FR2699591A1

FR2699591A1 - Window frame and glass or plastic panel assembly

Info

Publication number: FR2699591A1
Application number: FR9215620A
Authority: FR
Inventors: Moine Michel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2012-12-23
Also published as: FR2699591B1

Abstract

The assembly consists of a frame (2) and a glass panel (3) with different expansion coefficients, and seals (4a, 4b) between them. The frame has a U-shaped recess with a width which is greater than the thickness of the glass panel, and with a flat base (7) and two vertical and parallel side walls (8a, 8b) with a space (11) left between the edge of the glass panel and the bottom of the recess. The seals (4a, 4b) are made from two elastic elements which are stuck independently on either side of the glass panel and to the inner surfaces of the frame recess, ensuring a seal between the components while at the same time allowing a certain movement due to expansion.In a variant of the design the frame recess can have additional inner recesses in its walls for the seals and in its base for the edge of the glass panel.The frame can be aluminium extrusion, the panel can be of methyl polymethacrylate, and the seals of silicone, applied in a polymerisable paste form.

Description

ASSEmBLAGE D'UN VITRAGE SUR SON ENCADRENENT
INSENSIBLE AUX DIPPERENCES DE DILATATION
L'invention concerne l'assemblage d'une paroi généralement plane sur son cadre insensible aux différences de dilatation.ASSEMBLY OF A GLAZING ON ITS FRAME
INSENSITIVE TO DIPPERENCES OF EXPANSION
The invention relates to the assembly of a generally flat wall on its frame insensitive to differences in expansion.

On connaît de nombreux dispositifs et procédés d'encadrement réalisés à partir de profilés. Ils sont souvent destinés à la réalisation d'éléments plans tels que fenêtres ou portes-fenêtres. There are many devices and methods of framing produced from profiles. They are often intended for the production of flat elements such as windows or French windows.

L'invention concerne plus particulièrement la réalisation de la fonction d'encadrement de vitres ou de cloisons susceptibles d'être soumis à des températures suffisamment élevées pour entraîner des différences de dilatation non négligeables entre les différents matériaux constituant l'encadrement, le vitrage ou la cloison. The invention relates more particularly to the realization of the framing function of windows or partitions capable of being subjected to sufficiently high temperatures to cause significant differences in expansion between the different materials constituting the framing, the glazing or the partition.

Par exemple, une telle situation peut se présenter avec un hublot de bateau ayant une armature en alliage d'aluminium de coefficient de dilatation lambda 1 et un élément plan en polyméthacrylate de méthyle de coefficient lambda 2 supérieur à lambda 1. Dans certaines régions du globe, la température à laquelle est soumis le hublot entraîne une différence de dilatation non négligeable entre l'armature et l'élément plan. For example, such a situation can arise with a boat porthole having an aluminum alloy frame with a coefficient of expansion lambda 1 and a flat element made of polymethyl methacrylate with a coefficient lambda 2 greater than lambda 1. In certain regions of the globe , the temperature to which the window is subjected results in a non-negligible difference in expansion between the armature and the planar element.

Cette différence de dilatation, si elle n'a pas été prévue, génère des contraintes structurelles inadmissibles pour l'étanchéité des hublots comme, par exemple, le gauchissement de l'armature ou dans le cas de hublot coulissant ou basculant, l'impossibilité de le refermer à cause du bombage de l'armature ou du panneau. This difference in expansion, if it has not been provided, generates unacceptable structural stresses for the sealing of the windows, for example, the warping of the frame or in the case of a sliding or tilting window, the impossibility of close it because of the bending of the frame or panel.

