Brevet FR2971324A1 — publié le 20120810

La présente invention concerne un moyen de fixation d'un objet comportant une surface plane sur une surface non plane, par exemple un capteur photovoltaïque sur un revêtement de toiture comportant des ondes. Les capteurs photovoltaïques destinés à être installés en toiture se développent rapidement. Ceux-ci sont généralement fixés sur la toiture par 15 l'intermédiaire de profilés qui définissent un plan de reprise rigide qui convient aux capteurs. Cependant les revêtements de toiture sont rarement plans. Les « bacs acier » par exemple, fréquents sur les toitures industrielles, comportent des nervures ou ondes qui rendent nécessaire l'utilisation de pièces de liaison intermédiaires pour définir un plan de fixation. Ces « bacs acier » 20 _ sont eux-mêmes fixés sur la charpente de 1a toiture, _qui peut être constituée de poutres en bois, de pannes en acier ou d' IPN. Le revêtement de toiture n'ayant pas lui-même une rigidité et une solidité suffisantes pour que le capteur y soit directement fixé, les pièces de liaison doivent en outre transmettre à la charpente les efforts subis par le capteur. Il existe donc un besoin pour des 25 pièces de liaison permettant de constituer rapidement, de façon durable et économique un support de fixation pour des profilés, en vue de constituer un plan de reprise. Une pièce de fixation connue consiste en un cavalier qui prend appui sur une onde, une vis traversant l'onde pour aller se visser dans l'élément de 30 charpente sous-jacent et appliquant le cavalier sur l'onde du revêtement. Cette solution n'est pas optimale car elle sollicite beaucoup l'onde, qui a tendance à 1 s'écraser. De plus, les formes d'ondes ne sont pas standardisées et ceci conduit à devoir disposer d'autant de pièces de fixation qu'il y a de formes d'ondes. Une solution améliorée consiste à doter le cavalier de jambes qui s'appliquent sur les flancs de l'onde et qui sont de même longueur, de sorte que les extrémités libres de ces jambes viennent en appui sur la base de l'onde, elle-même en contact avec l'élément de charpente sous-jacent. Cette solution n'est pas non plus optimale car, lorsque la pièce est soumise à un effort de compression, les jambes ont tendance à s'écarter et ne plus transmettre intégralement ces efforts à la charpente. L'invention vise à résoudre ces difficultés. A cet effet, elle propose une pièce de liaison entre un support et un objet à fixer sur le support, la pièce de liaison pouvant comporter : - une base plane qui s'étend dans une direction longitudinale et dans une direction transversale, - deux jambes d'égale longueur qui s'étendent depuis les bords longitudinaux de la base plane et à partir de la même face de la base plane, les extrémités libres des jambes étant plus rapprochées que leurs extrémités jointives avec ladite base plane. L'originalité de cette pièce de liaison est qu'en utilisation, elle enjambe une onde sans prendre appui dessus, donc sans la solliciter. L'extrémité libre des jambes est plus rapprochée que leur jonction avec la base plane, de sorte que, lorsqu'elles prennent appui sur la base d'une onde, c'est à dire directement sur la charpente, les efforts de compression ont tendance à rapprocher ces extrémités libres au lieu de les écarter. La pièce de liaison est ainsi « bloquée » contre la base de l'onde. Elle comporte une base plane qui, en utilisation, comportera une face supérieure et contribuera à former un plan de fixation ou à présenter une paroi verticale pour la fixation d'un profilé. Cette pièce de liaison est destinée à être utilisée en extérieur, elle peut 30 être réalisée dans tout matériau résistant aux intempéries, tel que de l'acier inox. Avantageusement, chaque jambe a la même extension longitudinale que la base plane. La pièce de liaison possède ainsi une bonne assise. Avantageusement, chaque jambe peut comporter un patin à son extrémité 5 libre afin de ne pas risque de blesser le revêtement. Avantageusement, la base plane peut être parcourue par une gouttière longitudinale qui s'étend à partir de la même face de la base plane que les jambes et la paroi de fond de la gouttière peut comporter au moins un passage de vis. 10 Cette gouttière a pour fonction d'accueillir la tête de la vis de fixation de la pièce sur la panne. Avantageusement la pièce de liaison peut comporter en outre un premier joint d'étanchéité en matériau résilient fixé sur la face externe de ladite gouttière. 15 Ce premier joint d'étanchéité est prévu pour s'intercaler entre la face externe de la gouttière, qui en utilisation sera la face inférieure, et le sommet de l'onde. Il est nécessaire car le sommet de l'onde sera percé par la vis de fixation. Avantageusement, la pièce de liaison peut comporter en outre une paroi 20 qui s'étend orthogonalement à partir de la base plane en direction opposée aux jambes. En vue de la fixation d'un profilé sur cette pièce de liaison, il peut être utile de la doter d'une paroi orthogonale à la base plane. 