EP0741215A1 - Plaques de polycarbonate, notamment plaques destinées à la couverture - Google Patents
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- E04D3/02—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant
- E04D3/06—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets of plane slabs, slates, or sheets, or in which the cross-section is unimportant of glass or other translucent material; Fixing means therefor
Definitions
- the present invention relates to an improvement to polycarbonate plates obtained by extrusion and the profile of which generally comprises two parallel blades forming the two faces of the plate, these blades being joined in a periodic pattern, by spacers perpendicular to the blades and / or obliques.
- Such plates are in particular intended to be used for making covers or partitions.
- polycarbonate sheets of this kind had two blades forming the upper and respectively lower faces of the plate, joined at regular intervals, by spacers perpendicular to the blades delimiting, in the plates, cells of square or rectangular shape, extending longitudinally, i.e. in the direction of extrusion.
- spacers perpendicular to the blades delimiting, in the plates, cells of square or rectangular shape, extending longitudinally, i.e. in the direction of extrusion.
- Polycarbonate sheets with three blades are also known, namely two extreme blades and a thinner intermediate blade, joined by perpendicular spacers.
- the polycarbonate sheets are required, due to their use, to be as transparent as possible and to have a relatively high coefficient of thermal insulation.
- these plates must be light, both for reasons of economy of material and for reasons related to their uses. It is understood that these different requirements are contradictory, the transparency decreasing notably when the weight and the complexity of the structure increase, while the rigidity and the inertia tend to increase with the increase in the weight and the complexity of the structures, the mechanical properties polycarbonates preventing, moreover, that one can transpose to the field of plates made of such a material, shapes and structures that may exist in the context of other materials.
- the invention proposes to provide an improvement enabling these objectives to be achieved.
- Another object of the invention is to provide such a plate whose weight per m 2 , that is to say the grammage, is only slightly or not increased compared to traditional plates.
- the invention relates to a transparent polycarbonate plate obtained by extrusion and having, on its two external faces, two external blades joined by spacers extending perpendicular to said blades, in a periodic pattern, and comprising oblique spacers, characterized in what it comprises, near at least one of said external blades, another internal blade, which is parallel to it and spaced a small distance from the thickness of the plate, so as to form, between said outer blade and said inner blade, a rectangular cell of low height, and, on the other side of said inner blade, a volume of rectangular or square section, between said inner blades or between said inner blade and the second outer blade , divided in two by an oblique blade extending substantially along a diagonal of said rectangular or square volume.
- such an internal blade is provided for each of the two external blades, so that the pattern of the plate comprises, between two rectangular cells of low height, said square or rectangular volume provided with its diagonal spacer.
- the plate according to the invention comprises at least three parallel blades and preferably four parallel blades, as well as a succession of oblique spacers, extending between two opposite corners of the internal square or rectangular volumes, which makes it possible to obtain a structure which is clearly more solid and which is practically just as transparent as the plates already known, only the zones corresponding to the perpendicular spacers exhibiting transparency discontinuities. In addition, the coefficient of thermal transmissibility is reduced.
- distance By short distance is meant a distance which is at most equal to a third of the total thickness of the plate and preferably less than or equal to a quarter of said thickness.
- extending substantially along a diagonal is meant an oblique blade extending along the diagonal of the volume of rectangular or square section or along a line close to the diagonal which does not exactly end up at the junction points of the internal blades and perpendicular spacers.
- the thickness of the plate varies between 16 and 40 mm and the pitch of the patterns also varies between 16 and 40 mm.
- the grammage is then expected to vary approximately between 2.5 and 5 kg / mm 2 .
- the plate shown is made of polycarbonate, for example polycarbonate type 1143 FBL sold by the German company BAYER.
- each of the blades 1,2 extends, parallel to said blades, each time an intermediate blade 4,5, each intermediate blade being regularly interspersed with the spacers 3.
