FR2478181A1

FR2478181A1 - Coin d'assemblage pour cadre de fenetre vitree d'isolation thermique, et procede de fabrication du cadre a l'aide de coins d'assemblage

Info

Publication number: FR2478181A1
Application number: FR8104979A
Authority: FR
Inventors: Robert J Gow; J Gow Robert
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1981-03-12
Publication date: 1981-09-18
Also published as: US4513546A; DE3109514A1; GB2072249A; FR2478181B3; CA1154551A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN COIN D'ASSEMBLAGE POUR FORMER LE CADRE D'UNE FENETRE A VITRAGE THERMIQUEMENT ISOLANT. LE COIN D'ASSEMBLAGE EST CARACTERISE EN CE QUE SON CORPS 10 COMPORTE UNE ENCOCHE EN V 16 DANS CHACUNE DE SES PAROIS LATERALES, EN CE QUE LADITE ENCOCHE 16 EST PLACEE A PEU PRES AU MILIEU DE LA LONGUEUR DUDIT CORPS 10 ET DE FACON QU'UNE DROITE IMAGINAIRE RELIANT LES BASES DES V PREVUS DANS CHAQUE PAROI LATERALE SOIT SITUEE SUR LA PAROI DE FOND DUDIT CORPS 10, EN CE QU'UNE COUCHE D'UN AGENT D'ETANCHEITE FUSIBLE A CHAUD DOIT ETRE DEPOSEE SUR AU MOINS DEUX DES PAROIS LATERALES DUDIT COIN ET SUR LES ELEMENTS D'ESPACEMENT AVEC LESQUELS IL EST ASSEMBLE DE TELLE SORTE QUE, LORSQUE PLUSIEURS COINS ET ELEMENTS D'ESPACEMENT 12 SONT ASSEMBLES ET REVETUS DUDIT AGENT D'ETANCHEITE, L'ENSEMBLE PUISSE ETRE PLIE AUTOUR DE CHACUNE DESDITES LIGNES IMAGINAIRES S'ETENDANT TRANSVERSALEMENT AU FOND DUDIT CORPS 10 AFIN DE FERMER LESDITES ENCOCHES EN V 16 POUR PRODUIRE UN CADRE FERME DESTINE A ETRE ASSEMBLE AVEC DES PLAQUES DE VERRE QUI SONT FIXEES HERMETIQUEMENT SUR CELUI-CI POUR CONSTITUER UNE VITRE THERMIQUE. APPLICATION AU DOMAINE DU BATIMENT.

Description

La présente invention se rapporte à la technologie des portes ou fenêtres

d'isolation thermique. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un coin d'assemblage pour relier des

éléments d'espacement destinés à former des châssis d'espace-

ment qui sont utilisés pour espacer et assembler deux ou plu-

sieurs plaques de verre.

On sait que plusieurs-plaques de verre peuvent être mon-

tées sur des éléments les maintenant dans une relation espacée ein vue de former une vitre de fenêtre isolée. Des structures de ce genre ont été décrites dans les brevets des Etacs-Unis

d'Amérique Nos. 1 975 895 et 3 553 913. Dans une vitre ther-

mique de structure classique, un cadre rectangulaire consti-

tuant un moyen d'espacement est revêtu sur ses côtés d'un agent d'étanchéité et les plaques de verre sont collées sur le moyen d'espacement interposé entre les plaques de verre de façon à former unevitre thermique comportant un vide d'air entre les plaques. Un agent de dessiccation est habituellement incorporé au moyen d'espacement pour éliminer la condensation sur le verre de l'humidité qui aurait pu être emprisonnée à l'intérieur

du volume fermé ainsi créé.

Pour effectuer l'assemblage de telles vitres thermiques, il est d'une pratique courante de faire intervenir des profilés d'espacement en aluminium, qui ont une longueur égale à celle de chaque côté périphérique des plaques de verre à assembler, puis de souder les éléments d'espacement ensemble afin de former un cadre d'espacement rectangulaire, ou bien d'utiliser des coins d'assemblage qui ont des formes orthogonales, comme

décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 4 080 482.

