FR2861764A1 - Dispositif a rupture de pont thermique comportant des moyens de reduction de la dilatation differentielle entre un corps exterieur et un corps interieur associe - Google Patents
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Abstract
Dispositif (1) destiné à la construction, comportant :- un corps extérieur (2),- un corps intérieur (3),- des moyens de liaison (4) entre lesdits corps extérieur et intérieur, permettant une rupture de pont thermique entre ces dits corps extérieur et intérieur, lesdits moyens de liaison entre lesdits corps extérieur et intérieur étant des moyens de liaison complète rigide, et ledit corps intérieur ou extérieur comprenant un matériau (8) différent de celui du corps extérieur ou intérieur respectivement, en vue de permettre une réduction de la dilatation différentielle entre les corps extérieur et intérieur.Application notamment aux profilés à rupture de pont thermique.
Description
Dispositif à rupture de pont thermique comportant des moyens de réduction
de la dilatation différentielle entre un corps extérieur et un corps intérieur associé La présente invention se rapporte au domaine de la construction, plus particulièrement aux dispositifs destinés à la construction, comportant un corps extérieur, un corps intérieur, des moyens de liaison entre lesdits corps extérieur et intérieur, permettant une rupture de pont thermique entre ces dits corps extérieur et intérieur.
On connaît de tels dispositifs appelés généralement profilés à rupture de pont thermique comportant des profilés extérieur et intérieur métallique conducteur en matériau à base d'aluminium. Un inconvénient de ceux-ci est que la différence de température entre les faces situées respectivement à l'intérieur et à l'extérieur d'une habitation équipée de profilés à rupture de pont thermique, engendre un cintrage dit thermique de ce profilé présentant alors une face convexe correspondant à la face la plus chaude, par exemple la face extérieure qui est au soleil, mais aussi la face intérieure en hiver. Cet inconvénient est très notable lors d'un fort ensoleillement sur un profilé extérieur de couleur sombre. La déformation du profilé engendrée par ce cintrage nuit au bon fonctionnement des menuiseries, notamment lors de l'association d'un ouvrant avec le dormant correspondant. Pour le présent mémoire, on appelle profilé ou corps extérieur, le profilé ou corps composant le profilé ou dispositif à rupture de pont thermique, en contact avec l'extérieur, et on appelle profilé ou corps intérieur le profilé ou corps du profilé ou dispositif à rupture de pont thermique en contact avec l'intérieur.
L'art antérieur enseigne quelques solutions à ce problème de cintrage. On connaît par exemple la solution consistant à introduire une liaison à un degré de liberté en translation suivant l'axe longitudinal entre les profilés extérieur et intérieur, située au niveau de l'organe permettant la rupture de pont thermique. Ainsi, les deux profilés extérieur et intérieur étant désolidarisés suivant l'axe longitudinal, ils peuvent se dilater indépendamment l'un de l'autre et n'entraînent plus de déformation d'ensemble du profilé. Un avantage de cette solution est de supprimer totalement le cintrage dit thermique, mais un inconvénient important est d'entraîner une forte diminution de la rigidité du profilé à rupture de pont thermique.
L'art antérieur enseigne une autre solution qui consiste, à partir du principe énoncé ci-dessus, à limiter le déplacement du profilé extérieur par rapport à l'autre ou inversement sous l'effet de la dilatation, en reliant les deux parties désolidarisées de l'organe permettant la rupture de pont thermique, par un voile déformable de faible épaisseur. Ainsi, tout en autorisant la dilatation d'un profilé indépendamment de l'autre, une certaine rigidité du profilé à rupture de pont thermique dans son ensemble a pu être retrouvée. Toutefois, une telle solution permet une diminution partielle seulement du cintrage thermique, alors que la rigidité du profilé à rupture de pont thermique reste plus faible que celle d'un profilé conventionnel de même type.
