FR3084391A1 - Vitrage isolant, espaceur pour la realisation d'un cadre espaceur de vitrage isolant et procede de remplissage d'un vitrage isolant avec du gaz isolant - Google Patents
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Abstract
Le vitrage isolant comprend un cadre espaceur (10), au moins une feuille de verre interne (2), et deux feuilles de verre externes (3, 4). Le bord de la feuille de verre interne (2) est reçu dans une rainure périphérique (11) du cadre espaceur. Le cadre espaceur (10) est solidarisé de manière étanche entre les deux feuilles de verre externes (3, 4). - Une cavité respective (5 ;6) est formée à chaque fois entre deux feuilles de verre adjacentes. Au moins un orifice de passage de gaz (25) traverse le cadre espaceur (10) depuis son côté opposé au fond de la rainure périphérique (11) et débouche dans le fond de la rainure périphérique (11). La localisation de l'orifice (25) évite que celui ne soit visible par l'utilisateur final.
Description
VITRAGE ISOLANT, ESPACEUR POUR LA REALISATION D’UN CADRE ESPACEUR DE VITRAGE ISOLANT ET PROCEDE DE REMPLISSAGE D’UN VITRAGE ISOLANT AVEC DU GAZ ISOLANT
La présente invention concerne un vitrage isolant ou un sous-ensemble de vitrage isolant, comprenant au moins trois feuilles de verre et un cadre espaceur. Elle concerne aussi un espaceur pour la réalisation d’un cadre espaceur d’un tel vitrage isolant ou sousensemble de vitrage isolant. Elle concerne encore un procédé de remplissage d’un tel vitrage isolant ou sous-ensemble de vitrage isolant avec du gaz isolant.
Il est connu, par exemple de WO2017/115061 Al, de réaliser un vitrage isolant à trois feuilles de verre en assemblant d’abord un cadre espaceur autour du bord d’une première feuille de verre qui est placé dans une rainure périphérique ménagée du côté intérieur du cadre espaceur, une garniture étant placée dans la rainure en interposition entre la rainure et le bord de cette feuille de verre. Ensuite, deux autres feuilles de verre sont disposées et solidarisées de part et d’autre du cadre espaceur à l'aide de cordons d'étanchéité. Enfin, une barrière extérieure de scellement est appliquée sur tout le pourtour extérieur du cadre espaceur entre ces deux feuilles de verre, de manière à assurer le maintien des feuilles de verre entre elles et sur le cadre espaceur. Le cadre espaceur comporte deux parties tubulaires contenant un matériau dessicant afin d'assurer une déshydratation des deux cavités formées entre la première feuille de verre et chacune les deux autres feuilles de verre. Le cadre espaceur est classiquement fabriqué soit par pliages successifs d'un profilé droit en matériau ductile tel que l'aluminium, soit par assemblage angulaire à leurs extrémités de quatre profilés droits, de manière à obtenir un cadre rectangulaire.
Par ailleurs, les deux cavités formées entre la première feuille de verre et chacune des deux autres feuilles de verre sont remplies d’un gaz isolant venant se substituer à l’air. Le remplissage de chaque cavité se fait classiquement à travers un orifice respectif réalisé par perçage à travers les parois opposées de la partie tubulaire correspondante du cadre espaceur. L’opération de remplissage est réalisée avant application de la barrière extérieur de scellement.
Le remplissage de gaz isolant est généralement réalisé avec une buse ou une seringue insérée dans l’orifice et traversant la partie tubulaire de manière à déboucher dans la cavité concernée. Un tronçon de la partie tubulaire où est ménagé l’orifice est dépourvu de matériau dessicant grâce à un bouchon inséré dans la partie tubulaire. Un deuxième orifice similaire, réalisé à un autre endroit de la partie tubulaire, permet l’évacuation de l’air hors de la cavité au fur et à mesure du remplissage par le gaz isolant. Après remplissage d’une cavité avec le gaz isolant, la buse ou seringue est retirée et les
24FR-180727-Demande de brevet orifices sont obturés en y scellant des bouchons. En variante, l’orifice est pourvu d’un obturateur formant une valve de remplissage en gaz.
Du côté intérieur au cadre espaceur, ces orifices restent visibles de l’utilisateur final malgré le fait pour ces bouchons ou obturateurs d’être sensiblement plats et de couleur identique au cadre espaceur, ce qui a pour inconvénient de préjudicier à l’esthétique final du vitrage.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient.
A cette fin, la présente invention propose un vitrage isolant ou sous-ensemble de vitrage isolant, comprenant un cadre espaceur, au moins une feuille de verre interne, et deux feuilles de verre externes. Le cadre espaceur comprend au moins une rainure périphérique sur la face du cadre espaceur qui est orientée vers l’intérieur du vitrage isolant, le bord de la feuille de verre interne étant reçu dans la rainure périphérique du cadre espaceur. Le cadre espaceur est solidarisé de manière étanche entre les deux feuilles de verre externes. Une cavité respective est formée à chaque fois entre deux feuilles de verre adjacentes. Et au moins un orifice de passage de gaz traverse le cadre espaceur depuis son côté opposé au fond de la rainure périphérique et débouche dans le fond de la rainure périphérique.
