Brevet FR2861794A1 — publié le 20050506

MENUISERIE POUR VANTAUX COULISSANTS COMPORTANT UN MASQUE DE PROTECTION THERMIQUE DE L'ENCADREMENT DU VITRAGE. La présente invention est du domaine des dispositifs mobiles par coulissement pour l'obturation d'une ouverture d'un bâti, telle que fenêtre, porte ou analogue. Elle a pour objet une menuiserie organisée en rupture de pont thermique principalement composée d'un dormant recevant en coulissement antagoniste des vantaux vitrés. On rappelle que dans le domaine du bâtiment, il est courant d'obturer une ouverture par une menuiserie principalement composée d'un dormant qui est agencé en un cadre fixé à un bâti et qui comporte des rails de guidage supportant en coulissement parallèle antagoniste des vantaux respectifs. Ces derniers sont équipés d'organes de circulation, tels que des patins, roulettes ou analogues, coopérant avec les rails de guidage, l'un des vantaux étant disposé vers l'extérieur du bâti tandis que l'autre vantail est disposé vers l'intérieur du bâti. Chaque vantail est principalement constitué d'un cadre qui supporte un vitrage et qui comporte au moins une chambre pour la réception des organes de circulation. Les efforts des concepteurs dans le domaine se portent principalement sur l'organisation d'une telle menuiserie, qui permette d'une part de réduire les conséquences relatives à une différence de températures extérieure et intérieure du bâti auxquelles la menuiserie est soumise et d'autre part d'optimiser la surface du vitrage. L'évolution des techniques a conduit les concepteurs à organiser le vitrage en double paroi vitrée, les parois respectivement extérieure et intérieure composant le vitrage étant maintenues distantes l'une de l'autre sur le cadre du vantail pour ménager un volume d'air entre elles. Ces dispositions visent notamment à réduire les échanges thermiques à travers le vitrage entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. L'évolution des techniques a aussi conduit les concepteurs à organiser dans un premier temps le dormant en un ensemble monobloc en bois, pvc ou alliage d'aluminium. Ces châssis, en matière métallique notamment et plus particulièrement en aluminium, permettent d'optimiser la surface offerte par le vitrage, à partir d'une réduction de la largeur des profilés formant les châssis. De même, les cadres des vantaux sont formés de profilés métalliques respectivement extérieur et intérieur pour offrir une surface vitrée optimale. Pour surmonter la difficulté relative à l'existence de ponts thermiques consécutifs à la conductivité thermique de l'aluminium, il a été proposé d'organiser le dormant en un ensemble composé de châssis distincts extérieur et intérieur, sur chacun desquels coulisse un vantail respectif le long de rails de guidage qui leur sont affectés. Les côtés en vis-àvis des châssis sont assemblés l'un à l'autre par un organe de jonction en matériau isolant ou thermiquement stable. Pour surmonter cette même difficulté au regard des vantaux, les profilés respectivement intérieur et extérieur du cadre des vantaux sont joints l'un à l'autre par une masse d'interposition également en matériau isolant ou thermiquement stable. Par ailleurs, le vitrage est couramment supporté par le cadre correspondant du vantail par l'intermédiaire d'un joint d'interposition. De plus est observé pour les portes-fenêtres coulissantes, avec rupture thermique complète, exposées au soleil et plus généralement à des écarts importants de températures entre l'intérieur et l'extérieur, un effet dit bi-lame conduisant à une déformation erratique des vantaux par dilation différentielle des composants internes et externes des montants et traverses de ces derniers. Ce défaut qui se trouve amplifié lorsque les éléments externes des montants et/ou des traverses, reçoivent un coloris sombre, se traduit bien souvent par l'impossibilité de fermeture des vantaux sinon par d'importantes difficultés dans cette opération. Le but de la présente invention s'inscrit dans le cadre des efforts susvisés 25 des concepteurs dans le domaine, visant à proposer une menuiserie à vantaux