Procédé de fabrication de vitrages isolants La présente invention concerne un procédé de fabrication de vitrages' isolants, comprenant au moins
deux vitres maintenues à une distance déterminée a l'aide de profils d'écartement métalliques, qui consiste à métalliser en premier lieu les régions des vitres devant venir en contact avec le profil d'écartement, à insérer ensuite celui-ci entre les vitres dans la position voulue, et à réaliser pour finir par chauffage du profilé une liaison entre le métal de ce dernier et le métal déposé sur les vitres.
Les procédés connus pour la préparation de vitrages isolants soudés utilisent comme profil d'écarter" ment une bande de plomb, placée de chant entre les vitres et reliée à celle-ci à l'aide d'étain à souder par l'intermédiaire d'un dépôt de métal sur les régions marginales des vitres, ce dépôt étant généralement constitué d'une couche de cuivre déposée au chalumeau et recouverte d'une couche d'un métal facilitant le soudage, le plus souvent de l'étain. Ces procédés connus possèdent différents désavantages. C'est ainsi que le soudage du plomb en ruban sur la vitre ne peut être réalisé que de façon manuelle et exige des ouvriers spécialisés, et la moindre imperfection ou le plus petit défaut risque de conduire avec le temps
à des défauts d'étanchéité, par exemple par décollement
du plomb, et partant à la formation d'eau de condensation entre les vitres, rendant les vitrages isolants impropres à l'emploi.
L'application manuelle de l'étain à souder rend en outre pratiquement impossible un dépôt complètement uni-forme de l'étain le long du joint entre le ruban de
plomb et la région métallisée des vitres.
L'utilisation,d'un fer à souder ne permet
d'autre part pas d'empêcher des gradients de température relativement importants dans la direction longitudinale
du ruban de plomb et partant des déformations de celui-ci, pouvant conduire à des défauts d'étanchéité du joint
entre le plomb et la région marginale métallisée des vitres.
Pour éviter ces inconvénients et pour simplifier
le processus de fabrication de vitrages isolants soudés,
le ruban de plomb a déjà été remplacé par un profil d'écartement en forme de U, disposé de telle manière entre les vitres que ses deux branches sont tournées vers l'extérieur. Ce profil d'écartement en U connu est en outre pourvu sur
les deux faces longitudinales extérieures de ses branches d'un bourrelet en étain à souder, dont la fusion au moment
de l'assemblage permet de réaliser une garniture d'étanchéité supplémentaire.
Ce procédé de fabrication connu possède l'inconvénient d'être très dispendieux.
La demanderesse s'était par conséquent fixé comme but de développer un procédé de fabrication de vitrages isolants plus simple et plus économique .
Conformément à l'invention, cet objet est réalisé en soumettant les profils d'écartement, sensiblement sans gradient de température dans leur direction longitudinale,
à un chauffage par courants parasites (courants de Foucault), courant haute fréquence et(ou) par la chaleur ohmique
(créée par la résistance du métal au passage du courant)
jusqu'à l'obtention de la température nécessaire pour réaliser la liaison entre le métal du profilé et la région métallisée des vitres.
Le procédé suivant l'invention possède l'avantage d'éviter toute déformation et tout gauchissement du profil d'écartement, pouvant conduire à un défaut d'étanchéité
du vitrage, et de permettre en règle générale la réalisation d'une liaison suffisamment étanche entre le métal
du profilé et la région des vitres, métallisée par une couche de cuivre et une couche superposée d'étain, sans nécessiter la présence de bourrelets d'étain à souder sur les faces latérales du profilé ou l'application d'une couche supplémentaire d'étain à souder sur les surfaces de contact de celui-ci avec les vitres.
Conformément à l'invention, le chauffage du profil d'écartement à la température nécessaire pour la réalisation de la liaison métal-métal est réalisé en y fixant à une distance suffisamment grande deux électrodes et en y faisant passer un courant d'une intensité choisie.
Le chauffage du profilé peut par conséquent être réalisé de manière particulièrement simple sans mouvements relatifs par rapport à la source de chaleur et sans devoir faire appel à des sources de chaleur coûteuses, capables de chauffer de façon stationnaire toutes les régions marginales ou certaines parties marginales des vitres.
L'application des électrodes peut par exemple être réalisée de manière à faire du profil d'écartement
un conducteur sur toute sa longueur, provoquant ainsi un échauffement uniforme du profilé entier sans gauchissement ou déformation, qui sont principalement dus à un chauffage non simultané des diverses parties du profilé, un avantage supplémentaire étant la réduction notable de la durée du procédé de fabrication suivant l'invention par rapport aux procédés antérieurs connus.
