FR2703101A1

FR2703101A1 - Sound-insulating (soundproof) door unit

Info

Publication number: FR2703101A1
Application number: FR9303515A
Authority: FR
Inventors: Meis Pierre
Original assignee: Ekem SA
Current assignee: Ekem SA
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2013-03-26
Also published as: FR2703101B1

Abstract

The invention relates to a sound-insulating door unit, of the type comprising a door leaf (200) and a door frame (100). The door leaf comprises a peripheral frame (201, 202) mounted so that it closes on the door frame and delimits a central opening, two facing panels (217, 218) fixed on the frame, and a sound-insulating composite structure mounted in the said central opening between the two facing panels. According to the invention, the composite structure comprises: a central part (210-212) comprising at least one layer (211, 212) of soft low-density insulating material, and on either side of the said central part, two rigid and dense panels (215, 216) having different critical resonant frequencies, in particular different thicknesses.

Description

La présente invention a trait d'une façon générale aux portes à isolation phonique. The present invention relates generally to soundproof doors.

Traditionnellement, lorsque l'on souhaite donner à une porte, par exemple une porte comportant un cadre en bois ou analogue et des panneaux de parement, des qualités d'isolation acoustique, on monte sur le cadre, dans l'épaisseur de la porte, une structure stratifiée incorporant un matériau lourd tel que du plomb. Il est connu en effet qu'à épaisseur égale, ce sont les matériaux les plus denses et les plus malléables qui assurent globalement la meilleure isolation phonique. Traditionally, when it is desired to give a door, for example a door comprising a wooden frame or the like and facing panels, qualities of sound insulation, it is mounted on the frame, in the thickness of the door, a laminate structure incorporating a heavy material such as lead. It is known in fact that at equal thickness, it is the densest and most malleable materials which generally provide the best sound insulation.

Le document FR-A-2 671 127 enseigne une porte de ce type. Document FR-A-2 671 127 teaches a door of this type.

Un inconvénient de cette solution connue réside en ce que la porte obtenue est lourde et coûteuse. En particulier, le poids élevé du vantail peut nécessiter des dispositions de renfort particulières au niveau des gonds. A disadvantage of this known solution is that the door obtained is heavy and expensive. In particular, the high weight of the leaf may require special reinforcement arrangements at the hinges.

En outre, du fait que le vantail selon ce document présente une répartition de poids non symétrique par rapport à son plan vertical médian, le vantail présente une forte tendance au cintrage, qui ne peut être atténuée quren prévoyant une structure de raidissement spécifique, également coûteuse. Ceci tien au fait que le structure du vantail de comporte aucun élément susceptible d'assurer luimême ce raidissement.In addition, because the leaf according to this document has a non-symmetrical weight distribution with respect to its median vertical plane, the leaf has a strong tendency to bend, which can only be mitigated by providing a specific stiffening structure, also costly . This is due to the fact that the structure of the leaf comprises no element capable of ensuring this stiffening itself.

La présente invention vise à pallier les inconvénients de la technique antérieure et à proposer une porte que présente des qualités d'isolation acoustique au moins équivalentes à celles des portes connues, tout en étant de poids plus faible, plus économique à fabriquer et d'une excellente tenue mécanique. The present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art and to propose a door which has qualities of sound insulation at least equivalent to those of known doors, while being of lower weight, more economical to manufacture and of a excellent mechanical resistance.

Ainsi la présente invention concerne un bloc-porte à isolation phonique, du type comprenant un vantail et une huisserie, le vantail comportant:
un cadre périphérique monté battant sur une huisserie et délimitant une ouverture centrale,
deux plaques de parement fixées sur le cadre, et
une structure composite d'isolation phonique montée dans ladite ouverture centrale entre les deux plaques de parement, caractérisé en ce que ladite structure composite comprend
une partie centrale comprenant au moins une couche d'isolant mou de faible densité,
de part et d'autre de ladite partie centrale, deux plaques rigides et denses présentant des fréquences critiques de résonnance différentes.Thus the present invention relates to a sound-insulating door unit, of the type comprising a leaf and a frame, the leaf comprising:
a peripheral frame mounted flying on a frame and defining a central opening,
two facing plates fixed to the frame, and
a composite sound insulation structure mounted in said central opening between the two facing plates, characterized in that said composite structure comprises
a central part comprising at least one layer of low density soft insulation,
on either side of said central part, two rigid and dense plates having different critical resonance frequencies.

