Brevet FR2907489A3 — publié le 20080425

FR 2907489 A3 20080425 FR 0707313 A 20071019 1 PARTIE CONSTRUCTIVE DE BATI POUR LA CONSTRUCTION DE FENETRES, PORTES, FAÇADES, CLOISONS DE SEPARATION OU VITRINES 10 L'invention concerne une partie constructive de bâti pour la construction de fenêtres, portes, façades, cloisons de séparation ou vitrines. Ladite partie constructive de bâti possède un cadre en profilé et au moins un élément en forme de panneau maintenu dans le cadre en profilé ayant une surface tournée vers le cadre en profilé. L'élément en forme de panneau est constitué au moyen d'un assemblage collé, qui est réalisé dans le cadre en pro- 15 filé dans la zone entre la surface de l'élément en forme de panneau et le cadre en profilé, au moins sur des tronçons le long du cadre en profilé. Dans l'état actuel de la technique, dans la construction de fenêtres, portes, façades, cloisons de séparation ou vitrines, depuis plus de 30 ans, on atteint à l'aide de masses réticulant avec l'humidité de l'air l'étanchéité entre la vitre en verre (dans la suite vitre ), 20 l'élément tympan, le panneau de porte (dans la suite élément composite ) comme élément en forme de panneau et profilé situé à l'extérieur âme/chambres, l'étanchéité entre vitre ou l'élément composite et le profilé ou la feuillure du profilé. En même temps, cet assemblage d'étanchéité assume des fonctions de stabilité, qui apportent une stabilité supplémentaire au profilé par les propriétés statiques de la vitre ou de l'élément composite. Cet 25 assemblage est tout autant effectué sur des éléments dormants en profilé pour cadres que pour des éléments battants. Depuis environ 20 ans, cette technique d'étanchéité est moins utilisée, on utilise plus des profilés d'étanchéité d'EPDM, de TPE ou de silicone, ce que l'on appelle le vitrage à sec; ceci présente, dans le domaine de la construction de fenêtres, l'inconvénient, que les profilés pour cadres et pour battants utilisés doivent faire face à des 30 contraintes statiques d'autant plus élevées, ce qui a/avait pour conséquence l'inconvénient que les profilés et renforcements/raidissements métalliques dans les profils à chambres creuses devaient être plus fortement dimensionnés. Depuis 5 à 8 ans, des systèmes de matériaux sont utilisés, collant le verre/la vitre en verre isolant au niveau de la masse secondaire utilisée pour coller la vitre composite (lors 35 de la fabrication de verre isolant) ou l'élément composite au fond de la feuillure du profilé. Le système utilisé dans ce cas se base par exemple sur des masses de polyuréthanne, sili- cone, Thiokol ou polymères MS, réticulant avec l'humidité de l'air ou réagissant à la cha- leur. Ces masses - en majorité à 1 composant - sont appliquées au moyen de techniques 2907489 2 dispendieuses entre la vitre ou l'élément composite et le fond de la feuillure du profil. Comme alternative on utilise aussi pour ces assemblages par ex. des masses de polyuréthanne à 2 composants ou de silicone à 2 composants à l'aide des dispendieuses installations de dosage pour deux composants. L'inconvénient de ces systèmes sont les techniques 5 d'application complexes et chères, et, par ailleurs, en cas de systèmes réticulant à l'humidité de l'air, le fait que le durcissement de part en part ne peut pas être contrôlé après la fermeture du listel de vitre intérieur et que seuls des essais très coûteux permettent d'exclure les incompatibilités par le contact direct avec les colles utilisées pour la fabrication des vitres isolantes (masses secondaires). Un autre inconvénient est également que, selon le pro- cédé décrit, les forces statiques peuvent seulement être transmises à la surface de contact (bord frontal) des bordures de coupe des vitres ayant en général 2 x 4 mm ou par ex. 2 x 2 mm des couches de finition des éléments composites. Sur la fig. 1, l'état de la technique est expliqué sur l'exemple d'un cadre de fenêtre dans lequel est insérée une vitre en verre isolant. L'ensemble de la partie constructive de