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Couverture en métal ou alliage résistant à la corrosion, pour toîtures, murs et autres surfaces.
Cette invention concerne des couvertures métalliques en métal résistant à la corrosion, notamment le cuivre et ses alliages, pour toitures, murs et autres surfaces, ces couvertures étant constituées de tôles en bandes ou rubans dont l'épaisseur est inférieure à 0,8 mm. et est de préféren- ce, de 0,4 mm. et moins. On n'a pas encore réussi à employer de pareilles bandes minces pour constituer une couverture posée sur le support, qui soit susceptible de résister suf- fisamment, à la longue, aux sollicitations mécaniques agis- sant sur les bandes de tôle et dues aux efforts de dilatation de celles-ci ou du support, ou à des causes analogues.
Plus particulièrement, on n'a pas encore réussi à constituer au
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moyen de ces tôles minces une couverture durable pour toitu- res que l'on puisse soit poser directement sur le support sans l'entremise d'une couche de matière adhésive, soit livrer à pied d'oeuvre en rouleaux dans le cas où le métal est uni à une couche sous-jacente de matière fibreuse, par exemple de carton bitumé. L'emploi de ces couvertures minces pour toîtu- res était contrarié par le fait que peu de temps après leur pose les bandes de tôle se trouaient en de nombreux endroits.
La présente invention vise à écarter ces défauts. On a trouvé, en effet, qu'il est possible de former au moyen de bandes de tôle mince une couverture de toit durable en em- ployant des tôles en bandes ou rubans d'une épaisseur infé- rieure à 0,8 mm., ayant de préférence 0,4 mm. et moins, en un métal ou un alliage résistant à la corrosion, très flexi- ble et façonnable, notamment le cuivre ou ses alliages, qui soient pratiquement planées et dont les bords soient prati- quement rectilignes.
Lorsqu'on emploie de pareilles bandes de tôle, les efforts dus à la tendance des bandes à se défor- mer quand la température varie, et aux déformations inévita- bles du support, par exemple de l'ossature du toit, quand ce support "travaille" ainsi qu'à d'autres causes analogues, produisent des ondulations régulières souples qui n'ont aucun effet nuisible sur la qualité de la tôle. Il a été reconnu,en effet, que la façon dont se forment, sous l'action de tels efforts, des ondulations dans les bandes ou rubans de tôle est de toute première importance pour la durabilité de la couverture. Jusqu'ici on n'a pas attribué une grande impor- tance à la forme extérieure des bandes ou rubans de tôle, car pour les usages courants de ces tôles cela ne joue aucun rôle.
On leur donnait bien des bords parallèles, mais qui n'étaient @
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pas rectilignes et on ne les rendait pas pratiquement planes.
Il en résultait que, lorsqu'on les employait comme couverture, les bandes ou rubans de tôle formaient sous l'action des efforts susmentionnés des ondulations irrégulières, de sorte que ces ondulations présentaient les unes par rapport aux autres des angles de grandeur différente. Ceci avait pour effet la formation de cassures. En raison des mouvements con- tinuels du support et de la couverture métallique, ainsi que des oscillations de celle-ci sous l'action du vent, la surfa- ce du toit change continuellement de forme. Par suite, il se produisait après peu de temps des déchirures aux points de rencontre de deux ondulations ou cassures.
Outre la forme des bandes de tôle, il faut encore, en raison des efforts susmentionnés, attribuer une grande importance à leur flexibilité. Ainsi qu'on l'a constaté, la flexibilité doit satisfaire à la condition que les bandes de tôle supportent, pour un rayon de courbure de 5 mm., 80 pliages ou plus.
On peut obtenir de différentes manières un matériau de couverture répondant aux conditions citées, par exemple, en employant un alliage convenable, en choisissant un procé- dé de fabrication approprié, en améliorant le métal etc.
Il a été reconnu que de bons résultats au point de vue flexibilité s'obtiennent, par exemple, avec du cuivre pur, c'est-à-dire avec du cuivre exempt d'oxyde, ou avec du cuivre contenant séparément, en groupes ou simultanément, dans une proportion qui, comme le montre l'expérience, ne doit pas dépasser 10 %, pour l'une quelconque ou pour l'en- semble, des additions d'étain, de zinc, d'aluminium, de ni- ckel, de manganèse, de silicium et d'arsenic, et ayant subi
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un traitement mécanique ou thermique. Il faut évidemment en- tendre ici qu'en deçà de la limite supérieure de 10 %, les additions des divers corps doivent être proportionnées sui- vant les règles généralement suivies pour la composition des alliages.
Conviennent aussi d'autres métaux et alliages mé- talliques résistant à la corrosion, dont les propriétés ont été adaptées aux conditions citées par un traitement appro- prié. Le traitement mécanique ou thermique consiste, de pré- férence, à chauffer le métal plus fréquemment que d'habitude entre les phases du traitement mécanique, par exemple le la- minage, pour éviter au cours du laminage l'orientation uni- forme des cristaux qui influe défavorablement sur les pro- priétés physiques.
