Brevet FR2528751A1 — publié le 19831223

POSE D'ATTACHES HF.LICOIDALES DANS DES PANNEAUX LEGERS L'invention est relative à la pose d'attaches dans des élements, panneaux, plaques, dalles, constitués de matériaux de faible masse volumique tels que -les panneau; fibreux isolants, les plaques de matériau% synthétiques expansés et les produits analogues facilement perforables. Dans la suite de la description, on se réfèrera aux panneaux comprenant un matelas de fibres liées par une résine organique. De tels panneaux représentent en effet une catégorie particulièrement importan- te et bien représentative du type de matériau auquel l'invention se rapporte. En effet, ces éléments sont très largement utilisés pour l'isolation tant intérieure qu'extérieure de bâtiments. A cet effet, habituellement, une attache fixée dans le panneau est prise dans la maçonnerie du bâtiment. La fixation des panneaux à la maçonnerie n'est pas la seule utilisation des attaches posées de la façon considérée selon l'invention. En fait, comme nous le verrons dans la suite, lorsqu'elles sont introduites dans ce type de matériau , les attaches hélicoidales qui sont celles considérées selon l'invention, peuvent avoir des utilisations très variées. Elles peuvent en particulier servir à fixer les uns aux autres plusieurs panneaux analogues superposés ; elles peuvent aussi, par exemple, servir pour suspendre des objets divers à ces panneaux. Dans le cas de la fixation à la maçonnerie, un moyen de fixation traditionnel de ces panneaux consiste à utiliser une attache qui pour une partie est introduite dans le panneau ou elle est accrochée ou vissée, et pour une autre partie est noyée dans le béton de la paroi à laquelle l'élément doit être fixé. Ce type de fixation présente l'avantage d'être relativeinent facile à mettre en oeuvre et peu coûteux. Diverses formes d'attaches pour cette fixation ont été propo sées ; pour la partie pSnétrant dans le panneau il s'agit principalement de crochetas, de vis ou de formes analogues ; pour la partie prise dans le béton de la paroi il s'agit aussi de crochets, d'anneaux, etc... tes attaches existantes présentent certains inconvénients. Pour les crochets par exemple, ils ont tendance à détériorer le mat- riau du panneau léger. te risque d'arrachage est aussi non négligeable. Les attaches plus complexes, si elles fixent mieux le matériau léger, sont aussi moins commodes à utiliser. En particulier leur mise en place manuelle est relativement longue. L'invention a pour but un mode de mise en place simple et rapide d'attaches helicoidales dans des panneaux de inateriau de faible masse volumique, notamment pour fixer ces panneaux à des parois de bE- ton au cours de leur mise en oeuvre. Selon l'invention, les attaches utilisées sont sous forme hé licordale, le diamètre et le pas de I'hélice étant constants. Ces attaches dont l'aspect est celui d'un ressort sont vissées en partie dans le matériau des panneaux. Du fait de leurs diamètre et pas constants, ces attaches perforent le matériau sans le détériorer. On évite en particulier le phénomène de carottage qui se produit avec les attaches spirales. Lorsqu'il s'agit de fixer le panneau à une paroi, la partie de l'attache non introduite dans le panneau est noyée dans le béton assurant ainsi une fixation à demeure du panneau. Pour plus de commodité, compte tenu de l'utilisation considérée et aussi pour des questions de coûts, de préférence les attaches sont sur toute leur longueur fortes par une hélice uniforme. En particulier les extrémités des attaches sont avantageusement identiques de telle sorte que la pose puisse être réalisée sans qu'il soit nécessaire de présenter l'attache du côté de I'extrbmité "adéquate". L'exécution gagne ainsi en rapidité. Par ailleurs la mise en place de ces attaches dans les élé- ments doit s'effectuer rapidement et de façon précise aussi bien pour la profondeur que pour la direction de la pénétration de la spirale. Selon l'invention le positionnement des attaches est obtenu à l'aide d'un dispositif comprenant des moyens de guidage et d'entrainement en rotation de l'attache, et des moyens permettant de limiter au tomatiqiiement la profondeur de pénétration dans le panneau. L'invention est décrite de façon détaillée dans la suite de la description, en faisant référence aux planches de dessins dans les qnelles - la figure 1 est une vie en coupe d'une fixation d'un panneau sur une paroi de béton au moyen d'attaches du type considéré selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention pour la mise en place des attaches hélicoIdales, - la figure 3a représente un dispositif analogue à celui de la figure 2, réglable en fonction de la profondeur d'introduction de l'attache, - la figure 3b représente un autre dispositif réglable analogue à