FR3074830A1 - Vitrage, notamment pour l'aeronautique, apte a etre bloque dans son ouverture d'accueil en cas de rupture - Google Patents

Vitrage, notamment pour l'aeronautique, apte a etre bloque dans son ouverture d'accueil en cas de rupture Download PDF

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Abstract

Vitrage (1) comportant au moins un substrat structural (10, 15), dit substrat intérieur destiné à être tourné vers une structure d'accueil (2) au sein de laquelle est destiné à être fixé le vitrage, et présentant une face (10A, 15A), dite face intérieure, caractérisé en ce que ladite face intérieure (10A, 15A) dudit substrat comporte en saillie de celle-ci et en bord ou à proximité du bord et sur au moins l'un des côtés du vitrage, au moins un élément de retenue (5) mâle ou femelle, destiné à coopérer avec au moins une forme de retenue (2A) respectivement femelle ou mâle agencée dans la structure d'accueil du vitrage.

Description

VITRAGE, NOTAMMENT POUR L'AERONAUTIQUE, APTE A ETRE BLOQUE DANS SON OUVERTURE D'ACCUEIL EN CAS DE RUPTURE
L'invention concerne un vitrage fixé par pincement dans un habitacle tel que dans la structure d'un avion, le vitrage étant apte à être bloqué dans son ouverture d'accueil en cas de rupture des plis du vitrage.
L'invention sera plus particulièrement décrite en regard du domaine aéronautique, sans toutefois y être limitée.
Un vitrage aéronautique lorsqu'il est entièrement en matière plastique est solidarisé à la structure de l'avion en étant pincé, ou de préférence en étant percé et boulonné.
Pour un vitrage en verre, celui-ci ne devant pas être percé, il est fixé soit par pincement de son bord périphérique et de ses deux faces externes opposées, ou bien est solidarisé par des éléments d'interface qui sont collés au vitrage et boulonnés à la structure de l'avion.
Les vitrages boulonnés sont solidaires de la structure avion. Aussi, toutes les déformations de la structure de l'avion induites par la pressurisation ou des effets de dilatation différentielle reportent des contraintes sur les vitrages, particulièrement au niveau des zones de fixation. Cela impose des stratégies de gestion de ces contraintes qui sont compliquées et peuvent s'avérer pénalisantes en terme de masse et complexité de production, et également de coût associé. De plus, les sollicitations mécaniques cycliques des vitrages dégradent leur durée de vie. Enfin les systèmes par boulonnage induisent un encombrement qui limite la visibilité au niveau des jonctions entre les vitrages.
Au contraire les vitrages dit pincés sont peu sollicités mécaniquement et donc assez simple à produire et relativement fiables. Par contre, en cas de casse de tous les plis du vitrage bien que le système de fixation par pincement soit présent, le vitrage peut se déchausser de la structure et provoquer une dépressurisation voire une perte du vitrage. Les risques de déchaussement et de perte sont d'autant plus importants que les vitrages sont grands, que la largeur de maintien dans la structure est faible et que la pressurisation au sein de l'habitacle de l'avion est forte.
L'invention a donc pour but d'obvier aux inconvénients précités en proposant une fixation d'un vitrage pincé qui évite notamment tout risque de déchaussement du vitrage hors de la structure de logement du vitrage, que le vitrage soit verrier ou en matière plastique.
Selon l'invention, le vitrage comporte au moins un substrat structural dit substrat intérieur destiné à être tourné vers la structure d'accueil au sein de laquelle est destiné à être fixé le vitrage, et présentant une face, dite face intérieure, et est caractérisé en ce que ladite face intérieure comporte en saillie de celle-ci et en bord ou à proximité du bord et sur au moins l'un des côtés du vitrage, au moins un élément de retenue mâle ou femelle, destiné à coopérer avec au moins une forme respectivement femelle ou mâle de retenue agencée dans la structure d'accueil (l'ouverture de la structure d'accueil) du vitrage.
On entend dans la suite de la description par « intérieur », le qualificatif relatif à la partie du vitrage la plus extérieure au vitrage et en regard de l'intérieur de l'habitacle dans lequel est monté le vitrage.
Le vitrage est destiné à être fixé par pincement de sa face extérieure (celle en contact avec l'environnement extérieur), et est apte à glisser dans les conditions normales d'utilisation (pressurisation de l'avion et dilatations du vitrage sans l'endommager).
