Brevet FR2502668A1 — publié le 19821001

L'invention concerne une construction perfectionnée de lucarne, et plus particulièrement une construc- tion perfectionnée de chassie de bordure permettant d'améliorer les caractéristiques d'isolation thermique et de facilité de fabrication de la lucarne. Cette lucarne selon l'invention se caractérise en particulier par une meilleure résistance aux transferts de chaleur à travers la lucarne. Un chassis de lucarne typique de l'arl antérieur est réalisé dans un matériau métallique tel que de l'aluminium extrudé, et l'on pourra par exemple se référer sur ce sujet au brevet USA n 4 073 097. L'un des principaux pro- blèmes posés par ces chassis de bordure selon l'art antérieur est qu'ils sont facilement traversés par la chaleur. De plus, de la condensation a tendance à se formerj"r temps froids, du fait d'une différence de température insuffisante entre l'intérieu et ltérieur des panneaux ou des dômes de couverture de la lucarne. Par suite on a également cherché à construire des chas- sis de bordure en chlorure de polyvinyle (PVC) ou autres matériaux thermoplastiques, pour tenter de réduire dans tous les cas la transmission de la chaleur. L'invention a donc pour but de créer une construction de lucarne caractérisée en particulier par de meiMeures performances de transfert de chaleur permettant d'obtenir une plus grande résistance de transfert thermique à travers la lucarne. L'invention a également pour but de créer une construction de lucarne perfectionnée qui soit plus facile à fabriquer, en utilisant à cet effet un dispositif de liaison entre les différentes parties de la lucarne ne nécessi- tant pas de soudure. On utilise plus précisément pour cela des cavités ménagées dans le fond du chassis de bordure pour permettre un enclenchement des parois d'aluminium intérieure et extérieure formant le support inférieur de ce chassiB de bordure. L'invention a encore pour but de créer une constructinn perfectionnée de chassis de bordure associant une bordure de matière thermoplastique rigide à une partie de matière thermoplastique flexible formant un certain nombre de garnitures de joint étanches du chassis de bordure non seulement par rapport au dôme de couverture, mais encore 2 2502668 par rapport à l'élément de support du chassis de bordure. L'invention a encore pour but de créer une construction de lucarne réduisant au minimum les passages d'air à travers cette lucarne. La réalisation d'un joint d'étanchéité efficace est très importante pour la lucarne, et l'utilisation d'un composé de PVC est très important du point de vue des économies d'énergie. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'invention concerne une construction de lucarne pour ouverture de bâtiment, construction de lucarne caractérisée en ce qu'elle comprend un chassis de bordure situé autour de l'ouverture et comportant des moyens de réception de moyens de fixation du chassie en place dans 1ouverture, des moyens translucides ou transparents recouvrant l'ouverture et venant se placer, par les bords, sur le chassis de bordure, et des moyens permettant de retenir les moyens de couverture sur le chassis de bordure, ce dernier étant réalisé en matière thermoplastique rigide et comportant au moins une garniture solidaire de matière thermo- plastique flexible permettant d'assurer l'étanchéité entre le chassis de bordure et les moyens de support situés au-dessous de lui. Ainsi, la construction de lucarne selon l'invention, destinée par exemple à se monter sur une ouverture de toit d'une maison d'habitation, comprend un chassis de bordure entourant l'ouverture et comportant des moyens de réception de clous ou autres permettant de fixer le chassis en place dans l'ouverture. Dans une première forme de réalisa- tion de l'invention, on peut utiliser un ou plusieurs d8mes thermoplastiques transparente ou translucides recouvrant l'ou- verture et venant se placer, par les bords, sur le chassie de bordure. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les d8mes peuvent 4tre rempbcés par un ou plusieurs panneaux de verre plats. Un élément de retenue entoure la périphérie de la lucarne de manière à maintenir en place les d8mes ou les panneaux sur le chassis de bordure. