Brevet FR2936835A1 — publié le 20100409

La présente invention concerne d'une manière générale un procédé de fabrication d'huisseries vitrées destinées à être mises en oeuvre dans des bâtiments ainsi qu'une installation mettant en oeuvre ce procédé. De manière connue en soi et depuis de nombreuses années, les huisseries sont vitrées avant d'être amenées sur les chantiers et seule leur mise en place dans les ouvertures prévues à cet effet et leur fixation aux parois sont réalisées sur le chantier. De manière également connue en soi, selon le montage classique, la vitre est posée dans un cadre, avec la pose de cales de positionnement, puis rendue solidaire du cadre par la pose de pareclose. Dans ces réalisations, les caractéristiques mécaniques du cadre vitré sont principalement celles fournies par le cadre auxquelles s'additionnent celles de la pareclose qui est fixée sur ledit cadre. La vitre étant simplement pincée entre le cadre et la pareclose, ses caractéristiques mécaniques participent peu à la résistance mécanique du cadre vitré. Il s'en suit que le cadre doit avoir des montants de section assez importante pour supporter les efforts, ce qui réduit l'espace vitré de chaque huisserie. Les caractéristiques mécaniques des vitres sont par contre mises à contribution dans l'industrie automobile depuis de nombreuses années par le collage de certaines vitres fixes comme le pare brise et la lunette arrière sur la carrosserie. Cette technique de montage par collage des vitres fixes permet de rigidifier l'habitacle du véhicule et a rendu possible l'utilisation d'éléments moins résistants pour une même résistance globale et/ou de moins grande section pour la fabrication de la carrosserie. Le collage est dans de très nombreux cas effectué sur la carrosserie dès la sortie de l'étape de peinture et les vitres sont amenées dans un emballage de protection ce qui permet d'obtenir un collage structurel permettant de considérer l'ensemble carrosserie ù vitre comme une pièce unique. La technique du collage est encore peu connue dans le domaine des huisseries pour le bâtiment. Elle a été exposée dans le FR 05 06024 qui décrit un procédé et une installation permettant la mise en place d'un double vitrage dans un cadre d'ouvrant de porte ou de fenêtre. Selon l'invention décrite dans ce brevet, au cours du transport de la vitre entre le poste de stockage et le poste de pose, le robot de manutention portant la vitre s'arrête dans un poste d'encollage où ladite vitre reçoit un ruban périphérique de colle. Des essais ont permis de mettre en évidence que les huisseries réalisées de la sorte ne présentent pas toutes les caractéristiques mécaniques requises dans les cahiers de charges. La solidarisation de la vitre au cadre ne peut être considéré comme un collage structurel suffisant par lui-même à apporter la rigidité et les caractéristiques de résistance mécanique nécessaires au cours de l'utilisation du cadre vitré. La présente invention tend à proposer un procédé et une installation permettant de résoudre cet inconvénient. A cet effet, il est prévu selon l'invention de préparer les surfaces à coller d'une part de la vitre et d'autre part du cadre, avant l'encollage de la surface à coller du cadre et avant le positionnement de la vitre dans ledit cadre, afin que le collage des ces surfaces l'une sur l'autre soit réalisé dans des conditions telles qu'un collage structurel présentant des caractéristiques mécaniques intéressantes est obtenu et suffit par lui- même à fournir un cadre vitré répondant au cahier des charges. Le procédé selon l'invention est encore remarquable en ce que : - la préparation de la surface à coller consiste en un nettoyage des surfaces à coller des vitres et des cadres assurant l'élimination des poussières et de toutes traces et/ou dépôts, - la préparation de la surface à coller comporte un traitement améliorant l'état de surface des surfaces à coller en créant des sites d'accrochage favorisant l'adhésion de la colle, - la préparation des surfaces à coller assure l'élimination des charges électrostatiques sur lesdites surfaces à coller, - les moyens de préparation des surfaces à coller comportent des moyens à plasma atmosphérique, - les moyens de préparation des surfaces à coller comportent des applicateurs à effet Corona, - les étapes relatives à la vitre entre sa prise dans un poste de fourniture de vitres et sa pose dans un cadre d'une part, et les étapes de fourniture et de préparation d'un cadre et de sortie d'un cadre vitré d'autre part, sont réalisées simultanément. L'invention propose également une installation pour la fabrication de cadres vitrés dans lequel une vitre est positionnée dans un cadre encollé, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un poste de fourniture des vitres, - un poste de mise en référence de la vitre à poser, - un poste de préparation de la surface