Brevet FR2960272A1 — publié le 20111125

VIS POUR PLAQUE EN MATERIAU FRIABLE L'invention a pour objet une vis pour élément en un matériau friable, notamment une plaque d'un matériau friable, notamment une plaque de plâtre comprenant au moins un coeur, ou âme, en plâtre pris en sandwich entre deux parements, généralement en carton. Pour certaines applications, il peut être nécessaire de fixer une plaque de plâtre à une autre plaque de plâtre pour obtenir un empilement de plaques de plâtre se recouvrant au moins partiellement. Ceci peut être réalisé au moyen de vis qui traversent les deux plaques de plâtre et sont fixées à un support rigide, par exemple un montant métallique, une barre, etc. Toutefois, il peut être souhaitable que les vis ne soient pas reliées à un support. En effet, de façon générale, les liaisons entre les vis et le support entraînent des ponts thermiques. En outre, lorsque les plaques sont intégrées dans des systèmes constructifs assurant des performances de sécurité incendie et de résistance au feu, elles sont amenées à se déformer sous la chaleur. Ceci résulte de transformations physico-chimiques de la plaque : déshydratation, retrait et fissuration et de déformation de l'ossature métallique issue de contraintes thermo-mécanique qu'elle subit lors de l'échauffement. Les vis fixées aux montants métalliques peuvent détériorer localement les plaques de plâtre, fragilisant les liaisons entre les plaques de plâtre et les vis. Ceci conduit à des fissurations privilégiées en tête de vis et accélère le phénomène de chute de morceaux de plaques ou de plaques entières, que le système constructif soit à simple parement ou parement multiples, en cloisons ou en plafond. Il existe des vis qui sont adaptées au vissage de deux plaques de plâtre entre elles en l'absence d'un support métallique. Ces vis sont adaptées à être utilisées avec des plaques de plâtre classiques dont le coeur en plâtre à une densité supérieure à 0,8 . Une tendance actuelle est à la diminution de la densité du coeur des plaques de plâtre, notamment pour en réduire le poids et le coût de fabrication et aussi pour en faciliter la pose et éviter les manipulations pénibles sur chantier. A titre d'exemple, les plaques de plâtre à faible densité comprennent un coeur ayant une densité inférieure à 0,8. Toutefois, les vis utilisées avec les plaques de plâtre classiques ne sont pas adaptées à la fixation de plaques de plâtre comprenant un coeur ayant une densité plus faible. En effet, il a été observé que les vis pour plaques de plâtre classiques n'ont pas une accroche suffisante sur les plaques de plâtre comprenant un coeur à faible densité si elles ne sont pas également vissées dans un support rigide. En l'absence de support rigide, il peut ne pas être possible de visser complètement la vis dans les plaques de plâtre, de sorte que la tête de la vis se projette en saillie depuis une face visible de l'une des plaques de plâtre. Ceci est incompatible avec l'obtention d'un état de surface final lisse (ou plan). Il existe donc un besoin d'une vis permettant de fixer entre elles des plaques comprenant un coeur en un matériau friable à faible densité tout en assurant une bonne planéité. Dans ce but, la présente invention propose une vis pour plaque comprenant au moins un coeur en un matériau friable, ladite vis comprenant une tige filetée ayant un diamètre nominal au moins supérieur ou égal à 5 mm, un diamètre de fond de filet inférieur ou égal à 3,5 mm et un pas supérieur ou égal à 3,5 mm la vis comprenant en outre une tête ayant un diamètre maximal inférieur ou égal à 7 mm, la tête comprenant une portion tronconique reliée à la tige filetée. La présente invention propose également une installation comprenant au moins : - deux portions de plaque (correspondant par exemple à des plaques complètes ou à des objets réalisés à partir de plaques, par exemple un boîtier) comprenant chacune au moins un coeur en un matériau friable, de préférence du plâtre, dont la densité est inférieure ou égale à 0,8 ; et - une vis telle que définie précédemment reliant les deux portions de plaque. L'invention offre au moins l'un des avantages déterminants décrits ci-après. L'invention offre comme avantage que les deux plaques comprenant un coeur d'un matériau friable à faible densité peuvent être fixées l'une à l'autre par une ou plusieurs vis selon l'invention sans que les vis ne soient reliées à une pièce rigide supplémentaire, ce qui facilite le montage de la vis. L'invention offre comme autre avantage que la liaison des plaques à faible densité l'une à l'autre entraîne peu de ponts thermiques dans la mesure où les vis sont seulement en contact avec les plaques. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre dans au moins l'industrie du bâtiment, l'ensemble des marchés de la construction (bâtiment, génie civil ou usine de préfabrication), l'industrie de la construction d'éléments en plâtre ou l'industrie cimentière. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre. La présente invention concerne les vis pour plaque comprenant au moins un coeur en un matériau friable compris entre deux parements. De préférence, le matériau friable est un liant hydraulique, c'est-à-dire un composé ayant la propriété de s'hydrater en présence d'eau et dont l'hydratation permet d'obtenir un solide ayant des caractéristiques mécaniques. De préférence, le matériau friable est un liant hydraulique à base de sulfate de calcium. Par l'expression « liants hydrauliques à base de sulfate de calcium », on entend selon l'invention les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium partiellement anhydre ou totalement anhydre. Par les termes suivants, on entend selon la présente invention : - Gypse ou sulfate de calcium di-hydraté : CaSO4.2(H2O) ; - Plâtre ou sulfate de calcium semihydrate ou sulfate de calcium hémihydraté ou sulfate de calcium partiellement anhydre: CaSO4.0.5H2O ; - Sulfate de calcium anhydre ou anhydrite (type Il ou type III) ou sulfate de calcium totalement anhydre : CaSO4. De préférence, le matériau friable est du plâtre. Par l'expression « éléments pour le domaine de la construction », on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, une chape, un mur, une cloison, un plafond, une poutre, un plan de travail, un pilier, un poteau, une corniche, un coffrage, un moule, un doublage ou un système d'isolation. La vis selon l'invention est adaptée pour visser ensemble au moins deux portions de plaque, chaque portion de plaque comprenant chacune un coeur en un matériau friable dont la densité est inférieure ou égale à 0,8. Il s'agit, par exemple, de plaques de plâtre commercialisées par la société Lafarge. Chaque portion de plaque correspond, par exemple, à une plaque complète ou à un objet réalisé à partir de plaques, par exemple un boîtier. Dans la suite de la description, on parlera indifféremment de portion de plaque ou de plaque. C'est la combinaison des caractéristiques de la vis, à savoir une tige filetée ayant un diamètre nominal au moins supérieur ou égal à 5 mm, un diamètre de fond de filet inférieur ou égal à 3,5 mm, un pas supérieur ou égal à 3 mm, et une tête ayant une portion tronconique d'un diamètre maximal inférieur ou égal à 7 mm qui conduit à l'obtention d'une accroche suffisante de la vis dans les plaques de sorte que la vis puisse être vissée jusqu'à ce que la tête de vis pénètre légèrement dans l'une des plaques. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la vis comprend une longueur inférieure ou égale à 35 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la vis comprend une longueur de fond de filet supérieure ou égal à 2 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'angle au sommet de la portion tronconique est compris de 25° à 45°. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la vis n'est pas reliée à un autre élément que les plaques. Les plaques peuvent être par ailleurs fixées à un support rigide. La présente invention permet alors que les positions des vis selon l'invention reliant les deux plaques entre elles soient indépendantes de la position du support rigide puisque les vis selon l'invention peuvent ne pas être reliées au support rigide. Les vis peuvent également servir à la fixation des plaques sur le support rigide Selon un exemple de réalisation de l'invention, la tête de la vis est située après montage légèrement enfoncée dans le coeur de l'une des deux portions de plaque. Il est ainsi avantageusement évité que la tête de la vis ne se projette en saillie par rapport au parement de l'une des plaques, ce qui conduirait à un aspect visuel indésirable. Selon un exemple de réalisation de l'invention, les plaques, de préférence des plaques de plâtre, font partie d'un plafond, l'une des plaques, appelée plaque inférieure, étant alors située sous l'autre plaque, appelée plaque supérieure. En particulier, le plafond peut présenter des performances d'écran thermique et de résistance au feu, en protection