Brevet FR2636365A1 — publié le 19900316

DOUBLE VITRAGE ETANCHE La présente invention est relative à un double vitrage c'est-à-dire à un châssis permettant de maintenir verticalement dans une porte ou une fenêtre deux vitres parallèles écartées, habituellement de 25 à 40 mm. Une telle disposition de vitres permet d'enfermer une lame d'air immobile améliorant ainsi sensiblement l'isolation thermique et phonique de la pièce. Depuis les années 1970, suite à plusieurs crises de l'énergie, on utilise presque systématiquement des vitrages isolant pour garnir des fenêtres ou des portes vitrées dans les nouvelles maisons, et on procède au fur et à mesure au remplacement des anciennes vitres simples dans les constructions anciennes. Ces vitrages isolants sont réalisés par emboîtages et collage de deux vitres dans un châssis en plastique, ou en aluminium rigide, maintenant ces deux vitres espacées d'environ 6 à 12 mm l'une par rapport à l'autre. Le tout se présente donc comme une seule "vitre" d'épaisseur de l'ordre de 2 cm que l'on peut mettre aisément en place de manière conventionnelle.On constate que la lame d'air emprisonnée entre ces deux vitres améliore sensiblement l'isolation thermique de l'ensemble, ce que l'on vérifie en comparant le coefficient thermique K = 3,2 W/m20 C par rapport au coefficient thermique de la vitre simple égal à 5,6 W/m20 C. Toutefois, ces vitrages isolants présentent aussi des inconvénients à la longue. Théoriquement étanches et ne nécessitant aucun nettoyage, on constate que les faces intérieures se chargent quand même à la longue d'auréoles bleutées obscurcissantes dues à un défaut d'étanchéité. De plus, des coulures de mastic sur le pourtour des vitres dues à la surchauffe solaire donnent, avec le temps, une impression de mauvaise finition. Enfin et surtout, l'isolation phonique reste encore faible et l'isolation thermique n'est pas suffisante pour empêcher totalement la formation de buée sur la face intérieure en période hivernale. En alternative au remplacement d'une vitre simple par un vitrage isolant, on effectue aussi un survitrage c'est-à-dire que l'on accroche au moyen de charnières contre la fenêtre, de l'intérieur, un cadre en matière plastique tel que du polyvinyle de chlorure ou en aluminium entourant une vitre de 4 à 8 mm. La face du cadre se rabattant contre la fenêtre est garni d'un joint d'étanchéité telle qu'une bande de mousse auto-adhésive. La fermeture de ce cadre est réalisée au moyen de taquets de pression à intervalles réguliers. D'un prix avantageux, ce dispositif donne une aussi bonne protection thermique que le vitrage isolant et une meilleure protection phonique du fait de l'épaisseur supérieure de l'espace d'air emprisonné. Le principal défaut de ce survitrage est d'emprisonner entre la vitre d'origine et le cadre rapporté une partie de fenêtre en bois dont la stabilité hygrométrique est loin d'être parfaite. Ainsi, dans le cas de pièces très humides, cette partie boisée agit comme une pompe en renvoyant a l'intérieur du châssis une partie de l'humidité de la pièce d'habitation ce qui provoque des dépits de condensation sur la surface intérieure de la vitre extérieure et ce surtout par de brusques changements de température au dehors. L'exposé EP 0 057 434 propose une autre solution sous la forme d'un double vitrage comprenant un cadre porteur enchâssé dans la porte ou la fenêtre et sur lequel est accroché un cadre de retenue grtce à des moyens de liaison assurant simultanément un certain débattement du cadre de retenue par rapport au cadre porteur et une étanchéité de la lame d'air emprisonnée. La liaison mécanique peut être un ressort sous la forme d'un profilé en V ou un dispositif à charnière ou une plaque coulissant à l'intérieur d'une rainure : et les moyens d'étanchéité sont de préférence une bande de caoutchouc plissée. Bien qu'efficace, notamment lors de variations de pression dues à des variations de température, ce double vitrage est assez cher de par les multiples composants qu'il nécessite et de par la difficulté de mise en place résultant en un temps facturable supérieur de la part de l'installateur. Le but de la présente invention est un double vitrage présentant comme auparavant un faible coefficient thermique qui se traduit par une moindre