Brevet FR2735191A1 — publié le 19961213

TIREFOND AUTOPERCEUR L'invention est relative à un tirefond autoperceur, ut@lisable notamment pour la fixation de plaques d'amiante ciment sur une charpente en bois. Dans la technique actuelle. lorsque l'on souhaite realiser une couverture de bâtiment en plaques d'amiante ciment fixees sur une charpente en bois, on perce tout d'abord les plaques d'amiante ciment au so1 et on monte les plaques d'amiante ciment percées sur le t o i t en les ajustant I e s n e s par rapport aux autres, de manière à taire colncider les percements des plaques en recouvrement avant d'y @aire pénetrer les tirefonds de fixation. Pour efrectuer la fixation de plaques de tibrociment qui ne sont pas disposées a recouvrement, on connaït : a) des vis autoperceuses a Pointe fraisée ou à pointe foret en acier special ayant reçu un traitement thermique de maniere r @ouvoir percer e fibrociment. Leur diamétre est deneralement de petite dimension. b) des vis autoperceuses et autotaraudeuses également en acier special par exemple du type decrit dans le modèle d'ut@@@te allemand DE-U-9408261. Cependant, cet vis pointue ne permet pas le perçage d'une plaque et encore moins de deux plaques de fibrociment en raison n t a i t que la pointe conique forme sur la Flasue de fibrociment un cône et que la réaction des deux cones l'un sur l'autre empêche la pénétration. Le deuxiéme inconvénient est que ces vis ne possèdent pas une longueur non filetee predéterminée pour permettre le percement de la deuxième plaque avant pénétration de la partie filetée dans l'alésage de la premiere plaque. Le troisiéme inconvénient de ces vis réside dans la necessité d n t un traitement thermique de durcissement qui augmente -l e c o u t de fabrication de ces vis, cout déjà élevé en raison du matériau constitutif employé. Le quatriëme inconvénient réside dans l'impossibilité de galvaniser à chaud au trempé les vis ayant subi un traitement thermique à une étape précédente contrairement aux exigences techniques et réglementaires d'inoxydabilité. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en créant un nouveau tirefond autoperceur apte à être fabriqué en acier ordinaire non trentpé, sans traitement thermique de durcissement, ce qui permet de rendre les tiretonds selon l'invention inoxydables au moyen d'une galvanisation à chaud au trempé L'invention a pour objet un tirefond autoperceur, utilisable notamment pour la fixation de plaques de fibrociment sur une charpente en bois, comportant une téte dentrainement en rotation, une partie lisse, une partie filetée et une extrémité de perçage, caractérisé en ce que 1 'extrémité de perçage présente une c o n f o r ni a t i o n non pointue en lame présentant au moins une arête de perçage, de manière à a n i è r e à permettre la fabrication du tirefond en acier ordinaire non trempé. Selon une première variante de 1' invention, l'extrémité de perçage présente une conformation en lame à deux surfaces de coupe latérale. Selon une deuxieme variante de l'invention, l'extrémité de perçage présente une conformation en lame plate de tournevis. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention - le tirefond comporte, entre la partie lisse et la partie filetre, deux ailettes d'alésage pour aléser le perçage réalisé à un diametre supérieur à celui de la partie lisse - la tête d'entraînement en rotation comporte une partie prismatique d'entraînement et une embase de forme conique pour le centrage de la tête dans un outil d'entrarnement correspondant - le tirefond est rendu de préference inoxydable par galvanisation à chaud au trempé ;; - la position des ailettes d'alésage est prédéterminée pour que l'alésage du perçage soit achevé avant le début du vissage de la partie filetée dans la charpente en bois ou analogue - l'extrémité de perçage présente une partie lisse de longueur prédéterminée pour pratiquer un alésage intermédiaire avant pénétration de la partie filetée dans le perçage réalisé - ladite longueur prédéterminée est de preférence sensiblement égale ou légèrement supérieure au double de 'epaisseur d'une plaque de fibrociment. L' invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un