Brevet FR2538434A1 — publié le 19840629

LUCARNE DE COUVERTURE AVEC DISPOSITIF D'ETANCHEITE L'invention concerne un disposi- tif d'étanchéité pour lucarne et, plus particulièrement, une technique perfectionnée de fixation étanche de la lucarne dans un toit ou autre ouverture d'immeuble. Actuellement, de façon classique, une lucarne est montée, dans une toiture ou autre partie appropriée d'immeuble, en utilisant un mastic de toiture Dans un immeuble existant, le mastic de toiture est appliqué sur la partie de charpente entou- rant l'ouverture qui a été ménagée dans le toit, de manière à former un joint d'étanchéité entre cette charpente et le rebord de la lucarne Après applica- tion du mastic, la lucarne est placée au-dessus de lou- verture, puis le rebord est appuyé fortement dans le mastic pour former un joint étanche à l'eau Le rebord de lucarne est ensuite cloué dans le toit, puis, enfin, une couche de mastic supplémentaire est appliquée et les tuiles, ardoises ou bardeaux de la couverture sont remis en place. Ce procédé classique de fixation d'une lucarne présente cependant uncertain nombre d'inconvénients L'achat du mastic de toiture constitue une dépense supplémentaire, de m 4 me que le travail nécessaire pour appliquer ce mastic L'application 2 r 58434 d'un ciment de toiture augmente également la durée d'installation de l'élément de lucarne Le mastic de toiture est un produit extrêmement sale, en particulier pour un utilisateur peu expérimenté ou pour un bricoleur. De plus, le succès de l'installa- tion et, en particulier, son étanchéité aux fuites- d'eau, dépend des opérations effectuées sur le site et est absolument indépendante de la fabrication de la lucarne, de sorte que la fiabilité de l'ensemble reste incertaine En outre, la résistance de la lucarne aux fuites dépend des bonnes caractéristiques du mas- tic Comme il existe un très grand nombre de mastics différents, les performances à obtenir sont suscep- tibles de grandes variations. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en créant une technique nouvelle et perfectionnée de fixation de la lucarne dans son ouverture, cette technique étant à joint d'étanchéité sec. Comne indiqué ci-dessus, la tech- nique selon l'invention utilise un joint d'étanchéité sec ainsi que des éléments co-extrudés associés au rebord de la lucarne. La technique selon l'invention est caractérisée également-en ce qu'elle n'utilise ni ciments, ni mastics sales, chers et longs à mettre en place, pour sceller la lucarne de manière étanche dans l'ouverture d'un bâtiment De plus, cette technique élimine les aléas d'installation sur le site - Enfin, la technique selon l'inven- tion, de fixation étanche d'une lucarne, est particu- lièrement bien adaptée à l'installation de plusieurs lucarnes en butée les unes contre les autres, les rebords adjacents des lucarnes se recouvrant sans qu'il soit nécessaire de les mater ou de les relier par du mastic. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'invention concerne une lucarne caractérisée en ce qu'elle comprend un joint d'étanchéité sec faisant corps avec le rebord et partant angulairement de la face inférieure de ce rebord, ce joint d'étanchéité sec étant flexible et destiné à se courber, sous l'effet d'une compression, pour-venir dans une position sen- siblement parallèle au rebord lors de la fixation du rebord de chassis de bordure sur le bâtiment, autour de l'ouverture. Le rebord est fixé typiquement au moyen d'une série de clous de couvreur Selon l'invention, le dispositif de joint sec peut comporter une série d'éléments dont l'un au moins est percé par un clou de couvreur, de manière à améliorer les caractéristiques d'étanchéité et à éviter les fuites autour du clou lui-même De plus, selon l'invention, il est utilisé, de préférence, un élément flexible supplémentaire sur l'extrémité extérieure supérieure du rebord rigide de la lucarne Cela permet de stopper le mouvement latéral de l'eau de pluie le long des côtés inclinés de la lucarne et empêche les fuites sous les tuiles ou ardoises venant sur les rebords au cours de l'installation. Dans une forme préférée de réalisation, l'élément de joint d'étanchéité percé sec comporte, de préférence, une paire d'oreilles ou projections supplémentaires permettant d'obtenir une pression convenable dirigée vers le haut autour du clou de couvreur, de manière à assurer