25 L'invention porte également sur un dispositif de liaison entre un support et un objet pouvant comporter une pièce de liaison selon l'invention et une vis, la hauteur de la tête de vis étant inférieure ou égale à la profondeur de la gouttière, la longueur de la vis pouvant être supérieure à la longueur des jambes. 30 La vis et la pièce de fixation coopèrent sur deux plans : 2971324 -4 - la hauteur de la tête de la vis est inférieure ou égale à la profondeur de la gouttière, de façon à ce qu'elle ne dépasse pas de la face supérieure de la base plane, donc s'efface du plan de fixation constitué par les parois planes de plusieurs pièces de fixation, - sa longueur est supérieure à la longueur des jambes, de façon à ce qu'elle puisse se visser dans l'élément de charpente sous-jacent lorsque la pièce de fixation enjambe une onde. La pièce de liaison selon l'invention est particulièrement adaptée à la fixation d'un profilé sur des bacs métalliques comportant des ondes, eux-10 mêmes fixés sur des éléments de charpente. Avantageusement l'écartement entre les extrémités libres des jambes de la pièce de liaison peut être sensiblement égal à la largeur de la base des ondes et la hauteur des jambes de la pièce de liaison peut être sensiblement inférieure à la somme de la hauteur d'une onde, du premier joint d'étanchéité au repos et 15 de la profondeur de la gouttière. Grâce à ces dispositions, la pièce de liaison peut enjamber une onde sans prendre appui dessus, le premier joint d'étanchéité s'intercalant entre la face inférieure de la gouttière de façon à exercer une légère pression sur le sommet de l'onde. De plus, les extrémités des jambes prennent appui sur la base de 20 l'onde et donc sur l'élément de charpente sous-jacent. Du fait de -la forme en SZ de la pièce de liaison, elles ont tendance à se rapprocher et donc à se « bloquer » contre la base de l'onde au lieu de s'écarter lorsque des efforts de compression lui sont appliqués. L'onde n'est donc jamais sollicitée en compression. 25 Alternativement, la pièce de liaison peut comporter en outre une cale entre le premier joint d'étanchéité et la face inférieure de la gouttière, et la hauteur des jambes de la pièce de liaison peut être sensiblement inférieure à la somme de la hauteur d'une onde, dudit premier joint d'étanchéité au repos, de ladite cale et de la profondeur de la gouttière. 30 Les bacs acier n'ont pas tous la même hauteur et largeur d'ondes. Du fait de sa souplesse, la pièce de liaison peut s'adapter à différentes largeurs d'ondes. En revanche, lorsque la pièce de liaison est nettement plus élevée que l'onde, il est avantageux d'intercaler une cale rigide entre la face inférieure de la gouttière et le premier joint d'étanchéité, pour ne pas aboutir à un joint d'étanchéité trop épais qui n'assurerait pas correctement sa fonction d'étanchéité. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : Les figures 1A, 1B et 1C représentent trois variantes d'une pièce de liaison en perspective, La figure 2 représente une pièce de liaison vue de dessus, La figure 3 représente un autre mode de réalisation de la pièce de liaison en perspective, Les figures 4A et 4B représentent une pièce de liaison en élévation, montée sur un revêtement possédant des ondes. La pièce de liaison 100 illustrée en figure lA comporte une base plane 1 qui s'étend dans une direction longitudinale X-X' et une direction transversale Y-Y' de la pièce. En utilisation, cette base plane 1 comporte la face supérieure et la face inférieure de la pièce de liaison. Elle se présente en deux portions la et lb de même largeur, séparées par une gouttière médiane 2 qui s'étend dans la direction longitudinale de la pièce 100 et sur la face inférieure de la base plane 1. La section de la gouttière est sensiblement rectangulaire, les flancs 2a et 2b de la gouttière étant sensiblement orthogonaux à la base plane 1, et la paroi de fond 2c de la gouttière étant sensiblement parallèle à la base plane 1. De chaque côté de la base plane 1 s'étendent des jambes 3, 4 à partir de sa face inférieure. Ces jambes 3, 4 ont la même extension longitudinale que celle de la base plane 1, quoique dans d'autres variantes non représentées, cette extension pourrait avoir une valeur différente. Les jambes 3, 4 présentent des extrémités libres qui comportent des patins 3a, 4a sous la forme de bords recourbés vers le haut et vers l'extérieur de la pièce 1. Dans une autre variante, les bords recourbés pourraient être recourbés vers l'intérieur de la pièce 100, c'est à dire en direction de la gouttière 2. Les jambes 3, 4 ne sont pas orthogonales à la base plane 1, elles forment avec cette paroi un angle A inférieur à 90°, par exemple compris