- the set of blades 1, 2, 4, 5 and the perpendicular spacers 3, delimits, for each pattern, two extreme rectangular cells of small height 6, 7 and a geometrically rectangular volume and of significant height extending between the two blades internal 4, 5. Inside each volume extends an oblique spacer 8, alternately joining the junction points of the blades 4, 5 and spacers 3. Preferably these spacers 8 are arranged in a zigzag. The spacers 8 thus delimit triangular cells 9, 10.
- the thicknesses of the blades 4, 5 are less than the thicknesses of the blades 1 and 2.
- the thicknesses of the spacers 3 are preferably less than the thickness of the extreme blades, but greater than that of the blades 4 , 5.
- the thickness of the spacers 8 can be reduced and intermediate between the thicknesses of the perpendicular spacers 3 and of the intermediate blades 4, or, preferably, equal to the thickness of the blades 4, 5.
- These thicknesses may preferably vary independently of one another, in proportions of the order of 25%.
- the characteristics of the polycarbonate sheet obtained by extrusion have been considerably improved, according to the pattern described.
- the rigidity and the resistance to bending have been considerably increased, without increasing the material.
- the interposition of the intermediate blades 4, 5 significantly increases the thermal insulation coefficient while, in addition, the cells 6, 7, 9, 10 have reduced sizes and in particular, for the cells 6 and 7 a small thickness, this which is also favorable for better thermal insulation.
- the gaze does not meet, in the direction perpendicular to the plate, any additional knot, the set of knots bringing together the different constituent elements of the plate being always aligned on the spacers 3, so that the transparency is practically not modified with respect to the transparency of the plates of the prior art.
- a plate of the same grammage with three blades and perpendicular spacers of the same pitch has a thermal coefficient of 2.42 W / m2.K and a deformation of 150 mm and a plate of the same pitch and grammage with two blades and spacers perpendicular and oblique in a zig-zag, a thermal coefficient of 2.6 W / m 2 .K and a deformation of 61 mm.
- the transparency does not appear diminished.
- the plate has a structure similar to that of FIG. 1, it being understood however that only an intermediate blade 4 is present near the outer blade 1, so that the cells 9, 10 are delimited directly by the other external blade 2.
- This embodiment also has, compared to the prior art, significant advantages, but it is not preferred, the embodiment of FIG. 1 being, for its part, still much more advantageous.
- the thickness of the spacers 3 could be different depending on whether the spacer part is outside or between the intermediate blades 4, 5.
- the spacers 8 may not extend exactly as far as the corners of the intermediate cells but, join the spacers 3 at a certain distance from the intermediate blades 4, 5.
- the respective thicknesses of the various constituents of the pattern can vary from one another depending in particular on the ratio between the total thickness of the plates and the pitch of the pattern, and depending on the resistance sought.
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Abstract
Description
- La présente invention a trait à un perfectionnement aux plaques en polycarbonate obtenues par extrusion et dont le profil comporte, généralement, deux lames parallèles formant les deux faces de la plaque, ces lames étant réunies selon un motif périodique, par des entretoises perpendiculaires aux lames et/ou obliques. De telles plaques sont notamment destinées à être utilisées pour réaliser des couvertures ou des cloisons.
- De façon classique, les plaques de polycarbonate de ce genre présentaient deux lames formant les faces supérieure, respectivement inférieure de la plaque, réunies à intervalle régulier, par des entretoises perpendiculaires aux lames délimitant, dans les plaques, des alvéoles de forme carrée ou rectangulaire, s'étendant longitudinalement, c'est-à-dire dans la direction d'extrusion. Afin d'augmenter l'inertie, et par conséquent la résistance à la flexion, on a déjà prévu de réaliser de telles plaques comportant, au lieu d'entretoises perpendiculaires aux lames, des entretoises obliques en zigzag. On a également déjà combiné ces deux profils en prévoyant d'une part des entretoises perpendiculaires et, entre deux entretoises perpendiculaires, chaque fois une entretoise oblique, les différentes entretoises obliques ayant des directions alternées, en zigzag.
