WO2004035981A1 - Vitrage isolant - Google Patents

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WO2004035981A1
WO2004035981A1 PCT/FR2003/003033 FR0303033W WO2004035981A1 WO 2004035981 A1 WO2004035981 A1 WO 2004035981A1 FR 0303033 W FR0303033 W FR 0303033W WO 2004035981 A1 WO2004035981 A1 WO 2004035981A1
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WO
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glazing
profile
glass
edge
sheet
Prior art date
Application number
PCT/FR2003/003033
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English (en)
Inventor
Yves Demars
Jean-Pierre Douche
Jean-Christophe Elluin
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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Publication date
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Priority to US10/530,060 priority patent/US20060048468A1/en
Priority to EP03778392A priority patent/EP1552100A1/fr
Priority to JP2004544387A priority patent/JP2006502951A/ja
Priority to KR1020057006573A priority patent/KR101157111B1/ko
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    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
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    • F24C15/04Doors specially adapted for stoves or ranges with transparent panels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66342Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes

Definitions

  • the invention relates to insulating glazing.
  • a well-known type of insulating glazing comprises two sheets of glass which are spaced apart by a blade of gas such as air and which are separated and joined by means of a spacer frame constituted by hollow metal profiles folded or assembled by corner pieces.
  • the profiles are lined with a molecular sieve which has the role, in particular, of absorbing the water molecules trapped in the interleaved air space during the manufacture of the glazing or which would penetrate thereafter and which would be liable to condense by cold weather, causing fogging.
  • the spacer frame is glued to the glass sheets by an elastomeric cord of the butyl rubber type applied directly to the profiles by extrusion through a nozzle. Each corner of the spacer frame is also lined at the corner piece with butyl rubber.
  • the elastomeric sealing bead acts as a temporary mechanical support for the glass sheets.
  • a crosslinkable sealant of the polysulphide, polyurethane or silicone type is injected into the peripheral groove delimited by the two glass sheets and the spacer frame, which completes the mechanical assembly of the glass sheets.
  • the main function of butyl rubber is to seal the interior of the glazing with water vapor and gases, while the sealant provides sealing against liquid water or solvents.
  • a drawback posed by such manufacture is that of the storage of materials. In order to be operational for any new order placed for insulating glazing, many batches of each material must be disposal, which does not participate in simple and rapid management as regards the supply and storage of these materials.
  • FR 2 807 783 and FR 01/13354 propose an insulating glazing whose choice of materials and the arrangement of the interlayer make it possible to facilitate the management of the manufacturing flow of glazing, to simplify assembly operations, and to restore glazing without destroy it, in particular by replacing the molecular sieve and / or reintroducing gas, which also makes it possible to reduce production costs.
  • the interlayer consists of a substantially flat profile which is fixed to the glass sheets by its internal face while being pressed against the edges of the glass sheets.
  • This profile may not be placed over the entire periphery of the glazing but on one part to at least play its role of interlayer, the other part of the periphery of the glazing being surrounded by another profile intended to present various functions.
  • This other profile can for example be hollow to contain the molecular sieve, easy peeling and sticking of the substantially flat profile constituting the interlayer allowing easy access to the hollow profile to replace the sieve.
  • This other profile may also have a shape suitable for wedging and / or fixing the glazing in the bay for which it is intended.
  • the configuration and the material of the interlayer therefore allow it to be placed on the edges of the glass sheets, which moreover makes it possible to increase visibility through the glazing.
  • the object of the invention is to propose another solution for arranging the substantially flat interlayer described above in a single or multiple insulating glazing, while not significantly altering the clear view obtained by the arrangement of this type of interlayer, and ensuring all the inertia sufficient for the glazing.
  • the insulating glazing comprising at least two sheets of glass spaced apart by a gas slide, an interlayer serving to space the two sheets of glass and comprising at least one substantially flat profile arranged at least partially around the periphery of the glazing and fixed by gluing thanks to securing means, characterized in that the profile is arranged substantially towards the inside of the glazing recessed with respect to at least one edge of a sheet of glass and is glued against at least one internal face of a sheet of glass.
  • the securing means constitute sealing means with respect to the interior of the glazing.
  • the securing means cover on the outside of the glazing, on the side opposite to the gas plate, at least the respective edge or edges of the profile joining with the internal faces of the glass sheets.
  • the fastening means are arranged on the section or sections of the profile joined against the internal faces of the glass sheets, and possibly extend towards the inside of the glazing on the side of the gas slide.
  • the glass sheets have, on at least one of their sides comprising the profile, their level edges.
  • the glass sheets have, on at at least one of their sides comprising the profile, their edges offset in level, one of the sheets being larger than the other, and the profile rests on the one hand, by one of its edges against the internal face of the larger of the sheets, and on the other hand, by its opposite edge against the internal face of the other sheet and level with the edge of said sheet or recessed towards the inside of the glazing relative to the edge of said sheet .
  • the glass sheets have, on at least one of their sides comprising the profile, their edges offset in level, and the profile rests, on the one hand by its internal face against the edge of the sheet of glass offset towards the inside of the glazing, and on the other hand, by one of its edges against the internal face of the other sheet of glass, the securing means covering on the one hand the edge of the sheet of glass offset towards the inside of the glazing, and on the other hand, the edge of the profile contiguous with the other sheet of glass or else the edge of the profile contiguous to the internal face of the other sheet of glass.
  • the securing means consist of an adhesive of the hot-melt glue type.
  • the adhesive resists peel stresses of at least 0.45 Mpa.
  • the material or materials forming the profile constitute sealing means with respect to the interior of the glazing.
  • the profile has a linear buckling resistance of at least 400 N / m.
  • the profile may include on one and / or the other of its faces functional elements obtained by forming in the material of the profile.
  • FIG. 1 illustrates a partial sectional view of the arrangement of the interlayer in a first type of insulating glazing
  • FIG. 2a, 2b and 3 illustrate views in partial section according to alternative embodiments of the arrangement of the interlayer in a second type of insulating glazing
  • FIG. 4 shows schematically the device for manufacturing the glazing.