En employant pour l'échauffement du profil d'écartement un courant alternatif, en particulier un courant alternatif haute fréquence, on obtient en
outre, grâce à l'effet Kelvin, un passage du courant
à la surface du profilé, c'est-à-dire dans la partie
devant principalement être chauffée et perdant le plus rapidement la chaleur par convection, ce qui réduit encore plus la durée nécessaire à la fabrication d'un vitrage isolant par le procédé suivant l'invention.
Du fait de la limitation de la formation de chaleur aux surfaces des régions métalliques, le chauffage, de même que le refroidissement subséquent, se déroulent avec une grande rapidité et ne nécessitent la mise
en oeuvre d'aucun moyen auxiliaire supplémentaire.
Le refroidissement subséquent est encore accéléré par le fait que les régions avoisinantes des vitres
et du profilé. qui ne sont pas chauffées, agissent comme milieu réfrigérant dès que le courant est coupé.
Dès l'opération de soudage terminée, les vitrages isolants terminés peuvent par conséquent être évacués,
ce qui accroît considérablement la capacité de fabrication et le rendement.
En cas d'emploi des matériaux habituels, c'està-dire de profils d'écartement en plomb et d'étain à souder, la différence entre la température de soudage et la température de fusion du profilé est très faible, et il faut par conséquent régler de manière très précise l'intensité du courant appliqué pour réaliser une tension déterminée par unité de longueur du profilé.
La création d'une chaleur uniforme dans le profilé entier peut être facilitée en prévoyant dans celui-ci une solution de continuité de faible étendue
et en appliquant les deux électrodes sur les deux
bords de cette solution de continuité, assurant ainsi
un passage constant du courant à travers tout le profilé.
La faible largeur de la solution de continuité dans le métal du profilé peut conduire à des courts-circuits dans les couches métallisées des vitres, mais comme ces couches sont très minces et la tension appliquée peu élevée,
ce phénomène peut être négligé dans la pratique courante.
La solution de continuité, par exemple une fente ou une autre découpe analogue, peut être supprimée après le dégazage de l'espace entre les vitres de façon usuelle, par exemple à l'aide de métal à souder.
Dans le cas de profils d'écartement sans solution de continuité, les électrodes sont avantageusement placées en deux endroits diamétralement opposés, de préférence sur deux angles opposés, de façon à réaliser deux parcours identiques entre les deux bornes et partant un échauffement uniforme sur toute la longueur du profilé.
L'invention est caractérisée par la combinaison des mesures ci-après:
A. Utilisation de profils d'écartement à section sensiblement constante, dont les surfaces d'appui (de contact) sur les régions métallisées des vitres sont situées dans deux plans parallèles.
B. Chauffage aussi uniforme que possible du profilé sur toute sa longueur ou du moins sur des tronçons importants de celle-ci.
C. Utilisation d'un profil d'écartement à larges surfaces de contact, la largeur de celles-ci étant égale
ou supérieure à la hauteur du profilé et possédant au
moins une valeur de 5 à 8 mm.
D. Réalisation des régions marginales métallisées des surfaces des vitres à relier au profil d'écartement
par dépôt d'une mince couche de cuivre, de préférence
d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 50 microns, suivi du dépôt d'une couche d'étain d'une épaisseur de préférence
de l'ordre de 30 à 150 microns, l'épaisseur totale des
dépôts métalliques se situant avantageusement entre 30 et
300 microns.
E. Application sur les vitres, pendant l'opération de chauffage, d'une pression dirigée perpendiculairement
à leur surface, cette pression assurant une liaison métalmétal uniforme entre les surfaces métallisées des vitres
et les surfaces de contact du profil d'écartement.
L'échauffement uniforme du profilé (caractéristique B) peut être amélioré en fournissant aux parties du profilé, qui se refroidissent plus vite par convection et rayonnement, plus de chaleur qu'aux autres régions. Les régions qui se refroidissent plus vite sont en premier lieu les surfaces de contact, qui cèdent leur chaleur aux couches de métallisation. Conformément à l'invention, l'échauffement peut être uniformisé en employant comme source de chaleur le courant alternatif, surtout le courant alternatif haute fréquence, qui, grâce à l'effet Kelvin, provoque un chauffage plus fort des régions superficielles du profilié et diminue par conséquent le gradient de température dans le profil d'écartement. Ce dernier possède de préférence un profil en I.
La combinaison conforme a l'invention des caractéristiques mentionnées ci-dessus permet d'empêcher
le gauchissement du profil d'écartement et partant tout
défaut de contact entre les surfaces d'appui de celui-ci
et les parties métallisées des vitres, la mince couche
de métal, en particulier d'étain, déposée par vaporisation, s'avérant de manière tout à fait imprévue suffisante à elle-seule pour l'établissement d'une liaison métal-métal satisfaisante.