La présente invention propose de pallier ces inconvénients et d'apporter d'autres avantages. Plus précisément, elle concerne un dispositif destiné à la construction, comportant: - un corps extérieur, - un corps intérieur, - des moyens de liaison entre lesdits corps extérieur et intérieur, permettant une rupture de pont thermique entre ces dits corps extérieur et intérieur, caractérisé en ce que: - lesdits moyens de liaison entre lesdits corps extérieur et intérieur sont des moyens de liaison complète rigide, et en ce que - ledit corps intérieur ou extérieur comprend un matériau différent de celui du corps extérieur ou intérieur respectivement, en vue de permettre une réduction de la dilatation différentielle entre les corps extérieur et intérieur.
la combinaison de la liaison complète rigide assurée par des moyens à rupture de pont thermique entre les corps extérieur et intérieur d'une part, et de l'introduction d'un matériau entrant dans la constitution du corps extérieur ou intérieur, différent de celui du corps intérieur ou extérieur respectivement, permet d'utiliser les caractéristiques propres à deux matériaux différents au moins, pour réduire dans des conditions suffisantes la dilatation différentielle entre les corps extérieur et intérieur sans pour autant diminuer la rigidité du dispositif. Par dilatation différentielle, on entend la différence de dilatation longitudinale entre le corps extérieur et le corps intérieur, et ce quelle qu'en soit l'origine.
Selon une caractéristique avantageuse, - ledit corps extérieur comprend un profilé extérieur possédant un premier module d'élasticité et un premier coefficient de dilatation, - ledit corps intérieur comprend un profilé intérieur possédant un deuxième module 25 d'élasticité et un deuxième coefficient de dilatation, et - ledit dispositif comprend des moyens de renfort associés par une liaison rigide à l'un desdits profilés extérieur ou intérieur, lesdits moyens de renfort possédant un troisième module d'élasticité et un troisième coefficient de dilatation respectivement différents desdits premier et deuxième modules d'élasticité, et desdits premier et deuxième coefficients de dilatation.
L'association des moyens de renfort à l'un des profilés extérieur ou intérieur permet d'assurer la possibilité d'un transfert spécifique des caractéristiques mécaniques du ou des matériaux entrant dans la constitution des moyens de renfort à celles du profilé intérieur ou extérieur associé en vue de diminuer l'effet de cintrage dû à la dilatation différentielle entre ces profilés. Ainsi, en associant un renfort possédant par exemple un module d'élasticité plus élevé que celui du profilé sur lequel il est associé, il sera possible de contraindre ce dernier à suivre les déformations du renfort. Ainsi, en associant un renfort possédant de surcroît un coefficient de dilatation moins élevé que celui du profilé sur lequel il est associé, on pourra contraindre ce dernier à se dilater conformément à la dilatation du renfort. Ainsi, le moyen de renfort permet plus généralement d'assujettir de manière sélective le profilé auquel il est associé à certaines au moins de ses propres déformations. Selon les caractéristiques mécaniques visées, les moyens de renfort peuvent empêcher ou tout au moins réduire de manière significative et suffisante la dilatation d'un des profilés par rapport à l'autre du dispositif à rupture de pont thermique. Par coefficient de dilatation, on entend coefficient de dilatation longitudinale.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits premier et deuxième modules d'élasticité sont égaux ou sensiblement égaux, et lesdits premier et deuxième coefficients de dilatation sont égaux ou sensiblement égaux.
Selon cette caractéristique, les profilés extérieur et intérieur d'un profilé à rupture de pont thermique sont constitués d'un matériau possédant les mêmes coefficients de dilatation et module d'élasticité, ce qui est en règle générale le cas des profilés à rupture de pont thermique conventionnels.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens de renfort sont associés au profilé extérieur, et ledit troisième module d'élasticité est supérieur au dit premier module d'élasticité, et ledit troisième coefficient de dilatation est inférieur au dit premier coefficient de dilatation.
Ainsi, le profilé extérieur pourra être contraint et limité dans sa dilatation par le renfort associé qui possède un module d'élasticité plus élevé, et qui possède un coefficient de dilatation moins élevé que celui du profilé, permettant ainsi une réduction de la dilatation de ce dernier et par voie de conséquence une réduction du cintrage.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ledit troisième module d'élasticité est au moins deux fois plus grand que ledit premier module d'élasticité, et ledit troisième coefficient de dilatation est au moins deux fois plus petit que ledit premier coefficient de dilatation.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens de renfort adoptent la forme d'un plat.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits premier et deuxième profilés sont réalisés dans un matériau comprenant de l'aluminium, et lesdits moyens de renfort sont réalisés dans un matériau comprenant de l'acier.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite liaison rigide permettant d'associer lesdits moyens de renfort à l'un desdits profilé extérieur ou intérieur, est une liaison rigide complète.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le dispositif selon l'invention comprend des moyens de protection desdits moyens de renfort, visant à dissimuler et/ou protéger ces derniers.
Selon une caractéristique avantageuse, lesdits moyens de protection sont fixés de manière rigide sur les moyens de renfort ou sur l'un desdits profilés extérieur ou intérieur, par une liaison élastique démontable.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'exemples de modes de réalisation d'un dispositif selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre illustratif non limitatif.
