EP1811116A1

EP1811116A1 - Cadre pour vitrage

Info

Publication number: EP1811116A1
Application number: EP06100586A
Authority: EP
Inventors: désignation de l'inventeur n'a pas encore été déposée La
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-07-25

Abstract

La présente invention concerne un cadre pour vitrage constitué à partir d'éléments de profilés métalliques lesquels comprennent une platine (1) sensiblement parallèle au plan du vitrage, des membrures (20,21) solidaires de la platine formant une feuillure (12) destinée à recevoir le vitrage, dans lequel les éléments de profilés sont assemblés au moyen de cornières (18) qui sont appliquées aux membrures des profilés, les deux branches des cornières (18) étant chacune alignée avec l'un des éléments qu'elles assemblent.

Description

La présente invention concerne les cadres pour vitrage et particulièrement les cadres qui doivent présenter une résistance mécanique très élevée.
Les cadres utilisés pour les applications aux véhicules ferroviaires sont un exemple typique de ces cadres. L'invention est décrite en référence à ces cadres particuliers, mais elle s'applique à tous les cadres devenant présenter des caractéristiques analogues.
Les cadres pour véhicules ferroviaires doivent présenter des caractéristiques de résistance mécanique très élevée. Les vitrages tels que ceux utilisés sur les voitures doivent aussi satisfaire à des exigences concernant l'acoustique. Ces exigences en terme de propriétés se traduisent dans la structure de ces vitrages par la nécessité d'utiliser des vitrages multiples relativement épais.
Parallèlement aux exigences relatives aux vitrages eux-mêmes, et pour que celles-ci puissent être convenablement remplies, il faut encore tenir compte des exigences concernant les châssis ou cadres dans lesquels ces vitrages sont disposés. Ces cadres doivent recevoir ces vitrages très pesants et supporter les contraintes mécaniques propres aux voitures des chemins de fer, vibrations, chocs...et contribuer à la rigidité de la structure.
Pour ces raisons les cadres utilisés pour cet usage sont constitués de profilés extrêmement résistants. De plus pour participer à cette résistance, les différents éléments constitutifs de ces cadres sont assemblés traditionnellement par soudure à leurs extrémités.
L'assemblage par soudure est traditionnellement choisi afin de procurer la résistance mécanique nécessaire, mais aussi pour assurer une parfaite étanchéité de l'ensemble. La complexité relative de la section des profilés constituant les cadres rend l'opération particulièrement délicate.
Le travail d'assemblage par soudure est relativement long et donc coûteux, d'autant qu'il est nécessairement complété par le polissage des soudures réalisées, au moins dans les parties visibles de ces cadres.
La présente invention a pour but de proposer des cadres qui présentent les mêmes propriétés que celles des cadres utilisés traditionnellement, mais qui en plus, se prêtent à un assemblage mettant en jeu des opérations plus simples et plus rapides.
Les inventeurs ont montré que, contrairement aux préventions qui pouvaient exister à ce sujet, un assemblage sans soudure, par des moyens mécaniques mettant en oeuvre des cornières rapportées, fixées aux extrémités des éléments constitutifs du cadre permettait d'atteindre les mêmes performances mécaniques tout en simplifiant de manière significative les opérations d'assemblage.
Les caractéristiques, notamment dimensionnelles, des cornières utilisées sont déterminées pour coopérer avec les profilés constituants les cadres, afin de conférer la résistance recherchée. Ces caractéristiques concernent non seulement les propriétés de résistance des cornières elles-mêmes, mais aussi la façon dont elles sont associées à ces profilés. Notamment les dimensions des sections de ces cornières sont avantageusement choisies de telle façon quelles puissent être disposées de manières à s'ajuster dans les logements constitués par les parois des profilés, sans altérer les fonctions associées au dessin particulier des profilés.
L'assemblage des éléments de profilés constitutifs des cadres selon l'invention conduit à mettre les extrémités de ceux-ci bord à bord. En l'absence de soudure, pour assurer l'étanchéité entre les éléments, il est avantageux de disposer un joint de matériau compressible et élastique qui est enserré entre les extrémités rapprochées.
L'invention est décrite de manière détaillée dans la suite en faisant référence aux planches de dessins dans lesquelles:

la figure 1 représente en coupe une partie d'un vitrage et de son cadre tel que traditionnellement réalisé;
la figure 2 représente en perspective, partiellement un élément de profilé avant son assemblage;
la figure 3 présente comme à la figure 1, une coupe d'un profilé selon A-A de la figure 4 avec une cornière d'assemblage selon l'invention;
la figure 4 montre l'assemblage réalisé selon l'invention de deux éléments partiels de cadre;
la figure 5 est une vue en perspective analogue à la figure 4;
la figure 6 illustre en perspective une cornière d'assemblage utilisée selon l'invention;
la figure 7 analogue à la figure 3, présente un assemblage comprenant deux cornières.