De préférence, lesdites plaques rigides denses sont des plaques d'un même matériau rigide ayant des épaisseurs différentes, qui varient avantageusement dans un rapport compris entre environ 1:1,5 et 1:3, de préférence égal à environ 1:2. Preferably, said dense rigid plates are plates of the same rigid material having different thicknesses, which advantageously vary in a ratio of between approximately 1: 1.5 and 1: 3, preferably equal to approximately 1: 2.

Ces plaques rigides et denses sont préférentiellement réalisées en un métal ou alliage métallique tel que de l'acier, leurs épaisseurs respectives étant dans ce cas d'environ 1 mm et drenviron 2 mm. These rigid and dense plates are preferably made of a metal or metal alloy such as steel, their respective thicknesses being in this case about 1 mm and about 2 mm.

Selon une autre caractéristique avantageuse, la partie centrale comprend une âme rigide et, de part et d'autre de ladite âme, deux couches d'isolant mou de faible densité constituées de préférence de bois défibré d'une densité de l'ordre de 250 kg/m3, avec une épaisseur de l'ordre de 7,5 mm. According to another advantageous characteristic, the central part comprises a rigid core and, on either side of said core, two layers of low density soft insulation preferably made of defibrated wood with a density of the order of 250 kg / m3, with a thickness of the order of 7.5 mm.

On prévoit en outre avantageusement deux panneaux minces rigides situés entre lesdites couches d'isolant mou et lesdites plaques denses et constituant des moyens de tenue mécanique desdites couches et desdites plaques, des moyens de fixation étant alors prévus entre lesdits panneaux minces rigides et l'âme centrale, en étant engagés à travers lesdites couches d'isolant mou et pénétrant dans ladite âme. Advantageously, two rigid thin panels are also provided located between said layers of soft insulation and said dense plates and constituting means for mechanically holding said layers and said plates, fixing means being then provided between said rigid thin panels and the core. central, being engaged through said layers of soft insulation and penetrating into said core.

Lesdites plaques rigides et denses sont alors fixées sur les panneaux minces rigides par exemple par collage. Said rigid and dense plates are then fixed to the rigid thin panels, for example by gluing.

Dans le cas où lesdites plaques rigides et denses sont immédiatement adjacentes aux plaques de parement, ces dernières sont également fixées sur les plaques rigides et denses par exemple par collage, et assurent le maintien de l'ensemble. In the case where said rigid and dense plates are immediately adjacent to the facing plates, the latter are also fixed to the rigid and dense plates, for example by gluing, and ensure the maintenance of the assembly.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un blocporte selon la présente invention,
la figure 2 est une vue en coupe horizontale du blocporte de la figure 1, et
la figure 3 illustre sous forme d'un graphique la courbe de réponse d'atténuation du bloc-porte représenté sur les figures 1 et 2.Other aspects, objects and advantages of the present invention will appear better on reading the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which :
FIG. 1 is a view in vertical section of a door block according to the present invention,
FIG. 2 is a view in horizontal section of the door unit of FIG. 1, and
FIG. 3 illustrates in the form of a graph the attenuation response curve of the door unit shown in FIGS. 1 and 2.

En référence au dessin, on a représenté un bloc-porte constitué principalement d'une huisserie et d'un vantail. Referring to the drawing, there is shown a door unit consisting mainly of a frame and a leaf.

Dans le présent exemple, l'huisserie peut être constituée de profilés métalliques conventionnels, par exemple isophoniques et à double feuillure. Elle peut être réalisée par exemple en tôle d'acier de 15/l0èmes avec des épaisseurs de feuillure de 41x18mm et 1 8 x 1 8 mm. Cette huisserie globalement indiquée en 100 comprend deux montants 101, 102 et une traverse supérieure 103. In the present example, the frame may consist of conventional metal profiles, for example isophonic and double rebate. It can be made, for example, of 15/10 th sheet steel with rebate thicknesses of 41x18mm and 1 8 x 1 8 mm. This frame generally indicated at 100 comprises two uprights 101, 102 and an upper crosspiece 103.