Après que le cadre rectangulaire a été assemblé, on peut déposer un agent d'étanchéité sur les côtés du cadre, ce qui nécessite plusieurs opérations de manipulation en vue du revêtement correct des deux parois situées de chaque côté des cadres rectangulaires. Pendant le dépôt de l'agent d'étanchéité durant ce processus de revêtement, il est possible que cet agent ne soit pas appliqué uniformément du fait de l'obligation de déplacer le cadre après que chaque côté a été revêtu, et il est également possible que des matières étrangères entrent en contact avec l'agent d'étanchéité déposé, quand le cadre

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est tourné d'un côté à l'autre pour terminer l'opération de revêtement sur les quatre côtés. Au cas o des empreintes de doigts ou des matières étrangères quelconques entrent en contact avec l'agent d'étanchéité qui se trouve à l'état fondu et plus ou moins collant pendant ces manipulations, ou bien si une couche de revêtement inégale est déposée sur une ou plusieurs des parois respectives du cadre à quatre côtés à cause d'un déplacement de ce cadre par rapport à l'applicateur, on ne peut pas obtenir un joint d'étanchéité correct, et il en

résulte que la vitre thermique finale est défectueuse.

Pour réduire au minimum les complications rencontrées lors du revêtement des parois latérales respectives d'un cadre d'espacement, on utilise conformément à la présente invention,

un point d'assemblage d'un type nouveau et, également, un nou-

veau procédé d'assemblage d'éléments d'espacement avec des coins de liaison pour produire un cadre d'espacement destiné

à supporter les plaques de verre formant la vitre thermique.

Le coin d'assemblage conforme à l'invention se présente ini-

tialement sous la forme d'un profilé en U rectiligne, compor-

tant une partie centrale élargie qui est pourvue de deux branches espacées de 180 , plusieurs coins d'assemblage de ce genre étant prévus pour être emboîtés télescopiquement dans les extrémités opposées des éléments d'espacement séparés qui doivent être montés sur les plaques de verre le long de chaque côté de la périphérie des plaques qui constituent la

vitre finale.

Les différents éléments d'espacement sont assemblés à

l'aide de quatre coins de façon à former un groupe intermé-

diaire de pièces de profil rectiligne allongé. A ce stade

des opérations, les deux parois latérales de ce groupe recti-

ligne allongéesont revêtues de l'agent d'étanchéité fusible à chaud et, de préférence immédiatement après, l'ensemble revêtu est pliédans chaque coin d'assemblage pour former un

cadre rectangulaire qui peut être monté sur les parties péri-

phériques des plaques de verre en vue de terminer l'assemblage,

comme cela a été décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique No. 4 110 148.

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Le coin d'assemblage conforme à l'invention est d'abord fabriqué sous la forme d'un élément droit profilé en U, qui comporte une partie centrale dont le profil de section droite correspond à celui des barres d'espacement. La partie centrale comporte deux branches qui ont une dimension de section droite

réduite afin de s'emboîter télescopiquement dans les extrémi-

tés des barres ou éléments d'espacement pour former un sous-

ensemble. Les parois latérales de la partie centrale de chaque coin d'assemblage sont toutes deux évidées de façon à former des encoches en V, les bases des V étant adjacentes au fond du profilé en U. Les côtés des V sont espacés de 90 l'un de l'autre et les deux branches du coin d'assemblage s'étendent vers l'extérieur à partir de la partie centrale de manière

que leurs axes centraux soient écartés de 1800 l'un de l'autre.

