Brevet FR2259694A1 — publié le 19750829

Argument Le présent procédé concerne la fabrication de toitures, bardages ou cloisons intérieures de bâtiments. I1 comporte le soudage de goujons creux sur une tle métallique, puis la pose sur cette tôle de panneaux isolants éventuellement collés sur la tôle, ensuite la fixation des panneaux par une plaquette rivetée sur chaque goujon4 La tôle peut être assujettie à la charpente avant ou après ces operations. La mise en place du revêtement de surface sur Les panneaux ne fait pas partie du procédé. Ce procédés'applique à la construction de bâtiments, Art antérieur s La construction des bâtiments s'est notablement per fectionnée dès lors que les fonctions essentielles des parois, et surtout des-parois externes comme les toitures et bardages, ont été distinctement accomplies par des couches adjacentes de matériaux apportant chacune les qualités les plus approprie as pour assurer l'étanchéité à l'air, lteau et l'humidités l'isolement thermique et phonique, une rigidité convenable de surface et enfin un aspect extérieur ; un tel assemblage de matériaux a permis d'atteindrè une plus grande légèreté que celle des matériaux traditionnels.L'un des plus couramment employés est d'associer un matériau rigide en feuille avec des panneaux isolants recouverts d'une couche d'étanchéité. L'écueil à éviter était une trop grande complexité de la fabrication entraînant des colts exagérés de main-d'oeuvre, c'est pourquoi de nombreux dispositifs d'assemblage ont été mis au point pour fixer les panneaux isolants sur la feuille rigide. On a d'abord utilisé des moyens tels que écrous et boulons dont la tige a une longueur un peu supérieure à l'épaisseur du panneau, l'écrou se vissant sur le boulon dti côté opposé à la feuille ou tale, et maintenant serréesur le panneau une plaque de répartition de la pression de serrage. Ce dispositif a plusieurs inconvénients : la tale doit être percée d'un trou pour chaque boulon, ce qui constitue autant de points faibles pour l'étanché- ité ; les deux catés de la tôle doivent Entre accessibles ; enfin la lenteur du vissage ne peut le faire accepter que Si le démontege ultérieur est requis, ce qui n'est pas le cas. Plus récemment on a utilisé un procédé connu de soudage d'une tige par une de ses extrémités perpendiculairement à la surface de la tôle ; la surface la irale de la tige est filetée pour que s'y visse une douille filetée solidaire du dessous de la plaque, ou mieux elle est crantée pour coopérer avec des doigts de blocage découpés dans la partie centrale de la plaque. On a ainsi supprimé le percement de la tolet et il devient suffisant d'y accéder d'un seul c8té ; mais, dans le premier cas l'inconvénient du vissage subsiste, et dans le second le panneau isolant est localement comprimé et déprimé par les doigts de blocage, ce qui crée un nouveau point faible pour l'ac- cumulation et le passage de l'humidité. Exposé général : Le but de l'invention est de proposer un procédé d'assemblage entre un matériau en feuille rigide, souvent une talle nervurée, et des panneaux isolants par une suite d'opérations simples qui peuvent se réaliser avant (préfabrication) ou après la mise en place de la feuille sur une charpente de toiture ou bardage ou encore une ossature de cloison d'un bâtiment de façon~à ntimposer aucune contrainte nuisible aux panneaux et minimiser les saillies extérieures, tant sous la feuille, que sur les panneaux.Ainsi la feuille ou t8le et les panneaux n'auront aucun point faible et rien ne viendra contrarier la pose de la tôle sur la charpente, ni la mise en place d'un revêtement de surface par dessus les panneaux, par des moyens connus qui ne sont pas décrits ici. Le procédé d'assemblage est réalisé par les phases suivantes - confection de goujons percés axialement d'un trou borgne, d'une longueur correspondant à ltépaisseur de panneaux isolants; - soudage des dits goujons par leur extrémité opposée au trou, perpendiculairement à la feuille rigide ou tôle et en des em placements choisis sur elle en fonction de la forme des pan neaux isolants ; ceci nécessite que la feuille incorpore au moins localement des matériaux métalliques ou plastiques souda bles à un goujon. Les goujons peuvent être soudés sur une ou sur deux faces de la feuille. - encollage de la surface de la feuille avec une matière adhési ve (opération facultative); - garnissage de la tôle par des panneaux isolants jointifs - fixation des panneaux sur la tôle au moyen de plaquettes pla nes solidaires chacune d'un rivet borgne à expansion inséré dans le trou d'un goujon, à l'aide d'une pince à riveter. Le procédé ne comporte pas la dernière opération habituelle pour terminer les toitures, bardages et cloisons, c'est-à-dire la mise en place d'un revêtement de surface externe sur les panneaux isolants, car cette opération, quoique facilitée-par l'absence de saillies sur la surface libre des panneaux, est connue en elle-même, qu'il