En variante, on peut par exemple utiliser une huisserie en bois à double feuillure d'une section nominale de 68x68mm, avec des épaisseurs de feuillure de 46x15mm et de 9x15mm. As a variant, it is possible, for example, to use a wooden frame with double rebates of a nominal section of 68 × 68 mm, with rebate thicknesses of 46 × 15 mm and 9 × 15 mm.

Le vantail de la porte, globalement indiqué en 200, comprend de préférence un cadre en bois exotique d'une section nominale de 43x43mm. Ce cadre comprend deux montants 201, 202 et des traverses respectivement supérieure et inférieure 203, 204. The door leaf, generally indicated in 200, preferably includes an exotic wood frame with a nominal section of 43x43mm. This frame includes two uprights 201, 202 and respectively upper and lower cross members 203, 204.

Dans l'espace intérieur du cadre est montée une âme centrale 210 constituée par exemple d'une plaque de bois aggloméré de 19 mm d'épaisseur et d'une densité de 450 kg/m3. In the interior space of the frame is mounted a central core 210 consisting for example of a chipboard of 19 mm thick and a density of 450 kg / m3.

De part et d'autre de l'âme 210 sont prévues respectivement deux couches 211, 212 d'isolant acoustique mou, par exemple d'une épaisseur de 7,5 mm et d'une densité d'environ 250 kg/m3. Cet isolant acoustique est constitué par exemple de bois défibré. On each side of the core 210 are provided respectively two layers 211, 212 of soft acoustic insulation, for example with a thickness of 7.5 mm and a density of approximately 250 kg / m3. This acoustic insulation consists for example of defibrated wood.

A l'extérieur de chaque couche d'isolant acoustique mou 211, 212 est prévu un panneau essentiellement rigide, respectivement 213, 214, par exemple un panneau pressé de fibres de bois dur connu sous la dénomination commerciale "Isorel" (Marque déposée). Chacun de ces panneaux a une épaisseur de 3 mm et une densité de 1000 kg/m3. On the outside of each layer of soft acoustic insulation 211, 212 is provided an essentially rigid panel, respectively 213, 214, for example a pressed panel of hardwood fibers known under the trade name "Isorel" (registered trademark). Each of these panels has a thickness of 3 mm and a density of 1000 kg / m3.

A l'extérieur de chaque panneau dur 213, 214 est prévu un panneau dense en métal, respectivement 215, 216. Selon un aspect important de l'invention, les panneaux 215, 216, réalisés ici en acier, ont des épaisseurs différentes, de préférence dans un rapport de l'ordre de 1:1,5 à 1:3. De façon particulièrement préférée, on utilise d'un côté une tôle d'acier de 1 mm d'épaisseur et de l'autre une tôle d'acier de 2 mm d'épaisseur. De cette manière, ces Jeux panneaux denses ont des fréquences de résonnance bien différentes l'une de l'autre, ce qui permet d'obtenir une courbe d'affaiblissement en fonction de la fréquence qu; ne présente pas de creux marqué, ce qui serait le cas Si les deux panneaux denses 215, 216 avaient la même épaisseur. On the outside of each hard panel 213, 214 is provided a dense metal panel, respectively 215, 216. According to an important aspect of the invention, the panels 215, 216, made here of steel, have different thicknesses, preferably in a ratio of the order of 1: 1.5 to 1: 3. In a particularly preferred manner, a steel sheet 1 mm thick is used on one side and a steel sheet 2 mm thick on the other. In this way, these dense panel games have very different resonance frequencies from one another, which makes it possible to obtain a weakening curve as a function of the frequency that; does not have a marked recess, which would be the case if the two dense panels 215, 216 had the same thickness.

Le vantail 100 comporte en outre, de e façon conventionnelle, deux plaques de parement 217, '18, réalisées classiquement en panneaux de fibres de bois 'jour d'une épaisseur préférée de 3 mm. The leaf 100 further comprises, in a conventional manner, two facing plates 217, '18, conventionally produced in wood fiber panels' day with a preferred thickness of 3 mm.

