Brevet FR2182143A1 — publié le 19731207

la présente invention concerne un vitrage isolant compor- tant deux vitres entre les bords desquelles est disposé un châs- sis d'écartement périphérique continu dont les surfaces d'appui faisant face aux vitres sont garnies d'une matière d'étanchéité thermoplastique périphérique continue adhérant auxdites surfaces d'appui et aux bords desdites vitres pour joindre ledit châssis à ces dernières, et comportant en outre un chtssis extérieur entourant les bords extérieurs des deux vitres. les vitrages isolants connus utilisent des vitres et des châssis d'écartement métalliques. Pour la jonction des vitres avec les chassies d'écartement, on connatt des matières d'étanchéité thermoplastiques à un seul composant, sans solvant, a base butylique, adhérant très fortement au verre, à l'aluminium et aux alliages d'acier par pression, donc propres à joindre les vitres aux châssis d'écartement. Ces matières d'étanchéité connues présentent une résistance très élevée à la diffusion de la vapeur d'eau et, par conséquent, dans le vitrage isolant connu précité, l'espace circonscrit par les vitres et le chassies d'écartement est complètement étanchéisé.On sait, dans ce cas, utiliser un châssis d'écartement creux dont la cavité communique, par des orifices, avec 11 espace intérieur du châssis. Ce vitrage isolant est installé dans des locaux secs et l'air inclus est très sec. De#plus, l'hu- midité résiduelle subsistant éventuellement est absorbée par la matière hygroscopique placée dans la cavité du châssis d'écartement et, avec les variations de température survenant en pratique, le vitrage isolant est pratiquement exempt de condensation. Dans les vitrages contus de ce genre, le châssis extérieur ne sert que de chassies protecteur aux arêtes des vitres. Cependant l'inconvénient des matières d'étanchéité thermoplastiques connues est qu'elles sont sujettes à déformation plastique quand elles sont soumises à une pression. C'est ainsi que, si une force quelconque comprime la vitre contre la couche de matière d'étanchéité thermoplastique, celleci s'aplatit, principalement aux températures élevées. Ce risque est particulièrement grand dans les vitrages montés obliquement, dans lesquels le poids de la vitre supérieure appuie constamment sur la matière d'étanchéité, de sorte que cette vitre étale pro- gressivement la couche de matière d'étanchéité sur la surface d'appui du châssis d'écartement, surtout en cas de fort échauffement, et, par conséquent, la chasse. Ceci se produit surtout quand la matière d'étanchéité est disposée dans une rainure, du bord de laquelle elle finira par être complètement repoussée.Ceci aboutit progressivement, a ce que la vitre supportant les charges repose directement, par son bord, sur la surface d'appui du châssis métallique d'écartement. Il peut donc arriver, d'une part, que, du fait d'une a sslse irrégulière, en partie sur la couche de matière d'étanchéité et en partie sur un support rigide, des tensions s'exercent sur la vitre et entraînent son bris, même sous faibles contraintes.D'autre part, on peut craindre que les vitres de grande surface, en particulier dans les fenêtres des étages supe- rieurs des maisons de très grande hauteur, ne soient soumises à des vibrations provoquées Mar le vent et les tourbillons violents, pouvant également conduire au bris ou à la ftlure de la vitre en cas de contact direct de la vitre avec le châssis métallique d'écartement. Un autre inconvénient notable du vitrage isolant connu est la réduction de I'écarteent des vitres du fait de l'aplatissement des couches de matière d'étanchéité. Il en résulte que le vitrage isolant, serré dans une feuillure généralement rigide, commence à branler, et que les vitres peuvent s'en échapper, en articuler en cas de vibrations. Il en résulte en outre que la fenêtre n'est plus étanche, le vitrage isolant ne remplissant plus complètement la feuillure qui le maintient. De plus, les propriétés étanches de la mature du joint dépendent, dans une certaine mesure, d'une épaisseur minimale déterminée de cette matière.Si, par