Brevet FR2273130A1 — publié le 19751226

La présente invention concerne un dispositif dtétanchéité de trous de passage organes de fixation d'élégants de bâtiment, no tamisent de revêtements de toitures et de murs de bfttiments. Lors de la fixation d'éléments de bfttiments, il est souvent souhaitable dans l'industrie du btiment, mais aussi dans d'autres branches de l'industrie, d'établir une étanchéité complète entre un organe de fixation, tel qu'un clou ou une vis, et une structure portante sous-jacente. Habituellement cette étanchéité est établie en plaçant une rondelle entre le coté inférieur de la tête de organe de fixation et la structure portante, la rondelle s'appliquant de façon étanche contre organe de fixation et la structure, lors du pontage final de organe de fixation. Avec un organe de fixation comportant une tette relativement grande, la rondelle peut être formée d'une matière ayant une dureté adaptée dans ce but. Coite il est cependant à la fois coûteux et relativement compliqué de fabriquer un organe de fixation comportant une telle tête,grande par rapport à sa queue,et qui soit approprié pour recevoir directement un Joint lorsqu'une étanchéité doit strie établie entre organe de fixation et la structure sous-Jacente, on utilise aussi un dispositif dans lequel le Joint d'étanchéité comprend une rondelle portante relativement rigide en-dessous de laquelle est placé un élément d'étanchéité. lorsqulon emploie un or gane de fixation comportant une grande teste sous laquelle est placée une rondelle formée d'une matière d'étanchéite, ou bien en variante un organe de fixation à petite tête avec une rondelle relati velent rigide sous laquelle est placée une partie étanche, on rencontre de grosses difficultés d'étanchéité, en particulier dans l'indus- trie du bStixent, par exemple pour fixer des revêtements pour toitures et murs sur des structures portantes sous-åacentes en bois. M8ae dans le cas où la matière d'étanchéité présente une bonne élasticité, les problèmes d'étanchéité n'ont pas encore été résolus. Une des causes les plus importantes de cette déficience consiste en ce que le bois de la structure portante se déssèche et subit un retrait produisant entre autres une éjection des organes de fixation hors de la structure de sorte que l'organe de fixation ne maintient plus le Joint appliqué de façon étanche contre la matière de revêtement et que l'humidité ou les liquides peuvent entrer par les trous de passa ge d'organes de fixation prévus dans la matière de revêtement. La diminution de capacité d'étanchéité qui résulte du séchage du bois de la structure portante est notamment ressentie dans le cas de la fixation de revEtements de toitures tels que des tuiles ou des tôles. Egalement lors du revêtement de murs comme par exemple dans des salles de réfrigération ou similaires où on désire obtenir des Joints et des organes de fixation étanches à l'humidité le déplacement relatir des organes de fixation vers l'extérieur crée des difficultés telles que, dans certains cas, on a été obligé d'adopter des solutions constructives compliquées et coûteuses pour obtenir un revêtement complètement étanche. Le problème d'étanchéité est rendu encore plus difficile par le fait que les éléments de estiment utilisés comte revêtements de toiture et de mur subissent souvent un décalage ou un déport du fait de leur longueur et de leur position exposée sous l'effet de variations des conditions de charge et de température. Ces mouvements nécessitent l'emploi des dispositifs de fixation permettant un certain déplacement de l'élément par rapport à l'organe de fixation. Du fait de ce mouvement relatif entre l'organe de fixation et ltélément de bâtiment, il est naturellement plus difficile d'établir un Joint d'étanchéité qui fonctionne très correctement pendant très longtemps. L'invention a pour but de fournir un dispositif d'étanchéité qui soit d'une fabrication peu coûteuse, d'une installation simple et qui assure une fixation de l'élément de b timent évitant un risque de fuite même lors d'un mouvement relatif de l'élément par rapport à l'organe de fixation. Dans une large mesure, cette fuite est souvent causée par l'incapacité de l'organe de fixation à exercer sur le Joint au bout d'un certain temps, la pression nécessaire pour établir une bonne étanchéité. Ce problème est résolu suivant l'invention en ce que le dispositif comprend une pièce relativement rigide et un Joint d'étanchéité en contact