Ainsi, la combinaison de l'élément mâle/femelle sur la face intérieure du vitrage et de la forme femelle/mâle solidaire de la structure de l'avion du côté de la face intérieure du vitrage sans que ce ne soit donc visible, procure en cas de casse de ses plis, un blocage en translation lors du glissement du vitrage dans un plan parallèle aux faces principales du vitrage. Le premier pli (pli intérieur) du vitrage doté dudit au moins élément mâle/femelle assure alors la tenue du vitrage qui ne peut se déchausser hors de l'ouverture de la structure de l'avion du fait de la présence dans la structure d'une forme femelle/mâle.
La combinaison de l'élément mâle/femelle du vitrage et de la forme femelle/mâle de la structure d'accueil constitue des moyens de retenue du vitrage dans une direction opposée à la structure d'accueil et parallèle aux faces principales du vitrage.
Cette solution présente en outre les avantages suivants : un encombrement réduit par rapport à une solution boulonnée, une simplicité de réalisation, l'absence de perçage des plis en matière plastique supprimant toute fragilité, et un design plus léger.
Selon une caractéristique, ledit au moins un élément de retenue est une pièce rapportée qui est rendue solidaire de la face intérieure du substrat intérieur, tel que par collage ou boulonnage.
Selon une autre caractéristique, le substrat structural intérieur est en verre ou en matière plastique.
Dans un exemple de réalisation, le substrat structural intérieur est en matière plastique et ledit au moins un élément de retenue est également en matière plastique en étant intégré au corps du substrat du fait de la fabrication de manière monobloc dudit substrat, en particulier par thermoformage ou moulage.
De préférence, ledit au moins un élément de retenue comporte sur sa face opposée au substrat un revêtement favorisant le glissement dudit élément de retenue (et donc du vitrage au regard de la déformation, de la dilatation du vitrage dans le cadre usuel de son utilisation), le revêtement est par exemple le matériau de joint d'étanchéité. Ce joint autorise le glissement dudit élément de retenue par rapport à la forme de retenue opposée et complémentaire de la structure, quel que soit le matériau dudit élément.
Selon une autre caractéristique, ledit au moins un élément de retenue s'étend en saillie par rapport à la face intérieure du substrat dans une direction parallèle ou sensiblement parallèle au chant du vitrage.
Dans un exemple de réalisation, le vitrage comporte plusieurs éléments de retenue individuels répartis sur au moins un côté du vitrage, en particulier sur au moins deux côtés opposés, de préférence sur l'ensemble de la périphérie du vitrage.
Dans un autre exemple de réalisation, le vitrage comporte au moins un élément de retenue continu s'étendant sur la longueur d'au moins un côté du vitrage, ou un élément continu formant un cadre sur l'ensemble de la périphérie du vitrage.
Selon l'invention, en position montée du vitrage dans sa destination finale telle qu'une ouverture (pour la fermer) d'une structure d'accueil, ledit élément de retenue est destiné à coopérer avec une forme complémentaire de retenue configurée pour bloquer la sortie de l'élément de retenue dans un plan parallèle ou sensiblement parallèle aux faces principales du vitrage.
En particulier, la forme de retenue de la structure d'accueil comporte un plan de butée qui est agencé parallèlement à la paroi de l'ouverture de la structure accueillant le vitrage.
Aussi, l'invention porte également sur un ensemble comprenant une structure, telle qu'une structure d'aéronef du type avion, dotée d'au moins une ouverture d'accueil, et un vitrage suscité de l'invention, le vitrage étant monté dans la structure pour fermer l'ouverture, l'ouverture d'accueil comportant au moins une forme de retenue avec laquelle coopère ledit au moins un élément de retenue en saillie de la face intérieure du vitrage.
Selon une caractéristique, l'ensemble est tel que la forme de retenue est en saillie du chant/de la paroi de l'ouverture d'accueil, de préférence la forme de retenue étant une forme femelle ménagée par deux ailes, la première aile partant perpendiculairement au chant de l'ouverture et la seconde aile s'étendant depuis l'extrémité de la première aile et parallèlement au chant, tandis que l'élément en saillie du vitrage est un élément mâle.
L'invention sera plus particulièrement décrite en regard d'un élément de retenue mâle. Bien entendu, l'élément de retenue pourrait être femelle, tout en étant en saillie de la face intérieure du vitrage, tandis que la forme de retenue de l'ouverture d'accueil serait une forme mâle.
La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :
La figure 1 représente une vue schématique en coupe partielle et de dessus d'un ensemble selon l'invention comprenant un vitrage associé à la structure d'un avion ;
La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle et de dessus d'un ensemble de l'invention selon une variante de réalisation du vitrage ;
La figure 3 est une vue schématique en coupe partielle et de dessus d'un ensemble de l'invention selon une autre variante de réalisation du vitrage, le vitrage étant courbe.