  • Figures 1 to 3 show alternative embodiments of a single insulating glazing 1 according to the invention.
  • the glazing 1 comprises two sheets of glass 10 and 11 spaced apart by a gas slide 12, an interlayer 2 which serves to space the two sheets of glass and has the role of ensuring the mechanical maintenance of the entire glazing.
  • Sealing means intended to seal the glazing with liquid water, solvents and water vapor, are provided associated with the interlayer in the form of a metallic coating or of the stainless steel type when the interlayer is made of plastic, or consist of the interlayer itself if it is metallic. There is no need to add as in the prior art, an additional assembly and sealing material of the putty type.
  • the flat profile guarantees the mechanical assembly of the glazing by means of fastening means 3 which ensure by bonding its total adhesion to the glass.
  • the interlayer 2 is in the form of a substantially flat profile about 1 mm thick and of substantially parallelepipedal section, having an internal face 20 facing the gas slide and an opposite external face 21.
  • This profile advantageously has a low mechanical inertia, that is to say that it can be easily wound by having a small winding radius of 10 cm for example.
  • the interlayer of the glazing may also comprise, for example on one side of the glazing, another means of sealing the glass sheets or else a another profile which is not necessarily flat and which can have various functions.
  • the width of the profile 2 is adapted to the thickness of the gas plate 12 of the glazing.
  • the profile is rigid enough to perform the mechanical holding function of the two spaced glass sheets. Its rigidity is defined by the very nature of its constituent material, the linear buckling resistance of which must be at least 400 N / m.
  • the nature of the material of said profile is also chosen so that during the glazing manufacturing process, the profile can have enough flexibility for the arrangement operation to be carried out. between the sheets of glass, by folding at the corners.
  • the flat profile may be entirely metallic, the material chosen preferably being stainless steel or else aluminum.
  • the association of the profile at the angles is carried out by folding using machines well known to those skilled in the art specialized in the transformation of metallic materials.
  • the interlayer In order to guarantee a minimum linear buckling resistance of 400N / m, the interlayer must have a thickness of at least 0.1 mm for stainless steel, and 0.15 mm for aluminum.
  • the flat profile 2 is based on plastic material reinforced or not with cut or continuous reinforcing fibers.
  • a material can be acrylonitrile styrene (SAN) associated with cut glass fibers, sold for example under the name LURAN® by the company BASF, or else polypropylene reinforced with continuous glass fibers, sold under the name TWINTEX® by the company SAINT-GOBAIN VETROTEX.
  • SAN acrylonitrile styrene
  • the folding at the corners of the glazing is effected after softening of the material, and can be carried out more easily than with an entirely metallic material.
  • the desiccant can be a molecular sieve such as powdered zeolite, the proportion of which can reach up to 20% by mass or approximately 10% by volume. The quantity of the desiccant depends on the lifespan that we want to assign to the glazing.
  • the plastic material is much less conductive of heat than metal, the thermal insulation of the entire glazing is only better when the glazing is for example exposed to a very cold climate.
  • tab 2 has a thickness of at least 0.2 mm when made of thermoplastic material and reinforcing fibers.
  • the flat profile is essentially made of plastic, such as reinforced plastic
  • its external face 21 is covered with a metallic protective coating of the strip type of aluminum or stainless steel having a thickness of between 2 and 50 ⁇ m, this coating constituting the sealing means.
  • the strip in particular when it is made of stainless steel, effectively protects the profile against abrasion, for example during its handling or transport. Finally, it promotes heat exchange with the thermoplastic material when it is a question of softening the latter during the manufacturing process.
  • the metal covering could be wide enough to cover the external face 21 and be folded over the edges of the internal face 20.
  • the interlayer may consist of a combination of materials such as a metallic material and a plastic material.
  • the internal face 20 of the flat profile intended to be opposite the blade of gas 12 can have in its central part the properties of those of a desiccant which aims to absorb the water molecules that can be trapped in the gas slide.
  • desiccant properties can result from the nature of the interlayer material, the very composition of which incorporates a molecular sieve.
  • the drying element will rather be obtained by depositing a molecular sieve on the central part of the internal face before the profile is put in place between the glass sheets of the glazing.
  • the desiccant can be integrated not into the flat profile but into a hollow profile which is associated with the glazing, the cavity of the hollow profile being turned towards the gas slide.
  • the flat profile is then not disposed over the entire periphery of the glazing, or else the flat profile is integral with this hollow profile.
  • French patent application FR 01/13354 for more details, in particular with regard to FIGS. 1b, 1c and 1d of this application.
  • the substantially flat profile can comprise on one and / or the other of its faces functional elements, obtained by forming in the material of the profile, or else attached by joining against the profile. For these functional elements, reference is made to French patent application FR 01/13354. With reference to FIG.
  • the two sheets of glass 10 and 11 of the glazing have identical dimensions for the sides integrating the flat profile as an interlayer, that is to say that the edges 12, 13 of the sheets of glass are level.
  • the profile 2 is disposed between the two glass sheets recessed inwardly from the glazing with respect to the edges 12 and 13 of the glass sheets, the edges 22, 23 of the profile resting against the internal faces 10a and 11a of the glass sheets .
  • this is a glazing whose glass sheets have distinct dimensions for at least one side integrating the flat profile as an interlayer; we are talking about glazing with offset glasses.
  • One of the sheets is, on at least one side of the glazing smaller than the other, the edges 12, 13 of the glass sheets not being level.
  • the flat profile 2 is associated with the glass sheets by its two sections 22, 23, one of the sections 23 being pressed against the internal face 11a of the largest of the sheets, set back towards the interior of the glazing and level of the end of the opposite smaller sheet for FIG. 2a or recessed with respect to the edge 12 of the smallest sheet for FIG. 2b, while the other edge 22 is pressed against the internal face 10a of the smaller sheet, the external face 21 of the profile being level with the edge 12 of the smaller glass sheet 10 (FIG. 2a) or recessed towards the interior of the glazing relative to the edge 12 (FIG. 2b).