entre 70° et 80°, de préférence voisin de 74°, de sorte que l'écartement des patins 3a, 4a des jambes est plus faible que la largeur de la base plane 1. La pièce 100 présente donc globalement la forme d'un S2. Sur la face extérieure du fond 2c de la gouttière 2 est fixé, par exemple par collage, un premier joint d'étanchéité 5 en matériau résilient, par exemple 15 en mousse, d'épaisseur voisine de 2 mm. L'invention propose deux modes de réalisation pour une paroi orthogonale à la base plane. Dans un premier mode de réalisation illustré en figure 1B, une équerre 30 est fixée par l'une de ses branches 31 sur la face supérieure de la base plane 20 1, opposée aux jambes, et une branche 32 orthogonale à la base plane 1 et qui constitue cette paroi. La branche 31 comporte des ouvertures 33 nécessaires à cette fixation et la base plane 1 comporte des ouvertures correspondantes qui viennent en regard l'une de l'autre. L'équerre 30 peut être fixée sur la base 1 par rivetage, soudage, clipsage ou clinchage. La branche 31 de l'équerre qui 25 est fixée à la pièce de liaison comporte en outre une ouverture traversante 34 qui vient en regard du passage de vis 6, de façon à ce que l'utilisateur puisse manoeuvrer la vis de fixation 200 présente dans l'ouverture respective. Dans l'exemple illustré, la branche libre 32 de l'équerre 30 s'étend dans la direction longitudinale X-X', mais dans une autre variante elle pourrait 30 s'étendre dans la direction transversale Y-Y' de la pièce 100. Cette branche libre 32 comporte une ouverture 35 destinée par exemple à la fixation d'un profilé. La figure 1C illustre une autre variante de la pièce 100. Cette variante comporte également une équerre 30, mais pas de gouttière 2. La tête de la vis 200 s'applique directement sur la branche 31 de l'équerre fixée sur la base plane 1. L'ajustement de la pièce 100 à la hauteur des ondes est réalisé grâce à une cale 7 fixée sous la face inférieure de la base plane 1, semblable à celle de la figure 4B. Comme illustré en figure 2, la paroi de fond 2c de la gouttière 2 présente une ouverture traversante 6 située dans les plans de symétrie longitudinal et transversal de la pièce 100, destinée au passage d'une vis de fixation 200. Cette paroi de fond comporte également deux autres ouvertures 61, 62 de plus petit diamètre permettant des fixations de renfort ou couturage de la pièce 100 sur l'onde 301, notamment pour renforcer sa tenue au basculement. Dans d'autres variantes non représentées, la gouttière 2 peut comporter deux ouvertures traversantes de même diamètre que l'ouverture 6. Le joint d'étanchéité 5 peut présenter la/les même(s) ouverture(s) en regard des/de l'ouverture(s) présente(s) dans le fond de la gouttière 2. La figure 3 illustre un autre mode de réalisation de la pièce de liaison. La pièce de liaison 110 est fabriquée d'une seule pièce, elle comporte une base plane 1, deux jambes 3, 4, une gouttière 2 qui parcourt la base plane, et une paroi 40 qui s'élève orthogonalement à partir de la base plane 1 par déformation de cette base plane. Une telle pièce est réalisée par pliage. La gouttière 2 étant située dans le plan de symétrie de la pièce de liaison, la paroi 40 s'élève à partir de la portion la de la base plane. Comme la branche libre 32 de la gouttière 30, cette paroi peut être munie d'une ouverture traversante (non représentée) pour la fixation d'un profilé. La figure 4A illustre une pièce de liaison 100 montée sur un revêtement de toiture 300, lui même fixé sur un support 400, par exemple un élément de charpente pouvant être une panne métallique ou une poutre en bois. Le revêtement de toiture 300 est un bac métallique qui comporte des ondes et la pièce de liaison enjambe une onde 301. La pièce 100 est fixée sur le revêtement 300 par une vis auto foreuse 200 qui franchit l'ouverture 6, traverse le premier joint d'étanchéité 5 fixé sous la gouttière 2, traverse le sommet de l'onde 301 et qui se visse dans le support 400. La longueur de la vis est donc supérieure à la hauteur H des jambes 3, 4. Elle comporte une tige 21 et une tête 20 qui prend place dans la gouttière 2. Un second joint d'étanchéité 22 est intercalé entre la tête de la vis 200 et la paroi de fond 2c de la gouttière 2. La hauteur de la tête 20 est inférieure ou égale à la profondeur de la gouttière 2, même en tenant compte du second joint 22, de sorte que lorsque la pièce 100 est vissée sur le support 400, elle ne dépasse pas de la surface de la base plane 1. De cette façon, les faces supérieures de plusieurs pièces de liaison fixées sur un revêtement constituent un plan de fixation pour tout objet destiné à être fixé sur le revêtement, par exemple un profilé en vue de la fixation d'un capteur solaire. On remarque que : - la largeur de la base plane 1 de la pièce de liaison est supérieure à la largeur de la base de l'onde ; les patins 