Brevet FR2793515A1 — publié le 20001117

PANNEAU A DOUBLE VITRAGE ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TEL PANNEAU L'invention concerne un panneau à double vitrage. Dans le domaine de la construction, on équipe de plus en plus les fenêtres ou baies vitrées avec des panneaux à double vitrage qui assurent à la fois une meilleure isolation thermique et une meilleure isolation phonique.10 Cependant, on constate que la fabrication de ces panneaux fait intervenir un nombre important de pièces. Il en résulte au montage des opérations de préassemblage, d'assemblage et de fixation qui sont longues, fastidieuses et délicates à mettre en oeuvre, en15 particulier dans le cas de panneaux de grandes dimensions. Tout cela se traduit donc pas des techniques de fabrication et de montage qui restent artisanales. D'une manière générale, un panneau à double vitrage se scinde globalement en une partie support formée d'un cadre et d'une partie vitrage formée de deux vitrages parallèles entre lesquels est emprisonné un matelas d'air qui confère au panneau ses propriétés d'isolation thermique et phonique. Selon les techniques usuelles, le montage des vitrages sur le cadre nécessite des pièces complémentaires parmi lesquelles: - des moyens d'espacement montés entre les deux vitrages pour former le matelas d'air, un mastic d'étanchéité entre les moyens d'espacement et les30 vitrages pour isoler le matelas d'air, et un mastic de scellement rapporté extérieurement sur les moyens d'espacement pour donner un peu de rigidité à la partie vitrage avant de la monter dans le cadre, - des cales de positionnement du double vitrage dans le cadre, et - des éléments de blocage en position du double vitrage dans le cadre, ces éléments de blocage ou parcloses venant généralement se monter par encliquetage sur le cadre. 5 Une illustration de cette technique usuelle sera décrite plus loin en référence à la figure 1 au titre de cet art antérieur. En plus de sa complexité, un double vitrage du type précité nécessite un cadre robuste pour le supporter et donner au panneau une rigidité suffisante. Cela se traduit par la réalisation de profilés surdimensionnés qui ont des sections droites relativement importantes. Le but de l'invention est de concevoir des panneaux à double vitrage ayant une structure allégée pour simplifier à la fois les opérations de fabrication et de montage de ces panneaux. A cet effet, l'invention propose un panneau à double vitrage comprenant une partie support formée par un cadre et une partie vitrage formée de deux vitrages20 parallèles qui sont maintenus à distance l'un de l'autre par un moyen d'espacement pour emprisonner un matelas d'air entre les deux vitrages, panneau qui est caractérisé en ce que les deux vitrages sont rendus solidaires du moyen d'espacement par collage pour25 constituer en soi un ensemble rigide. Avantageusement, le cadre du panneau et le moyen d'espacement entre les deux vitrages sont solidaires l'un de l'autre et, de préférence, intégrés l'un à l'autre.30 D'une manière générale, le cadre est formé à partir de l'assemblage de plusieurs profilés, chaque profilé inclut une partie du moyen d'espacement entre les deux vitrages, et chaque profilé du cadre et le moyen d'espacement associé forment une seule pièce fabriquée35 par extrusion. Selon un exemple de réalisation, chaque profilé du cadre présente une âme à section droite globalement rectangulaire, et une nervure centrale à section droite également globalement rectangulaire qui5 est en saillie à l'une des faces de l'âme pour former une partie du moyen d'espacement associé à ce profilé, la nervure centrale de chaque profilé présentant deux faces longitudinales parallèles qui sont séparés l'une de l'autre d'une distance correspondant à la largeur du10 matelas d'air souhaité. Une fois que les profilés sont assemblés pour former le cadre du panneau, les nervures centrales de ces profilés délimitent deux surfaces d'appui longitudinales sur lesquelles sont rapportés et collés les deux vitrages.15 D'une manière générale, le