  • the flat profile is associated with the glass sheets by one of its edges 23 and part of its internal face 20, the edge 23 being pressed against the internal face 11a of the largest of the sheets, set back towards the inside of the glazing and at the end of the opposite smaller sheet 10, while the opposite lateral end of the profile is pressed by its internal face 20 against the edge 12 of the smaller sheet 10.
  • the securing means 3 which guarantee the adhesion of the interlayer to the glass, are constituted by an adhesive of the glue type, impermeable to gases and water vapor. They form complementary sealing means.
  • Tests carried out in accordance with the American standard ASTM 96-63T on samples of adhesive 1.5 mm thick have shown that an adhesive having a coefficient of permeability to water vapor of 35 g / 24h.m 2 such as that of silicone is suitable.
  • an adhesive having a coefficient of permeability of 4 g / 24h.m 2 like polyurethane, or even lower, is more suitable because the seal being further improved, a lesser amount of desiccant is then to be expected.
  • the adhesive It will also be advisable to adapt the nature of the adhesive to the environments in which the glazing is used; thus the adhesive must for example have a temperature resistance sufficient for the application of the glazing to a door of a household appliance.
  • the adhesive must also resist takeoff by liquid water, by ultraviolet rays as well as by the pulls which can be exerted perpendicular to the faces of the glazing and commonly called shear stresses, and by the pulls exerted parallel to the force of the weight of the glazing. .
  • a satisfactory glue must withstand peel stresses of at least 0.45 MPa.
  • the adhesive must have fast bonding properties, of the order of a few seconds to secure the profile as soon as it is associated with the glass sheets; it is an adhesive which sets by reaction chemical, activated or not by heat or by pressure, or else is carried out by cooling if the adhesive consists of a hot-melt material of the hot-melt type, for example based on polyurethane crosslinkable with moisture from the air.
  • the adhesive 3 is disposed at the edges 24, 25 of the profile contiguous to the glass sheets towards the outside of the glazing. Adhesive can also be placed on the edges 22, 23 of the interlayer and overflow inside the glazing on the side of the gas slide, according to the assembly method produced (as visible in FIG.
  • the adhesive 3 is arranged on the one hand, at the edge 25 joined with the largest sheet of glass 11 towards the outside of the glazing, and on the other hand , at the edge 22 made integral with the other sheet of glass 10 and the edge 26 joined with the smallest sheet of glass 10 inside the glazing on the side of the gas slide.
  • the adhesive associated with the large glass sheet 11 can also be placed at the edge 23 of the profile, and possibly extend towards the inside of the glazing on the side of the gas slide (FIG. 2b).
  • the adhesive 3 is disposed, on the one hand, at the edge 25 contiguous with the largest sheet of glass 11 outside the glazing, and on the other hand , at the part of the internal face 20 made integral with the edge 12 of the other glass sheet 10.
  • the adhesive associated with the large glass sheet 11 can also be placed at the level of the edge 23 and possibly overflow towards the inside of the glazing on the side of the gas slide (as visible in FIG. 2b for the securing means 3 associated with the sheet 11).
  • the glass sheets 10 and 11 are conveyed on edge by usual means to a chamber C which can enclose the gas to be introduced into the glazing.
  • the glass sheets 10 and 11 are held on edge and at the desired spacing by means, for example, of suction cups arranged on the external faces of the glazing and controlled by pneumatic cylinders (not illustrated).
  • a reel 50 constitutes the magazine of the profile 2 which is unwound and stretched in the form of a ribbon. Using a mechanical arm 51 controlled by electronic control means, the profile is guided and brought to the desired location.
  • the adhesive 3 which is, as explained above, of rapid setting, is distributed by supply means 52.
  • the profile 2 is applied by one of its edges against one of the glass sheets; while maintaining the profile in position, the other sheet is brought up against the free edge of the profile.
  • the assembly is kept tight, and adhesive 3 is injected at the edges 24 and 25.
  • adhesive 3 is deposited on and at the periphery of the internal face 11a of one of the glass sheets or else on one of the edges 23 of the profile, then the profile 2 is added by its wafer 23 against the glass sheet, the adhesive being disposed at the wafer 23 and may extend beyond the edge 25 and / or inward of the glazing on the side of the gas slide.
  • the other sheet of glass is then brought against the free edge 22 of the profile, and adhesive 3 is distributed at the edge 24.
  • the assembly is finally tightened firmly to guarantee perfect adhesion.
  • the profile 2 is bonded by one of its edges 23 against the internal face 11a and at the periphery of the largest of the glass sheets and set back from its edge, the adhesive having been previously deposited on the edge of the profile or else on the glass sheet in the bonding zone. Then adhesive is dispensed either on the free edge 22 of the profile, or on the internal face 10a of the other glass sheet, and the other glass sheet 10 is brought against the free edge 22 of the profile. Finally, the assembly is tightened during the setting time of the adhesive.
  • adhesive is distributed against the edge 12 of the smallest sheet of glass 10 or else against the face 20 of the profile in the end zone to be bonded against the edge of the sheet. glass 10, the profile is attached against the edge 12 of the glass sheet 10. Then adhesive is applied against the internal face 11a of the other glass sheet 11 towards its periphery recessed towards the interior of the glazing, and the free edge of the profile associated with the first glass sheet is pressed against said sheet 11, and it is tightened all. As a variant, once the profile has been associated with the first glass sheet, this association is pressed against the other glass sheet, the assembly is kept tight and adhesive is dispensed at the edge 25.
  • the arrangement of the interlayer at the angles of the glazing and its joining are effected in the same manner as described above except that during the delivery of the profile by the device 51, the latter performs a folding of the profile by suitable means.
  • a gas supply device such as a pipe which is inserted between the two sheets of glass and which delivers gas as the edges of the glazing are girdled and sealed. The device is removed just before closing the last side of the glazing.