- On connait également des plaques de polycarbonate à trois lames, à savoir deux lames extrêmes et une lame intermédiaire plus mince, réunies par des entretoises perpendiculaires.
- Outre la résistance à la flexion, il est demandé aux plaques de polycarbonate, en raison de leur usage, d'être aussi transparentes que possible et de présenter un coefficient d'isolation thermique relativement élevé. D'un autre côté, ces plaques doivent être légères, à la fois pour des raisons d'économie de matière et pour des raisons liées à leurs utilisations. On comprend que ces différentes exigences sont contradictoires, la transparence diminuant notablement lorsque le poids et la complexité de la structure augmentent, alors que la rigidité et l'inertie tendent à croître avec l'augmentation du poids et la complexité des structures, les propriétés mécaniques des polycarbonates empêchant, en outre, que l'on puisse transposer au domaine de plaques réalisées en un tel matériau, des formes et des structures pouvant exister dans le cadre d'autres matériaux.
- Or, il est hautement désirable d'améliorer de façon notable le coefficient d'iolation thermique des plaques de polycarbonate, et ceci sans diminuer de façon sensible leur transparence, et en maintenant, si possible, leur résistance, notamment la résistance à la flexion et l'inertie.
- L'invention se propose de fournir un perfectionnement permettant d'atteindre ces objectifs.
- Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle plaque dont le poids au m2, c'est-à-dire le grammage, n'est que peu ou pas augmenté par rapport aux plaques traditionnelles.
- L'invention a pour objet une plaque en polycarbonate transparent obtenue par extrusion et présentant, sur ses deux faces externes, deux lames externes réunies par des entretoises s'étendant perpendiculairement auxdites lames, selon un motif périodique, et comportant des entretoises obliques, caractérisée en ce qu'elle comporte, auprès de l'une au moins, desdites lames externes, une autre lame, interne, qui lui est parallèle et écartée d'une distance faible par rapport à l'épaisseur de la plaque, de façon à former, entre ladite lame externe et ladite lame interne, un alvéole rectangulaire de faible hauteur, et, de l'autre côté de ladite lame interne, un volume de section rectangulaire ou carrée, entre lesdites lames internes ou entre ladite lame interne et la seconde lame externe, divisé en deux par une lame oblique s'étendant sensiblement selon une diagonale dudit volume rectangulaire ou carré.
- Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, il est prévu une telle lame interne pour chacune des deux lames externes, de sorte que le motif de la plaque comporte entre deux alvéoles rectangulaires de faible hauteur, ledit volume carré ou rectangulaire muni de son entretoise en diagonale.
- Ainsi, la plaque selon l'invention comporte au moins trois lames parallèles et de préférence quatre lames parallèles, ainsi qu'une succession d'entretoises obliques, s'étendant entre deux coins opposés des volumes carrés ou rectangulaires internes, ce qui permet d'obtenir une structure nettement plus solide et qui est pratiquement tout aussi transparente que les plaques déjà connues, seules les zones correspondant aux entretoises perpendiculaires présentant des discontinuités de transparence. De plus le coefficient de transmissibilité thermique est diminué.
- Par faible distance, on entend une distance qui est au plus, égale à un tiers de l'épaisseur totale de la plaque et, de préférence, inférieure ou égale un quart de ladite épaisseur.
- Par s'étendant sensiblement selon une diagonale, on entend une lame oblique s'étendant selon la diagonale du volume de section rectangulaire ou carrée ou selon une ligne proche de la diagonale qui n'aboutit pas exactement aux points de jonction des lames internes et des entretoises perpendiculaires.