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, le chassie de bordure est réalisé dans une matière plastique rigide constituée de préférence par du chlorure de polyvinyle (PVC). 4o Le chassie de bordure peut 4tre -3 2502668 soudé à chaud dans les coins de celui-ci, et fait corps avec un certain nombre de garnitures formées par une partie flexible de PVC ou autre destinée à assurer l'étanchéité entre le chassis de bordure et les moyens de couverture de l'ouverture. On utilise également des moyens de garniture faisant corps avec le chassis de bordure pour assurer l'étanchéité avec la paroi de support en aluminium et en particulier avec la paroi d'aluminium extérieure. Cela élimine les déperditions d'énergie par infiltrations d'air et évite les fuites d'eau. Le chassis de bordure selon l'inven- tion peut être réalisé en PVC rigide présentant une dureté "D" dans l'échelle shore, la garniture pouvant 8tre réalisée en PVC flexible présentant une dureté "A" dans cette m8me échelle. Une technique de soudure par plaque chauffante, par ultrasons ou par toute autre technique de soudure thermoplastique, peut 4tre utilisée pour souder le chassis de bordure en m4me temps que la garniture, de manière à obtenir un joint d'étanchéité continu. Cela permet d'obtenir une construction de lucarne parfaitement étanche correspondant aux caractéristiques d'écone- mie d'énergie de l'invention. Le chassis de bordure comporte également de préférence une troisième garniture flexible faisant corps avec celui-ci et venant en contact avec les moyens de retenue des plaques ou des d8mes pour former un joint étanche avec ceux-ci. Le chassis de bordure peut présenter une construction creuse, de préférence percée de trous de larmier, et comporter sur sa face intérieure des moyens définis- sant une gouttière de condensation. Ce chassis de bordure est de préférence muni également de deux cavités inférieures dans lesquelles viennent s'enclencher les parois d'aluminium intérieur et extérieure sans qu'il soit nécessaire de prévoir de soudures entre ces parois. Ces parois ou cloisons d'aluminium forment un compartiment destiné à recevoir de la laine de verre isolante et à former le support inférieur du chassis de bordure. 3-5 De nombreux autres buts, caractéris- tiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une construction de lucarne à d8me de couverture mettant en 4 2502668 oeuvre les caractéristiques de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe du chassis de bordure proprement dit, et - la figure 3 est une vue en plan d'une partie de la construction de lucarne de la figure 1. En se référant maintenant aux dessins, les figures 1 à 3représentent une forme de réalisation de l'invention mettant en oeuvre les caractéristiques essentiel- les de celle-ci. Cette forme de réalisation utilise une cons- truction de lucarne à d8me de couverture. Il est évident que les principes de l'invention peuvent aussi bien stappliquer à une lucarne de type plat qu'à n'importe quelle autre forme de construction de lucarne. La construction de lucarne à d8me décrite ici recouvre une ouverture pouvant être de forme carrée ou rectangulaire définie en partie par l'élément de structure 10. Une série de clous tels que les clous 14 de la figure 1 sont utilisés pour fixer la lucarne à l'élément de structure. La construction de lucarne selon l'invention comprend un d8me 16 de préférence en matière thermo- plastique acrylique. Cette construction utilise également un chassis de bordure 20 en matière thermoplastique de préférence constituée par du chlorure de polyvin3e (PVC), ainsi qu'un élément de retenue 22 également en PVC. La figure 2 est une vue en coupe représentant la construction du chassis de bordure. La figure 3 représente un coin du chassis de la figure 2, montrant la configuration et la disposition du joint d'étanchéité d'angle. Au-dessus de l'élément de structure est prévue une paroi 12 comprenant une paroi ou cloison d'alu- > minium intérieure 11 et une paroi ou cloison d'aluminium extérieure 13. La paroi 13 est solidaire d'un rebord 15 de chassis de bordure dans lequel pénètrent les clous 14. On peut également associer à la lucarne des moyens d'étanchéité à l'eau tels que des bandes de feutre permettant de la fixer dans l'ouverture. Les parois intérieure et extérieure 11 et 13 défi- nissent un espace ouvert destiné à 9tre