Le fait que l’orifice de passage de gaz débouche dans le fond de la rainure périphérique le rend non visible par un utilisateur final puisque le fond de la rainure est en retrait par rapport aux surfaces adjacentes du cadre espaceur entre les feuilles de verre. Le remplissage des cavités du vitrage isolant avec du gaz, ou inversement l’évacuation de l’air présent dans les cavités par un tel orifice, est possible malgré la présence du bord de la première feuille de verre dans la rainure. En effet, il a été observé qu’en pratique le gaz a la possibilité de contourner le bord périphérique de la première feuille de verre et passer le long de ses deux faces principales jusqu’à aboutir dans les deux cavités du vitrage ou inversement.
Suivant des modes de réalisation préférés, le vitrage isolant ou sous-ensemble de vitrage isolant selon l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le cadre espaceur est rigide, une garniture est agencée dans la rainure périphérique de manière à être interposée entre le bord de la feuille de verre interne et la rainure périphérique, et l’orifice soit traverse également la garniture, soit débouche dans un tronçon de la rainure périphérique qui est libre de garniture ;
- le cadre espaceur comprend quatre espaceurs assemblés angulairement de manière à définir chacun un côté respectif du cadre espaceur ;
- le cadre espaceur comprend au moins deux orifices de passage de gaz chacun desquels traverse le cadre espaceur depuis son côté extérieur opposé au fond de la rainure périphérique et débouche dans le fond de la rainure périphérique, et dans lequel, pour au moins un agencement sensiblement vertical du vitrage isolant, l’un des orifices est situé en partie basse du cadre espaceur et l’autre orifice est situé en partie haute du cadre espaceur ;
- le cadre espaceur comprend une ou plusieurs parties tubulaires contenant un matériau dessicant, la ou les parties tubulaires présentant chacune au moins une ouverture traversante pour mettre le matériau dessicant en communication avec les cavités définies entre les feuilles de verres adjacentes ;
- le cadre espaceur comprend pour chaque cavité formée entre deux feuilles de verre adjacentes une partie tubulaire correspondante contenant un matériau dessicant et dont l’ouverture traversante met en communication le matériau dessicant avec la cavité concernée, les parties tubulaires étant disposées côte à côte en étant séparées entre elles par la rainure périphérique ou bien par l’une respective des rainures périphériques ;
- le ou les orifices de passage de gaz sont obturés ;
- chaque cavité entre deux feuilles de verre adjacentes contient un gaz isolant autre que l’air ;
- le vitrage isolant ou sous-ensemble de vitrage isolant comprend en outre une barrière extérieure de scellement sur le pourtour extérieur du cadre espaceur entre les feuilles de verre externes qui font saillies au-delà du cadre espaceur, pour maintenir la deuxième et la troisième feuille de verre entre elles et sur le cadre espaceur.
Selon un autre aspect, l’invention propose un espaceur pour la réalisation d’un cadre espaceur de vitrage isolant ou un sous-ensemble de vitrage isolant, comprenant un profilé ayant au moins une rainure destinée à recevoir le bord d’une feuille de verre interne du vitrage isolant, deux faces latérales opposées destinées à être solidarisées respectivement à la périphérie d’une feuille de verre externe correspondante du vitrage isolant, la rainure étant disposée entre les deux faces latérales et à distance de celles-ci, et au moins un orifice de passage de gaz. L’orifice traverse le profilé depuis le côté extérieur du profilé opposé au fond de la rainure et débouche dans le fond de la rainure.
Suivant des modes de réalisation préférés, l’espaceur selon l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le profilé est un profilé droit rigide ;
- l’espaceur comprend en outre une garniture agencée dans la rainure et l’orifice soit traverse également la garniture, soit débouche dans un tronçon de la rainure périphérique qui est libre de garniture ;
- le profilé comprend une ou plusieurs parties tubulaires prévues pour contenir un matériau dessicant ou contenant un matériau dessicant, la ou les parties tubulaires présentant chacune au moins une ouverture traversante pour mettre en communication le matériau dessicant avec le côté du profilé destiné à être orienté vers l’intérieur du vitrage isolant de manière qu’au moins une ouverture traversante soit située entre chacune des faces latérales et la rainure, ou bien entre chaque paire de rainures adjacentes et entre chacune des faces latérales et la rainure adjacente ;
- le nombre de parties tubulaires est au moins deux, les parties tubulaires étant disposées côte à côte en étant séparées entre elles par la rainure ou bien par l’une respective des rainures ;
Selon encore un autre aspect, l’invention propose un procédé de remplissage d’un vitrage isolant ou d’un sous-ensemble de vitrage isolant selon l’invention, le procédé comprenant une étape a) consistant à injecter un gaz isolant autre que l’air à travers l’au moins un orifice du vitrage isolant ou du sous-ensemble de vitrage isolant de manière que le gaz isolant contourne le bord de la feuille de verre interne reçu dans la rainure et remplisse les cavités adjacentes à la feuille de verre interne.