l'étanchéité au moment du montage du clou De plus, selon l'inven- tion, le rebord du support périphérique, muni de ses éléments de joint sec, est réalisé de manière à permettre un recouvrement facile des rebords adjacents pour permettre à plusieurs lucarnes de venir en butée les unes contre les autres. L'invention sera décrite en dé- tail au moyen des dessins joints dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective représentant la lucarne fixée à la toiture d'un bâtiment, cette lucarne étant partiellement coupée pour faire apparaitre les caractéristiques de la technique d'étanchéité selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, représen- tant le rebord de la lucarne en position basse de fixation; la figure 3 est une vue en coupe du profilé extrudé constituant le chassis de bordure; la figure 4 est une vue en coupe d'une forme préférée de profilé extrudé de chassis de bordure; et la figure 5 est une vue partielle, en coupe, représentant deux rebords de chassis de bordure adjacents 9 du type illustré en figure 4, ces rebords se recouvrant pour permettre à deux lucarnes de venir étroitement en butée l'une contre l'autre. La figure 1 représente une vue en perspective de la lucarne 10, avec un certain nombre de tuiles ou bardeaux enlevés pour permettre l'installation de la lucarne dans le cas d'un toit de bâtiment déjà couvert D'autres détails de la lucarne et des techniques d'étanchéité selon l'inven- tion sont représentés en figure 2 La figure 3 repré- sente le chassis de bordure extrudé seul. L'installation d'une lucarne dans 2538434. le toit 14, commence par la découpe d'une ouverture 16 de taille convenable Dans le cas de l'art antérieur décrit ci-dessus, il était appliqué du mastic autour de l'ouverture pour former un joint d'étanchéité entre la bordure de lucarne et la charpente du toit. Au contraire, selon l'invention, cette opération préalable n'est plus nécessaire, la lucarne étant simplement mise en place, de façon convenable, dans l'ouverture, les éléments de joint d'étanchéité secs faisant corps avec la lucarne, permettant d'assurer l'étanchéité à l'eau nécessaire. La figure 2 représente les détails du chassis de bordure 18 comprenant le rebord de fixation 20 Le chassis de bordure 18 comporte une garniture 22 de support des dÈmes de lucarne 24 et 26.-Tous les détails du chassis de bordure ne sont pas décrits ici, car l'essentiel de la construction d'un tel chassis de bordure est bien connu Cependant, le rebord 20 et les éléments de joint d'étanchéité - sec 30, sont caractéristiques de la réalisation selon linvention Pour une description plus complète des autres détails du chassis de bordure 18, il y a lieu de se référer aux demandes de brevet 175 306 du 4 aout 1980, ou 148 974 du 12 mai 1980. En plus du chassis de bordure 18 et des dômes 24 et 26, la figure 2 représente également l'élément de retenue 32 et le boulon associé 34 L'élément de retenue 32 maintient la paire de dômes en contact convenable avec le chassis de bordure et, en particulier, avec la garniture coextrudée d'une seule pièce 22 associée au chassis de bordure 18 La figure 2 représente également la charpente de toit 17 et la pièce de finition associée-19 faisant partie de l'ouverture de toit 16 Le rebord 20 est fixé directement sur la charpente 17. 2538434. La figure 2 représente également clairement l'utilisation d'un clou de couvreur 36 enfoncé dans un trou 38, de préférence pré-percé, du rebord 20 Les trous 38 sont disposés à intervalles prédéterminés sur le pourtour du rebord, comme illustré également en figure 1. Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 1 à 3, trois de ces éléments de joint flexible sec 30 sont utilisés, Ces éléments sont coextrudés avec le rebord 20 Le rebord 20 est en matière plastique, de type PVC, relativement rigide, tandis que les éléments 30 sont en matière plastique flexible telle que du PVC plus souple. Cela permet d'obtenir une série d'éléments flexibles au-dessous du rebord, de manière à former le joint d'étanchéité convenable Dans une variante de réalisa- tion, il serait possible d'utiliser un'élément unique. Dans tous les 'cas cependant, un joint d'étanchéité sec est obtenu, a la fois simple, bon marché et facile à poser sans risques d'erreur, ce joint se comportant toujours de la même manière sur le site Ceci a pour résultat d'éviter tous les aléas et difficultés