Brevet FR3153366A1 — publié le 20250328

L'invention concerne un vitrage isolant (1) comprenant : - au moins deux feuilles de verre (3, 5) séparées l’une de l’autre par un espace (E) dans lequel le vide a été réalisé, - un joint de scellage (7) disposé à la périphérie de ces deux feuilles de verres (3, 5) et les reliant de manière étanche, - une creusure (2) formée sur la face interne de l’une des deux feuilles de verre (3, 5), chevauchant le joint (7) de manière à déboucher d’une part sur la tranche du vitrage, et d’autre part sur ledit espace (E), - un matériau de rebouchage remplissant la creusure (2). (Fig. 2) Vitrage isolant La présente demande de brevet concerne un vitrage isolant comportant au moins deux feuilles de verre séparées l’une de l’autre par un espace de faible épaisseur dans lequel le vide a été réalisé. Comme cela est connu en soi, les propriétés isolantes d’un vitrage notamment vis-à-vis de la chaleur peuvent être obtenues en mettant en œuvre des complexes multicouches, comprenant typiquement au moins deux feuilles de verre reliées l’une à l’autre de manière étanche, et séparées par un espace de faible épaisseur dans lequel le vide a été réalisé. On trouve dans la technique antérieure différents procédés de fabrication d’un tel vitrage. Un procédé connu consiste à disposer des plots d’espacement et un joint de scellage périphérique sur l’une des feuilles de verre, à rapporter la deuxième feuille de verre sur ces plots et sur ce joint, à chauffer l’ensemble de manière à obtenir un complexe étanche, puis à évacuer les gaz qui se situent entre les deux feuilles de verre par un orifice formé dans l’une d’elles. Cet orifice est ensuite bouché par du métal fondu ou par du verre fritté, éventuellement complété par une couche de protection métallique ou en résine de polymère. Bien que l’on fasse en sorte de placer cet orifice près de la bordure du vitrage, il demeure visible, ce qui nuit à l’esthétique de l’ensemble et présente un risque élevé d’endommagement qui peut conduire à la rupture du vide. Un autre procédé permettant de remédier à cet inconvénient, divulgué par la demande de brevet européen EP1794404, consiste à placer une canule de verre en travers du joint reliant entre elles les deux feuilles de verre, et débouchant sur la tranche du complexe ainsi réalisé. Cette canule permet d’obtenir un orifice de pompage des gaz situés dans l’espace situé entre les deux feuilles de verre. Une fois ce pompage réalisé, la canule de verre est tordue ou cassée, et remplie d’un matériau de rebouchage. Cette canule est pratiquement invisible sur le produit fini, car située à la périphérie du vitrage, et est en général recouverte par les joints d’étanchéité en caoutchouc et/ou par le cadre en bois, métal ou PVC qui entourent le vitrage. Bien que présentant une amélioration esthétique par rapport au précédent procédé, le procédé selon EP1794404 est relativement complexe à mettre en œuvre, car il nécessite de recourir à une pièce supplémentaire - la canule de verre - et à positionner et à fixer celle-ci de manière précise sur l’une des deux feuilles de verre. La présente invention vise à améliorer les produits et procédés de la technique antérieure, et plus précisément à fournir un vitrage isolant du type susmentionné qui soit tout à fait satisfaisant d’un point de vue esthétique, tout en étant plus simple et plus économique à fabriquer. On atteint notamment ces objectifs avec un vitrage isolant comprenant : au moins deux feuilles de verre séparées l’une de l’autre par un espace dans lequel le vide a été réalisé, un joint de scellage disposé à la périphérie de ces deux feuilles de verres et les reliant de manière étanche, une creusure formée sur la face interne de l’une des deux feuilles de verre, chevauchant le joint de manière à déboucher d’une part sur la tranche du vitrage, et d’autre part sur ledit espace, un matériau de rebouchage remplissant la creusure. Par creusure, on entend une gorge ou rainure formée par enlèvement de matière dans la feuille de verre concernée. Une telle creusure peut typiquement être réalisée par abrasion préalablement à l’assemblage des deux feuilles de verre. Cette creusure formée sur l’une des deux feuilles de verre constitue un moyen très simple de mise en communication de fluide de l’espace situé entre les deux feuilles de verre avec l’extérieur du complexe. Cette creusure permet de pomper les gaz qui se trouvent dans l’espace situé entre ces deux feuilles afin d’obtenir le vide souhaité. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du vitrage isolant selon l’invention, prises seules ou en combinaison : - ladite creusure présente une forme de coin. Cette forme coin, c’est-à-dire dont la section va en se rétrécissant de la tranche du vitrage vers l’espace situé entre les deux feuilles de verre, permet un bouchage aisé et complet de cette creusure au moyen d’un matériau de rebouchage ; - ledit matériau de rebouchage est identique au matériau du joint : cette identité de matériau présente l’avantage de la simplicité de mise en œuvre, ainsi qu’une excellente compatibilité et tenue dans le temps du bouchon de la creusure avec le joint. – ledit matériau de rebouchage est différent du matériau du joint : cette différence permet d’utiliser un matériau qui peut présenter des caractéristiques différentes. On peut, par exemple, utiliser un matériau qui présente une viscosité plus forte permettant au matériau de rebouchage de moins couler. La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’un vitrage isolant conforme à ce qui précède, comprenant les étapes consistant à : se munir d’une première feuille de verre, déposer un joint de scellage à la périphérie d’une face de cette feuille, se munir d’une deuxième feuille de verre, réaliser une creusure sur cette deuxième feuille de verre, débouchant sur un bord de cette feuille de verre et s’étendant vers l’intérieur de cette feuille de verre, la longueur cette creusure étant prévue de manière à assurer un passage entre l’espace situé entre les deux feuilles de verre et l’extérieur une fois l’assemblage des deux feuilles de verre réalisé, assembler de manière étanche les deux feuilles de verre au moyen du joint de scellage, extraire par pompage via la creusure les gaz situés entre les deux feuilles de verre, boucher ladite creusure avec un matériau de rebouchage. Grâce à ce procédé, les gaz qui se trouvent dans l’espace situé entre les deux feuilles de verre peuvent être extraits par simple pompage via la creusure, sans qu’il soit nécessaire de prévoir des pièces supplémentaires telles que canule ou analogue. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de ce procédé, prises seules ou en combinaison : - on ramollit le joint pour réaliser l’assemblage des deux feuilles de verre : cette étape peut être réalisée par exemple avec un joint en verre fritté dans un four dont la température peut s’élever à environ 400 C ; - on dispose la deuxième feuille de verre au-dessus de la première feuille de verre lors de l’assemblage des deux feuilles : cet agencement permet d’éviter que le joint ramolli ne vienne s’épancher à l’intérieur de la creusure ; - on dispose la deuxième feuille de verre au-dessous de la première feuille de verre lors du bouchage de la creusure au moyen du matériau de rebouchage : cet agencement permet d’éviter que le matériau de rebouchage ne vienne s’épancher dans l’espace situé entre les deux feuilles de verre ; - on extrait les gaz situés entre les deux feuilles de verre en plaquant de manière étanche une bouche d’aspiration autour de la sortie de la creusure : cette technique permet de réaliser de manière très simple une mise en communication de fluide de la creusure, et donc de l’espace situé entre les deux feuilles de verre, avec les moyens de pompage. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : FIG. 1 : une vue de dessus d’un vitrage selon l’invention, avant rebouchage de la creusure, FIG. 2 : une vue en coupe de ce vitrage, prise selon la ligne II - II de la FIG. 1 , FIG. 3 : des vues respectivement en coupe (3a) et selon la direction de la flèche F des figures 1 et 2 (3b) de la zone C de la creusure, FIG. 4 : une vue analogue à celle de la figure 3a, avec en plus une pompe d’aspiration couplée à la creusure, FIG. 5 : une vue analogue à celle de la figure 3b, avec la trace de la zone de couplage de la pompe d’aspiration avec la creusure, FIG. 6 : des vues 6a et 6b analogues respectivement à celles des figures 3a et 3b, après retournement du vitrage et réalisation du bouchage de la creusure, FIG. 7 : une vue analogue à celle de la figure 3a, avec une variante du profil de la creusure, Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques ou similaires sur l’ensemble des figures. Les termes « supérieur », « au-dessus » et « inférieur », « au-dessous » s’entendent par rapport à la verticale du lieu de fabrication du vitrage selon invention : cette verticale est indiquée par la flèche Z sur les figures ci-annexées, orientée « vers le haut », c’est-à-dire dans le sens opposé à celui du champ de gravité. On peut voir sur les figures 1 et 2 le vitrage 1 selon l’invention avant bouchage de la creusure 2. Plus précisément, comme cela est visible sur ces figures, ce vitrage 1 comporte une première feuille de verre 3 placée au-dessus d’une deuxième feuille de verre 5, ces deux feuilles de verre 3, 5 étant reliées l’une à l’autre de manière étanche par un joint périphérique de scellage 7. Des piliers d’espacement 9 sont interposés entre ces deux feuilles de verre 3, 5 de manière à ménager un espace E dans lequel on peut réaliser du vide. Les matériaux formant le joint 7 et les piliers d’espacement 9 peuvent être identiques, et comprendre par exemple du verre fritté, comme cela est enseigné par la demande de brevet français FR2710681. Bien entendu, ces matériaux peuvent également être différents. Le joint 7 peut aussi être formé, en partie ou totalement, dans un matériau qui durcit aux ultraviolets, comme cela est enseigné par EP1794404. Le joint 7 peut aussi être formé dans un matériau comprenant un métal à basse température de fusion, tel que l’étain. L’épaisseur des deux feuilles de verre 3, 5 est typiquement de l’ordre de 4 mm. L’espace E situé entre ces deux feuilles de verre 3, 5 est typiquement compris entre 0,2 et 0,4 mm. L’épaisseur du joint 7 est typiquement de l’ordre du centimètre. Le diamètre des piliers d’espacement 9 est typiquement de l’ordre de 0,4 mm, et leur densité peut être comprise entre 600 et 1500 piliers par mètre carré. De manière optionnelle, on prévoit un matériau réactif 11, sous forme de pastille ou granulet, dans l’espace E situé entre les deux feuilles de verre 3, 5, ayant vocation à adsorber ou à réagir chimiquement avec le reliquat de molécules de gaz présentes dans cet espace E après l’opération d’aspiration qui va être décrite dans ce qui suit. De manière également optionnelle, on peut prévoir qu’au moins l’une des deux feuilles de verre 3, 5 soit recouverte d’un film basse émissivité 13, disposé du côté de l’espace E séparant les deux feuilles 3, 5. La feuille de verre supérieure 3 comporte, dans la zone C de l’un de ses bords, par exemple à proximité du milieu de ce bord, la creusure 2, c’est-à-dire une rainure ou gorge réalisée par enlèvement de matière. Une telle creusure 2 peut être réalisée par exemple par abrasion, préalablement à l’assemblage des deux feuilles de verre 3, 5. Comme cela est visible sur la FIG. 2 , et encore plus particulièrement sur la FIG. 3 , cette creusure 2 présente préférentiellement une forme de coin, c’est-à-dire une section sensiblement triangulaire dans le plan de coupe de la FIG. 2 . En d’autres termes, et comme cela est bien visible sur la figure 3a, la section de cette creusure 2 va en se rétrécissant du bord du vitrage 1 vers l’espace E situé entre les deux feuilles de verre 3, 5, à la manière d’un entonnoir. Dans sa partie qui débouche sur le bord du vitrage 1, cette creusure 2 peut présenter une section sensiblement trapézoïdale, comme cela est visible sur la figure 3b, mais cela reste purement indicatif, et tout autre type de section courbe ou polygonale pourrait convenir. Comme cela est visible sur la figure 3a, la