avec lui, en ce que ladite pièce rigide est pourvu d'un moyen de retenue agencé. pour limiter la dilatation du Joint dans une direction perpendiculaire à la direction de pression de sollicitation du Joint et en ce que le Joint est agencé sur sa face opposée à la pièce rigide, pour adhérer sur l'élément de bâtiment. D3autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une coupe dtun mode de réalisation du dispositif d'étanchéité de l'invention. Fig. 2 et 3 représentent des variantes du premier mode de réa- lisation. Fig. 4 représente le dispositif d'étanchéitd de la figure 1 dans sa position de montage. Fig. 5 représente en coupe un second mode de réalisation de I t invention. Fig. 6 représente ce second mode dans sa position de montage. La figure 1 représente ,suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, un dispositif d'étanchéité 10 destiné essentiellement à assurer l'étanchéité de trous ménagés dans. des revêtements de toitures et de mûrs formés de préférence de panneaux ou éléments similaires. Le dispositif d'étanchéité de la figure 1 se compose essentiel liement d'une pièce relativement rigide ll qui est pourYleen son centre d'un trou 12 de passage d'un clou, d'une cheville ou d'un autre organe de fixation, par exemple une vis, notamment une vis i bois. Dans cet exemple, on a supposé que la pièce rigide 11 a une forme circulaire mais il va de soi quelle peut avoir toute autre forme appropriée, par exemple carrée, hexagonale, etc... Comme le montre la figure, la pièce 11 présente sur sa périphérie une collerette de retenue incurvée 13 ce qui lui donne une forme de cuvette. ne partie d'un Joint 14 en matière élastique et ayant la propriété de coller au moins sur la matière de l'élément de revêtement pénètre en partie dans la zone concave de la cuvette ainsi formée. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure, le Joint d'étanchéité se compose d'un disque homogène sans trous pour le passage d'un clou ou d'un organe similaire, comme mentionné ci-dessus. Cela n'exclut cependant pas la possibilité de prévoir un tel trou dans le Joint coaxialement au trou 12 prévu dans la pièce rigide 11. Dans ce cas, il est préférable que la section du trou du Joint soit un peu inférieure à la section droite correspondante de l'or- gane de fixation utilisé afin d'établir un contact suffisamment intime avec celui-ci et une bonne étanchéité autour de l'organe de fixation. Il est cependant préférable dans de nombreux cas que le Joint suivant l'invention ne comporte pas de trou, car l'étanché- ité est particulièrement efficace lorsque 1 organe de fixation est enfoncé au travers de la matière d'étanchéité. Dans un mode de réalisation de I'invention, le joint est constitué d'une matière qui adhère sur la structure sous-Jacente lorsque cette matière est soumise à une pression. I1 peut également être important que la matière du Joint adhère aussi sur la pièce rigide. En variante, on peut fixer le Joint d'étanchéité sur la structure sous-jacente-et la pièce rigide à l'aide d'une couche de colle ou de matière similaire. I1 est particulièrement avantageux d'utiliser pour le joint du caoutchouc butyle car cette matière peut se vulcaniser elle-même sur une surface de contact mais il va de soi qu'on peut employer d'autres matières présentant des propriétés similaires. Le caoutchouc butyl présente la propriété de se vulcaniser automatiquement sur la surface de contact même sous une-pression très faible. Sur la figure 1, la pièce rigide 11 comporte un côté supérieur 15 essentiellement plan, le rebord 13 donnant à ce moyen l'aspect d'une cuvette. Dans certains cas, il peut être plus avantageux de donner à la pièce rigide une forme plus incurvée dont un exemple a été indiqué sur la figure 2, où la pièce rigide correspondant au moyen 11 de la figure 1 a été désignée par 16. Le côté supérieur 17 de cette pièce a une section sensiblement incurvée de façon à mieux empri- sonner la matière dans le joint d'étanchéité 14 représenté. Le rebord de retenue 18 incurvé présente éventuellement une largeur inférieure à celle du rebord 13 de la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3 où la pièce rigide a été désignée par 19, celle-ci a une forme approximativement sphérique et elle ne comporte pas de rebord de retenue à profil spécial qui est remplacé par la zone marginale 20 prévue sur la pièce sphérique 19.La forme de bloc de la pièce rigide permet d'obtenir une meilleure compression