le refoulement de la matière d1étanch#ité, l'épaisseur de la couche diminue# notablement, l'espace circonscrit par les vitres et le chtssis d'écartement risque de ne plus être parfaitement étanchéisé et la vapeur d'eau peut y pénétrer et s'y condenser en refroidissant. La présente invention a pour objet de réaliser un vitrage isolant a deux vitres jointes à un chgssis d'écartement par une matière d'étanchéité thermoplastique, éliminant pratiquement tout risque d'aplatissement de ladite matière et les inconvénients qui en découlent. Ce but est atteint, conforraément à l'invention, dans un vitrage isolant tel que défini ci-dessus, par e 'ait que les surfaces d'appui du châssis d'écartement ménagent une marge interne pour un bourrelet élastique caoutchouteux sur les cotés des couches de matière d'étanchéité tournés vers l'intérieur dudit châssis d'écartement, et que le châssis extérieur forme un chassis d'encadrement comprimant les deux vitres contre le bourrelet élastique avec une force au moins égale à a force extérieure, normale tuent prévisible en pratique, s'exerçant perpendiculairement sur les vitres. les forces agissant normalement sur les vitres sont donc absorbées par le bourrelet élastique en état de tension préalable, sans que la couche de matière d'étanchéité thermoplastique en soit comprimée. Par conséquent, en cas d'effort important agissant sur les vitres, cette couche ne subit qu'une compression nettement moindre que dans les vitrages isolants connus.Mais comme les matières d'étanchéité thermoplastiques connues possèdent, dans une gamme de température allant de -25Q C à + 70Q C, un coefficient d'allongement et de refoulement d'environ 20 % de la largeur originale du dépôt, on arrive à ce que, dans une gamme très étendue de contrainte des vitres, la couche de matière d'étanchéité, facilement comprimée par des charges exceptionnelles, revient à son épaisseur d'origine, après disparition de la charge, du fait que la vitre est ramenée, par le retour du bourrelet élastique à sa forme initiale, à la distance qui, à l'origine, la séparait du châssis d'écartement. L'invention permet donc de maintenir constante l'épaisseur de la matière d'étanchéité thermoplastique et, var conséquent aussi, celle du vitrage isolant tout entier, évitant ainsi tous les inconvénients précédemment cités, consécutifs G l'écrasement de la couche de matière d'étanchéité thermoplastique. Dans le cas des fenêtres montées obliquement, la force extérieure, aormalement prévisible, s'exerçant perpendiculairement la couche présente, est égale à la composante du poids de la vitre agissant perpendiculairement sur celle-ci. Si donc, quand la vitre s'appuie ~ la couche de matière d'étanchéité, le bourrelet élastique est copriné par une force correspon darts au poids de la vitre, on peut setre assuré que, pour toute inclinaison d'une fenêtre disposée obliquement, la couche de ma t ère d'étanchéité ne pourra certainement pas être comprimée par le poids de la vitre. Pour les vitrages isolants pour fenêtres obliques, on peut donc prendre le poids de la vitre comme force extérieure devant normalement agir perpendiculairement sur celleci en pratique. Pour les vitres placées verticalement, cet-te for- ce pourra être celle exercée par le vent dans les circonstances normalement prévisibles. De la disposition, conforme À l'Invention, du bourrelet élastique du côté de la matière d'étanchéité tourné vers l'intérieur du chassies, découle en outre l'avantage que ce bourrelet ne sera pas #xJosé aux influences atmosphériques. il en résulte que les propriétés élastiques du bourrelet, importantes pour l'efficacité de l'invention, se conservent très longtemps et que le vitrage isolant selon l'invention retient donc ses avantages tant que durent les propriétés d'étanchéité de la matière thermoplasti Que du joint. Au moyen d'un dispositif approprié, le châssis extérieur peut s'appliquer directement, avec la pression indispensable pour l'invention, à l'élément de vitrage constitué par les vitres, le chtssis d'écartement, les couches de matière d'étanchéité et le