Brevet FR2770596A1 — publié le 19990507

Dispositif pour la fixation d'une feuille La présente invention concerne un dispositif pour la fixation d'une feuille à un support, et en particulier pour la fixation d'une membrane d'étanchéité à une toiture. Classiquement, les membranes d'étanchéité sont fixées aux toitures au moyen de plaquettes disposées exclusivement sur leurs bords, ces plaquettes étant fixées à la toiture proprement dite au moyen de vis traversant les plaquettes et la membrane. L'un des inconvénients d'un tel système est qu'en vue d'éviter tout risque de fuite aux endroits où les vis traversent la membrane, il est nécessaire que les membranes se chevauchent, et ce d'une distance permettant à la fois de recouvrir les plaquettes et de joindre hermétiquement les membranes (par exemple par soudage ou par collage). La largeur ainsi perdue par chevauchement est donc la somme de la largeur des plaquettes et de la largeur de la zone de soudage ou de collage. Ceci conduit à un gaspillage de matière, et par conséquent à un coût accru. Un autre inconvénient est que la largeur des feuilles utilisées doit être limitée. Pour remédier à ce problème, on a développé des dispositifs de fixation n exigeant pas d'être recouverts par le bord d'une membrane voisine, et pouvant dès lors être réparties sur toute la membrane, réduisant ainsi à un minimum la largeur de chevauchement et permettant l'utilisation de membranes de largeur élevée. On connaît notamment des dispositifs constitués d'une tige métallique comprenant à l'une de ses extrémités un premier filetage sur lequel peut être vissée un tête en forme de disque aplati, et à son autre extrémité un second filetage, prolongé d'une zone pointue, permettant la fixation dans un élément de toiture. Ces dispositifs connus présentent cependant plusieurs inconvénients. Ainsi, ils sont constitués de plusieurs pièces devant être assemblées les unes aux autres, éventuellement sur le lieu de montage. Ceci pose des problèmes de logistique, et complique la fixation de la membrane, qui implique plusieurs opérations distinctes nécessitant généralement des outils différents. Or, la manipulation de nombreuses pièces et de nombreux outils sur une toiture en construction est peu commode. En outre, les différentes pièces constituant le dispositif sont complexes, vu qu'elles doivent notamment être munies de moyens permettant de les assembler les unes aux autres (filetages, etc.). Il en résulte que ces dispositifs sont d'un coût élevé, aussi bien en ce qui concerne le coût du matériel que celui du montage. Ceci pose en outre des problèmes de fiabilité (risque de désolidarisation des différentes pièces, ...). La présente invention vise notamment à remédier à ces inconvénients, et à fournir un dispositif de fixation de feuilles qui soit peu coûteux, simple à mettre en oeuvre, et efficace en termes d'étanchéité. Elle vise également à fournir un dispositif présentant, par rapport aux dispositifs connus, une résistance mécanique accrue, permettant de réduire le nombre de dispositifs à mettre en oeuvre par unité de surface des feuilles à fixer. A cette fin, la présente invention concerne un dispositif pour la fixation d'une feuille à un support, comprenant une tige filetée dont une première extrémité présente une partie élargie faisant partie intégrante de la tige, ladite partie élargie ainsi qu'une portion minoritaire de la tige étant noyées dans une tête de matière plastique dont la partie inférieure est substantiellement plane et perpendiculaire à la tige, et dont la partie supérieure est munie de moyens permettant d'appliquer un couple de vissage au dispositif. Les feuilles que ce dispositif permet de fixer sont des articles plats, de faible épaisseur, qui peuvent être de tout type connu, rigide ou souple. 11 peut notamment s'agir de feuilles de métal ou de matière plastique. Elles peuvent comprendre une ou plusieurs couches. De bons résultats ont été obtenus pour la fixation de feuilles de matière plastique. Par matière plastique, on entend désigner tout polymère ou mélange de polymères, comprenant éventuellement un ou plusieurs additifs usuels tels que stabilisants, antioxydants, pigments, lubrifiants, ignifugeants, agents antistatiques, matières de charge et/ou de renforcement, etc. Le ou les polymères utilisés sont généralement des polymères thermoplastiques, et plus particulièrement des polyoléfines ou des polymères du chlorure de vinyle. En particulier, les feuilles sont des membranes d'étanchéité destinées à être fixées sur des toitures. La tige filetée peut être constituée de tout matériau présentant des propriétés mécaniques