Brevet FR2580327A1 — publié le 19861017

Ensemble de fenêtre, notamment pour structure marine La présente invention concerne un ensemble de fenêtre destiné notamment à une structure marine telle qu'un navire, un module d'habitation de plate-forme en mer, etc. Les structures marines de ce genre comportent des parois externes métalliques ' appelées généralement bordés dans le cas d'un navire et "façades" dans le cas d'un module d'habitation. Dans ces parois externes sont ménagées des ouvertures pour permettre la mise en place de fenêtres. Ces fenêtres doivent répondre à des normes très sévères en ce qui concerne notamment la résistance au feu et la résistance à la pénétration de l'eau. Ces fenêtres comprennent des vitrages simples ou multiples avec, dans ce dernier cas, interposition de lames d'air ou d'une substance anti-feu. Elles sont habituellement fixées à la paroi externe par l'intermé diaire d'un tunnel logé transversalement dans une ouverture principale de la paroi externe. Un tel tunnel forme ainsi un passage délimité par une génératrice en principe perpendiculaire à la paroi externe. Les structures marines, et spécialement les parois externes de ces dernières, subissent des sollicitations dynamiques intenses lors de leur construction, puis en cours de service. C'est le cas notamment des modules d'habitation de plates-formes dotées de pieds télescopiques pour permettre leur mise en place sur un fond marin. Pendant la phase de remorquage dans laquelle la plate-forme se comporte comme un navire et les pieds sont rétractés, cette plate-forme subit des sollicitations très différentes de celles qu'elle subira ultérieurement lorsqu'elle sera sur son site d'utilisation et que les pieds seront alors déployés. Les sollicitations subies par la paroi externe d'une structure marine sont reprises directement par les différents tunnels respectifs des fenêtres. I1 en résulte par conséquent des risques de détérioration des fenêtres et spécialement des risques de bris des vitrages, avec toutes les conséquences dramatiques que cela peut entrainer. C'est l'un des buts de l'invention de procurer un ensemble de fenêtre, notamment pour structure marine, dans laquelle les sollicitations et contraintes subies par la paroi externe ne peuvent en aucun cas être transmises aux vitrages des différentes fenêtres. C'est un autre but de l'invention de procurer un tel ensemble de-fenêtre qui est utilisable pour des fenê tres ouvrantes ou non ouvrantes comportant un vitrage multiple résistant à l'égard du feu et de la pénétration de l'eau. C'est encore un but de l'invention de procurer un tel ensemble de fenêtres utilisable pour des fenêtres antibruit. C'est encore un autre but de l'invention de réaliser un ensemble de fenêtres qui permet d'utiliser un triple vitrage. L'invention concerne plus particulièrement un ensemble de fenêtre, notamment pour structure marine, comportant un tunnel loge transversalement dans une ouverture principale ménagée dans une paroi métallique externe de la structure, dont la caractéristique essentielle réside dans le fait que le tunnel comprend un premier tunnel, ou tunnel principal, dont le contour est défini par une cornière, rattachée, d'une part, à la paroi externe le long de ladite ouverture principale et, d'autre part, à un deuxième tunnel, ou tunnel secondaire, délimité par une génératrice perpendiculaire à la paroi externe en formant une ouverture secondaire de dimensions inférieures à celles de l'ouverture principale, des moyens de fixation étant prévus pour fixer la fenêtre au deuxième tunnel. Dans un mode de réalisation préféré, la cornière formant le premier tunnel comprend une première aile s'étendant perpendiculairement à la paroi externe et soudée sur la tranche de l'ouverture principale, et une deuxième aile rattachée perpendiculairement à la première et s'étendant vers l'intérieur de l'ouverture, le bord