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Vitrage comprenant une feuille de verre crui porte un revêtement conducteur.
La presente invention se rapporte ä un vitrage comprenant au moins deux feuilles de verre solidarisées
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e söus 1l'une ä l'autre sous de matière adhésive intermediaire, dans lequel une feuille de verre au moins porte-un revêtement conducteur del'électricité s'étendant entre au moins deux électrodes.
L'invention se rapporte egalement ä un vitrage comprenant
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une feuille de De tels vitrages sont en tant que composants d'un système d'alarme. Les vitrages peuvent être connectes dans un circuit electrique qui comprend des moyens pour contröler la resistance du revue- tement et pour enclencher une alarme si la resistance varie en raison, par exemple, de la rupture de la feuille de verre portant le revêtement.
De tels circuits peuvent etre classes en deux categories, des circuits dénommes tout ou rien", qui nécessitent une ouverture substantiellement complète du circuit au travers du revêtement, et des circuits qui repondent ä toute variation de la resistance du revêtement superieure à une valeur-seuil prédéterminée. De tels circuits ä seuil tendent ä être relativement compliques parce qu'il doive t non seulement pouvoir répondre ä une rupture partielle de la feuille portant le revêtement, mais ils dolvent egalement être ä l'epreuve de signaux d'alarme accidentelS dus à des variations de la résistance generees par des variations de la température du vitrage en raison de changements climatiques.
Les circuits @tout ou rien", puisqu'ils répondent simplement ä la présence ou ä l'absence substantielle de courant traversant le revêtement, peuvent être beaucoup plus simples et des lors de fabrication et d'installation moins couteuses.
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On notera que, pour qu'un circult"tout ou rien" fonctionne, il est nécessaire que le courant qui traverse
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le revetement soit substantiellement complètement linterrompulH. esassurer que tel est le cas, spécialement lorsque la feuille de verre portant le revetement est incorporée dans un vitrage - feuilleté. 51 les feuilles de verre du panneau feuilleté sont recuites, 11 n'est absolument pas certain que des fissures du panneau feuilleté se propageront-sur sa tota- lité, et 11 en résulte par exemple qu'une petite ouverture peut être découpée dans le panneau feuillet pour permettre un accès illicite à une poignée-intérieure de-per-te ou de fenêtre sans provoquer de signal d'alarme.
Si les feuilles de verre sont trempées la propagation des fissu- res sur la totalité du panneau feuilleté est substantiel- lement assurée, mals les fragments de verre produits
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tendent ä etre maintenus l'un A l'autre par l'adhésif utillse pour solidariser le panneau feullleté, et il en résulte que la rupture du circult au travers du revetement n'est pas certaine si une petite ouverture seulement est pratiquée dans le panneau.
Un des objets de la presente invention dans son premier aspect est de procurer un vitrage feuilleté qui permet une rupture substantiellement certaine du revêtement conducteur lors de sa fracture et qui est des lors particulièrement approprié ä son utilisation dans un circult d'alarme relativement bon marché, par exemple un circuit du type "tout ou rien".
La présente invention se rapporte ä un vitrage comprenant au moins deux feuilles de verre solidarisées l'une à l'autre sous forme d'un panneau feuilleté au moyen de matière adhésive intermédiaire, dans lequel une feuille de verre au moins porte un revêtement conducteur de l'électricité s'étendant entre au moins deux électrodes, caractérisé en ce que les couches superficielles d'au moins deux dites feuilles de verre sont le siege de contraites inégales de sorte qu'A la rupture, une des feull-
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les de verre se brise en fragments plus petits qu'une autre en conférant ainsi une courbure au panneau feuilleté, et en ce que le dit revêtement conducteur est appli-
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que sur une"taue efeuille qui devient convexe-1ors d'telle rupture.
Parce que la face de la feuille portant le revêtement sera courbée de man ! ère convexe lors de la rupture du panneau feuilleté, la séparation du revêtement sera assurée à la fonction entre des fragments voisins de-la-- feuille portant le revêtement lorsqu'elle est brisée. Ceci favorise une interruption plus certaine du revêtement conducteur.
On a trouve que le degré de courbure qui sera conféré au panneau feuillete lors de sa rupture depend de la manière dont les feuilles de verre se brisent individuellement, ce qui, à son tour, depend de l'importance des contraintes dont leurs surfaces sont le siège. En general, plus élevées sont les contraintes dans la surface d'une feuille de verre, plus grande sera la quantité d'energie libérée à la rupture de cette feuille. Cette énergie sera ainsi disponible pour créer une nouvelle surface, ce qui implique que la feuille se brisera en un plus grand nombre. de fragments plus petits.
On a trouve que dans un panneau feuilleté dont les surfaces des feuilles de verre qui le constituent sont le siege de contraintes inégales, la feuille dont les contraintes sont les plus élevées se brise en fragments plus petits et, par consequence, la face de l'autre feuille qui est dirigee vers celle dont les contraintes sont plus élevées tend à devenir convexe.