bâti 1 est constitué d'un cadre en profilé 2 et d'une vitre en verre isolant 3 insérée dans le cadre. La vitre en verre isolant est constituée de deux panneaux de verre 33 et 34. L'espace 35 constitué entre les deux panneaux est étanché tout autour le long du bord 36 des panneaux 33 et 34. Pour cela, un élément creux 6 est utilisé, qui est par exemple constitué d'un profilé en aluminium creux à trous, rempli d'un agent desséchant, lequel est étanché contre les panneaux de verre 33 et 34 au moyen d'un joint en butyle ou quelque chose de ce genre (ce qui est appelé la masse primaire 7). Vers le bord extérieur 36 des panneaux de verre 33 et 34, l'espace 35 est de plus fermé avec une colle en polyuréthanne, silicone ou similaire (ce qui est appelé la masse secondaire 8). La vitre en verre isolant 3 est insérée dans le cadre en profilé 2 de telle manière que les bords frontaux 36 tout autour de l'unité en verre isolant soient incluses dans le cadre en profilé. L'extrémité frontale étant collée au fond du profilé du cadre 2 ayant en gros une forme de L. La colle utilisée pour cela est désignée par 9. Le problème technique étant à la base de l'invention est d'indiquer une partie constructive de bâti qui ne soit pas collé au cadre par le bord frontal de l'élément en forme de panneau maintenu dans le cadre en profilé pour, dans le cas d'une unité en verre isolant cou- rante ou d'un autre élément composite, ne pas entrer en contact avec la masse secondaire ou le joint d'étanchéité périphérique de la vitre en verre isolant ou avec l'âme de l'élément composite. La partie constructive de bâti devrait de plus avoir une grande stabilité propre en ayant en même temps un effet étanchant pour pouvoir prendre en charge une force statique aussi grande que possible de l'élément en forme de panneau vers le profilé. De préférence, le collage entre l'élément en forme de panneau et le cadre en profilé de la partie constructive de bâti devrait avoir des propriétés adhésives contrôlées sur les différents profilés entrant en question pour la construction de fenêtres et portes et utilisés pour les autres utilisations nommées (PVC dur, recouvert d'un film en PVC, enduit PVC, PVC 2907489 3 coextrudé PMMA, aluminium anodisé, aluminium enduit à la poudre) ainsi que les diverses essences de bois utilisées pour la construction des fenêtres et leurs peintures/lasures). Le collage devrait de plus, dans le cas d'une utilisation à l'extérieur de la partie constructive de bâtie, se comporter de manière aussi résistante au vieillissement que possible à l'égard de la 5 pénétration d'humidité qui pénètre en raison de manques d'étanchéité du vitrage à sec réalisé et par la pénétration de la réflexion des rayons solaires sur le panneau de verre extérieur et/ou intérieur. Le système ne devrait pas contenir de solvants et, en cas d'échauffement des profils (par ex. au cours des mois d'été), ne pas provoquer d'émission de vapeurs qui entraînerait une diminution de la transparence des plaques de verre ( effets de buée ) ou des 10 masses secondaires utilisées. La circulation d'air autour de l'élément en forme de panneau devrait être assurée dans le cas d'une vitre ou vitre en verre isolant pour ne pas entraver ainsi de manière durable les propriétés fonctionnelles de la vitre. Le système devrait être simple et sûr aussi bien pour des éléments séparés que pour les fabrications en série et pouvoir être appliqué avec un investissement nécessaire aussi petit que possible pour les appareils 15 techniques. Le système devrait de plus pouvoir assembler de manière étanche et transmet-tant les forces des épaisseurs de joint de 1 à 8 mm entre les éléments en forme de panneau et la branche du profilé. Le système de matériaux devrait pouvoir être manipulé de manière simple, sûre et rapide par celui qui le met en oeuvre. De plus, la partie constructive de bâti devrait pouvoir être complètement réalisée rapidement en cours de production. La fonction- 20 nalité de l'assemblage collé ne devrait pas être