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La présente invention se rapporte aux matériaux translucides en particulier aux matériaux de ce genre en forme de feuilles susceptibles d'être utilisées comme clo- ches, ou vitrages pour serres. Si l'on considère les serres ou constructions analogues sous leur forme la plus simple, la lumière qui tombe sur le matériau translucide constituant la majeure partie de la construction, ne pénètre, si l'an- gle d'incidence est grand, qu'en faible quantité dans le dit matériau translucide et de larges fractions de cette lumiè- re se réfléchissant vers ltextérieur, et l'effet de cette lumière, réfléchie est bien entendu... entièrement perdu en ce qui concerne l'intérieur de la construction.
Dans'le cas
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d'une serre, cela constitue un facteur important etant donné que, pendant le début du jour et dans la soirée les rayons lumineux sont bas, c'est-à-dire que les rayons du soleil tombent avec un grand anale d'incidence. Cet effet est enco- re plus prononcé d'ailleurs au printemps et à l'automne., Or il est évidemment avantageux que le maximum de lumière puis- se pénétrer à l'intérieur de la serre et que le minimum de lumière soit réfléchi vers l'extérieur et un objet de la présente invention consiste justement à réaliser un matériau qui puisse être fabriqué facilement et qui permette à des - quantités de lumière plus grandes que jusqu'à présent d'être transmises et captées à l'intérieur de telles constructions.
Conformément à l'invention le matériau translucide en feuilles comporte, sur une de ses faces, des convexités sépa- rées entre elles par des distances au moins égales à la lar- geur des dites convexités, et sur la face opposée des conca- vités correspondantes aux dites convexités, l'épaisseur du matériau restant approximativement constante sur toute sa surface.
Dans un mode de réalisation préféré, les convexités et concavités sont hémisphériques mais il est clair qu'on peut obtenir déjà, quoique à un degré moindre, une améliora- tion par rapport aux matériaux connus, en utilisant d'autres formes telles que des saillies prismatiques ou elliptiques.
De préférence également les convexités sont disposées en rangées et sont distantes les unes des autres, par exemple dans le cas d'éléments convexes hémisphériques, de deux dia- mètres, pris de centre à centre.
Dans n'importe quelle feuille constituant le matériau une ou plusieurs convexités pourra être prévue sous forme d'élément'amovible retenu normalement dans un siège mais sus- ceptible d'être retiré de ce siège de façon à donner accès à l'autre face de la feuille et à permettre de ventiler à l'in- @ térieur de la construction.
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Bien qu'il soit convenable'que l'épaisseur du maté- riau reste constante; il peut être désirable que le sommet d'une convexité soit légèrement plus épais que les parois de la dite convexité, de façon à créer une sorte de lentille à ce sommet.
Sur la face de la feuille du matériau comportant les concavités, peut être appliqué un adhésif se collant par simple pression de façon que le matériau conforme à l'invention puisse être appliqué à l'extérieur d'une cons- truction existante telle qu'une serre.
Dans certains cas il peut être désirable qu'au- moins un des bords de certaines des feuilles ou de toutes ces feuilles de matériaux conformes à l'invention soit muni de dispositifs permettant de l'accrocher à des dispositifs complémentaires d'une autre feuille. De tels dispositifs peuvent avoir la forme de chevilles, de dents, etc... permet- tant de fixer facilement l'une des feuilles à l'autre.
Différents modes de réalisation de l'invention vont être décrits avec référence ,aux dessins ci-joints sur les- quels :
La figure 1 indique schématiquement le chemin des rayons lumineux tombant sur une feuille ou lame de verre.
La figure 2 indique schématiquement le chemin suivi par les rayons tombant sur un matériau conforme à l'invention.
Les figures 3, 4 et 5 représentent schématiquement en plan différentes dispositions possibles de convexités hémi- sphériques.
La figure 6 est une coupe élévation schématique frag- mentaire d'une feuille de matériau conforme à l'invention
La figure 7 est une vue analogue, donnée par opposi- tion, d'un matériau non conforme .à l'invention.
La.. figure 8 est une coupe schématique montrant le che- min suivi par les rayons tombant avec un angle d'incidence de 0 .
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La figure 9 est une coupe élévation fragmentaire d'un élément convexe amovible.
Les-figures 10 et 11 sont des représentations schéma- tiques dtondes de choc venant frapper des surfaces.
La figure 12 est une coupe fragmentaire d'un autre mode de réalisation d'éléments hémisphériques, et la figure 13 est une vue analogue d'une convexi- té pyramidale.
En se référant à la figure 1, 15 désigne une vitre telle que celles utilisées ordinairement dans les cloches ou serres. 16.représente un rayon lumineux tombant sur cette vitre avec un angle d'incidence de 60 . Une proportion no- table du rayon incident est réfléchie en 17 et est par consé- quent perdue tandis qu'une autre-fraction indiquée en 18 est réfractée et pénètre à l'intérieur de la construction.