perte de chaleur et une absence de buée sur la vitre intérieure. Ce double vitrage doit aussi assurer un écartement de l'ordre par exemple de 25 à 40 mm entre les vitres pour une meilleure isolation phonique et assurer une étanchéité entre ces vitres évitant tout dépôt de buée sur la face interne de la vitre extérieure. Un tel double vitrage doit de plus pouvoir compenser dans une certaine mesure les effets des variations de température provoquant usuellement une déformation du cadre et un bombement des vitres. Enfin et surtout, les éléments constituants ce double vitrage doivent etre simples à réaliser et à assembler, et l'ensemble doit être facile à installer dans la porte ou fenêtre.Sa réouverture pour entretien éventuel doit être possible. Ces buts sont atteints grâce à un double vitrage comprenant un cadre porteur maintenant une première vitre et fixé dans le châssis d'une porte ou d'une fenêtre et un cadre secondaire maintenant une seconde vitre et rapporté sur le cadre porteur. Le cadre porteur est réalisé par assemblage de section coupée selon la bissectrice de l'angle de jonction dans un profilé en matière plastique composite présentant, de l'intérieur vers l'extérieur, une rainure transversale dans laquelle est embossée et fixée la première vitre suivie, parallèlement à l'épaisseur du chassis, d'une double paroi que termine une cage rectangulaire dont la face extérieure est d'une part munie, cOté vitrage, d'une ou plusieurs garnitures d'étanchéité en matière plastique souple et d'autre part prolongée, cSté chassis, d'une languette s'appliquant contre la face extérieure du châssis pour y être tenue. L'extrémité de cette languette est continuée par un pont de matière plastique flexible reliant des moyens de liaison du cadre secondaire. Ce cadre secondaire est réalisé par assemblage de section coupée selon la bissectrice de l'angle de jonction dans un second profilé en matière plastique essentiellement constitué d'un tube qui est complété, caté vitrage, par une rainure dans laquelle est embottée et fixée la seconde vitre et, ctté chassies, par des moyens complémentaires de liaison au cadre porteur. Selon un premier mode de réalisation avantageux, les moyens de liaison sur le cadre porteur est une tige longitudinale de section rectangulaire présentant sur son côté vitrage deux becs longitudinaux orientés en sens opposé. Les moyens complémentaires de liaison sur le cadre secondaire sont alors deux lèvres longitudinales prolongeant la face externe et la face interne du tube. Ces lèvres présentent en leur extrémité des rainures longitudinales en correspondance avec les becs respectifs. Selon un autre mode de réalisation avantageux, les moyens de liaison sur le cadre porteur est une rainure transversale dans laquelle vient s'accrocher une languette longitudinale constituant les moyens de liaison complémentaires du cadre porteur. Utilement, la cage rectangulaire est partiellement fendue le long de son cftté vitrage et elle est percée de deux orifices, un supérieur et un inférieur, permettant de remplir et/ou de vider cette cage d'un produit chimique déshydratant. De préférence, le cadre porteur est renforcé en ses angles par une équerre dont chaque branche est insérée au milieu de la double paroi de la section correspondante. De manière analogue, le cadre secondaire est renforcé en ses angles par une équerre dont chaque branche est insérée dans le tube de section carrée. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et décrit en référence à la figure unique présentant, vue en coupe transversale, le côté vertical gauche du double vitrage monté sur le châssis en bois correspondant tel que vu de l'extérieur par un observateur situé donc en bas de la figure. Le double vitrage selon l'invention comprend d'abord un cadre porteur 100 maintenant une première vitre 20 et fixé grâce à des vis 15 à intervalles réguliers dans un châssis de porte ou de fenêtre 10 normalement en bois ou en aluminium. Ce double chtssis comprend aussi un cadre secondaire 200 maintenant une seconde vitre 30 et rapporté dans le cadre porteur 100 du côté extérieur. Les côtés du cadre porteur 100 peuvet être tous coupés dans un m#me profilé composite fabriqué par coextrusion de deux matières plastiques différentes à savoir : la majeure