant; dans des directions opposées.
Les âmes alternées sont dourbées légèrement dans des plans différents, comme représente claire- ment sur la figure 13 pour recevoir les bords 35 des tuiles perforées 36,lesdits bords ayant des côtes ou bourrelets 37 diri- gés vers l'intérieur qui viennent au contact des bourrelets 34 des âmes 33 des bandes de garniture pour supporter les tuiles.
On peut finir les coins de. la pièce à l'aide de coulures convenables 38 fixées par exemple au moyen de crechets à. moulure 39 ou d'autres moyens enfoncés dans le plâtre 40 comme représenté sur la figure 9.
Dans la construction terminée,la. matière alsorbant le son est disposée entre la tuile en tôle perforée 11 et la sur- face d'un mur ou du plafond.On désigne par surface d'un mur ou d'un plafond, une construction quelconque de mur ou de
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pLúcnci avec ou ans 1,'GteseG plâtre ou en manière e CL =va.i'ag à,e.
La tôle perforée peut être décorée d'une manière'désirée quelconque et elle 0St prëférablemcnt traitée en y.appliquant, G¯wr OUi88011, tU émail avant de faire l'assemblage sur la section. de plafond ou de peut-, appliquer différents cTessiii;3,i.i plafond çeut être lavé et repeint en tout temps . sans nuire a 1 T fî9.c,aité acoustique.
Si l'en ai,ligue une matière en feuille rigide autre que lu. tôle et si 0e'tte matière est d'une nature telle qu'elle ce puisse pas être pliée ou retournée,les feuilles perforées planes peuvent être visses, clouées, boulonnées ou autrement
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a#sujevtiis aux solides,consoles,poutres,bandes de garniture ou autres moyens (Le support et l'absorbeur de son peut être inséré à l'arrière. Cette construction peut aussi être appli-
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quée ,vec de la tôle perforée,mais elle ne présente pas un aspect aussi agréable que la tuile métallique,car les moyens de fixation sont apparents. On peut appliquer aussi des
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feuilles riE;.i6.e& avec des bords repliés en moulure.
D'autres procédés de fixation de ces feuilles perforées' ri;ides a.J:'parcl.1GroD'G aux /;,\:;n8 du métier. Le parement perforé n'a pas besoin d'être plat,mais il peut recevoir des courbures désirées par pliage ou par embou-,
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ti7s.Ve, conune dans le cas de métal ou bien par moulage,comme c'est le cas pour certaines autres matières.
La laine de baume, à laquelle il a été fait allusion
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1<j1,co;ain matière u.1sorbat1t efficacement le son, est de la fibre de bois feutrée.
(Jette matière absorbant le son peut également être appli- quée avantageusement aux cabines d'aéroplanes en vue d'amortir le bruit.