libre de la deuxième aile délimitant ladite ouverture secondaire. Le tunnel secondaire est alors soudé sur la tranche du bord libre de la deuxième aile de la cornière précitée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la fenêtre comprend un vitrage simple ou multiple maintenu par ses bords entre un premier appui fixé au deuxième tunnel et un second appui relié au premier appui par des moyens de serrage. Avantageusement, le premier appui est une cornière dont une aile est reliée au deuxième tunnel, et à l'extérieur de celui-ci, par une multiplicité de goujons de serrage avec interposition d'un isolant thermique épais. et dont l'autre aile s'étend parallèlement à la paroi externe pour servir d'appui à l'égard du vitrage. Dans la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'un ensemble de fenêtres conforme à l'invention, dans lequel la fenêtre comprend un triple vitrage; - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un autre ensemble de fenêtres selon l'invention, dans lequel la fenêtre comprend un vitrage simple; - la figure 3 est une vue partielle de ltextérieur du premier et du second tunnel de l'ensemble de la figure 2; et - les figures 4 et 4A, 5 et 5A sont des vues en coupe partielle -d'au- tres ensembles de fenêtre selon l'invention, dans lesquels la fenêtre est une fenêtre anti-bruit ouvrante. On a représenté sur la figure 1 la paroi externe 10 d'une structure marine, par exemple le bordé d'un navire. Cette paroi métallique ménage une ouverture principale, de forme générale rectangulaire, délimitée par une tranche 12 de la paroi 10. Transversalement à la paroi 10 est logé un tunnel, constitué d'un premier tunnel, ou tunnel principal, 14, et d'un second tunnel, ou tunnel secondaire, 16, sur lequel est fixée une fe nêtre 18. Le contour du tunnel principal 14 est défini par une cornière rattachée d'une part à la paroi externe 10 le long de la tranche 12 et, d'autre part, au tunnel secondaire. La cornière formant le premier tunnel comprend une première aile 20 s'étendant perpendiculairement à la paroi externe 10 et du côté intérieur de cette paroi. L'aile 20 est soudée sur la tranche 12 par des soudures 22 et 24 à un endroit tel que le bord libre 26 de l'aile 20 dépasse à l'extérieur de la structure par rapport à la paroi 10. La cornière précitée comprend également une deuxième aile 28 rattachée perpendiculairement à l'aile 20 par un arrondi 30. L'aile 28 s'étend vers l'intérieur de l'ouverture jusqu'à la tranche 32 de son bord libre qui définit l'ouverture secondaire précitée. Le tunnel secondaire 16 épouse la forme de l'ouverture secondaire précitée. I1 est soudé, au voisinage de lune de ses deux extrémités, sur la tranche 32 par des soudures 34 et 36, tandis que son autre extrémité 38 est dirigée vers l'intérieur de la structure et en vis-à-vis de la fenêtre 18. La fenêtre 18 comprend un vitrage multiple comprenant successivement, de l'extérieur vers l'intérieur, un verre sécurit 40 ayant par exemple une épaisseur de 12 millimètres, un vide d'air 42 ayant par exemple une épaisseur de 12 millimètres, et un ensemble de vitrage double 44. Ce dernier est constitué de deux verres 46 et 48 ménageant entre eux un espace 50 dans lequel est placé un produit anti-feu, par exemple un gel de silice liquide à la température ambiante. En cas d'une élévation anormale de température, en raison d'un incendie, ce gel prend en masse et empêche la cassure de l'ensemble 44. Un tel ensemble 44 est vendu dans le commerce, sous la dénomination "Contraflam" par la Société Saint-Gobain. La fenêtre 18 formée par le triple vitrage précité est fixée au tunnel 16 par l'intermédiaire de moyens de fixation qui vont être décrits maintenant. La fenêtre 18 est maintenue par ses bords entre un premier appui 52 fixé au deuxième tunnel et un second appui 54 relié au premier appui 52 par des moyens de serrage appropriés. Le premier