d'installation des différentes parties, en particulier dans le cas d'un propriétaire de maison montant la lucarne lui-même. Il est à noter également en fi- gure 2 que le clou de couvreur 36 utilisé pour monter la lucarne doit traverser l'un des éléments flexibles disposés au-dessous du rebord Dans l'illustration de la figure 2, ce clou traverse l'élément 30 du mi- lieu. Il est également préférable d'utiliser un trou pré-percé 38, car le rebord pro- prement dit est trop épais et dur pour être traversé facilement par un clou Ainsi le trou 38 est soit poinçonné, soit percé à l'avance dans le rebord pour recevoir le clou En faisant passer le clou à travers l'élément flexible non poinçonné 30, un joint d'étanchéité est obtenu autour du clou De plus, le trou 38 du rebord est, de préférence, poinçonné car la plupart des matières plastiques sont fragiles aux entailles et, par conséquent, un trou non poin- çonné favoriserait la propagation de cassures pro- gressives. Outre l'étanchéité assurée par l'élément 30, il est également à remarquer que les tuiles ou bardeaux se placent par dessus le rebord, en particulier vers le haut et sur les côtés du toit en pente Ainsi, les tuiles commen- cent par écarter du rebord la majeure partie de l'eau de pluie A ce propos, les tuiles sont éga- lement maintenues, de préférence, sous le rebord, dans le bas de la lucarne lorsque celle-ci est montée sur un toit en pente. La figure 2 représente également la forme préférée d'utilisation d'une couche de feutre de toiture 21 placée sur la charpente 17. Au début en commençant par ouvrir l'ouverture de toit, le feutre reste normalement maintenu autour de Itou- verture, et s'il faut utiliser un nouveau feutre, celui-ci doit être appliqué avant l'installation de la lucarne. Selon l'invention, il est égale- ment souhaitable de prévoi un élément flexible sup- plémentaire 40 disposé à l'extrémité extérieure de la surface supérieure du rebord rigide 18 En figure 2, l'une des tuiles 12 est représentée par dessus cet élément 40 qu'elle vient comprimer En figure 3, l'élément 40 est représenté en position normale déployée, de façon à obtenir un angle de l'ordre de 2538434; 300 entre l'élément 40 et la surface plane du rebord En figure 3, également, les éléments 30 sont représentés en position non comprimée et forment un angle d'environ 450 par rapport à la surface plane du rebord 20. L'élément supérieur 40 s'étend sur environ tout le pourtour du rebord, de la même façon que les éléments 30 L'élément 40 stoppe le mouvement latéral de l'eau de pluie, le long des côtés inclinés de la lucarne, audessous des tuiles placées par dessus les rebords en cours d'installation. Comme indiqué précédemment, la figure 2 représente cet élément comprimé par les tuiles 12 placées par dessus le rebord en cours d'installation L'élément est comprimé par les tuiles le long du coté supérieur de la lucarne et le long des côtés inclinés Du côté inférieur de la lucarne, le rebord rigide est placé sur les tuiles de sorte que l'élément serait exposé le long de ce côté Cependant, il est préfé- rable de prévoir une seconde couche de tuiles dans le bas de la lucarne, par dessus le rebord inférieur, de manière à cacher ce rebord dans un but esthétique. La figure 2 représente le chassis de bordure de lucarne installé, après avoir enfoncé au marteau le clou 36 dans le trou pré-poinçonné 38 pour percer l'un des éléments 30 et fixer en même temps le rebord à la charpente de toit 17 La figure 3 représente la position des différents éléments 30 et 40 dans le chassis de bordure extrudé Tous ces éléments sont co-extrudés et sont en matière flexi- ble, de manière à former des éléments d'étanchéité flexibles La figure 3 représente également la garni- ture flexible co-extrudée 22, ainsi qu'une garniture supplémentaire flexible 23 D'autres caractéristiques concernant notamment des détails, tels que la dureté des différentes parties du chassis de bordure, sont décrits dans les demandes de Brevet en cours mention- nées ci-dessus. La figure 4 est une vue en coupe d'une forme préférée de réalisation du chassis de bordure extrudé On remarquera en figure 4 que la construction est tout à fait semblable à celle repré- sentée en coupe en figure 3 La figure 4 représente le chassis de bordure 48 comprenant le rebord de fixation 50 Comme dans le cas de la réalisation de la figure 3, la réalisation de la figure 