appropriées, ainsi qu'une résistance à la corrosion adéquate. De préférence, la tige est métallique, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'un métal ou d'un alliage métallique, en particulier d'acier. Elle est avantageusement constituée ou revêtue d'une couche d'un métal ou alliage métallique résistant à la corrosion (de préférence : résistance de 2 à 30 cycles Kesternick). La longueur de la tige (mesurée entre ses deux extrémités) est avantageusement de 50 mm à 180 mm. Son diamètre est avantageusement de 4 à 7 mm. La partie élargie à la première extrémité de la tige a pour but d'assurer l'ancrage de ladite tige dans la tête de matière plastique, c'est-à-dire d'assurer une bonne transmission des efforts de traction (résistance à l'arrachement) comme de rotation ((dé)vissage). A cette fin, ladite partie élargie peut notamment comprendre un ou plusieurs moyens d'accrochage tels que moletages, rainures, encoches, protubérances, nervures, etc. Le diamètre moyen de la partie élargie de la tige est avantageusement d'au moins 95 % supérieur au diamètre de la tige filetée. Selon une variante avantageuse, la première extrémité de la tige filetée comporte une multiplicité de protubérances radiales, également noyées dans la tête de matière plastique. Par protubérances radiales, on entend désigner des protubérances allongées, substantiellement rectilignes, dont l'axe est approximativement contenu dans un plan contenant l'axe de la tige filetée (ce qui n'implique pas forcément que les axes de ces protubérances soient perpendiculaires à l'axe de la tige). Ces protubérances peuvent avoir été associées à la tige après sa fabrication; ; toutefois, on préfère qu'elles fassent partie intégrante de la tige. Conjointement ou alternativement aux moyens d'accrochage susmentionnés, on peut avantageusement utiliser une ou plusieurs pièces distinctes permettant d'améliorer l'ancrage de la partie élargie de la tige dans la tête. Cette ou ces pièces sont de préférence en contact avec la partie élargie de la tige. On peut notamment utiliser une rondelle annulaire, dont le diamètre intérieur est compris entre celui du corps de la tige et celui de la partie élargie de la tige, et dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de la partie élargie de la tige, pour autant qu'elle se trouve à une distance suffisante de la face inférieure de la tête de matière plastique. Il importe en effet que la zone de la partie élargie de la tige ou d'éventuels accessoires montés sur celle-ci - présentant la plus grande largeur (mesurée dans le sens perpendiculaire à l'axe de la tige) n'affleure pas à la surface inférieure de la tête de matière plastique mais soit totalement noyée à l'intérieur de celle-ci, sans quoi il existerait un risque de désolidarisation par rapport à ladite tête. Selon une première forme d'exécution préférée de cette variante, la tige filetée est munie, à proximité de sa partie élargie, d'une rondelle annulaire substantiellement plane comportant des orifices. Cette conception permet à la matière plastique de s'insérer dans ces orifices et ainsi de "raccorder" les régions de matière plastique situées de part et d'autre de la rondelle. Selon une autre forme d'exécution préférée de cette variante, pouvant avantageusement être combinée à la précédente, la tige filetée est munie, à proximité de sa partie élargie, d'une rondelle annulaire présentant des protubérances radiales telles que définies ci-dessus. La tige n'est pas forcément filetée sur toute sa longueur. Son filetage s'étend toutefois substantiellement jusqu'à la seconde extrémité de la tige, permettant la fixation du dispositif par vissage à des supports tels que des poutres. De préférence, le filetage de la tige est asymétrique, de façon à présenter une résistance accrue à l'arrachement, les faces des filets dirigées vers la tête de matière plastique étant moins inclinées, par rapport à celle-ci, que les autres faces des filets. La seconde extrémité de la tige est avantageusement pointue, de façon à faciliter l'enfoncement de la tige dans un support. A cette fin, elle est de préférence autotaraudeuse. La tête peut être constituée de toute matière plastique appropriée, au sens susdéfini. Le ou les polymères utilisés pour la fabrication de la tête sont généralement des polymères thermoplastiques. La matière plastique utilisée pour la fabrication de la tête est généralement rigide. Avantageusement, on utilise du PVC, et en particulier du PVC rigide. Par rapport à une tête métallique, le choix d'une tête de matière plastique offre notamment des avantages de poids, de résistance à la corrosion, de coût, d'une meilleure