On se rendra compte dans ce contexte que ce n'est pas seulement la contrainte superficielle absolue qui est importante, mais également la profondeur de la couche de la feuille qui est le siege de ces contraintes. A titre d'exemple, deux feuilles de verre de même épaisseur, 5mm par exemple, peuvent être trempées pour augmenter leurs contraintes superficielles, une par un traitement de trempe chimique et l'autre par un traitement de trempe
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thermique. Par la trempe chimique, la contrainte superfl- cielle dans le verre peut etre augmentée jusqu'ä une valeur moyenne aussi élevée que lOOOMPa, mais seulement sur environ 20 m pour chaque face.
Par la trempe thermi- que, la contrainte superficielle dans le verre peut être augmentée jusqu'a une valeur moyenne de par exemple 130MPa, sur environ un cinquième de son épaisseur pour chaque face. En tenant compte de la contrainte et de la profondeur de le couche qui est-1e siege de ces contrain- tes, par unite de surface des feuilles, la quantite d ' énergie emmagasinée dans la feuille trempee thermique- ment est six ä sept fois plus élevée que celle emmagasinée dans la feuille trempée chimiquement. Il en résulte que la feuille trempee thermiquement se brisera en fragments plus petits que la feuille trempée chimiquement.
On notera également que, etant donne qu'une des feuilles du panneau feuilleté est le siege de contraintes moins élevées qu'une autre, elle tendra a se briser en fragments plus grands. On a trouve que la presence de fragments plus importants dans l'espace occupé par un vitrage tend à rendre l'acces au travers de cet espace plus difficile.
Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, une feuille de verre du panneau feuilleté est le siege d'une contrainte superficielle lui conférant une resistance mécanique qui est au moins 1,5 fois, et de preference au moins deux fois, celle d'une autre feuille de verre du panneau feuillette. L'adoption de cette carac- teristique préférée presente plusieurs avantages. Plus une feuille est le siege de contraintes élevées, plus 11 est difficile de la briser en premier lieu, ce qui confere une sécurité supp1émentaire ä l'espace qu'on veut protéger.
En cas de rupture, cette feuille tend à se briser en fragments qui, en raison de la plus grande difference de contraintes entre les feuilles, seront relativement plus petits en conférant une courbure plus importante au panneau feuillete lors de sa rupture. On a trouve que cette
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courbure plus importante peut être suffisante pour assurer la propagation des fissures sur la totalité de la largeur de l'autre feuille. Ceci peut etre avantageux si l'autre - de verre r-ecult.-Dam-s-le-cas verre recuit, même la rupture due à peut ne pas être normalement suffisante pour assurer la propagation des HaTs la courburelmpärtleä le recuite qui est feuilletée avec une feuille ä contraintes-relativement t-precedemment provoquera une contrainte supplémentaire dans la feuille reculte.
Ceci pourra avoir pour résultat la propagation luscertaine -bord de la feuille et ainsi, la generation plus fiable d'un signal d'alarme.
Avantageusement, une feuille de verre du panneau feuilleté est le siege d'une contrainte superficielle moyenne en compression d'au moins 65MPa. Ceci favorise une resistance levée au choc mécanique en rendant la feuille plus difficile à briser, et assure que, lorsqu'elle est brisee, elle se fragmentera en petits morceaux.
De préférence, le revetement est appliqué sur une face de feuille qui est intérieure au panneau. Ceci contribue ä proteger le revetement contre toute détérioration accidentelle, par exemple due à un nettoyage trop éner- gique, et contre le vieillissement. Cette caractéristique est egalement importante car elle contribue à éviter que le revêtement ne se recouvre d'un film ou de gouttelettes
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d'humidité, par exemple en raison de la pluie ou de la condensation. est possible capable de former un pont conducteur, en évitant ainsi la
11generation d'un signal d'alarme à la rupture du vitrage. A titre d'exemple, on peut appliquer un tel revêtement sous forme d'un revêtement exterieur d'un panneau feuilleté qui doit constituer un des panneaux d'un vitrage creux.
On préfère cependant que le revêtement soit applique sur une face de feuille qui est intérieure au panneau feuilleté, puisque ceci confère une meilleure protection contre la
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condensation et le vieillissement, ainsi que contre la détérioration au cours de manipulations avant placement.
Avantageusement, au moins une feuille de verre est conformée de manière à laisser au panneau feui lleré une feuillure marginale destinee ä recevoir un connecteur attaché & chacune des dites électrodes. Ceci évite la nécessité de conformer un châssis pour le panneau-feuti--- lete de manière à recevoir les connecteurs necessaires ä l'incorporation du-panneau-dans un système d'alarme.
On prefere que la ou chaque telle feuillure marginale regoive un dit connecteur et soit remplie d'une matièrederemplissagenonconductrice. Ceciprocureun bord net au panneau feuillete, ce qui simplifie le montage.
Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, le panneau feuillette comprend une feuille de verre trempe chimiquement et une feuille de verre trempé thermiquement. Les surfaces de telles feuilles trempées peuventêtrelesiègedecontraintestrèsélevées, en donnant une resistance très elevee ä la rupture. De plus, en raison de ces contraintes, la propagation des fissures au trravers des feuilles est assurée lors de la rupture.
Afin de s'assurer de la convexité de la face de la feuille portant le revetement lors de la rupture, le revetement peut etre appliqué sur la face de la feuille trempée thermiquement qui ne fait pas face à la feuille trempée chimiquement dans le panneau feuilleté. On préfère cependant que le revêtement soit porte par la face de la feuille trempee chimiquement. qui fait face ä la feuille trempée thermiquement.
