BE1001487A3 - Vitrage portant un revetement et vehicule equipe d'un tel vitrage. - Google Patents
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Abstract
Un vitrage transmettant la lumière comprenant au moins une feuille de verre (101) portant un revetement. Sur une des faces exposées du vitrage (100) se trouve un revetement (102) qui diminue l'émissivité dans l'infra-rouge; sur une autre face du vitrage se trouve un revetement (104) anti-solaire. Le vitrage a un facteur de transmission lumineuse d'au moins 70% et un facteur de transmission énergétique solaire totale inférieur à 75%. Le placement de ces vitrages dans des véhicules réduit l'échauffement intérieur de celui-ci.
Description
<Desc/Clms Page number 1> Vitraae portant un revêtement et véhicule équipé d'un tel vitrage. La présente invention concerne un vitrage transmettant la lumière comprenant au moins une feuille de verre portant un revêtement. L'invention concerne principalement, mais non exclusivement, des vitrages destines ä des véhicules, par exemple des vitrages de trains, de navires ou d'avions, et spécialement des vitrages de vehicules routiers. Quoique l'invention s'applique ä des vitrages portant un revetement de maniere générale, elle répond spécialement ä un problème particulier au cas de véhicules routiers, et des lors la presente description de l'invention et ses avantages se situeront principalement dans ce contexte. 11 est bien connu que si un véhicule est laisse en un endroit non ombragé pendant une chaude journée ensoleillée, l'interieur du véhicule peut rapidement devenir inconfortablement et meine dangereusement chaud. On a en effet enreglstré des cas oü des animaux laissés dans des voitures en stationnement sont morts de coups de chaleur, même dans des regions ä climat tempera. 11 est dès lors souhaitable de limiter le gain énergétique solaire d'un véhicule afin de réduire cette surchauffe. Une source importante pour cette accumulation d'energie solaire est constituée par les vitrages du véhicule 11 est bien connu de pourvoir des bätiments de vitrages protégeant de l'ensoleillement, et en fait, ceci est d'application croissante dans la pratique architectrale moderne. Mais les vitrages connus de ce type sont toujours destines à réponde à un second but, en l'occurence filtrer une proportion elevee du rayonnement visible afin de réduire l'eblouissement ä l'interieur du bätiment. On connalt par exemple des doubles vitrages qui ont un facteur de transmission lumineuse de 49% un facteur de transmission énergétique solaire totale de 42%. De tels <Desc/Clms Page number 2> vitrages ne sont pas appropriés pour les usages oü uu facteur de transmission lumineuse élevé est requis, et tel est le cas en particulier de parebrise de vehicules routiers. Dans certains pays, la législation exige que le facteur de transmission lumineuse d'un parebrise de vehicule routier soit au moins 70%. Un des objets de la présente invention est de fournir un vitrage qui puisse, s'il est dimensionnE et conformé de manière appropriée, être utilisé en tant que vitrage de vehicule et qui presente des propriétés favorables telles que un facteur de transmission lumineuse élevé et un facteur de transmission énergétique solaire totale faible. La présente invention fournit un vitrage transmettant la lumière comprenant au moins une feuille de verre portant un revêtement, caractérisé en ce qu'il comporte, sur une de ses faces exposées, un premier revê- EMI2.1 tement qui reduit l'emissivité de cette face vis-à-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures a 3pm, et sur son ou une autre face, un revêtement de protection vis-ä-vis du rayonnement solaire qui protège du rayonnement infra-rouge de faible longueur d'onde, l'épaisseur de chaque revêtement étant choisie de manière que le facteur de transmission lumineuse du vitrage soit au moins 70% et que son facteur de transmission énergéti- que solaire totale soit 75% au plus. On notera que l'efficacité du vitrage peut dans une certaine mesure dépendre de son orientation vis-à-vis