Il est clair par conséquent que seule la fraction représentée en 18 peut être mise à profit.
Si on se réfère maintenant à la figure 2 la feuille 19 est fabriquée en verre ou en une substance plastique tel- le que du polythène ou du polystyrène et à titre de compa- raison qn la supposera de même épaisseur que la vitre 15.
Elle comporte une convexité hémisphérique 20.
Considérons maintenant un rayon incident 21 ayant un angle d'incidence de 60 par rapport à la feuille 19. Comme le rayon 21 est radial, il vient frapper la surface de la convexité suivant un angle d'incidence locale de 0 et pres- que toute la lumière (98% environ) pénètre à l'intérieur, comme cela est indiqué en 22.
Considérons maintenant un autre rayon 23, parallèle au rayon 21. Ce rayon a un angle d'incidence locale de ,) et, par suite, une faible fraction seulement (5% environ) indiquée'en 24, est réfléchie vers l'extérieur tandis qu'une fraction beaucoup plus grande indiquée en 25 pénètre à l'in- térieur.
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On peut voir par conséquent que la convexité de la figure 2 captera, des quantités considérables de la lumière qui, dans le cas de la vitre plane de la figure 1, aurait été réfléchie et perdue.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 3 une feuil- le 26 est fabriquée par moulage en polythène, polystyrène ou en verre ou autre substance appropriée. Le degré de transluci- dité dépend des caractéristiques requises du produit fini.
Dans le cas des serres qui, à l'heure actuelle, sont fréquem- ment fracassées par les "bang" supersoniques provenant des aéronefs à grande vitesse, il peut être désirable d'utiliser une substance relativement élastique telle que le polythène de préférence au verre.
Dans un mode de réalisation en polythène qui peut être facilement moulé et produit à bon marché, la feuille est fa- briquée à des dimensions convenables, par exemple 60 x 120 cm. bien que, bien entendu, les dimensions puissent être choisies d'après le type de vitrage éventuellement requis. La feuille est de forme rectangulaire et dtépaisseur convenable par exem- ple de 3 mm. comme cela est indiqué sur la figure 2. La feuil- le 26 est pourvue de convexités hémisphériques 20,'sur l'une de ses faces et de concavités hémisphériques correspondantes (indiquées en 27 sur la figure 2) sur l'autre face, l'épais- seur de la feuille étant sensiblement constante sur toute la surface.
Le diamètre de chacune des convexités 20 est par exemple de 2 cm.l/2 et les convexités sont disposées en ran- gées rectilignes disposées en quinconce., chaque convexité étant distante de deux diamètres des convexités voisines de sa propre rangée, et les rangées adjacentes présentant les mêmes espacements.
Cette question des espacements a une importance consi- dérable. Si les convexités étaient trop près les unes des au- tres, chaque convexité masquerait, jusqu'à un certain point,
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les convexités voisines vis-à-vis de la lumière incidente; par contre, si les convexités sont espacées comme cela est décria ci-dessus, cet effet de masque se produit d'une façon très li- mitée seulement.,
Cela est clairement visible sur lafigure 6. Les convexi- tés 20 espacées de deux diamètres de centre à centre reçoivent les rayons 28 qui les frappent suivant un rayon d'incidence de 75 .
Par conséquent, on peut voir que les rayons dont les an- gles d'incidence vont jusqu'à 75 (angle le plus grand que l'on rencontre normalement) peuvent frapper les convexités dont la surface entière peut, par suite, être mise à profit.
Si les convexités étaient trop serrées comme cela est représenté sur la figure 7, les rayons frapperaient seulement les parties supérieures des éléments convexes. E conséquence, leurs angles d'incidence locale seraient grands et une fraction considérable serait réfléchie et perdue. Bien entendu, les parties inférieu- res des convexités et par exemple les parties situées au-dessous de la ligne A-B auraient une efficacité extrêmement réduite et le bénéfice de l'invention serait perdu.
La lumière incidente tombant normalement c'est-à-dire avec un angle d'incidence de 0 , pénètre dans le matériau avec des pertes relativement faibles du fait qu'il y a seulement une faible fraction de lumière qui est réfléchie vers l'exté- rieur.
C'ést le cas qui a été représenté sur la figure 8. Un rayon 29 tombant normalement et radialement traversera avec une perte de seulement 2%, Un rayon 30 tombant également normalement mais plus près du bord de la convexité sera en partie réfléchi comme cela est indiqué en 31, mais réfracté en grande partie comme indiqué en 32, Ceei, incidemment, montre qu'une diffusion désirable est ainsi réalisée à l'intérieur de la serre.
