Brevet FR2702017A1 — publié le 19940902

La présente invention a pour objet: un organe de maintien et de fixation d'une couche d'isolant placée entre la surface inférieure. par exemple d'une toiture en acier, et la peau d'un revêtement supérieur synthétique ou naturel, par exemple un composite à base de bitume. On a déjà tenté de fixer de diverses manières les couches d'isolant thermique et phonique dont on revêt en particulier les toitures, par des vis de type connu dans le commerce sous le nom de Parker avec l'aide de rondelles centrées sous la tête de la vis puis en revêtant le tout d'une peau synthétique ou naturelle. Plusieurs familles d'organes de maintien et de fixation sont actuellement employées . Nous inventorions ci dessous les inconvénients et les risques encourus par les peaux. les couches d'isolant et les organes de fixation dans chacune des familles décrites 1") Cas simple de l'association d'une vis genre Parker et d'une rondelle centrée sous la tête de vis ( figure l partie gauche ). A titre d'exemple montrons différents incidents intervenant lors de la marche d'ouvriers sur la toiture pour réparations, nettoyage ou maintenances diverses : la peau supérieure est "découpée" par les têtes de vis du fait que la rondelle s'enfonce sous le poids de l'ouvrier alors que la vis elle ne peut s'enfoncer. Les conséquences sont alors la pénétration de l'air humide ou même de l'eau de pluie sous la peau de la toiture. Les sinistres qui résultent de ce type d'incident sont du genre dégat des eaux par perte de la qualité étanche de la peau par perforation, et dans le cas ou la couche d'isolant est du type phénolique par corrosion acide des vis de maintien. En effet la modification chimique des mousses phénoliques en présence d'humidité provoque un dégagement d'acide phénolique corrosif pour les vis de maintien pouvant aller jusqu a la ruine de l'ensemble du revêtement de toiture La difficulté de controler l'enfoncement de la tête de vis, lors de la rotation du filetage de la vis, provoque très fréquemment la formation de cratères ( figure 2 ).Il se crée ainsi des zones ou la peau n' est plus en contact avec la rondelle ou bien avec une zone circulaire de la couche d'isolant Cette absence de support pour la peau a trois types de conséquences : le retrait de la matière isolante ( figure 2 ), le retrait de la première couche de peau dans le cas de rondelle positionnée entre deux nappes ( figure 3 ). le retrait de la bande de jonction par soudure ou collage dans le cas de peau à nappe unique ( figure 4 ). Il résulte des phénomènes décrits ci dessus une extrême fragilisation de la peau qui voit ainsi ses caractéristiques mécaniques et la durée de la qualité étanche de l'ensemble de la toiture grandement diminués 24) Cas ou la rondelle ne peut descendre du fait de la présence d'une entretoise tubulaire autour de la vis de maintien ( figure l à droite ). Ce type de fixation supprime la possibilité au centre de la rondelle de descendre par compression de celle ci, lors d'un excès de vissage, d'où l'élimination de la formation des cratères ( figure 2 à 4 ). Toutefois bien qu'atténué le phénomène de découpage par les têtes de vis se trouve déplacé en rive de la rondelle lorsque la contrainte de compression accidentelle exercée se trouve excentrée par rapport à la tête de vis ( figure 1 à droite ). Il faut considérer les aspects suivants de ce type de vis de maintien : le tube formant entretoise ne peut être mis en place que dans le cas ou les peaux fixées mécaniquement sont à faible armature. En effet la surface de la couronne circulaire interdit la pénétration de celle ci dans les matériaux à armature autre que des voiles de verre ( par exemple armature polyester ). La mise en place de la pièce formant entretoise tubulaire nécéssite en plus de son cout direct d'achat un surcroit de main d'oeuvre L'aire circulaire de la base de l'entretoise crée une augmentation sensible de la surface du pont thermique inérant à la suppression du volume d'isolant thermique au droit de chacune des fixations 3 ) Cas ou la rondelle ne peut descendre du fait de la présence d'un filetage complémentaire sous la tête de la vis de maintien ( figure 4 ). Ce type de fixation crée une liaison mécanique articulée entre le dessous de la tête de vis et le centre de la rondelle. Le phénomène de découpe de la peau par les têtes de vis soumises à un effet de compression ( figure l ) est supprimé. La possibilité de