La figure 1 représente en coupe le profilé d'un cadre et du vitrage qu'il porte. Dans l'exemple présenté il s'agit d'un cadre tel qu'utilisé dans les voitures de chemins de fer. La caisse de la voiture dans laquelle le cadre est fixé n'est pas représentée.
La structure du profilé présenté à la figure 1 comprend principalement une platine 1 constituant la partie du cadre tournée vers l'extérieur. Cette platine, une fois installée, repose par la périphérie de sa face interne 2 sur la structure support de la voiture. Dans d'autres modes de réalisation le cadre s'insère entièrement dans le logement prévu à cet effet dans la structure de la voiture. L'extrémité de la platine 1 ne repose pas dans ce cas sur cette structure.
La partie 3 de la face interne, avec les membrures du profilé (décrites plus loin), forme une feuillure destinée à recevoir le vitrage. Le vitrage repose sur cette partie 3 avec interposition d'un joint élastomère 4 assurant l'étanchéité et prévenant le contact direct du vitrage avec le métal.
Dans le mode présenté à la figure 1, le vitrage est un vitrage double comprenant de l'extérieur vers l'intérieur un ensemble feuilleté 5 constitué par exemple de deux feuilles 6 et 7 assemblées au moyen d'une feuille intercalaire 8 de type polyvinylbutyral (PVB). L'intercalaire est avantageusement choisi parmi ceux améliorant les propriétés acoustiques. Dans ce cas la feuille intercalaire est constituée avantageusement de plusieurs matériaux associés pour mieux filtrer les bruits et vibrations. Le vitrage feuilleté est constitué par exemple de deux feuilles de 3mm d'épaisseur chacune assemblées au moyen d'une feuille intercalaire de PVB de 0,76mm d'épaisseur.
Vers l'intérieur du véhicule une feuille simple 9 en verre trempé de 5mm d'épaisseur complète le double vitrage.
Pour conférer au vitrage des propriétés de réflexion des rayons infrarouge, la feuille 9 est également avantageusement revêtue d'une couche ou ensemble de couches minces de type connu pour ces effets. Ces couches sont avantageusement sur la face tournée vers l'espace compris entre les deux systèmes de feuilles pour éviter de les exposer aux dégradations possibles.
Les feuilles ou système de feuilles du double vitrage sont maintenus à distance par l'intermédiaire d'un espaceur rigide 11 constitué par exemple d'un jonc de caoutchouc butyle avec une âme métallique, et l'ensemble étant associé de façon traditionnelle pour les vitrages doubles.
Le profilé comporte encore des membrures formant avec la partie de la platine 3 la deuxième face de la feuillure. Cette deuxième face perpendiculaire à la patine forme un plan discontinu constituant le fond de la feuillure 12 pour ménager un canal de drainage 13 destiné à l'évacuation de l'humidité qui pourrait s'introduire en dépit des joints d'étanchéité disposés entre la platine et le vitrage.
Le bord du vitrage repose sur la feuillure avec interposition de cales semi-rigides 10.
Le profilé comporte encore un ensemble de parois formant un tube 15 qui contribue à la rigidité.
Le vitrage est maintenu dans la feuillure par une lèvre en matériau polymère semi-rigide 19. La lèvre 19 est maintenue en position par son insertion dans le logement 14.
L'assemblage traditionnel d'éléments profilés entre eux pour constituer le cadre, est réalisé par soudure des éléments formant les coins. Pour constituer les coins les profilés sont découpés comme représenté à la figure 2.
La soudure des éléments profilés est réalisée sur toute la largeur 16 de la platine, mais également sur les membrures formant le fond du tube 15 et celle 17, formant la paroi parallèle à la platine délimitant le logement 14 recevant la lèvre 19. C'est la complexité de l'ensemble devant être soudé de cette façon, de même que le polissage ultérieur de la soudure qui rendent la production de ces cadres extrêmement onéreuse
L'assemblage du cadre proposé selon l'invention comprend l'utilisation d'au moins une cornière rapportée, qui vient s'appliquer ou s'insérer sur les profilés.
Les figures 3, 4, 5 6 et 7 montrent un mode de réalisation de l'assemblage d'un cadre selon l'invention.
La figure 3 est analogue à la figure 1. Le vitrage n'est pas présenté pour faciliter la compréhension de l'assemblage. Elle constitue une coupe selon A-A de la figure 4.
La coupe du profilé comporte celle d'une cornière 18 qui est introduite dans le canal de drainage 13 du fond de feuillure. Les dimensions de la cornière 18 peuvent être ajustées de sorte qu'elle s'insère dans le canal 13 et ne puisse se mouvoir que dans l'axe du canal 13 par emboîtement. Dans cette configuration la mise en place de cette cornière dans les canaux correspondants des deux éléments de profilés à assembler assure un parfait alignement de ceux-ci.
La cornière 18 est fixée aux éléments des profilés par tout moyen approprié, par exemple par soudage par induction par point, par vissage rivetage...La figure 3 montre un assemblage au moyen de rivets 24 lesquels sont passés dans des trous chanfreinés 23 représentés notamment à la figure 6.
Pour assurer en outre l'étanchéité notamment au niveau des deux bords de la platine 1 et du canal de drainage 13, un matériau synthétique est avantageusement appliqué aux deux extrémités des profilés se faisant face. Le matériau est avantageusement constitué par une mousse à cellules fermées de type polyuréthane.
La cornière 18 est éventuellement doublée d'une deuxième cornière 22 qui peut être disposée dans le tube 15. Dans ce cas les cornières sont avantageusement réunies dans leur assemblage au travers de la paroi 20 du tube 15, comme représenté à la figure 7. Une autre disposition comporte seulement une cornière 22 sans la cornière 18, ce qui permet de dégager complètement le canal 13.
La cornière 18 peut encore être complétée par une autre cornière disposée sur l'une des autres parois (20, 21) perpendiculaires à la platine 1.
Les efforts supportés par ces cadres et les mouvements possibles lors de l'assemblage en dépit de la précision de l'assemblage, peuvent conduire à un défaut d'équerrage. Pour garantir un parfait équerrage et une parfaite planéité et continuité entre les platines des différents éléments, il est avantageux selon l'invention de disposer dans le coin le plus extérieur une pièce de renfort 2, par exemple une applique triangulaire ou une équerre fixée à chacun des éléments de platine assemblés comme présenté à la figure 4. Dans cette positions l'équerre 22 peut être d'épaisseur modérée pour ne pas gêner la mise en place du cadre dans la structure de la voiture. Le cas échéant une gorge peut être ménagée sur la face interne de la platine pour recevoir cette équerre et faire en sorte qu'elle ne dépasse pas de la face de la platine.
La fixation de l'équerre 22 sur les faces 2 des platines ne doit pas gêner la mise en place sur la caisse de la voiture, et de préférence ne pas modifier l'aspect extérieur de la platine. Pour ces raisons la platine 2 est avantageusement fixée au moyen d'une colle structurelle à résistance élevée.
Les dimensions de la cornière 18 insérée dans le canal de drainage 13, font qu'elle n'obstrue pas ce dernier. L'épaisseur de la cornière 18 est de préférence inférieure à la profondeur du canal de drainage 13, et laisse un vide garantissant le libre passage de l'humidité.
Eventuellement le profil de la cornière 18 comme représenté, est en auge. Ce profil en auge est particulièrement choisi pour ajuster la cornière aux dimensions de du canal 13, ce qui améliore encore la stabilité de l'assemblage.
Lorsque la structure de la voiture le requiert, une découpe arrondie des membrures peut être aménagée comme représenté à la figure 4 perpendiculaires à la platine comme présenté à la figure 4. Bien entendu l'arrondi ne touche pas la paroi 20 sur laquelle la cornière 18 est fixée.
La figure 5 présente en perspective l'assemblage de deux éléments de cadre au moyen d'une cornière, selon un mode de réalisation de l'invention. On voit la cornière présentée à la figure 6 introduite dans les logements 13 de chacun des deux éléments du cadre.