Lorsque, toutefois, la lumière tombe sur l'a feuille suivant un angle d'incidence d'environ 45 ou plus, la plus
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grande partie de cette lumière tombe sur des éléments hémi- sphériques suivant des angles d'incidence plus petits de telle sorte qu'elle traverse la convexité (voir figure 6), l'angle d'incidence local restant au voisinage de 90 tandis que si la feuille avait été une vitre plane continue, l'angle d'incidence aurait été, par exemple, de 50 à 60 , ou même davantage, et la plus grande partie de la lumière aurait été perdue.
On comprend par suite que, lorsque l'angle d'inci- dence est très faible, le matériau se comporte sensiblement de la même manière que se comporterait une vitre normale en verre dans une serre, c'est-à-dire que la plus grande par- tie de la lumière tombant sur lui pénétrera à l'intérieur de la serre, et que par ailleurs, lorsque l'angle dtincidence augmente et en particulier lorsqu'il dépasse 45 , la plus grande partie de la lumière tombant sur lui traversera le ma- tériau conforme à l'invention au lieu d'être réfléchie vers l'extérieur et d'être, par suite, perdue comme cela est le cas avec des vitres de verre usuelles.
Ainsi les feuilles conformes à la présente invention permettent à une plus grande quantité de lumière tombant sur la serre de pénétrer à l'intérieur de celle-ci et d'être ainsi mise à profit. En outre, la lumière transmise est da-
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vantagedïffusée
La figure 4 illustre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel les convexités sont disposées en rangées rectilignes tandis que la figure 5 montre une dispo- sition largement espacée et en quinconce.
La ventilation d'une simnle cloche ou châssis diffère de celle requise pour une grande serre mais elle peut être réalisée convenablement dans tous les cas par des dispositions simples et par exemple en prévoyant un ou plusieurs éléments invexes amovibles sur une ou plusieurs des feuilles consti-
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tuant la construction. Dans sa forme la plus simple les or- ganes de ventilation pourront consister en une feuille ayant une ouverture en place d'une convexité, le bord de l'ouverture constituant un siège susceptible'de recevoir un élément convexe moulé séparément de façon à être logé dans la dite ouverture pendant un usage normal.
Un élément convexe amovible a été représenté sur la figure 9. Cet élément convexe est entaillé en 34 et dis- posé de façon à pouvoir être monté de façon amovible dans l'ouverture 35 de la,feuille 26. La ventilation sera alors obtenue simplement en enlevant l'élément convexe 33 de son siège. Elle pourra être complétée toutefois par d'autres dispositions telles que des volets à charnière compris dans la zone formée par ces feuilles.
Dans le cas de fabrication des cloches ou châssis qui peuvent avoir une grande variété de formes on peut pré- voir des chevilles, des rainures, des ouvertures ou un,grand nombre d'autres organes d'accrochage pour assurer le maintien de l'un des bords de l'une des feuilles contre le bord d'une autre feuille, de n'importe quelle manière désirée. Il est clair que la disposition de tels organes ne gêne eh rien la formation des convexités sur la zone principale'de la feuille.
Les convexités peuvent être de différentes tailles sur une même feuille, si on le désire, et peuvent être dis- posées suivant des dessins spéciaux au lieu d'être suivant des rangées.
Il est dans le domaine de l'invention de prévoir une feuille de matériau qui puisse être fixée à une vitre d'une serre existante. Dans ce but, comme on peut le voir sur la'figure 6, une feuille 26 comportant des convexités 20 peut porter sur sa face inférieure une couche 36 de substan- ce adhésive, et de préférence de substance adhérant par pres-
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sion, de façon que.la feuille puisse être appliquée et mise en position par simple pression.
On peu'.- penser que la résistance supérieure que la nouveau matériau offre aux "bangst' supersoniques est due non seulement à l'élasticité du polythène par exemple mais égale- ment à l'effet de rupture des chocs et d'absorption provoquées par les convexités sur l'air qui vient les frapper et à la résistance de structure accrue offerte par les convexités.
Les figures 10 et 11 en sont une illustration. Sur la figure 10 une vitre plane en verre 37 est soumise à une onde de choc indiquée en 38. On peut admettre que l'impact de ltair se produit simultanément sur 'toute la surface de la feuille, induisant dans le verre des vibrations suffisantes pour le .briser.
Sur la figure 11 l'onde 38 vient frapper d'abord les con- vexités 39 et au moment où elle atteint la feuille 40, elle a été perturbée et ne présente plus de ce fait un front ininter- rompu susceptible de produire l'impact précédemment observé,
Comme ltonde, de choc vient frapper dtabord les faibles surfaces des sommets des dômes, la pression est transmise par ,les parois des dômes et la feuille 40 est préparée ainsi gra- duellement à recevoir l'impact et à s'y plier. Des turbulences et des ondes contraires se produisent avec des directions de for- ces opposées et variées, et la plupart de l'énergie de l'onde de choc est ainsi dissipée.