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Abstract

Vitrage isolant comprenant au moins deux feuilles de verre (10, 11) espacées par une lame de gaz (12), un intercalaire servant à espacer les deux feuilles de verre et comportant au moins un profilé (2) sensiblement plat agencé au moins en partie sur le pourtour du vitrage et fixé par collage grâce à des moyens de solidarisation (3), caractérisé en ce que le profilé est agencé sensiblement vers l'intérieur du vitrage en retrait par rapport à au moins une tranche (13) d'une feuille de verre (11) et est collé contre au moins une face interne (11a) d'une feuille de verre.

Description

VITRAGE ISOLANT
L'invention a pour objet un vitrage isolant.
Un type de vitrage isolant bien connu comporte deux feuilles de verre qui sont espacées par une lame de gaz tel que de l'air et, qui sont écartées et réunies au moyen d'un cadre entretoise constitué par des profilés métalliques creux plies ou assemblés par des pièces d'angle. Les profilés sont garnis d'un tamis moléculaire qui a notamment pour rôle d'absorber les molécules d'eau emprisonnées dans la lame d'air intercalaire au moment de la fabrication du vitrage ou qui y pénétreraient ultérieurement et qui seraient susceptibles de se condenser par temps froid, entraînant l'apparition de buée.
Pour assurer l'étanchéité du vitrage, le cadre entretoise est collé aux feuilles de verre par un cordon élastomere du type caoutchouc butyl appliqué directement sur les profilés par extrusion au travers d'une buse. Chaque coin du cadre entretoise, est également garni au niveau de la pièce d'angle par du caoutchouc butyle. Une fois le vitrage assemblé, le cordon élastomere d'étanchéité joue un rôle de maintien mécanique provisoire des feuilles de verre. Enfin, on injecte dans la gorge périphérique délimitée par les deux feuilles de verre et le cadre entretoise, un mastic d'étanchéité réticulable du type polysulfure, polyuréthane ou silicone qui termine l'assemblage mécanique des feuilles de verre. Le caoutchouc butyle a principalement comme rôle de rendre étanche l'intérieur du vitrage à la vapeur d'eau et aux gaz, tandis que le mastic assure une étanchéité à l'eau liquide ou aux solvants.
La fabrication de ce vitrage nécessite plusieurs matériaux distincts dont les profilés, les pièces d'angle, le tamis moléculaire, les joints organiques d'étanchéité, ces matériaux n'étant pas assemblés en une seule et même opération.
Un inconvénient posé par une telle fabrication est celui du stockage des matériaux. Afin d'être opérationnel pour toute nouvelle commande passée pour des vitrage isolants, de nombreux lots de chaque matériaux doivent être à disposition, ce qui ne participe pas à une gestion simple et rapide quant à l'approvisionnement et au stockage de ces matériaux.
En outre, le nombre actuel de matériaux à assembler engendre plusieurs opérations de montage qui, bien qu'automatisées, sont réalisées les unes après les autres ce qui pénalise notablement le temps de fabrication. Certaines de ces opérations imposent aussi des interruptions dans la chaîne de fabrication, pouvant par ces courts temps morts gêner davantage la cadence de production.
De plus, la régénération du tamis moléculaire garnissant l'intérieur des profilés creux est impossible avec les vitrages isolants connus à l'heure actuelle car elle implique leur destruction.
Une autre solution pour réaliser l'écartement de deux feuilles de verre d'un vitrage isolant est celle décrite dans le brevet français FR 2 115 932. Dans ce document, les feuilles de verre sont maintenues écartées par une pièce d'écartement et assemblées par soudure au moyen d'un ruban métallique, la pièce d'écartement empêchant en outre le flambage du ruban métallique. L'assemblage des feuilles de verre obtenu par soudure du ruban métallique qui est en plomb est réalisé sur des zones des faces internes des feuilles de verre pourvues d'un revêtement de cuivre étamé.
Cette solution a le désavantage d'utiliser au moins deux pièces, la pièce d'écartement et le ruban métallique, pour réaliser l'écartement et l'assemblage des feuilles de verre. En outre, le ruban métallique est fixé par soudure en ayant préalablement revêtu les feuilles de verre d'une portion en cuivre. Aussi, ce procédé met en œuvre des moyens coûteux, tels que l'utilisation de deux pièces, l'utilisation de cuivre, et n'est pas simple de réalisation. Pour obvier à ces inconvénients, les demandes de brevet français
FR 2 807 783 et FR 01/13354 proposent un vitrage isolant dont le choix des matériaux et la disposition de l'intercalaire permettent de faciliter la gestion du flux de fabrication des vitrages, de simplifier les opérations de montage, et de restaurer le vitrage sans le détruire, notamment par remplacement du tamis moléculaire et/ou réintroduction de gaz, ce qui permet également de réduire les coûts de production.
Ainsi, l'intercalaire est constitué d'un profilé sensiblement plat qui est fixé aux feuilles de verre par sa face interne en étant plaqué contre les tranches des feuilles de verre. Ce profilé peut ne pas être placé sur la totalité du pourtour du vitrage mais sur une partie pour au moins jouer son rôle d'intercalaire, l'autre partie du pourtour du vitrage étant ceinturée par un autre profilé destiné à présenter diverses fonctionnalités. Cet autre profilé peut par exemple être creux pour contenir le tamis moléculaire, le décollage et le collage aisés du profilé sensiblement plat constituant l'intercalaire permettant d'accéder facilement au profilé creux pour remplacer le tamis. Cet autre profilé peut encore présenter une forme adaptée au calage et/ou à la fixation du vitrage dans la baie à laquelle il est destiné.
La configuration et la matière de l'intercalaire autorisent donc à le disposer sur les tranches des feuilles de verre, ce qui permet par ailleurs d'augmenter la visibilité au travers du vitrage.
L'invention a pour but de proposer une autre solution d'agencement de l'intercalaire sensiblement plat décrit ci-dessus dans un vitrage isolant simple ou multiple, tout en n'altérant pas de façon significative le clair de vue obtenu par la disposition de ce type d'intercalaire, et en assurant toute l'inertie suffisante au vitrage.