partie en polyvinyle de chlorure plutôt dure et une autre matière plastique plus souple constituant les garnitures d'étanchéité 135 et le pont 150. Ces deux matières plastiques doivent de préférence être de qualité dite "extérieure" c'est-à-dire inaltérable face aux conditions atmosphériques normales. De par fabrication, ce profilé présente, vu en coupe transversale de l'intérieur vers l'extérieur, une première partie formant une rainure transversale 110 suivie d'une double paroi 125 emprisonnant un premier espace 120 que termine une cage rectangulaire 130. La face extérieure de cette cage rectangulaire 130 présente en son extrémité côté vitrage des garnitures d'étanchéité 135 longitudinales continues faisant un angle d'environ 1350 avec cette face extérieure. Cette même face extérieure de la cage 130 est prolongée, du côté chassies, par une languette longitudinale continue 140. Une fois le cadre porteur 100 assemblé, cette languette 140 constitue une collerette sur le pourtour du cadre porteur 100 plus large que l'ouverture du châssis de porte ou de fenêtre. Cette collerette est mise à profit pour attacher suffisamment solidement ce cadre 100 dans le châssis 10 rendant inutile d'autre forme de liaison notamment au niveau de la double paroi 125. L'extrémité de cette languette 140 est continuée par un pont de matière plastique flexible 150 reliant un moyen d'accrochage du cadre secondaire 200 essentiellement constitué d'une tige longitudinale de section rectangulaire complétée, sur son caté vitrage, d'un premier bec 162 côté intérieur et orienté vers ce même côté intérieur et d'un second bec 164 côté extérieur et orienté dans le sens opposé du bec 162 donc vers le côté extérieur. Les côtés du cadre secondaire 200 sont coupés dans un profil extrudé à partir d'une seule matière plastique qui, comme précédemment, est de préférence un polyvinyle de chlorure de qualité dit "extérieur". Vu en coupe transversale, ce profilé présente un tube de section carrée 205 complété côté vitrage par une rainure 210 dans laquelle est embottée puis collée la seconde vitre 30, et complété côté châssis par deux lèvres longitudinales 222 et 224 prolongeant respectivement la face intérieure et la face extérieure de ce tube 205. La lèvre 224 est droite et présente à l'extrémité de sa face intérieure une rainure 225. La lèvre 222 a la forme d'un S pour laisser un espace suffisant aux têtes de vis 15 et présente à l'extrémité de sa face extérieure une rainure 226.Comme on peut le constater sur la figure, la rainure 225 vient en correspondance avec le bec 164 et la rainure 226 est en correspondance avec le bec 162. De par leur longueur, ces lèvres 222 et 224 présente une souplesse suffisante pour pouvoir s'écarter en leur extrémité au moment de l'insertion des becs dans les rainures. Le double vitrage tel que décrit précédemment est fabriqué, assemblé et monté de la manière suivante. Dans le cas le plus fréquent de la fabrication d'un double vitrage carré ou rectangulaire, les quatre côtés du double vitrage sont réalisés par découpe simultanée à 450 aux dimensions de la fenêtre des deux profilés pré-embottés constituant respectivement le cadre porteur 100 et le cadre secondaire 200. Cette découpe peut aisément être effectuée dans une botte à onglet, oude manière plus industrielle sur une scie circulaire. Dans ce dernier cas, on dispose de préférence la face extérieure du profilé 200 sur la table d'appui horizontale de la scie circulaire et on plaque les deux extrémités des rainures 110 et 210 contre un rail de guidage vertical. Des butées alors placées sur ce rail permettent d'effectuer rapidement des séries de découpe à des longueurs précises. On peut alors couper des fentes 180 d'une dizaine de centimètres avec une lame de couteau chaude dans le côté vitrage de la cage rectangulaire 130 et perçer deux orifices 182, un inférieur et un supérieur, permettant le remplissage de cette cage 130 avec un produit chimique déshydratant. Selon les conditions climatiques moyennes de la région, on ne remplira, une fois le double vitrage assemble, que la cage 130 du côté inférieur ou on remplira aussi partiellement les cages des côtés verticaux droit et gauche. Une fois ce remplissage achevé, on obturera ces orifices 182 par des bouchons de plastique. On