dérangé par le transport des parties constructives. Lors du montage de la partie constructive de bâti, la fonctionnalité complète de l'assemblage collé devrait être assurée. Ce problème technique est résolu par la présente invention concerne donc une partie constructive de bâti pour la construction de fenêtres, portes, façades, cloisons de séparation 25 ou vitrines. La partie constructive de bâti possède un cadre en profilé et au moins un élément en forme de panneau maintenu dans le cadre en profilé ayant une surface tournée vers le cadre en profilé, laquelle est délimitée par les bords frontaux de l'élément en forme de panneau. L'élément en forme de panneau est fixé dans le cadre en profilé au moyen d'un assemblage collé, constitué dans la zone entre la surface de l'élément en forme de panneau et 30 le cadre en profilé au moins sur des tronçons le long du cadre en profilés. L'assemblage col-lé est constitué d'un adhésif/masse d'étanchéité obtenu à partir de deux composants et ayant une dureté Shore A DIN 5305, à climat ambiant, et d'au moins 30 Shore A après durcisse-ment complet et une vie en pot à climat ambiant de 10 à 240 minutes. Climat ambiant signifie ici comme d'habitude une température de 23 2 C et 50% d'humidité relative. Des dé- 35 veloppements préférentiels sont décrits plus loin. Le cadre en profilé et l'élément en forme de panneau peuvent en principe présenter toutes les réalisations connues de l'état technique. Leur forme et leur disposition ne se distinguent pas fondamentalement de l'état de la technique, la seule différence est le genre de 2907489 4 fixation de l'un à l'autre. Cette fixation a lieu, comme décrit, par collage au moyen de l'adhésif/masse d'étanchéité choisi placé entre une surface de l'élément en forme de panneau - et donc pas au niveau de son côté frontal - et le cadre en profilé. L'adhésif/masse d'étanchéité conforme à l'invention comme système de matériaux se 5 base sur un adhésif/masse d'étanchéité réactif à 2 composants, qui possède de préférence une part de composants volatils (point d'ébullition inférieur à 200 C) d'au maximum 10% de la masse, par rapport à la masse totale de l'adhésif/masse d'étanchéité. Durant la réaction de l'adhésif/masse d'étanchéité, également des produits 10% de la masse sont dégagés. L'adhésif/masse d'étanchéité est judicieusement offert à l'utilisateur dans un récipient per- 10 mettant une mise en oeuvre aisée (cartouche SidebySide, cartouche tandem, cartouche coaxiale ou autres cartouches spéciales pour 2 composants, en alternative aussi avec des pistolets spéciaux pour la mise en oeuvre de systèmes à sachet plastique à 2 composants). Pour compléter, on peut également utiliser 2 cartouches séparées. Les composants de l'adhésif/masse d'étanchéité peuvent, à l'aide du pistolet de mise en oeuvre correspondant par 15 mélange dynamique ou statique doser l'adhésif/masse d'étanchéité de manière contrôlée, le mélanger et l'appliquer par des pièces de dosages rapportées éventuellement adaptées, correspondant à l'utilisation, par ex. pour cordons triangulaires ou autres géométries de cor-dons, manuellement ou à l'air comprimé. Il est également concevable d'utiliser par ex. des pistolets électriques ou à batterie, qui appliquent l'adhésif/masse d'étanchéité sur les différentes surfaces de collage. Les propriétés d'adhésion de la masse au matériau du cadre en profilés et à l'élément en forme de panneau sont assurées par les propriétés de la masse elle-même ou en faisant appel à des produits de nettoyage appropriés, éventuellement soutenus par des couches primaires spéciales (agent d'accrochage). En cas d'utilisation de produits de nettoyage et de couches 25 primaires, on peut offrir des auxiliaires de mise en oeuvre/d'application tels que les humecteurs d'économie, tube/flacon à éponge permettant une application simple contrôlée. L'adhésif/masse d'étanchéité possède tout d'abord un temps de mise en oeuvre long (vie en pot) pour que la production des parties constructives de bâtis puisse avoir lieu sans perturber la masse d'étanchéité évent. appliquée, ayant commencé à régir, gélifiée entre temps. 