creusure 2 établit un passage entre l’espace E séparant les deux feuilles de verre 3, 5 et l’extérieur du vitrage 1, ce passage débouchant sur la tranche de ce vitrage 1. A cet effet, la creusure 2 présente une longueur, c’est-à-dire une dimension mesurée selon la direction de la flèche F des figures 1 et 2, qui est supérieure à la largeur du joint périphérique 7 une fois l’assemblage des deux feuilles de verre 3, 5 effectué. Cette longueur peut typiquement être de l’ordre du centimètre. La largeur de la creusure 2, c’est-à-dire sa dimension mesurée selon la direction du joint périphérique 7, peut-être de l’ordre de plusieurs centimètres. Pour obtenir ce vitrage 1, on peut mettre en œuvre les étapes suivantes. On commence par réaliser la creusure 2 par abrasion localisée de la feuille de verre supérieure 3. Par ailleurs, on dispose le joint périphérique 7 et les piliers d’espacement 9 ainsi éventuellement que la pastille de matériau réactif 11 sur la feuille de verre inférieure 5. On vient alors positionner la feuille de verre supérieure 3 sur la feuille de verre inférieure 5, de sorte que la creusure 2 vienne en vis-à-vis du joint périphérique 7. Puis, dans le cas où le joint 7 et les piliers d’espacement 9 sont par exemple réalisés en verre fritté, on vient placer l’ensemble à l’intérieur d’un four, réglé typiquement à une température de l’ordre de 400°C. Sous l’effet de la chaleur, le matériau du joint périphérique ramollit, permettant de réaliser l’assemblage des deux feuilles de verre 3, 5. Sous l’effet de cette chaleur également, les molécules de gaz adsorbées aux parois des piliers d’espacement 9 et des feuilles de verre 3, 5, sont désorbées. A l’intérieur du four, on réalise ensuite l’opération d’aspiration des gaz situés dans l’espace E séparant les deux feuilles de verre 3, 5 de manière à obtenir le vide, c’est-à-dire typiquement une pression gazeuse inférieure à 0,1 Pa. Pour cela, on vient plaquer de manière étanche la bouche 13 d’une pompe d’aspiration 15 contre la zone C de la tranche du vitrage 1 où se situe la creusure 2, comme cela est visible sur la FIG. 4 . L’étanchéité peut avantageusement être obtenue avec un joint 17 de forme par exemple circulaire ou elliptique, dimensionné pour pouvoir englober la section débouchante de la creusure 2 lorsque la pompe d’aspiration 15 est en place. On peut voir sur la FIG. 5 les traces respectives 19, 20 du contour de la bouche d’aspiration de la pompe et du joint d’étanchéité 17 de cette pompe 15 lorsqu’elle est mise en place sur la zone C de la tranche du vitrage 1 où débouche la creusure 2. Sous l’effet de l’aspiration de la pompe 15, les gaz situés entre les deux feuilles de verre 3, 5 sont évacués (flèches F1 et F2), et une dépression est réalisée qui permet d’appuyer les deux feuilles de verre 3, 5 l’une contre l’autre, et ainsi de contribuer à la bonne tenue de l’assemblage. Comme cela est visible sur la FIG. 6 , une fois obtenu le vide entre les deux feuilles de verre 3, 5, on vient boucher la creusure 2 au moyen d’un matériau de rebouchage 21, qui peut être identique ou différent de celui du joint périphérique. Ce matériau 21, qui est introduit dans la creusure 2 sous forme visqueuse, peut durcir par refroidissement. On comprend donc qu’avant introduction de ce matériau de rebouchage 21, la creusure 2 n’est remplie d’aucune matière, de manière à permettre l’opération d’aspiration susmentionnée. Il peut être avantageux, en fonction de la viscosité du matériau de rebouchage 21, de réaliser l’opération de bouchage en retournant le vitrage 1, de sorte que la feuille de verre 3 comportant la creusure se retrouve en dessous, comme cela est visible à la FIG. 6 . Avec une telle configuration, on peut s’assurer que le matériau de rebouchage 21 de la creusure 2 ne vient pas s’épancher dans l’espace E situé entre les deux feuilles de verre 3, 5. A noter que ce risque d’épanchement peut aussi être réduit en travaillant sur le profil de la creusure 2, et en prévoyant par exemple des bourrelets 23, 25 de blocage de l’écoulement du matériau de rebouchage, comme