cadre du panneau est réalisé en un matériau qui doit présenter une bonne tenue mécanique et au vieillissement, l'aluminium ou le PVC par exemple. Dès lors o, selon l'invention, les vitrages sont fixés au cadre, un problème de dilatation20 thermique peut se poser entre le verre des vitrages et le matériau du cadre qui n'ont pas les mêmes coefficients de dilatation thermique, en particulier lorsque le cadre est en PVC. Pour pallier cet inconvénient, l'invention prévoit des moyens de compensation thermique qui sont avantageusement incorporés dans le cadre pour résister tant en traction qu'enr compression et éviter une déformation du cadre. Ces moyens de compensation thermique peuvent être réalisés par des joncs constitués par des fils métalliques, ou avantageusement par un matériau thermoplastique chargé de fibres de verre continues lorsque le cadre est en PVC lui-même chargé de fibres de verre. Avantageusement, ces moyens de compensation35 thermique sont incorporés dans les profilés du cadre au cours de l'extrusion de ces derniers. Enfin, le panneau est complété par des moyens d'habillage ou d'apparence qui peuvent être soit directement intégrés aux profilés du cadre soit, de préférence, rapportés par encliquetage ou collage. L'invention concerne également un procédé de montage d'un panneau à double vitrage, qui est caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer un cadre extérieur à partir de profilés extrudés qui incorporent au moins une nervure longitudinale centrale pour délimiter un cadre intérieur dont l'épaisseur correspond à l'espacement nécessaire pour former un matelas d'air entre les deux vitrages, à rapporter les deux vitrages de part et d'autre du cadre intérieur et à les fixer par collage. Un panneau à double vitrage selon l'invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels on peut notamment citer: - un cadre de structure allégée qui peut être réalisé avec des profilés plus fins étant donné que les vitrages sont collés au cadre et participent ainsi à la raideur du panneau, - les profils plus fins du cadre permettent, pour un panneau de surface équivalente, d'obtenir une surface vitrée plus importante et donc un meilleur25 éclairage, et - des opérations de fabrication et de montage qui sont simplifiées. D'autres avantages, caractéristiques et détails ressortiront du complément de description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un panneau à double vitrage selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue partielle en coupe d'un premier mode de réalisation d'un panneau à double vitrage selon l'invention, - la figure 3 est une vue partielle en coupe d'un second mode de réalisation d'un panneau à double vitrage selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective partielle d'un panneau à double vitrage selon l'invention pour former un ouvrant de fenêtre, - la figure 5 est une vue en bout d'un profilé qui forme un élément du cadre d'un panneau à double vitrage selon l'invention, et10 la figure 6 est une vue partielle en coupe d'une variante du second mode de réalisation illustré à la figure 3. Le panneau 1 à double vitrage représenté à la figure 1 illustre l'art antérieur qui a été évoqué en préambule. Le panneau 1 comprend une partie support constituée d'un cadre 3 formé à partir de l'assemblage de quatre profilés rectilignes 5, à savoir: une traverse basse, une traverse haute et deux montants. La figure 120 est une vue en coupe de la traverse basse du cadre 3. Le panneau 1 comprend une partie vitrage constituée de deux vitrages V1 et V2 qui sont parallèles et montées en regard l'une de l'autre. Les deux vitrages V1 et V2 sont maintenus espacés l'un de l'autre par un25 moyen d'espacement métallique 7 pour former un matelas d'air 9. Le moyen d'espacement 7 est réalisé à partir de profilés à section droite rectangulaire par exemple. Un premier mastic 11 est interposé entre le moyen d'espacement 7 et les vitrages Vl et V2 pour assurer une30 étanchéité qui permet d'isoler le matelas d'air 9, et un second mastic 13 est rapporté entre