à coller de la vitre, - un poste de pose de la vitre dans un cadre, - un poste de fourniture d'un cadre, - un poste de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre, - un poste de sortie du cadre vitré. L'installation selon l'invention est encore remarquable en ce que : - le poste de préparation de la surface à coller de la vitre a globalement la forme d'une potence dont la partie supérieure porte les moyens de préparation de la surface à coller de la vitre, - un robot de vitrage équipé de moyens de préhension de la vitre assure le transport de la vitre du poste de fourniture de vitres, au poste de mise en référence de la vitre à poser et au poste de préparation de la surface à coller de la vitre puis le positionnement de la vitre dans un cadre encollé, - les postes de pose de la vitre dans un cadre et de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre comportent chacun un dosseret, lesdits dosserets étant tour à tour mis en oeuvre pour le poste de pose de la vitre dans un cadre ou pour le poste de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre, de sorte que les étapes de pose de la vitre dans un premier cadre et de préparation et encollage d'un second cadre sont réalisées simultanément, - lesdits dosserets sont montés sur un socle pivotant et positionnés au poste de pose de la vitre dans un cadre ou au poste de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre par une rotation dudit socle pivotant, - un robot de traitement du cadre porte un moyen de préparation de la surface à coller et un moyen d'application de la colle. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé sur lequel est représentée de manière schématique une installation selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les différents postes de travail de l'installation sont schématisés sur la figure jointe : - poste 1 de fourniture des vitres, - poste 2 de mise en référence de la vitre à poser, - poste 3 de préparation de la surface à coller de la vitre, - poste 5 de pose de la vitre dans un cadre, - poste 6 de fourniture d'un cadre, - poste 8 de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre, - poste 9 de sortie du cadre vitré. Les postes 1 et 2 sont usuellement mis en oeuvre dans les installations de pose de vitres et connus en soi. Au poste 1 de fourniture de vitres, est amené un chariot 10 portant des vitres V positionnées les unes contre les autres et contre une surface d'appui 11 verticale prévue à cet effet. En vue de sa mise en oeuvre, la vitre V disposée à l'avant sur le chariot 10 est amenée au poste 2 de mise en référence afin d'être positionnée suivant une position initiale précise en vue de la suite du travail. Le robot de vitrage 4 équipé de moyens de préhension de la vitre V tels que des ventouses 40 est utilisé pour transporter la vitre V du poste 1 au poste 2. Il pose ladite vitre V sur le poste 2 de mise en référence. Une fois la vitre V positionnée dans sa position initiale de référence, le robot de vitrage 4 reprend ladite vitre V suivant une orientation précise prédéfinie pour l'amener au poste 3 de préparation de la vitre. Dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, le poste 3 a globalement 5 la forme d'une potence dont la partie supérieure 30 porte des moyens de préparation de la surface de la vitre destinée à être collée. Lesdits moyens de préparation de la surface à coller de la vitre V seront décrits plus loin en même temps que les moyens mis en oeuvre pour la préparation de la surface à coller du cadre C. 10 Le cadre C est fourni au poste 6 duquel il est transporté par des moyens mécaniques non représentés au dessin au poste 8 de préparation de surface à coller et d'encollage. Lorsque des cales sont nécessaires pour assurer le positionnement relatif de la vitre par rapport au cadre C, celles-ci sont mises en place au poste 6, avant le transfert 15 du cadre au poste 8. De préférence, lesdites cales sont chanfreinées afin de favoriser le placement de la vitre V dans le cadre C. Suivant l'exemple de réalisation représenté au dessin, les postes 5 de pose de la vitre V dans un cadre C et 8 de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un 20 cadre C sont montés sur un socle pivotant 58 et comportent chacun un dosseret 50, 80 incliné. Comme on pourra le comprendre ci-dessous, lesdits dosserets 50, 80 seront tour à tour mis en oeuvre pour le poste 5 ou pour le poste 8. Le cadre C positionné sur le dosseret 80 du poste 8 reçoit un traitement de préparation de la surface à coller puis un encollage. 