Un coin d'assemblage présentant une telle structure permet d'assembler initialement les éléments du cadre de façon à former un groupe de pièces alignées qui peut être revêtu de

chaque côté d'un agent d'étanchéité dans les meilleurs condi-

tions possibles. Le groupe de pièces ainsi revêtu peut alors être aisément manipulé pour plier chaque coin d'assemblage autour de la ligne de base des encoches en V en vue de former un cadre rectangulaire qui est correctement revêtu d'un agent d'étanchéité fusible à chaud, ledit cadre étant agencé pour être incorporé entre les plaques de verre formant la vitre thermique. Après que les plaques de verre et le cadre ont été

assemblés, on peut terminer la fabrication de la vitre ther-

mique en effectuant, d'une manière bien connue, l'échauffe-

ment de l'agent d'étanchéité à base de résine en vue d'assurer

l'activation de ladite résine.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

seront mis en évidence, dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en perspective du coin d'assemblage faisant l'objet de la présente invention; la Fig. 2 est une vue latérale d'un ensemble formé par plusieurs coins d'assemblage et plusieurs barres d'espacement, ledit ensemble étant représenté, en partie en vue arrachée, pour montrer l'emboîtement d'une branche du coin dans un

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élement d'espacement et, également, l'application partielle d'un agent d'étanchéité sur un coin d'assemblage et une barre d'espacement; la Fig. 3 est une vue en plan de l'ensemble de la Fig. 2, montrant comment l'agent d'étanchéité a été déposé le long des deux parois latérales de l'ensemble rectiligne; la Fig. 4 montre l'ensemble revêtu qui a été plié sous la forme d'un cadre rectangulaire; la Fig. 5 est une vue en coupe détaillée, faite sur la ligne 5-5 de la Fig. 4; et la Fig. 6 est une vue en coupe arrachée, faite sur la ligne 5-5 de la Fig. 4, de façon à montrer des plaques de verre

qui ont été assemblées à l'aide du cadre de cette figure.

Les caractéristiques essentielles du coin d'assemblage

conforme à l'invention ont été mises en évidence sur la Fig. 1.

Un élément 10 profilé en U et comportant une partie centrale

élargie 11 est de préférence formé dans une opération d'estam-

page. Le coin est agencé pour être assemblé avec des barres ou éléments allongés d'espacement 12, ces barres 12 étant également profilées en U et ayant des dimensions de section droite qui

sont approximativement les mêmes que celles de la partie cen-

trale 11 du coin. La barre d'espacement 12 peut avoir une sec-

tion droite ayant simplement une forme de U ouvert, mais il est préférable d'avoir une section qui est presque fermée sur les quatre côtés, excepté une légère ouverture ménagée dans le côté qui forme la surface intérieure du cadre complètement

assemblé. Cela permet de remplir l'élément d'un agent de des-

siccation. Le coin d'assemblage comporte des branches 13 et 14

présentant une section droite réduite et s'étendant vers l'ex-

térieur dudit coin de manière que leurs axes centraux soient espacés de 1800 l'un de l'autre. Les branches 13, 14, ont également une section droite en U et elles sont dimensionnées de manière à pouvoir être engagées télescopiquement dans les extrémités des barres d'espacement 12 respectives, comme le

montrent les Fig. 2 à 5. Les branches sont de préférence pour-

vues de languettes élastiques 15, dirigées vers l'extérieur et formées par poinçonnage, de façon à maintenir les coins bloqués en position après que ces derniers ont été assemblés avec les barres d'espacement. 12; cependant, il va de soi qu'on peut

utiliser dans ce but tous autres moyens classiques de ver-

rouillage. Les parois latérales du profilé en U formant la partie centrale 10 sont chacune pourvues d'encoches 16 en forme de V.

La base de chaque encoche en V est positionnée approximative-

ment au niveau de la paroi de fond du profilé en U et les côtés

du V sont de préférence espacés l'un de l'autre d'environ 900.