3a, 4a des jambes 3, 4 sont en appui sur le support -400 et viennent se positionner dans l'angle - formé _entre le revêtement et les flancs de l'onde, de sorte que lorsque la pièce 100 est soumise à un effort de compression, les patins 3a, 4a viennent se bloquer contre cet angle ; - la hauteur de la pièce de liaison est supérieure à la hauteur de l'onde 301 ; elle ne prend donc pas appui ni sur le sommet ni sur les flancs de l'onde. Si H est la hauteur des jambes 3, 4 de la pièce 100, hi la hauteur de l'onde 301, h2 l'épaisseur du premier joint d'étanchéité 5 au repos et h3 la profondeur de la gouttière 2, on a l'inégalité suivante : H REVENDICATIONS1. Pièce de liaison (100) entre un support (400) et un objet à fixer sur ledit 5 support, ladite pièce de liaison comportant : - une base plane (1) qui s'étend dans une direction longitudinale (X-X» et dans une direction transversale (Y-Y'), - deux jambes (3, 4) d'égale longueur qui s'étendent depuis les bords longitudinaux de ladite base plane et à partir de la même face de ladite base 10 plane, caractérisée en ce que les extrémités libres des jambes sont plus rapprochées que leurs extrémités jointives avec ladite base plane. 2. Pièce de liaison selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que lesdites jambes ont la même extension longitudinale que ladite base plane. 3. Pièce de liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque jambe (3, 4) comporte un patin (3a, 4a) à son _20_ _ _extrémité libre. 4. Pièce de liaison selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque patin (3a, 4a) est constitué par un bord recourbé de l'extrémité libre de la jambe respective. 5. Pièce de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite base plane (1) est parcourue par une gouttière (2) longitudinale qui s'étend à partir de la même face de la base plane que lesdites jambes (3, 4). 25 30. Pièce de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi de fond (2c) de ladite gouttière (2) comporte au moins un passage de vis (6). 7. Pièce de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un premier joint d'étanchéité (5) en matériau résilient fixé sur la face externe (2c) de ladite gouttière (2). 8. Pièce de liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une paroi (32, 40) qui s'étend orthogonalement à partir de ladite base plane (1) en direction opposée aux jambes (3, 4). 9. Pièce de liaison selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une équerre (30) dont l'une des branches (31) est fixée sur la face de la base plane opposée aux jambes et dont l'autre branche (32) constitue ladite paroi. 10. Pièce de liaison selon la revendication 9 en ce qu'elle dépend de la 20 revendication 6, caractérisée en ce que ladite branche (31) fixée sur la base plane (1) comporte une ouverture traversante (34) en regard dudit au moins un passage de vis (6). 11. Pièce de liaison selon la revendication 8, 25 caractérisée en ce qu'elle est d'une seule pièce, ladite paroi (40) étant constituée par une déformation de ladite base plane (1). 12. Dispositif de liaison entre un support et un objet comportant une pièce de liaison (100) selon l'une des revendications 6 à 11 et une vis (200), la hauteur 30 de la tête de vis (20) étant inférieure ou égale à la profondeur de ladite 2971324 -12- gouttière (2), la longueur de la vis étant supérieure à la longueur des jambes (3, 4). 13. Dispositif de liaison selon la revendication 12, 5 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second joint d'étanchéité (22) prévu pour s'intercaler entre la tête de la vis (20) et la paroi de fond (2c) de la gouttière (2). 14. Dispositif de liaison selon la revendication 12 ou 13, 10 caractérisé en ce que le support (400) est un élément de charpente sur lequel sont fixés des bacs métalliques (300) comportant des ondes (301) et en ce que l'objet est un profilé. 15. Dispositif de liaison selon la revendication 14, 15 caractérisé en ce que l'écartement entre les extrémités libres des jambes (3, 4) de la pièce de liaison (100) est sensiblement égal à la largeur de la base des ondes (301). lb. Dispositif de liaison selon la revendication 15, caractérisé en ce que la hauteur (H) des jambes (3, 4) de la pièce de liaison est sensiblement inférieure à la somme de la hauteur d'une onde (hl), dudit premier joint d'étanchéité au repos (h2) et de la profondeur de ladite gouttière (h3)- 17. Dispositif de liaison selon la revendication 15, caractérisé en ce que la pièce de liaison comporte en outre une cale (7) entre le premier joint d'étanchéité (5) et la face externe (2c) de ladite gouttière (2), et en ce que la hauteur (H) des jambes de la pièce de liaison est sensiblement inférieure à la somme de la hauteur d'une onde (hl), dudit premier joint d'étanchéité au repos (h2), de ladite cale (h4) et de la profondeur de ladite gouttière (h3).