rempli de laine de verre isolante 18. A l'extrémité inférieure des parois dtalumi- nium 11 et 13 se trouve une discontinuité thermique 19 de préférence constituée par du PVC rigide extrudé. La figure 1 représente l'un des 25O2668 aspects de l'invention selon lequel le chassis de bordure 20 est muni de parois en saillie vers le bas, telles que les parois 24 et 26 définissant, avec la paroi à barbillons 25, une paire de cavités 27 et 29. Ces cavités permettent d'engager par enclen- chement les parois d'aluminium intérieure et extérieure sans qu'il soit nécessaire de prévoir la moindre soudure entre ces parois d'aluminium 11 et 13. On remarquera à ce propos sur la figure 1 que les parois sont disposées verticalement mais comportent des extrémités supérieure et inférieure en pente 11A et 13A dont les bouts viennent s'enclencher dans les barbillons de la paroi 25. Cela permet d'obtenir un emboîtement solide d'un seul tenant entre les moyens de parois 12 et le chassie de bordure 20. En plus des parois dirigées vers le bas décrites ci-dessus et comprenant les parois 24, 25, 26, on utilise également une paroi de base 30 et égalemest des parois dirigées vers le haut définiînt une rigole 34. Le chassie de bordure 20 sert évidemment de support au dôme 16. Dans une variante de réalisation de l'invention, on peut utiliser une paire de dômes- A la paroi 36 est associée une garniture d'étanchéité en forme de coupelle 48. Dans la rigole 34 est de préférence placé un matériau 42 absorbant l'humidité, ce matériau pouvant être constitué par du coton ou autre produit fibreux. La rigole 42 munie de son matériau absorbant est destinée à recevoir et à collecter la condensation éventuelle provenant du dôme 16. Le chassis de bordure est de préférence muni également d'ouvertures ou de trous de drainage de conden- sation 44 et 46 régulièrement espaces sur toute la longueur de ce chassie. Ces trous sont considérés comme des trous de larmier permettant d'évacuer lVeau en excès du chassie de bordure. Le chassie de bordure extrudé peut être réalisé dans une matière thermoplastique rigide résistant aux intempéries, telle qu'un composé de PVC rigide de type 1334 - C, ASTM - D 1784 - 9, fabriqué par la Compagnie B.F. Goodrich de Cleveland, Ohio. Le poids spécifique de ce matériau est de l'ordre de 1,46 et sa dureté "D" est de 82 + 3. D'autre part la résistance en tension de ce matériau est de 436 kg/cm2 et son module de tension est de 24.956 kg/cm. Le choc IZOD à 0 C est de 0,32 kg/cm, et la déformation à la chaleur est de 6 2502668 18,6 kg/cm2 à 730 C. Le chassie de bordure comprend également une cavité taraudée intérieurement 52 destinée à recevoir un boulon 54 de fixation de l'élément de retenue 22 au chassie de bordure 20. On remarquera que la garniture 50 est légèrement fléchie et s'appuie de manière étanche contre la paroi 56 de l'élément de retenue. La paroi supérieure 58 de cet élément de retenue s'appuie contre le bord 17 du d8me 16. Le bas du rebord 17 s'appuie sur la garniture en forme de coupelle 48 se comprimant pour former joint étanche contre le bord 17 du d8me 16. Le bas du bord, 17 s'appuie sur la garniture en forme de coupelle 48 qui se comprime pour former un joint étanche entre le chassie de bordure et le d8me. La figure 3 représente un coin de la construction de chassie de bordure de lucarne, dans lequel se rejoignent deux parties droites extrudées de ce chassie. Ces parties se rejoignent pour donner la configuration d'ensemble carrée ou rectangulaire du chassis de bordure. La jonction est de préférence obtenue par une technique de soudure à plaque chauffante permettant de souder la partie de chassie de bordure en m6me temps que les garnitures 48 êt 50. En plus des garnitures 48 et 50, on utilise également une autre garniture flexible co-extrudées 60. Cette garniture flexible assure l'étanchéité entre le chassie de bordure et la paroi d'aluminium extérieure 13. Cette disposition supprime les risques d'infiltrations d'air condui- sant à des gaspillages d'énergie, et évite également les fuites d'eau. La paroi 13 et son extrémité supérieure solidaire inclinée 13A se trouvent comprimées dans la cavité 27 de la paroi, et poussées contre la garniture flexible 60. 7 2502668 REVENDICATIONS 1.