Claims

Cadre pour vitrage constitué à partir d'éléments de profilés métalliques lesquels comprennent une platine (1) sensiblement parallèle au plan du vitrage, des membrures (20,21) solidaires de la platine formant une feuillure (12) destinée à recevoir le vitrage, dans lequel les éléments de profilés sont assemblés au moyen de cornières (18) qui sont appliquées aux membrures des profilés, les deux branches des cornières (18) étant chacune alignée avec l'un des éléments qu'elles assemblent.
Cadre selon la revendication 1 dans lequel le profilé comporte en outre un canal (14) dans lequel s'insère une lèvre formant parclose maintenant le vitrage dans la feuillure.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel les profilés comportent en fond de feuillure un canal de drainage (13) dans lequel est inséré une cornière (18), les dimensions de la cornière étant ajustées à celles du canal tout en laissant libre le passage pour le drainage.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel plusieurs cornières sont disposées à chaque coin du cadre, chaque cornière étant fixée à des membrures (20,21) du profilé s'étendant perpendiculairement aux faces de la platine (1) de ces profilés.
Cadre selon la revendication 4 dans lequel deux cornières sont disposées de part et d'autre d'une même membrure (20) et fixées l'une à l'autre au travers de ladite membrure.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel un joint synthétique d'étanchéité est disposé entre les bords contigus des profilés.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel, une pièce de renfort 22 est fixée sur les platines respectives à deux éléments contigus de profilés.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel une pièce de renfort 22 est collée sur la face interne des platines assemblées pour garantir l'équerrage et le maintien dans le même plan de ces platines.
Cadre selon l'une des revendications précédentes dans lequel les extrémités des membrures du profilé sont partiellement ôtées pour faciliter l'implantation de ces cadres dans les structures qui sont destinées à recevoir ces cadres.