résistance aux éventuelles déformations du support grâce à son élasticité supérieure, et d'une mise en oeuvre aisée, facilitant en cas de besoin la réalisation de formes complexes adaptées à des situations spécifiques. La tige dépasse généralement d'un seul côté de la tête, c'est-à-dire qu'elle ne la traverse pas. La portion minoritaire de la tige également noyée dans la tête de matière plastique est directement adjacente à la partie élargie de la tige. Autrement dit, ladite partie élargie est séparée de la face inférieure de la tête de matière plastique par une certaine épaisseur de matière plastique, ce qui évite que ladite partie élargie n'affleure à la surface inférieure de la tête et ne puisse en être aisément arrachée. Le fait que la partie élargie et une portion minoritaire de la tige soient noyées dans la tête de matière plastique signifie qu'une fois le dispositif fabriqué, celui-ci est monobloc, c'est-à-dire constitue une pièce unique, non-démontable, ce qui simplifie son utilisation et réduit les risques de désolidarisation accidentelle. Dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige, la tête peut avoir une forme quelconque, par exemple polygonale ou circulaire. De préférence, la tête a la forme d'un disque, dont le diamètre est avantageusement de 40 à 100 mm. La surface inférieure de la tête (par laquelle la tige émerge de la tête) est substantiellement perpendiculaire à la tige, et plane, de façon à exercer une pression uniforme sur la feuille lorsque le dispositif est concrètement utilisé pour fixer une feuille à un support plan. La surface supérieure de la tête, bien qu'elle puisse être de forme quelconque, s'amincit généralement à sa périphérie, ce qui conduit à un gain de matière, et présente en son centre un renflement abritant la partie élargie de la tige filetée, y compris ses éventuelles protubérances radiales et/ou d'éventuels accessoires tels que rondelles dont la tige serait munie. Les moyens permettant d'appliquer un couple de vissage au dispositif dont est munie la tête, peuvent notamment comprendre des éléments en creux (encoches, rainures, etc.) et/ou en des éléments en relief (plots, nervures, ...). Selon une variante avantageuse, ces moyens comprennent plusieurs nervures (par exemple 4), faisant partie intégrante de la surface supérieure de la tête de matière plastique, s'étendant radialement à partir de l'axe de la tige filetée. Par ailleurs, selon une variante avantageuse, la partie élargie de la tige comprend un matériau ferromagnétique, ou est munie d'un élément comprenant un tel matériau, en vue de faciliter l'installation du dispositif, comme explicité cidessous Par exemple, la tige filetée elle-même peut être constituée d'un matériau ferromagnétique. Alternativement, la tige peut être munie d'un accessoire, par exemple d'une rondelle, d'un tel matériau. Le dispositif de l'invention peut être fabriqué par tout procédé connu, notamment en surmoulant par injection la tête de matière plastique autour de la partie élargie d'une tige filetée telle que définie ci-dessus, préalablement fabriquée et éventuellement munie d'un ou plusieurs accessoires tels qu'une rondelle munie de protubérances radiales. Le dispositif est aisément mis en oeuvre au moyen d'un outil comportant un élément apte à coopérer avec la tête du dispositif et en particulier avec les moyens permettant d'appliquer un couple de vissage au dispositif dont est munie la tête. Cet outil comprend avantageusement un moteur, par exemple électrique ou pneumatique, entraînant l'élément destiné à coopérer avec la tête du dispositif. Ce moteur est de préférence muni de moyens de réglage assurant qu'un certain couple de vissage n'est pas dépassé. Selon une variante avantageuse, l'outil est associé à des moyens de positionnement et de guidage permettant de fixer le dispositif avec précision et de manière perpendiculaire au support. Les moyens de guidage peuvent avantageusement comprendre deux tiges parallèles sur lesquelles peut coulisser l'outil, ces tiges étant fixées à un support, par exemple annulaire, perpendiculaire à celles-ci, destiné à reposer sur le support durant la fixation du dispositif, et assurant son positionnement précis. Lorsque la tête du dispositif comprend un élément comprenant un matériau ferromagnétique l'outil comprend avantageusement un ou plusieurs aimants, en vue de maintenir le dispositif accolé à l'outil tant qu'il n'est pas fixé au support sur lequel la feuille doit etre fixée. En vue de garantir une étanchéité parfaite, il est en outre avantageux, après installation de la feuille sur son support mais avant sa fixation complète, d'enduire d'une