Enfin le vantail 100 est muni d'un joint 300, connu en soi, monté dans une cavité appropriée de la tra*:rse inférieure 204 du cadre, et comportant trois lèvres souples 301 en contact élastique avec le sol S et reliées entre elles à leur sommet par une partie horizontale 302. Finally the leaf 100 is provided with a seal 300, known per se, mounted in an appropriate cavity of the tra *: lower rse 204 of the frame, and comprising three flexible lips 301 in elastic contact with the ground S and connected to each other their top by a horizontal part 302.

La fixation mutuelle des divers composants du panneau est effectuée de préférence de la façon suivante. The mutual fixing of the various components of the panel is preferably carried out as follows.

Les couches d'isolant mou 211, 212 ne font pas ellesmêmes l'objet d'une fixation, mais sont simplement emprisonnées entre l'âme 210 et les panneaux rigides 213, 214. Ces derniers sont fixés sur l'âme 210 à l'aide d'un ensemble d'agrafes longues (non représentées), qui traversent lesdites couches d'isolant mou 211, 212 et pénètrent dans l'âme 210. The layers of soft insulation 211, 212 are not themselves fixed, but are simply trapped between the core 210 and the rigid panels 213, 214. The latter are fixed on the core 210 to the using a set of long staples (not shown), which pass through said layers of soft insulation 211, 212 and penetrate into the core 210.

Enfin les deux tôles métalliques 215, 216 sont collées sur la face côté extérieur de chaque panneau rigide 213, 214, respectivement, tandis que les plaques de parement 217, 218 sont à leur tour collées périphériquement sur les éléments de cadre 201-204 et centralement sur les tôles respectives, de manière à assurer le maintien de l'âme 210 (qui n'est pas fixée sur le cadre), des couches d'isolant mou 211, 212, des panneaux 213, 214 et des tôles 215, 216. Finally, the two metal sheets 215, 216 are bonded to the exterior side of each rigid panel 213, 214, respectively, while the facing plates 217, 218 are in turn bonded peripherally to the frame elements 201-204 and centrally. on the respective sheets, so as to maintain the core 210 (which is not fixed to the frame), layers of soft insulation 211, 212, panels 213, 214 and sheets 215, 216.

On va maintenant expliquer le comportement mécanique et acoustique du vantail réalisé selon l'invention. We will now explain the mechanical and acoustic behavior of the leaf produced according to the invention.

Tout d'abord, la disymétrie du vantail en matière de répartition de poids, selon son épaisseur, du fait de l'épaisseur différente des tôles 215, 216, pourrait conduire à un cintrage du vantail. La disposition desdites tôles 215, 216 au voisinage des deux faces opposées du vantail assure un effet de raidissement qui évite ce problème. On observera également que les deux tôles 215, 216 permettent d'éviter un cintrage ou un voilement de la porte qui pourrait être causé notamment par des écarts de température et/ou d'humidité. First of all, the asymmetry of the leaf in terms of weight distribution, depending on its thickness, due to the different thickness of the sheets 215, 216, could lead to bending of the leaf. The arrangement of said sheets 215, 216 in the vicinity of the two opposite faces of the leaf provides a stiffening effect which avoids this problem. It will also be observed that the two sheets 215, 216 make it possible to avoid bending or warping of the door which could be caused in particular by differences in temperature and / or humidity.

On notera par ailleurs que les panneaux intermédiaires 213, 214 en matériau dur ont une double fonction mécanique, à savoir participer à l'emprisonnement des couches d'isolant mou 211, 212 et tenir lieu de surface de support pour les deux tôles 215, 216, qui sont collées sur lesdits panneaux. It will also be noted that the intermediate panels 213, 214 made of hard material have a double mechanical function, namely participating in the confinement of the layers of soft insulation 211, 212 and acting as a support surface for the two sheets 215, 216 , which are glued to said panels.

Sur le plan acoustique, la structure du vantail telle que décrite ci-dessus assure un effet d'isolation acoustique du type masse-ressort-masse, les effets de masse étant réalisés par les deux tôles 215, 216 et l'effet de ressort par les deux couches d'isolant mou 211, 212 situées entre les deux tôles. On the acoustic level, the leaf structure as described above provides an acoustic insulation effect of the mass-spring-mass type, the mass effects being produced by the two sheets 215, 216 and the spring effect by the two layers of soft insulation 211, 212 located between the two sheets.