s'agisse par exemple d'une couche d'étanchéité bitumeuse ou d'un parement décoratif tel que contreplaqué ou papier peint. Il faut toutefois préciser que le procédé donne toute latitude pour souder des goujons sur les deux faces de la feuille rigide, puis de garnir de panneaux ces deux faces, ce qui sera souvent le cas des cloisons intérieures. En complément du procédé, l'invention a également pour but de proposer un moyen nouveau de fixation, sous la forme de gouJons percés d'un trou borgne coopérant avec une plaquette plane, pouvant être une rondelle par exemple, solidaire d'un rivet borgne à expansion, dont la déformation fixe la plaquette sur le goujon par serrage des flancs du rivet contre les parois internes du trou borgne du goujon ; alors que l'usage connu des rivets à expansion est de fixer ensemble deux surfaces percées en concordance, par la formation d'une contre-tevte à l'opposé de la tête du rivet enfile à travers les deux surfaces. L'invention propose encore un perfectionnement aux pinces à riveter permettant de maintenir commodément au moyen d'aimants l'ensemble plaquette-rivet borgne dans la pince pour présenter cet ensemble axialement aux orifices des goujons quelle que soit l'orientation de ceux-ci. Enfin, l'invention englobe à titre de produit industriel nouveau les parois composites, préfabriquées ou fabriquées après mise en place de la feuille rigide, selon le procédé décrit. Enoncé des figures La Fig. 1 représente en élévation et coupe partielle une feuille rigide munie de goujon et panneaux, ainsi qu'un en semble plaquette-rivet avant son insertion dans le goujon. La Fig. 2 représente les mêmes éléments après l'insertion du dit ensemble et expansion du rivet. La Fig. 3 représente, vue de dessus, une disposition sur une feuille rigide de panneaux isolants et de plaquettes de fixation des panneaux. La Fig. 4 représente une pince à riveter munie d'un disque aimanté pour le maintien temporaire de l'ensemble plaquette-rivet dans la pince. La Fig. 5 représente le m8me disque vu de dessous Description détaillée de formes particulières de réalisation Sur la Fig. 1 on voit un goujon cylindrique 1 avec une embase débordante 27 et à l'extrémité opposée 3 un alXsace borgne 4 cylindrique, pratiqué coaxialement au goujon. La longueur des goujons correspond à l'épaisseur de panneaux de manière isolante qui seront fixés ultérieurement sur une feuille rigide 10. La section des goujons est déterminée par la résistance des matériaux. Le soudage de goujons par leur embase sur la feuille rigide 10, ici une t81e nervurée, perpendiculairement à sa surface, s'effectue avec des dispositifs connus tels que des pinces à souder incorporant une réserve de goujons et des moyens de chauffage par dissipation d'énergie électrique.Suivant le genre de paroi à fabriquer, le soudage peut avoir lieu sur une face seulement ou sur les deux faces de la feuille rigide ; celle-ci doit comporter, eu moins localement, des éléments soudables aux goujons qui peuvent être métalliques ou plastiques. Le choix des endroits où sont implantés les goujons dépend de la forme des panneaux isolants; ce point sera décrit plus loin en relation avec la Fig. 3. Après le soudage des goujons on peut garnir directement la tôle avec des panneaux jointifs de matière isolante, ici le dessus seulement de la tôle. Ces panneaux tels que 11 et 12 sont normalement identiques entre eux, sauf éventuellement ceux qui se raccordent aux bords de la talez Une variante du procédé consiste à enduire préalablement la tôle avec une matière adhésive qui contribuera ensuite à la cohésion de la paroi composite qu'on veut fabriquer. Dans ce cas le nombre de goujons, par unité de surface de la paroi peut être réduit dans la proportion de 5 à 1, ce qui peut présenter dans l'ensemble une simplification du procédé. Afin que les panneaux jouent pleinement leur ralle d'isolation sans présenter de points faibles diminuant leur qualités et pouvant même donner passage à des infiltrations d'humidité, il importe de ne pas les déformer ou les comprimer, ce qui est efficacement réalisé par le mode de fixation de l'invention. Cette dernière phase du procédé est montrée par la comparaison des Figes. 1 et 2. On utilise un ensemble plaquette-rivet désigné par 20 avant sa mise en place (Fig. 1) et 50 après expansion en place. du rivet (Fig. 2). Cet ensemble comprend : une plaquette 21, rondelle métallique galvanisée de diamètre 70 mm par exemple, et d'épaisseur égale à une fraction de millimètre ; et un rivet à expansion 22, 52~ayant une douille 23, 53, se terminant par une collerette 26, 56 un mandrin 25, 55 terminé d'un côté par une tête 24 54 et de l'autre par une longue tige donnant prise à la traction de mâchoires d'une pince à riveter représentée sur la Fig. 4. La rondelle est percée d'un trou central donnant passage au rivet sous sa collerette ; dans l'une des variantes du mpde d'emploi, ce trou est percé à une cote inférieure