30 L'adhésif/masse d'étanchéité prend ensuite rapidement au cours de temps de repos nécessaire des parties constructives de bâtis dont la production est achevée, et qui attendent le transport, si bien que les mouvements qui surviennent alors dans la partie constructive ne nuisent plus à l'assemblage collé resp. ni ne l'entravent. La fonctionnalité complète de l'assemblage collé d'étanchéité est de préférence donnée 35 le jour ouvrable suivant, si bien qu'alors le montage de l'élément constructif est possible avec une fonctionnalité complète. Conformément à l'invention, les propriétés de l'adhésif/masse d'étanchéité peuvent de préférence être atteintes avec des masses de silicone à 2 composants, des masses de polyuré- 2907489 5 thanne à 2 composants, des masses de polymère MS à 2 composants, des masses de polysulfures à 2 composants, des masses de d'époxyde à 2 composants, qui présentent, après durcissement, une élasticité dans le domaine Shore A d'au moins 30 et de préférence de 40 à 60 Shore A à climat ambiant. 5 En fonction de la masse de base utilisée, un nettoyage ciblé de la surface de collage est en partie suffisant, selon la masse et les surfaces de contact, des primaires correspondants pour absorber/éviter la réflexion des rayons UV sur la surface de collage, par ex. primaire noir, peuvent être très facilement appliqués de manière contrôlée avec un tube à éponge, une éponge ou un flacon-pinceau ou tout simplement aussi avec un chiffon ou un pinceau. 10 Selon la masse de base choisie, ses nécessités d'emballage et ses rapports de mélange (composant liant : composant durcisseur), des cartouches, sachets plastiques connus en soi et des systèmes de pistolets y adaptés comportant l'unité de mélange correspondante (mélange dynamique ou statique) sont disponibles. La géométrie des cordons d'adhésif/masse d'étanchéité est atteinte par des jeux de buses disponibles ou à adapter à chaque cas particulier. 15 Par exemple, après séchage d'un primaire noir appliqué sur la vitre et l'application d'un primaire sur le profil PVC dur au niveau des surfaces de collage, une masse à 2 composants est appliquée sur la surface de collage de la branche extérieur du profilé au moyen d'une car-touche en plastique coaxiale et d'un mélangeur statique rapporté à buse pour cordons triangulaires rapportée comme cordon triangulaire de 8 mm à l'aide d'un pistolet manuel ou à air 20 comprimé (appareils standards pour la mise en oeuvre de cartouches Euros de 310 ml). Après assemblage de l'élément en forme de panneau, par exemple d'une vitre, le cordon de colle s'écrase à une épaisseur de cordon de 3 mm et atteint ainsi une surface d'adhérence en conséquence plus large sans entrer en contact avec la masse secondaire de la vitre. La vitre est calée comme les vitres simples normales , la face interne du verre fixe la vitre. La 25 partie constructive de bâti peut continuer à être traitée dans le processus de production normal après env. 60 à 90 minutes sans détruire la structure de la masse mélangée encore en cours de réaction/gélification. La partie constructive de bâti repose en général durant quelques heures sur des tréteaux de transport après la production si bien que la réaction rapide de la masse a eu lieu de telle manière que des mouvements ultérieurs liés à un transport de la 30 partie constructive de bâtis sur le dispositif de transport survenant ensuite ne puissent plus avoir d'effet nocif sur le joint d'adhérence/étanchéité. La suite de la réaction de la masse se déroule également rapidement si bien que, lors du montage des parties constructives de bâtis le lendemain, la fonctionnalité des parties constructives de bâtis est complètement donnée. Selon l'utilisation et le but visé de cet assemblage d'adhérence/étanchéité supplémen- 35 taire, par exemple : éléments de trop grande dimension avec les même géométries de profilés, profilés plus filigranes pour