En outre, le fait que les deux tôles 215 et 216 aient des épaisseurs sensiblement différentes permet de donner à ces tôles des fréquences critiques de résonnance bien éloignées l'une de l'autre. De cette manière, la courbe d'affaiblissement acoustique global du vantail en fonction de la fréquence ne présente pas de creux marqué, ce qui aurait été le cas si les deux tôles avaient eu une épaisseur identique et une même fréquence critique, en réalisant une atténuation beaucoup plus faible à cette fréquence. In addition, the fact that the two sheets 215 and 216 have appreciably different thicknesses makes it possible to give these sheets critical resonant frequencies far apart from one another. In this way, the overall sound reduction curve of the leaf as a function of the frequency does not present a marked dip, which would have been the case if the two sheets had had the same thickness and the same critical frequency, by achieving attenuation much lower at this frequency.

La figure 3 représente la courbe d'atténuation du blocporte décrit ci-dessus, en association avec un seuil dit "seuil suisse", mesurée par les méthodes traditionnelles. FIG. 3 represents the attenuation curve of the door block described above, in association with a so-called "Swiss threshold" threshold, measured by the traditional methods.

L'abscisse représente la fréquence en hertz, à une échelle logarithmique, et l'ordonnée représente l'atténuation en dB.The abscissa represents the frequency in hertz, on a logarithmic scale, and the ordinate represents the attenuation in dB.

Par ailleurs, les essais ont donné les résultats globaux suivants
Atténuation du bruit rose : Rrose = 46 dB(A)
Atténuation des bruits de route : Rroute = 40 dB(A)
Atténuation Rw = 47 dB
Atténuation STC = 47 dB
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais lthomme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. In addition, the tests gave the following overall results
Attenuation of pink noise: Rrose = 46 dB (A)
Road noise attenuation: Rroute = 40 dB (A)
Attenuation Rw = 47 dB
STC attenuation = 47 dB
Of course, the present invention is in no way limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but those skilled in the art will be able to make any variant or modification in accordance with his spirit.

Claims

1. Sound-insulated door unit, of the type comprising a leaf (200) and a frame (100), the leaf comprising:

a peripheral frame (201-204) mounted flying on the frame and delimiting a central opening,

two facing plates (217, 218) fixed to the frame, and

a composite sound insulation structure mounted in said central opening between the two facing plates, characterized in that said composite structure comprises

a central part (210-212) comprising at least one layer (211, 212) of low density soft insulation,

on either side of said central part, two rigid and dense plates (215, 216) having different critical resonance frequencies.

2. Door unit according to claim 1, characterized in that said rigid and dense plates (215, 216) are plates of the same rigid material having different thicknesses.

3. Door unit according to claim 2, characterized in that the thicknesses of said rigid and dense plates (215, 216) vary in a ratio of between approximately 1: 1.5 and 1: 3, preferably equal to approximately 1: 2.

4. Door unit according to claim 2 or 3, characterized in that said rigid and dense plates (215, 216) are made of a metal or metal alloy.

5. Door unit according to claim 4, characterized in that said rigid and dense plates (215, 216) are steel plates having respective thicknesses of approximately 1 mm and approximately 2 mm.

6. Door unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that said central part comprises a rigid core (210) and, on either side of said core, two layers (211, 212) of low density soft insulation.

7. Door unit according to claim 6, characterized in that said layers (211, 212) of low density soft insulation consist of defibed wood with a density of the order of 250 kg / m3 and have a thickness of the order of 7.5 mm.

8. Door unit according to claim 6 or 7, characterized in that the leaf further comprises two rigid thin panels (213, 214) located between said layers of soft insulation and said dense plates and constituting means of mechanical strength of said layers and said plates.

9. Door unit according to claim 8, characterized in that there are provided fixing means between said rigid rigid panels (213, 214) and the central core (210), which are engaged through said layers of soft insulation and penetrate said core.

10. Door unit according to claim 9, characterized in that said rigid and dense plates (215, 216) are fixed to the rigid thin panels (213, 214) by gluing.

11. Door unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that said rigid and dense plates (215, 216) are immediately adjacent to the facing plates (217, 218).

12. Door unit according to claim 11, characterized in that the facing plates (217, 218) are also fixed to the rigid and dense plates (215, 216) by gluing.