Brevet FR2971033A1 — publié le 20120803

AGRAFE ET PROCEDE DE FIXATION DE TUBES OU DE CABLES SUR UNE STRUCTURE PORTEUSE La présente invention concerne une agrafe de fixation de tubes ou de câbles sur une structure porteuse, notamment de tubes de circulation de fluide caloporteur ou de câbles chauffants sur des dalles isolantes. Dans le domaine de l'installation de systèmes de chauffage par le sol, il est connu d'installer des tubes de circulation de fluide caloporteur sur des dalles isolantes réalisées en polyuréthane ou en polystyrène. Pour cela, il est connu d'utiliser des agrafes, en matériau synthétique, globalement en forme de U et dont les branches sont pourvues de pointes en harpon permettant leur accrochage dans les dalles. Ces pointes en harpon sont généralement équipées d'ailettes obliques permettant d'améliorer l'ancrage de l'agrafe dans la dalle et d'empêcher que l'agrafe ne sorte accidentellement de la dalle avant qu'une chape recouvrant les tubes ne soit coulée. Les ailettes des agrafes de fixation connues de l'homme du métier ont tendance à se retourner lorsque l'on tente de les retirer d'une dalle isolante. Leur pouvoir d'accrochage dans la matière s'en trouve donc réduit et ces agrafes augmentent le risque de détérioration des tubes contenant le fluide caloporteur ou des câbles. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant une nouvelle agrafe de fixation de tubes ou de câbles sur une structure porteuse, dont la structure lui permet d'améliorer sa résistance à l'arrachage, en empêchant les ailettes des pointes en harpon de se retourner sous l'effet d'un effort d'arrachement. A cet effet, l'invention concerne une agrafe de fixation de tubes ou de câbles sur une structure porteuse, comprenant deux branches, une extrémité de chaque branche étant terminée par une pointe en harpon comprenant au moins une ailette rattachée à cette branche. Chaque ailette comprend un élément de connexion relié à la branche à laquelle l'ailette est rattachée, un corps qui est relié à l'élément de connexion et au moins un bras relié au corps et comprenant un organe d'accrochage. Chaque branche est pourvue, pour chaque organe d'accrochage de chaque ailette, d'un élément de retenue de cet organe d'accrochage. Grâce à l'invention, lorsque l'agrafe pénètre dans la dalle, les organes d'accrochage des ailettes s'accrochent aux éléments de retenue des branches et, lorsque l'on tente de retirer l'agrafe de la dalle, les ailettes ne se retournent pas car elles sont maintenues grâce à la coopération de l'organe d'accrochage et de l'élément de retenue. Ceci permet d'augmenter sensiblement la résistance des ailettes à un effort d'arrachement de l'agrafe ayant tendance à retourner les ailettes et à réduire leur pouvoir d'accrochage dans la matière. Selon des aspects avantageux mais non obligatoire de l'invention, une telle agrafe peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Chaque ailette comprend deux bras. - Chaque bras s'étend de part et d'autre du corps, respectivement au niveau d'une face avant et au niveau d'une face arrière de l'agrafe. Un premier élément de retenue s'étend au niveau d'une première surface de la branche, à laquelle cette ailette est rattachée, située au niveau de la face avant et en qu'un deuxième élément de retenue s'étend au niveau d'une deuxième surface de cette branche située au niveau de la face arrière. - L'élément de connexion de chaque ailette est flexible. - Chaque élément de connexion est articulé avec la branche à laquelle cet élément de connexion est relié. - L'élément de connexion de chaque ailette est articulé avec le corps de cette ailette. - Chaque ailette est rattachée à un côté de l'une des branches opposé par rapport aux branches. - Chaque pointe en harpon comprend, en plus de l'ailette, une deuxième ailette, et l'ailette et la deuxième ailette sont rattachées à des côtés opposés de la branche. - Chaque bras délimite, avec son organe d'accrochage, un premier angle aigu tourné à l'opposé des branches et chaque élément de retenue comprend une première surface et une deuxième surface qui délimitent un deuxième angle aigu, tourné vers l'ailette, la valeur de ce deuxième angle étant sensiblement égale à celle du premier angle. L'invention a également pour objet un procédé de fixation d'un tube ou d'un câble sur une structure porteuse, au moyen d'une agrafe selon l'invention, dans lequel lorsque l'agrafe pénètre dans la structure porteuse, chaque ailette se déplace par rapport à la branche à laquelle cette ailette est rattachée jusqu'à ce que chaque organe d'accrochage s'accroche à l'un des éléments de retenue, et lorsque l'agrafe est soumise à un effort d'arrachement tendant à extraire l'agrafe de la structure porteuse, les ailettes sont maintenues dans leur position et ne peuvent pas s'écarter des branches. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une agrafe conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de face d'une agrafe conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue de face et à plus grande échelle d'une pointe en harpon de l'agrafe de la figure 1, lors de sa pénétration dans une dalle isolante ; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III à la figure 2 ; la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 de la pointe en harpon de l'agrafe de la figure 1, enfoncée dans la dalle isolante et soumise à un effort d'arrachement ; et la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V à la figure 4. L'agrafe 2 représentée à la figure 1 présente, selon un plan XY, une forme en U comportant une partie médiane courbe 4 et deux branches 6 sensiblement rectilignes et parallèles. Aux jonctions entre la partie médiane 4 et les branches 6, l'agrafe 2 présente des appendices 8 destinés à coopérer avec un dispositif de pose d'agrafes connu par exemple de DE-A-31 29 818. Chacune des branches 6 est terminée par une pointe en harpon 10, comportant chacune une ailette 12. On note Y6 un axe longitudinal de chaque branche 6, parallèle à un axe Y. On note X un axe perpendiculaire à l'axe Y, dans le plan XY. L'agrafe 2 est symétrique par rapport au plan XY et présente une face avant AV et une face arrière AR. La face avant AV est symétrique par rapport au plan XY avec la face arrière AR. La face avant AV est visible à la figure 2. Le plan XY est un plan médian pour l'agrafe 2. La suite de la description concerne la pointe en harpon 10 de la branche 6 située à droite à la figure 1. Dans la suite de la description, un élément de l'ailette 12 qualifié de distal est plus éloigné, le long de l'ailette 12, de la zone de raccordement de l'ailette 12 avec la branche 6 qu'un élément qualifié de proximal. Comme il en ressort plus particulièrement des figures 2 et 3, chaque ailette 12 comprend un élément de connexion 14, relié à la branche 6, un corps 16 et deux bras 18a et 18b, dont seul le bras 18a est visible à la figure 2. Les bras 18a et 18b sont parallèles et sont disposés de part et d'autre du corps 16. Le bras 18a s'étend du côté de la face avant AV et le bras 18b s'étend du côté de la face arrière AR. A la figure 2, le bras 18b est caché derrière le bras 18a. Une extrémité distale 142 de l'élément de connexion 14, opposée à la branche 6, est reliée à une extrémité proximale 162 du corps 16. Les bras 18a et 18b sont reliés à une extrémité distale 164 du corps 16. Le corps 16 est situé entre l'élément de connexion 14 et les bras 18a et 18b. L'élément de connexion 14, le corps 16 et le bras 18 sont, de manière facultative, monobloc avec la pointe 10. L'élément de connexion 14 est oblique par rapport à la branche 6. L'élément de connexion 14 est flexible, c'est-à-dire que son inclinaison par rapport à la branche 6 peut varier en fonction des efforts auxquels il est soumis. Au niveau d'une jonction 15 entre l'élément de connexion 14 et le corps 16, l'élément de connexion 14 et le corps 16 forment un angle R, situé du côté de la branche 6. L'angle R est compris entre 105° et 135°, de préférence égal à 120°. Les bras 18a et 18b s'étendent dans une direction globalement opposée aux branches 6, c'est-à-dire que les bras 18a et 18b s'étendent globalement selon l'axe X. Chaque ailette 12 comprend, de manière facultative, au niveau d'une jonction 17 entre l'extrémité distale 164 du corps 16 et les bras 18a et 18b, une griffe de blocage 184 monobloc avec l'ailette 12 et s'étendant dans une direction opposée à la branche 6, dans le prolongement des bras 18a et 18b. La griffe 28 de chaque ailette 12 s'étend, selon un axe Z perpendiculaire au plan XY, entre les bras 18a et 18b de cette ailette 12. Chaque bras 18a ou 18b comprend un doigt 182 recourbé à l'opposé des branches 6, vers le corps 16, qui constitue un organe d'accrochage. Les doigts 182 sont reliés chacun à une extrémité distale d'un bras 18a ou 18b. Chaque doigt 182 comprend une première surface 182a latérale, tournée vers le bras 18a ou 18b, et une deuxième surface 182b latérale, parallèle à la première surface 182a et tournée du côté des branches 6. Chaque bras 18a et 18b forme, avec la première surface 182a latérale du doigt 182 auquel ce bras 18a ou 18b est rattaché, un premier angle a12 tourné à l'opposé des branches 6. L'angle a12 est un angle aigu, de préférence égal à environ 60°. Chaque branche 6 est à section transversale rectangulaire et présente une première surface 62, située du côté de la face avant AV, et une deuxième surface 64, opposée à la première surface 62 et située du côté de la face arrière AR. Les surfaces 62 et 64 sont symétriques par rapport au plan XY. Chaque branche 6 comprend deux éléments de retenue 20a et 20b. Le premier élément de retenue 20a et le deuxième