Le procédé peut comprendre après l’étape a), une étape b) consistant à boucher l’orifice de manière étanche. Par ailleurs, à l’étape a), l’injection de gaz peut avantageusement être réalisée par le biais d’un embout souple appliqué de manière étanche contre la paroi extérieure du cadre espaceur autour de l’orifice.
Dans le cadre de l'invention, on entend par « feuille de verre » tout type de substrat transparent adapté à sa fonction dans un vitrage isolant. Il peut s'agir d'une feuille en verre minéral, notamment un verre d'oxyde qui peut être un silicate, borate, sulfate, phosphate, ou autre. En variante, il peut s'agir d'une feuille en verre organique, par exemple en polycarbonate ou en polyméthacrylate de méthyle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence au dessin annexé.
La figure 1 représente schématiquement une vue locale en perspective au niveau d’une coupe à travers le bord d’un vitrage isolant à trois feuilles de verre selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 illustre une vue en perspective d’un espaceur servant à réaliser le cadre espaceur du vitrage isolant de la figure 1.
La figure 3 illustre schématiquement une coupe locale transversale à travers le bord du vitrage isolant de la figure 1, au niveau d’un orifice de passage de gaz.
La figure 4 illustre une coupe locale transversale à travers le bord du vitrage isolant de la figure 1, au niveau d’un orifice de passage de gaz, mais pour une variante de réalisation par rapport à la figure 3.
La figure 5 est une vue de dessus locale se rapportant à la variante de la figure 4.
La figure 6 illustre schématiquement le cadre espaceur réalisé à partir de quatre espaceurs.
La figure 7 illustre schématiquement le chemin de passage du gaz isolant lors de son injection dans les cavités du vitrage isolant de la figure 1.
Nous allons dans la suite décrire un mode de réalisation d’un vitrage isolant selon l’invention qui est référencé 1 dans les figures. Comme visible sur la figure 1, le vitrage isolant 1 comprend un cadre espaceur 10 et trois feuilles de verre 2, 3, 4.
Le cadre espaceur 10 comprend une rainure périphérique 11 sur la face intérieure du cadre espaceur 10, c’est-à-dire la face du cadre espaceur 10 qui est vers l’intérieur du vitrage isolant 1.
La rainure périphérique 11 est réalisée sur tout le pourtour intérieur du cadre espaceur 10. Le bord de la feuille de verre 2 est reçu sur tout son pourtour dans la rainure périphérique 11 du cadre espaceur 10. La feuille de verre 2 est dite feuille de verre interne car située à l’intérieur du vitrage isolant 1. Les feuilles de verre 3, 4 sont dites feuilles de verre externes car ce sont les deux feuilles de verre qui sont du côté extérieur du vitrage isolant 1.
Le cadre espaceur 10 est agencé entre les feuilles de verre 3, 4 de manière à former une première cavité 5 entre les feuilles de verre 2, 3 et une deuxième cavité 6 entre les feuilles de verre 2, 4.
La cadre espaceur 10 est de préférence rigide. Il est préférentiellement réalisé par assemblage de quatre espaceurs assemblés angulairement de manière à définir chacun un côté respectif du cadre espaceur 10 : cf. la figure 6 où les quatre espaceurs sont référencés 20 à 23.
La figure 2 illustre l’un des espaceurs, référencé 20, servant à la réalisation du cadre espaceur 10. L’espaceur 20 comprend un profilé, étant entendu qu’un profilé s’entend ici d’une pièce de volume droit, c'est-à-dire générée par des droites. Autrement dit, dans ce mode de réalisation, l’espaceur 20 est un espaceur rigide droit. L’espaceur 20 est destiné à être assemblé avec d'autres espaceurs analogues pour former le cadre espaceur 10.
Chaque extrémité du profilé de chacun des quatre espaceurs 20 à 23 est biseautée de manière que chaque espaceur soit apte à être assemblé angulairement avec un autre des espaceurs. Tout angle de biseau des extrémités des profilés est envisageable, notamment un angle de biseau de 45° correspondant à un assemblage en coupe d'onglet.
L’espaceur 20 comprend une rainure 11’. La rainure 11’ définit la rainure 11 pour le côté correspondant du cadre espaceur 10.
L’espaceur 20 comprend deux faces latérales opposées 21, 22 destinées à être solidarisées respectivement à la périphérie des feuilles de verre 3, 4. La rainure 11’ est disposée entre les deux faces latérales 21, 22 et à distance de celles-ci. Les deux faces latérales 21, 22 et la direction d’extension longitudinale de la rainure 11’ sont sensiblement parallèles entre elles.
La rainure 11’ a préférentiellement un fond plat et deux parois opposées. Les deux parois opposées peuvent être perpendiculaires au fond ou bien être inclinées l’une vers l’autre de manière que la rainure 11’ s’élargisse depuis son fond - comme illustré à la figure 3 - ou au contraire en direction de son fond.