Cette orientation uniforme des cristaux s'observe notamment lors du laminage de bandes métalliques, dans une mesure d'autant plus forte que l'épaisseur des ban- des est plus faible ; les bandes de 0,2 et 0,1 mm. on constate alors fréquemment que les chiffres caractéristiques de la résistance dans le sens transversal et oblique diffé- rent de ceux de la résistance dans le sens longitudinal.
Outre les propriétés du métal qui sont à observer il faut encore avoir soin, ainsi qu'on l'a dit plus haut, d'em- ployer des rubans métalliques dont les bords sont pratique- ment parallèles et rectilignes. Les rubans métalliques du com- merce les mieux travaillés ne possèdent ni une surface abso- lument plane ni des bords rectilignes. Quand ils sont enrou- lés en rouleaux, ces rubans qui ont d'habitude une longueur de 20 à 30 mètres, paraissent avoir une surface plane et des bords rectilignes. Cependant, lorsquon les déroule, on cons- tate qu'ils sont plus larges par endroits, qu'ils ont des soufflures et sont gondolés, et qu'on ne peut les appliquer
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bien à plat sur un support plan. En règle générale, on consta- te des écarts de 10 à 40 mm. par rapport à la ligne droite.
Mais si le matériau de couverture présente des irrégularités en forme d'ondulations même insignifiantes, telles qu'en produit le laminage usuel et qui n'ont aucune importance pour les usages courants, il peut arriver que, après la pose, les bandes ou rubans minces ne se déforment plus suivant une ondu- lation régulière entre quatre points fixes de chaque surface considérée, mais que les déformations longitudinales se ren- contrent à certains endroits et y provoquent des cassures du ruban métallique et la formation de trous. Le même inconvé- nient se produit aussi quand les bords des rubans métalli- ques, qui en eux-mêmes ont partout la même largeur, ne sont pas rectilignes et parallèles.
Lorsqu'une telle couverture est soumise aux efforts résultant des variations de températu-' re, les irrégularités du gondolement deviennent si importan- tes que non seulement elles enlèvent tout aspect à la couver- ture, mais en outre, elles rendent celle-ci inutilisable.
On évite ces inconvénients en étirant sur un banc d'étirage le ruban métallique, avant de-fixer celui-ci au support. On étend le ruban longitudinalement jusqu'à ce qu'il soit devenu pratiquement plan, c'est-à-dire que tous les points de sa surface soient situés pratiquement dans le même plan et que sa largeur soit partout sensiblement la même. Le dis- positif d'étirage doit être réglable au point qu'on puisse étendre même des rubans de l'épaisseur d'une feuille de pa- pier sans les déchirer. Pour qu'il en soit ainsi, il faut prévoir entre les mandrins d'étirage des tables planes sur lesquelles on pose d'abord les rubans métalliques. On munit les mandrins d'étirage de garnitures souples évitant la dé-
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térioration de la surface du ruban serrée dans le mandrin.
On étire alors le ruban en agissant sur un des mandrins. Aux endroits de ceux-ci sont disposées des équerres qui permet- tent d'étirer des rubans sans fin de telle manière que le ru- ban, après qu'une partie en a été étirée, puisse être enroulé suffisamment loin pour qu'une autre partie puisse être sou- mise à l'étirage sans qu'il en résulte la formation d'une cassure ou d'un rétrécissement aux bords. De cette manière on arrive à rectifier des rubans de tôle de toute longueur vou- lue de façon à les planer parfaitement et à rectifier leurs bords. On a constaté, en effet, que quand on a plané la surface en l'étendant, les bords latéraux ondulés se remet- tent droits en même temps.
On peut poser les rubans minces,, présentant les caractéristiques mentionnées, en se servant d'attaches et d'agrafes, sans avoir recours à une couche adhésive et même directement sur le support, par exemple sur une couverture de toit en bois ou sur une surface en béton recouverte de carton bitumé. Bien entendu on peut aussi coller les bandes ou rubans sur le support au moyen d'une composition asphalti- que ; dans ce cas, si l'on emploie comme support du béton, le carton bitumé n'est pas nécessaire, mais peut être employé.
Une composition à base d'asphaltes purs, qui con- vient notamment à cet effet, est la suivante:
46 parties en poids d'asphalte naturel (bitume de pétrole) ayant un point de fusion de 56 C.
46 parties en poids d'asphalte naturel (bitume de pétrole) ayant un point de fusion de 65 C.
6 parties en poids de fibres d'asbeste
6 parties en poids d'huile de lin.
Cette composition constitue une matière adhésive qui devient fluide aux environs de 75 - 85 C n'est pas cassante
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en hiver et reste visqueuse en été.