FR-A-2 665 480 décrit un encadrement susceptible d'être soumis à des forces de pression relativement importantes auxquelles il doit résister. Pour cela, il comprend une armature utilisant des éléments de profilé en "U". Après avoir placé les éléments profilés autour de l'élément plan, on introduit un joint sous forme liquide ou pâteuse entre l'armature et l'élément plan. Le joint comble tous les espaces existants. Après séchage ou polymérisation, le joint assure le collage et l'étanchéité de l'armature avec l'élément plan. L'élasticité relative du joint est apte à absorber les petites différences de dilatation entre l'armature et l'élément plan. Cependant en cas de forte température et/ou de grande surface pour l'élément plan, la différence de dilatation est si importante que l'élément plan joue le rôle d'un piston dans la forme en "U" de l'armature remplie de joint.Le joint, même sec ou polymérisé, a alors tendance à se décoller et à déborder à l'extérieur de la forme en "U". Cela entraîne des lésions dans l'étanchéité incompatibles avec les conditions de sécurité requises sur un bateau et un certain "bombé" du vitrage plan à l'origine dans son cadre. FR-A-2 665 480 describes a frame capable of being subjected to relatively large pressure forces which it must resist. For this, it includes a frame using "U" profile elements. After placing the profiled elements around the planar element, a seal is introduced in liquid or pasty form between the reinforcement and the planar element. The joint fills all existing spaces. After drying or polymerization, the joint ensures the bonding and sealing of the reinforcement with the flat element. The relative elasticity of the joint is capable of absorbing small differences in expansion between the reinforcement and the planar element. However, in the event of a high temperature and / or a large surface area for the planar element, the difference in expansion is so great that the planar element acts as a piston in the "U" shape of the reinforcement filled with joint.The joint, even dry or polymerized, then tends to peel off and overflow outside the "U" shape. This results in damage to the sealing incompatible with the safety conditions required on a boat and a certain "bulge" of the plane glass originally in its frame.

Il existe un autre type d'assemblage utilisant des éléments profilés en forme de U sur lesquels est rapporté un joint profilé en caoutchouc ou équivalent, tapissant la forme en "U" et présentant dans ses faces latérales des saillies longitudinales dirigées vers l'intérieur de la forme en "U". Le vitrage ou panneau ou équivalent est entré à force dans le profilé à joint et est bloqué par le retroussement des saillies longitudinales. Il subsiste alors un vide entre le fond du profilé et le bord du vitrage ou panneau ou équivalent.Un tel dispositif compensateur de dilatation, s'il est efficace pour des vitrages ou panneaux ou équivalents dont l'épaisseur est sensiblement constante, par exemple verre, présente des sensiblement constante, par exemple verre, présente des lacunes pour l'utilisation du polyméthacrylate ou les tolérances dûtes à la fabrication et autorisées par les normes, peuvent être de + 10%. De ce fait, l'engagement d'un panneau de polyméthacrylate, par exemple de 15mm + 1,5mm d'épaisseur, dans un profilé avec son joint prévu pour un panneau de 15mm d'épaisseur ne sera sûrement pas étanche aux endroits éventuels où l'épaisseur du panneau de polyméthacrylate est de 13,5mm.En outre, si l'assemblage comporte des parties cintrées notamment avec un rayon très court, l'utilisation d'un joint caoutchouc profilé dans les cintrages n'est pas efficace en ce qui concerne l'étanchéité puisque un tel joint ne peut pas suivre le cintrage. There is another type of assembly using U-shaped profiled elements to which a profiled rubber or equivalent seal is attached, lining the "U" shape and having in its lateral faces longitudinal projections directed towards the inside of the "U" shape. The glazing or panel or equivalent is forced into the joint profile and is blocked by the rolling up of the longitudinal projections. There then remains a void between the bottom of the profile and the edge of the glazing or panel or the like. Such an expansion compensating device, if it is effective for glazing or panels or the like, the thickness of which is substantially constant, for example glass , presents substantially constant, for example glass, has gaps for the use of polymethacrylate or the tolerances due to manufacturing and authorized by the standards, can be + 10%. Therefore, the engagement of a polymethacrylate panel, for example 15mm + 1.5mm thick, in a profile with its joint provided for a panel 15mm thick will surely not be waterproof in possible places where the thickness of the polymethacrylate panel is 13.5mm. In addition, if the assembly comprises curved parts in particular with a very short radius, the use of a profiled rubber seal in the bends is not effective in this concerning sealing since such a joint cannot follow the bending.

Le but de la présente invention est donc un assemblage d'un encadrement et de vitrage permettant d'avoir un assemblage insensible aux différences de dilatations tout en restant parfaitement étache et cela quelque soit le matériau. The object of the present invention is therefore an assembly of a frame and glazing making it possible to have an assembly insensitive to the differences in expansion while remaining perfectly waterproof and that whatever the material.