celui de la figure 3a, - la figure 4 montre un autre mode de réalisation d'un dispo sitif selon l'invention pour la mise en place d'attaches, - la figure 5 est encore un autre mode de réalisation d'un dispositif de fixation d'attaches selon l'invention, - la figure 6 représente un dispositif selon l'invention comprenant un entrainement manuel. La figure 1 présente de façon scbmatique la fixation d'un élément constitué d'un matériau isolant 1 à une paroi de béton 2. Sur cette figure des attaches hélicordales 3 sont d'une part vissées dans le matériau isolant l, par exemple un matelas de laine minérale, et d'autre part noise dans la paroi de béton 2. Pour aboutir à cette disposition, le panneau de laine minéra- le 1 dans lequel sont prélablement posées les attaches 3 est placé le long ou au fond du coffrage. Le béton coulé noie la partie des attaches qui n'est pas prise dans le matériau isolant. A la figure l, le panneau isolant est représenté comprenant un revêtement superficiel 4, par exemple un parement constituant la surface apparente. Ce type de panneau couramment utilisé dans la pratique n'est donné qu'à titre d'exemple, le mode de fixation selon l'invention pouvant s'appliquer à tous les éléments comprenant un substrat d'un maté- riau dans lequel le vissage de l'attache est possible. On comprend au vu de la figure 1 que pour obtenir une fixation satisfaisante, la position de l'attache doit être relativement précise tant en profondeur qu'en direction. Il convient d'une part que l'attache entre le matériau 1 sur une profondeur suffisante pour assurer une résistance à l'arrachement convenable. Si l'attache ne pEnè- tre pas assez profondément la résistance à l'arrachement est faible si l'attache pénètre trop profondEment, la partie noyée dans le béton risque d'être insuffisante. tes attaches utilisées sont ordinairement mettalliques mais peuvent être constituées dans tout matériau qui leur confère une rigi dité et une résistance suffisante pour permettre lg perforation" et le vissage dans le panneau de matériau léger. Des attaches en matériau synthétique par exemple en polyamide sont galelnent possibles. Etant donne la constitution de l'attache, celle-ci présente nécessairement une certaine élasticité. Il est donc particulièrement souhaitable lors de sa mise en place de la maintenir au moins sur une partie de sa longueur de façon à éviter les flexions inopportunes. Le dispositif présenté à la figure 2 répond à ces deux exigences, pénétration du matériau par l'attache sur une profondeur déterminée, et guidage de l'attache pendant le "vissage" dans ledit matériau. En outre, bien entendu, le dispositif communique le mouvement qui assure la pénétration de l'attache. Ce dispositif comprend un manchon cylindrique 5 dans lequel vient se loger l'attache 3. Le diamètre intérieur du manchon 5 est tel que l'attache puisse coulisser librement dans une direction axiale. A son extrémité ouverte le manchon forme une bride 6. A l'autre extrémité le manchon comprend un moyen d'accouplement destins à le relier à un mfcanisme communiquant à l'ensemble un mouvement de rotation. A la figure 2 ce moyen d'accouplement est constituE par un arbre 7 qui peut être entrainé par exemple par un mandrin d'un outil moteur non représenté. Dans le mode représenté, l'attache 3 est constituée sur toute sa longueur par une hélice régulière. A son extrémité placée dans le manchon 5 l'attache vient sur une butée 8 disposée au fond du manchon. L'extrémité de l'attache 3 s'appuie librement sur la butée 8 qui lui communique le mouvement de rotation sans la maintenir dans le sens axial. Pour la mise en place de l'attache 3 dans le matériau l'opé- ration est des plus simples. L'attache 3 est placée dans le manchon monté sur le dispositif moteur constitué par exemple par une perceuse ou une visseuse lente. L'extrémité libre de l'attache 3 est amenée à l'emplacement choisi sur le panneau. En mettant l'ensemble en rotation et en maintenant une légère pression, l'attache pénètre dans le matériau.La penétration de l'attache progressant, la bride 6 vient s'ap plaquer sur la face du panneau 1. 