du joint en direction de l'organe de fixation placé au centre. On prévoit lesdits bords, rebords ou parties similaires de manière à les utiliser comme moyens de retenue empêchant la matière a 'étanchéité de se dilater latéralement, c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire à la direction de compression quand le joint est appliqué contre la structure sous-Jacente à l'aide d'un organe de fixation. Le moyen d ' étanchéité de la figure 1 a été représenté sur la figure 4, après lise en place sur un panneau de revêtement 21 ayant une section droite ondulée, à l'aide d'un clou 22 qui a été engagé au travers du trou 12 prévu dans la pièce rigide 11 afin de traver Ber le Joint d'étanchéité 14, et le panneau 21.et de pénétrer dans un Madrier 23 ou partie similaire qui constitue la structure portante d'une toiture, d1un iur ou dfune partie similaire. Comme le montre la figure, la matière d'étanchéité a été déformée après enfoncement du clou 22 de sorte qu'elle stest dilatée latéralement de ma nièce à entrer en contact avec le rebord 13 qui constitue une butée e pachant la poursuite de l'expansion de la matière. La pièce rigide a un effet de rassemblement sur la ratière d'étanchéité et elle exerce son action de compresslrn sur la structure sous-Jacente et sur l'organe de fixation à savoir dans ce cas le panneau de revêtement 21 et le clou 22, de sorte qu'on obtient un Joint massif à la fois contre la structure sous-Jacente et contre le clou.Lorsqu' on a choisi pour constituer le Joint d'étanchéité une matière qui adhère sur la structure sous-Jacente et éventuellement également sur la pièce rigide après l'application de pression, on est assuré d'obtenir un effet d'étanchéité plus efficace et plus durable que dans le cas où on utilise seulement une matière élastique n'ayant pas cette capacité d'adhérence, puisqu'il ne se produit pas de mouvement relatif entre le joint d'étanchéité et la structure sous-Jacente et la pièce rigide sur les surfaces de contact et que tout le mouvement relatif se produisant entre 1 'organe de fixation et la structure vsous-Jacente est absorbé par la matière du Joint On a représenté en section droite sur la figure 5 un dispositif dtétanchéité selon l'invention qui est en particulier destiné à permettre des mouvements relativement grands des éléments de bâtiment à fixer, Le dispositif comprend une cuvette 24 correspondant à la pièce rigide du mode de réalisation des figures 1 à 3.La cuvette est formée d'un métal ou d'une matière plastique dure et elle entoure un Joint d'étanchéité 25 en caoutchouc en forme de disque. Les bords latéraux 24 de la cuvette recouvrent une grande partie,mais non la totalité, des surfaces marginales du disque d'étanchéité 25. Le côté du Joint qui est éloigné de la cuvette 24 est par consé- quent situé à une certaine distance àltextérleur du bord de la cuvette lorsque le Joint n'est pas en charge. Le joint d'étanchéité comprend deux couches 25a, 25b, la couche extérieure 25b est comparativement mince et sélectionnée de manière à pouvoir être vulcanisée sur la structure sous-Jacente contre laquelle le dispositif d'étanchéité est appliqué sous lteffet de la pression exercée tandis que la couche intérieure 25a est destinée à donner au Joint l'élasticité nécessaire pour établir une bonne étanchéité contre l'organe de fixation et pour permettre éventuellement une vulcanisation sur la cuvette.Cependant, on peut le plus souvent utiliser une seule et (fleme matière pour former l'ensemble du joint d'étancheité. Dans ce cas également, il est approprié d'utiliser du caoutchouc butyl. La cuvette et le Joint sout munis de trous coaxiaux 26, 27 pour l'organe de fixation. Le trou 27 prévu dans le Joint d'étanchéité a un profil essentiellement conique, la base du cône étant située-sur le côté du Joint qui est destiné à-s'appliquer contre la structure sous-Jacente. La section du trou 27 diminue en direction du sommet du cône et elle est plus grande à sa base que la section droite de l'organe de fixation de sorte que le Joint entre en contact étanche avec organe de fixation dans une zone adjacente à la cuvette, alors que dans une zone adjacente à la structure sous-Jacente, il laisse subsister un-intervalle par rapport à organe de fixation. Du fait de cet espacement, les contraintes et l'usure s'exerçant sur la matière du Joint d'étanchéité sont réduites pendant le mouvement de la structure sous-jacente de sorte qu'on augmente simultanément la