tirefond selon l'invention en position de fixation. La figure 2 représente schématiquement une vue en section selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 représente schématiquement une vue partielle agrandie de l'extrémité inférieure d'un tirefond selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement une vue en section selon la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un autre tirefond selon l'invention en position de fixation. La figure 6 represente schématiquement des étapes d'assemblage d'un couverure en en fibrociment sur une charpente en bois au moyen de tirefonds selon l'invention. En référence aux figures 1 à 4, un tirefond autoperceur selon 1' invention est représenté en position d'assemblage de plaques de fibrociment la et 1b sur une charpente en bois 2. Le tirefond autoperceur selon l'invention comporte une tête d'entraînement en rotation 3, une partie lisse 4, une partie filetée 5 et une extrémité de perçage 6. Selon l'invention, l'extrémité de perçage 6 présente une conformation en lame non pointue présentant au moins une arête de perçage. Cette extrémité de perçage peut présenter une conformation en lame plate de tournevis (conformation non représentée), ou une conforniation en lame à deux surfaces de coupe latérale. La tête 3 d'entraînement en rotation comporte une partie prismatique d'entraînement telle qu'une forme hexagonal e de hauteur r e 1 a t i v e n' e n t importante pour guider efficacement le tirefond lors de l'entraînement en rotation. Avantageusement, la tête 3 d'entrainement e n rotation comporte également une embase de forme conique 7 centrant efficacement le tirefond dans la douille ou l'outil d'entraînement correspondant. Cette douille ou outil dbentraînement présente avantageusement un hexagone d'entraînement et de guidage et une entrée conique de forme complémentaire avec celle de l'embase 7. Dans le modèle d'utilité allemand DE-U-94 08 261, la vis autopercellse diffère du tirefond selon l'invention en ce que l'extrémité de perçage est pointue. Cependarit, es essais ont ont montre qu'une telle vis s à extrémité de perçage pointue ne pouvait pas entamer 1 e r i b r-oc i me n t lorsque cette extrémité etait fabriquée en acier ordinaire non trempé : dans ce cas, la rotation de la vis en acier non trempé aboutit rapidement au refoulement de la pointe et à la formation d'un clone dans le fibrociment complémentaire à la forme refoulée de la pointe ce qui ne permet pas un percement efficace du fibrociment. De manière surprenante, les extrémites de perçage du tirefond selon l'invention permettent un perçage du fibrociment dans des conditions satisfaisantes même lorsque le tirefond est fabrique en acier ordinaire non trempé. L'invention permet ainsi de diminuer de maniere importante le coût de réalisation du tirefond et surtout de pose des plaques de fibrociment sur charpente en bois, dans la mesure ou le perçage au sol prealable suivi d'un ajustement sur le toit est entiërement supprinié gr ce à l'invention. Avangageusement, le tirefond selon l'invention comporte deux ailettes 8a, 8b d'alésage disposées entre la partie lisse 4 et la partie filetée 5. La présence des ailettes d'alésage 8a, 8b permet d'élargir le diamètre du percement effectue par l'extrémité de perçage 6 lors de l'entraînement en rotation de la tête 3 au moyen d'un outil approprie. Le diamètre de l'alésage pratiqué par les ailettes 8a, 8b est supérieur au diamètre de la partie lisse 4 d'environ 1 à 2mm. A cet effet, la position des ailettes 8a, 8b d'alésage est prédéterminée pour que l'alésage du perçage à travers le fibrociment soit acheve avant le début du vissage de la partie filetée 5 dans la charpente en bois ou analogue. Le e positionnement des ailettes 8 a, 8b est en effet prévu pour utiliser une petite vitesse d'avance par tour lors de l'alésage, vitesse de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres par tour, ce qui impose par conséquent que le vissage ne soit pas commence puisque l'avance par tour lors du vissage est égale au pas de filetage qui, dans le cas d'un vissage dans du bois, est de 1 'ordre