de l'energie incidente. Pour obtenir les meilleurs resultats, le revêtement ä basse émlssivité doit être à l'intµ- rieur par rapport au revêtement de protection solaire, de sorte que, de ces deux revêtements, le revêtement de protection solaire est le premier ä intercepter le rayonnement solaire. De cette manière, toute energie absorbée par le vitrage, et spécialement par le revêtement de protection solaire, en raison du rayonnement incident qui tend ä chauffer le vitrage, sera de préférence re-rayollné <Desc/Clms Page number 3> vers l'exterieur à cause de la présence du revêtement à basse emissivite. Dans la suite de la presente description, ä moins que le contexte ne l'exige autrement, on supposera que le revêtement à basse émissivité est dirigé du côté opposé au rayonnement. Un tel vitrage a un facteur de transmission lumineuse élevé et de bonnes proprietes de protection contre l'energie solaire, et on peut lui donner toute dimension et forme appropriées pour vitrer un véhicule, par exemple en tant que parebrise, lunette arrière, vitre laterale ou vitrage de toit, qu'il soit ouvrant ou non. Avantageusement, le vitrage a un facteur de transmission lumineuse de 75% au moins, de manière ä permettre une meilleure visibilité. Un tel vitrage peut, par exemple, constituer un vitrage de véhicule tel qu'un parebrise qui soit utilisable même dans les pays où la legislation exige un facteur de transmission lumineuse tres élevé pour les vitrages de véhicules. Toujours pour favoriser la visibilité au travers du vitrage, on préfère particulièrement que le facteur d'absorption de la lumière visible du vitrage ne soit pas supérieur ä 3%. Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, le revêtement à basse émissivité est un revêtement d'oxyde d'étain. Les revetements d'oxyde d'étain peuvent être très efficaces car ils réduisent l'emissivité de la face de la feuille portant le revêtement tout en ayant en meine temps une bonne résistance à l'abrasion et ä l'attaque atmosphérique, ce qui permet une longue duree de vie du vitrage portant le revêtement. Avantageusement, le revêtement à basse emissivite est un revêtement d'oxyde detain dope au fluor. On a trouve que de tels revêtements peuvent constituer un compromis tres efficace entre l'obtention d'une bonne basse emissivite vis-a-vis du rayonnement infra-rouge tout en permettant une bonne transmission lumineuse. De preference, le revêtement ä basse émissivité a <Desc/Clms Page number 4> une épaisseur comprise entre 350nm et 150nm. Pour une composition de revêtement donnée, on a trouvé que des épaisseurs comprises dans une telle gamme présentent le compromis le plus favorable entre, d'une part, une faible émissivité vis-à-vis de l'infra-rouge et une bonne résistance ä l'abrasion qui sont toutes deux favorisées par une augmentation de l'épaisseur du revêtement, et d'autre part, un facteur de transmission lumineuse élevé. Le niveau d'absorption de lumière par un revetement de composition donnée augmentera avec l'épaisseur du revetement, mais il est egalement necessaire de tenir compte de l'effet d'interference de la lumière qui est réfléchie sur les faces du revêtement. Pour un facteur de transmission lumineuse maximum pour une longueur d'onde donnée, l'épaisseur du revêtement multipliée par l'indice de réfraction de la matière du revêtement doit être egal ä la moitié de cette longueur d'onde. Des revêtements ayant une épaisseur comprise dans EMI4.1 la gamme 350nm a 150nm ont en outre l'avantage d'avoir une tendance assez faible ä présenter une coloration desagre- able en reflexion. due a des effets d'interference. On préfère spécialement que la pureté de teinte du vitrage portant le revêtement ne soit pas supérieure ä 10% et de préférence pas supérieure ä 6%, de manière ä presenter un aspect neutre. Ceci est un facteur très important pour des vitrages tels que des vitrages pour véhicules. Ceci contribue ä éviter de distraire le conducteur et ä eviter tout risque de confusioll de la part du conducteur, de la couleur d'un signe ou d'un signal de contröle de trafic. Afin de favoriser un facteur de transmission énergétique solaire bas, on prefere que le revêtement & basse émissivité confère ä la face qui le porte une émissivité de 0, 50 au plus, et de preference de 0, 35 au plus, vis-à-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures ä 3um. EMI4.2 Les objectifs de l'invention sont spécialement. bien accomplis par la présence de revêtements ä basse <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 émiss. ivité très efficaees. 