- On peut avantageusement donner aux lames intermédiaires une épaisseur très faible, du fait qu'elles se trouvent protégées par les lames externes alors qu'on diminue la longueur des entretoises obliques de sorte que l'on peut, grâce à l'invention, obtenir par rapport aux plaques classiques, une augmentation de la rigidité et de la résistance sans augmentation du grammage.
- De préférence, l'épaisseur de la plaque varie entre 16 et 40 mm et le pas des motifs varie également entre 16 et 40 mm. De façon avantageuse, le grammage est alors prévu pour varier environ entre 2,5 et 5 kg/mm2.
- D'autres avantages et caractéristques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 représente une vue en section d'un motif d'une plaque selon une première forme de réalisation de l'invention;
- La figure 2 représente une vue en section d'un motif d'une plaque selon une deuxième forme de réalisation de l'invention.
- On se réfère à la figure 1.
- La plaque représentée est réalisée en polycarbonate, par exemple polycarbonate de type 1143 FBL vendu par la société allemande BAYER.
- Elle comporte deux lames externes 1,2 reliées à intervalle régulier, déterminant le motif, par des entretoises rectilignes 3.
- A une faible distance de chacune des lames 1,2, s'étend, parallèlement auxdites lames, chaque fois une lame intermédiaire 4,5, chaque lame intermédiaire étant régulièrement entrecoupée par les entretoises 3.
- L'ensemble des lames 1, 2, 4, 5 et des entretoises perpendiculaires 3, délimite, pour chaque motif, deux alvéoles extrêmes rectangulaires de faible hauteur 6, 7 et un volume géométriquement rectangulaire et de hauteur importante s'étendant entre les deux lames internes 4, 5. A l'intérieur de chaque volume, s'étend une entretoise oblique 8, rejoignant alternativement les points de jonction des lames 4, 5 et des entretoises 3. De préférence ces entretoises 8 sont disposées en zigzag. Les entretoises 8 délimitent ainsi des alvéoles triangulaires 9, 10.
- Selon une variante de réalisation, on peut prévoir que les entretoises obliques 8 rejoignent alternativement des points qui ne correspondent pas exactement aux points de jonction des lames 4, 5 et des entretoises 3, notamment des points légèrement décalés vers le centre du volume 9, 10 par rapport aux points de jonction précités.
- Comme on le voit, sur le dessin, les épaisseurs des lames 4, 5 sont inférieures aux épaisseurs des lames 1 et 2. Les épaisseurs des entretoises 3 sont de préférence inférieures à l'épaisseur des lames extrêmes, mais supérieures à celle des lames 4, 5. L'épaisseur des entretoises 8 peut être réduite et intermédiaire entre les épaisseurs des entretoises perpendiculaires 3 et des lames intermédiaires 4, ou, de préférence, égale à l'épaisseur des lames 4, 5.
- A titre d'exemple, pour une plaque selon la figure 1 ayant une épaisseur totale de 16 mm, un pas de 20 mm, et un grammage de 2,8 kg/m2, les épaisseurs des différents constituants sont les suivantes :
- Lames 1, 2 : 0,58 mm
- Entretoise 3 : 0,47 mm
- Lames intermédiaires 4, 5 : 0,25 mm
- Entretoise 8 : 0,25 mm
- Ces épaisseurs peuvent, de préférence, varier indépendamment les unes des autres, dans des proportions de l'ordre de 25 %.
- Grâce à l'invention on a notablement amélioré les caractéristiques de la plaque de polycarbonate obtenue par extrusion, selon le motif décrit.
- La rigidité et la résistance à la flexion ont été considérablement augmentés, et ceci sans augmentation de matière. L'interposition des lames intermédiaires 4, 5 augmente sensiblement le coefficient d'isolation thermique alors que, de plus, les alvéoles 6, 7, 9, 10 présentent des tailles réduites et notamment, pour les alvéoles 6 et 7 une épaisseur faible, ce qui est également favorable à une meilleure isolation thermique. Par ailleurs, lorsque l'on contemple la plaque selon l'invention, le regard ne rencontre dans la direction perpendiculaire à la plaque, aucun noeud supplémentaire, l'ensemble de noeuds réunissant les différents éléments constitutifs de la plaque étant toujours alignés sur les entretoises 3, de sorte que la transparence n'est pratiquement pas modifiée par rapport à la transparence des plaques de l'art antérieur.