de plusieurs millimètres par tour d'entraînement. La position des ailettes 8a, 8b d'alésage est prédéterminée pour que l'alésage du perçage soit achevé avant le début du vissage de la partie filetée dans la charpente bois ou analogue. Cependant, comme on le sait, la position en élévation des plaques la, lb fibrociment sur un toit est variable et des écarts, de l'ordure de l'épaisseur du fibrociment, se rencontrent dans presque tous les cas. Sur la figure 5, la forme des ailettes 8a, 8b d'alésage est prevue d'une manière plus conique vers la tête du tirefond, disposition qui permet une prise d'alésage plus facile et un travail plus normal même au cas ou le filet 5 commencerait à être en prise dans le bois 2. Sans cette disposition, l'avance des ailettes 8a, 8b lors de l'alésage est égale au pas p de la vis 5, et cet alésage est donc réalisé d'une manière brutale passant pratiquement en un seul tour de vis de sa cote minimale à sa cote maximale. Par contre, avec les ailettes inclinées, et suivant leur longueur L, le diarnetre maximal d'alésage n'est atteint que progressivement après un nombre de tours de la vis égal a L/p, L étant la longueur des ailettes 8a, 8b et toujours atteint même dans le cas où le filet 5 est en prise dans le bois 2. Pour faciliter le vissage de deux plaques la, lb de fibrociment superposées, on prévoit (figure 3) que 1 'extrémité de perçage 6 présente une partie intermédiaire 9 de longueur prédéterminée 1 pour pratiquer un alésage intermédiaire du fibrociment avant pénétration de la partie filetée 5 dans le perçage déjà réalisé dans le fibrociment. De préférence, cette longueur prédéterminée 1 est sensiblement égale ou legèrement supérieure au double de l'épaisseur d'une plaque la ou lb d'amiante ciment. Pour réaliser par frappe 1 'extrémité de perçage d'un tirefond selon l'invention, on peut utiliser deux matrices sensiblement en forme de demi-cône, chaque demi-cône étant décalé par rapport à l'autre d'une distance correspondant à la demi-largeur de la lame d'extrémité terminale. Cette disposition permet au cours de l'opération de frappe de ménager deux surfaces de coupe latérale 10 et il orientées sensiblement radialement par rapport au sens de rotation R. Chaque surface 10 et 11 d'enlevement de matiere présente une largeur sensiblement constante et est limitée en position supérieure par une génératrice parallèle à i 'axe du tirefond sur la longueur l précitée. La figure 6 represente les étapes successives de fixations de deux plaques d'amiante ciment superposées à l'aide de tirefonds selon l'invention. A l'étape A, le tirefond selon l'invention entraXné en rotation au moyen d'un outil non représente est en situation de percement de la deuxième plaque lb tout en étant engage par sa partie lisse d'alésage intermédiaire dans ia premiere plaque la. Le mouvement d'entraînement en rotation permet la continuation du perçage dans la deuxième plaque ondulée lb et son alésage au moyen de la partie lisse intermédiaire de l'extrémité de perçage 6. L'extrémité de perçage présente en effet une partie lisse d'une longueur prédéterminée 1 pour permettre le percement de la deuxieme plaque avant pénétration de la partie filetee dans l'alésage de la première plaque. h l'étape B, le tirefond selon l'invention a traversé les deux plaques 1 a, lb superposées jusqu'au moment ou les ailettes ba, 8 b se trouvent au contact de la plaque supérieure la. A cet instant, la lame d'extrémité de perçage 6 commence à pénétrer dans le bois de la charpente tandis que la partie filetée 5 reste constamment en dehors du bois de la charpente. L'entraînement en rotation à faible vitesse d'avance freinée par la pénétration de la lame d'extrémité dans le bois produit l'alésage du perçage de la premiere plaque en fibrociment la. A l'étape C, le perçage dans la plaque de fibrociment la est entièrement alésé, tandis que l'alésage du perçage dans la deuxième plaque 1b en fibrociment est en cours d'achèvement. A cet instant, l'extrémité lisse à génératrice parallèle à l'axe du tirefond pénètre le bois. La poursuite de l'entraînement en rotatio a à faible avance provoque la prise du filetage 5 d d n s