L’espaceur 20 comprend de préférence deux parties tubulaires 12, 13. La partie tubulaire 12, respectivement 13, est agencée entre la rainure périphérique 11 et la face latérale du cadre espaceur 10 contre laquelle est solidarisée la feuille de verre 3, respectivement 4. Les deux parties tubulaires 12, 13 contiennent un matériau dessicant, référencé 70 sur la figure 3. Elles présentent chacune une ou plusieurs ouvertures traversantes 14 pour mettre le matériau dessicant 70 contenu dans chaque partie tubulaire 12, 13 en communication avec la cavité 5, 6 correspondante. En variante, le cadre espaceur 10 peut comporter une partie tubulaire contenant du matériau dessicant laquelle est commune aux deux cavités 5, 6. Les parties tubulaires 12, 13 peuvent être obturées dans leurs régions d’extrémités par des bouchons non visibles pour enfermer le matériau dessicant 70 dans les parties tubulaires 12, 13.
Le matériau dessicant 70 peut être tout matériau apte à assurer une déshydratation de la lame de gaz présente dans les cavités 5, 6 du vitrage isolant 1. Il peut notamment être choisi parmi du tamis moléculaire, du gel de silice, du CaCb, du Na2S04, du charbon actif, des zéolithes, et/ou un mélange de ceux-ci. De préférence, le matériau dessicant est du tamis moléculaire ou du gel de silice. La capacité d'absorption de ces matériaux dessicants est supérieure à 20% de leur poids. L'utilisation d'un matériau dessicant sous forme fluide, notamment sous forme de poudre ou sous forme granulaire, permet le remplissage du logement de chaque partie tubulaire 12, 13 par écoulement par gravité du matériau dessicant dans le logement formé par les parties tubulaires 12, 13.
Le profilé des espaceurs peut être constitué en métal et/ou en matériau polymère. Des exemples de matériaux métalliques adaptés pour le profilé d'espaceur sont l'aluminium et l'acier inoxydable. Des exemples de matériaux polymères adaptés pour le profilé d'espaceur sont le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le polypropylène (PP), le polystyrène, le polybutadiène, les polyesters, les polyuréthanes, le polyméthacrylate de méthyle, les polyacrylates, les polyamides, le polyéthylène téréphtalate (PET), le polybutylène téréphtalate (PBT), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), l'acrylonitrile styrène acrylate (ASA), le copolymère styrène-acrylonitrile (SAN). Toute combinaison ou mélange de ces matériaux est également envisageable, par exemple le profilé de l'espaceur peut être à base de polypropylène comportant une armature constituée par un feuillard en acier inoxydable. Lorsqu'il est à base de matériau polymère, le profilé de l'espaceur est avantageusement renforcé par des fibres, notamment des fibres de verre ou de carbone.
S’il est réalisé en polymère, le profilé des espaceurs peut être réalisé par extrusion. Le profilé obtenu après extrusion est ensuite coupé à la longueur souhaitée et avec le biseau souhaité.
Le profilé de chaque espaceur peut comporter un revêtement isolant thermique sur sa surface destinée à être dirigée vers l'extérieur du vitrage isolant. Il peut s'agir, notamment, d'un revêtement multicouche comprenant au moins une couche polymère, ainsi qu'une couche métallique ou une couche céramique. L'épaisseur de la ou chaque couche polymère est alors de préférence comprise entre 5 pm et 80 pm, tandis que l'épaisseur des couches métalliques et/ou des couches céramiques est comprise entre nm et 70pm. Ce revêtement isolant permet de réduire le transfert de chaleur à travers le profilé d'espaceur vers les cavités du vitrage isolant.
S’agissant d’un espaceur rigide, il est préférable qu’une garniture 50 soit agencée dans la rainure 11’ de manière à être interposée entre le bord de la feuille de verre 2 et la rainure 1Γ.
La garniture 50 sert à fixer la feuille de verre 2 dans la rainure périphérique 11 du cadre espaceur, tout en permettant de compenser d'éventuelles variations de dilatation thermique de la feuille de verre 2. Une fixation sans contrainte de la feuille de verre 2 dans la rainure périphérique 11 peut ainsi être obtenue. La réduction des contraintes appliquées sur la feuille de verre 2 rend aussi possible de diminuer l'épaisseur et le poids de la feuille de verre 2, par rapport à celles utilisées dans les vitrages isolants où la feuille de verre intermédiaire est fixée sur la périphérie de l'espaceur au lieu d'être reçue dans une rainure. La mise en place d'une garniture 50 dans la rainure 11 ’ peut également permettre d'adapter l'espaceur à différentes épaisseurs possibles de la feuille de verre 2.
est ainsi possible d'utiliser un même modèle d'espaceur pour fabriquer des vitrages isolants ayant des feuilles de verre d'épaisseurs différentes, sans nécessiter de produire des espaceurs avec une gamme de largeurs de rainure différentes, ce qui est avantageux en termes de coûts de production. La garniture 50 est de préférence configurée pour permettre un équilibrage par circulation de gaz entre les cavités 5, 6 du vitrage isolant
1.