- A titre d'exemple, une plaque similaire à celle décrite ci-dessus ayant une épaisseur de 16 mm, un pas de 25 mm et un grammage de 2,8 kg présente les caractéristiques suivantes :
- coefficient de transmissibilité thermique : 2,2 W/m2.K
- déformation (sous 900 N/m2): 81 mm
- Par comparaison, une plaque de même grammage à trois lames et à entretoises perpendiculaires de même pas présente un coefficient thermique de 2,42 W/m2.K et une déformation de 150 mm et une plaque de même pas et grammage à deux lames et entretoises perpendiculaires et obliques en zig-zag, un coefficient thermique de 2,6 W/m2.K et une déformation de 61 mm. La transparence n'apparaît pas diminuée.
- On se réfère maintenant à la figure 2.
- Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, la plaque possède une structure analogue à celle de la figure 1, étant entendu cependant que seule une lame intermédiaire 4 est présente à proximité de la lame externe 1, de sorte que les alvéoles 9, 10 sont délimités directement par l'autre lame externe 2. Cette forme de réalisation présente également, par rapport à l'art antérieur, des avantages importants, mais elle n'est pas préférée, la forme de réalisation de la figure 1 étant, pour sa part, encore nettement plus avantageuse.
- On comprend que l'invention peut encore faire l'objet de nombreuses variantes de détail. Ainsi, par exemple, l'épaisseur des entretoises 3 pourrait être différente suivant que la partie d' entretoise se trouve à l'extérieur ou entre les lames intermédiaires 4, 5. De même les entretoises 8 pourraient ne pas s'étendre exactement jusque dans les coins des alvéoles intermédiaires mais, rejoindre les entretoises 3 à une certaine distance des lames intermédiaires 4, 5. Enfin, en comprend que les épaisseurs respectives des différents constituants du motif peuvent varier les unes par rapport aux autres en fonction notamment du rapport entre l'épaisseur totale des plaques et le pas du motif, et en fonction de la résistance recherchée.
Claims (5)
- Plaque en polycarbonate transparent obtenue par extrusion et présentant, sur ses deux faces externes, deux lames externes (1,2), réunies par des entretoises (3), s'étendant perpendiculairement auxdites lames, selon un motif périodique, et comportant des entretoises obliques, caractérisée en ce qu'elle comporte, auprès de l'une au moins desdites lames externes (1, 2), une autre lame (4,5), interne, qui lui est parallèle et écartée d'une distance faible par rapport à l'épaisseur de la plaque et qui est entrecoupée par les entretoises (3) de façon à former, entre ladite lame externe (1, 2) et ladite lame interne (4,5), une alvéole (6,7) rectangulaire de faible hauteur et, entre lesdites lames internes (4,5) ou entre ladite lame interne (4) et la seconde lame externe (2), un volume (9, 10), de section rectangulaire ou carrée, divisé en deux par une lame oblique (8), s'étendant sensiblement selon une diagonale dudit second volume (9-10).
- Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu une telle lame interne (4,5) pour chacune des deux lames externes (1,2).
- Plaque selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite faible distance est, au plus, égale à un tiers de l'épaisseur totale de la plaque et, de préférence, inférieure ou égale à un quart de ladite épaisseur.
- Plaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la ou les lames intermédiaires (4,5) ont une épaisseur faible par rapport à celle des lames externes (1,2).
- Plaque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'épaisseur de la plaque est comprise entre 16 et 40 mm, le grammage étant compris environ entre 2,5 et 5 kg/mm2.
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