dispose sur une table de travail les deux vitres 20 et 30 parallèlement et écartées d'environ 30 mm par des morceaux de mousse rigide ou de polystyrène. Les bords de ces vitres sont chanfreinés à l'aide d'un outil spécial pour faciliter leur futur engagement dans leur rainure respective. Un filet de colle plastique/verre est étalée dans les rainures 110 et 210 des deux cotés longitudinaux du double vitrage, lesquels côtés sont alors embossés sur les vitres 20 et 30. L'engagement des vitres dans leurs rainures peut être accompli en tapotant régulièrement la face arrière de ces rainures avec un maillet de caoutchouc. On enduit ensuite de colle plastique/plastique les tranches des rainures 110 et 210, de la double paroi 125, de la cage 130 ainsi que du tube 205. On introduit également à l'aide d'un pistolet de la colle plastique/plastique à l'intérieur de l'espace 120 et du tube 205. Cette opération d'introduction est effectuée à chaque extrémité des quatre bords. On peut- alors insérer à chaque extrémité des bords latéraux dans l'espace 120 correspondant l'une des branches d'une première équerre. La section de cette équerre en plastique est légèrement inférieure à la section de l'espace 120, et ses branches ont une longueur suffisantes, soit de l'ordre de 3 cm minimum. Ces dimensions minimum assurent par la suite une bonne tenue à 900 des angles du cadre 100. On insère également une seconde équerre dans l'espace du tube carré 205 à chaque extrémité des bords latéraux, équerre dont la section est également légèrement inférieure à la section de cet espace. Une fois ces équerres en place aux extrémités des bords latéraux, on peut embotter ces bords latéraux dans les bords longitudinaux et les engager dans les vitres 20,30. Pour ce, on présente les branches protubérantes des équerres dans les espaces 120 et tubes 205 des bords longitudinaux correspondants, puis on tape légèrement à l'aide d'un maillet en caoutchouc A l'arrière de ces bords latéraux, pour parfaire cette opération. Avant de serrer le double vitrage pour sèchage de la colle, on dégraphe les becs 162 et 164 de l'un des bords longitudinaux pour les enduire de colle puis on les réinserre dans leurs languettes 225,226. Ce côté ainsi collé constituera la charnière autour de laquelle pourra pivoter le cadre 200 par rapport à son cadre porteur 100. Une fois sur le site, on présente le catb référencé comme "charnière" du côté des paumelles du châssis de fenêtre sur lequel on pose le double vitrage. Puis on dégraphe les trois autres côtés, ce qui permet d'atteindre l'extrémité des languettes 140 que l'on fixe contre le châssis à l'aide de vis 15 espacées de 10 à IS cm. On remplit l'espace inférieur 130 de produit déshydratant par les orifices 182 que l'on bouche une fois l'opération terminée avec des bouchons plastiques. On peut alors achever la pose du double vitrage en refermant le cadre 200 contre le cadre porteur 100. On constate que la lame d'air 40 est d'une part isolée par les vitres 20 et 30 collées hermétiquement dans leurs rainures respectives 110 et 210. Cette lame d'air est d'autre part isolée latéralement par le côté vitrage de la double paroi 125 et de la cage 130 ainsi que par la garniture d'étanchéité 135 réalisant une liaison hermétique entre le cadre porteur 100 et le cadre secondaire 200. Il est à remarquer que si une section de l'une des garnitures 135 vient à être défectueuse, l'isolation reste quand meme maintenue grâce à l'agencement des becs 162,164 dans les rainures 225 et 226. L'écartement entre la vitre 20 et la vitre 30 est principalement établi par les dimensions du premier profilé. Dans la pratique, cet écartement est de l'ordre de 30 mm correspondant à une isolation thermique et phonique suffisante sans impliquer des variations de volume trop importantes suite à des forts changements de température. Ces variations de volumes, en fait variations d'écartement, sont aisément rattrapées par la flexibilité des garnitures 135 et du pont de matière plastique souple 150. Un tel écartement a aussi l'avantage de permettre l'installation dans ce volume d'air 40 de décorations tels que croisillons en matière plastique type "petits bois" ou stores vénitiens à lamelles ou stores plissés en tissu synthétique. On appréciera à cette occasion