le bois apres achèvement de l'alésage de la deuxième plaque lb de fibrociment. A l'étape U, après vissage complet du tirefond selon l'invention, les plaques la et lb de fibrociment sont fixees l'une à l'autre et sont solidarisées à la charpente en bois a l'aide du tirefond selon l'invention. Le fait que l'extrémité de perçage 6 commence à pénétrer dans le bois en début d'alésage des percements dans le fibrociment par les ailettes Sa, 8b produit un guidage excellent et une bonne coaxialité des perçages et du tirefond de fixation. L'invention fournit ainsi constamment un guidage du tirefond selon l'invention lors de l'avancée de celui-ci @ un premier alésage est réalisé par la partie lisse de 1 ongueur 1 précitée à génératrice parallèle et permet le guidage de la partie filetée 5 entre les étapes A et B, tandis que l'alésage terminal réalisé aux étapes B et C est effectué alors que le tirefond est guide à ses deux extrémités grâce à la pénétration de l'extrémité de perçage 6 dans le bois et grâce au maintien de la tête 3 d'entraînement rotation dans l'outil de forme correspondante. L'invention permet ainsi de réaliser en une seule opération l'ensemble des opérations de l'art antérieur, en procurant également une précision et une finition supérieures à celles de l'art antérieur. Le perçage au sol et l'ajustement sur le toit de plaques la, lb superposées est entierement éliminé, de sorte que le prix de construction et de pose des couvertures en fibrociment fixées sur des charpentes en bois est considerablement réduit grâce à l'invention. L'invention décrite en référence à des modes de réalisations particuliers n'y est nullement limitée mais couvre au contraire toutes modifications de forme et toutes variantes de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention, permettant la fabrication du tirefond selon l'invention en acier ordinaire non trempé apte à être rendu inoxydable par yalvanisation à chaud. REVENDICATIONS 1. Tirefond autoper@eur, utilisable notamment pour la fixation de plaques (1a, lb) de fibrociment sur une charpente t2) en bois, comportant une tète (3) d'entraînement en rotation, une partie lisse (4), une partie tiletée (@) et une extrémité (6) de perçage caractérisé en ce que l'extrémité (6) de perçage présente une contormation en lame présentant au moins une arete de perçage, de manière a permettre a fabrication du tirefond en acier ordinaire non trempé. 2 . Tirefond selon la revendication 1, caractérisé en ce que de l'extremité (@) de perçage présente une conformation en lame a deux surfaces de coupe laterale (10, 11). @. Tirefond selon la revendication 1, caracterise en ce que l'extrémite (6) de perçage présente une conformation en @ame plate de tournevis. 4. Tirefond selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le tirefond comporte, entre la partie lisse et la et la partie filetée (5), deux ailettes (8a, 8b) d'alésage pour aléser le perçage @éalise a un diamètre supérieur à celui de la partie lisse (4) 5. Tirefond selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (3) d'entraînement en rotation comporte une partie prismatique d'entrainement et une embase (7) de forme conique pour le ceiltra4e de la tète (@) dans un outil d'entraînement correspondant. 6. Tirefond selon l'une des revendications précédentes, caracterisé en ce que I e ti refond est rendu inoxydable par galvanisation a chaud. @. Tirefond selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position des ailettes (8a, 8b) d'alésage est predeterminée pour que l'alésage du perçage soit acheve avant le début du vissage de la partie filetée (5j dans la charpente en bois ou analogue. 8. Tirefond selon l'une des revendications précédentes, caractérise en ce que l'extrémité de perçage (6) présente une partie (9) intermédiaire de longueur (1) prédéterminée pour pratiquer un alésage intermédiaire du fibrociment avant pénétration de la partie filetée (5) dans le perçage réalisé. 9. Tirefond selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite longueur prédéterminée (1) est sensiblement égale ou légèrement supérieure au double de l'épaisseur d'une plaque (la, lb) d'amiante ciment.