des éléments d'une même taille, réduction/omission de profilés de renforcement métalliques dans les cavités, utilisation pour des éléments problématiques par exemple éléments en plein-cintre, augmentation de la rigidité par ex. des 2907489 6 portes, propriétés limitant l'effraction, etc., le joint collé peut être de plus utilisé sur la sur-face située à l'extérieur de l'élément en forme de panneau et de manière complémentaire à la surface située à l'intérieur (par ex. vers le listel de vitre intérieur). La masse utilisée ici à titre d'essai se base sur un système à 2 composants pauvre en 5 composés organiques volatils à mélange contrôlé dans de la cartouche à mélangeur statique, précédemment décrite, et pour la mise en oeuvre avec un pistolet manuel ; la masse possède après durcissement 50-55 Shore A et a un temps de travail avec un mélangeur statique d'environ 120 minutes à climat ambiant. 80% de la solidité finale sont atteints après 16 heures à climat ambiant. Après durcissement complet de la masse, mise en oeuvre 10 comme décrit précédemment, une rupture du matériau a été atteinte dans l'adhésif/masse d'étanchéité pour toutes les combinaisons de matériaux sous l'effet de contraintes de cisaillement. L'invention doit être expliquée de plus près dans ce qui suit à l'aide de dessins. Les dessins ne représentent que des exemples et ne doivent pas limiter l'invention. Les dessins 15 montrent schématiquement : Fig. 1 une coupe transversale partielle à travers la partie constructive d'un bâti de l'état actuel de la technique ; Fig. 2 une coupe transversale partielle à travers un premier exemple de partie constructive de bâtis conforme à l'invention ; 20 Fig. 3 une coupe transversale partielle à travers un second exemple de partie constructive de bâtis conforme à l'invention ; Fig. 4 une coupe transversale partielle à travers un troisième exemple de partie constructive de bâtis conforme à l'invention ; Fig. 5 une coupe détaillée dans le plan image à travers un cadre en profilé d'une partie 25 constructive de bâtis conforme à l'invention selon la fig. 2. Les parties constructives de bâtis 1 montrées sur les fig. 2 jusqu'à fig. 4 ressemblent fondamentalement dans leur construction à la partie constructive de bâtis de l'état de la technique, décrit sur la fig. 1. Les mêmes pièces sont dans les deux cas munies des mêmes références. Dans ce qui suit, on ne traitera que des différences essentielles par rapport à 30 l'état de la technique. La partie constructive de bâtis 1 montrée sur la fig. 2 comprend également une unité en verre isolant 3 comme élément en forme de panneau, laquelle est maintenue dans un ca- dre en profilé 2. À la différence de la fig. 1, dans ce cas, l'unité en verre isolant 3 n'est tou- tefois pas collée dans la zone entre les bords frontaux 36 des vitres 33 et 34 au profilé 2, 35 mais dans la zone de la surface 31 de la vitre 33. L'assemblage collé 4 utilisé est constitué par un l'adhésif/masse d'étanchéité 41 ayant pour caractéristique d'être constitué d'un adhé-sif/masse d'étanchéité (41) obtenu à partir de deux composants et ayant une dureté Shore A (DIN 5305, à climat ambiant) et d'au moins 30 Shore A après durcissement complet et une 2907489 7 vie en pot à climat ambiant de 10 à 240 minutes. Pour augmenter l'adhésion aux surfaces de verre, l'adhésif/masse d'étanchéité 41 n'est pas appliqué directement sur le profilé 2 et sur la vitre 33. Bien plutôt entre les surfaces citées à chaque fois un primaire 5 est appliqué. A la place de la masse d'adhésion 9, au niveau du bord frontal de l'unité en verre iso- 5 Tant 3, sur la fig. 1 il existe dans ce cas une calle pour verre 10. La fig. 3 montre une partie constructive de bâtis qui se différencie de celle de la fig. 2 seulement par le fait qu'en plus de l'assemblage collé 4 sur la face externe de la partie constructive, il existe un assemblage collé supplémentaire 4' sur la face interne I. On réalise donc des assemblages collés des deux côtés 20 et 21 du cadre en profilé 2. Le