La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un premier exemple de mode de réalisation d'un dispositif destiné à la construction selon l'invention.
La figure 2 représente une vue partielle en perspective de l'exemple de la figure 1.
La figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un deuxième exemple de mode de réalisation d'un dispositif destiné à la construction selon l'invention.
Le dispositif 1 représenté sur les figures 1 et 2 est plus particulièrement destiné à la construction, et notamment à la réalisation d'une menuiserie métallique, par exemple destinée à être utilisée pour un ouvrant d'une fenêtre de type à châssis coulissant. Le dispositif 1 comprend: - un corps extérieur 2, - un corps intérieur 3, - des moyens de liaison 4 complète rigide entre les corps extérieur 2 et intérieur 3, permettant une rupture de pont thermique entre ces derniers.
Le corps extérieur 2 comprend avantageusement un matériau 8 différent de celui du corps intérieur 3 en vue de permettre une réduction de la dilatation différentielle entre 15 les corps extérieur et intérieur.
Le corps extérieur 2 comprend avantageusement un profilé extérieur 5 possédant un premier module d'élasticité et un premier coefficient de dilatation, et le corps intérieur 3 comprend avantageusement un profilé intérieur 6 possédant un deuxième module d'élasticité et un deuxième coefficient de dilatation. Le dispositif 1 comprend avantageusement des moyens de renfort 7 associés par une liaison rigide, comme expliqué ciaprès, au profilé extérieur 5, les moyens de renfort 7 possédant un troisième module d'élasticité et un troisième coefficient de dilatation respectivement différents des modules d'élasticité des profilés extérieur 5 et intérieur 6, et des coefficients de dilatation de ces derniers. Les moyens de renfort sont constitués du matériau 8.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, les premier et deuxième modules d'élasticité sont égaux, et les premier et deuxième coefficients de dilatation sont égaux, les matériaux constitutifs respectivement des profilés extérieur et intérieur étant par exemple identiques. Il y a lieu de noter en outre que les profilés extérieur 5 et intérieur 6 sont, dans l'application représentée, identiques et de type connus et eux-mêmes. Les profilés extérieur et intérieur pourraient adopter des sections de formes différentes, en fonction de l'application envisagée, notamment ouvrant, dormant, ou autres.
Les moyens de liaison 4 complète rigide entre les corps extérieur 2 et intérieur 3, permettant une rupture de pont thermique entre ces derniers, comportent deux barrettes identiques 9 réalisées dans un matériau isolant connu, et associant de manière connue les profilés extérieur 5 et intérieur 6 par sertissage. Il y a lieu de noter que les barrettes 9 pourraient bien entendu être de forme différente entre elles et être présentes en nombre différent.
Le module d'élasticité des moyens de renfort 7 est supérieur au module d'élasticité du profilé extérieur 5, de préférence au moins deux fois plus grand que ledit premier module d'élasticité, et le coefficient de dilatation des moyens de renfort 7 est inférieur au coefficient de dilatation du profilé extérieur 5, de préférence au moins deux fois plus petit que ledit premier coefficient de dilatation.
Le matériau constitutif des profilés extérieur et intérieur est typiquement un matériau métallique en alliage léger à base d'aluminium, et les moyens de renfort 7 sont avantageusement constitués d'un ou plusieurs profilés plats en acier. Concernant les moyens de renfort 7, tout matériau répondant aux caractéristiques de module d'élasticité et de coefficient de dilatation énoncées plus haut peut convenir.
Les moyens de renfort 7 sont avantageusement fixés rigidement et de manière complète, au moins en partie haute et en partie basse du profilé extérieur 5, comme représenté partiellement sur la figure 2, par exemple aux moyens de vis ou de rivets 10.
La fixation des moyens de renfort de manière rigide et complète uniquement en partie basse et haute du dispositif 1 autorise le plat 7 à s'éloigner du profilé extérieur 5, si l'on souhaite que le profilé à base d'aluminium 5 puisse se rétracter sans être empêcher par le renfort qui adopte alors sous l'effet de la rétraction du profilé une déformation par flambage. D'autres moyens sont possibles pour obtenir le même effet, par exemple une liaison rigide du renfort et du profilé extérieur comportant un degré de liberté en translation, réalisée sous la forme d'une lumière longitudinale agencée avec le rivet ou la vis de liaison de sorte qu'une extrémité de la lumière vienne en butée sur la vis dans le sens de la dilatation du profilé assujettissant ainsi cette dernière à celle du renfort, et de sorte que l'autre extrémité de la lumière ne vienne pas en butée sur le rivet ou la vis de liaison dans le sens la rétraction du profilé libérant ainsi cette rétraction de celle du renfort.