Dans un mode de réalisation du procédé suivant l'invention, le profil d'écartement, destiné à la fabrication d'un vitrage isolant, est chauffé dans son entièreté
à l'aide de courants parasites induits et (ou) d'un courant haute fréquence.
Dans de nombreux cas, on peut cependant obtenir des résultats satisfaisants en chauffant à l'aide d'un courant haute fréquence, de courants parasites induits et(ou)
de chaleur ohmique, créée par le passage d'un courant continu ou alternatif, amené par des contacts glissants, un tronçon relativement important du profil d'écartement progressivement
à la température nécessaire pour la réalisation de la liaison métal-métal, et en soumettant ensuite les tronçons restants
du profilé à un échauffement identique, de préférence par
un déplacement continu des contacts glissants le long du profilé.
Dans une variante du procédé suivant l'invention, les parties marginales du profilé d'écartement et des vitres
y appliquées traversent lentement et d'une manière continue
un champ électrique haute fréquence, créé de préférence à l'aide de bobines haute fréquence. Cette variante peut également être mise en oeuvre pour l'échauffement d'un tronçon
de vitrage, correspondant approximativement au diamètre
du champ haute fréquence, à la température nécessaire à-l'établissement de la liaison métal-métal, les tronçons restants étant ensuite exposés successivement au même
champ haute fréquence.
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, il peut être avantageux de faire passer en direction longitudinale à travers le profil d'écartement
du courant alternatif haute fréquence, dont la fréquence
est choisie de telle manière que l'effet Kelvin compense
le refroidissement plus rapide du profilé dans la région
de ses surfaces de contact par transfert de chaleur aux vitres, cette compensation étant même de préférence supérieure à la perte de chaleur due à ce phénomène de transfert.
Pour la mise en oeuvre des diverses variantes
du procédé suivant l'invention, les vitres sont de.préférence disposées horizontalement.
L'invention est décrite ci-après plus en détail
à l'aide d'un exemple non limitatif d'un mode de réalisation d'un vitrage isolant conforme à l'invention, en se référant au dessin annexé,dans- lequel:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un vitrage isolant fabriqué par le procédé suivant l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe d'une région marginale d'un vitrage isolant;
- la figure 3 représente une vue partielle du vitrage isolant de la figure 1, partiellement en coupe, à plus grande échelle;
- la figure 4a montre de façon schématique un profil d'écarte-ment, pourvu d'une solution de continuité, les électrodes destinées à l'alimenter en courant de chauffage étant appliquées aux extrémités de cette solution de continuité;
- la figure 4b montre de façon schématique un profil d'écartement fermé, auquel les deux électrodes sont appliquées en deux endroits diamétralement opposés;
- la figure 4c montre de façon schématique un profil d'écartement, auquel sont appliquées quatre électrodes, subdivisant le profilé en quatre branches d'une longueur identique. La figure 1 représente schématiquement un pla- teau de fabrication 4, sur lequel sont disposés les éléments. devant constituer un vitrage isolant, à savoir une vitre inférieure 2 et une vitre supérieure 6, entre lesquelles est disposé un profil d'écartement 8, dont la surface extérieure est alignée sur le contour des vitres. Le profil d'écartement 8, constitué de préférence en plomb, possède
<EMI ID=1.1> figures 2 et 3, cette section possédant l'avantage de pouvoir chauffer le profilé sans gradient de température notable à travers sa section, écartant ainsi le danger de créer des tensions dues à une dilatation différente et conduisant à des gauchissements ou déformations du profil d'écartement et partant à des défauts d'étanchéité par manque d'adhérence
des surfaces de contact du profilé aux vitres. L'emploi d'un profil d'écartement 8 à section en I a en outre l'avantage
de fournir un profilé d'une forme plus stable et plus uniforme aux angles du vitrage isolant que les profils d'écartement usuels à section en U, qui se gauchissent facilement aux endroits de courbure.
Les larges surfaces de contact du profil d'écartement offrent en outre un excellent appui aux vitres 2 et 6. La largeur des semelles du profilé cor- respond en règle générale à la hauteur de celui-ci, c'est-à-dire qu'elle est généralement comprise entre environ 5 et 15 mm, une largeur entre 5 et 8 mm étant particulièrement avantageuse.
Les régions marginales des vitres 2 et 6, devant être reliées au profil d'écartement 8, sont pourvues d'un dépôt métallique 10, possédant la forme d'une bande d'une largeur approximativement égale a celle de
la semelle du profil d'écartement. Ce dépôt métallique 10 est réalisé en appliquant sur les vitres une couche de cuivre, a laquelle on superpose ensuite une mince couche d'étain. La couche d'étain possède en général une épaisseur comprise entre environ 30 et 150 microns. Il peut être avantageux de réaliser la couche d'étain de telle manière qu'elle empiète sur les bords de la couche de cuivre déposée directement sur les vitres. Le chauffage du profil d'écartement 8 provoque la fusion du revêtement métallique et l'établissement d'une liaison métal-métal solide et étanche entre les surfaces de contact du profilé 8 et le revêtement métallique 10 et partant les vitres 2 et 6.