A cet effet, l'invention concerne un assemblage comportant une armature, un élément plan de coefficient de dilatation lambda 2 et deux joints de flanc, l'armature portant l'élément plan étant constituée avec des éléments de profilé de coefficient de dilatation lambda 1, inférieur à lambda 2, présentant une surface intérieure longitudinale en forme de "U" de largeur sensiblement supérieure à l'épaisseur de l'élément plan, ladite surface intérieure comprenant un fond et deux parois latérales longitudinales planes ou non et sensiblement parallèles ou non l'une à l'autre. Selon l'invention, un espace est ménagé entre l'élément plan et le fond de la surface intérieure et, les joints de flancs forment deux boudins élastiques autorisent un allongement supplémentaire de l'élément plan du à la différence de dilatation entre l'élément plan et l'armature. To this end, the invention relates to an assembly comprising a frame, a flat element of coefficient of expansion lambda 2 and two side seals, the frame carrying the planar element being constituted with profile elements of coefficient of expansion lambda 1 , less than lambda 2, having a longitudinal U-shaped inner surface of width substantially greater than the thickness of the planar element, said interior surface comprising a bottom and two longitudinal side walls, flat or not and substantially parallel or not to each other. According to the invention, a space is provided between the planar element and the bottom of the interior surface and, the side seals form two elastic tubes allow an additional elongation of the planar element due to the difference in expansion between the element. plan and frame.

L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle d'un encadrement selon l'invention
- la figure 2 est une première variante de réalisation d'un encadrement selon l'invention ;
- la figure 3 est une deuxième variante de réalisation d'un encadrement selon l'invention ;
- la figure 4 est une vue schématique d'un coin d'encadrement selon l'invention.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic partial sectional view of a frame according to the invention
- Figure 2 is a first alternative embodiment of a frame according to the invention;
- Figure 3 is a second alternative embodiment of a frame according to the invention;
- Figure 4 is a schematic view of a framing corner according to the invention.

En référence maintenant à la figure 1, l'assemblage 1 comporte une armature 2, un élément plan 3 de coefficient de dilatation lambda 2 supérieur à lambda 1 et deux joints de flanc 4a, 4b. L'armature 2 est constituée par des éléments de profilé 5 placés tout autour de l'élément plan 3. L'élément de profilé 5 comporte une surface intérieure longitudinale 6 en forme de "U", de largeur sensiblement supérieure à l'épaisseur de l'élément plan 3. Cette surface 6 est constituée d'un fond 7 et de deux parois latérales longitudinales 8a, 8b planes et sensiblement parallèles l'une à l'autre. Referring now to FIG. 1, the assembly 1 comprises a frame 2, a plane element 3 with a lambda expansion coefficient 2 greater than lambda 1 and two side seals 4a, 4b. The frame 2 consists of profile elements 5 placed all around the planar element 3. The profile element 5 has a longitudinal internal surface 6 in the shape of a "U", of width substantially greater than the thickness of the flat element 3. This surface 6 consists of a bottom 7 and two longitudinal side walls 8a, 8b which are flat and substantially parallel to one another.

Dans une première variante de réalisation de l'invention représentée figure 2, chaque extrémité libre des parois 8a, 8b est pourvue d'une gorge longitudinale 9a, 9b. In a first embodiment of the invention shown in Figure 2, each free end of the walls 8a, 8b is provided with a longitudinal groove 9a, 9b.

Dans une deuxième variante de réalisation de l'invention représentée figure 3, outre lesdites gorges 9a, 9b, les parois 8a, 8b de la surface 6 comportent deux épaulements 12a, 12b intermédiaires réduisant la largeur du fond 7. In a second alternative embodiment of the invention shown in FIG. 3, in addition to said grooves 9a, 9b, the walls 8a, 8b of the surface 6 have two intermediate shoulders 12a, 12b reducing the width of the bottom 7.