La garniture 50 peut aussi jouer le rôle d'un amortisseur mécanique et acoustique, en particulier lors de l'insertion des bords de la feuille de verre 2 dans les rainures 11 ’ des espaceurs pour former le cadre espaceur 10 autour de la feuille de verre 2. La garniture 50 peut être fournie de manière continue selon la longueur de la rainure 11’ ou de manière discontinue.
La garniture 50 est préférentiellement à base de matériau polymère souple. Il peut s’agir d’un élastomère, notamment en caoutchouc éthylène- propylène-diène (EPDM).
La garniture 50 peut être obtenue monobloc avec le profilé de l'espaceur par coextrusion. En variante, lorsque le profilé de l'espaceur est en matériau polymère, l'ensemble comprenant le profilé d'espaceur et la garniture 50 positionnée dans la rainure 11’ peut être obtenu en une seule pièce par moulage par injection de deux matériaux polymères.
La garniture 50 peut aussi être réalisée dans un polymère de l’une des familles de polymères thermoplastiques suivantes : TP A, TPC, TPE, TPS, TPU ou TPV. Il peut s’agir avantageusement d’un TPU, et plus particulièrement de TPU-ARES, de TPUARET ou de TPU-AREE. Il peut aussi s’agir d’un TPU aliphatique. Pour ces polymères thermoplastiques, la réalisation et la mise en place de la garniture 50 dans la rainure 11 ’ peut être réalisée comme décrit dans W02018/050357.
Un orifice de passage de gaz 25 est réalisé à travers la paroi extérieure du profilé de l’espaceur 20, c’est-à-dire la paroi du profilé de l’espaceur 20 positionnée à l’extérieur du cadre espaceur 10 après assemblage. L’orifice 25 traverse la paroi extérieure du profilé et débouche dans le fond de la rainure 1Γ. Il peut être réalisé par perçage. Après assemblage des feuilles de verre 2, 3, 4 avec le cadre espaceur 10, l’orifice 25 sert au remplissage des cavités 5, 6 avec du gaz isolant ou bien à l’évacuation de l’air contenu dans les cavités 5, 6.
Comme cela est visible sur la figure 3, le diamètre ‘d’de l’orifice 25 est inférieur à la largeur ‘1’ du fond de la rainure 1Γ. La largeur ‘1’ du fond de la rainure 11’ est choisie en considération de l’épaisseur ou des épaisseurs différentes de la feuille de verre 2 à recevoir dans la rainure 1Γ. De ce point de vue, elle est de préférence comprise entre 1 et 5 mm. Le diamètre ‘d’de l’orifice 25 est adapté en conséquence. De ce fait, il est de préférence compris entre 0,8 et 4,8 mm..
L’orifice 25 traverse également la garniture 50 comme cela est le cas sur la figure
3. La garniture 50 et la paroi du profilé de l’espaceur 20 peuvent être percées dans la même opération pour réaliser l’orifice 25.
En variante, l’orifice 25 débouche dans un tronçon de la rainure 11’ qui est libre de garniture 50. Cette variante est illustrée par la coupe locale de la figure 4 et la vue locale de dessus de la figure 5 dans laquelle la feuille de verre 2 est omise. Cette variante est avantageuse car un jeu est ménagé localement entre la feuille de verre 2 et les parois de la rainure 11’. Ce jeu définit un passage libre pour le gaz, ce qui permet le remplissage de gaz et l’évacuation d’air sans considération d’un niveau de pression à appliquer pour forcer le gaz à contourner le bord de la feuille de verre 2.
Il est avantageux que les parties tubulaires 12, 13 soient disposées de part et d’autre de la rainure 11’ en étant séparées par elle comme c’est le cas dans les figures car cela évite que l’orifice 25 ne traverse une telle partie tubulaire prévue pour contenir du matériau dessicant 70.
La fabrication du vitrage peut être réalisée comme suit.
A partir de quatre espaceurs 20 à 23 - analogues à l’espaceur 20 décrit -, on assemble le cadre espaceur 10 autour de la feuille de verre 2. Dans cette opération, la rainure périphérique 11 du cadre espaceur 10 est formée par juxtaposition des rainures 11 ’ des quatre espaceurs 20 à 23 et le bord de la feuille de verre 2 y est inséré.
On solidarise ensuite les deux faces latérales opposées du cadre espaceur 10 à la périphérie des feuilles de verre 3 et 4 respectivement. Les deux faces latérales opposées du cadre espaceur 10 sont définies par l’ensemble des faces latérales 21, 22 des quatre espaceurs constitutifs 20 à 23. Cette solidarisation peut être classiquement réalisée à l'aide d'un joint périphérique d'étanchéité, référencé 82 et 83 sur la figure 3. Il peut s’agir d'un cordon de mastic généralement à base de polyisobutylène, ou butyl, qui est particulièrement performant en termes d'étanchéité à la vapeur d'eau et aux gaz. Les cavités 5 et 6 sont donc obtenues lors de cette opération.