les vitrages V1 et V2 autour du moyen d'espacement 7 pour sceller l'ensemble d'une façon précaire avant d'être monté dans le cadre 3, ce qui n'est pas sans poser des problèmes de transport et35 de manutention. Chaque profilé 5 comprend une âme creuse 5a à section droite de forme globalement rectangulaire dont une face présente une paroi longitudinale 5b en saillie qui forme une surface d'appui pour le vitrage V1 ou vitrage extérieur. La partie vitrage est mise en place à l'intérieur du cadre 3 et positionnée au moyen de cales 15. Ensuite, on vient rapporter par encliquetage des éléments d'appui et de blocage 17 ou parcloses autour du cadre 3 et en regard des parois latérales 5b des profilés pour former une surface d'appui pour le vitrage V2 ou vitrage intérieur et immobiliser les vitrages V1 et V2 dans le cadre 3. Des joints 18 sont interposés entre le vitrage extérieur V1 et les parois longitudinales 5b des profilés du cadre 3 d'une part, et entre le vitrage intérieur V2 et les parcloses de blocage 17 d'autre part. Dans le cas de panneaux de grandes dimensions, un profilé de renfort 19 est souvent engagé à l'intérieur de la traverse basse 5 pour éviter un fléchissement de l'âme 5a sous le poids des vitrages VI et V2. Le cadre 3 d'un tel panneau 1 est fabriqué en aluminium ou en PVC par exemple, et dans le panneau 1, lorsqu'il est destiné à former un ouvrant de fenêtre,25 les âmes 5a des profilés 5 qui constituent les montants du cadre 3 sont équipés d'une quincaillerie appropriée englobant le mécanisme d'ouverture/fermeture, les axes d'articulation,... Un panneau 1 selon l'invention comprend également une partie support et une partie vitrage mais leur assemblage est réalisé d'une façon différente. Selon les deux modes de réalisation illustrés aux figures 2 et 3, la partie support du panneau 1 est également réalisée à partir de l'assemblage de profilés rectilignes 5 pour former un cadre 3. Cependant, chaque profilé 5 présente en section droite une forme globalement en T avec une âme centrale creuse 5a à section droite sensiblement rectangulaire avec quatre faces, et une nervure centrale creuse 5b en saillie à une face de l'âme 5a et qui s'étend sur toute la longueur de celle-ci. La nervure centrale 5b de chaque profilé 5 présente deux faces longitudinales séparées l'une de l'autre d'une distance correspondant à l'espacement10 souhaité pour créer un matelas d'air 9 entre les deux vitrages V1 et V2. Concrètement, une fois que les quatre profilés du panneau 1 sont assemblés pour former le cadre 3, les faces longitudinales des nervures centrales 5b des profilés 5 forment deux surfaces d'appui sur lesquels on vient rapporter et fixer les deux vitrages V1 et V2. La partie d'extrémité située au voisinage des quatre côtés de chaque vitrage V1 et V2 est fixée au moyen d'une colle 20 contre les faces longitudinales des20 nervures centrales 5b du cadre 3, et on assure l'isolement du matelas d'air 9 au moyen d'un mastic d'étanchéité 22 interposé entre la base des nervures 5b et les vitrages V1 et V2. La colle 20 utilisée pour assurer la fixation des vitrages Vl et V2 est une colle du type polyuréthanne ou époxy, par exemple. Avantageusement, on peut utiliser une colle à base de polypropylène réticulable qui permet d'assurer à la fois la fixation des vitrages V1 et V2 au cadre 3 et30 l'isolation du matelas d'air 9, ce qui revient à supprimer le mastic d'étanchéité 22 si le cadre est en polypropylène. Les profilés 5 du cadre 3 peuvent être réalisés en un matériau thermoplastique, tel que du PVC ou avantageusement du polypropylène chargé de fibres de verre, ou en un matériau thermodurcissable, et fabriqués en continu par extrusion ou pultrusion. D'une manière générale, une fois les vitrages Vl et V2 assemblés au cadre 3, on obtient un panneau 1 que l'on complète par un habillage 25 lui conférant un aspect esthétique. Selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, cet habillage 25 est intégré aux profilés 5 du cadre 3 et constitué de deux joues longitudinales 26 qui encadrent la nervure