Brevet FR2135058A1 — publié le 19721215

La présente invention concerne une structure, et notamment un élément d' aéronef, comportant unae partie transparente destinée à permettre la vision à l'extérieur. La plupart des structures, portant des éléments transparents, utilisées à ce jour dans la construction aéronau tique, automobile ou d'autres véhicules de transport, dans le bâtiment, sont métalliques. Elles se composent d'éléments tels que des rev8tements, des raidisseurs, des cornières, des goussets ... soudés ou rivés entre eux. La partie transparente, généralement en glace ou verre trempé, est rapportée dans un logement approprié et fixée au moyen de vis qui traversent ce logement ou au moyen de couvre-joint ou de pattes espacées. Ces structures répondant aux exigences de robustesse les plus sévères sont très généralement adoptées. En revanche, elles représentent la solution la plus conteuse. Plus récemment, le développement des matières plastiques a permis d'utiliser, pour réaliser les structures porteuses des éléments transparents, des matières plastiques du type thermodurcissable. Ces structures peuvent être cons- titubées d'un revêtement lisse extérieur en stratifié de résine polyester ou époxy et d'un revêtement intérieur raidi par conformation d'alvéoles et construit également en stratifié. L'assemblage par collage de ces deux revêtements sur le pourtour, ainsi que le long du cadre de la surface -transparente et des alvéoles, donne une structure qui, dans beaucoup de cas, est suffisamment solide,et permet d'abaisser le prix de revient de façon sensible, par la suppression d'un grand nomnre de composants par rapport aux réalisations métalliques. Toutefois l'élément transparent, dans ce type de structure, est fixé de la même manière que dans une structure métallique. On connatt également un autre procédé de fixation d'un élément transparent dans une structure formée par assemblage de feuilles en matière plastique conformées. Ce procédé consiste à prévoir une feuillure lors du formage du revêtement intérieur, puis à assembler les deux revêtements en intercalant, u préalable, l'élément transparent entre le revêtement exte- rieur et la feuillure du revêtement intérieur. On soude ensuite ces revêtements, par exemple par ultra-sons, au droit des bords des alvéoles de renfort et des cadres. Ce procédé permet d'éviter la fixation de l'élé- ment transparent en supprimant les pattes, couvre-joints, vis, rondelles et rivets ou autres moyens d'assemblage. Si la fixation est simplifiée, l'hétérogénéité de la structure subsiste. La présente invention concerne une structure, et notamment un élément de construction, comportant une partie transparente, structure plus spécialement destinée aux aéronefs, qui présente une robustesse au moins égale à celle des structures connues et peut tre réalisée plus économiquement. Comme on s'en rendra compte, en outre, la réalisation selon l'invention permet la plus grande liberté dans la disposition,- la forme et l'étendue des surfaces transparentes de ces structures. Selon l'invention, la structure comprend une feuille transparente en matière plastique, d'étendue pratiquement égale à celle de cette structure, et, au moins d'un côté de cette feuille, une paroi également en matière plastique et de même étendue que celle de la structure, comportant, d'une part, des ouvertures correspondant aux parties transparentes à conserver et, d'autre part, des emboutis partiels locaux formant des alvéoles de raidissage et de renforcement, la feuille et la paroi étant assemblées l'une contre l'autre sur toutes leurs parties en contact mutuel. De préférence, un revêtement opaque recouvre la structure composite en dehors des surfaces destinées à rester transparentes. La feuille-et la paroi sont avantageusement en matière plastique thermo-formable. De préférence, la paroi est en copolymère-d'acrylonitrile, butadiène, styrène, tandis que la feuille transparente est en polycarbonate. L'opacification peut être obtenue au moyen de peinture ou de métallisation, ou par collage d'une feuille de revêtement convenable. La peinture ou le métal peuvent être avantageusement appliqués par pulvérisation. De préférence, la feuille transparente et la ou les deux parois appliquées contre celle-ci sont assemblées par collage pour assurer l'étanchéité, puis ensuite soudées entre elles par ultra-sons. Le complément de description suivant, en regard des dessins annexés, montrera comment l'invention peut être mise en oeuvre. La figure 1 est une vue en élévation représentant la face intérieure d'une porte d'aéronef réalisée conformément à l'invention. La figure 2 est une section partielle, à plus grande échelle, suivant un plan Il-Il de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, la porte 1 d'un aéronef léger, tel qu'un avion de tourisme ou un hélicoptère, comporte une paroi intérieure 2 formée de façon à présenter des alvéoles de raidissement 3 et également des accoudoirs intégrés non représentés. Cette paroi est réalisée à partir-de matériaux thermoplastiques, de préférence un des copolymères d'acrylonitrile, butadiène, styrène, appelés communément les A B S, quo fournis sous forme de plaques, peuvent être thermo-formés de faton très économique. En effet, le formage à chaud d'un élément, si compliqué soit-il, ne coûte que le prix du cycle de formage sur la machine, soit quelques