Selon l'invention, le vitrage isolant comprenant au moins deux feuilles de verre espacées par une lame de gaz, un intercalaire servant à espacer les deux feuilles de verre et comportant au moins un profilé sensiblement plat agencé au moins en partie sur le pourtour du vitrage et fixé par collage grâce à des moyens de solidarisation, caractérisé en ce que le profilé est agencé sensiblement vers l'intérieur du vitrage en retrait par rapport à au moins une tranche d'une feuille de verre et est collé contre au moins une face interne d'une feuille de verre.
Selon une caractéristique, les moyens de solidarisation constituent des moyens d'étanchéité par rapport à l'intérieur du vitrage.
Avantageusement, les moyens de solidarisation recouvrent à l'extérieur du vitrage, du côté opposé à la lame de gaz, au moins la ou les arêtes respectives du profilé jointives avec les faces internes des feuilles de verre. En variante ou de façon additionnelle, les moyens de solidarisation sont disposés sur la ou les tranches du profilé accolées contre les faces internes des feuilles de verre, et débordent éventuellement vers l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz.
Selon un mode de réalisation du vitrage, les feuilles de verre présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches de niveau.
Selon un autre mode de réalisation, les feuilles de verre présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches décalées en niveau, l'une des feuilles étant plus grande que l'autre, et le profilé repose d'une part, par l'une de ses tranches contre la face interne de la plus grande des feuilles, et d'autre part, par sa tranche opposée contre la face interne de l'autre feuille et de niveau avec la tranche de ladite feuille ou en retrait vers l'intérieur du vitrage par rapport à la tranche de ladite feuille.
Selon encore un autre mode de réalisation, les feuilles de verre présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches décalées en niveau, et le profilé repose, d'une part par sa face interne contre la tranche de la feuille de verre décalée vers l'intérieur du vitrage, et d'autre part, par l'une de ses tranches contre la face interne de l'autre feuille de verre, les moyens de solidarisation recouvrant d'une part la tranche de la feuille de verre décalée vers l'intérieur du vitrage, et d'autre part, l'arête du profilé jointive avec l'autre feuille de verre ou bien la tranche du profilé accolée à la face interne de l'autre feuille de verre.
Selon une autre caractéristique, les moyens de solidarisation sont constitués par un adhésif du type colle hot-melt. De préférence, l'adhésif résiste à des contraintes à l'arrachement d'au moins 0,45 Mpa.
Avantageusement, le ou les matériaux formant le profilé constituent des moyens d'étanchéité par rapport à l'intérieur du vitrage. Le profilé présente une résistance linéique au flambage d'au moins 400 N/m. En outre, le profilé peut comporter sur l'une et/ou l'autre de ses faces des éléments fonctionnels obtenus par formage dans le matériau du profilé.
D'autres caractéristiques et avantages seront décrits dans la suite de la description en regard des dessins sur lesquels :
- la figure 1 illustre une vue en coupe partielle de la disposition de l'intercalaire dans un premier type de vitrage isolant;
- les figures 2a, 2b et 3 illustrent des vues en coupe partielle selon des variantes de réalisation de l'agencement de l'intercalaire dans un second type de vitrage isolant ;
- la figure 4 représente schématiquement le dispositif de fabrication du vitrage. Les figures 1 à 3 montrent des variantes de réalisation d'un vitrage isolant simple 1 selon l'invention. Le vitrage 1 comporte deux feuilles de verre 10 et 11 espacées par une lame de gaz 12, un intercalaire 2 qui sert à espacer les deux feuilles de verre et a pour rôle d'assurer le maintien mécanique de l'ensemble du vitrage.
Des moyens d'étanchéité non illustrés, destinés à rendre étanche le vitrage à l'eau liquide, aux solvants et à la vapeur d'eau, sont prévus associés à l'intercalaire sous la forme d'un revêtement métallique ou du type inox lorsque l'intercalaire est en matière plastique, ou sont constitués par l'intercalaire lui- même si celui-ci est métallique. Il n'y a pas besoin d'ajouter comme dans l'état de la technique, un matériau d'assemblage et d'étanchéité supplémentaire du type mastic.
Le profilé plat garantit l'assemblage mécanique du vitrage grâce à des moyens de solidarisation 3 qui assurent par collage sa totale adhésion au verre.
L'intercalaire 2 se présente sous la forme d'un profilé sensiblement plat d'environ 1 mm d'épaisseur et de section sensiblement parallélépipédique, comportant une face interne 20 en regard de la lame de gaz et une face externe 21 opposée. Ce profilé a avantageusement une faible inertie mécanique, c'est-à- dire qu'il peut être aisément enroulé en présentant un faible rayon d'enroulement de 10 cm par exemple.
Il n'est pas nécessaire que le profilé plat soit disposé sur l'ensemble de la périphérie du vitrage, l'intercalaire du vitrage peut également comprendre par exemple sur un côté du vitrage, un autre moyen de scellage des feuilles de verre ou bien un autre profilé qui n'est pas nécessairement plat et qui peut présenter diverses fonctionnalités. On se référera à la demande de brevet français FR 01/13354 sur les possibilités d'agencement et de fonctionnalités données à cet autre profilé qui est désigné dans ce document par "autre profilé".
La largeur du profilé 2 est adaptée à l'épaisseur de la lame de gaz 12 du vitrage.
Le profilé est suffisamment rigide pour réaliser la fonction de maintien mécanique des deux feuilles de verre espacées. Sa rigidité est définie par la nature même de son matériau constitutif, dont la résistance linéique au flambage doit être au moins de 400 N/m.
Par ailleurs, la nature du matériau dudit profilé est également choisie de façon qu'au cours du procédé de fabrication du vitrage, le profilé puisse présenter suffisamment de souplesse pour que soit effectuée l'opération d'agencement entre les feuilles de verre, par pliage au niveau des angles.
Le profilé plat peut être entièrement métallique, le matériau choisi étant préférentiellement de l'inox ou bien de l'aluminium. Au cours du procédé, l'association du profilé au niveau des angles est effectué par pliage à l'aide de machines bien connues de l'homme de l'art spécialisé dans la transformation de matériaux métalliques.