appui 52 est une cornière dont une aile 56 est reliée au deuxième tunnel 16, et à l'extérieur de celui-ci, par une multiplicité de goujons de serrage 58, avec interposition d'un isolant thermique 60, et dont l'autre aile 62 s'étend parallèlement à la paroi 10 et sert d'appui à la fenêtre 18. L'isolant 60 est épais, de façon à former coupe-feu entre le tunnel secondaire 16 et la pièce d'appui 52. Les goujons 58 ont une extrémité soudée sur le côté extérieur du tunnel 16 et une autre extrémité filetée passant à travers un trou 64 de l'aile 56 et recevant un écrou de serrage 66 avec rondelle isolante 65. Le deuxième appui 54 est constitué par une plaque qui est solidarisée, par des vis 68, à un organe d'espacement 70 qui est lui-même soudé à l'aile 62, perpendiculairement à cette dernière. Des joints compressibles 72 et 76 ainsi qu'une cale de compensation 74 sont intercalés entre le bord de la fenêtre 18 et le logement défini par l'aile 52, l'organe d'espacement 70 et l'appui 54. La paroi 10 est renforcée, côté intérieur par des renforts verticaux 78 présentant une section en L. Par ailleurs, un isolant thermique 80, tel que de la laine de roche, est placé entre le cotre intérieur de la paroi 10 et une cloison isolante 82. Cette dernière comprend une âme isolante 84 disposée entre deux panneaux 86 et 88. La cloison 82 est reliée au moyen de fixation de la fenêtre 18. Cette cloison est maintenue serrée entre deux cornières 90 et 92 par des ensembles vis-écrous 94, 96. La cornière 92 est soudée sur l'organe d'espacement 70, tandis que la cornière 90 est guidée par une cornière 98 elle-même soudée à l'extrémité de l'aile 62 de la cornière 52. Du coté intérieur, la fenêtre reçoit un cadre constitué par des profilés 100 qui sont reliés à l'appui 54 par l'intermédiaire de deux clips emboitables, un clipslO2 solidaire de l'appui 54 et un clips 104 solidaire du cadre 100. Ce cadre est dit "ébrasement". L'ensemble de fenêtre représenté sur la figure 2 reprend les principaux éléments constitutifs de l'ensemble représenté sur la figure 1, les éléments constitutifs correspondants étant désignés sous la même référence numérique augmentée de 100. La paroi 110, au lieu d'être une paroi plane, est une paroi nervurée ou "clading" 110. Les deux ailes 120 et 128 du premier tunnel 114 sont soudées entre elles en 130 au lieu d'être réunies par une partie arrondie. La fenêtre 118 comprend une seule vitre 140, par exemple une vitre sécurit de 12 millimètres d'épaisseur maintenue entre les appuis 152 et 154 avec intersition de joints souples 172, 174 et 176, par exemple des joints en néoprène. Une couche d'isolant 180 est disposée entre la paroi 110 et une cloison isolante 182 fixée sur une cornière 192 reliée au tunnel 116 par tout moyen approprié, par exemple au moyen de pattes (non représentées) soudées sur l'appui 152. Un cadre 200 est fixé par des clips 202 et 204 à l'appui 154, formant ainsi ébrasement. Comme le montre la figure 3, les sections de la première aile 120 du premier tunnel 114 sont réunies entre elles par des arrondis de plus grand rayon de courbure que les arrondis reliant les sections formant le second tunnel 116. I1 en est d'ailleurs de même dans le mode de réalisation de la figure 1, et des figures 4, 4A, 5, SA. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, la fenêtre 218 est une fenêtre ouvrante formée elle même de deux verres 246 et 248 séparés entre eux par une lame d'air 250. Un autre verre 240, lui fixe, est prévu dans l'ouverture secondaire ménagée par le deuxième tunnel 216, et à l'entrée de celui-ci, c'est-à-dire côté extérieur. Ce verre 240 est dénommé fixe car il n'est pas ouvrant à la manière d'une fenêtre classique. Il peut toutefois coulisser par son cadre souple 241 jusqu'à une butée externe soudée 241A, et, vers l'intérieur, à volonté, ce qui permet son en lèvement. Le bâti de la fenêtre ouvrante 218 comprend, comme précédemment, des montants tels 270 solidaires de pièces d'appui latéral 254 et 262 logeant l'ensemble 244 du vitrage 246, 248 250 avec interposition d'étanchéités en 272, 274 et 276.