Malgré les variations de longueur produites par les variations de température, les tôles ne se détachent pas de leur support quand on emploie cette matière adhésive, et même quand la couverture se contracte par basse température exté- rieure, la couche adhésive ne s'émiette pas.
Si l'on emploie comme support du carton bitumé ou une autre couche fibreuse, on peut unir ce support, avant la pose, aux rubans métalliques au moyen de la composition as- phaltique indiquée ci-dessus, en collant ensemble, à l'aide de celle-ci un ruban de tôle et un ruban de matière fibreu- se de mêmes dimensions. On obtient de cette manière un maté- riau de couverture composé que l'on peut fabriquer industriel- lement et livrer en rouleaux, comme du carton bitumé, pour couvrir des toits et surfaces analogues.
Sur le dessin annexé:
Fig. 1 montre schématiquement un dispositif pour la fabrication de couvertures métalliques lisses comportant une couche sous-jacente de matière fibreuse.
Fig. 2 montre schématiquement un dispositif pour la fabrication de couvertures cannelées.
Figs. 3 et 4 montrent une coupe transversale et une vue en plan d'une couverture lisse.
Figs. 5 et 6 montrent une coupe transversale et une vue en plan d'une couverture cannelée ou gaufrée.
Dans le cas de la Fig. 1, on déroule simultanément un ruban de tôle 1 et un ruban 2 de matière fibreuse, de car- ton bitumé par exemple, de telle manière que, lors du passage à travers les cylindres 5, le ruban métallique s'applique sur le ruban de matière fibreuse dont les dimensions corres- pondent à celles du ruban métallique. Au cours du déroulement,
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des cylindres étaleurs 4 appliquent sur la face inférieure du ruban de tôle une couche de matière asphaltique de la composi- tion indiquée, chaude et fluide, portée à 180-200 C et pro- venant d'un récipient 3. Les deux rubans traversent alors ensemble les cylindres 5 et s'unissent, sous la pression des cylindres, par l'entremise de la matière asphaltique.
Après que le ruban métallique et le ruban de matière fibreuse ont été collés ainsi l'un sur l'autre, on fait passer le ruban 6 qui vient d'être formé à travers une série de cylindres 7 décalés les uns par rapport aux autres. Ces cylindres sont dis- posés les uns par rapport aux autres, de préférence, de la même manière que dans les machines à rectifier les tôles et il faut, pour arriver à un résultat satisfaisant, les refroi- dir suffisamment. Lorsque le matériau de couverture quitte la machine il est parfaitement collé, pratiquement lisse, plané et refroidi, et on l'enroule alors en rouleaux prêts à l'emploi, ou bien, si la tôle est épaisse, on le découpe en plaques ou feuilles (Fig. 3 et 4).
Quand on fabrique des couvertures à creux et re- liefs, on procède d'abord de la même manière. On déroule simultanément le ruban de tôle l'et le ruban de matière fi- breuse 2'; on enduit la face inférieure du ruban métallique d'une composition asphaltique fluide et chaude, provenant d'une auge 3', au moyen de cylindres étaleurs 4', puis on fait passer les rubans entre les cylindres presseurs 5'. Dans ce cas les cylindres 5' sont gravés ou sculptés pour imprimer dans la surface de la tôle des motifs (cannelures ou gaufra- ges) en relief ou en creux.
La couverture à reliefs supporte mieux qu'une cou- verture lisse les variations de longueur. La surface d'adhé- rence se trouve notablement accrue par les cannelures; de ce @
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fait, et aussi parce que le support en matière fibreuse est pressé dans les creux de la surface du métal, la liaison mécanique est meilleure. Aussi les cylindres rectifieurs et refroidisseurs, employés pour les bandes lisses, deviennent- ils inutiles. Au sortir des rouleaux imprimeurs, on enroule la couverture et elle est alors prête à être employée telle quelle (Fig. 5 et 6).
La couverture métallique décrite est faite, de pré- férence, d'une tôle de 0,7 à 0,4 mm. d'épaisseur quand elle ne comporte pas de couche de matière fibreuse, et d'une tôle de 0,4 à 0,1 mm. d'épaisseur lorsque le matériau est composé, c'est-à-dire comporte une couche de matière fibreuse. Pour certains usages il est avantageux de doubler la couverture composée, sur sa face inférieure, d'une feuille de métal.
L'avantage réside en ce que la couche de matière fibreuse est mieux protégée contre les actions chimiques qui peuvent pro- venir du bâtiment ou des surfaces couvertes. En outre, la doublure étanche à l'air appliquée sur la face inférieure de la couverture a pour effet d'améliorer encore l'adhérence de la colle asphaltique, car celle-ci est à la longue plus ou moins attaquée par l'oxygène de l'air qui traverse la couche poreuse de matière fibreuse. Dans les cas où on désire donner à la couverture composée un certain poids pour qu'elle branle le moins possible sur la surface qu'elle recouvre, il est avantageux de doubler sa face inférieure de feuilles de plomb ou de tôles de plomb minces.
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