coulissants pour l'obturation d'une ouverture d'un bâti, qui permette d'augmenter la performance thermique globale de la menuiserie, sans augmentation des coûts de revient et tout en optimisant la surface vitrée des vantaux. La démarche inventive de la présente invention a consisté dans sa globalité à limiter les échanges thermiques par conduction et par rayonnement entre les différents éléments constitutifs de la menuiserie, à partir d'une protection de ces éléments vis-à-vis de leur environnement extérieur et vis-à-vis d'un échange thermique de l'un à l'autre d'entre eux. Cette protection est notamment réalisée en ménageant des logements de réception en succession étagée des profilés de la menuiserie, pour éviter des échanges thermiques à travers eux, tant par conduction que par rayonnement. Plus particulièrement en premier lieu, le dormant est organisé en chambre de réception des profilés du cadre des vantaux à l'intérieur du châssis qui lui est affecté, de sorte que ces cadres sont protégés d'une part de l'environnement extérieur en étant totalement noyés à l'intérieur du dormant, et d'autre part d'un échange thermique l'un vers l'autre. La surface offerte par le vitrage des vantaux, de qualité isolante satisfaisante, est optimisée tandis que leurs cadres, correspondants à des zones de ponts thermiques, se trouvent masqués. Les cadres des vantaux n'intervenant pas dans le bilan thermique de la menuiserie, les profilés des vantaux, nonobstant leur éventuelle constitution métallique, sont avantageusement dispensés de moyens spécifiques de rupture de pont thermique, tels qu'une masse d'interposition entre des profilés extérieur et intérieur des vantaux, à la manière de l'art antérieur. Non seulement l'invention proposée améliore l'isolation thermique, mais en plus elle conduit à une simplification notable de la réalisation du cadre de chaque vantail. En outre comme chaque montant et traverse du cadre n'est composé que d'un seul élément profilé on supprime de ce fait tout effet dit bilame . En deuxième lieu, et lorsque l'environnement du bâti le permet, il est de même proposé de loger le volume du dormant délimité par le volume des profilés des châssis à l'intérieur de la paroi du bâti bordant l'ouverture, pour dispenser du bilan thermique de la menuiserie celui propre au dormant, à partir d'un obstacle à un contact direct des profilés du dormant à la fois avec l'environnement extérieur et l'environnement intérieur du bâti. On relèvera qu'en raison du logement des vantaux dans le dormant, peu de prise subsiste à l'action d'un levier en vue d'une tentative d'effraction, le blocage des vantaux en position de fermeture étant par exemple obtenu par des goupilles transversales ou par électro-aimants. Dans sa généralité, la menuiserie proposée par la présente invention est une menuiserie, telle que fenêtre ou porte-fenêtre notamment, destinée à équiper une ouverture ménagée dans une paroi d'un bâti. Cette menuiserie est principalement constituée d'un dormant composé d'un châssis intérieur et d'un châssis extérieur agencés en cadre de réception et de guidage en translation d'un vantail respectif intérieur et extérieur. Chaque vantail est agencé en cadre porteur d'un vitrage, préférentiellement à double paroi vitrée, par l'intermédiaire d'un joint d'interposition, les châssis intérieur et extérieur du dormant étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un organe de jonction. Les côtés des châssis intérieur et extérieur du dormant comportent une chambre de réception totale des côtés correspondants des cadres des vantaux à l'intérieur de laquelle chambre, ces derniers sont globalement noyés, pour être protégés à l'encontre des variations thermiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. L'isolation et la protection des cadres à l'intérieur des chambres masquent les zones de pont thermique des vantaux, et optimisent leur surface de vitrage pour une dimension donnée de l'ouverture dans le bâti. Le dormant est préférentiellement agencé pour être logé par encastrement à l'intérieur de la paroi du bâti de manière à y être sensiblement noyé. Ces