(Les références numériques sont augmentées de 200 par rapport à la figure 1). La pièce 262, qui est un profilé en U tourné vers l'extérieur, loge aussi un joint élastique 262A; en position fermée de l'ouvrant 218, ce joint assure l'étanchéité avec l'extrémite interne arrondie de la paroi du second tunnel 216. Le montant 270 est fixé à la partie mobile d'une charnière 271, dont la partie fixe est solidaire de la paroi 216, (côté isolation), et reçoit une cornière de calfeutrement 292 fixée sur la cloison 282. La figure 4A montre, de l'autre côté de la fenêtre 218, comment celle-ci est maintenue fermée. La pièce 254 s'étend en prolongement de l'ouvrant, de préférence avec retrait en épaisseur, pour former une patte 254A. Un tire-bords de laiton 255, articulé en 219 sur un gond 217 monté sur la paroi 216 du second tunnel, peut venir s'engager sur une fente de la patte 254A afin de maintenir la fenêtre fermée. Les figures 5 et 5A montrent une variante de fenêtre ouvrante, susceptible d'une meilleure insonorisation (50 dBa contre 45 dBA). Elle peut se fermer comme la précédente, avec laquelle elle présente de nombreux points communs (par rapport à la figure 1, les références numériques sont augmentées de 300). Le châssis ouvrant 318 est pratiquement inchangé. Par contre, le dormant est maintenant défini par un profilé en Z à double angle droit 373. L'un 373A des membres du profilé est d'un côté fixé sur une extension périphérique 315 de la paroi 316, avec interposition d'un joint isolant souple 315A. De son autre côte, ce membre 373A est muni d'un joint élastique de fermeture 363. Le second membre 373B, situé de l'autre côté de l'âme du profilé 373, reçoit la partie fixe de la charnière 371. A l'opposé, ce membre 373B sert aussi de support 392 pour l'habillage en cornière 393 de la cloison 382. La figure 5 est une coupe horizontale assimilable au détail A de la figure 5A, qui est une coupe verticale. La figure 5A rassemble (artificiellement) deux solutions utilisables pour l'entourage des fenêtres selon l'invention - en haut, en 400, la solution avec ébrasement déjà envisagée précédemment (organes 100 à 104 de la figure 1), - en bas, en 392, la solution avec cornière d'habillage que l'on vient de décrire à propos de la figure 5. Les fenêtres insonores des figures 4 et 5 sont munies de vitrages fixes 240 et 340 qui sont inclinés (Figure 5A) pour réfléchir le bruit vers le haut du côté de sa source (ici côté paroi 210 ou 310). Grace à l'ensemble de fenêtre selon l'invention, tous les efforts transmis à la structure et notamment à la paroi extérieure, sont repris par le tunnel principal de la fenêtre, sans qu'aucune contrainte ne soit transmise au tunnel secondaire. Dans le cas d'une fenêtre fixe comportant un vitrage double du type "Contraflam", la continuité coupe-feu de la fenêtre est assurée par l'isolation en laine de roche prévue entre la paroi extérieure de la structure et la cloison isolante. Les tunnels (principal et secondaire) sont réalisés en acier de qualité allant de E24-2 (mi-doux) à E -36-2 (haute résistance, y compris en basse température, jusqu'à -20 C). Les enseignements de la présente invention permettent de réaliser toute une gamme de fenêtres dont les résistances au feu et/ou les isolations acoustiques sont ajustables par simple changement du vitrage : par exemple classes BO, B15, B30, AO, 15, A30 des normes IMO et SOLAS 1974; classes H60 et H120 issues des normes britanniques et norvégiennes (DOE guidances et règles NMD, respectivement); insonorisations à 45 dBA ou SOdBA, comme déjà mentionné. La structure à double tunnel se combine à l'usage d'un double vitrage fixe formant coupe-feu (40,44) dont le second (44) est