Le chauffage du profil d'écartement 8 peut être effectué â l'aide de courants parasites, d'un courant haute fréquence ou de chaleur ohmique.
Les différentes figures du dessin illustrent schématiquement la mise sous courant du profil d'écartement 8, le profilé des figures 1 et 4a étant pourvu d'une solution de continuité 12. Comme le montrent les figures
2 et 3. les deux extrémités de la solution de continuité du profil d'écartement &-sont reliées à des bornes, qui permettent de faire passer à travers le profilé un courant d'une intensité suffisante pour amener le métal à
la température nécessaire pour l'établissement de la liaison métal-métal recherchée.
Le profil d'écartement 8 en plomb est soumis
au passage du courant jusqu'au moment où la mince couche métallique 10 commence à fondre. La durée de passage du courant se situe approximativement entre 30 et 60 secondes. La chaleur ainsi créée est suffisante pour l'établissement de la liaison métal-métal, sans provoquer un échauffement excessif des régions marginales des vitres 2 et 6, assurant ainsi le refroidissement et la solidification rapides des métaux, dès que le courant est coupé.
Les vitrages isolants ainsi fabriqués peuvent par conséquent être évacués rapidement du plateau de fabrication 4, libérant ainsi celui-ci pour le vitrage suivant. Avant l'évacuation du vitrage isolant, il faut cependant procéder au dégazage de l'espace entre les deux vitres 2 et 6, ce qui est réalisé avantageusement en employant comme ouverture d'aspiration la solution de continuité 12 du profil d'écartement, celle-ci étant ensuite obturée par soudage de manière étanche à l'air.
Le plateau de fabrication 4 peut avantageusement être rempla-cé par une courroie transporteuse, sur laquelle les éléments destinés à la fabrication de vitrages isolants sont réunis et assemblés par le procédé décrit ci-dessus.
Si le profil d'écartement 8 est fermé, on peut y appliquer de la manière illustrée a la figure 4b les bornes en deux endroits diamétralement opposés, subdivisant ainsi le profilé en' deux moitiés identiques d'un circuit.
Les bornes peuvent avantageusement être appliquées à deux angles opposés du profilé ou, comme indiqué par des lignes interrompues, au milieu de deux côtés opposés, mais toujours de façon à subdiviser le profilé en deux longueurs identiques.
La figure 4c illustre une disposition, mettant en oeuvre quatre bornes, subdivisant le profil d'écartement en quatre longueurs identiques. Comme déjà indiqué plus haut, la chaleur ohmique peut être créée par du courant continu ou du courant alternatif, en particulier par du courant alternatif haute fréquence.
Le chauffage par chaleur ohmique a l'avantage
de pouvoir être réalisé par une installation simple et aisée a conduire, mais surtout de conduire à un échauffement uniforme du profil d'écartement 8, aussi bien à travers toute sa section que sur toute sa longueur. De cette façon, on empêche la création de tensions dans le profilé et la formation d'un gradient de température, risquant de conduire à des déformations du profilé et partant à des vitrages manquant d'étanchéité entre le profilé 8 et le revêtement métallique 10.
Du fait que l'on emploie des profils d'écartement 8, possédant un axe de symétrie aussi bien perpendiculairement aux surfaces des vitres que dans un plan perpendiculaire à ce premier axe de symétrie, il est possible d'empêcher également les tensions mécaniques dans le profil d'écartement 8 et partant toute déformation de celui-ci perpendiculairement a sa direction longitudinale, assurant ainsi l'application hermétique des surfaces d'appui du profilé 8 sur le revêtement métallique 10 sur toute l'étendue de leur contact.
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de vitrages isolants, comprenant au moins deux vitres maintenues à une distance déterminée à l'aide d'un profil d'écartement métallique, qui consiste à métalliser en premier lieu les régions
des vitres devant venir en contact avec le profil d'écartement, à insérer ensuite le profil d'écartement entre
les vitres a relier dans la position souhaitée, et à réaliser pour finir par chauffage du profil d'écartement une liaison entre le métal du profilé et le métal déposé sur les vitres, caractérisé en ce que le profil d'écartement est soumis, pratiquement sans gradient de température
dans la direction transversale et sensiblement sans gradient de température, ou avec un gradient de température réduit, dans la direction longitudinale, à un chauffage par courants parasites (courant de Foucault), courant haute fréquence et(ou) par chaleur ohmique.