Dans d'autres formes préférées de reallsation de l'invention, le panneau feuillete comprend une feuille de verre durci thermiquement et une feuille de verre trempe.
Le terme "durci thermiquement" est utilisé ici pour décrire du verre qui a été soumis à un conditionnement thermique de maniere ä y induire des contraintes superficielles en compression comprises dans la gamme de valeurs 24MPa ä
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70MPa.
Une telle trempe peut etre effectuee chimiquement ou thermiquement. On notera ici que des feuilles de verre trempé chimiquement et durcithermiquement presentent une qualité optique supérieure à celle de feuilles de verre trempe thermiquement. 11 apparalt que le procédé de trempe thermique tend à avoir un effet quelque peu nuisible sur la planéité d'une feuille de verre à laquelle on l'appli- - que. Cependant, du verre trempe chimiquement est plus coüteux que du verre trempe thermiquement.
Un tel panneau feuilleté ne sera pas aussi resis- tant la rupture qu'un panneau feuilleté de même épais- seur réalisé au moyen de feullles tremp6es ainsi qu'on l'a décrit plus haut, mais i1 est moins coQteux à fabriquer et procure une interruption plus fiable du revetement conduc- teur. Le revêtement peut etre applique sur la face de la feuille trempée qui ne falt pas face à la feuille durcie, mais on prefere qu'il seit applique sur la face de la feuille durcie thermiquement qui fait face ä la feuille trempee.
Dans d'autres formes de réalisation de l'inven- tion, un tel panneau feuilleté comprend une feuille de verre recuit et une feuille de verre trempe ou durcl thermiquement. Un tel panneau feuilleté ne sera pas aussi résistants la rupture qu'un panneau feuillete de même epaisseur réalisé au moyen de feuilles trempées ou de feuilles trempée et durcie thermiquement ainsi qu'on l'a décrit plus haut, mais il est moins coüteux ä fabriquer et peut aussi procurer une interruption certaine du revête- ment conducteur. Le revêtement peut être applique sur la face de la feuille trempee ou durcie qui ne falt pas face à la feuille recuite, mais on prefere qu'il soll applique sur la face de la feuille recuite qui fait face ä la feuille trempée ou durcie.
L'emploi d'une feuille de verre durci thermique- ment pour le but recherché presente des avantages confide- rables, et on pense que ceci est nouveau en soi. Des lors,
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dans son second aspect, la presente invention concerne un vitrage comprenant une feuille de verre portant un revetement conducteur, caractérisé en ce que le dit revetement conducteur s'étend entre au moins deux-électrodes et est appliqué sur une face d'une feuille de verre qui a été durci thermiquement.
Une telle feuille a une resistance
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""mecahlque ju'une rupture, la propagation des fissures est assurée sur toute son etendueprocurant ainsi la generation-iaMe d'un signal d'alarme lorsqu'elle est connectée dans un Systeme d'alarme. Une telle feuille est aussi moins coûteuse ä fabriquerqu'unefeuilletrempée, quelatrempesoit effectuee thermiquement ou chimiquement. Une simple feuille de verre durci thermiquement est beaucoup moins cottese ä fabriquer qu'un panneau de verre feuilleté. Pour cette raison, un tel panneau permet d'offrir à bas prix un certain niveau de protection, et peut être utilise conjointement à un circuit d'alarme du type "tout ou rien", egalement peu coüteux, pour donneräla rupture un Signal d'alarme flable.
Une telle feuille de verre durci thermiquement, portant un revêtement, peut evidemment être incorporée dans un vitrage creux avec une autre feuille de verre qui peut etre trempee thermiquement ou chimiquement si on le désire, afin d'offrir une protection supplemen- taisre. Ceci sera evidemment plus coüteux, mais cependant moins eher que l'emploi d'un panneau feuilleté.
Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, les dites electrodes sont des electrodes localisées. L'emploi d'électrodes localisées, par opposition ä des bandes omnibus qui s'étendraient sur la totalité de la longueur des côtés opposes de la face de feuille portant le revêtement, procure l'avantage que l'interruption du circuit est plus certaine de se produire avec une fissure relativement petite au travers du panneau. Par exemple, si, ainsi qu'on le préfère, les dites lectrodes sont disposées ä des endrolts du panneau qui sont substantiellement diametralement opposés, une rupture en diago-
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nale au travers d'un coin du panneau qui porte une telle electrode provoquera l'interruption d'un circuit d'alarme dans lequel le panneau est connecté.
Par contre, si on utilise dans une-telle Situation des bandes omnibus de pleine longueur, il peut encore exister une trajectoire pour le courant, même si la feuille portant le revêtement est brisée, a travers la totalité de la largeur entre les bandes omnibus.
Avantageusement, la dite feuille portant unrevêtement conducteurest polygonale et les electrodes sont déposées & chaque coin de'la face de feuille portant le revetement conducteur. Ceci permet une plus-grande souplesse de connexion des electrodes dans un circuit d'alarme.