et le rivet est serti à la presse sur la rondelle de façon à les rendre solidaires. Une autre variante sera exposée en décrivant les Figs. 4 et 5. Dans tous les cas le rivet est tenu dans la pince à rive /du mandrin ter par sa tige'25 et l'ensemble 20 peut ainsi être facilement présenté devant l'alésage borgne 4 pour y être inséré jusqu'au contact de la rondelle 21 avec le bord 3 du goujon comme sur la Fig. 2. L'expansion se produit alors par serrage de la pince, qui exerce une traction vers le haut sur le mandrin 25 en prenant appui sur la collerette 26, ce qui a pour effet de faire remonter la tête 24 et d'augmenter le diamètre de la douille 53 qui vient épouser les parois intérieures du trou borgne 4, ce qui fixe l'ensemble 50 sur le goujon.A la fin du mouvement la tige du mandrin 25 est sectionnée par la pince à l'intérieur de la cavité de la douille 53. Sur la Fig. 3 on a représenté une tole 59, 65 sur laquelle sont disposés des panneaux isolants jointifs en deux rangées 60, 62, 64 d'une part, 61, 63 d'autre part. Ces panneaux ont une épaisseur de l'ordre de 30 mm, égale à la longueur des goujons, embase comprise. Leurs dimensions sont de l'ordre de 800 x 1200 mm. Les deux rangées sont disposées de préférence en quinconce comme représenté. On voit aussi des rondelles telles que 70 fixées sur des goujons sous-jacents. Dans le cas de la figure chaque panneau est maintenu par quatrerondellesqui ont été placées sur ses bords ; si l'espacement des points de fixation doit être plus petit, on peut être amené à placer une ou plusieurs rondelles sur le corps même d'un panneau, en faisant traverser celui-ci par autant de goujons.On a vu plus haut que l'espacement des points de fixation peut au contraire titre fortement augmenté si lto a inclus dans les phases du procédé ltencollage de la surface de la tôle par une substance adhésive qui coopère à la fixation du panneau. La Fig. 4 représente une pince à riveter 80 avec ses branches de serrage 85 et 86, outil connu dont la description n'est pas détaillée ici. Selon l'invention, cette pince est munie solidairement d'un disque coaxial 81, vu par en dessous sur la Fig. 5 avec des aimants 82, 83, 84, convenablement répartis sur la surface du disque de façon à retenir la rondelle 21 audessous de la collerette 26 de ensemble 20 lorsqu'on n'aura pas pris préalablement la précaution de sertir la rondelle sur la douille du rivet. I1 va de soi que le disque peut être aimanté sur tout ou partie de sa surface. De cette façon et malgré la précision du geste requis, il sera facile à l'utilisateur qui tient la pince d'une seule main par ses branches de présenter un ensemble 20 pour l'insérer dans un trou borgne 4 comme décrit ci-dessus. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de fabrication d'une paroi composite, composée d'une feuille de matériau rigide assemblée sur au moins une de ses deux faces avec des panneaux jointifs de matière isolante, et destinée à être complétée par un revetement de surface sur les panneaux, caractérisé : - en ce qu'il comporte les phases suivantes /creux - confection de goujons'percés percés axialement dtun trou borgne - soudage de chacun des goujons par une embase opposée au trou, perpendiculairement à la surface de la dite feuille, en des emplacements déterminés en fonction des dits panneaux, et répartis sur au moins un des deux côtés de la feuille;; - garnissage des panneaux isolants sur la feuille - fixation des panneaux isolants sur la feuille au moyen d'ensembles de plaquettes et rivets, chaque plaquette étant plane et enfilée par un trou central sous une collerette d'un rivet à expansion ayant une douille, qu'on insère dans le trou borgne d'un goujon avant de provoquer l'expansion par une pince à riveter. 2.- Procédé de fabrication d'une paroi composite selon la revendication 7, caractérisé - par une phase additionnelle consistant à encoller au moins une des deux faces de la dite feuille avec une substance adhésive avant de garnir la feuille de panneaux isolants. 3.- Moyen de fixation pour réaliser la dernière phase de la revendication 1, caractérisé - en ce que l'expansion de la douille d'un rivet sous l'effet de la traction axiale d'une pince à riveter sur un mandrin du rivet a pour résultat de fixer un rivet et l'ensemble dont il est solidaire, à un goujon percé d'un trou borgne,par expansion radiale de la dite douille contre les parois internes du trou borgne. 4.- Perfectionnement aux pinces à riveter utilisées pour réaliser le procédé de la revendication 1, caractérisé : /au moins - en ce qu'un disque solidaire de la pince et comportant'des zones aimantées attire une plaquette avec une force supérieure au poids de l'ensemble de la plaquette et d'un rivet dans lequel elle est enfilée afin de présenter l'ensemble plaquette-rivet axialement aux orifices de goujons creux, quelle que soit l'orientation de ceux-ci. 5.- Paroi composite fabriquée selon le procédé de la revendication 1.