second assemblage collé 4' réalise l'assemblage entre la surface 32 de la vitre 34 et le cadre en profilé 2 vers le côté 21 de celui-ci. Les deux assemblages collés 4 et 4' ont la même structure. La fig. 4 montre une partie constructive de bâtis qui ne se distingue de celle de la fig. 2 que par le genre de l'élément en forme de panneau 3. À la place d'une unité en verre isolant, un panneau de porte est collé dans le cadre en profilé 2. Le panneau de porte lui- 15 même est constitué de deux couches de couverture 37 et 38, séparées l'une de l'autre par une couche d'isolation 39. La fig. 5 montre un cadre en profilé 2 utilisable, en coupe détaillée dans le plan image par exemple de la fig. 2. Ledit cadre en profilé correspond en principe à un cadre tel que connu par l'état actuel de la technique. 20 REVENDICATIONS 1. Partie constructive de bâtis (1) pour la construction de fenêtres, portes, façades, cloisons de séparation ou de vitrines avec un cadre en profilé (2) et au moins un élément en forme de panneau (3) maintenu dans le cadre en profilé (2) par une des surfaces (31) de l'élément en forme de panneau tournée vers le cadre en profilé (2), délimitée par les bords frontaux (36) de l'élément en forme de panneau (3) maintenu dans le cadre en profilé (2) au moyen d'un assemblage collé (4), ledit assemblage étant constitué dans la zone entre la sur-face (31) de l'élément en forme de panneau (3) et le cadre en profilé (2) au moins sur des tronçons le long du cadre en profilé (2), caractérisée en ce que l'assemblage collé (4) est constitué d'un adhésif/masse d'étanchéité (41) obtenu à partir de deux composants et ayant une dureté Shore A (DIN 5305, à climat ambiant) et d'au moins 30 Shore A après durcissement complet et une vie en pot à climat ambiant de 10 à 240 minutes. 2. Partie constructive de bâtis selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'adhé-15 sif/masse d'étanchéité (41) a une dureté Shore A après durcissement complet d'au moins 40 à 60 Shore A. 3. Partie constructive de bâtis selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'adhésif/masse d'étanchéité (41) présente une vie en pot de 60 à 180 minutes, en particulier de 100 à 150 minutes. 20 4. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'adhésif/masse d'étanchéité (41) est constitué de deux composants, ladite masse lors du durcissement ne dégage pas plus de 10 pour-cent de la masse, de préférence au maximum 5 pour-cent de la masse, de produits volatils ayant un point d'ébullition inférieur à 200 C, par rapport à la masse totale des deux composants. 25 5. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'adhésif/masse d'étanchéité (41) ne contient à l'état de durcissement complet pas plus de 10 pour-cent de la masse, de préférence au maximum 5 pour-cent de la masse, de composés organiques volatils ayant un point d'ébullition inférieur à 200 C. 6. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce que l'adhésif/masse d'étanchéité (41) est une masse de silicone, de polyuréthanne, de polymères MS, de polysulfures ou d'époxyde à 2 composants. 7. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, entre l'assemblage collé (4) et l'élément en forme de panneau (3) et/ou le cadre en profilé (2) une couche primaire (5), en particulier une couche de primaire 35 noir, est appliquée. 8. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément en forme de panneau (3) est une vitre en verre, une vitre en verre composite ou une vitre isolante, un panneau de porte ou un panneau tympan. 2907489 9 9. Partie constructive de bâtis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément en forme de panneau (3) présente une seconde surface (32) opposée à la surface (31), qui se trouve au voisinage (21) du cadre en profilés (2), et qu'entre la seconde surface (32) de l'élément en forme de panneau (3) et le cadre en profilé 5 (2) également un assemblage collé (4') selon une des revendications de 1 à 7 est formé, au moins sur des tronçons, le long du cadre en profilé (2).