De préférence, les dites électrodes sont constituées de couches d'email conducteur. On peut utiliser un email organique ou un émail inorganique. 11 s'agira de préférence d'un émail contenant de l'argent. L'application
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cfer'telsmäux est simple et relativement bon marché, etils peuvent fournir une surface qui est facilement mouillable par de la soudure fondue, ce qui donne une connexion fiable ä un connecteur approprie.
Dans les formes préférées de réalisation de
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l'invention, le dit revetement est un revetement d'oxyde d'étain dope. On peut facilement conférer aux revêtements d'oxyde d'étain dope une résistivité appropriée aux buts poursuivis. Ils peuvent & tre deposes de manière relativement peu coüteuse par comparaison, par exemple, avec des
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revetements metalliques. Et ils peuvent facilement etre formes de maniere ä ce qu'ils soient durs et résistants aux Intempéries. De tels revêtements peuvent également avoir une qualité optique élevée, de telle sorte qu'ils n'interfèrent pas avec la vision au travers de la feuille portant le revêtement.
La présente invention s'étend à un panneau tel que décrit ci-dessus dans lequel les dites electrodes sont connectées dans un circuit electrique comprenant des
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moyens pour maintenir une difference de potentiel au travers du dit revetement entre les dites electrodes et des moyens de signalisation pour générer un signal en
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-repo, une diminutio u-courant traversant le revêtement jusqu'ä ou en-dessous d'une valeurseuil ------ avec plus de detail en se référant aux dessins schema- -tiques annexés dans La une vue en vitrage feuillete ;
n-se äLa figure 2 est une vue en coupe d'une feuille de verre portant un revêtement ;
La figure 3 est une vue en coupe d'un double vitrage incorporant un panneau feuilleté;
La figure 4 est une vue en perspective d'un coin du vitrage feuillet6 de la figure l, et
Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques de deuxpanneauxconnectésdansdescircuitsélectriquespour contröler le courant traversant le revetement conducteur.
La figure 1 représente un vitrage feuilleta 1 comprenant une première feuille de verre 2 qui porte un revêtement. conducteur 3 et dont la face portant le revete- ment est solidarisée à une deuxlème feuille de verre 4 au moyen d'une couche intermédiaire 5 de matière adhésive thermoplastique.
La figure 2 représente une simple feuille de verre 6 portant un revêtement conducteur 7 qui s'étend entre des electrodes 8 disposées aux extremites opposées de la feuille 6.
La figure 3 represente un vitrage creux incorporant un panneau feuilleté 9 comprenant une premiere feuille de verre 10 solidarisee au moyen d'une couche intermediaire 11 de matière adhésive thermoplastique & une face d'une seconde feuille de verre 12 dont l'autre face porte un revêtement conducteur 13. La face portant le revetement 13 de la seconde feuille de verre 12 est soli-
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darisée par des couches de colle 14 ä une plece d'espacement 15 qui, à son tour, est solidarisée à une troisième feuille de verre 16.
La-flure 4 represente un coin du vitrage feuil- lete 1 et illustre comment une electrode telle que l'élec- trode 8 de la figure 2 peut être disposee sous la forme d'une electrode locallsée occupant un coin de la feuille de verre 2 portant le revetement. Dans la figure 4, la seconde feuille dusverre 4 est taillée obliquement en son coin de manière à ménager une feuillure 18 dans le bord du panneau feuilleté 1 dans la région de l'electrode 8 afin de recevoir un connecteur 19 qui peut paremp1e être soudé ä l'electrode 8. Apres fixatlon du connecteur 19, la feuillure 18 peut être remplie au moyen d'une matlere de remplissage non conductrice, par exemple une resine epoxy.
Au moins un autre coin, de préférence au moins le coin diametralement opposé, du panneau feuillet 1 est de construction similaire.
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un panneau 1, portant un revetement conducteur et une electrode 8 disposée en chacun de ses quatre coins, connecté dans un circult de contröle. Une des electrodes est directement connectee ä la masse, tandis que l'électrode diamétralement opposée est connectée ä une batterie et ensuite, via une resistance 20 et une bobine d'induction 21, ä la masse. On panneau caractéristique peut avoir un revêtement conducteur ayant une resistance de 200 ohms, et il convient d'utiliser une batterie de 12 volts et une resistance de compensation 20 de 200 ohms également.
A la rupture du panneau, son revêtement conducteur sera rompu et sa resis- tance augmentera brusquement jusqu'à une valeur de l'ordre de 1 mégohm, avec un changement soudain important du courant traversant le circult représenté. La bobine d'in- duction 21 peut alors opérer pour induire un signal d'alarme.
La figure 6 représente une variante possible du circult dans laquelle une electrode du panneau est de
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nouveau connectee directement ä la masse. L'electrode opposee est connectée via une batterie et une resistance 22 à. un amplificateur opérationnel 23 destiné ä délivrer
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un signal d'alarme du courant traversant le revêtement conducteur du panneau 1.
EXEMPLES 1 A 3 Ces enfigures 1 et 4. Dans ces exemples, chacune des feuilles de verre 2 et 4 est une feuille de verre flotté de 6mm d'epaisseur. Le revêtement 3, constitué d'oxyde d'étain dopé, a une epaisseur de 750nm et une résistivité de 20 ohms par carré. La matière adhésive utilisée est du poly- vinylbutyral de O, 76mm d'épaisseur. Le tableau 1 suivant montre différents traitements appliqués aux feuilles de verre 2 et 4 ainsi que les contraintes superficielles moyennnes en compression qu'ils induisent.