basculement de la rondelle sous contrainte de charge excentrée par rapport à l'axe de la vis et les risques de déchirure de la peau en périphérie de rondelle ne sont pas supprimés par cette conception La difficulté de contrôler l'enfoncement de la vis de maintien provoque le même phénomène de formation de cratère décrit pour le cas n 1 ( figures 2, figures 3 - 4 à droite On remarquera que ce type de fixation N 3 contrairement au N"2 n'augmente pas le pont thermique qui reste identique à celui du cas N l. 4=) Cas ou la couche de matériau isolant est réputé " dur au pied Dans ce cas précis l'ensemble des risques dus à la formation de cratères est supprimé. Le blocage de la tête de vis par la rondelle, sans que celle ci puisse s'enfoncer dans le matériau isolant, crée le risque de voir le filetage du support cisaillé par le filetage beaucoup plus résistant de la vis . La fixation bien qu'ayant alors un aspect convenable ne remplit plus son rôle de liaison . La peau et l'isolant sont alors libres de s' arracher sous l'effet du vent La présente invention remédie à l'ensemble des inconvénients décrits ci dessus en créant un organe de maintien et de fixation de l'isolant thermique ou phonique (2) sur des supports divers. Il comporte une rondelle de répartition (4) lisse - pouvant être revêtue du primaire d'accrochage compatible avec les peaux (3) mises en oeuvre, par exemple bitume ou PVC . Elle présente en son centre autour du percement (5) permettant le passage de la vis une réservation tronconique (6) avec ou sans méplat Le logement de la tête de vis (7) permet, suivant le cas, d'utiliser des têtes de vis (7) coniques à entraînement cruciforme ou bien avec le méplat de vis munies de têtes hexagonales ou encore de têtes de vis à six pans creux A cette rondelle (4) de répartition est associée une vis (V) dont la caractéristique est de posséder un filetage (9) dont le diamétre intérieur (d) est au moins égal au diamètre du corps (8) de la vis.Sa position se situe exclusivement sur la zone d'extrémité dépassant du support (1) de la couverture L'enfoncement aléatoire de la vis (V) est ainsi contrôlé automatiquement par construction de ladite vis Le déplacement différentiel vers le bas de la rondelle (4) par rapport à la tête de vis (7) est impossible. Conformément à l'invention l'organe est constitué par une rondelle (4) en matière résistant à la corrosion et à la contrainte mécanique de compression due au serrage. En son centre, un évidement (6) permet l'effacement de la tête de vis (7). La vis (V) de type Parker permet la pénétration dans le support (l) de la toiture sans pratiquer d'avant trou. Elle a un filetage (9) limité à sa seule extrémité Le diamètre intérieur dudit filetage (9) est au moins égal au diamètre (d) du corps (8) de la vis (V). La longueur du filetage (9) sera réduit au minimum nécéssaire à la pénétration de celui ci dans le support (l) de la toiture. La longueur (L) de la partie lisse de la vis (V) sera égale à l'épaisseur de l'équipage (2+3) à fixer majoré de l'épaisseur du support (l) de toiture. Une fois mise en place à des endroits convenables la totalité (9) du filetage sort en sous face de support (l) tout en restant en contact avec celui ci. Le mouvement (M) du corps lisse (8) de la vis (V) est alors rendu possible Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description comparative détaillée qui suit Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif dans les dessins annexés ( figure 5 ) La figure t est une coupe d'un support (1) type acier revêtu d'une couche d'isolation thermique et phonique (2).Elle montre dans sa partie gauche l'état initial de la technique avec destruction par la tête de vis (15) de la peau supérieure (3) et, dans la partie droite la méthode d'interposition d'une entretoise tubulaire (10) avec la zone de contrainte (16) de cisaillement qui en découle La figure 2 est une coupe d'un support (11 revêtu d'isolation thermique et phonique (2).Elle montre dans sa partie gauche un ensemble rondelle (4) et vis (15) ayant subi un enfoncement trop important. Un vide (12) est créé au dessus de la rondelle (4); la peau (3) n'a plus de support dans cette zone et se trouve de ce fait fragilisée Dans la partie droite, la peau (3) représentée est un complexe en deux couches. La rondelle (4) est positionnée entre la première et la seconde couche.Le vide (12) laissé au dessus de la rondelle (4) fragilise considérablement la peau (3), ne