25 La surface à encoller est la surface destinée à supporter la vitre V, c'est de manière générale une surface plane d'une feuillure non représentée au dessin, sur laquelle repose la vitre à l'intérieur du cadre. Lorsque les traitements prévus au poste 8 ont été appliqués à un cadre C, le socle pivotant 58 est entraîné sur 180° de sorte que le cadre préparé C est disposé 30 devant le robot de vitrage 4. Ledit robot de vitrage 4 positionne alors la vitre V préparée au poste 3 sur ledit cadre C, de sorte que la vitre est collée sur la feuillure dudit cadre C. Pendant que le cadre C est équipé de la vitre V, un nouveau cadre C' est amené sur le dosseret qui se trouve au poste 8 de préparation de surface et d'encollage. Lorsque le cadre C a reçu la vitre V et que le cadre C' a été préparé et encollé, le socle pivotant est à nouveau entraîné en rotation sur 180°. Le cadre C vitré est ainsi ramené au poste 8 puis transféré vers le poste 9 de sortie, tandis que le robot de vitrage 4 assure le passage d'une vitre du poste 1 au poste 5 et qu'un nouveau cadre est amené au poste 6. Une telle installation permet d'effectuer simultanément les étapes de pose de la vitre dans un premier cadre et de préparation et encollage d'un second cadre. Elle permet d'une manière générale de réaliser dans un même temps d'une part les étapes relatives à la vitre V entre sa prise au poste de fourniture de vitres et sa pose dans un cadre C et d'autre part les étapes de fourniture et de préparation du cadre C et de sortie du cadre vitré. Tous autres moyens permettant la mise en oeuvre desdits dosserets 50, 80 tour à tour pour le poste 5 ou pour le poste 8 peuvent bien entendu être utilisés. Des essais ont montré qu'il est possible de fabriquer un cadre vitré toutes les 40 secondes environ dans une telle installation. Mise à part la cadence particulièrement élevée qui peut être atteinte par une telle installation, cette installation selon l'invention permet de fournir des vitrages vitrés de grande qualité. En effet, les étapes de préparation de surface à coller appliquées d'une part à la vitre V et d'autre part au cadre C assurent l'obtention d'un collage structurel de la vitre sur le cadre permettant de considérer l'ensemble vitre-cadre comme une structure unique. La préparation des surfaces à coller consiste en un nettoyage desdites surfaces de sorte qu'elles soient parfaitement exemptes de poussières, traces éventuellement grasses et/ou dépôts. Un procédé connu sous le nom de dégraissage peu par exemple être appliqué pour préparer les surfaces à coller. En effet, dans le domaine des huisseries pour bâtiment, les vitres comme les cadres sont usuellement stockés et manipulés de leur lieu de fabrication respectif aux installations de fabrication des cadres vitré sans précautions particulières. Il en résulte que leurs surfaces sont poussiéreuses, portent des traces de doigts ou tout autres dépôts. Ces imperfections rendent l'efficacité du collage aléatoire et ne permettent pas d'obtenir le collage structurel requis. Le procédé selon l'invention comporte des étapes de nettoyage des vitres et des cadres au cours desquelles les surfaces à coller de ceux-ci sont nettoyées par exemple par le passage de tampons d'essuyage secs pour le nettoyage des poussières et de tampons imbibés de solvants pour le nettoyage de toutes les traces et dépôts. De manière à proposer une préparation plus efficace des surfaces en vue du collage, les moyens de préparation permettront de préférence d'améliorer l'état de surface des surfaces à coller. A cet effet, les moyens de préparation de surfaces donnent auxdites surfaces à coller une rugosité créant des sites d'accrochage favorisant l'adhésion de la colle. De plus, des moyens assurent l'élimination des charges électrostatiques sur les surfaces à coller afin d'éviter tout risque de dépôts de poussières entre la préparation des surfaces à coller et la mise en place de la vitre dans le cadre encollé. Des moyens de préparation particulièrement adaptés sont les moyens à 20 plasma atmosphérique et les applicateurs à effet Corona. De tels moyens sont positionnés sous la partie supérieure 30 de la potence 3 pour la préparation de la vitre V et sur le bras du robot 7 de traitement du cadre C. Ledit robot 7 de traitement du cadre porte un moyen de préparation de la surface à coller et un moyen d'application de la colle. 25 Les deux moyens peuvent être positionnés sur le bras du robot 7 de sorte que la préparation et l'encollage soient effectués au cours d'un seul passage le long des surfaces à coller. En variante, la préparation de la surface à encoller est assurée au cours d'un premier passage du bras du robot 7 et l'encollage est réalisé au cours d'un second 30 passage, après déplacement des moyens de préparation et d'encollage par rapport au bras du robot 7. Cette disposition suivant l'invention permet d'obtenir un collage structurel de la vitre et du cadre qui remplit à lui-même toutes les caractéristiques mécaniques requises. La pose des parecloses n'est alors plus nécessaire et ne répond plus qu'à des impératifs esthétiques, lesdites parecloses pouvant alors être simplement encliquetées sur le cadre de sorte et ne pas participer à sa rigidité. Par