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TABLEAU 1 FEUILLE 2 FEUILLE 4 EX. MPaTraitement Contr. MPa
TraitementContr. 1 Durcis. therm. 60 Trempe chim. 550x32pm 2 Durcis. therm. 60 Trempe therm. 130 3 Trempe chim. 600x32pm Trempe therm. 130
Chacun de ces panneaux est conçu de manière à être place avec sa premlere feuille 2, portant le revetement, falsant face à l'extérieur d'une enceinte dont on désire protéger l'interieur. On trouve dans chacun des cas que si une attaque sur cette première feuille 2 est suffl- samment forte pour détruire l'intégrité de la seconde feuille 4, qui est le siège de contraintes superficielles plus elevees en raison de la nature des traitements auxquels les feuilles ont été soumises,
cette seconde feuille 4 se fragmentera et conférera une courbure convexe ä la face de la première feuille portant le revetement. Cette courbure induit une contrainte supplementaire dans la première feuille et est suffisante pour s'assurer de sa rupture de part en part si celle-ci ne s'est pas déjà produlte lors de l'attaque initiale. Comme resultat de ce
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qui precede, et en raison de la courbure impartie à la face portant le revêtement, la séparation positive du revetement 3 est assurée, ce qui permet la generation - certaine a'un signal d'alarme par un circuit assez simple auquel le panneau peut être connecté.
EXEMPLE 4 La feuille illustrée à la figure 2 est une feuil- le de verre qui a subi un traitement de durcissement thermique de manière à y induire une contrarrte"superfi- cielle moyenne en compression de 70MPa.
EXEMPLES 5 A 7 Cesexemplessonttousconstruitsselonlafigure
3. Dans ces exemples, chacune des feuilles de verre 10, 12 et 16 est une feuille de verre étiré de 4mm d'épalsseur.
Le revêtement 13, constitue d'oxyde d'étain dopé, a une épaisseur de 850nm et une résistivité de 25 ohms par carre. La matière adhésive 11 utilisée est du polyvinyl- butyral de 0, 76mm d'épaisseur. Le tableau 2 suivant montre différents traitements appliqués aux feuilles de verre 10 et 12 ainsi que les contraintes superficielles moyennnes en compression qu'ils induisent.
TABLEAU 2 FEUILLE 10 FEUILLE 12 Ex. Traitement Contr. MPa Traitement Contr. MPa
5 Durcis. therm. 65 Trempe chim. 600x30pm
6 Durcis. therm. 65 Trempe therm. 130
7 Trempe chim. 500x20pm Trempe therm. 130
On trouve dans chacun des cas que si une attaque sur cette première feuille 10 est suffisamment forte pour detruire l'integrite de la seconde feuille 12, qui est le siege de contraintes superficielles plus élevées en raison de la nature des traitements auxquels les feuilles ont été soumises, cette seconde feuille 12 se fragmentera et conférera une courbure convexe & sa face portant le reve- tement.
En variante des exemples 5 ä 7, le panneau feuil- leté 9 de la figure 3 est remplace par un panneau feuil-
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leté 1 de chacun des exemples 1 à 3, ou par la feuille 6 de l'exemple 4, durcie thermiquement et portant un revetement.
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Glazing comprising a sheet of raw glass carries a conductive coating.
The present invention relates to a glazing unit comprising at least two sheets of glass joined together
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It is located beneath each other in an intermediate adhesive material, in which at least one sheet of glass has an electrically conductive coating extending between at least two electrodes.
The invention also relates to a glazing comprising
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a sheet of such glazings are as components of an alarm system. The glazing units can be connected in an electrical circuit which comprises means for monitoring the resistance of the coating and for setting off an alarm if the resistance varies due, for example, to the rupture of the sheet of glass carrying the coating.
Such circuits can be classified into two categories, circuits called all or nothing ", which require a substantially complete opening of the circuit through the coating, and circuits which respond to any variation in the resistance of the coating above a threshold value. Such threshold circuits tend to be relatively complicated because they must not only be able to respond to a partial rupture of the coated sheet, but they must also be tested for accidental alarm signals due to variations in resistance generated by variations in the temperature of the glazing due to climatic changes.
All-or-nothing circuits, since they simply respond to the presence or substantial absence of current flowing through the coating, can be much simpler and less costly to manufacture and install.
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Note that for an "all or nothing" circult to work, it is necessary that the current flowing
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the coating is substantially completely interrupted. Ensure that this is the case, especially when the glass sheet bearing the coating is incorporated in a glazing - laminated. 51 the glass sheets of the laminated panel are annealed, 11 is absolutely not certain that cracks in the laminated panel will spread over its entirety, and 11 results for example that a small opening can be cut in the panel leaflet to allow unauthorized access to an interior handle or window without causing an alarm signal.
If the glass sheets are toughened the propagation of cracks over the entire laminated panel is substantially ensured, even the glass fragments produced
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tend to be held together by the adhesive used to secure the laminated panel, and as a result the rupture of the circult through the coating is not certain if only a small opening is made in the panel .