cela est visible à la FIG. 7 . Selon une variante possible du procédé selon l’invention, et compte tenu du fait que l’on connaît précisément la position de la creusure 2, on peut aussi réaliser le bouchage de la creusure 2 par un surplus du matériau du joint périphérique 7, prévu dans la zone C de la creusure 2. Comme on l’aura compris à la lumière de ce qui précède, la creusure 2 du vitrage 1 selon l’invention permet d’établir de manière très simple un passage entre l’espace E situé entre les deux feuilles de verre 3, 5 et l’extérieur du vitrage 1, afin de réaliser l’opération d’extraction des gaz situés dans cet espace. Aucune pièce additionnelle - telle qu’une canule comme c’était le cas dans un procédé de la technique antérieure – n’est nécessaire. La réalisation d’une telle creusure 2, typiquement par abrasion d’un bord d’une feuille de verre, est extrêmement simple et ne risque pas de conduire à la casse du verre, contrairement à une perforation comme dans certains procédés de la technique antérieure. La forme en coin de la creusure 2 facilite son remplissage par le matériau de rebouchage 21, à la manière d’un entonnoir que l’on gave. Le positionnement de la creusure 2 sur le bord du vitrage 1 rend celle-ci invisible une fois que le vitrage est recouvert d’un joint en caoutchouc et d’un cadre en bois, PVC ou métal. L’invention fournit donc les moyens permettant de réaliser de manière esthétique et économique un vitrage à isolation par le vide. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Vitrage isolant (1) comprenant : - au moins deux feuilles de verre (3, 5) séparées l’une de l’autre par un espace (E) dans lequel le vide a été réalisé, - un joint de scellage (7) disposé à la périphérie de ces deux feuilles de verres (3, 5) et les reliant de manière étanche, - une creusure (2) formée sur la face interne de l’une des deux feuilles de verre (3, 5), chevauchant le joint (7) de manière à déboucher d’une part sur la tranche du vitrage, et d’autre part sur ledit espace (E), - un matériau de rebouchage (21) remplissant la creusure (2). Vitrage isolant (1) selon la revendication 1, dans lequel ladite creusure (2) présente une forme de coin. Vitrage isolant selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau de rebouchage (21) est identique au matériau du joint (7). Procédé de fabrication d’un vitrage isolant (1) conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant les étapes consistant à : - se munir d’une première feuille de verre (5), - déposer un joint de scellage (7) à la périphérie d’une face de cette feuille (5), - se munir d’une deuxième feuille de verre (3), - réaliser une creusure (2) sur cette deuxième feuille de verre (3), débouchant sur un bord de cette feuille de verre (3) et s’étendant vers l’intérieur de cette feuille de verre (3), la longueur de ladite creusure (2) étant prévue de manière à assurer un passage entre l’espace (E) situé entre les deux feuilles de verre (3, 5) et l’extérieur une fois l’assemblage des deux feuilles de verre (3, 5) réalisé, - assembler de manière étanche les deux feuilles de verre (3, 5) au moyen du joint de scellage (7), - extraire par pompage via la creusure (2) les gaz situés entre les deux feuilles de verre (3, 5), - boucher ladite creusure (2) avec un matériau de rebouchage (21). Procédé selon la revendication 4, dans lequel on ramollit le joint (7) pour réaliser l’assemblage des deux feuilles de verre (3, 5). Procédé selon la revendication 5, dans lequel on dispose la deuxième feuille de verre (3) au-dessus de la première feuille de verre (5) lors de l’assemblage des deux feuilles (3, 5). Procédé selon l’une des revendications 5 ou 6, dans lequel on dispose la deuxième feuille de verre (3) au-dessous de la première feuille de verre (5) lors du bouchage de la creusure (2) au moyen du matériau de rebouchage (21). Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel on extrait les gaz situés entre les deux feuilles de verre (3, 5) en plaquant de manière étanche une bouche d’aspiration (13) autour de la sortie de la creusure (2).