lui conservant que les caractéristiques mécaniques de la couche supérieure La figure 3 est une coupe d'un support (1) revêtu d'isolation thermique ou phonique (2). Elle montre dans sa partie gauche une peau (3) réalisée en une seule couche posée en indépendance par rapport à la face supérieure de l'isolant . La fixation est assurée par le positionnement exclusif de l'ensemble vis (15) et rondelle (4) dans la zone de recouvrement des lais constituant la peau (3). Dans la partie droite il ressort de cette figure qu'un enfoncement exagéré de la vis (15) diminue considérablement la surface de contact (13) des rives de lais d'ou un risque important de rupture de soudure (13) à chacune point de fixation La figure 4 est une coupe d'un support (1) revêtu d'isolation thermique ou phonique (2). Elle montre dans sa partie gauche une vis (15) équipée d'un filetage complémentaire (14) sous la tête. Ce filetage bloque la possibilité de translation vers le bas de la rondelle (4). La partie droite de la figure montre que cette disposition ne supprime pas le risque de basculement de la rondelle (4) soumise à des contraintes (16) de charge excentrées ainsi qu' un enfoncement mal contrôlé engendrant les inconvénients décrits précédemment La présente invention a donc pour objet de proposer une rondelle (4) sur figure 5A dont la surface est lisse. La rondelle présente en son centre un évidement (6! conique percé en son centre d'un trou (O) de diamètre (D). La vis (V) de genre Parker est composée d'une tête s'ajustant dans le cône (6) d'un corPs cylindrique (8) de diamètre (d) et d'un filetage d'extrémité (9) de diamètre (D) comme l'indique la figure 5B. Le diamètre (d) du corps (8) de la vis (V) est égal au diamètre intérieure de filetage (9). Une fois vissé au travers du support (1) le filetage (9) débouche totalement sous le support (1) permettant au corps (8) de la vis (V) de coulisser sous l'effet de contrainte de charge (P) sur la rondelle (4) et la tête de vis (7). Les risques de poinçonnement et de déchirure de la peau sont alors supprimés. La longueur (L) comprise entre l'extrémité supérieure de la tête de la vis (7) et le haut du filetage (9) correspond à l'épaisseur du complexe : peau (3), plus isolant (2), plus support (i). Lors du vissage de la vis (V) le filetage (9) perfore le support ( puis ledit filetage (9) sort de la face inférieure du support (1) stoppant ainsi automatiquement la descente de l'ensemble rondelle (4) et vis (V). Il résulte de ce qui précède, que la mise en place de cette fixation ne nécéssite aucune surveillance particulière. La rondelle (4) et la vis (V) viennent automatiquement se positionner au niveau idéal sur la surface de l'isolant (2) ou encore dans l'épaisseur du complexe formant la peau (3). En utilisant l'organe de fixation et de maintien de l'invention on obtient automatiquement la mise en place idéale de la rondelle (4! avec la tête de vis (7), un serrage optimum de l'isolant thermique ou phonique (2),1 'impossibilité de création de cratère (12), un effacement automatique de la rondelle (4) sous contrainte de compression (P), puis un retour de la rondelle (4) à sa position initiale par effet élastique de l'isolant (2) quand la contrainte de compression (P) cesse. Le risque d'arrachement du filetage femelle créé dans le support (1) est supprime. REVEND Z CA I ONE; 1") Dispositif de maintien et de fixation d'isolant (2) sur des surfaces diverses (1) caractérisé en ce que l'organe est constitué par une rondelle (4) en matière résistant à la corrosion et présentant en son centre un évidement de forme conique (6) muni d'un percement dans lequel vient se placer la tête conique (7) ou autre de la vis (V). 2 ) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la vis (V) est de type Parker permettant la pénétration dans le support (1) sans pratiquer d'avant trou 3 ) Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la vis (V) utilisée n' est filetée qu'en son extrémité (9). 4 ) Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le filetage (9) a un diamètre intérieur (d) égal au corps lisse (8) de la vis (V). 5 ) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la rondelle (4) est lisse et peut être revêtue de primaire d'accrochage 6 ) Dispositif suivant l'ensemble des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la vis (V) et la rondelle (4 ? sont réalisées en matière résistant aux agents corrosifs considérés, par exemple métal inoxydable