centrale 5b de chaque profilé 5. Cependant, cette solution bien qu'acceptable ne facilite pas les opérations de collage des vitrages Vl et V2. En outre, le cadre 3 ne peut pas être assemblé avant le montage des vitrages V1 et V2. Concrètement, les profilés 5 du cadre 3 sont rapportés successivement sur les vitrages Vl et V2, ce qui nécessite un montage précis pour éviter une discontinuité dans les zones de raccordement entre deux profilés consécutifs. Cependant, ce problème du raccordement des profilés 5 du cadre 320 peut être résolu en rapportant un cache à chaque angle du cadre 3. Par contre, selon le mode de réalisation illustré à la figure 3, les deux joues longitudinales 26 sont séparées et viennent se rapporter par encliquetage25 élastique sur les deux faces longitudinales opposées de chaque profilé 5, une fois que les vitrages V1 et V2 ont été collés. L'encliquetage peut être obtenu au moyen de pattes 28 ayant des formes complémentaires. Cette réalisation est plus avantageuse car le cadre 3 peut être assemblé avant le montage des vitrages V1 et V2. Concrètement, les profilés 5 du cadre 3 sont assemblés et on vient ensuite réaliser une opération de soudure au niveau des zones de raccordement entre deux profilés consécutifs pour les retenir assemblés. Le35 soudage est par exemple effectué par ultrasons. Un exemple de panneau 1 constituant un ouvrant de fenêtre monté pivotant sur le dormant D d'un mur est illustré à la figure 4. A cet effet, des charnières C sont rapportées sur un montant du cadre 3, et le5 mécanisme d'ouverture/fermeture (non représenté) est monté dans l'autre montant, ce mécanisme venant se loger en partie à l'intérieur de l'âme creuse 5a du profilé 5 formant ce montant. Sur la figure 5, on a représenté un profilé 5 du cadre 3 pour illustrer d'autres caractéristiques du panneau 1 selon l'invention. D'une manière générale, par suite du collage des vitrages Vl et V2 sur le cadre 3, il peut exister un problème de dilatation thermique entre le verre des15 vitrages et le matériau du cadre 3. En effet, les contraintes thermiques vont tendre à déformer le cadre 3 alors que le verre ne subira aucune déformation, ce qui sera susceptible de détériorer le joint de colle, en particulier par cisaillement.20 Aussi, on prévoit des moyens de compensation de dilatation thermique au niveau des profilés 5 du cadre 3. Ces moyens peuvent être constitués par des joncs 30 qui résistent à la traction et à la compression pour éviter une déformation du cadre 3. Ces joncs 30 peuvent être métalliques sous la forme de fils ou en thermoplastique chargé de fibres de verre qui sont insérés lors de l'extrusion des profilés 5. D'une manière générale, ces joncs 30 sont en un matériau qui est compatible avec celui des profilés 5.30 Ces joncs 30 sont en nombre variable et peuvent être situés aux quatre angles des nervures longitudinales 5b, comme cela est illustré sur la figure 5. En outre, pour éviter un phénomène de condensation, il est classique d'utiliser une matière déssicante 32 que l'on va venir déposer à l'intérieur des nervures longitudinales 5b qui communiquent avec le matelas d'air 9 par des ouvertures 34 ménagées à la face supérieure des nervures. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 6, l'habillage 25 que l'on rapporte sur chaque profilé 5 du cadre 3 est réalisé par un profilé 25a d'une seule pièce pour venir entourer l'âme 5a du profilé 5. Le montage de ce profilé 25a se fait également par encliquetage élastique ou par collage. D'une manière générale, un panneau 1 selon l'invention peut être utilisé pour réaliser un ouvrant de type quelconque ainsi qu'une porte coulissante pour une baie vitrée. Il REVENDICATIONS 1. Panneau à double vitrage comprenant une partie support (A) formée par un cadre (3), et une partie vitrage (B) formée par deux vitrages (Vl, V2) parallèles 5 qui sont maintenus à distance l'un de l'autre par un moyen d'espacement (5b) pour emprisonner un matelas d'air (9) entre les deux vitrages (Vl,V2), caractérisé en ce que les deux vitrages (Vl,V2) sont rendus solidaires du moyen d'espacement (5b) par collage pour constituer en10 soi un ensemble rigide. 