Le vitrage 1 selon l'invention illustré sur les figures 1 à 3 est destiné à être logé dans la carlingue/structure 2 d'un avion.
De manière connue, le vitrage 1 comporte au moins un pli, de préférence plusieurs plis agencés en feuilleté.
Dans l'exemple de vitrage de la figure 1, le vitrage 1 comporte trois plis, un premier pli correspondant à un premier substrat en verre 10, de préférence en verre renforcé (par trempe thermique ou chimique) typiquement de 8 mm d'épaisseur, un deuxième pli constitué d'un deuxième substrat 11 également en verre, de préférence renforcé et typiquement de 8 mm d'épaisseur, les deux substrats verriers 10 et 11 étant rendus solidaires par un film intercalaire 12 du type PVB, et un troisième pli formé d'un troisième substrat en verre 13 typiquement de 3 mm et d'une couche intercalaire 14 typiquement de 6 mm en matière plastique telle qu'en
PU, la couche intercalaire 14 reliant le deuxième substrat verrier 11 au troisième substrat verrier 13.
Le troisième pli, combinaison du substrat verrier 13 et de la couche intercalaire 14, présente de manière connue des dimensions surfaciques inférieures à celles de deux autres plis, de sorte à permettre la fixation vitrage 1 à la structure 2 au moins par pincement de la face extérieure 11A du deuxième pli 11 via un système d'applique/de fixation 3.
Le système de fixation 3 est disposé en applique contre la face extérieure 11A du deuxième pli 11 via un joint d'interface d'étanchéité 4. Pour assurer le maintien ferme du système de fixation 3 contre le deuxième pli 11 par pincement, ledit système 3 est rendu solidaire de la structure 2 par boulonnage 40.
En position fixée du vitrage, la face extérieure 13A du vitrage qui correspond à la face extérieure du troisième substrat 13 est coplanaire à la face externe 30 du système de fixation 3 boulonné à la structure 2 de l'avion.
Dans l'exemple de vitrage de la figure 2, le vitrage 1 comporte un premier pli formé d'un substrat structural en matière plastique 15, tel qu'en PMMA et typiquement de 15 mm, un deuxième pli formé par un second substrat structural en matière plastique 16, tel qu'en PMMA et typiquement de 15 mm , rendu solidaire du premier substrat 15 par un film intercalaire 17 du type en PVB, et un troisième pli formé d'un substrat en verre 18 typiquement de 3 mm et d'une couche intercalaire 19 typiquement de 6 mm en matière plastique telle qu'en PU, la couche intercalaire 19 reliant le deuxième substrat en matière plastique 16 au substrat verrier 18.
De même pour la fixation du vitrage 1, le troisième pli est de dimensions surfaciques réduites pour assurer un fixation par pincement de la face extérieure 16A du vitrage qui correspond à la face extérieure du deuxième pli 16.
Un joint d'étanchéité 40 est prévu en interface entre la face extérieure 16A du deuxième pli et la face interne du système de fixation 3.
De plus, en position montée du vitrage, la face extérieure 18A est coplanaire à la face externe 30 du système de fixation 3 boulonné à la structure 2 de l'avion.
Dans la vue schématique de la figure 3, le vitrage 1 de l'invention n'est pas plan mais courbe. Le vitrage est schématisé sans ses plis.
Selon l'invention, le vitrage 1 des figures 1 à 3 comporte sur sa face intérieure 10A, respectivement 15A et IA, au moins un élément en saillie 5, qui forme dans ces exemples un élément mâle, tandis que la structure 2 de l'avion comporte au moins un forme/partie 2A, ici une forme femelle, destinée à accueillir ledit élément mâle 5.
En position fixée/pincée du vitrage par le système de fixation 3, l'élément en saillie mâle 5 et la forme femelle 2A sont conçus pour bloquer le vitrage en translation selon un plan parallèle ou sensiblement parallèle aux faces principales du vitrage.
Dans les exemples présentés, l'élément en saillie 5 est une forme mâle à la manière d'une patte qui une fois logée dans la forme femelle 2A est bloquée latéralement.
Selon l'invention, la forme femelle 2A constitue un logement d'accueil pour l'élément mâle 5 et est issue de la structure 2 en ménageant deux plans de butée PI et P2 pour l'élément en saillie 5 et donc pour le vitrage 1. Le plan PI correspond au fond du logement 2A contre lequel s'applique la terminaison libre de l'élément mâle 5. Le plan P2 correspond à une paroi latérale du logement, perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à PI, et en regard et à distance du chant /de la paroi/face 20 de l'ouverture de la structure 2 dans laquelle est logé le vitrage. Le plan P2 sert de plan de butée à la face latérale de l'élément mâle 5.