Ensuite, on injecte du gaz isolant dans les cavités 5, 6 à travers un orifice de passage de gaz 25 de l’un des espaceurs 20 à 23. Le gaz isolant contourne le bord périphérique de la feuille de verre 2 et passe le long de ses deux faces principales jusqu’à aboutir dans les deux cavités 5, 6 : cf. l’illustration schématique de la figure 7 où le cheminement du gaz est indiqué par la flèche dédoublée F.
Il n’est pas utile que les quatre espaceurs 20 à 23 aient une ou des ouvertures de passage de gaz 25. De préférence, le cadre espaceur 10 est pourvu de deux ouvertures 25 qui peuvent être réalisées dans un même espaceur ou dans deux espaceurs distincts. Les ouvertures 25 sont préférentiellement réalisées dans le ou les espaceurs avant leur assemblage pour former ensemble le cadre espaceur 10, ce qui évite d’être gêné lors du perçage par le bord de la feuille de verre 2 présent dans la rainure périphérique 11, voire d’abîmer celui-ci.
Il est avantageux que, pour au moins un agencement sensiblement vertical du cadre espaceur 10, l’un des orifices 25 soit situé en partie basse du cadre espaceur 10 et l’autre orifice 25 soit situé en partie haute du cadre espaceur 10. Un exemple d’une telle configuration est illustré par la figure 6. Un tel agencement est avantageux pour effectuer le remplissage de chaque cavité 5, 6 du vitrage isolant 1 avec un gaz isolant plus dense que l'air, par injection du gaz isolant dans les cavités 5, 6 à travers l'orifice traversant 25 situé en partie basse selon la flèche F de la figure 6 et évacuation de l'air présent dans la cavité à travers l'orifice 25 situé en partie haute selon la flèche E de la figure 5. Similairement au cas de l’injection de gaz isolant, mais en sens de circulation inverse, l’évacuation de l’air se fait par passage de l’air depuis les cavités 5, 6 le long des faces principales de la feuille de verre 2 pour passer dans l’ouverture 25 sous le bord de la feuille de verre 2.
En variante, le cadre espaceur 10 comprend plusieurs orifices 25 servant simultanément à l’injection de gaz isolant. Cela permet un remplissage plus rapide des cavités 5, 6, et donc de réduire le temps de cycle. De même, il peut être prévu plusieurs orifices 25 pour l’évacuation de l’air lors du remplissage par le gaz isolant pour les mêmes raisons. Dans cette variante, les orifices 25 de remplissage par le gaz isolant sont tous de préférence situés en partie basse du vitrage isolant lors du remplissage des cavités 5, 6 avec du gaz isolant et ceux servant à l’évacuation de l’air sont tous préférentiellement en partie haute du vitrage isolant, similairement au cas d’un seul orifice 25 respectif mentionné précédemment en référence à la figure 6. Ils peuvent par exemple être ménagées sur un même espaceur 20 ou sur les deux espaceurs 20, 22 occupant les deux côtés latéraux du vitrage isolant dans la position de remplissage par le gaz isolant.
Le gaz isolant peut par exemple être de l'argon (Ar), du krypton (Kr) ou du xénon (Xe). Il est avantageux que la lame de gaz isolant dans chaque cavité 5, 6 du vitrage isolant 1 comprenne au moins 85% d'un gaz présentant une conductivité thermique plus faible que celle de l'air. De façon plus générale, des gaz adéquats sont de préférence incolores, non toxiques, non corrosifs, non inflammables et insensibles à l'exposition aux radiations ultraviolettes.
Dans le cas du mode de réalisation de la figure 3, le gaz isolant est injecté à travers l’orifice 25 avec une pression suffisante pour que le gaz déforme localement la garniture 50 de manière à se frayer un chemin entre le bord de la feuille de verre 2 et la garniture 50 et déboucher dans les cavités 5 et 6. Dans ce cas, il est préférable que l’orifice 25 servant à l’injection de gaz isolant soit situé sur un côté latéral du cadre espaceur 10 considéré dans son positionnement vertical lors de l’opération de remplissage avec le gaz isolant. Cette disposition limite la pression d’injection du gaz isolant nécessaire par rapport au cas où l’orifice se trouverait sur le côté inférieur du cadre, le poids de la feuille de verre 2 pesant alors intégralement sur la garniture 50 de l’espaceur du côté inférieur.
L’injection de gaz est préférentiellement réalisée par le biais d’un embout souple appliqué de manière étanche contre la paroi extérieure du cadre espaceur autour de l’orifice 25. Cela évite l’insertion d’une buse ou seringue dans l’ouverture 25 aux fins d’injection du gaz laquelle risquerait de heurter le bord de la feuille de verre 2. Ce mode d’injection de gaz a pour avantage d’être facilement automatisable. A cette fin, il est possible, par exemple, de modifier une presse double servant à la solidarisation étanche des feuilles de verre 3, 4 sur le cadre espaceur 10 ou bien une presse simple servant à la solidarisation étanche de la dernière des deux feuilles de verre 3, 4 sur le cadre espaceur 10 dans le cas où l’une d’elle est solidarisée préalablement à un autre poste d’une installation de fabrication du vitrage isolant 1. En effet, il suffit d’y adjoindre un dispositif dédié au remplissage du vitrage isolant 1 avec du gaz lequel entre en action après solidarisation étanche des deux feuilles de verre 3, 4 ou de la dernière des deux par la presse. Cela a pour avantage de limiter les modifications à apporter à une installation de fabrication de vitre isolant selon l’art antérieur. En variante, le dispositif de remplissage peut être constitué sous la forme d’un poste indépendant, placé entre la presse et un poste d’application de la barrière extérieure de scellement.