dispositions sont telles qu'en position de fermeture, les côtés des châssis et des vantaux sont protégés, par emboîtement étagé, des milieux intérieur et extérieur environnant la menuiserie. L'organe de jonction entre eux des châssis du dormant est par exemple constitué d'un profilé en matière isolante, tel que matière plastique thermiquement stable, PVC notamment, ou matériau isolant analogue. Ce profilé est rapporté par emboîtement, sertissage ou autre, sur l'un et l'autre des châssis du dormant, avantageusement en couverture de la surface correspondante de leurs côtés, de sorte que la largeur couvrante du profilé évite les échanges thermiques entre les châssis. Le joint d'interposition entre le vitrage et le cadre des vantaux comporte avantageusement à sa périphérie des lèvres de recouvrement total des tranches apparentes des côtés du cadre du vantail, pour les protéger des échanges thermiques par rayonnement, avec le vitrage notamment, et éviter de tels échanges thermiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. Un bouchon de fermeture en matériau isolant recouvre avantageusement la totalité des tranches apparentes des bords en vis-à-vis de l'un à l'autre des châssis du dormant, bords délimitant les chambres de réception des cadres des vantaux, pour les protéger des échanges thermiques par rayonnement et éviter de tels échanges thermiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. Les vantaux sont équipés d'organes de circulation le long d'un rail, au moins inférieur, pour leur guidage le long d'un châssis correspondant du dormant. Des chambres respectives de réception des organes de circulation sont avantageusement disposées latéralement aux vantaux pour permettre une réduction de la hauteur des traverses des vantaux et autoriser leur logement à l'intérieur du dormant sans pour autant accroître les dimensions correspondantes de ce dernier. La paroi extérieure de la chambre de réception de la traverse inférieure du châssis extérieur du dormant comporte préférentiellement au moins une ouverture, sinon est globalement ouverte, cette ouverture étant prolongée par un rejet d'eau pour évacuer les eaux de ruissellement, en provenance du vitrage notamment. De préférence, le dormant repose à sa base sur le bâti par l'intermédiaire d'un socle en matière thermiquement isolante formant gouttière de collecte des eaux d'infiltration et de condensation, et d'acheminement de ces eaux vers l'extérieur. Le socle est préférentiellement constitué d'un profilé, en PVC notamment, ou autre matériau thermiquement isolant, ouvert vers le dormant, qui comporte un rejet d'eau, le cas échéant surplombé par celui du dormant. Selon un mode préféré d'exécution, le montant du vantail intérieur situé en zone médiane en position de fermeture, comporte une forme tubulaire longitudinale formant saillie latérale par rapport au plan que définit le cadre de ce vantail. Par ailleurs celle des rives de la forme tubulaire, perpendiculaire au plan que définit le cadre du montant et en regard de l'extérieur est recouverte d'un masque en caoutchouc ou autre matière thermique isolante pour faire obstacle aux échanges thermiques. Enfin des chicanes latérales de section droite en forme de J sont formés sur les montants des vantaux 4, 5 venant en vis-à-vis en position de fermeture, les dites chicanes en position de fermeture des vantaux étant en relation d'interpénétration l'une avec l'autre. D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés en lesquels: - la fig.1 est une vue partielle en coupe verticale d'une menuiserie de la présente invention. - la fig.2 est une vue partielle en coupe horizontale d'une menuiserie représentée sur la figure précédente. - la figure 4 relatif aux performances d'isolation thermique de la menuiserie selon les figures 1 et 2, - la figure 5 est un tableau relatif aux performances d'isolation thermique de la menuiserie objet de la figure 3. Sur les fig.1 et fig.2, une menuiserie est destinée à obturer une ouverture ménagée dans la paroi d'un bâti 1. On notera à ce stade de la description les références E et 1 correspondant aux milieux