2. Panneau à double vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre (3) du panneau et le moyen d'espacement (5b) entre les deux vitrages (Vl,V2) son solidaires l'un de l'autre.15 3. Panneau à double vitrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen d'espacement (5b) entre les deux vitrages (V1,V2) est intégré au cadre (3) du panneau. 4. Panneau à double vitrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cadre (3) du panneau est formé à partir de l'assemblage de profilés (5), et en ce que chaque profilé (5) intègre une partie du moyen d'espacement entre les deux vitrages (V1,V2). 5. Panneau à double vitrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque profilé (5) du cadre (3) présente en section droite une forme sensiblement en T. 6. Panneau à double vitrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque profilé (5) comprend une âme (Sa) à section droite, sensiblement rectangulaire avec quatre faces, et une nervure centrale (5b) en saillie à une face de l'âme et qui s'étend sur toute la longueur de celle-ci. 7. Panneau à double vitrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la nervure centrale (5b) de chaque profilé (5) présente deux faces longitudinales séparées l'une de l'autre d'une distance correspondant à l'espacement souhaité entre les deux vitrages (Vl,V2). 8. Panneau à double vitrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que, une fois le cadre (3) formé, les faces longitudinales des nervures centrales (5b) des profilés (5) du cadre (3) délimitent deux surfaces d'appui sur lesquelles les deux vitrages (V1,V2) sont collés. 9. Panneau à double vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vitrages (Vl,V2) sont fixés au cadre (3) au moyen d'une colle qui assure également une étanchéité pour isoler les matelas d'air (9).15 10. Panneau à double vitrage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la colle est à base de polypropylène réticulable si le cadre (3) est en polypropylène. 11. Panneau à double vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (3) comprend des moyens pour compenser les différences entre les coefficients de dilatation thermique du verre des vitrages (V1,V2) et du matériau du cadre (3).25 12. Panneau à double vitrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de compensation thermique sont constitués par des joncs (30) qui résistent à la traction et à la compression pour éviter une déformation du cadre (3). 13. Panneau à double vitrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les joncs (30) sont en polypropylène chargé de fibres de verre ou des fils métalliques. 14. Panneau à double vitrage selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les moyens de compensation thermique sont intégrés à la fabrication des profilés (5) du cadre (3). 15. Panneau à double vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments d'habillage ou d'esthétique (25) autour du cadre (3). 16. Panneau à double vitrage selon la revendication 15, caractérisé en ce que les éléments d'habillage (25) sont constitués par deux joues (26) qui10 encadrent l'âme (5a) de chaque profilé (5) du cadre (3). 17. Panneau à double vitrage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les deux joues d'habillage (25) sont solidaires des profilés (5) du cadre (3).15 18. Panneau à double vitrage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les deux joues d'habillage sont rapportées par encliquetage ou collage sur les profilés (5) du cadre (3). 19. Procédé de montage d'un panneau à double vitrage, qui est caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer un cadre extérieur à partir de profilés extrudés qui incorporent au moins une nervure longitudinale centrale pour délimiter un cadre intérieur dont l'épaisseur correspond à l'espacement nécessaire pour25 former un matelas d'air entre les deux vitrages, à rapporter les deux vitrages de part et d'autre du cadre intérieur et à les fixer par collage.