4 comporte trois éléments flexibles de joint sec 52 e Chacun de ces éléments est co- extrudê avec le rebord 50 Ce rebord 50 est, de préférence, réalisé en PVC relati- vement rigide, tandis que les éléments 52 sont réalisés dans une matière plastique élastique plus souple qui peut, de préférence être constituée par un autre type de PVC Cela permet d'obtenir une série d'éléments flexibles au-dessous du rebord pour réaliser le joint d'étanchéité convenable. Il est à remarquer cependant, en figure 4, que l'élément flexible du milieu 52 comporte une paire d'oreilles ou projections 54 A et 54 B formant respectivement des angles d'environ 45 par rapport au plan général de l'élément du milieu 52 Les oreilles 54 A et 54 B forment ainsi entre elles un angle d'envi- ron 900 Il est visible en figure 4 que, juste au-des- sus de cet élément du milieu 52 un trou 56, de préfé- rence pré-embouti est prévu, dans le rebord pour per- mettre à un clou de le traverser facilement Ce trou peut-être soit embouti, soit foré dans le rebord pour recevoir le clou Le clou est destiné à passer dans le trou 56 et à traverser l'élément flexible non embouti 52 entre les oreilles 54 A et-54 B Cela permet d'obtenir un joint d'étanchéité empêchant les fuites autour 2538434. du clou Les oreilles de la garniture venant sous l'élément d'étanchéité principal 52 permettent de s'assurer que la pression dirigée vers le haut s'exerce autour du clou de couvreur pour garantir une étanchéité convenable lorsque le clou est planté La vue de la figure 5 représente les éléments d'étanchéité en position d'installation finale lorsque le clou est en place. La figure 4 représente également, associé au rebord 50, un élément supérieur 60 essen- tiellement analogue à l'élément 40 des figures 2 et 3. Cependant, lélément supérieur 60 illustré en figure 4 est dirigé vers lextérieur au lieu d'âtre dirigé vers l'intérieur comme l'élément 40 de'la figure 3 De plus, l'élément 60 est essentiellement muni de deux sections 60 A et d'une section extérieure 60 Be La sec- tion 60 A forme un angle d'environ 300 avec le plan du rebord 50 tandis que la section 60 B forme un angle d'environ 45 avec-le plan du rebord 50, comme illustré clairement par la figure 4. En se référant maintenant à la vue partielle de la figure 5 o les mêmes références sont utilisées pour identifier les rebords et les éléments d'étanchéité flexibles associés 52 et 60 Le profilé extrudé de la figure 5 est sensiblement iden- tique à celui de la figure 4, l'élément d'étanchéité du milieu 52 comportant les oreilles 54 A et 54 B men- tionnées ci-dessus La figure 5 représente les rebords adjacents en position de recouvrement en butée Il est à remarquer que l'élément d'étanchéité supérieure 60 associé au rebord supérieur 50 est destiné à être courbé et forme un joint d'étanchéité entre le rebord supérieur 50 et la paroi verticale intérieure du chassis de bordure 48, c'est-à-dire le chassis de bordure 48 illustré à gauche en figure 5 - 253843 C 4 On remarquera également en figure 5 que le clou 64 est suffisamment long pour traverser à la fois les deux trous 56 des rebords respectifs 50 et les éléments d'étanchéité médians respectifs compris entre les oreilles 54 A ET 54 B La disposition de la figure 5 fournit ainsi une technique efficace permet- tant à deux rebords adjacents de se recouvrir pour monter deux lucarnes en-butée l'une contre l'autre Il a également été constaté que cette disposition permettait de stocker en magasin des lucarnes individuelles susceptibles d'être utilisées soit individuellement, soit c 8 te à c 8 te, en particulier dans des installa- tions solaires pour maisons et autres bâtiments. Il est à noter, à ce -sujet, que le plus souvent des lucarnes adjacentes peuvent soit être fabriquées de façon courante, soit être fortement matées sur le site à lendroit de leur jonction La construction représentée en figure 5 supprime tout matage violent, ainsi que la nécessité d'une fabrication selon les règles. Il est évident, pour les spé- cialistes de la question, que de nombreuses modifi- cations et variantes peuvent être apportées au nombre limité de réalisations décrites ici, sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, bien que dans la forme préférée de réalisation, le clou soit destiné à traverser l'un des éléments d'étanchéi- té, et de préférence celui du milieu, ce clou, dans une variante