Brevet FR2787133A1 — publié le 20000616

VITRAGE ISOLANT SOUS VIDE ET PROCEDE DE REALISATION. L'invention concerne un vitrage isolant sous vide constitué de deux feuilles de verre maintenues espacées l'une de l'autre par des espaceurs et un joint de scellage périphérique. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel vitrage isolant sous vide. Il est usuel pour obtenir une isolation thermique et/ou acoustique de réaliser des vitrages isolants comportants deux feuilles de verre séparées l'une de I'autre par une lame d'air relativement importante. De tels vitrages apportent une isolation thermique jugée insuffisante pour certaines applications. Pour y remédier, il est connu de réaliser des vitrages comportant trois feuilles de verre et l'une des lames d'air pouvant être remplacée par un gaz, par exemple le krypton. Ces vitrages ont des propriétés d'isolation thermique nettement améliorées, mais sont d'une épaisseur telle qu'il n'est pas toujours aisé de les utiliser. Par ailleurs, la demande actuelle des utilisateurs s'oriente vers une isolation thermique des vitrages équivalente à celle des parois pleines, c'est-à-dire des murs. Il a déjà été proposé notamment dans le brevet WO 91/02 878 des vitrages isolants constitués de deux feuilles de verre séparées l'une de l'autre par un espace dans lequel le vide a été réalisé. Ces vitrages procurent du fait du vide une très bonne isolation mais ils sont très difficiles à réaliser. D'une part, la faible épaisseur entre les deux feuilles de verre qui est de quelques dixièmes de millimètres doit être constante sur toute la zone o les feuilles de verre sont en regard. D'autre part, il faut réaliser un scellage des deux feuilles de verre parfaitement étanche. Le brevet WO 91/02 878 décrit une technique consistant à placer des plots de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur sur l'une des feuilles de verre, répartis sur toute la surface et dans le même temps un joint qui permettra le scellage des deux feuilles. Ces plots et ce joint sont réalisés dans la même matière qui est une composition verrière. Il apparaît que ce vitrage est difficile à réaliser du fait de ces opérations simultanées qui nécessitent des opérations délicates. La demande de brevet FR 96/09 632 décrit un procédé pour réaliser le vide entre deux feuilles de verre pouvant constitué un vitrage isolant. Selon ce procédé, le collage des espaceurs est réalisé par dépôts successifs de plots de composé minéral de collage par exemple par sérigraphie, puis des espaceurs par un outillage aspirant percé de trous plus petits que lesdits espaceurs au même pas que les plots obtenus. Les espaceurs selon ce procédé ont une forme sphérique bi- tronquée à faces parallèles. Un tel procédé nécessite un appareillage compliqué et une précision des opérations importantes. L'invention a pour but un procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide, simple de réalisation, et le vitrage réalisé. Ce but est atteint selon l'invention par un procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide constitué de deux feuilles de verre maintenues espacées l'une de l'autre par des espaceurs et un joint de scellage périphérique consistant après avoir déposé les espaceurs entre les deux feuilles de verre, à réaliser le joint de scellage en périphérie et à effectuer le vide. Ledit procédé est tel qu'on dépose sur une des feuilles de verre des points de colle d'un diamètre inférieur ou égal au diamètre des espaceurs, on fait rouler les espaceurs sur ladite feuille de verre de manière à ce qu'un unique espaceur se colle sur chaque point de colle et on dépose la seconde feuille de verre sur les espaceurs et le joint de scellage périphérique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on fait rouler des espaceurs sphériques. De cette manière, la forme de l'espaceur ne conditionne pas la dépose en elle-même. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lors de l'étape de dépose des espaceurs, la feuille de verre est inclinée d'au moins 1 . Ainsi, l'inclinaison permet la rencontre des espaceurs avec les points de colle et permet également l'évacuation des espaceurs par roulage hors de la feuille lorsque ceux- ci n'ont pas rencontré de point de colle. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la dépose des points de colle est réalisée par sérigraphie. Avantageusement, les points de colle sont des points d'émail. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, durant la phase de réalisation du vide, les espaceurs s'écrasent légèrement. L'invention propose également un vitrage isolant sous vide pouvant notamment être réalisé selon le procédé décrit précédemment. Selon l'invention, le vitrage isolant sous vide est constitué de deux feuilles de verre maintenues espacées l'une de l'autre par des espaceurs et un joint de scellage périphérique, lesdits espaceurs étant des billes métalliques collées sur une seule feuille de verre à l'aide de points de colle et lesdits points de colle ayant un diamètre inférieur ou égal au diamètre des espaceurs de manière à ne coller qu'un unique espaceur à la fois. Selon une réalisation préférée de l'invention, les espaceurs ont un diamètre di compris entre 0,2 et 0,6 mm et le diamètre d2 des points de colle est égal à (di -0,1 mm). Selon une réalisation avantageuse de l'invention, les espaceurs sont légèrement écrasés entre les deux feuilles de verre de manière à présenter des surfaces de contact non ponctuelles épousant la déformation du verre. De préférence, la colle est un compose minéral et avantageusement un émail à médium durcissant par séchage ou polymérisation. Selon une réalisation préférée de l'invention, l'espaceur métallique présente un module d'Young inférieur ou égal à 250 GPa et une limite élastique inférieure ou égale à 520 MPa. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, I'espaceur est en acier inoxydable. D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description d'un exemple de réalisation selon l'invention faite en référence aux figures qui représentent: Figure 1: une vue de dessus d'un vitrage isolant sous vide selon l'invention. Figure 2a, b et c: des schémas illustrant les étapes successives du procédé selon l'invention. On précise tout d'abord que, par souci de clarté, toutes les figures ne respectent pas rigoureusement les proportions entre les divers éléments représentés. Sur la figure 1 est représentée une vue de dessus d'un schéma d'un vitrage isolant sous vide 1. Celui-ci se compose de deux feuilles de verre 2 et 3 maintenues à distance l'une de l'autre par des espaceurs 4 visibles en transparence sur la figure 1. Les feuilles de verre ont une épaisseur de 4 mm et ont préalablement subi un traitement de trempe thermique en vue du renforcement de leur propriétés mécaniques afin qu'elles supportent les contraintes qui s'exercent lors de la réalisation du vide. Sur la figure 1, il apparaît que ces espaceurs 4 sont répartis sur toute la surface du vitrage de façon régulière. Ils sont distants les uns des autres d'une distance de 30 millimètres. Cette répartition des espaceurs 4 permet de maintenir un espace entre les feuilles de verre 2 et 3. Leur nombre, dimension et répartition sont déterminés pour garantir une bonne résistance du vitrage et prévenir tout risque de contact entre les feuilles de verre 2 et 3 et de façon à ne pas créer de pont thermique trop important et ne pas gêner la transmission lumineuse. Par ailleurs, les espaceurs 4 sont réalisés en acier inoxydable sous la forme de bille de 0,3 mm de diamètre. Les espaceurs possèdent ainsi différentes propriétés nécessaires pour leur utilisation et plus particulièrement une faible conductivité thermique qui permet d'éviter la création de pont thermique entre les deux feuilles de verre 2 et 3. Ils présentent également une bonne résistance à la compression avec un module d'Young de 250 GPa et une limite élastique de 517 MPa et une bonne ténacité assurant une bonne tenue de vitrage durant la réalisation du vide puis lors de son utilisation. Sur la figure 1 apparaît également le disque 5 qui bouche le trou ayant servi à faire le vide dans le vitrage 1. Ce disque est réalisé en cuivre. Il peut être positionné n'importe o sur le vitrage et de préférence sur un bord par souci de discrétion. De préférence encore, il est situé au centre d'une grande longueur du vitrage comme représenté sur la figure 1; ceci est avantageux lors de la réalisation du vide car une telle position permet notamment de diminuer au maximum le temps de pompage pour une aspiration donnée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce type de réalisation, tout autre moyen de sceller définitivement le vitrage entre dans le cadre de l'invention. Sur la figure 1 apparaît encore le joint de scellage 6. Celui-ci est réalisé avec une pâte d'émail dont la température de cuisson pour éliminer les composants organiques est de l'ordre de 450 C. Cette température permet notamment d'éviter un relâchement des contraintes de trempe qui n'apparaît qu'à des températures supérieures. Lors de la réalisation du vitrage 1, le joint de scellage 6 est déposé sur une largeur comprise entre 3 et 4 mm avec une épaisseur d'environ 1,5 mm. Cette épaisseur est ramenée par pressage lors de la phase de cuisson à 0, 2 mm entre les deux feuilles de verre, pour être identique à l'épaisseur des espaceurs 4 lorsque ceux-ci sont légèrement écrasés entre les deux feuilles de verre 2 et 3, la largeur du joint est alors d'au moins 10 mm. Les figures 2a, b et c illustrent notamment les étapes successives du procédé de réalisation selon l'invention. Sur la figure 2a, des plots d'émail 7 de collage ont été déposés sur une feuille de verre 3. Ces plots 7 ont par exemple été déposés par sérigraphie