Si l'on souhaite que le renfort 7 et le profilé 5 se rétractent conjointement avec le renfort, il y a lieu de fixer rigidement et complètement ce dernier sur la hauteur du profilé en sorte d'éviter que le renfort puisse s'écarter dudit profilé.
Le renfort 7 est de préférence positionné contre la face extérieure 12 du profilé extérieur 5, et le long de celle-ci, le renfort 7 adoptant de préférence une longueur sensiblement égale à celle du profilé sur lequel il est monté, ou de manière alternative le renfort peut être réalisé en au moins deux parties distinctes totalisant une longueur sensiblement égale à celle du profilé sur lequel il est monté, de manière à libérer un accès à un éventuel dispositif de fermeture. Une face 13 frontale du renfort 7 en forme de plat est en contact avec la face extérieure 12 du profilé extérieur 5, la face frontale opposée 14 du renfort 7 étant en vis à vis avec l'atmosphère. Le renfort peut comprendre tout traitement de surface approprié, partiellement ou sur toute sa surface en vue de résister aux agressions atmosphériques, par exemple un traitement thermique, peinture, ou autre. Le matériau du renfort 7 sera choisi en fonction du module d'élasticité désiré et du coefficient de dilatation recherché ; par exemple dans le cas de l'acier, ce matériau pourra subir tout traitement thermique ou autre en vue de modifier son module d'élasticité et/ou son coefficient de dilatation en fonction des valeurs souhaitées à atteindre, notamment par rapport à une application particulière ou un climat particulier. Le renfort 7 pourra en outre adopter diverses formes de section transversales, notamment une forme dont l'inertie est supérieure à celle du plat de l'exemple représenté sur les figures en vue de contribuer à la rigidité du profilé extérieur dans le but d'ajouter une opposition supplémentaire à la déformation de cintrage par la résistance à la flexion du moyen de renfort. Un profil en U (non représenté) pourrait par exemple être envisagé, dont la face extérieure de la base du U serait en contact avec la face extérieure 12 du profilé extérieur 5. Dans le cas où le renfort 7 est utilisé de manière additionnelle pour accroître significativement la résistance à la flexion du profilé extérieur grâce à une section transversale du renfort présentant une inertie élevée, il est préférable que le renfort soit fixé sur le profilé extérieur par des points de fixation régulièrement répartis sur toute la longueur du profilé.
Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 comprend avantageusement des moyens de protection 11 des moyens de renfort 7, visant à dissimuler et/ou protéger ces derniers. De préférence, les moyens de protection adoptent la forme d'un capot 11 fixé de manière rigide sur les moyens de renfort 7, comme représenté sur les figures 1 et 2, ou sur le profilé extérieur 5 comme représenté sur la figure 3, par une liaison élastique démontable, afin de faciliter le montage du moyen de protection 11 par simple pression de celui-ci sur le moyen de renfort ou sur le profilé extérieur.
Comme représenté sur la figure 1, afin de permettre une fixation rapide du capot protecteur 11, le renfort 7 peut avantageusement posséder des faces latérales 15, 16 inclinées de sorte qu' elles forment respectivement avec la face extérieure 12 du profilé extérieur 5 un angle aigu d'une valeur comprise entre 0 et 90 , de préférence de l'ordre de 45 , comme représenté sur la figure 1. Ainsi, les faces latérales du renfort 7 peuvent avantageusement être utilisées pour servir de moyens d'accrochage du capot 11 par clipage, grâce à deux pattes 17, 18 élastiques appropriées saillant à partir de la face intérieure 19 de celui-ci, comme représenté sur la figure 1, le clipage étant effectué tout au long du renfort ou partiellement sur la longueur de celui-ci dans ce dernier cas de manière obligatoire si le renfort peut s'écarter de la face du profilé. Le capot 11 peut être obtenu au moyen d'un profilé à base d'aluminium ou en polymère.
Sur la figure 3, par rapport à l'exemple des figures 1 et 2, seul le moyen de protection 11 change de forme, ainsi que le profilé extérieur 5, en vue de permettre une fixation directe du capot protecteur 1l sur le profilé extérieur 5, par une liaison élastique démontable, comme représenté sur la figure. Sur la figure 3, les éléments assurant des fonctions identiques à celles des éléments des figures 1 et 2, ont été référencés avec les mêmes références, respectivement.