De manière à garantir une résistance linéique au flambage minimale de 400N/m, l'intercalaire devra présenter une épaisseur d'au moins 0,1 mm pour de l'inox, et de 0,15 mm pour de l'aluminium. En variante, le profilé plat 2 est à base de matière plastique armée ou non de fibres de renforcement coupées ou continues. Ainsi, un matériau peut être du styrène acrylonitrile (SAN) associé à des fibres de verre coupées, commercialisé par exemple sous le nom LURAN® par la société BASF, ou bien du polypropylène armé de fibres de verre continues, vendu sous le nom TWINTEX® par la société SAINT-GOBAIN VETROTEX.
Notons que dans le cas d'un matériau plastique qui est thermofusible, le pliage au niveau des angles du vitrage est opéré après ramollissement de la matière, et peut être effectué plus aisément qu'avec un matériau entièrement métallique. Par ailleurs, avec l'utilisation de matière plastique, il peut très avantageusement être prévu d'intégrer intrinsèquement, en partie ou en totalité, le desséchant au profilé, ce qui est impossible avec du métal. Le desséchant peut être un tamis moléculaire tel que de la zéolithe en poudre, dont la proportion peut atteindre jusqu'à 20% en masse ou environ 10% en volume. La quantité du desséchant est fonction de la durée de vie que l'on veut attribuer au vitrage.
Enfin, la matière plastique étant bien moins conductrice de chaleur que le métal, l'isolation thermique de l'ensemble du vitrage n'en est que meilleure lorsque le vitrage est par exemple exposé à un climat très froid.
Quant à l'addition de fibres de verre à la matière plastique, il en résulte un coefficient de dilatation thermique du matériau qui est bien plus faible que celui d'un plastique pur et qui devient proche du coefficient du verre, ce qui engendre, lors d'une variation thermique de la lame de gaz, une force de cisaillement moindre sur les moyens de solidarisation 3.
Afin d'assurer une résistance linéique de 400 N/m, l'intercalaire 2 présente une épaisseur d'au moins 0,2 mm lorsqu'il est constitué de matière thermoplastique et de fibres de renforcement.
Si le profilé plat est essentiellement en matière plastique, telle qu'une matière plastique renforcée, sa face externe 21 est recouverte d'un revêtement de protection métallique du type feuillard en aluminium ou en inox présentant une épaisseur comprise entre 2 et 50 μm, ce revêtement constituant les moyens d'étanchéité. Outre son rôle d'étanchéité, le feuillard, en particulier lorsqu'il est en inox, protège efficacement le profilé contre l'abrasion, par exemple lors de sa manutention ou de son transport. Enfin, il favorise l'échange de chaleur avec la matière thermoplastique lorsqu'il s'agit de ramollir cette dernière pendant le procédé de fabrication.
En variante, le revêtement métallique pourrait être suffisamment large pour recouvrir la face externe 21 et être rabattu sur les bords de la face interne 20.
Dans une autre variante, l'intercalaire peut être constitué d'une combinaison de matériaux tels qu'un matériau métallique et une matière plastique.
Les chiffres donnés plus haut sur l'épaisseur de l'intercalaire selon la nature du matériau utilisé sont fournis pour une résistance au flambage de
400 N/m linéaire, qui est une valeur classique pour les vitrages de dimensions les plus courants, à savoir 1 ,20 m par 0,50 m. Toutefois, pour élargir l'utilisation à des vitrages de dimensions plus importantes et/ou des vitrages soumis à des conditions extrêmes de sollicitation, on préférera concevoir des vitrages dont l'intercalaire est apte à résister à une force de 5700 N par mètre linéaire. Afin de parvenir à une telle résistance au flambage, nous donnons ci-après un tableau indiquant le coefficient de sécurité établi par rapport à la référence de 5700 N/m en fonction des épaisseurs correspondantes à donner à l'intercalaire de l'invention selon le type de matériau.
Figure imgf000008_0001
La face interne 20 du profilé plat destinée à être en regard de la lame de gaz 12 peut posséder dans sa partie centrale les propriétés de celles d'un desséchant qui a pour but d'absorber les molécules d'eau pouvant être emprisonnées dans la lame de gaz. Ces propriétés de desséchant peuvent résulter de la nature du matériau de l'intercalaire, dont la composition même intègre un tamis moléculaire. En variante, l'élément desséchant sera plutôt obtenu par un dépôt de tamis moléculaire sur la partie centrale de la face interne avant la mise en place du profilé entre les feuilles de verre du vitrage.
Dans une variante de réalisation, le desséchant peut être intégré non pas au profilé plat mais à un profilé creux qui est associé au vitrage, la cavité du profilé creux étant tournée vers la lame de gaz. Le profilé plat n'est alors pas disposé sur l'ensemble du pourtour du vitrage, ou bien le profilé plat est solidaire de ce profilé creux. On se référera pour plus de détails à la demande de brevet français FR 01/13354, en particulier en regard des figures 1b, 1c et 1d de cette demande. Notons que le profilé sensiblement plat peut comporter sur l'une et /ou l'autre de ses faces des éléments fonctionnels, obtenus par formage dans le matériau du profilé, ou bien rapportés par solidarisation contre le profilé. Pour ces éléments fonctionnels, on se référera à la demande de brevet français FR 01/13354. En regard de la figure 1 , les deux feuilles de verre 10 et 11 du vitrage présentent des dimensions identiques pour les côtés intégrant le profilé plat en tant qu'intercalaire, c'est-à-dire que les tranches 12, 13 des feuilles de verre sont de niveau. Le profilé 2 est disposé entre les deux feuilles de verre en retrait vers l'intérieur du vitrage par rapport aux tranches 12 et 13 des feuilles de verre, les tranches 22, 23 du profilé reposant contre les faces internes 10a et 11a des feuilles de verre.
Il s'agit dans les figures 2a, 2b et 3 d'un vitrage dont les feuilles de verre présentent des dimensions distinctes pour au moins un côté intégrant le profilé plat en tant qu'intercalaire; on parle de vitrage avec verres décalés. L'une des feuilles est, sur un côté au moins du vitrage plus petite que l'autre, les tranches 12, 13 des feuilles de verre n'étant pas de niveau.