environnants respectivement extérieur et intérieur de la menuiserie. La menuiserie est principalement constituée d'un dormant composé d'un châssis extérieur 2 et d'un châssis intérieur 3 agencés en cadre de réception d'un vantail respectif extérieur 4 et intérieur 5, porteurs d'un vitrage 9. Le cadre de chaque vantail est constitué par l'assemblage de deux montants verticaux à une traverse supérieure horizontale et à une traverse inférieure horizontale, ces éléments étant constitués à partir de profilés en aluminium. Il y a lieu de noter que les sections droites des montants et traverse présentent un moment quadratique suffisamment important pour conférer au cadre du vantail une bonne rigidité. Selon la forme préférée de réalisation, la section droite de chaque montant vertical présente la forme d'un U et la forme d'un rectangle ou carré, l'âme de la forme du U et l'un des côtés du carré étant commun. La partie du montant correspondant à la forme carrée ou rectangulaire de la section, est tubulaire et forme une chambre longitudinale 7, 7' ouverte aux deux extrémités du montant. Le vitrage est disposé entre les ailes de la forme de U. Toujours selon la forme préférée de réalisation, la traverse inférieure présente une section droite sous forme de H, et la traverse supérieure présente une section droite sous forme de U. Les côtés des châssis 2, 3 comportent une chambre de réception 8 des côtés correspondants des cadres des vantaux 4, 5, ces derniers 4, 5 étant euxmêmes agencés pour être logés à l'intérieur des chambres de reception 8, de sorte que sensiblement seuls les vitrages 9 des vantaux 4, 5 et les cadres 2 et 3 du dormant sont apparents en position de fermeture. On remarquera que le dormant étant lui-même logé éventuellement dans le bâti 1, seuls les vitrages 9 des vantaux 4, 5 sont en contact avec les environnements respectivement extérieur E et intérieur 1 du bâti 1, la paroi des chambres de réception 8 des vantaux 4, 5 orientée vers le bâti 1 est utilisée comme plan d'appui du dormant contre cette paroi. La traverse inférieure de chacun des châssis 2, 3 est équipée d'un rail 6 de guidage en translation du vantail correspondant 4, 5 tandis que les montants de chacun des vantaux 4, 5, comportent dans la chambre latérale 7 7', un organe de circulation, tel qu'un patin, une roulette ou analogue, non représenté sur les figures, venant en appui sur le rail de guidage 6. On peut remarquer que le rail de guidage présente deux flancs latéraux verticaux surmontés par une forme de dièdre prévue pour constituer piste de roulement ou de glissement aux organes de circulation. On peut aussi remarquer que la traverse inférieure du cadre du vantail de section droite en H vient se disposer par ses ailes latérales de part et d'autre du rail de guidage et comporte, sur les ailes du H des profils d'accrochage de joints brosses venant coopérer avec les flancs latéraux du rail de guidage. Un profilé 10 en PVC de jonction des châssis 2, 3 du dormant, thermiquement isolant, est interposé sur les côtés des châssis 2, 3 en couverture de leur face correspondante. Ce profilé de jonction 10 comporte des reliefs 11 d'emboîtement à l'intérieur de logements complémentaires, ménagés sur les côtés des châssis 2, 3 et délimités par des pattes de sertissage. On notera la présence d'un bouchon de fermeture 14 thermiquement isolant, en caoutchouc ou analogue, qui recouvre la totalité de la tranche 25 des bords en vis-à-vis des châssis 2, 3 et qui obture l'évidemment ménagé entre eux. Chaque vantail 4, 5 est agencé en cadre porteur du vitrage 9 par l'intermédiaire d'un joint d'interposition 15. Ce joint 15 est conformé en cavalier pour chevaucher les bords du vitrage 9 et comporte une saignée de réception d'un retour 12 ménagé dans les bords libres des côtés du cadre, en vue de leur emboîtement. On notera la présence à la périphérie du joint 15 de lèvres 16 de recouvrement total des tranches apparentes 17 des côtés du cadre du vantail 4, 5, pour les protéger des échanges thermiques et éviter le rayonnement à l'intérieur du local. Plus particulièrement sur la fig.1, le dormant 2, 3 