11 est souhaitable de que tels revêtements aient une bonne basse emissivite, mais aussi qu'ils soient suffisamment minces pour ne pas réduire- 1a transmission lumineuse dans une proportion trop importante. On a remarqué que l'efficacité du vitrage est favorises lorsque, ainsi qu'on le préfère, le revêtement ä basse émissivité a une émissivité et une epaisseur (lorsqu'elle est exprimee en nauometres) qui sont telles que leur produit n'est pas superieur à 110 et de prefs- rence pas supérieur ä 90. Dans certaines formes préférées de réalisation da l'invention, le vitrage est feuillete, la dite feuille de verre étant solidarisée à au moins une autre feuille au moyen d'une matière adhesive intermediaire. Les vitrages feuilletes offrent des avantages au point de vue de la EMI5.2 securite, spécialement lorsqu'ils sont utilisas en tant que parebrise de véhicules. En outre, il est en général plus facile de former un seul revetement (à basse amissvite ou de protection contre le rayonnement solaire) sur chacune des deux feuilles que ce ne l'est de former les deux revêtements sur la meine feuille. Un autra avantage de l'utilisation d'un vitrage feuilleté est de permettre que le revêtement de protection contre le rayonnement solaire EMI5.3 soit disposé ä l'intérieur du vitrage, oü il sera protégé contre l'abrasion. Le revêtement de protection contre le rayonnement solaire peut etre constitué d'un revêtement absorbant de l'energie, mais l'emploi de tels revêtements tend ä aug- menter la temperature du vitrage, sous des conditions données de rayonnement incident, ce qui conduit ä un rerayonnement accru de l'énergie infra-rouge par le vitrage, et de tels revêtements out généralement aussi tendance ä absorber de la lumière visible. Pour cette raison, il est préférable que le revetement de protection contre le rayonnement solaire soit un revetement reflechissant depose sur l'autre face exposée du vitrage. Un tel revêtement peut avoir un facteur de transmission lumineuse plus <Desc/Clms Page number 6> élevé, et son effet de protection contre le rayonnement solaire n'implique pas un tel chauffage du vitrage postant le revêtement. Un tel revêtement peut également être utile en masquant tous les effets désagréables de coloration par interférence qui pourraient être liés à le présence du EMI6.1 revetement ä basse émissivité. Avantageusement, le revetement réfléchissant comprend du dioxyde de titane. Des revêtements contenant du dioxyde de titane peuvent former des écrans réfléchissant l'energie très efficaces. Un tel revetemeut peut par exemple comprendre un mélange de dioxydes d'étain et de titane. De préférence, le revêtement réfléchissant a une épaisseur comprise entre 20nm et 350nm. L'épaisseur reelle ä choisir dépendra des proprietes souhaitées pour le revêtement, en tenant compte du falt qu'il est souhaitable d'avoir un facteur de transmission lumineuse satisfaisant conjointement avec une protection efficace contre l'énergie et une résistance à l'abrasion appropriée. un revêtement d'un mélange de dioxydes d'etain et de titane peut etre particulièrement avantageux a ce point de vue, parce que d'abord, un tel revetement a une resistance intrinsèque ä l'abrasion plus élevée qu'un revetement de dioxyde de titane pur, et d'autre part, il possède un indice de refraction plus faible qu'un revêtement de dioxyde de titane pur de sorte que, pour une même transmission de l'energie solaire, il peut etre plus épais et des lors plus résistant ä l'abrasion. Les vitrages destines ä toutes sortes de véhicules