One of the objects of the present invention in its first aspect is to provide a laminated glazing which allows a substantially certain rupture of the conductive coating during its fracture and which is therefore particularly suitable for its use in a relatively inexpensive alarm circuit, for example an "all or nothing" type circuit.
The present invention relates to a glazing unit comprising at least two sheets of glass secured to one another in the form of a laminated panel by means of intermediate adhesive material, in which at least one sheet of glass carries a conductive coating of electricity extending between at least two electrodes, characterized in that the surface layers of at least two so-called glass sheets are the seat of unequal stresses so that at rupture, one of the sheets
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the glass breaks into smaller fragments than another, thereby imparting curvature to the laminated panel, and in that said conductive coating is applied
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than on a sheet that becomes convex when it breaks.
Because the face of the sheet carrying the coating will be curved in man! Convex era when the laminated panel breaks, the separation of the coating will be ensured by the function between neighboring fragments of the sheet carrying the coating when it is broken. This promotes a more certain interruption of the conductive coating.
It has been found that the degree of curvature which will be imparted to the laminated panel upon its rupture depends on the way in which the glass sheets break individually, which, in turn, depends on the importance of the stresses on which their surfaces are the seat. In general, the higher the stresses in the surface of a glass sheet, the greater the amount of energy released at the breaking of this sheet. This energy will thus be available to create a new surface, which implies that the leaf will break in greater numbers. smaller fragments.
It has been found that in a laminated panel whose surfaces of the glass sheets which constitute it are the seat of unequal stresses, the sheet with the highest stresses breaks into smaller fragments and, consequently, the face of the another sheet which is directed towards the one whose constraints are higher tends to become convex.
It will be appreciated in this context that it is not only the absolute surface stress which is important, but also the depth of the layer of the sheet which is the seat of these constraints. For example, two sheets of glass of the same thickness, 5mm for example, can be toughened to increase their surface stresses, one by a chemical toughening treatment and the other by a toughening treatment
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thermal. By chemical toughening, the surface stress in the glass can be increased to an average value as high as lOOOMPa, but only over about 20 m for each side.
By thermal toughening, the surface stress in the glass can be increased to an average value of, for example, 130 MPa, over about a fifth of its thickness for each face. Taking into account the stress and the depth of the layer which is the seat of these stresses, per unit area of the sheets, the amount of energy stored in the thermally quenched sheet is six to seven times more higher than that stored in the chemically soaked sheet. As a result, the thermally quenched sheet will break into smaller fragments than the chemically quenched sheet.
It will also be noted that, since one of the sheets of the laminated panel is the seat of lower stresses than another, it will tend to break into larger fragments. It has been found that the presence of larger fragments in the space occupied by a glazing tends to make access through this space more difficult.
In preferred embodiments of the invention, a glass sheet of the laminated panel is the seat of a surface stress giving it a mechanical resistance which is at least 1.5 times, and preferably at least twice, that of '' another sheet of glass from the leaf panel. Adopting this preferred feature has several advantages. The more a sheet is subjected to high stresses, the more difficult it is to break it in the first place, which gives additional security to the space that is to be protected.
In the event of rupture, this sheet tends to break into fragments which, due to the greater difference in stresses between the sheets, will be relatively smaller, giving a greater curvature to the laminated panel when it breaks. We found that this
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more curvature may be sufficient to ensure the propagation of cracks over the entire width of the other sheet. This can be advantageous if the other - rultured glass. with a relatively constrained sheet previously will cause additional stress in the reculted sheet.
This could result in the spread over the edge of the sheet and thus the more reliable generation of an alarm signal.
Advantageously, a sheet of glass of the laminated panel is the seat of an average surface stress in compression of at least 65 MPa. This promotes resistance to mechanical shock by making the sheet more difficult to break, and ensures that, when broken, it will break into small pieces.
Preferably, the coating is applied to a sheet face which is inside the panel. This contributes to protecting the coating against accidental deterioration, for example due to over-energetic cleaning, and against aging. This characteristic is also important because it helps to prevent the coating from becoming covered with a film or droplets.
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humidity, for example due to rain or condensation. is possible capable of forming a conductive bridge, thus avoiding the
11generation of an alarm signal when the glass breaks. By way of example, such a coating can be applied in the form of an exterior coating of a laminated panel which must constitute one of the panels of a hollow glazing.
However, it is preferred that the coating is applied to a sheet face which is internal to the laminated panel, since this provides better protection against
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condensation and aging, as well as against deterioration during handling before placement.
Advantageously, at least one sheet of glass is shaped so as to leave a marginal rebate on the laminated panel intended to receive a connector attached to each of said electrodes. This avoids the need to conform a chassis for the feuti-lete panel so as to receive the connectors necessary for incorporating the-panel-in an alarm system.
It is preferred that the or each such marginal rebate receives a said connector and is filled with a non-conductive filling material. This provides a clean edge to the laminated panel, which simplifies assembly.
In certain preferred embodiments of the invention, the leaf panel comprises a sheet of chemically toughened glass and a sheet of thermally toughened glass. The surfaces of such tempered sheets can be very high stress seats, giving very high resistance to breakage. In addition, due to these constraints, the propagation of cracks through the sheets is ensured during rupture.