repose à sa base sur le bâti 1 par l'intermédiaire d'un socle 18 en matériau thermiquement isolant, tel que PVC. Ce socle 18, évidé et ouvert vers le dormant 2, 3, forme une gouttière de collecte des eaux d'infiltration et de condensation, et comporte un rejet d'eau 19 en communication avec son évidemment interne. On remarquera aussi la présence, en surplomb du rejet d'eau 19 du socle 18, d'un deuxième rejet d'eau 20 affecté au dormant pour l'évacuation des eaux de ruissellement en provenance de la chambre de réception 8 de la traverse inférieure du châssis extérieur 2, l'eau circulant à travers une ouverture 21 qu'elle comporte. Sur l'exemple de réalisation illustré, la paroi extérieure de cette chambre de réception 8 correspondante est complètement ouverte pour favoriser cette circulation. Avantageusement, la chambre de réception 8 de la traverse inférieure du châssis intérieur est en relation de communication par des canaux formés dans ladite traverse, avec la gouttière de collecte des eaux que forme le socle 18. On remarquera aussi que le châssis interne 3 du dormant au niveau du seuil comporte, côté interne à la construction, une aile verticale formant barrière à la pénétration de l'eau à l'intérieur du bâtiment et venant par son bord supérieur horizontal au niveau du sol fini. Préférentiellement la hauteur de cette barrière est de l'ordre de 80 mm ce qui accroît la résistance de la menuiserie à la pénétration de l'eau à l'intérieur du bâtiment. Pour mémoire la hauteur de ce genre de barrière dans les menuiseries traditionnelles est de l'ordre de 40 mm. Dans le cas où un seul vantail 4 est mobile, un masque escamotable 22 est susceptible d'être placé dans la partie correspondante de la chambre de réception 8, rendue libre de vantail. Sur les fig.2 et fig.3, le montant de l'un des vantaux 4, 5, situé en zone médiane en position de fermeture, et plus particulièrement le montant du vantail intérieur 5 sur l'exemple de réalisation illustré, comporte une forme tubulaire longitudinale formant saillie latérale par rapport au plan que défini le cadre de ce vantail, cette forme tubulaire présentant une section droite carrée. Des chicanes latérales 23 de section droite en forme de J sont formées sur les montants des vantaux 4, 5 venant en vis-à-vis en position de fermeture. Dans cette position, ces chicanes sont en position d'interpénétration l'une avec l'autre. Sur la variante illustrée sur la fig.2, la chicane 23 et la saillie tubulaire du montant médian du vantail interne font partie intégrante du montant, tandis que sur la variante illustrée sur la fig.3, la saillie tubulaire et la chicane 23 sont constituées par un profilé thermiquement stable, en PVC notamment, fixé par sertissage audit montant. Cette forme de réalisation est de nature à encore réduire les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur. Celle des rives de la forme tubulaire, perpendiculaire au plan que définit le cadre du montant et disposée en regard de l'extérieur, est recouverte d'un masque en caoutchouc 13 ou autre matière thermique isolante, pour faire obstacle aux échanges thermiques. Ce masque en caoutchouc est fixé par clippage sur la tranche de la forme tubulaire. Les performances thermiques d'une telle menuiserie sont données à titre d'exemple dans les tableaux ci-après objet des figures 4 et 5. II va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et 20 variantes, du domaine des équivalences techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1 /Menuiserie destinée à équiper une ouverture ménagée dans une paroi d'un bâti (1), cette menuiserie étant principalement constituée d'un dormant composé d'un châssis extérieur (2) et d'un châssis intérieur (3) agencés en cadre de réception et de guidage en translation d'un vantail respectif extérieur (4) et intérieur (5), chaque vantail (4, 5) étant agencé en cadre porteur d'un vitrage (9) par l'intermédiaire d'un joint d'interposition (15), les châssis extérieur (2) et intérieur (3) du dormant étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un organe de jonction (10), caractérisée en ce que les côtés des châssis extérieur (2) et intérieur (3) du dormant comportent une chambre (8) de réception totale des côtés correspondants des cadres des vantaux (4, 5), à l'intérieur de laquelle chambre (8) ces derniers sont globalement noyés, pour être protégés à l'encontre des variations thermiques entre l'extérieur E et l'intérieur 1 du bâti (1), de manière à masquer les zones de pont thermique des vantaux (4, 5) et optimiser leur surface de vitrage (9). 