Selon les figures 2a et 2b, le profilé plat 2 est associé aux feuilles de verre par ses deux tranches 22, 23, l'une des tranches 23 étant appuyée contre la face interne 11a de la plus grande des feuilles, en retrait vers l'intérieur du vitrage et au niveau de l'extrémité de la feuille opposée plus petite pour la figure 2a ou en retrait par rapport à la tranche 12 de la plus petite feuille pour la figure 2b, tandis que l'autre tranche 22 est appuyée contre la face interne 10a de la plus petite feuille, la face externe 21 du profilé étant de niveau avec la tranche 12 de la feuille de verre plus petite 10 (figure 2a) ou en retrait vers l'intérieur du vitrage par rapport à la tranche 12 (figure 2b).
Selon la figure 3, le profilé plat est associé aux feuilles de verre par l'une de ses tranches 23 et une partie de sa face interne 20, la tranche 23 étant appuyée contre la face interne 11a de la plus grande des feuilles, en retrait vers l'intérieur du vitrage et au niveau de l'extrémité de la feuille opposée plus petite 10, tandis que l'extrémité latérale opposée du profilé est appuyée par sa face interne 20 contre la tranche 12 de la plus petite feuille 10.
Les moyens de solidarisation 3, qui garantissent l'adhésion de l'intercalaire au verre, sont constitués par un adhésif du type colle, étanche aux gaz et à la vapeur d'eau. Ils forment des moyens d'étanchéité complémentaires. Des essais effectués conformément à la norme américaine ASTM 96-63T sur des échantillons de colle de 1 ,5 mm d'épaisseur ont montré qu'une colle présentant un coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau de 35 g/24h.m2 tel que celui du silicone convient. Bien entendu, une colle ayant un coefficient de perméabilité de 4 g/24h.m2 comme le polyurethane, ou même inférieur, convient davantage car l'étanchéité étant encore améliorée, une quantité moins importante de desséchant est alors à prévoir.
Il sera également judicieux d'adapter la nature de l'adhésif aux ambiances d'utilisation du vitrage ; ainsi l'adhésif devra par exemple présenter une tenue en température suffisante pour l'application du vitrage à une porte d'un four électroménager.
L'adhésif doit également résister au décollage par l'eau liquide, par les ultraviolets ainsi que par les tractions pouvant être exercées perpendiculairement aux faces du vitrage et nommées couramment contraintes au cisaillement, et par les tractions exercées parallèlement à la force du poids du vitrage. Une colle satisfaisante doit résister à des contraintes à l'arrachement d'au moins 0,45 MPa.
Enfin, l'adhésif doit présenter des propriétés de collage rapide, de l'ordre de quelques secondes pour réaliser la solidarisation du profilé dès son association aux feuilles de verre; il s'agit d'un adhésif dont la prise s'effectue par réaction chimique, activée ou non par de la chaleur ou par une pression, ou bien s'effectue par refroidissement si l'adhésif est constitué d'une matière thermofusible du type hot-melt, par exemple à base de polyurethane réticulable avec l'humidité de l'air. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , l'adhésif 3 est disposé au niveau des arêtes 24, 25 du profilé jointives aux feuilles de verre vers l'extérieur du vitrage. De l'adhésif peut également être disposé sur les tranches 22, 23 de l'intercalaire et déborder à l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz, selon le mode d'assemblage réalisé (tel que visible sur la figure 2b pour les moyens de solidarisation 3 associés à la feuille 11). Dans le mode de réalisation des figures 2a et 2b, l'adhésif 3 est disposé d'une part, au niveau de l'arête 25 jointive avec la plus grande feuille de verre 11 vers l'extérieur du vitrage, et d'autre part, au niveau de la tranche 22 rendue solidaire de l'autre feuille de verre 10 et de l'arête 26 jointive avec la plus petite feuille de verre 10 à l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz. Selon le mode d'assemblage choisi, l'adhésif associé à la grande feuille de verre 11 peut également être disposé au niveau de la tranche 23 du profilé, et éventuellement déborder vers l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz (figure 2b).
Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'adhésif 3 est disposé, d'une part, au niveau de l'arête 25 jointive avec la plus grande feuille de verre 11 à l'extérieur du vitrage, et d'autre part, au niveau de la partie de la face interne 20 rendue solidaire de la tranche 12 de l'autre feuille de verre 10. Selon le mode d'assemblage choisi, l'adhésif associé à la grande feuille de verre 11 peut également être disposé au niveau de la tranche 23 et éventuellement déborder vers l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz (tel que visible sur la figure 2b pour les moyens de solidarisation 3 associés à la feuille 11).
Le procédé de fabrication va à présent être décrit à titre d'exemple en regard de la figure 4 illustrant schématiquement le dispositif de mise en oeuvre. Des variantes de réalisation peuvent être envisagées.
Les feuilles de verre 10 et 11 sont acheminées sur chant par des moyens usuels jusqu'à une chambre C pouvant enfermer le gaz à introduire dans le vitrage.
Les feuilles de verre 10 et 11 sont maintenues sur chant et à l'écartement désiré au moyen par exemple de ventouses disposées sur les faces externes du vitrage et contrôlées par des vérins pneumatiques (non illustré). Une bobine 50 constitue le magasin du profilé 2 qui est déroulé et étiré sous forme d'un ruban. A l'aide d'un bras mécanique 51 piloté par des moyens de commande électronique, le profilé est guidé et amené à l'endroit désiré.
L'adhésif 3 qui est, comme expliqué plus haut, de prise rapide, est distribué par des moyens d'alimentation 52.
Pour le mode de réalisation de la figure 1 , on distingue deux variantes d'assemblage.
Selon une première variante, on applique le profilé 2 par l'une de ses tranches contre l'une des feuilles de verre ; tout en maintenant le profilé en position, on rapporte contre la tranche libre du profilé l'autre feuille. L'ensemble est maintenu serré, et de l'adhésif 3 est injecté au niveau des arêtes 24 et 25.