durée service du Joint tout en établissant une étanchéité efficace par contact du Joint avec l'organe de fixation dans une zone adJacenteå la cuvette où le mouvement du joint est faible. Les bords extérieurs du disque formant le Joint d'étanchéité sont en outre chanfreinés ou inclinés de manière à ménager un intervalle 28 entre les bords latéraux 24a de la cuvette et le joint d'étanchéité 25. Cet intervalle augmente en direction du côté du Joint qui est destiné à entrer en contact avec la structure sousjacente. Sur le côté du Joint qui entre en contact avec la cuvette, le Joint est orienté perpendiculairement aux bords latéraux 24a de la cuvette. La cuvette empêche ainsi la dilatation du Joint dans une direction latérale lorsque ce joint est soumis à une pression en cours d'installation. L'intervalle 28 existant entre les bords laté raux de la cuvette et le Joint sur la partie du joint qui est éloignée de la cuvette sert à réduire les contraintes et l'usure s'exerçant sur la matière du Joint au cours du mouvement de la structure sous-Jacente. Sur la figure 6, on a représenté le dispositif d'étanchéité de la figure 5-dans sa condition d'installation. Cette figure montre que le Joint d'étanchéité 25, lorsqu'il est soumis à une pression en cours d'installation, est poussé en partie vers l'extérieur contre les bords latéraux 24a de la cuvette qui empêche une dilatation supplémentaire dans une direction latérale et en partie vers l'intérieur en direction de l'organe de fixation de sorte qu'on obtient un contact étanche sur une partie de la longueur de l'organe de fixation 30 dans une zone adjacente à la cuvette. Dans la structure sous-Jacente, il subsiste cependant l'intervalle décrit cidessus entre le Joint d'étanchéité d'une part et l'organe de fixation et les bords latéraux de la cuvette d'autre part.Lorsque le dispositif d'étanchéité est installé, le bord de la cuvette se trouve à proximité étroite de la surface de la structure sous-jacente 'nais il n'est normalement pas en contact avec elle. Pour obtenir une fixation permettant un certain mouvement, les éléments de bSti- ment sont pourvus de trous ou de fentes 29 présentant une section plus grande que la section droite de l'organe de fization.On utilise des fentes lorsque l'élément est seul à se déplacer dans deux directions. Dans une telle condition, le dispositif d'étanchéité présente avantageusement une forme rectangulaire. Lorsqu'on doit autoriser un mouvement multi-directionnel, on utilise de préférence des trous circulaires dans les éléments de bâtiment et des dispositifs d'étanchéité circulaires. On choisit la hauteur et l'élasticité du Joint d'étanchéité en fonction de l'amplitude du mouvement que peut exécuter la structure sous-jacente. Plus le Joint d'étanchéité est haut, et plus la matière utilisée est molle, plus le mouvement de la structure sous-jacente pouvant être autorisé est grand. On peut par conséquent employer des matières d t étanchéité d'élasticités différentes dans des domaines d'utilisation différents mais normalement la matière doit avoir une grande élasticité. Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples. On peut employer par exemple des matières élastiques autres que du caoutchouc, par exemple des matières plastiques. Les moyens de retenue prévus sur la pièce rigide peuvent avoir de nombreux profils différents et ils ont pour fonction de limiter la dilatation du Joint d'étanchéité dans une direction latérale soit aussitôt que le joint a été soumis à une pression, soit également après qu'une certaine dilatation s'est produite.Dans le dernier cas, il existe un petit intervalle entre le Joint d'étanchéité et le moyen de retenue avant le début de l'opération.On doit cependant empêcher au moins partiellement la dilatation latérale du joint de telle sorte que ce dernier soit au contraire appliqué contre ltorga- ne de fixation en vue d'établir une étanchéité efficace. Les intervalles qui sont prévus de façon appropriée entre le joint d'étanchéité et l'organe de fixation d'une part et le moyen d'arrêt d'autre part, sur la partie du joint qui est tournée vers la structure sous-Jacente, peuvent également être établis en modifiant le moyen de retenue, par exemple en faisant en sorte que les bords latéraux de la pièce rigide s'étendent en direction de la structure scusjacente ou bien en donnant à 1 'org?fle de fixation un profil spécial, par exemple un profil conique dirigé vers la structure sous-jacente. Dans