L'élément mâle 5 constitue une pièce rapportée de manière solidaire à la face intérieure 10A du vitrage (du premier pli intérieur du vitrage), ou bien fait partie intégrante du premier pli intérieur du vitrage lorsque son matériau constitutif est identique à celui du substrat structural formant ledit premier pli.
De préférence, pour le substrat en verre 10 de la figure 1, l'élément mâle 5 est une pièce rapportée et solidarisée au verre. Par exemple, le matériau de l'élément mâle 5 est métallique tel qu' un élément en aluminium creux, un matériau composite tel qu'en coton phénolique ou en verre époxy, ou en un matériau polymère (PMMA, PC ou autre). L'élément mâle 5 est solidarisé par exemple par collage.
Dans l'exemple de la figure 2 pour lequel le substrat structural 15 du premier pli est en matière plastique, l'élément mâle 5 est intégré au substrat en étant conformé lors de la fabrication du substrat, ledit élément formant un retour plié par rapport au corps dudit substrat.
La forme femelle 2A constitue un logement pour l'élément mâle 5 qui une fois introduit dans ledit logement est apte à glisser contre le fond (le plan PI) du logement en cas de glissement du vitrage dans un plan parallèle aux faces principales du vitrage, tout en étant pris en butée à l'opposé de la structure de l'avion par le plan P2 de la paroi latérale dudit logement.
Le premier plan de butée PI correspond donc à un plan parallèle aux faces principales du vitrage de sorte qu'en position pincée du vitrage, l'applique par pression du système de fixation 3 contre l'extérieur du vitrage 1 transmet un effort de pression à l'élément mâle 5 contre ledit plan PI.
Le second plan de butée P2 correspond à un plan perpendiculaire au premier plan PI et à distance de la structure 2, de façon qu'en cas de glissement du vitrage vers l'extérieur de la structure 2 dans une direction parallèle aux faces principales du vitrage, le vitrage 2 puisse être retenu par l'élément 5 venant en butée contre le plan P2 perpendiculaire aux faces principales du vitrage. Ainsi, en cas de casse des plis du vitrage, le vitrage qui a tendance à se bomber vers l'extérieur en raison de la pressurisation de l'habitacle, ne peut pas se déchausser.
Le logement/la forme femelle 2A est solidaire de la structure 2 de l'avion.
La structure 2 de l'avion comporte au niveau de l'ouverture dans laquelle est logé le vitrage 1, une face 20 dite face transversale car transversale aux parois intérieure et extérieure de la carlingue de l'avion. Le chant IA du vitrage 1 est parallèle à cette face transversale 20. La structure 2 comporte selon l'invention, une première aile 21 perpendiculaire à la face 20 et une seconde aile 22 perpendiculaire à la première aile et solidaire de l'extrémité distale de cette première aile, les deux ailes ménageant le logement/la forme femelle 2A. La seconde aile 22 est ainsi en regard de la face transversale 20 de la structure 2 de l'avion.
La face extérieure 21A de la première aile 21 constitue le premier plan de butée PI et sert donc de surface d'appui/de butée pour l'élément mâle 5. La face 22A de la seconde aile 22, face en regard de la face transversale 20 de la structure 2, constitue le second plan de butée P2 servant de surface de butée en cas de glissement du vitrage vers l'opposé de la face transversale 20.
La forme femelle 2A présente une largeur (dimension parallèle aux faces principales du vitrage et perpendiculaire à la face transversale 20 de la structure) telle qu'un jeu est procuré au moins du côté latéral de l'élément mâle 5 avec la paroi latérale 22A du logement 2A, à l'opposé de la structure 2. Ce jeu est par exemple de l'ordre de 2mm. Il permet au vitrage de se déformer, se dilater en position d'utilisation.
La surface de l'élément mâle 5 en contact avec la face 21A de la forme femelle 2A est telle que l'élément mâle 5 puisse glisser par rapport à la surface de ladite face 21A. Le glissement permet de tenir compte de la déformation, dilatation du vitrage en position d'utilisation.
Avantageusement, l'élément mâle 5 comporte sur sa face en regard du premier plan de butée PI, un revêtement 50 approprié pour le glissement dudit élément sur la surface 21A du logement/forme femelle 2A. Ce revêtement est par exemple un joint d'étanchéité 50 en EPDM, silicone ....
La forme femelle 2A s'étend en saillie perpendiculairement à la face transversale 20 de la structure 2. En position montée du vitrage 1, la forme femelle 2A avec l'aile d'extrémité 22 s'étend en saillie par rapport au chant IA des premier et deuxième plis du vitrage sans toutefois atteindre le droit du chant du troisième pli.