un tel collage structurel de la vitre sur le cadre, des cadres présentant des montants de section plus faible peuvent être mis en oeuvre ce qui apporte plusieurs avantages. En premier lieu pour une huisserie de dimensions externes déterminées, la surface vitrée est plus importante ce qui amène plus de clarté dans le bâtiment équipé d'huisseries fabriquées par le procédé suivant l'invention. En second lieu, les déperditions de chaleur se faisant usuellement à travers les cadres d'huisseries qui sont moins isolants que les vitrages, double ou triple, qu'ils portent sont diminuées ce qui conduit à des économies non négligeables sur les moyens de chauffage. La présente invention peut être mise en oeuvre avec des vitrages de toutes qualités, simple ou isolants et des cadres fabriqués dans des profilés réalisés dans des matériaux aussi différents que le bois, l'aluminium ou autre matière métallique, la matière plastique... REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de cadres vitrés dans lequel une vitre (V) est positionnée dans un cadre (C) encollé, caractérisé en ce que des étapes de préparation des surfaces à coller, de la vitre (V) et du cadre (C) sont effectuées avant l'encollage de la surface à coller du cadre (C) et avant le positionnement de la vitre (V) dans ledit cadre (C). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la préparation de la surface à coller consiste en un nettoyage des surfaces à coller des vitres et des cadres assurant l'élimination des poussières et de toutes traces et/ou dépôts. 3. Procédé selon la revendication 1 ou selon la revendication 2, caractérisé en ce que la préparation de la surface à coller comporte un traitement améliorant l'état de surface des surfaces à coller créant des sites d'accrochage favorisant l'adhésion de la colle. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la préparation des surfaces à coller assure l'élimination des charges électrostatiques sur lesdites surfaces à coller. 5. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de préparation des surfaces à coller comportent des moyens à plasma atmosphérique. 6. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de préparation des surfaces à coller comportent des applicateurs à effet Corona. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les étapes relatives à la vitre entre sa prise dans un poste de fourniture de vitres et sa pose dans un cadre d'une part, et les étapes de fourniture et de préparation d'un cadre et de sortie d'un cadre vitré d'autre part, sont réalisées simultanément. 8. Installation pour la fabrication de cadres vitrés dans lequel une vitre (V) est positionnée dans un cadre (C) encollé suivant le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un poste (1) de fourniture des vitres, 9- un poste (2) de mise en référence de la vitre à poser, - un poste (3) de préparation de la surface à coller de la vitre, - un poste (5) de pose de la vitre dans un cadre, - un poste (6) de fourniture d'un cadre, - un poste (8) de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre, - un poste (9) de sortie du cadre vitré. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le poste (3) de préparation de la surface à coller de la vitre (V) a globalement la forme d'une potence dont la partie supérieure (30) porte les moyens de préparation de la surface à coller de la vitre (V). 10. Installation selon la revendication 8 ou selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un robot de vitrage (4) équipé de moyens de préhension de la vitre (V) assure le transport de la vitre (V) du poste (1) de fourniture de vitres au poste (2) de mise en référence de la vitre à poser et au poste (3) de préparation de la surface à coller de la vitre (V), puis le positionnement de la vitre (V) dans un cadre (C) encollé. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que les postes (5, 8) de pose de la vitre (V) dans un cadre (C) et de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre (C) comportent chacun un dosseret (50, 80), lesdits dosserets (50, 80) étant tour à tour mis en oeuvre pour le poste de pose de la vitre (V) dans un cadre (C) ou pour le poste (8) de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre (C), de sorte que les étapes de pose de la vitre (V) dans un premier cadre (C) et de préparation et encollage d'un second cadre sont réalisées simultanément. 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits dosserets (50, 80) sont montés sur un socle pivotant (58) et positionnés au poste de pose (5) de la vitre (V) dans un cadre (C) ou au poste (8) de préparation de la surface à coller et d'encollage d'un cadre (C) par une rotation dudit socle pivotant (58). 13. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'un robot (7) de traitement du cadre (C) porte un moyen de préparation de la surface à coller et un moyen d'application de la colle.