avec un écran de soie. Ces plots 7 sont ainsi disposés précisément avec un pas de 30 mm et un diamètre de 0,2 mm. La figure 2b montre ensuite l'étape de dépose des espaceurs en les faisant rouler. La feuille de verre 3 est déposée sur un plan incliné 8 à 2 . Les espaceurs 4 sont disposés dans un dispositif 9 de saupoudrage qui se déplace au dessus de la feuille de verre 3 en partant de la partie la plus basse. Ainsi la dépose de bas en haut permet d'éviter que les espaceurs prennent de la vitesse et ainsi se positionnent mal sur les plots d'émail 7 ou entrainent de l'émail sur d'autres parties de la feuille de verre 3. Les espaceurs 4 n'ayant pas rencontré de plot d'émail 7 sont recueillis dans un bac 10 pour être réutilisés. Sur la figure 2c, la seconde feuille de verre 2 a été déposée sur les espaceurs 4 et sur le joint de scellage 6, les plots d'émail 7 de collage présentant une viscosité suffisante pour maintenir les espaceurs en place. Le fait que les espaceurs 4 ne soient pas collés à la feuille de verre 2 facilite notamment sa mise en place. De plus, I'absence de ce collage peut éviter les risques de casse lors de l'utilisation du vitrage 1 si les deux feuilles de verre ne subissent pas exactement la même dilatation. Après l'opération de cuisson durant laquelle à la fois l'émail périphérique de scellage 6 et l'émail de collage 7 sont cuits, il est possible d'effectuer l'opération de vide par le trou 11 prévu à cet effet puis de boucher de trou 11 à l'aide du disque 5 par tous moyens connus de l'homme du métier tels que, par exemple, par le procédé décrit dans la demande de brevet déposée au nom de SAINT- GOBAIN VITRAGE sous le numéro 96/09 632. Une fois le vide réalisé dans le vitrage 1, les espaceurs 4 sont légèrement écrasés entre les deux feuilles de verre 2 et 3 de manière à présenter des surfaces de contact non ponctuelles. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide (1) constitué de deux feuilles de verre (2, 3) maintenues espacées l'une de l'autre par des espaceurs (4) et un joint de scellage périphérique (6) consistant après avoir déposé les espaceurs (4) entre les deux feuilles de verre (2, 3), à réaliser le joint de scellage (6) en périphérie et à effectuer le vide, caractérisé en ce qu'on dépose sur une des feuilles de verre (2) des points de colle (7) d'un diamètre inférieur ou égal au diamètre des espaceurs (4), en ce qu'on fait rouler les espaceurs (4) sur ladite feuille de verre (3) de manière à ce qu'un unique espaceur (4) se colle sur chaque point de colle (7), et en ce qu'on dépose la seconde feuille de verre (2) sur les espaceurs (4) et le joint de scellage périphérique (6). 2. Procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait rouler des espaceurs sphériques (4). 3. Procédé pour réalisation un vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de l'étape de dépose des espaceurs (4), la feuille de verre (3) est inclinée d'au moins 1 o. 4. Procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la dépose des points de colle (7) est réalisée par sérigraphie. 5. Procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les points de colle (7) sont des points d'émail. 6. Procédé pour réaliser un vitrage isolant sous vide (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que durant la phase de réalisation du vide, les espaceurs (4) s'écrasent légèrement. 7. Vitrage isolant sous vide (1) constitué de deux feuilles de verre (2, 3) maintenues espacées l'une de l'autre par des espaceurs (4) et un joint de scellage périphérique (6), caractérisé en ce que les espaceurs (4) sont des billes métalliques collées sur une seule feuille de verre (3) à l'aide de points de colle (7), et en ce que les points de colle (7) ont un diamètre inférieur ou égal au diamètre des espaceurs (4) de manière à ne coller qu'un unique espaceur (4) à la fois. 8. Vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les espaceurs (4) ont un diamètre dl compris entre 0,2 et 0,6 mm et en ce que le diamètre d2 des points de colle est égal à (dl - 0,1 mm). 9. Vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les espaceurs (4) sont légèrement écrasés entre les deux feuilles de verre (2, 3) de manière à présenter des surfaces de contact non ponctuelles épousant la déformation du verre. 10. Vitrage isolant sous vide (1) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la colle est un composé minéral. 11. Vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la colle est un émail à médium durcissant par séchage ou polymérisation. 12. Vitrage isolant sous vide (1) selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'espaceur métallique (4) présente un module d'Young inférieur ou égal à 250 GPa et une limite élastique inférieure ou égale à 520 MPa. 13. Vitrage isolant sous vide (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'espaceur (4) est en acier inoxydable.