multiple, si nécessaire "Contraflam", et le premier 40 peut être aussi multiplié pour former plusieurs barrières au feu. La combinaison de ces moyens permet seule au montage de résister à toutes les contraintes, mécaniques et thermi ques, qu'il peut être amené à rencontrer. Le mode de réalisation de la figure 1 est donc largement préférentiel. Pour tenir deux heures, les matériaux choisis sont adaptés et la face interne du tunnel double est également revêtue d'un isolant thermique coupe-feu. L'invention fait intervenir des formes à de nombreux titres. En conséquence les dessins, qui font partie intégrante de la description, pourront contribuer à la définition de l'invention. Revendications. Ensemble de fenêtre, notamment pour structure marine, comportant un tunnel logé transversalement dans une ouverture principale ménagée dans une paroi métallique externe (10) de la structure, caractérisé en ce que le tunnel de l'ensemble comprend un premier tunnel, ou tunnel principal (14) dont le contour est défini par une cornière rattachée d'une part à la paroi externe (10) le long de ladite ouverture principale et,d'autre part, à un deuxième tunnel, ou tunnel secondaire (16) délimité par une génératrice perpendiculaire à la paroi externe (10) en formant une ouverture secondaire de dimension inférieure à celle de l'ouverture principale, et en ce que des moyens de fixation (52, 54) sont prévus pour fixer la fenêtre (18) au tunnel secondaire. 2. Ensemble de fenêtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cornière formant le premier tunnel (14) comprend une première aile (20) s'étendant perpendiculairement à la paroi externe (10) et soudée sur la tranche (12) de l'ouverture principale, et une deuxième aile (28) rattachée perpendiculairement à la première aile (20) et s'étendant vers l'intérieur de l'ouverture, le bord libre (32) de la deuxième aile délimitant ladite ouverture secondaire. 3. Ensemble de fenêtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tunnel secondaire (16) est soudé sur la tranche (32) du bord libre de la deuxième aile (28) du premier tunnel. 4. Ensemble de fenêtre selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'ouverture a la forme générale d'un rectangle et que les sections de la première aile (20) sont reliées par des arrondis d'un rayon de courbure supérieur à celui des arrondis reliant les sections du deuxième tunnel (16). 5. Ensemble de fenêtre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux tunnels (14, 16) s'étendent vers l'intérieur de la structure par rapport à la paroi extérieure (10). 6. Ensemble de fenêtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation de la fenêtre (18) sont reliés au deuxième tunnel (16). 7. Ensemble de fenêtre selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation de la fenêtre servent également au maintien d'une cloison isolante (82). 8. Ensemble de fenêtre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la fenêtre (18) comprend un vitrage simple ou multiple maintenu par ses bords entre un premier appui (52) fixé au deuxième tunnel (16) et un second appui (54) par des moyens de serrage. 9. Ensemble de fenêtre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier appui (52) est une cornière dont une aile (56) est reliée au deuxième tunnel (16), et à l'extérieur de celui-ci, par une multiplicité de goujons de serrage (58) avec interposition d'un isolant thermique épais (60), et dont l'autre aile (62) s'étend parallèlement à la paroi externe (10) pour servir d'appui au vitrage de la fenêtre. 10. Ensemble de fenêtre selon l'une des revendications précédentes, destiné à une application coupe-feu, caractérisé en ce qu'elle est fixe, et en ce qu'elle comprend au moins un verre externe (40) et un verre multiple (44). 11. Ensemble de fenêtre selon la revendication 10, caractérisé en ce que le verre multiple (44) est du type "Contreflam".