pâte de scellement appropriée la zone de la feuille où viendra s'appliquer la tete du dispositif et/ou la face inférieure dudit dispositif. Cette pâte de scellement peut en outre contribuer à écarter tout risque de devissage accidentel. Lorsque la feuille à fixer est à base de matière plastique, cette pâte est de préférence de nature similaire à celle de la feuille. Par exemple, dans le cas d'une feuille de PVC, on utilise avantageusement comme pâte de scellement une solution de PVC dans un solvant. Le dispositif de l'invention peut être utilisé pour fixer tout type de feuille sur tout type de support. Le support est toutefois de préférence rigide, au moins dans les zones où sont installés les dispositifs selon l'invention, afin d'assurer un contact de l'ensemble de la surface inférieure de la tete avec la feuille. De très bons résultats ont été obtenus pour la fixation de membranes d'étanchéité à des toitures. Dès lors, un autre objet de la présente invention concerne l'utilisation de ce dispositif pour la fixation d'une membrane d'étanchéité à une toiture. Les figures annexées illustrent l'invention de façon non limitative. La figure 1 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention, comprenant une tige filetée (1) métallique (d'un diamètre de 7 mm et d'une longueur de 130 mm) comportant une partie élargie (2), une partie non-filetée (4), une partie filetée (5) et une pointe autotaraudeuse (6). La partie élargie (2) ainsi qu'une portion minoritaire (3) de la tige (1) sont noyées dans une tete de PVC rigide (8), dont la face inférieure est plane (disque d'un diamètre de 80 mm) et dont la face supérieure, amincie à sa périphérie, présente 4 nervures radiales (9) disposées en croix (d'une largeur de 5 mm, mesurée dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige) permettant d'exercer un couple de (dé)vissage sur le dispositif. Afin d'améliorer l'ancrage de la tige (l) dans la tête (8), on a glissé, avant fabrication de la tête (8), autour de la portion (3) de la tige noyée dans la tête, une rondelle annulaire (7) munie de 8 protubérances radiales (l0) régulièrement espacées sur sa périphérie. Comme le montre l'agrandissement de la figure 2, le filetage de la vis est asymétrique. Ce dispositif a été utilisé pour fixer une membrane d'étanchéité à base de polychlorure de vinyle plastifié, d'une épaisseur de 1,2 mm, sur une toiture comprenant une plaque inférieure d'acier zingué d'une épaisseur de 0,75 mm sur laquelle était installée une couche d'isolation (laine minérale) d'une épaisseur de 100 mm, sur laquelle a été déposée la membrane. Pour fixer cette dernière, des dispositifs conformes à l'invention ont été installés aux sommets de rectangles de 1 m sur 1,136 m. Les tiges de ces dispositifs traversaient donc la membrane et l'isolation pour venir se visser dans la plaque métallique. La résistance caractéristique à l'arachement de la tige filetée (selon la norme NF-P-30-3 13) était de 2418 N. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la fixation d'une feuille à un support, comprenant une tige filetée ( I ) et une tête de matière plastique (8) dont la partie inférieure est substantiellement plane et perpendiculaire à la tige (1) et dont la partie supérieure est munie de moyens (9) permettant d'appliquer un couple de vissage au dispositif caractérisé en ce qu'une première extrémité de la tige (1) présente une partie élargie (2) faisant partie intégrante de la tige (1), ladite partie élargie (2) ainsi qu'une portion minoritaire (3) de la tige (1) étant noyées dans la tête de matière plastique (8). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (1) est métallique. 3 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première extrémité de la tige filetée (I ) comporte une multiplicité de protubérances radiales ( 10). 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige filetée (1) est munie, à proximité de sa partie élargie, d'une rondelle annulaire substantiellement plane comportant des orifices. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige filetée (1) est munie, à proximité de sa partie élargie, d'une rondelle annulaire (7) présentant des protubérances radiales ( 10). 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filetage de la tige (l) est asymétrique, de façon à présenter une résistance accrue à l'arrachement. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie élargie (2) de la tige (1) comprend un matériau ferromagnétique, ou est munie d'un élément comprenant un tel matériau. 8 - Utilisation du dispositif selon l'une des revendications précédentes pour la fixation d'une membrane d'étanchéité à une toiture.