de réalisation, peut traverser le re- bord, mais non l'élément d'étanchéité Dans ce cas, la fixation étanche du clou peut 4 tre faite au moyen d'une garniture ou de mastic placé sur le clou. 2538434 - REVENDICATIONS 1 Lucarne de couverture ( 14) d'une ouverture ( 16) d'un bâtiment, comportant un chassis de bordure ( 19) entouré d'un rebord ( 20) de support périphérique destiné à supporter le chassis de bordure ( 18) autour de l'ouverture ( 16), lucarne caractérisée en ce qu'elle comprend un joint d'étan- chéité sec ( 30) faisant corps avec le rebord ( 20) et partant angulairement de la face inférieure de ce rebord, ce joint d'étanchéité sec étant flexible et destiné à se courber, sous l'effet d'une compression, pour venir dans une position sensiblement parallèle au rebord de la fixation du rebord ( 20) de chassis de bordure ( 18) sur le bâtimentautour de l'ouverture. 2 Lucarne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité sec ( 30) est co-extrudé avec le chassis de bordure ( 18), ce joint d'étanchéité étant réalisé dans un matériau plus flexible que le rebord ( 20) de chassis de bordure rigide. 3 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité sec est constitué de plusieurs éléments d'étanchéité secs ( 30) disposés périphérique- ment, 4 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu' elle comprend des moyens de fixation ( 36) destinés à traverser le rebord du chassis de bordure et l'un au moins des éléments d'étanchéité secs. Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de fixation sont constitués par un clou ( 36), et en ce que le rebord est pré-percé ou pré- 113 2538434 poinçonné d'un trou ( 38) pour recevoir ce clou. 6 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications I à 5, caractérisée en ce qu' elle comprend, en outre, un élément flexible ( 40) partant de la surface d'un côté supérieur du rebord. 7 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu' elle comprend un élément d'étanchéité supplémentaire ( 40) faisant corps avec le rebord ( 20) et partant angulairement de la surface de côté supérieure de celui-ci. 8 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élément flexible part de l'extrémité du rebord. 9 Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications I à 8, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité sec comprend au moins un élément d'étanchéité sec périphérique ( 52) muni d'une paire d'oreilles ( 54 A, 54 B)partant vers le bas de celui-ci et destinées à se placer de part ec d'autre d'un clou ( 64) perçant l'élément d'étanchéité sec, de manière à assurer une étanchéité convenable lorsqu'on enfonce le clou-de couvreuro Lucarne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité supplémentaire part angulai- rement vers l'extérieur. Il Lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à % O caractérisée en ce que l'élé- ment d'étanchéité supplémentaire part angulairement vers l 'intérieur 12 Lucarne selon l'une quel- conque des revendications I à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un second chassis ( 48, 48) de bordure également entouré d'un rebord de support périphérique ( 50, 50) et associé à une autre ouver- ture, ces rebords se plaçant en recouvrement pour permettre aux deux lucarnes de venir en butée l'une contre L'autre. 13 Lucarne selon la revendica- tion 12, caractérisée en ce que les deux rebords sont alignés, de manière à pouvoir Utre percés par un même clou ( 64) destiné à les fixer ensemble sans utilisation de mastic ou autre produit analogue. 14 Procédé de mise en place et de support de deux lucarnes, selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 13, venant en butte l'une contre l'autre, procédé caractérise en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à placer l'un des chassis de bordure de façon que son rebord associé soit dirigé dans une première direction, à placer le second chassis de bordure de façon que son rebord associé soit dirigé dans la direction opposé et recouvre le rebord du premier chassis de bordure, puis à fixer les deux rebords ensemble de manière à obtenir un joint deétanchéité entre eux. Procédé selon la revendi- cation 14, caractérisé en ce que les deux rebords sont munis d'éléments d'étanchéité secs destinés & renforcer l'étanchéité entre les rebords des chassis de bordure et par rapport à la construction entourant l'ouverture du bâtiment.