Après injection du gaz dans les cavités 5, 6, on bouche le ou les orifices 25. Cette obturation peut être obtenue avec du mastic, de préférence à base de polyisobutylène, ou butyl, ce qui est particulièrement simple à mettre en œuvre. En variante, l’obturation est réalisée en scellant un bouchon préférentiellement en matière plastique dans l’ouverture 25.
On applique ensuite une barrière extérieure de scellement 60 sur le pourtour extérieur du cadre espaceur 10 entre les feuilles de verre 2, 3 qui font saillies au-delà du cadre espaceur 10. La barrière extérieure de scellement 60 sert à maintenir les feuilles de verre 2, 3 entre elles et sur le cadre espaceur 10. La barrière extérieure de scellement 60 peut être formée, notamment, à partir d'une résine choisie parmi les polysulfures, les polyuréthanes, les silicones, les butyls thermofusibles, ou butyls hotmelt, et leurs combinaisons ou mélanges. Ces produits de scellement présentent une bonne adhérence sur les feuilles de verre et des propriétés mécaniques leur permettant d'assurer le maintien des composants verriers sur l'espaceur.
Le procédé de fabrication du vitrage isolant 1 peut notamment être mis en œuvre dans une installation telle que décrite dans WO 2017/115062 Al et WO 2017/115063 Al.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Par exemple, le cadre espaceur 10 peut être réalisé par pliage successif d'un profilé droit en matériau ductile tel que l'aluminium. Selon une autre variante, le cadre espaceur 10 peut être réalisé en matériau souple telle qu’une mousse.
Par ailleurs, l’invention concerne aussi des vitrages isolants ayant plus de trois feuilles de verre, par exemple quatre ou plus. Dans ce cas, le cadre espaceur 10, respectivement l’espaceur 20, peut comprendre autant de rainures 11, respectivement
1Γ, agencées entre les faces latérales 21, 22 que de feuilles de verre internes dont est pourvu le vitrage isolant 1. Les rainures 11, respectivement 1Γ sont décalées entre elles dans la direction transversale du cadre espaceur et reçoivent chacune le bord d’une feuille de verre interne respective. Dans ce cas, le cadre espaceur 10, respectivement 5 l’espaceur 20, comprend préférentiellement à chaque fois une partie tubulaire de type
12, 13 - destinée à contenir du matériau dessicant 70 - entre deux feuilles de verre adjacentes avec une ouverture 14 mettant le matériau dessicant en communication avec la cavité formée entre les deux feuilles de verre correspondantes, et une rainure 11, respectivement 1Γ, est définie entre chaque paire de parties tubulaires adjacentes. Dans 10 ce cas, le procédé de fabrication du vitrage isolant peut être analogue à celui décrit précédemment pour la fabrication de triples vitrages, à la différence que l'assemblage du cadre espaceur ne se fait plus autour d'une seule feuille de verre interne, mais de plusieurs feuilles de verre internes adjacentes. Le remplissage des différentes cavités avec du gaz isolant peut avantageusement être réalisé simultanément par les orifices 25 15 des différentes rainures 11, respectivement 1Γ.
Claims (17)
1. Sous-ensemble de vitrage isolant, comprenant :
un cadre espaceur (10), au moins une feuille de verre interne (2), et deux feuilles de verre externes (3,4), dans lequel :
le cadre espaceur (10) comprend au moins une rainure périphérique (11) sur la face du cadre espaceur qui est orientée vers l’intérieur du vitrage isolant, le bord de la feuille de verre interne (2) étant reçu dans la rainure périphérique (11) du cadre espaceur, le cadre espaceur est solidarisé de manière étanche entre les deux feuille de verre externes (3, 4), une cavité respective (5 ; 6) est formée à chaque fois entre deux feuilles de verre adjacentes (3, 2 ; 2, 4), et au moins un orifice de passage de gaz (25) traverse le cadre espaceur (10) depuis son côté opposé au fond de la rainure périphérique et débouche dans le fond de la rainure périphérique (11).
2. Sous-ensemble de vitrage isolant selon la revendication 1, dans lequel :
le cadre espaceur est rigide, une garniture (50) est agencée dans la rainure périphérique (11) de manière à être interposée entre le bord de la feuille de verre interne et la rainure périphérique, et l’orifice soit traverse également la garniture, soit débouche dans un tronçon de la rainure périphérique qui est libre de garniture.