1'extrémitS de l'attache située au fond du manchon 5 se décroche de la butée 8 et l'avance s'arrête auto matiqueaent. La profondeur de pSnStration de l'attache 3 est donc ré glde par la longueur de cette attache et par la profondeur du manchon. Dans le mode représenté d la figure 2, le manchon 5 est de profondeur constante. Il est possible de prévoir un manchon de longueur variable pour adapter le dispositif à différentes applications. Un tel manchon peut prendre diverses formes. Une des formes les plus simples consiste en un assemblage télescopique de deux ou plusieurs éléments, la longueur totale du manchon étant établie par coulissement avec fric- tion des éléments les uns par rapport aux autres. Un dispositif télescopique de ce genre est représenté à la figure 3a. Il comprend un manchon formé de deux éléments coulissant l'un sur l'autre. D'autres types de montages peuvent être utilisés pour régler la longueur du manchon. On peut notamment envisager un système à vis tel que représenté à la figure 3b. Dans cet exemple, le fond ll du manchon est fileté et s'insère au niveau souhaité dans la paroi cylindrique taraudée du manchon. Le blocage en position du fond ll est assuré par une molette 12. Dans les exemples précédents, l'entraînement de l'attache 3 est obtenu par la butée 8 agissant sur ltextrémitev de la spire. D'autres dispositions analogues peuvent aussi être utitisSes. Il est possible en particulier de pourvoir le fond du manchon d'une rainure et de modifier l'attache de façon que la dernière demispire soit redressée dans un plan diamétral. Dans ce cas, la demi-spire redressée vient stinsérer dans la rainure tant que la pénétration de l'attache n'a pas atteint la profondeur prédéterminée. De la même façon la dernière spire de l'attache peut se terminer par un brin diamétral qui est placé entre deux nervures disposées au fond du manchon. L'entraînement de l'attache peut être obtenu aussi par friction par exemple sur un anneau de friction constitué d'un matériau blastomère disposé au fond du manchon. Dans ce cas, pour augmenter la surface de friction, la dernière spire de l'attache est referlde dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'attache. Ces derniers exemples comme on le comprend aisément, ont pour lnconvénient d'utiliser des attaches dissymétriques donc plus coûteuses et d'un emploi moins commode que les précédents. ta figure 4 présente un autre mode de réalisation d'un dispositif pour la pose d'attaches symEtriques. Par rapport aux dispositifs précédents, il comprend des moyens de guidage de l'attache plus précis. Le fond 16 du manchon 5 présente sur une longueur d'une demi-spire le profil correspondant à celui de l'attache. De cette façon, ltextrémité de l'attache est particulièrement bien maintenue. Le maintien de l'attache est encore amélioré par la présence à l'intérieur du manchon 5 d'un tourillon 17 dont le diamètre est légèrement inférieur au diainètre intérieur de l'attache. Cette dernière à son extrExité se trouve donc maintenue dans l'espace compris entre le tourillon 17 et la paroi intérieure du manchon 5. A cette figure -4, pour faciliter la compréhension, seul le manchon 5 est représenté en coupe. Ces exemples n'ont bien évidemment aucun caractère limitatif. D'autres variantes d'execution remplissant les mêmes fonctions sont également applicables. En particulier au lieu d'être prise dans un manchon, l'attache hélicordale peut être disposée à ltextérieur d'une tige cylindrique comme représenté à la figure 5. Dans le mode de la figure 5, l'attache est maintenue à la partie supérieure de la tige cylindrique 13 par la colerette 14. Un ergot 15 sur la face de la colerette 14 sert de butée à l'extrémité de l'attache 3. Le fonctionnement du dispositif de la figure 5 est analogue à celui décrit précédemment à propos de la figure 2. Dans le cas de cette figure, la limitation à la pénétration de l'attache est obtenue lorsque ltextrémlté de la tige cylindrique 13 entre en contact avec la face du panneau dans laquelle l'attache est placée. Un exemple des dispositifs selon l'invention consiste à les munir d'un système de vissage tels que ceux utilisés sur les tournevis automatiques. Une variante de ce type est schématisée à la figure 6. Sur cette figure, le manchon 5 et le fond de ce manchon sont analogues à ceux représentés à la figure 4. Sur la paroi extérieure du manchon 5 deux rainures hélicordales schématisées en 18 coulissent sur deux ergots 19 du pied 20. Les rainures hélicordales ont le même pas que l'attache 3. Un ressort 21 prend appui d'une part sur le pied 20 et sur une colerette 22 située sur le manchon 5. L'extrémité cylindrique 24 du fanchon 5 porte une poignée mobile 23 qui tourne librenent suivant l'axe du dispositif. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : au repos le ressort 21 repousse le manchon 5 du pied 20. Dans cette position l'ensemble forme par le pied et le manchon offre une longueur intérieure telle qu'elle corresponde au moins à la longueur de l'attache 3. L'attache étant introduite dans le dispositif, le pied est amené à l'emplacement choisi sur la surface du matériau 1. Le pied repose sur ce matériau par une bride 24 suffisamment large pour que sous la pression exercée, celle-ci ne déforme pas de façon excessive la surface du matériau 1. L'opérateur en appuyant sur la poignée 23 enfonce le manchon 5. Par l'action combinée des ergots 19 et des rainures hélicordales, le manchon décrit un mouvement hSlicoldal