Cette ébauche de coin d'assemblage qui est profilée par es-

tampage en forme de U est conçue de manière qu'on puisse ai-

sément assembler ces ébauches de coin 10 avec des barres

d'espacement 12 pour former une structure rectiligne et rela-

tivement rigide, à section droite profilée en U, qui constitue un sousensemble de cadre intermédiaire qui est maintenant prêt pour l'application de couches d'étanchéité sur les côtés extérieurs des parois profilées en U. L'ensemble formé par les coins d'assemblage et les barres d'espacement est alors revêtu, sur deux ou sur trois côtés, d'un agent d'étanchéité fusible à chaud, tel qu'un agent d'étanchéité à base de caoutchouc butylé qui peut être déposé

par extrusion ou par lissage, ou bien d'autres agents d'étan-

chéité fusibles à chaud et bien connus, qui sont à base de

polysulfures, de polyamides ou de substances semblables.

L'agent d'étanchéité forme une couche 17 sur les parois laté-

rales de l'ensemble rectiligne de profilés en U ainsi assemblés, comme le montre la vue arrachée de la Fig. 2, et il recouvre toute la longueur des parois latérales, comme indiqué sur la Figure 3. La structure composite formée par l'ensemble profilé en U et l'agent d'étanchéité est alors prête à être agencée sous la forme d'un cadre rectangulaire d'espacement, comme indiqué sur la Fig. 4, par pliage des coins d'assemblage 10 pour fermer les encoches en V 16. Une telle opération de

pliage peut être aisément réalisée à l'aide de moyens méca-

nisés ne rentrant pas dans le cadre de l'invention et, lorsque les opérations de pliage de chaque coin ont été exécutées, et lorsque les branches 13 et 14 ont toutes été emmanchées télescopiquement dans les extrémités respectives des barres d'espacement 12, les couches d'agent d'étanchéité 17,

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qui ont été déposées sur chacune des parois latérales des coins d'assemblage 10, se réunissent par fluage de façon à former une couche unitaire d'étanchéité qui a la largeur des côtés des parois du canal qui entourent complètement le cadre d'espacement sur les deux côtés des coins d'assemblage et des

barres d'espacement.

A ce stade, le cadre terminé qui porte sur ses côtés la couche d'étanchéité, est prêt à être assemblé avec les plaques

de verre qui forment finalement la vitre thermique.

Comme le montre la Fig. 6, la barre d'espacement 12, portant

les couches d'étanchéité 17 sur ses parois latérales, est pla-

cée dans une position adjacente aux périphéries des deux pla-

ques de verre 18 qui sont espacées l'une de l'autre.

Un cadre d'espacement additionnel et une troisième plaque de

verre peuvent être prévus, le cas échéant, et ensuite, l'en-

semble formé par les cadres d'espacement et les plaques de verre, peut être placé dans un appareil d'activation de l'agent d'étanchéité. Si cela s'avère nécessaire, une bande supplémentaire d'agent d'étanchéité peut être placéeautour de la périphérie extérieure de l'ensemble ainsi formé, afin de faire partie intégrante de la vitre thermique, comme cela a été décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique No. 4 110 148, mentionné ci-dessus.

Comme cela est bien connu, on peut placer à l'intérieur des éléments du cadre d'espacement une matière de dessiccation appropriée. Egalement, on peut former un cadre d'espacement

ayant un profil diffèrent du profil rectangulaire, en choisis-

sant correctement l'ouverture angulaire des côtés 16 des

encoches en V qui sont ménagées dans chacun des coins d'as-

semblage.

On peut utiliser un dispositif d'application d'agent d'étanchéité qui soit d'un type connu opérant par extrusion ou par enduction de façon à déposer la couche d'agent d'étanchéité fusible à chaud 17 sur les côtés du sous-ensemble rectiligne à profil en U des Fig. 2 et 3. Ce sous- ensemble intermédiaire des Fig. 2 et 3, qui est constitué des coins d'assemblage 10 et des barres ou éléments d'espacement 12, permet d'utiliser un processus de dépôt d'agent d'étanchéité

bien plus simple et qui peut être mécanisé.

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La simplification de l'opération de dépôt d'agent d'étanchéité permet, par comparaison aux difficultés rencontrées lors du dépôt de couches d'agent d'étanchéité sur les deux côtés d'un

cadre rectangulaire complètement formé, ou d'un cadre d'espa-

cement d'une autre forme, une réduction au minimum des opéra-

tions de manipulation, et on évite ainsi un risque d'endomma-

gement intempestif. du cadre intermédiaire ainsi revêtu.