3. Sous-ensemble de vitrage isolant selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le cadre espaceur comprend quatre espaceurs (20 à 23) assemblés angulairement de manière à définir chacun un côté respectif du cadre espaceur.
4. Sous-ensemble de vitrage isolant selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le cadre espaceur (10) comprend au moins deux orifices de passage de gaz (25) chacun desquels traverse le cadre espaceur depuis son côté extérieur opposé au fond de la rainure périphérique et débouche dans le fond de la rainure périphérique (11), et dans lequel, pour au moins un agencement sensiblement vertical du vitrage isolant, l’un des orifices est situé en partie basse du cadre espaceur et l’autre orifice est situé en partie haute du cadre espaceur.
5. Sous-ensemble de vitrage isolant selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le cadre espaceur comprend une ou plusieurs parties tubulaires (12, 13) contenant un matériau dessicant (70), la ou les parties tubulaires présentant chacune au moins une ouverture traversante (14) pour mettre le matériau dessicant en communication avec les cavités (5, 6) définies entre les feuilles de verres adjacentes.
6. Sous-ensemble de vitrage isolant selon la revendication 5, dans lequel le cadre espaceur comprend pour chaque cavité (5, 6) formée entre deux feuilles de verre adjacentes (3, 2 ; 2, 4) une partie tubulaire (12 ; 13) correspondante contenant un matériau dessicant (70) et dont l’ouverture traversante (14) met en communication le matériau dessicant avec la cavité concernée, les parties tubulaires étant disposées côte à côte en étant séparées entre elles par la rainure périphérique (11) ou bien par l’une respective des rainures périphériques.
7. Vitrage isolant, comprenant un sous-ensemble de vitrage isolant selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le ou les orifices de passage de gaz (25) sont obturés.
8. Vitrage isolant selon la revendication 7, dans lequel chaque cavité (5 ; 6) entre deux feuilles de verre adjacentes contient un gaz isolant autre que l’air.
9. Vitrage isolant selon la revendication 7 ou 8, comprenant en outre une barrière extérieure de scellement (60) sur le pourtour extérieur du cadre espaceur (10) entre les feuilles de verre externes (3, 4) qui font saillies au-delà du cadre espaceur, pour maintenir les feuilles de verre externes entre elles et sur le cadre espaceur.
10. Espaceur (20) pour la réalisation d’un cadre espaceur (10) de sous-ensemble de vitrage isolant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ou de vitrage isolant (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant un profilé ayant :
au moins une rainure (1Γ) destinée à recevoir le bord d’une feuille de verre interne (2) du vitrage isolant (1), deux faces latérales opposées (21, 22) destinées à être solidarisées respectivement à la périphérie d’une feuille de verre externe correspondante (3,
4) du vitrage isolant (1), la rainure étant disposée entre les deux faces latérales et à distance de celles-ci, et au moins un orifice de passage de gaz (25), dans lequel l’orifice traverse le profilé depuis le côté extérieur du profilé opposé au fond de la rainure (1Γ) et débouche dans le fond de la rainure (1Γ).
11. Espaceur selon la revendication 10, dans lequel le profilé est un profilé droit rigide.
12. Espaceur selon la revendication 10 ou 11, comprenant en outre une garniture (50) agencée dans la rainure (1Γ) et dans lequel l’orifice (25) soit traverse également la garniture, soit débouche dans un tronçon de la rainure périphérique qui est libre de garniture.
13. Espaceur selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le profilé comprend une ou plusieurs parties tubulaires (12, 13) prévues pour contenir un matériau dessicant ou contenant un matériau dessicant, la ou les parties tubulaires présentant chacune au moins une ouverture traversante (14) pour mettre en communication le matériau dessicant avec le côté du profilé destiné à être orienté vers l’intérieur du vitrage isolant de manière qu’au moins une ouverture traversante soit située entre chacune des faces latérales (21, 22) et la rainure (11 ’), ou bien entre chaque paire de rainures adjacentes et entre chacune des faces latérales (21, 22) et la rainure adjacente.
14. Espaceur selon la revendication 13, dans lequel le nombre de parties tubulaires (12, 13) est au moins deux, les parties tubulaires étant disposées côte à côte en étant séparées entre elles par la rainure (1Γ) ou bien par l’une respective des rainures.
15. Procédé de remplissage d’un sous-ensemble de vitrage isolant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 avec du gaz isolant, le procédé comprenant une étape a) consistant à injecter un gaz isolant autre que l’air à travers l’au moins un orifice (25) du vitrage isolant (1) ou du sous-ensemble de vitrage isolant (1) de manière que le gaz isolant contourne le bord de la feuille de verre interne (2) reçu dans la rainure (11) et remplisse les cavités (5, 6) adjacentes à la feuille de verre interne (2).
16. Procédé selon la revendication 15, comprenant après l’étape a), une étape b) consistant à boucher l’orifice (25) de manière étanche.
17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, dans lequel, à l’étape a), l’injection de gaz est réalisée par le biais d’un embout souple appliqué de manière étanche contre la paroi extérieure du cadre espaceur (10) autour de l’orifice (25).
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