correspondant à celui de l'attache 3, ce qui permet une pén4tration régulière. ta longueur du manchon est choisie de façon qu'en fin de course, c'est-A-dire lorsque les spires du ressort 21 deviennent jointives, l'enfoncement de l'attache corresponde A la profondeur choisie. Eventuellement, comme on le comprend, la course du manchon pourrait être limitée par des moyens réglables en fonction de la profondeur choisie. L'opérateur relâchant la pression exercée sur la poignée 23, le manchon 5 poussé par le ressort 21 revient en position de repos en libérant l'attache introduite dans le matériau 1. L'avantage de ce dispositif en plus du fait qu'il ne nécessi- te aucun outil moteur, est qu'il repose sur le matériau dès le début de l'opération ce qui assure une parfaite direction de pénétration de l'attache dans le matériau 1. A titre d'exemple, l'invention a été mise en oeuvre pour la pose d'attaches dans des panneaux de fibres minérales destinés à être fixés à des parois de boston. Les panneaux isolants ont pour dimensions 1000 x 500 x 100 mm. La densité du mat4riau qui les compose est de l'ordre de 155 kg/m3. Les attaches utilisées sont en acier. Elles sont formes d'un fil de 2 ma de diamètre. Elles forment une hélice dont le pas est de 12 ma et le diamètre de 20 mm. Leur longueur totale est de 80 mm. Les attaches sont introduites dans le panneau de fibres minérales au moyen du dispositif présenté à la figure 4, monté sur une visseuse pneumatique lente. L'attache pénètre dans le panneau sur une profondeur de 55 m. Chaque panneau reçoit 6 attaches. La pose de chaque attache, selon l'invention, prend environ 10 secondes. La même opération effectuée manuellement requiert de 20 à 30 secondes. Le temps gagné pour des travaux de grandes surfaces est donc considErable. En outre, la régularité de la pose est sensiblement améliorée. Les panneaux sont ensuite, de façon traditionnelle, placés dans le coffrage et le béton est coulé noyant la partie des attaches dépassant des panneaux. REVFNDTCAT TONS 1. Dispositif pour la mise en place d'attaches hélicoïdales (3) dans la face d'un panneau de matériau facilement transperçahle (1) ledit dispositif comprenant des moyens d'entraînement et de guidage de l'attache maintenant celle-ci sur une partie de sa longueur, ces moyens en outre limitant la pénétration de l'attache à une profondeur prEdé- terni ne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractErisé en ce que les moyens de guidage et d'entraînement de l'attache (3) comprennent un manchon cylindrique (5) dont le diamètre est légère,nent supfrieur à celui de l'attache de façon que cette dernière puisse coulisser librement à l'intérieur du manchon (5) dont la longueur est dtermine en fonction de la longueur de l'attache (3) pénétrant dans le panneau. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entraînement de l'attache (3) est assuré par la rotation du manchon (5) de guidage, des moyens placés au fond de ce manchon servant de butée libre (8) à l'extréité de l'attache. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un logement est ménagé au fond du manchon (5) dans lequel la dernière spire de l'attache (3) modifiée en conséquence vient s'insérer. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond du manchon (5) est muni d'un anneau d'un matériau constituant une surface de friction destinée à entraîner l'attache par frottement sur la dernière spire laquelle est ramenée dans le plan perpendiculaire à l'axe pour accroître le contact avec l'anneau de friction. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le guidage de l'attache (3) est effectué dans un manchon (9, 10 ; 11) dont la profondeur est réglable. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond du manchon présente sur une demi-spire le profil hélicordal (16) de l'attache (3). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 A 7, caractérisé en ce qu'il comprend un tourillon (17) au fond du manchon (5) et de diamètre tel qu'il est entouré par l'attache (3) qu'il contribue à guider. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractSrisé en ce que les moyens de guidage et d'entraînement sont constitués par un tube cylindrique (13) sur lequel l'attache (3) est dlsposQe, l'attache étant maintenue en position au moyen d'une collerette (14), un ergot (15) si tué sous la collerette servant de butée à l'extrémité de la dernière spire pour communiquer son mouvement à l'attache (3). 10. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le manchon (5) coulisse dans un pied (20), une ou plusieurs rainures hélicoï- dales (18) et un ou plusieurs ergots (19) portés respectivement par le manchon (5) et le pied (20) assurant le mouvement hélicoïdal du manchon par rapport au pied, le pas de l'hélice correspondant à celui de l'attache (3).