d'un plancher ou non. Le fait que les vis selon l'invention ne sont pas, au moins pour certaines d'entre elles, reliées à un support rigide, favorise, en cas d'incendie, le maintien d'une liaison entre les plaques malgré d'éventuelles déformations des plaques et de l'ossature métallique. Les inventeurs ont mis en évidence, pour un plafond en plaques de plâtre, une diminution de la désolidarisation de la plaque inférieure par rapport à plaque supérieure conduisant à un gain de temps de 20 % sur le critère intégrité et étanchéité aux gaz chauds par rapport à un plafond dans lequel toutes les vis reliant les deux plaques de plâtre sont également reliées à une ossature rigide. Les inventeurs ont également mis en évidence un gain identique sur un système de cloisons dans laquelle un accessoire en plaque de plâtre avait été vissé à l'aide de la dite vis, en comparaison à un système de maintien mécanique via ossature métallique. Un gain de temps de 20 % sur le critère intégrité et étanchéité aux gaz chauds à également été observé. L'invention sera décrite plus en détail au moyen des exemples suivants, donnés à titre non limitatif, en relation avec les figures parmi lesquelles : -la figure 1 représente une vue schématique de côté d'un exemple de réalisation selon l'invention d'une vis pour plaque à faible densité ; - la figure 2 représente une coupe longitudinale de détail et schématique de la vis de la figure 1 ; et - la figure 3 représente une coupe partielle et schématique de plaques de plâtre reliées par la vis de la figure 1. Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. La figure 1 représente un exemple de réalisation selon l'invention d'une vis 10 adaptée pour visser entre elles deux plaques de plâtre ayant une densité inférieure ou égale à 0,8 en l'absence de support. La vis 10 comprend une tige filetée 12, d'axe A, de section circulaire constante se prolongeant, à une extrémité, par une pointe 16, et à l'extrémité opposée, par une tête 18. Un filetage 20 est prévu au niveau de la tige 12, de la pointe 16 et d'une partie de la tête 18. A titre d'exemple, le filetage 20 peut être un filetage trapézoïdal. Dans ce cas, le filet 20 comprend à son sommet un méplat 21, visible seulement en figure 2. A titre de variante, le filetage 20 peut être un filetage triangulaire. La tête 18 comprend une portion tronconique 22, une portion de raccord 24 reliant la portion tronconique 22 à la tige 12 et une portion d'appui 26 de section circulaire sensiblement constante à l'extrémité libre de la vis 10. Une empreinte, non visible sur les figures, est prévue au niveau de la portion d'appui 26 pour recevoir l'extrémité d'un outil de vissage. Dans la suite de la description, on appelle : - LS la longueur totale de la vis 10 ; -LH la longueur de la tête 18 de la vis 10 mesurée selon l'axe A ; - DH le diamètre externe maximal de la tête 18 ; - 0 l'angle au sommet de la portion tronconique 22 de la tête 18 ; - LE la longueur de la pointe 16 de la vis 10 mesurée selon l'axe A ; - a l'angle au sommet de la pointe 16 ; -LTH la longueur de la tige filetée 12 ; - Dnom le diamètre nominal de la tige filetée 12, c'est-à-dire le diamètre en sommet du filetage 20 ; - d le diamètre de fond de filet, c'est-à-dire le diamètre mesuré à la base du filetage 20 ; -P le pas du filetage 20 ; - F la largeur du fond de filet, c'est-à-dire la dimension du fond 28 du filet 20 mesurée selon l'axe A ; - M la largeur du méplat 21 au sommet du filet 20, c'est-à-dire la dimension du méplat 21 mesurée selon l'axe A ; et -8 l'angle au sommet du triangle incluant la section trapézoïdale du filet. La vis est par exemple réalisée en acier et peut comprendre un revêtement phosphaté, zingué ou tout autre revêtement anticorrosion. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la longueur LS est comprise de 25 mm à 50 mm, de préférence de 30 mm à 40 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la longueur LH est comprise de 25 mm à 45 mm, de préférence de 30 mm à 40 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le diamètre DH est compris de 6 mm à 9 mm, de préférence de 6,5 mm à 8 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'angle 0 est compris de 70° à 120°, de préférence de 85° à 90°. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la longueur LE est comprise de 5 mm à 15 mm, de préférence de 8 mm à 12 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'angle a est compris de 15° à 55°, de préférence de 25° à 45°. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la longueur LTH est comprise de 20 mm à 35 mm, de préférence de 30 mm à 45 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le diamètre Dnom est compris de 3 à 6 mm, de préférence de 4 à 5 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le diamètre d est compris de 2 à 5 mm, de préférence de 2,5 à 3,5 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le pas P est compris de 2 à 6 mm, de préférence de 2,5 à 4 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la dimension F est comprise de 2 à 5 mm, de préférence de 2 à 3,5 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la dimension M est inférieure ou égale à 1 mm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'angle R est compris de 15° à 45°. La figure 3 représente, de façon schématique, une installation 30 comprenant deux plaques de plâtre 32, 34 reliées par une vis 10 selon l'invention. La première plaque de plâtre 32 comprend un coeur 36 de plâtre de faible densité pris en sandwich entre deux parements 38, 40, par exemple en carton. De façon analogue, la seconde plaque de plâtre 34 comprend un coeur 42 de plâtre de faible densité pris en sandwich entre deux parements 44, 46, par exemple en carton. A titre de variante non représentée, pour au moins l'une des plaques de plâtre 32, 34, le coeur 36, 42 de plâtre à faible densité peut être pris en sandwich entre des couches de plâtre plus denses, elles-mêmes recouvertes par les parements 38, 40, 44, 46. En figure 3, la vis 10 est représentée complètement vissée dans les plaques de plâtre 32 et 34. La vis 10 a été vissée de façon à pénétrer dans la plaque 32, à traverser complètement la plaque 32 et à pénétrer dans la plaque 34 jusqu'à ce que la tête 18 commence à pénétrer dans la plaque 32. De ce fait, la tête 18 de la vis 10 ne se projette pas en saillie par rapport au parement 38 de la plaque 32. Dans le présent exemple de réalisation, la vis 10 ne traverse pas complètement la plaque 34. Toutefois, à titre de variante, la vis 10 peut traverser completemment la plaque 34 et déboucher dans une cavité amenagée a cet effet, par exemple la cavité d'une cloison. De façon avantageuse, la vis 10 n'est pas reliée à une autre pièce mécanique, par exemple une ossature métallique ou un renfort, du côté de l'extrémité pointue 16. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, la présente invention s'applique également à un empilement de plus de deux plaques comprenant chacune un coeur en un matériau friable. En outre, bien que les vis selon l'invention ont été décrites pour une utilisation pour la fixation de deux portions de plaque comprenant chacune au moins un coeur en un matériau friable dont la densité est inférieure à 0,8, ce qu'il n'est pas possible de faire avec des vis classiques, les vis selon l'invention peuvent également être utilisées, comme les vis classiques, pour la fixation de deux portions de plaque comprenant chacune au moins un coeur en un matériau friable dont la densité est supérieure à 0,8. REVENDICATIONS1. Vis (10) pour plaque (32, 34) comprenant au moins un coeur (36, 42) en un matériau friable, ladite vis comprenant une tige filetée (12) ayant un diamètre nominal (Dno,,) au moins supérieur ou égal à 4 mm, un diamètre (d) de fond de filet inférieur à 3,5 mm et un pas (P) supérieur ou égal à 3,5 mm, la vis comprenant en outre une tête (18) ayant un diamètre maximal (DH) inférieur ou égal à 7 mm, la tête comprenant une portion tronconique (22) reliée à la tige filetée. 2. Vis selon la revendication 1, comprenant une longueur (L) comprise de 25 mm à 50 mm. 3. Vis selon la revendication 1, comprenant une longueur de fond de filet (F) supérieure ou égal à 2 mm. 4. Vis selon la revendication 1, dans lequel l'angle (6) au sommet de la portion tronconique est compris de 70° à 120°. 5. Installation (30) comprenant au moins : - deux portions de plaque (32, 34), comprenant chacune au moins un coeur (36, 42) en un matériau friable dont la densité est inférieure ou égale à 0,8 ; et - une vis (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 reliant les deux plaques. 6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle la vis (10) n'est pas reliée à un autre élément que les plaques (32, 34). 7. Installation selon la revendication 5, dans laquelle la tête (18) de la vis (10) est enfoncée dans le coeur de l'une des deux portions de plaque (32). 8. Installation selon la revendication 5, dans laquelle le matériau friable est du plâtre.35