Puisque l'agent d'étanchéité fusible à chaud flue légère-

ment,le coin d'assemblage conforme à l'invention permet l'ap-

plication de l'agent d'étanchéité en une seule course de

chaque côté des parties assemblées du sous-ensemble intermé-

diaire destiné à former le cadre d'espacement, notamment le

revêtement des deux côtés de la partie centrale du coin com-

portant les encoches en V; après que l'agent d'étanchéité a été déposé, le sous-ensemble est plié dans les coins de façon à compléter le cadre et, après pliage des coins pour fermer les encoches en V, les couches d'étanchéité sont liées par fluage de façon à former un anneau continu d'étanchéité sur le cadre. Un tel procédé d'assemblage et formage du cadre

d'espacement réduit au minimum le risque de retenue de parti-

cules sur la couche d'agent d'étanchéité déposée, ou bien le marquage par des empreintes de doigts ou des défauts semblables, lesdites substances étrangères pouvant gêner l'établissement d'un joint d'étanchéité parfait entre l'agent d'étanchéité,

le cadre et les plaques de verre.

Du fait de la flexibilité des éléments du cadre et des tolérances nécessaires pour la fabrication de l'ensemble final, la simple opération de pliage du sous-ensemble de cadre revêtu d'agent d'étanchéité dans la zone des coins d'assemblage et de terminaison de l'emboîtement des éléments formant le cadre

rectangulaire peut être effectuée dans une unité mécanisée.

Avec une unité mécanisée correctement conçue, il est possible

d'assurer un montage propre du cadre revêtu de l'agent d'étan-

chéité et des plaques de verre, qui peuvent être acheminés

jusqu'à un poste de chauffage et de pression sans être tou-

chés par des mains d'opérateurs, en vue de créer un joint d'étanchéité encore plus parfait. Aussitôt que l'opération de pliage est terminée comme indiqué ci-dessus, les couches

d'agent d'étanchéité qui ont été déposées sur les parois laté-

rales des coins d'assemblage ont tendance à se réunir par fluage et, lors de l'exécution des opérations suivantes de chauffage et de pression, les anneaux d'agent d'étanchéité qui sont placés entre les plaques de verre et les côtés du cadre d'espacement sont intégrés de façon à former une couche solide d'agent d'étanchéité aux endroits o les intervalles en V existaient précédemment, de sorte qu'on obtient une fenêtre à vitre thermique qui est complètement assemblée et

dont l'étanchéité est parfaite.

On peut encore améliorer l'étanchéité de cet ensemble de base en mettant en place une bande supplémentaire d'un agent d'étanchéité du même type ou d'un type différent, cette bande

étant placée sur le cadre d'espacement et autour de la péri-

phérie de l'ensemble, le cas échéant. On peut aussi ajouter un cadre métallique protecteur pour recouvrir la périphérie

extérieure de cet ensemble de vitre thermique terminé.

Les barres d'espacement et les coins d'assemblage sont de préférence constitués d'aluminium estampé, mais il va de soi qu'on peut utiliserpour former les éléments de cadre tout matériau aisément pliable, comme par exemple d'autLres

métaux ou matières plastiques, d'une façon tout à fait tnter-

changeable. On doit utiliser de préférence un matériau ayant un coefficient de dilatation identique ou voisin de celui des plaques de verre pour réduire au minimum l'accumulation de contraintes dans le joint d'étanchéité quand la vitre finale

est soumise à différentes conditions de température.