minutes. La paroi intérieure 2 est soudée par ultra-sons le long des joints 4, au droit des bordures intérieures et extérieures et des alvéoles, à une feuille transparente 5. La feuille et la paroi ont d'abord été collés afin d'assurer-l'étanchéité de l'assemblage. L'étanhéité peut aussi être réalisée après soudage par encollage sur les bordures. L'ensemble constitue un caisson résistant. La feuille transparente 5 sert de glace dans toutes les parties, telles que 6, où la visibilité est nécessaire. Autour de ces zones 6 la feuille 5 est revêtue de matière opaque aux couleurs de l'ensemble de l'aéronef et ne se différencie pas visuellement du reste de la structure dudit aéronef. Les matières utilisées pour la réalisation de la feuille transparente doivent satisfaire certaines exigences. On peut utiliser les métacrylates de méthyle, les polychlorures de vinyle transparents, les polystyrènes transparents. Cependant, ces matières comportent des risques de fragilité et d'inflamma- bilité, ce qui fait donner la préférence aux polycarbonates transparents. Cette matière présente en effet les caractéristiques suivantes qui l'approprient à une structure de porte d'aéronef: Au point de vue des qualités optiques, ce poly carbonate a un coefficient de transparence de 85% suffisant pour justifier son emploi pour des portes latérales d'aéronefs qui doivent tre munies d'éléments transparents. Pour les qualités mécaniques, le polycarbonate est, en général, supérieur aux autres matières thermoformables. Il présente, en outre, l'avantage de résister à tous les chocs en général et en particulier à l'impact des balles. Autrement dit il est pratiquement incassable et, de plus, il résiste au fluage à froid. Il résiste chimiquement aux hydrocarbures, aux graisses et aux huiles, aux rayons ultra-violets et aux agents atmosphériques. De plus, il peut Qtre utilisé de façon continue à une température de +1350C et il résiste à des températures inférieures à -100 C. Enfin, le polycarbonate est difficilement inflammable : son point d'inflammation est supérieur à 5000 C et il est auto-extinguible. Les feuilles de polycarbonate peuvent être formées à chaud par emboutissage comme la résine A B S, et tous deux s'usinent sans difficulté. La feuille et la paroi sont, de préférence, soudées par ultra-sons. Il faut pour cela que les deux matières constitutives aient des points de fusion très proches. Or, ces points se situent, tant pour 1'A B S que pour le polycarbonate, entre 2200C et 2600 C, ce qui permet un soudage sans difficulté, De même, on utilise une colle polymérisable à froid compatible avec les deux qualités de matières, pour assurer l'étanchéité des deux revêtements par exemple, la colle AGOMET M de la société DEGUSSA. L'élément à surface transparente intégrée présente les avantages suivants Par rapport aux réalisations métalliques classiques, le nombre des composants entrant dans sa constitution est considérablement réduit. Il se limite à deux parties très faciles à obtenir par thermo-formage. Dans le cas d'une porte d'aéronef munie d'une surface transparente, le nombre des composants est ainsi réduit de plus de cinquante pièces à deux pièces. La surface transparente nta plus de fixation propre et, en outre, le détourage de l'encadrement de cette surface transparente sur le revêtement extérieur est supprimé. L'ensemble de la structure à surface transparente intégrée est plus robuste car la surface transparente ne correspond plus à une ouverture dans la structure. L'économie de main-d'oeuvre est considérable. On notera enfin que la structure ainsi réalisée présente une dilatation tout-à-fait compatible avec celle du reste de la structure de l'aéronef. L'invention permet d'autres applications que les portes d'aéronefs, et notamment permet la réalisation des structures à surfaces transparentes pour l'automobile, telles que toits d'autobus par exemple, des ensembles d'éclairage et de signalisation, des enseignes lumineuses, des cabines de téléphérique ou des cabines téléphoniques, des structures à élément transparent pour le bAatiment. REVENDICATIONS 1.- Structure comportant au moins une partie transparente constituée par l'assemblage de parois en matière plastique, caractérisée en ce que ladite structure comprend une feuille transparente d'étendue pratiquement égale à celle de ladite structure et, au moins d'un côté de cette feuille, une paroi également de même étendue que la structure comportant, d'une part, des ouvertures correspondant aux parties transparentes à conserver, d'autre part, des emboutis partiels locaux formant des alvéoles de raidissage et de renforcement, la feuille et la paroi étant assemblées sur toutes leurs parties en contact mutuel. 2.- Structure selon la revendication I, caractérisée en ce qu'un revêtement opaque recouvre la structure au moins du côté de la feuille transparente, en dehors des parties destinées à rester transparentes. 3. - Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille et la paroi sont conformées à chaud à partir de matière en plaque. 4.- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi est en copolymère d'acrylonitrile, butadiène, styrène (A.B.S.) et la feuille en polycarbonate. 5.- Structure selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que la feuille et la paroi sont assemblées par collage et soudées par ultra-sons à travers les surfaces collées.