sont souvent incurvés, et la présente invention comprend des lors un vitrage tel que décrit ci-dessus qui est incurve de manière ä présenter une face principale convexe et une face principale concave. On a déjà indique que l'efficacité du vitrage peut dans une certaine mesure dépendre de sa position vis- à-vis de l'énergie incidente, et que, pour obtenir les meilleurs résultats, le revetement & basse émissivité doit <Desc/Clms Page number 7> Tire Interieur par raport au revêtement de protection solaire, de sorte que, de ces deux revètements, le recvêtement de protection solaire soit le premier à intercepter le rayonnement solaire. Puisque des vitrages incurvés sont le plus souvent installes avec leurs faces concaves diri- gees vers l'intérieur lorsqu'ils sont utilisés en tant que vitrages de vchicules, on préfère que 1e revêtement a basse emissivite soit porté par la face principale concave du vitrage. L'invention comprend égalerment un vitrage tel que décrit ci-dessus qui est monte dans un vehicule de telle manière que soa revêtement ä basse émissivité soit dirigé vers l'intérieur du véhicule. EMI7.1 L'invention s'etend en outre a un véhicule a moteur equipe d'au moins un vitrage tel que durit ci- dessus. Différentes formes préférées de réalisation de l'invention seront maintenant décrites plus en détail en se référant au dessin schématique annexe qui represente un vitrage selon l'invention monté comme parebrise sur uii véhicule routler. et ä titre d'exemple. Dans le dessin, un vitrage de véhicule indique dans son ensemble en 100 comprend une feuille de verre 101 qui porte un revetement 102 qui réduit l'émissivité de la face qui le porte vis-A-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes superieures ä'jpm. La face de la feuille de verre 101 qui ne porte pas de revêtement est solidarisée via une couche d'adhésif (non représentes) a une seconde feuille 103. Cette seconde feuille 103 porte sur sa face exposée un second revêtement 104. Le second revetement 104 est choisi pour protéger du rayonnement infra-rouge de faible longueur d'onde. L'épaisseur de chaque revêtement 102, 104 est choisie de maniere que le facteur de transmission lumineuse du vitrage soit au moins 70% et que son facteur de transmission énergétique solaire totale soit 75% au plus. Le vitrage 100 est incurve de manière ä presenter <Desc/Clms Page number 8> une face principale convexe et une face principale concave. Le revêtement ä basse emissivite 102 est porté par la face concave. Le vitrage est mont6 comme parebrise sur un véhicule routier dans une feuillure 105 d'une carrosserie 106 et est solidarisé à la carrosserie du véhicule par de l'adhésif 107 de manière que le revêtement ä hasse émissi0 vit. 102 soit dirigé vers l'interieur du véhicule. En variante, le vitrage 100 comporte une feuille de verre unique qui porte un revêtement sur chacune de ses faces. Dans une autre variante, la ou chaque feuille de verre utilisée est trempee chimiquement. En variante, le verre peut etre trempé thermiquement. EXEMPLES Dans les exemples, on applique par pyrolyse differents revêtements sur les deux faces d'une feuille de verre sodo-calcique de 4mm d'épaisseur. Les revetements sont les suivants : Revêtement ä basse émissivité A. Des feuilles de verre de 4mm d'épaisseur sont revêtues par pyrolyse d'un revêtement de dioxyde d'étain dopé au fluor ayant une épaisseur de 330nm, et une emissivité de 0, 25 vis-ä-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures ä 3pm. EMI8.1 Revetement ä basse émissivité B. Des feuilles de verre de 4mm d'epaisseur sont revêtues par pyrolyse d'un revetement de dioxyde d'étain dopé au fluor ayant une épaisseur de 260nm, et une emissivita de 0, 30 vis-à-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures à 3pm. Revetement ä basse émissivité C. Des feuilles de verre de 4mm d'epaisseur sont revetues par pyrolyse d'un revêtement de dioxyde d'étain dopé au fluor ayant une épaisseur de 200nm, et une emissivite de 0,50 vis-à-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes soupé- EMI8.2 rieures a 3pm. Revetement de protection contre le rayonnement <Desc/Clms Page number 9> solaire A. Des feuilles de verre portant un revêtement ä basse émissivité tel que cité ci-dessus sont revetues par pyrolyse d'un revêtement de 20um d'êpaisseur, constitué substantiellement entièrement de dioxyde de titane. Revêtement de protection contre le rayonnement solaire B. Des feuilles de verre portant un revetement ä basse émissivité tel que cité ci-dessus sont revêtues par pyrolyse d'un revêtement de 20nm d'épaisseur, constitué de 70% de dioxyde de titane et de 30% de dioxyde d'étain, en volume. Revetement de protection contre le rayonnement solaire C. Des feuilles de verre portant un revêtement ä basse emissivite tel que cité ci-dessus sont revêtues par pyrolyse d'un revêtement de 20nm d'épaisseur, constitué de 30% de dioxyde de titane et de 70% de dioxyde d'etain, en volume. Revêtement de protection contre le rayonnement solaire D. Des feuilles de verre portant un revetement à basse émissivite tel que cité ci-dessus sont revêtues par pyrolyse d'un revêtement de 320nm d'épaisseur, constitue substantiellement entièrement de dioxyde de titane. Revêtement de protection contre le rayonnement solaire E. Des feuilles de verre portant un revêtement à basse emissivite tel que cité ci-dessus sont revetues par pyrolyse d'un revêtement de 320nm d'épaisseur, consti- tué de 708 de dioxyde de titane et de 30% de dioxyde d'étain, en volume. Revêtement de protection contre le rayonnement solaire F. Des feuilles de verre portant un revêtement à basse emissivita tel que cité ci-dessus sont revêtues par pyrolyse d'un revêtement de 160nm d'épaisseur, constitue de 30% de dioxyde de titane et de 70% de dioxyde d'étain, en volume. Revetement de protection contre le rayonnement solaire G. Des feuilles de verre portant un revêtement a basse emissivite tel que cite ci-dessus sont revêtues par pyrolyse d'un revetement de 320nm d'épaisseur, consti- <Desc/Clms Page number 10> tué de 30% de dioxyde de titane et de 70% de dioxyde d'étain, en volume. Les differente feuilles portant les revêtements sont ensuite éclairées au moyen de l'illuminant C. I. E. D sur la face portant le revetement de protection contre le rayonnement solaire, et différentes proprietes des feuilles portant les revêtements sont mesurées. EMI10.1 <tb> <tb> - <SEP> a--b-"--d--e-"f--q- <tb> 1 <SEP> A <SEP> A <SEP> 73, <SEP> 2% <SEP> 70, <SEP> 3% <SEP> 2, <SEP> 5% <SEP> 5, <SEP> 5% <tb> 2 <SEP> B <SEP> A <SEP> 74, <SEP> 7% <SEP> 70, <SEP> 6% <SEP> 2, <SEP> 5% <SEP> 4, <SEP> 5% <tb> 3 <SEP> C <SEP> A <SEP> 71, <SEP> 0% <SEP> 71, <SEP> 4% <SEP> 2, <SEP> 6% <SEP> 5, <SEP> 3% <tb> 4 <SEP> A <SEP> B <SEP> 76, <SEP> 5% <SEP> 72, <SEP> 6% <SEP> 2, <SEP> 6% <SEP> 4, <SEP> 0% <tb> 5 <SEP> B <SEP> B <SEP> 78, <SEP> 2% <SEP> 72, <SEP> 8% <SEP> 2, <SEP> 6% <SEP> 3, <SEP> 0% <tb> 6 <SEP> C <SEP> B <SEP> 74, <SEP> 1% <SEP> 73, <SEP> 6% <SEP> 2, <SEP> 7% <SEP> 3, <SEP> 7% <tb> 7 <SEP> A <SEP> c <SEP> 79, <SEP> 1% <SEP> 73, <SEP> 3% <SEP> 2, <SEP> 7% <SEP> 2, <SEP> 9% <tb> 8 <SEP> B <SEP> C <SEP> 81, <SEP> 0% <SEP> 74, <SEP> 5% <SEP> 2, <SEP> 7% <SEP> 1, <SEP> 9% <tb> 9 <SEP> B <SEP> D <SEP> 72, <SEP> 2% <SEP> 66, <SEP> 0% <SEP> 2, <SEP> 8% <SEP> 5, <SEP> 0% <tb> 10 <SEP> B <SEP> E <SEP> 71, <SEP> 0% <SEP> 68, <SEP> 0% <SEP> 2, <SEP> 8% <SEP> 4, <SEP> 7% <tb> 11 <SEP> A <SEP> F <SEP> 76, <SEP> 3% <SEP> 70, <SEP> 1% <SEP> 2, <SEP> 9% <SEP> 9, <SEP> 4% <tb> 12 <SEP> B <SEP> F <SEP> 77, <SEP> 5% <SEP> 70,0% <SEP> 2,8% <SEP> 8,0% <tb> 13 <SEP> A <SEP> G <SEP> 72, <SEP> 6% <SEP> 69, <SEP> 3% <SEP> 3, <SEP> 0% <SEP> 6, <SEP> 4% <tb> 14 <SEP> B <SEP> G <SEP> 73, <SEP> 8% <SEP> 69, <SEP> 3% <SEP> 3, <SEP> 0% <SEP> 1, <SEP> 5% <tb> EMI10.2 - Exemple - Revêtement à basse émissivité - c- Revêtement de protection contre le rayonnement solaire - Facteur de transmission lumineuse - Facteur de transmission énergétique totale - f- Absorption lumineuse - pureté de teinte Les valeurs de la pureté de teinte sont obtenues en utilisant l'illuminant C. I. E. C.