2/ Menuiserie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dormant est agencé pour être logé par encastrement à l'intérieur de la paroi du bâti (1) de manière à y être sensiblement noyé, de sorte qu'en position de fermeture les côtés des châssis (2, 3) et les côtés des vantaux (4, 5) sont protégés, par emboîtement étagé, des milieux intérieur I et extérieur E environnant la menuiserie. 3/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de jonction (10) entre eux des châssis (2, 3) du dormant est constitué d'un profilé en matière isolante qui est rapporté par emboîtement sur l'un et l'autre des châssis (2, 3) du dormant en couverture de la surface correspondante de leurs côtés de sorte que la largeur couvrante du profilé (10) évite les échanges thermiques entre les châssis (2, 3). 4/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint d'interposition (15) comporte à sa périphérie des lèvres 16 de recouvrement total des tranches apparentes des côtés du cadre du vantail (4, 5), pour les protéger des échanges thermiques par rayonnement et éviter de tels échanges thermiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. 5/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un bouchon de fermeture (14) en matériau isolant recouvre la totalité des tranches apparentes des bords en vis-à-vis de l'un à l'autre des châssis (2, 3), bords délimitant les chambres de réception (8) des cadres des vantaux (4, 5), pour les protéger des échanges thermiques par rayonnement et éviter de tels échanges thermiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâti. 6/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, le montant du vantail intérieur 5 situé en zone médiane en position de fermeture, comporte une forme tubulaire longitudinale formant saillie latérale par rapport au plan que définit le cadre de ce vantail, et que des chicanes latérales (23) de section droite en forme de J sont formés sur les montants des vantaux (4, 5) venant en vis-à-vis en position de fermeture, les dites chicanes en position de fermeture des vantaux étant en relation d'interpénétration l'une avec l'autre. 7/ Menuiserie selon la revendication 6, caractérisée en ce que celle des rives de la forme tubulaire, perpendiculaire au plan que définit le cadre du montant et en regard de l'extérieur est recouverte d'un masque en caoutchouc (13), ou autre matière thermique isolante, pour faire obstacle aux échanges thermiques. 8/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, les vantaux (4, 5) étant équipés d'organes de circulation le long d'un rail (6), au moins inférieur, pour leur guidage le long d'un châssis correspondant du dormant, caractérisée en ce que des chambres respectives (7, 7') de réception des organes de circulation sont disposées latéralement aux vantaux (4, 5) pour autoriser leur logement à l'intérieur du dormant sans pour autant accroître les dimensions correspondantes de ce dernier. 9/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi extérieure de la chambre de réception (8) de la traverse inférieure du châssis extérieur (2) comporte au moins une ouverture (21) prolongée par un rejet d'eau (20) pour évacuer les eaux de ruissellement. 10/ Menuiserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dormant repose à sa base sur le bâti (1) par l'intermédiaire d'un socle (18) en matière isolante formant gouttière de collecte des eaux d'infiltration et de condensation, et d'acheminement de ces eaux vers l'extérieur E. 11/ Menuiserie selon la revendication 10, caractérisée en ce que le socle (18) est constitué d'un profilé ouvert vers le dormant, qui comporte un rejet d'eau 5 (19) surplombé par celui (20) du dormant.