Dans la description on a indiqué'que l'épaisseur du matériau est approximativement constante sur toute sa surface.
Il y aura bien'entendu de petites variations du fait de l'exis- tence des convexités et par exemple à la jonction des convexités avec la feuille, il peut y avoir une.surépaisseur appréciable, mais d'une façon générale on peut'dire que l'épaisseur de l'élément convexe hémisphérique est, mesurée radialement, approximativement la' même que l'épaisseur de la feuille et
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des considérations analogues s'appliquent aux autres formes d'éléments convexes,
Il est toutefois possible de faire varier l'épaisseur de la convexité comme cela a été représenté sur la figure 12, par exemple en vue d'obtenir certains effets.
Ainsi.. sur la figure 12, la feuille 41 a une convexité hémisphérique 42 comportant un sornmet plus épais 43 constituant une lentille.
On peut ainsi réaliser une feuille de matériau susceptible de fournir une concentration de la lumière tombant dans une zone prédéterminée d'angle d'incidence.
On pourra prévoir également d'autres formes de convexi- tés. Par exemple la figure 13 illustre une convexité pyramidale 44 d@sposée dans une feuille 45. D'autres formes peuvent être constituées par des -ellipsoïdes, des trapézoïdes ou des cônes à sommet arrondi.
Lorsque le matériau doit être utilisé pour des cloches il sera moulé suivant des formes courbes ou formant des angles, si on le désire. Ainsi on pourra réaliser une feuille semi- cylindriqup susceptible d'être disposée sur les bords supérieurs de deux feuilles planes maintenues parallèles et sensiblement verticales, ou bien deux feuilles planes pouvant être moulées d'un seul tenant, formant un angle de, par exemple, 45 . Une telle feuille en forme à'angle constituera une cloche complète.
D'une autre manière, la cloche en forme de ferme hollandaise pourra être moulée en une simple feuille.
Dans une autre réalisation, encore, lorsque l'on uti- lise une matière flexible telle que du polythène par exemple,. la feuille pourra être moulée avec une bande faible d'épaisseur réduite, permettant de plier la dite feuille. Ceci permet non seulement de plier la feuille suivant l'angle désiré et de la maintenir suivant cet anle dans un châssis, par exemple en fil de fer, mais permet aussi de fixer un des côtés de la cloche et de laisser l'autre en quelque sorte articulé pour permettre une ventilation..
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Lorsque l'on moule le matériau pour des cloches il est convenable de prévoir un bord plat de dimensions convena- bles, c'est-à-dire de 2 cm.1/2 de parleur par exemple, autour du bord de chaque feuille ne comportant pas de convexités de façon à permettre de fixer ou de relier la dite feuille aux feuilles voisines.
Les cadres pour cloches et châssis peuvent être, soit en fil métallique replié ou en éléments métalliques, ou plas- tiques, en forme de conduits, ou de "T", et il est bon, pour les matières de faible poids que constituent de telles cloches, de prévoir des organes d'ancrage tels que des chevilles sinueu- ses, que l'on fait pénétrer dans le sol.
Il est possible de fabriquer des constructions ou même des feuilles de matériau conforme à l'invention, en utilisant deux matières différentes a.yant des propriétés différentes.
Ainsi une cloche pourra être constituée par un sommet fabriqué en une matière et des côtés et des extrémités en une autre matière, les différentes matières étant choisies d'après leur résistance à la lumière ultra-violette. Le sommet peut être choisi en une matière plus résistante aux ultra-violets que les côtés. Pendant le jour, c'est-à-dire pendant qu'il y a une grande quantité de lumière ultra-violette qui tombe avec des angles d'incidence faibles, on obtient des résultats très suffisants, pour les buts normaux, au moyen d'un tel som- met même lorsqu'il est assez résistant à la lumière ultra- violette. Les côtés sont prévus en une matière moins résistante à la lumière ultra-violette et pendant le jour ils en laissent passer autant 'qu'on peut en accepter.
Pendant la nuit, lorsque le sol irradie, le sommet de la cloche qui est relativement résistant aux ultra-violets, les empêche de s'échapper. Comme l'angle d'incidence des rayons irradiés par le sol sur les côtés de la choche est très élevé, il se produit une réflexion interne corsidérable par les côt , à l'intérieur de la cloche,
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et, par suite, il y a ensuite moins de partes et une protec- tion plus complète contre la gelée.
On appréciera bien entendu que dans toutes les circons- tances la fuite d'énergie lumineuse ou calorifique par la face inférieure de la feuille du matériau conforme à l'inven- tion sera considérablement moins grande que dans le cas des matériaux orthodoxes tels que la verre, du fait qu'une dif- fusion plus considérable se produira.