Selon une caractéristique importante de l'invention, les éléments de profilé 5 sont placés autour de l'élément plan 3 de telle sorte qu'ils ménagent un espace 11 entre l'élément plan 3 et le fond 7 de la surface 6. L'espace 11 est prédéterminé en fonction des dimensions de l'élément plan 3 et du différentiel de dilatation existant entre les différents matériaux constituant l'encadrement 1. L'impératif est que, pour les températures maximales prévues, le surplus d'allongement de l'élément plan 3 n'entraîne aucun contact dur, générateur de contrainte de déformation, entre l'élément plan 3 et le fond 7 de la surface 6. According to an important characteristic of the invention, the profile elements 5 are placed around the planar element 3 so that they provide a space 11 between the planar element 3 and the bottom 7 of the surface 6. The space 11 is predetermined as a function of the dimensions of the planar element 3 and of the expansion differential existing between the different materials constituting the frame 1. The imperative is that, for the maximum temperatures provided, the excess elongation of the planar element 3 does not cause any hard contact, generator of deformation stress, between the planar element 3 and the bottom 7 of the surface 6.

Dans la deuxième variante de réalisation, la hauteur de l'espace 11 peut correspondre sensiblement à l'emplacement des épaulements 12a, 12b de telle manière que la hauteur entre le fond 7 et les épaulements 12a, 12b soit légèrement supérieure à celle de l'espace 11. In the second alternative embodiment, the height of the space 11 may correspond substantially to the location of the shoulders 12a, 12b so that the height between the bottom 7 and the shoulders 12a, 12b is slightly greater than that of the space 11.

Les joints de flanc 4a, 4b sont introduits sous forme pâteuse par l'extérieur le long des extrémités libres des parois latérales 8a, 8b à l'aide d'une canule adaptée permettant d'injecter les joints sur une profondeur idéale. The side seals 4a, 4b are introduced in pasty form from the outside along the free ends of the side walls 8a, 8b using a suitable cannula making it possible to inject the seals to an ideal depth.

Après séchage ou polymérisation des joints de flanc 4a, 4b, on obtient deux boudins élastiques 4a, 4b indépendants, collés de part et d'autre de l'élément plan 3 et sur les parois latérales 8a, 8b de telle manière que les boudins élastiques 4a, 4b, collés assurent l'étanchéité de la liaison élément plan 3/armature 2 tout en autorisant avec l'espace 11 prédéterminé l'allongement supplémentaire de l'élément plan 3 relatif à la différence de dilatation entre l'élément plan 3 et l'armature 2 et cela même si l'épaisseur de l'élément plan a des variations importantes. After drying or polymerization of the side seals 4a, 4b, two independent elastic tubes 4a, 4b are obtained, bonded on either side of the planar element 3 and on the side walls 8a, 8b so that the elastic tubes 4a, 4b, bonded seal the connection between planar element 3 and armature 2 while allowing with the predetermined space 11 the additional elongation of the planar element 3 relating to the difference in expansion between the planar element 3 and the frame 2 and this even if the thickness of the planar element has significant variations.

Dans les variantes de réalisation, les joints s'étendent jusque dans les gorges 9a, 9b, permettant une meilleure étanchéité et une plus grande souplesse des boudins 4a, 4b. In the alternative embodiments, the seals extend into the grooves 9a, 9b, allowing better sealing and greater flexibility of the tubes 4a, 4b.

Dans la deuxième variante de réalisation, les épaulements 12a, 12b, permettent de positionner l'élément plan dans la surface en forme de U de telle manière que les espaces d'introduction des joints soient bien équivalents d'un côté et de l'autre de l'élément plan sans avoir à utiliser des cales pour la réalisation de l'encadrement. In the second alternative embodiment, the shoulders 12a, 12b allow the flat element to be positioned in the U-shaped surface in such a way that the spaces for the introduction of the seals are well equivalent on one side and the other. of the planar element without having to use shims for carrying out the framing.

Dans la forme de réalisation décrite, l'assemblage des différents éléments de profilé s'effectue d'une part grâce à une colle de type "araldite" et d'autre part grâce à une équerre 13 introduite et collée dans une rainure principale 14 de l'élément profilé 5. In the embodiment described, the various profile elements are assembled on the one hand using an "araldite" type glue and on the other hand using a bracket 13 introduced and glued in a main groove 14 of the profiled element 5.