Par exemple, la forme femelle 2A avec l'aile 22 s'étend jusqu'à de l'ordre de 20 mm par rapport à la face transversale 20 de la structure 2.
A titre d'exemple, l'élément mâle 5 présente une largeur (dimension parallèle aux faces principales du vitrage et perpendiculaire au chant du vitrage) qui est de l'ordre de 10 mm. Son épaisseur (dimension transversale aux faces principales du vitrage, et parallèle au plan P2) est par exemple de l'ordre de 10 mm.
L'épaisseur de l'élément mâle 5 est telle que combinée à la profondeur de la forme femelle 2A, la terminaison libre de l'aile d'extrémité 22 ne touche pas la face intérieure 10A du vitrage. Le vitrage peut comprendre (selon la longueur des côtés du vitrage), plusieurs éléments mâles individuels 5 répartis de préférence sur au moins deux côtés opposés du vitrage, de manière encore plus préférée sur l'ensemble de la périphérie, tandis que la structure 2 de l'avion comporte une pluralité de formes femelles/logements individuels 2A associés en regard, ou au moins un logement continu formant une gorge périphérique s'étendant parallèlement à la structure 2, en saillie de l'ouverture accueillant le vitrage.
En variante, un élément mâle 5 du vitrage peut être continu selon au moins un côté du vitrage, ou même sur l'ensemble de la périphérie du vitrage à la manière d'un cadre. La forme femelle 2A est alors également continue.
La forme femelle 2A qui constitue une extension en saillie de la structure 2 de l'avion est par exemple rapportée sur la face transversale 20 de la structure en étant solidarisée par soudage ou boulonnage.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Vitrage (1) comportant au moins un substrat structural (10, 15), dit substrat intérieur destiné à être tourné vers une structure d'accueil (2) au sein de laquelle est destiné à être fixé le vitrage, et présentant une face (10A, 15A), dite face intérieure, caractérisé en ce que ladite face intérieure (10A, 15A) dudit substrat comporte en saillie de celle-ci et en bord ou à proximité du bord et sur au moins l'un des côtés du vitrage, au moins un élément de retenue (5) mâle ou femelle, destiné à coopérer avec au moins une forme de retenue (2A) respectivement femelle ou mâle agencée dans la structure d'accueil du vitrage.
  2. 2. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de retenue (5) est une pièce rapportée qui est rendue solidaire de la face intérieure (10A) du substrat, tel que par collage ou boulonnage.
  3. 3. Vitrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat structural intérieur (10,15) est en verre ou en matière plastique.
  4. 4. Vitrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat structural intérieur (15) est en matière plastique et ledit au moins un élément de retenue (5) est également en matière plastique en étant intégré au corps du substrat du fait de la fabrication de manière monobloc dudit substrat, en particulier par thermoformage.
  5. 5. Vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de retenue (5) comporte sur sa face opposée au substrat un revêtement favorisant le glissement tel qu'un matériau de joint d'étanchéité (50).
  6. 6. Vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments de retenue répartis sur au moins un côté du vitrage, en particulier sur au moins deux côtés opposés, de préférence sur l'ensemble de la périphérie du vitrage.
  7. 7. Vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément de retenue continu s'étendant sur au moins un côté du vitrage, ou un élément de retenue continu formant un cadre sur l'ensemble de la périphérie du vitrage.
  8. 8. Vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en position montée du vitrage dans sa destination finale, ledit élément de retenue (5) est destiné à coopérer avec une forme complémentaire de retenue (2A) configurée pour bloquer la sortie de l'élément de retenue (5) dans un plan parallèle ou sensiblement parallèles aux faces principales du vitrage.
  9. 9. Ensemble comprenant une structure (2), telle qu'une structure d'aéronef du type avion, dotée d'au moins une ouverture d'accueil, et un vitrage (1) selon l'une quelconque des
    5 revendications précédentes, l'ouverture d'accueil comportant au moins une forme de retenue (2A) avec laquelle coopère ledit au moins un élément de retenue (5) en saillie de la face intérieure du vitrage.
  10. 10. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la forme de retenue (2A) est en saillie du chant (20) de l'ouverture d'accueil, de préférence la forme de retenue
    10 étant une forme femelle ménagée par deux ailes (21, 22), la première aile (21) partant perpendiculairement au chant (20) de l'ouverture et la seconde aile (22) s'étendant depuis l'extrémité de la première aile et parallèlement au chant (20), tandis que l'élément en saillie (5) du vitrage est un élément mâle.
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