Claims (17)
- REVENDICAT. IONS 1. Vitrage transmettant la lumière comprenant au moins une feuille de verre portant un revêtement, caratµrisé en ce qu'il comporte, sur une de ses faces exposées, un premier revetement qui réduit l'emissivite de cette face vis-ä-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures à 3pm, et sur son ou une autre face, un revêtement de protection vis-à-vis du rayonnement solaire qui protège du rayonnement infra-rouge de faible longueur d'onde, l'épaisseur de chaque rev & tement étant choisie de maw re que le facteur de transmission lumi- neuse du vitrage soit au moins 70% et que son facteur de transmission énergétique solaire totale soit 75% au plus.
- 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce son facteur de transmission lumineuse est au moins 75%.
- 3. Vitrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que son facteur d'absorption de la lumière visible n'est pas superieur à 3%.
- 4. Vitrage selon l'une des revendications 1 ä 3, caractérisé en ce que le revetement a hasse émissivité est EMI11.1 un revetement d'oxyde d'etain.
- 5. Vitrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le revêtement ä basse émissivité est un revêtement d'oxyde d'étain dopé au fluor.
- 6. Vitrage selon l'une des revendications 1 ä 5, caractérisé en ce que le revêtement à basse émissivité a une épaisseur comprise entre 350nm et 150nm.
- 7. Vitrage selon l'une des revendications 1 A 6, caractérisé en ce que sa pureté de teinte n'est pas superieure à 10% et de préférence pas supérieure à 6%.
- 8. Vitrage selon l'une des revendications 1 ä 7, caractérise en ce que le revetement ä basse émissivité confère ä la face qui le porte une emisstvite de 0, 50 au plus vis-à-vis du rayonnement infra-rouge ayant des longueurs d'ondes supérieures à 3pm.
- 9. Vitrage selon l'une des revendications 1 & 8, <Desc/Clms Page number 12> caractérisé en ce que le revêtement ä iDasse missivité a une ejnissivtte et une épaisseur (lorsqu'elle est exprimée en manomètres) qui sont telle, que leur produit n'est pas supérieur à 110 et de préférence pas supérieur à 90.
- 10. Vitrage selon l'une des revendications 1 ä 9, caractérisé en ce qu'il est feuilleté, la dite feuille de verre étant solidarisée ä au moins une autre feuille au moyen d'une matière adhésive intermédiaire.
- 11. Vitrage selon l'une des revendications 1 ä 10, caractérisé en ce que le revetement de protection contre le rayonnement solaire est un revêtement réfléchissant déposé sur l'autre face exposée du vitrage.
- 12. Vitrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le revêtement réfléchissant comprend du dioxyde de titane.
- 13. Vitrage selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le revetement réfléchissant a une épaisseur comprise entre 20nm et 350nm.
- 14. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 13, caracterise en ce qu'il est incurve de manière à présenter une face principale convexe et une face principale concave.
- 15. Vitrage selon la revendication 14, caracté- rise en ce que le revêtement ä basse émissivité est porté par la face principale concave du vitrage.
- 16. vitrage selon l'une des revendications 1 ä 15, caractérisé en ce qu'il est monte dans un véhicule de telle manière que son revêtement à basse émissivité soit dirigé vers l'interieur du véhicule.
- 17. Véhicule ä moteur equipe d'au moins un vitrage selon l'une des revendications 1 ä 16.
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