In order to ensure the convexity of the face of the sheet carrying the coating during rupture, the coating can be applied to the face of the thermally quenched sheet which does not face the chemically quenched sheet in the laminated panel. However, it is preferred that the coating is carried by the face of the chemically quenched sheet. which faces the thermally toughened sheet.
In other preferred embodiments of the invention, the laminated panel comprises a sheet of thermally hardened glass and a sheet of toughened glass.
The term "thermally hardened" is used here to describe glass which has been subjected to thermal conditioning so as to induce therein compressive stresses included in the range of values 24MPa ä
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70MPa.
Such quenching can be carried out chemically or thermally. It will be noted here that sheets of chemically and hardened tempered glass have an optical quality superior to that of sheets of thermally toughened glass. It appears that the thermal tempering process tends to have a somewhat detrimental effect on the flatness of a glass sheet to which it is applied. However, chemically toughened glass is more expensive than thermally toughened glass.
Such a laminated panel will not be as resistant to breakage as a laminated panel of the same thickness made by means of toughened sheets as described above, but it is less costly to manufacture and provides more reliable interruption of the conductive coating. The coating can be applied to the face of the hardened sheet which does not face the hardened sheet, but it is preferred that it is applied to the face of the thermally hardened sheet which faces the hardened sheet.
In other embodiments of the invention, such a laminated panel comprises an annealed glass sheet and a thermally toughened or toughened glass sheet. Such a laminated panel will not be as resistant to breakage as a laminated panel of the same thickness produced by means of toughened sheets or of toughened and thermally hardened sheets as described above, but it is less costly to manufacture. and can also provide a definite interruption of the conductive coating. The coating may be applied to the side of the quenched or hardened sheet which does not face the annealed sheet, but it is preferred that it be applied to the side of the annealed sheet which faces the quenched or hardened sheet.
The use of a thermally cured glass sheet for the intended purpose has definite advantages, and it is believed that this is new in itself. Since then,
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in its second aspect, the present invention relates to a glazing unit comprising a glass sheet carrying a conductive coating, characterized in that said conductive coating extends between at least two electrodes and is applied to one face of a glass sheet which has been thermally hardened.
Such a sheet has resistance
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"" mecahlque ju'a rupture, the propagation of cracks is ensured over its entire extent thus providing the generation-iaMe of an alarm signal when connected in an alarm system. Such a sheet is also less expensive to manufacture than a dipped sheet, which quenching is carried out thermally or chemically. A simple sheet of thermally hardened glass is much less costly to manufacture than a laminated glass panel. For this reason, such a panel makes it possible to offer a certain level of protection at low cost, and can be used in conjunction with an alarm circuit of the "all or nothing" type, also inexpensive, to give the signal a break. flable alarm.
Such a thermally cured, coated glass sheet can of course be incorporated into hollow glazing with another glass sheet which can be thermally or chemically toughened if desired, in order to provide additional protection. This will obviously be more expensive, but less expensive than the use of a laminated panel.
In the preferred embodiments of the invention, said electrodes are localized electrodes. The use of localized electrodes, as opposed to omnibus strips which extend over the entire length of the opposite sides of the sheet face carrying the coating, provides the advantage that the interruption of the circuit is more certain of occur with a relatively small crack across the panel. For example, if, as is preferred, said electrodes are disposed at panel ends which are substantially diametrically opposed, a diagonal break
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nale through a corner of the panel which carries such an electrode will cause the interruption of an alarm circuit in which the panel is connected.
On the other hand, if full length bus strips are used in such a situation, there may still be a path for the current, even if the sheet carrying the coating is broken, across the entire width between the bus strips.
Advantageously, said sheet carrying a conductive coating is polygonal and the electrodes are deposited at each corner of the sheet face carrying the conductive coating. This allows greater flexibility of connection of the electrodes in an alarm circuit.
Preferably, said electrodes consist of layers of conductive enamel. You can use an organic email or an inorganic email. It will preferably be an enamel containing silver. The application
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These are simple and relatively inexpensive, and they can provide a surface which is easily wetted by molten solder, which gives a reliable connection to a suitable connector.
In the preferred embodiments of
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the invention, said coating is a coating of doped tin oxide. Tin oxide coatings can easily be given a resistivity suitable for the purposes pursued. They can be deposited relatively inexpensively by comparison, for example, with
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metallic coatings. And they can easily be shaped so that they are hard and weather resistant. Such coatings can also have a high optical quality, so that they do not interfere with vision through the sheet carrying the coating.
The present invention extends to a panel as described above in which said electrodes are connected in an electrical circuit comprising
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means for maintaining a potential difference across said coating between said electrodes and signaling means for generating a signal in
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-repo, a decrease u-current crossing the coating up to or below a threshold value ------ in more detail with reference to the schematic drawings appended in La a view in laminated glazing;
Figure 2 is a sectional view of a coated sheet of glass;
Figure 3 is a sectional view of a double glazing incorporating a laminated panel;
FIG. 4 is a perspective view of a corner of the laminated glazing 6 of FIG. 1, and
Figures 5 and 6 are schematic views of two panels connected in electrical circuits to control the current flowing through the conductive coating.
Figure 1 shows a laminated glazing 1 comprising a first sheet of glass 2 which carries a coating. conductor 3 and whose face carrying the coating is secured to a second glass sheet 4 by means of an intermediate layer 5 of thermoplastic adhesive material.