bourrelet élastique. Un mode de réalisation préféré prévoit que le châssis d'encadrement sera constitué par deux ehgssis partiels vissés ensemble, formant chacun un rebord, ou flasque, pour une des vitres. il y a également avantage à disposer, entre chaque flasque du chassis d'encadrement et les bords de la vitre lui correspondant, une couche de matière élastique caoutchouteuse, de préférence un second bourrelet élastique. De cette façon, même en cas de compression passagère des couches de matière d'étanchéité par des forces extérieures supérieures à la normale, le vitrage sera maintenu sans jeu dans le châssis d'encadrement. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, une gorge périphérique continue pourra être prévue dans la surface d'appui pour le bourrelet élastIque, de section transversale de préférence circulaire, et/ou pour la couche de matière d'étanchéité. Ceci améliore les propriétés élastiques du bourrelet ou les propriétés jointives de ladIte couche. Des essais ont révélé qu'il y a, dans ce cas, avantage à ce que la gorge du bourrelet élastique soit plus grande que celle de la couche de matière d'étanchéité.Il y a également avantage à ce que chaque gorge soit plus profonde que large. les propriétés jointives de la ma- tière d'étanchéité en sont améliorées et la valeur absolue de la capacité d'allongement et de refoulement augmentée, tandis que les propriétés élastiques du bourrelet sont accentuées par l'im- portance de sa surface d'appui dans sa gorge. L'invention est expliquée en détaIl dans la description ci-après d'un exemple de réalisation représenté au dessin annexé, montrant, en coupe transversale, un bord d'un vitrage selon l'invention. le vitrage isolant représenté sur le dessin comporte deux vitres 1 et 2 entre les bords desquelles est disposé un cassis d'écartement 3 dont les surfaces d'appui tournées vers les vitres 1 et 2 présentent chacune deux gorges périphériques continues 4 et 5. le chassies d'écartement est fait de étal léger et complètement clos. Il comporte une cavité 6 devant contenir une substance hygroscopique, co::#uniquant par des trous ou des fentes 7 avec l'espace inclus par le châssis d'écerterent 3. La gorge extérieure 4 est destinée a abriter une couche 8 de matière d'étanchéité thermoplastique, composée d'un seul élément, sans solvant, à base butylique. La gorge intérieure 5 sert à loger un bourrelet circ-:laire continu 9, de section transversale circulaire en l'absence de contrainte.Le diamètre et la dureté du bourrelet 9 sont choisis de façon que, lorsque les vitres 1 et 2 sont appuyées contre la couche 8 avec une pression assez forte pour qu'elles y restent adhérentes, le bourrelet élastique 9 est comprimé avec une force essentiellement au moins égale à la force extérieure, normalement prévaible en pratique, agissant perpendiculairement sur la couche 8 correspot#ante. Pour les fe neutres montées obl cuement, cette force p urra, par exemple, être re résentée par le poids de la vitre. Sour les fenêtres montées verticalement, cette force pourra être représentée par la pression du vent normalebent prévisible en pratique. La force comprimant les vitres 1 et 2 contre les couches 8 de matière d'étanchéité et contre les bourrelets élastiques 9 est produite par un châssis d'encadrement coroposé de deux châs- sis partiels 12 et 13 réunis par des vis 11, et formant chacun une bride, ou flasge, 14 ou 15 recouvrant le bord extérieur des vitres 1 ou 2, respectivement. Entre chaque flasque 14 ou 15 et le b-l de la vitre correspondante 1 ou 2 est disposé un second bourrelet élastique 16 ou 17 assurant le maintien élastIque et l'étanchéité certaine.Entre les deux châssis partiels 12 et 13 est disposée une couche 18 de matière assurant l'étanchéité et l'isolation thermique. le serrage des vis 11 peret d'appuyer les deux vitres 1 et 2 avec la pression désirée aux couches 8 et aux bourrelets élastiques 4. La section transversale des gorges 4 et 5 est circulaire au fond des gorges. irais leurs parois latérales s'étendent vers le haut au-dessus du centre de ce cercle, de sorte que les bords