- Construction de lucarne pour ouverture de b4timent, construction de lucarne caractérisée en ce qu'elle comprend un chassis de bordure (20) situé autour de l'ouverture et comportant des moyens (10) de réception de moyens de fixation (14) du chassis (20) en place dans l'ouver- ture, des moyens translucides ou transparents (16) recouvrant l'ouverture et venant se placer, par les bords (17), sur le chassis de bordure (20), et des moyeo2 ermettant de retenir les moyens de couverture (16) sur le chassis de bordure (20), ce dernier étant réalisé en matière thermoplastique rigide et comportant au moins une garniture solidaire de matière thermo- plastique flexible (60) permettant d'assurer l'étanchéité entre le chassis de bordure (20) et les moyens de support (12) situés au-dessous de lui. 2.- Construction de lucarne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière thermo- plastique rigide est du chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, et en ce que la matière thermoplastique flexible est du PVC flexible. 3.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caradcrisée en ce que le PVC rigide présente une dureté située dans les limites de l'échelle de dureté shore "D" et en ce que le PVC flexible présente une dureté située dans les limites de l'échelle de dureté shore "A". 4.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens de couverture (16) comprennent au moins une plaque. 5.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de couverture (16) comprennent au moins un dôme acrylique. 3.5 6.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le chassis de bordure (20) et la garniture (60) sont tous deux scellés à chaud dans les coins de la construction de lucarne. 7.- Construction de lucarne selon 4o 8 2502668 l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la garniture (60) peut fléchir en direction du corps de chassis de bordure (20). 8.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le chassis de bordure (20) comporte des trous de larmier (44, 46) et des moyens prévus du côté intérieur de celui-ci pour former une gouttière de condensation (34). 9.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en c. qu'elle comprend une seconde garniture flexible (48) faisant corps avec le chassis de bordure et destinée à assurer l'étan- chéité entre celui-ci et les moyens de couverture (16). 10.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les moyens de retenue sont constitués par un élément de retenue (22) dont un c8té vient en contact avec le bord des moyens de couverture (16) et dont l'autre c8té vient par dessus le chassis de bordure (20). 11.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de fixation (54) de l'élément de retenue (22) au chassis de bordure (20), ces moyens prenant les bords des moyens de couverture (16) en sandwich entre le chassis de bordure (20) et un c8té de l'élément de retenue (22). 12.- Construction de lucarne selon ltune quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde garniture flexible (50) faisant corps avec le chassis de bordure (20) et venant en contact avec les moyens de retenue (22) pour former un joint étanche avec ceux-ci. 13.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de support (12) du chassis de bordure (20), ces moyens comprenant au moins une paroi métallique relativement mince (13) destinée à venir se loger dans le chassis de bordure (20). 14.- Construction de lucarne selon l'une quelconquecès revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le chassis de bordure (20) comporte au moins une cavité 9 2502668 (27) destinée à recevoir la paroi métallique. 15.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendiations 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de parois métalliques intérieure et extérieure (13, 11) s'emboltant par enclenchement de manière A former un espace d'isolation, et en ce que le chassis de bor- dure (20) comporte une paire de cavités en creux (27, 29), chaque paroi comportant une extrémité supérieure recourbée (13A) destinée à venir s'engager dans la cavité du chassis de bordure (20). 16.- Construction de lucarne selon l'une quelconque des revendications 1 A 15, caractérisée en ce qu'elle comporte une discontinuité thermique (19) prévue entre les parois métalliques intérieure et extérieure (13, 11) définissant l'élément de support (12).