FIG. 2 represents a simple glass sheet 6 carrying a conductive coating 7 which extends between electrodes 8 disposed at opposite ends of the sheet 6.
Figure 3 represents a hollow glazing incorporating a laminated panel 9 comprising a first sheet of glass 10 secured by means of an intermediate layer 11 of thermoplastic adhesive material & one side of a second sheet of glass 12 whose other side carries a conductive coating 13. The face carrying the coating 13 of the second glass sheet 12 is solidly
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darisée by layers of glue 14 to a spacer 15 which, in turn, is secured to a third sheet of glass 16.
La-flure 4 represents a corner of the laminated glazing 1 and illustrates how an electrode such as the electrode 8 of FIG. 2 can be arranged in the form of a localized electrode occupying a corner of the glass sheet 2 bearing the coating. In FIG. 4, the second glass sheet 4 is cut obliquely at its corner so as to form a rebate 18 in the edge of the laminated panel 1 in the region of the electrode 8 in order to receive a connector 19 which can, in general, be welded to the electrode 8. After fixing the connector 19, the rebate 18 can be filled by means of a non-conductive filling material, for example an epoxy resin.
At least one other corner, preferably at least the diametrically opposite corner, of the sheet panel 1 is of similar construction.
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a panel 1, carrying a conductive coating and an electrode 8 disposed in each of its four corners, connected in a control circuit. One of the electrodes is directly connected to ground, while the diametrically opposite electrode is connected to a battery and then, via a resistor 20 and an induction coil 21, to ground. The characteristic panel may have a conductive coating having a resistance of 200 ohms, and a 12-volt battery and a compensation resistance of 200 ohms should also be used.
When the panel breaks, its conductive coating will be broken and its resistance will suddenly increase to a value of the order of 1 megohm, with a sudden significant change in the current flowing through the circuit shown. The induction coil 21 can then operate to induce an alarm signal.
FIG. 6 represents a possible variant of the circult in which an electrode of the panel is of
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again directly connected to ground. The opposite electrode is connected via a battery and a resistance 22 to. an operational amplifier 23 intended to deliver
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an alarm signal of the current flowing through the conductive coating of the panel 1.
EXAMPLES 1 TO 3 These figures 1 and 4. In these examples, each of the glass sheets 2 and 4 is a float glass sheet 6 mm thick. The coating 3, consisting of doped tin oxide, has a thickness of 750 nm and a resistivity of 20 ohms per square. The adhesive material used is 0.77 mm thick polyvinyl butyral. The following table 1 shows different treatments applied to the glass sheets 2 and 4 as well as the average surface stresses in compression which they induce.
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TABLE 1 SHEET 2 SHEET 4 EX. MPaTreatment Contr. MPa
TreatmentContr. 1 Hardened. therm. 60 Chemical quenching. 550x32pm 2 Hardened. therm. 60 Therm quench. 130 3 Chemical quenching. 600x32pm Tempering therm. 130
Each of these panels is designed so as to be placed with its first sheet 2, carrying the coating, false facing the outside of an enclosure whose interior is to be protected. It is found in each case that if an attack on this first sheet 2 is strong enough to destroy the integrity of the second sheet 4, which is the seat of higher surface constraints due to the nature of the treatments to which the sheets have been submitted,
this second sheet 4 will fragment and give a convex curvature to the face of the first sheet carrying the coating. This curvature induces an additional stress in the first sheet and is sufficient to ensure that it breaks right through if it has not already occurred during the initial attack. As a result of this
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above, and due to the curvature imparted to the surface carrying the coating, the positive separation of the coating 3 is ensured, which allows generation - certain to an alarm signal by a fairly simple circuit to which the panel can be connected.
EXAMPLE 4 The sheet illustrated in FIG. 2 is a sheet of glass which has undergone a thermal hardening treatment so as to induce therein an "average surface contraction" in compression of 70 MPa.
EXAMPLES 5 TO 7 These examples are all constructed according to the figure
3. In these examples, each of the glass sheets 10, 12 and 16 is a sheet of drawn glass 4mm thick.
The coating 13, consisting of doped tin oxide, has a thickness of 850 nm and a resistivity of 25 ohms per square. The adhesive material 11 used is polyvinyl butyral 0.76 mm thick. The following table 2 shows different treatments applied to the glass sheets 10 and 12 as well as the average surface stresses in compression which they induce.
TABLE 2 SHEET 10 SHEET 12 Ex. Processing Contr. MPa Treatment Contr. MPa
5 Hardened. therm. 65 Chemical quenching. 600x30pm
6 Hardened. therm. 65 Therm quench. 130
7 Chemical quenching. 500x20pm Tempering therm. 130
It is found in each case that if an attack on this first sheet 10 is strong enough to destroy the integrity of the second sheet 12, which is the seat of higher surface stresses due to the nature of the treatments to which the sheets have been subjected, this second sheet 12 will fragment and give a convex curvature to its face bearing the coating.
As an alternative to Examples 5 to 7, the laminated panel 9 in FIG. 3 is replaced by a laminated panel.
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smoothness 1 of each of Examples 1 to 3, or by sheet 6 of Example 4, thermally hardened and bearing a coating.