supérieurs des surfaces latérales sont plans. La forme des gorges est donc particulièrement avantageuse, tant pour leur fabrication que pour l'épaulement des couches de matière d'étanchéité 8 et des bourrelets élastiques 9-. Il en résulte également que la profondeur de chaque gorge est supérieure a sa largeur. L'avantage, pour la couche de matière d'étanchéité 8, est de lui donner une largeur particulièrement importante, de sorte que pour une capacité proportionnelle constante d'allongement et de refoulement on obtient une capacité absolue d'allongement et de refouLement élevée. l'avantage, pour le bourrelet élastique 9, est que la plus grande partie de sa surface est recouverte et protégée par la vitre qui s'y appuie et la paroi de la gorge. Comme la couche de matière d'étanchéité 8 Isole complètement de l'extérieur, sur tout le pourtour, le bourrelet élastique 9, ce dernier est proté- gé de façon certaine contre les attaques de certains composants etwosphériques tels que l'anhydride sulfureux. les gorges 4 et/ou 5, ménagées dans les deux surfaces d'ap- pui du châssis d'écartement 3 tournées vers les vitres 1 et 2 peuvent être supprimees, et la couche de ratIère d'étanchéité 8, ainsi que le bourrelet élastique 9, s'appuyer * des surfaces planes du châssis d'écartement, comme aux vires correspondantes 1 ou 2. REVEI3ICaTIONS 1. Vitrage isolant comportant deux vitres entre les bords desquelles est dioposé un châssis d'écarte;ent périphé risque continu dont les surfaces d'appui faisant face aux vi tres sont garnies d'une matière l'étanchéité ther oplastique periphérique continue adhérant auxdites surfaces d'appui et aux bords desdites vitres pour joindre ledit châssis W ces dernières, et comportent en outre un châssis extérieur entou rant les bords extérieurs des deux vitre3, caractérisé en ce que les surfaces d'appui du châssis d'écartement ménagent une marge interne -pour un bourrelet élastique ceoutchuteux sur les côtés des couches de tnatiere d'étanchéité tournés vers l'intérieur dudit châssis d'écarte-ent, et que le châs sis extérieur forme un châssis d'encadrement comprimant les deux vitres contre le bourrelet élastique avec une force au moins égale à la force extérieure, norrlnalement prévisible en pratique, s'exerçant perpendiculairement sur les vitres. Vitrage isolant selon la revendication 1, caracté risé en ce que, en vue de l'adaptation à des forces différen tes agissant normalement sur les vitres, il est prévu des bourrelets élastiques de duretés diverses. 3. Vitrage isolant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une gorge périphérique continue est prévue dans la marge interne de la surface d'appui pour le logement du bourrelet élastique de section transversale de préférence circulaire en l'absence de contrainte. 4. Vitrage isolant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une gorge périphériQue continue est pré vue dans la surface d'appui pour la couche de matière d'étan chéité. 5. Vitrage isolant selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la gorge, de section transversale de préférence au moins partiellement circulaire, du bourrelet élastique est plus grande que la gorge, de section transversa le de préférence au moins partiellement circulaire, de la cou che de matière d'étanchéité. 6. Vitrage isolant selon la revendication 5, caractéri sé en ce que la profondeur de chaque gorge est supérieure à sa largeur. Vitrage isolant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'entre les rebords du châssis d'enca drement, recouvrant les bords des vitres, et les bords des dites vitres, il est disposé une couche élastique coutchou teuse, de préférence un second bourrelet élastique. 8. Vitrage isolant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le châssis d'encadrement se compose de deux châssis partiels vissés ensemble, dont chacun cons titue un flasque, ou rebord, pour une vitre. Vitrage isolant selon la revendication 8, caracté risé en ce qu'une couche de matière assurant l'isolation ther mique et, de préférence, l'étanchéité est disposée entre les deux châssis partiels.