Selon une seconde variante, de l'adhésif 3 est déposé sur et à la périphérie de la face interne 11a de l'une des feuilles de verre ou bien sur l'une des tranches 23 du profilé, puis le profilé 2 est rapporté par sa tranche 23 contre la feuille de verre, l'adhésif étant disposé au niveau de la tranche 23 et pouvant déborder au delà de l'arête 25 et/ou vers l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz. L'autre feuille de verre est ensuite amenée contre la tranche libre 22 du profilé, et de l'adhésif 3 est distribué au niveau de l'arête 24. L'ensemble est enfin serré fermement pour garantir une parfaite adhésion Pour le mode de réalisation des figures 2a et 2b, on réalise le collage du profilé 2 par l'une de ses tranches 23 contre la face interne 11a et à la périphérie de la plus grande des feuilles de verre et en retrait par rapport à sa tranche, l'adhésif ayant été préalablement déposé sur la tranche du profilé ou bien sur la feuille de verre dans la zone de collage. Puis on distribue de l'adhésif soit sur la tranche libre 22 du profilé, soit sur la face interne 10a de l'autre feuille de verre, et on rapporte l'autre feuille de verre 10 contre la tranche libre 22 du profilé. Enfin on serre l'ensemble durant le temps de prise de l'adhésif.
Pour le mode de réalisation de la figure 3, on distribue de l'adhésif contre la tranche 12 de la plus petite feuille de verre 10 ou bien contre la face 20 du profilé dans la zone d'extrémité à coller contre la tranche de la feuille verre 10, on rapporte le profilé contre la tranche 12 de la feuille de verre 10. Puis on applique de l'adhésif contre la face interne 11a de l'autre feuille de verre 11 vers sa périphérie en retrait vers l'intérieur du vitrage, et on plaque contre ladite feuille 11 la tranche libre du profilé associé à la première feuille de verre, et on serre l'ensemble. En variante, une fois le profilé associé à la première feuille de verre, on plaque cette association contre l'autre feuille de verre, on maintient l'ensemble serré et on distribue de l'adhésif au niveau de l'arête 25.
Lorsque le profilé est agencé sur plus d'un côté du vitrage, la disposition de l'intercalaire au niveau des angles du vitrage et sa solidarisation s'effectuent de la même manière que décrit ci-dessus si ce n'est que lors de la délivrance du profilé par le dispositif 51 , ce dernier réalise un pliage du profilé par des moyens adaptés.
En variante, pour le remplissage du gaz devant être contenu dans le vitrage, au lieu de disposer d'une chambre remplie de gaz, il est prévu un dispositif d'alimentation en gaz tel qu'un tuyau qui est inséré entre les deux feuilles de verre et qui délivre du gaz au fur et à mesure que les bords du vitrage sont ceinturés et étanchés. Le dispositif est retiré juste avant la fermeture du dernier côté du vitrage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vitrage isolant comprenant au moins deux feuilles de verre (10 , 11) espacées par une lame de gaz (12), un intercalaire servant à espacer les deux feuilles de verre et comportant au moins un profilé (2) sensiblement plat agencé au moins en partie sur le pourtour du vitrage et fixé par collage grâce à des moyens de solidarisation (3), caractérisé en ce que le profilé est agencé sensiblement vers l'intérieur du vitrage en retrait par rapport à au moins une tranche (13) d'une feuille de verre (11) et est collé contre au moins une face interne (11a) d'une feuille de verre.
2. Vitrage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (3) constituent des moyens d'étanchéité par rapport à l'intérieur du vitrage.
3. Vitrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (3) recouvrent à l'extérieur du vitrage, du côté opposé à la lame de gaz, au moins la ou les arêtes respectives du profilé (24, 25) jointives avec les faces internes des feuilles de verre.
4. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (3) sont disposés sur la ou les tranches (22, 23) du profilé accolées contre les faces internes (10a, 11a) des feuilles de verre, et débordent éventuellement vers l'intérieur du vitrage du côté de la lame de gaz.
5. Vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les feuilles de verre (10, 11) présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches (12, 13) de niveau.
6. Vitrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les feuilles de verre (10, 11) présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches (12, 13) décalées en niveau, l'une des feuilles (11) étant plus grande que l'autre, et le profilé
(2) repose d'une part, par l'une de ses tranches (23) contre la face interne (11a) de la plus grande des feuilles (11), et d'autre part, par sa tranche opposée (22) contre la face interne (10a) de l'autre feuille (10) et de niveau avec la tranche (12) de ladite feuille ou en retrait vers l'intérieur du vitrage par rapport à la tranche (12) de ladite feuille.
7. Vitrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les feuilles de verre (10, 11) présentent, sur au moins un de leurs côtés comportant le profilé, leurs tranches (12, 13) décalées en niveau, et le profilé (2) repose, d'une part par sa face interne (20) contre la tranche (12) de la feuille de verre (10) décalée vers l'intérieur du vitrage, et d'autre part, par l'une de ses tranches (23) contre la face interne (11a) de l'autre feuille de verre, les moyens de solidarisation (3) recouvrant d'une part la tranche (12) de la feuille de verre (10) décalée vers l'intérieur du vitrage, et d'autre part, l'arête du profilé (25) jointive avec l'autre feuille de verre (11) ou bien la tranche (23) du profilé accolée à la face interne (11a) de l'autre feuille de verre (11).
8. Vitrage isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (3) sont constitués par un adhésif du type colle hot-melt.
9. Vitrage isolant selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'adhésif résiste à des contraintes à l'arrachement d'au moins 0,45 Mpa.
10. Vitrage isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les matériaux formant le profilé constituent des moyens d'étanchéité par rapport à l'intérieur du vitrage.
11. Vitrage isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profilé présente une résistance linéique au flambage d'au moins 400 N/m.
12. Vitrage isolant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profilé comporte sur l'une et/ou l'autre de ses faces des éléments fonctionnels obtenus par formage dans le matériau du profilé.
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