ce cas, on peut aussi obtenir l'effet désiré à l'aide d'un joint d'étanchéité cylindrique comportant un trou cylindrique. REVENDICATIQNS 1. Dispositif pour assurer l'étanchéité de trous de passage d'organes de fixation (22, 30) dans des éléments de bâtiment, no tassent des revêtements de toiture et de mur dans des maisons dtha- bitation, le dispositif comprenant une pièce relativement rigide (11, 16, 19, 24) et un joint d'étanchéité (14, 25) en matière élastique qui est en contact avec ladite pièce, caractérisé en ce que ladite pièce rigide (11, 16, 19, 24) est pourvue d'un moyen de retenue (13, 18, 20, 24a) qui est agencé pour limiter la dilatation du Joint dans une direction perpendiculaire à la direction d'application de la pression sollicitant le Joint et en ce que le joint est agencé, sur le c8té éloigné de la pièce rigide, pour a adhérer sur l'élément de bâtiment. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de retenue se compose d'un rebord (13, 18, 24a) faisant saillie de la pièce rigide et s'étendant essentiellement sur la périphérie duJoint (14, 15) de façon à former une cuvette dans laquelle le Joint est partiellement enfermé. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le rebord est formé par une lisière recourbée (par exemple 18) prévue sur la pièce rigide. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce rigide (16, 19) es f ncurvée et en ce que le Joint d'étanchéité 14) s'applique contre son coté concave. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce rigide (19) a une forme zsentiellement sphérique, la périphérie (20) constituant une partie du profil sphérique servant de noyen de retenue pour le joint d'étanchéité. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le Joint d'étanchéité (14) se compose d'un corps homogène qui est agencé pour être perforé par un organe de fixation (23) lors de l'installation. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 > dans lequel la pièce rigide et le Joint d'étanchéité sont chacun munis d'un trou (26, 27) de passage d'un organe de fixation (30), lesdits trous de passage étant coaxiaux, caractérisé en ce que le trou de passage (27) ménagé dans le Joint a une section plus grande du c8té qui est destiné à s'appliquer contre ltéldment de bfiti- ment que du côté qui est en contact avec la pièce rigide où le trou a une section qui est inférieure ou égale à la section droite de l'organe de fixation. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins la majeure partie du trou de passage (27) ménagé dans le Joint d'étanchéité (25) a un profil essentiellement conique. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le rebord (13, 18, 24a) s'détend seulement le long d'une partie de la hauteur du Joint de façon que le c6té du joint qui est destiné à s'appliquer en contact contre l'élément de bâtiment fasse saillie à l'extérieur de la lisière libre du rebord. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le moyen de retenue et le Joint un intervalle lorsque le joint n'est pas en charge afin que le moyen de retenue limite la dilatation du joint aussit8t que celui-ci est soumis à une pression dépassant une certaine valeur. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce quelle moyen de retenue (24a) et le joint (25) sont profilés de manière que, lorsque le dispositif est installé, il existe un intervalle (28) entre le moyen de retenue et le joint sur la partie du joint qui est tournée vers l'élément de bâtiment, cet intervalle augmentant dans la direction de l'élément de biti- ment. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le c6té (25b) du joint qui est destiné à s'appliquer contre l'élément de bâtiment est constitué d'une matière qui adhère sur l'élément de bâtiment lors d'une application de pression. 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite matière est formée de caoutchouc vulcanisable. 14. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite matière est constituée d'adhésif. 15. Dispositif suivant l'une des revendications 1 hall, caractérisé en ce que le Joint d'étanchéité (14, 15) est formé d'une matière très élastique. 16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le joint dtétanchéité est formé de caoutchouc, par exemple de caoutchouc butyl , et en ce que le Joint d'étanchéité adhère éga- lement sur le moyen rigide. 17. Dispositif suivant ltune quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le joint a une forme de disque.