élément de retenue 20b sont monoblocs avec la branche 6. Le premier élément de retenue 20a s'étend en saillie par rapport à la première surface 62 de la branche 6 et le deuxième élément de retenue 20b s'étend en saillie par rapport à la deuxième surface 64 de la branche 6. Les éléments de retenue 20a et 20b sont symétriques par rapport au plan XY. Chaque élément de retenue 20a et 20b est un prisme dont la base est en forme d'un quadrilatère avec un bord arrondi. Ce prisme comprend quatre faces latérales 22, 24, 26 et 28. Une première face arrondie 22, sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal Y6 de la branche 6, forme un angle aigu a6 avec une deuxième face 24. L'angle a6 est situé à l'intérieur du prisme et est tourné vers l'ailette 12, à l'opposé des branches 6. Une troisième face 26 est perpendiculaire à l'axe Y6. Une quatrième face 28 est perpendiculaire à la troisième face 26. Comme visible à la figure 2, la deuxième surface 182b du doigt 182 du bras 18a est en appui contre une arête A de l'élément de retenue 20a, formée par l'intersection de la première face latérale 22 et de la quatrième face latérale 28 de l'élément de retenue 20a. De même, la deuxième surface 182b du doigt 182 du bras 18b est en appui contre une arête B de l'élément de retenue 20b, formée par l'intersection de la première face latérale 22 et de la quatrième face latérale 28 de l'élément de retenue 20b. Le fonctionnement est le suivant : lors de l'enfoncement de l'agrafe 2 dans une dalle isolante, au moyen d'un dispositif de pose, les pointes en harpon 10 s'ancrent dans la matière de la dalle afin de verrouiller la fixation de l'agrafe 2 et du câble ou du tube destiné à l'installation de chauffage. Lors de cette opération, les ailettes 12 pivotent dans le plan XY, par rapport aux branches 6 et se rapprochent des branches 6 dans le sens des flèches F1 aux figures 2 et 3, pour atteindre la position des figures 4 et 5, dans laquelle le bras 16 des ailettes 12 est à peu près parallèle aux branches 6 et dans laquelle les bras 18a et 18b sont accrochés aux éléments de retenue 20a et 20b. Les flèches F1 sont parallèles à l'axe X. Plus précisément, lors de l'enfoncement de l'agrafe 2 dans la dalle isolante, chaque ailette 12, sous l'effet de la résistance de la matière de la dalle isolante, a tendance à s'éloigner de l'extrémité inférieure de la branche 6, dans le sens de la flèche F2, parallèle à l'axe Y, représentée à la figure 1. Les éléments de connexion 14 étant flexibles, ceci induit un déplacement des bras 18a et 18b dans le sens des flèches F1, de sorte que les deuxièmes surfaces 182b des doigts 182 glissent le long des arêtes A et B. Les bras 18a et 18b continuent leur translation dans le sens des flèches F1 jusqu'à ce que les doigts 182 dépassent les éléments de retenue 20a et 20b. Dès lors, grâce au retour élastique des éléments de connexion 14 en direction des extrémités inférieures 62 des branches 6, les doigts 182 s'accrochent aux éléments de retenue 20a et 20b dans la position représentée à la figure 4. Les bras 18a et 18b sont alors en appui contre la première face latérale 22 des éléments de retenue 20a et 20b, et les premières surfaces 182a des doigts 182 sont alors en contact avec les deuxièmes surfaces 24 des éléments de retenue 20a et 20b. En cas de début d'arrachement accidentel de l'agrafe 2, une force s'exerce sur l'agrafe 2, selon la flèche F5 à la figure 4, dirigée dans le sens de l'extraction de l'agrafe 2 de la dalle isolante, les bras 18a et 18b viennent en appui contre une partie D de la dalle isolante, par exemple une feuille définissant sa surface supérieure, représentée en traits pointillés à la figure 4. La flèche F5 est parallèle à l'axe Y. Ce début d'arrachement accidentel induit des efforts de réaction exercés par la partie D de la dalle isolante sur les ailettes 12, en particulier au niveau des bras 18a et 18b et des griffes 184, selon les flèches F3 et F4 à la figure 4. La flèche F3 est parallèle à l'axe X et la flèche F4 est parallèle à l'axe Y. Les bras 18a et 18b étant accrochés aux éléments de retenue 20a et 20b grâce à la coopération des doigts 182 avec les éléments de retenue 20a et 20b, les ailettes 12 ne peuvent pas s'écarter des branches 6. L'accrochage des bras 18a et 18b aux éléments de retenue 20a et 20b permet donc d'éviter le retournement des ailettes 12 sous l'effet de l'effort d'extraction, représenté par la flèche F5, ce qui rend plus difficile l'arrachage de l'agrafe 2 hors de la dalle isolante. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, non représenté, les éléments de liaison 14 peuvent être articulés avec la branche 6. Par exemple, l'articulation peut être rendue possible par une réduction de la section de l'élément de connexion 14 au niveau de sa jonction avec la branche 6. De plus, l'élément de connexion 14 peut être articulé avec le corps 16 de l'ailette 12. En variante, les ailettes 12 comportent au moins deux bras 18a ou 18b, de chaque côté du corps 16, qui sont décalés l'un par rapport à l'autre le long du corps 16. Dans une autre variante, les bras 18a et 18b d'une même ailette 12 sont décalés l'un par rapport à l'autre le long du corps 16. En variante, l'élément de connexion 14 et le corps 16 sont alignés, c'est-à-dire que l'angle R est environ égal à 180 °. D'autre part, l'élément de connexion 14 et le corps 16 peuvent être flexibles. Par ailleurs, chaque ailette 12 peut ne comporter qu'un seul bras 18a ou 18b et les branches 6 peuvent ne comporter qu'un seul élément de retenue 20a ou 20b. En variante, au lieu que les ailettes 12 soient rattachées à un côté des branches 6 opposé par rapport aux branches 6, les ailettes 12 peuvent être situées entre les branches 6. D'autre part, chaque pointe en harpon 10 peut être munie, du côté de la branche 6 opposée à l'ailette 12, d'une ailette supplémentaire pouvant être de même constitution que l'ailette 12 de l'invention ou pouvant être une simple ailette rectiligne. Les différents modes de réalisation et les variantes décrits ci-dessus peuvent être combinés entre eux, totalement ou partiellement, pour donner d'autres modes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1.- Agrafe de fixation (2) de tubes ou de câbles sur une structure porteuse, comprenant deux branches (6), une extrémité de chaque branche (6) étant terminée par une pointe en harpon (10) comprenant au moins une ailette (12) rattachée à cette branche (6), caractérisée - en ce que chaque ailette (12) comprend un élément de connexion (14) relié à la branche (6) à laquelle l'ailette (12) est rattachée, un corps (16) qui est relié à l'élément de connexion (14) et au moins un bras (18a, 18b) relié au corps (16) et comprenant un organe d'accrochage (182) et - en ce que chaque branche (6) est pourvue, pour chaque organe d'accrochage (182) de chaque ailette (12), d'un élément (20a, 20b) de retenue de cet organe d'accrochage (182). 2.- Agrafe (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque ailette (12) comprend deux bras (18a, 18b) et en ce que chaque branche (6) est pourvue de deux éléments de retenue (20a, 20b). 3.- Agrafe (2) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les bras (18a, 18b) de chaque ailette (12) s'étendent de part et d'autre du corps (16) de cette ailette (12), respectivement au niveau d'une face avant (AV) et au niveau d'une face arrière (AR) de l'agrafe (2), en ce qu'un premier élément de retenue (20a) s'étend au niveau d'une première surface (62) de la branche (6) à laquelle cette ailette (12) est rattachée, située au niveau de la face avant (AV) et en qu'un deuxième élément de retenue (20b) s'étend au niveau d'une deuxième surface (64) de cette branche (6) située au niveau de la face arrière (AR). 4.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de connexion (14) de chaque ailette (12) est flexible. 5.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque élément de connexion (14) est articulé avec la branche (6) à laquelle cet élément de connexion (14) est relié.30 6.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de connexion (14) de chaque ailette (12) est articulé avec le corps (16) de cette ailette (12). 7.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque ailette (12) est rattachée à un côté de l'une des branches (6) opposé par rapport aux branches (6). 8.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque pointe en harpon (10) comprend, en plus de l'ailette (12), une deuxième ailette, et en ce que l'ailette (12) et la deuxième ailette sont rattachées à des côtés opposés de la branche (6). 9.- Agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bras (18a, 18b) délimite, avec son organe d'accrochage (182), un premier angle (a12) aigu tourné à l'opposé des branches (6) et en ce que chaque élément de retenue (20a, 20b) comprend une première surface (22) et une deuxième surface (24) qui délimitent un deuxième angle (a6) aigu, tourné vers l'ailette (12), la valeur de ce deuxième angle (a2) étant sensiblement égale à celle du premier angle (a12). 10.- Procédé de fixation d'un tube ou d'un câble sur une structure porteuse, au moyen d'une agrafe (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque l'agrafe (2) pénètre dans la structure porteuse, chaque ailette (12) se déplace par rapport à la branche (6) à laquelle cette ailette (12) est rattachée jusqu'à ce que chaque organe d'accrochage (182) s'accroche à l'un des éléments de retenue (20a, 20b), et en ce que lorsque l'agrafe (2) est soumise à un effort d'arrachement (F1) tendant à extraire l'agrafe (2) de la structure porteuse, les ailettes (12) sont maintenues dans leur position et ne peuvent pas s'écarter des branches (6).