La forme préférée de section droite des coins d'assemblage et des barres d'espacement correspond à un profil en U. Cela permet de soutenir de la manière la plus simple la couche d'agent d'étanchéité autour des parois du cadre d'espacement lorsqu'il est assemblé avec les plaques de verre. Cependant, on peut adopter toute autre forme de section droite, créant une paroi latérale destinée à supporter l'agent d'étanchéité sur la totalité de la périphérie du cadre et permettant le pliage du V qui est prévu dans la partie centrale des coins d'assemblage de manière à terminer le cadre après le dépôt

de la couche d'agent d'étanchéité sur celui-ci.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement li-

mitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

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11t)

Claims

REVENDICATIONS

1.- Coin d'assemblage utilisable avec des éléments d'es-

pacement creux et allongés et un agent d'étanchéité fusible à chaud pour former un cadre agencé pour être utilisé pour l'assemblage de plaques de verre afin de former une vitre thermique, chaque coin comprenant un corps de section élargie et de longueur fixe comportant un fond et des parois latérales

opposées, ainsi que des branches ayant des dimensions légère-

ment plus petites que celles du corps et liées de façon mono-

bloc audit corps, lesdites branches s'étendant chacune vers l'extérieur à partir des extrémités opposées du corps ayant

une forme de section droite permettant leur emboîtement téles-

copique dans les extrémités des éléments d'espacement, coin caractérisé en ce qu'il comporte une encoche en forme de V (16) s'étendant d'un côté à l'autre au travers du corps (10), ladite encoche (16) étant placée à peu près au milieu de la longueur dudit corps (10) et de façon qu'une droite imaginaire reliant les bases des V prévus dans chaque paroi latérale soit située sur la paroi de fond dudit corps (10), en ce qu'une couche d'un agent d'étanchéité fusible à chaud doit être déposée sur

au moins deux des parois latérales dudit coin et sur les élé-

ments d'espacement avec lesquels il est assemblé de telle sorte que, lorsque plusieurs coins et éléments d'espacement (12) sont assemblés et revêtus dudit agent d'étanchéité, l'ensemble puisse

être plié autour de chacune desdites lignes imaginaires s'éten-

dant transversalement au fond dudit corps (10) afin de fermer

lesdites encoches en V (16) pour produire un cadre fermé desti-

né à être assemblé avec des plaques de verre (18) qui sont fixées hermétiquement sur celui-ci pour constituer une vitre

thermique.

2.- Coin d'assemblage selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit corps (10) et ses branches (13, 14) ont une section droite en forme de canal ou de U.

3.- Coin d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les côtés inclinés de ladite encoche

en V (16) font entre eux un angle de 900.

IlI

4.- Coin d'assemblage selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens

de blocage (15) qui coopèrent avec lesdites branches et les-

dits éléments d'espacement pour maintenir l'ensemble en con-

dition assemblée.

5.- Coin d'assemblage selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un agent

d'étanchéité fusible à chaud qui est agencé pour fluer trans-

versalement depuis une paroi inclinée de ladite encoche en V (16) jusqu'à l'autre paroi inclinée quand le corps (10) est plié pour fermer ledit V.

6.- Coin d'assemblage selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits éléments d'es-

pacement contiennent un agent de dessiccation.

7.- Procédé de fabrication d'un cadre d'espacement des-

tiné à être assemblé avec des plaques de verre pour former une vitre thermique, consistant à réunir plusieurs coins d'assemblage en forme de canal rectiligne, et plusieurs barres d'espacement pour former un ensemble intermédiaire de cadre de profil rectiligne et allongé, puis à déposer un agent d'étanchéité fusible à chaud sur au moins deux des parois latérales dudit ensemble intermédiaire, procédé caractérisé en ce qu'on plie les deux coins d'assemblage pour former avec les barres d'espacement et les coins un cadre fermé et en ce qu'on effectue ensuite l'assemblage dudit cadre et des plaques de verre, puis l'activation de

l'agent d'étanchéité pour former une vitre thermique.

8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce

qu'on permet le fluage dudit agent d'étanchéité sur les sur-

faces de parois latérales dudit cadre après le pliage des coins d'assemblage et après que les barres et les coins ont été transformés en un cadre fermé afin de constituer une bande cohérente d'agent d'étanchéité sur les parois latérales dudit cadre.