L'assemblage de deux éléments de profilé 5 définit un coin 15 (figure 4) dont l'étanchéité est assurée par l'introduction d'une quantité limitée de joint liquide 18 polymérisable par un trou 16 réalisé sur la ligne d'assemblage 17 mettant en communication l'extérieur et la surface intérieure 6. La quantité doit être suffisante pour étanchéifier le coin 15 tout en laissant au joint un espace d'expansion dans la surface intérieure. Cette expansion est nécessaire au cours des dilatations. The assembly of two profile elements 5 defines a corner 15 (FIG. 4) whose sealing is ensured by the introduction of a limited quantity of liquid seal 18 which can be polymerized by a hole 16 made on the assembly line 17 putting in communication with the exterior and the interior surface 6. The quantity must be sufficient to seal the corner 15 while leaving the joint an expansion space in the interior surface. This expansion is necessary during the expansions.

L'élément de profilé est préférentiellement réalisé en alliage d'aluminium, l'élément plan en polyméthacrylate de méthyle. Les joints de flanc et le joint de coin sont préférentiellement des joints de silicone pâteux polymérisable ou solidifiable à l'air humide. The profile element is preferably made of aluminum alloy, the flat element of polymethyl methacrylate. The side seals and the corner seal are preferably seals of pasty silicone which can be polymerized or solidifiable by moist air.

Bien que seuls quelques modes de réalisation préférés de l'invention aient été décrits, il est évident que toute modification apportée par l'homme du métier dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. De plus, les adaptations de la partie externe de l'élément profilé 5 à des applications d'encadrement coulissant ou pivotant sont considérées comme connues de l'homme du métier et n'ont pas été détaillées dans cette présente description. Although only a few preferred embodiments of the invention have been described, it is obvious that any modification made by a person skilled in the art in the same spirit would not depart from the scope of the present invention. In addition, the adaptations of the external part of the profiled element 5 to sliding or pivoting framing applications are considered to be known to those skilled in the art and have not been detailed in this description.

Claims

1. Assembly (1) comprising a frame (2), a planar element (3) of lambda expansion coefficient 2 and two side seals (4a, 4b), the frame (2) carrying the planar element (3) being formed with profile elements (5) with a coefficient of expansion lambda 1, less than lambda 2, having a longitudinal internal surface (6) in the shape of a "U" of width substantially greater than the thickness of the planar element ( 3), said inner surface (6) comprising a bottom (7) and two lateral walls (8a, 8b) longitudinal planar and substantially parallel to each other, characterized in that a space (11) is provided between the planar element (3) and the bottom (7) of the inner surface (6) and in that the side seals (4a, 4b) form two independent elastic flanges (4a, 4b) glued on either side of the planar element (3) and on the longitudinal side walls (8a, 8b) of the interior surface (6) so that the flanges (4a, 4b) glued elastics seal the connection between the planar element (3) and the armature (2), and in association with said space (11) allow an additional elongation of the planar element (3), due to the difference in expansion. between the planar element (3) and the frame (2).

2. Assembly according to claim 1, characterized in that each longitudinal side wall (8a, 8b) comprises a longitudinal groove (9a, 9b) of free end filled by the joints (4a, 4b).

3. Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that each lateral side wall (8a, 8b) has a longitudinal shoulder (12a, 12b) intermediate reducing the width of the bottom (7) substantially to the thickness of the element plane (3) over a height at least slightly greater than that of the space (11).

4. Assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the profile (5) is made of aluminum alloy and the planar element (3) of polymethyl methacrylate.

5. Assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the seals (4a, 4b) are silicone seals introduced in polymerizable or solidifiable paste form.

6. Assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the profile (5) comprises a longitudinal main groove (14) intended to ensure the fixing of several profile elements (5) with each other at using fixing brackets (13).

7. Assembly according to claim 6, characterized in that a hole (16) is drilled at each corner (15) of the assembly (1) connecting the exterior and the interior surface (6) and allowing the introduction of a limited quantity of polymerizable seal (18) to seal the connection of the two profiles (5) forming a corner (15).