Il y a lieu de noter que les exemples représentés sur les figures 1 à 3 ne sont que deux exemples de mode de réalisation de l'invention parmi d'autres.
Il est par exemple envisageable, en restant dans l'esprit de l'invention, de proposer un dispositif destiné à la construction (non représenté), comportant un profilé extérieur, un profilé intérieur, des moyens de liaison complète rigide entre les profilés extérieur et intérieur permettant une rupture de pont thermique entre ces derniers, le profilé extérieur étant réalisé dans un matériau différent de celui du profilé intérieur, en vue de permettre une réduction de la dilatation longitudinale différentielle entre les profilés extérieur et intérieur, notamment en cas d'exposition à l'ensoleillement prolongé du profilé extérieur.
Par exemple, le profilé extérieur pourrait être réalisé dans un matériau dont le coefficient de dilatation est inférieur au coefficient de dilatation du profilé extérieur.
Il est tout aussi envisageable dans le cadre de l'invention de proposer un dispositif destiné à la construction (non représenté), comportant un profilé extérieur et un profilé intérieur en matériau à base d'aluminium de module et de coefficient de dilatation respectivement identiques ou sensiblement identiques, des moyens de liaison complète rigide entre les profilés extérieur et intérieur permettant une rupture de pont thermique entre ces derniers, et des moyens de renforts associés par une liaison rigide au profilé intérieur, les moyens de renfort possédant un module d'élasticité supérieur au module d'élasticité du profilé intérieur, et un coefficient de dilatation inférieur au coefficient de dilatation du profilé intérieur, pour une application par exemple dans le cas de températures extérieures beaucoup plus basses que la température intérieure, dans le but de réduire le cintrage du dispositif présentant une convexité vers l'intérieur de l'habitation.
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Claims (10)
1. Dispositif (1) destiné à la construction, comportant: - un corps extérieur (2), - un corps intérieur (3), - des moyens de liaison(4) entre lesdits corps extérieur et intérieur, permettant une rupture de pont thermique entre ces dits corps extérieur et intérieur, caractérisé en ce que: - lesdits moyens de liaison entre lesdits corps extérieur et intérieur sont des moyens de liaison complète rigide, et en ce que - ledit corps intérieur ou extérieur comprend un matériau (8) différent de celui du corps extérieur ou intérieur respectivement, en vue de permettre une réduction de la dilatation différentielle entre les corps extérieur et intérieur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - ledit corps extérieur (2) comprend un profilé extérieur (5) possédant un premier module d'élasticité et un premier coefficient de dilatation, - ledit corps intérieur (3) comprend un profilé intérieur (6) possédant un deuxième module d'élasticité et un deuxième coefficient de dilatation, et en ce que: - ledit dispositif comprend des moyens de renfort (7) associés par une liaison rigide à l'un desdits profilés extérieur ou intérieur, lesdits moyens de renfort possédant un troisième module d'élasticité et un troisième coefficient de dilatation respectivement différents desdits premier et deuxième modules d'élasticité, et desdits premier et deuxième coefficients de dilatation.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième modules d'élasticité sont égaux ou sensiblement égaux, et en ce que lesdits premier et deuxième coefficients de dilatation sont égaux ou sensiblement égaux.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de renfort (7) sont associés au profilé extérieur (5), et en ce que ledit troisième module d'élasticité est supérieur au dit premier module d'élasticité, et ledit troisième coefficient de dilatation est inférieur au dit premier coefficient de dilatation.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit troisième module d'élasticité est au moins deux fois plus grand que ledit premier module d'élasticité, et ledit troisième coefficient de dilatation est au moins deux fois plus petit que ledit premier coefficient de dilatation.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de renfort (7) adoptent la forme d'un plat.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que lesdits premier (5) et deuxième (6) profilés sont réalisés dans un matériau comprenant de l'aluminium, et en ce que lesdits moyens de renfort (7) sont réalisés dans un matériau comprenant de l'acier.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ladite liaison rigide permettant d'associer lesdits moyens de renfort (7) à l'un desdits profilé extérieur(5) ou intérieur (6) , est une liaison rigide complète.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce 05 qu'il comprend des moyens de protection (11) desdits moyens de renfort (7), visant à dissimuler et/ou protéger ces derniers.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de protection (11) sont fixés de manière rigide sur les moyens de renfort (7) ou sur l'un desdits profilés extérieur ou intérieur, par une liaison élastique démontable.
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