l'existence de la double paroi 125 permettant d'ancrer ces décorations dans la première paroi caté vitrage sans e n d o m m l'isolation hygrométrique qui est toujours maintenue grâce à la seconde paroi du côté du châssis. Comme on l'aura bien compris, l'agencement des becs 162,164 vis-à-vis des lèvres 222,224 permet une liaison étanche et facile à engager ou à défaire. Bien que normalement inutile du fait de l'étanchéité de ce double vitrage, la possibilité de réouverture aisée de ce double vitrage permet un nettoyage des faces internes si cela s'avère quand même utile. Une autre variante de l'accrochage du cadre 200 sur le cadre porteur 100 peut consister en une rainure transversale directement solidaire du pont de matière souple 150 dans laquelle vient s'engager une languette, crantée au besoin, perpendiculaire à la face côté chassis du tube de section carrée 205. De nombreuses améliorations de ce double vitrage sont possibles dans le cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Double vitrage comprenant un cadre porteur (100) maintenant une première vitre (20) et fixé dans le ch ssis (10) d'une porte ou d'une fenêtre : un cadre secondaire (200) maintenant une seconde vitre (30) et rapporté sur le cadre porteur (100) caractérisé en ce que le cadre porteur (100) est réalisé par assemblage à angle de sections coupées selon la bissectrice de l'angle de jonction; dans un profilé en matière plastique composite présentant, de l'intérieur vers l'extérieur, une rainure transversale (110) dans laquelle est emboîtée et fixée la première vitre (20) suivie, paral1blemont à l'épaisseur du châssis, d'une double paroi (125) que termine une cage rectangulaire (130) dont la face extérieure est d'une part munie, côté vitrage, d'une ou plusieurs garnitures d'étanchéité (135) en matière plastique souple et d'autre part prolongée, côté chåssis, d'une languette (140) s'appliquant contre la face extérieure du châssis (10) pour y être tenue, languette (140) dont l'extrémité est continuée par un pont (150) de matière plastique flexible reliant des moyens de liaison du cadre secondaire :: et en ce que le cadre secondaire (200) est réalisé par assemblage de section coupée selon la bissectrice de l'angle de jonction dans un second profilé en matière plastique essentiellement constitué d'un tube (205) que complète, côté vitrage, une rainure (210) dans laquelle est emhoftée et fixée la seconde vitre (30) et, côté chassies, de moyens complémentaires de liaison au cadre porteur. 2. Double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison sur le cadre porteur est une tige longitudinale de section rectangulaire présentant sur son côté vitrage deux becs (162,164) longitudinaux orientés en sens opposé et en ce que les moyens complémentaires de liaison sur le cadre secondaire sont deux lèvres longitudinales (222,224) prolongeant la face externe et la face interne du tube (205) et présentant en leur extrémité des rainures (225,226) longitudinales en correspondance avec les becs respectifs. 3. Double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison sur le cadre porteur est une rainure transversale dans laquelle vient s'accrocher une languette longitudinale constituant les moyens de liaison complémentaires du cadre porteur. 4. Double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage rectangulaire (130) est partiellement fendue (180) le long de la face côté vitrage de la cage (130) et percée de deux orifices (182), un supérieur et un inférieur, permettant de remplir et/ou de vider cette cage (130) d'un produit chimique déshydratant. 5. Double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre porteur (100) est renforcé en ses angles par une équerre dont chaque branche est insérée au milieu (120) de la double paroi (125) de la section correspondante. 6. Double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre secondaire (200) est renforcé en ses angles par une équerre dont chaque branche est insérée dans le tube (205) correspondant. 7. Procédé de fabrication du double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cotés du double vitrage sont réalisés par découpe simultanée aux dimensions de la fenêtre des deux profilés pré-embo#tés constituant respectivement le cadre porteur 100 et le cadre secondaire 200.