Brevet FR2872640A1 — publié le 20060106

La présente invention a pour objet un meuble destiné à l'intégration d'équipements et de câblage électrique dans un aéronef. Il est connu de loger des équipements, notamment des instruments tels que des calculateurs, ainsi que des câblages électriques dans des meubles comportant un certain nombre d'étagères. Ces meubles sont actuellement réalisés par assemblage de pièces métalliques, ce qui conduit à des frais d'assemblage élevés et à des meubles d'un poids important, d'autant plus que ces meubles doivent être équipés d'éléments de rigidification. Les meubles métalliques présentent également l'inconvénient d'être relativement sonores, en raison des vibrations qu'ils peuvent générer, notamment au passage d'air de refroidissement. Le but de l'invention est de fournir un meuble qui soit de structure simple, qui puisse être réalisé à partir d'un nombre restreint de composants assemblables rapidement, qui soit d'un encombrement réduit, qui possède une haute rigidité, et qui permette une ventilation pour assurer le refroidissement des équipements embarqués tout en respectant un faible niveau acoustique. A cet effet, le meuble qu'elle concerne, du type comportant une ossature portant des étagères sur lesquelles sont montés les équipements, est caractérisé en ce que l'ossature comprend deux panneaux latéraux parallèles reliés à plusieurs niveaux par deux longerons horizontaux situés à proximité des bords des panneaux et en ce que chaque étagère comprend deux plateaux en matériau composite, à savoir un plateau inférieur en forme de cuvette parallélépidédique dont les deux bords longitudinaux sont équipés de rebords longitudinaux horizontaux destinés à venir prendre appui sur deux longerons de l'ossature, le fond de ce plateau étant perforé, et un plateau supérieur plein, comportant deux rebords longitudinaux, destinés à prendre appui sur les rebords du plateau inférieur, les deux plateaux délimitant un volume destiné à être relié à un réseau de ventilation. Le fait d'utiliser des plateaux en matériau composite permet de remplir ces critères, les matériaux utilisés permettant la réalisation de formes complexes et de surfaces gauches. Suivant une possibilité, le matériau composite est composé de fibres de renfort et de résine thermoplastique. C'est ainsi que les plateaux constitutifs des étagères peuvent être obtenus par thermoformage. II est aussi possible d'utiliser un matériau composite réalisé par des tissus drapés sur moule avec une résine thermodurcissable polymérisée en autoclave. Avantageusement, les fibres de renfort du matériau composite sont choisies parmi les fibres de verre, de carbone, de para-aramide, prises isolément ou en mélange. Suivant une forme d'exécution de ce meuble, la cuvette formée par le premier plateau comporte deux ouvertures ménagées dans l'une et/ou l'autre des deux parois d'extrémité, reliées respectivement à un réseau d'amenée d'air et à un réseau de reprise d'air, l'une des ouvertures reliée au réseau de reprise d'air communiquant avec le volume délimité par les deux plateaux et l'autre ouverture reliée au réseau d'amenée d'air, débouchant au-dessus du second plateau, qui présente, à cet effet, un tronçon de surface inclinée en regard de cette seconde ouverture, les panneaux latéraux comportant eux-mêmes deux ouvertures correspondantes. En pratique, l'air pénètre à partir du réseau d'amenée d'air, au-dessus du plateau supérieur d'une étagère, refroidit les équipements se trouvant au contact de ce plateau, l'air chaud montant, par convection, traversant les perforations ménagées dans le plateau inférieur de l'étagère située immédiatement en dessous, pénétrant dans le volume ménagé entre le plateau inférieur et le plateau supérieur de cette étagère, et s'échappant par l'ouverture ménagée dans une des parois d'extrémité du panneau inférieur formant cuvette. La structure des étagères permet donc d'intégrer de façon très simple une chambre de refroidissement entre les deux plateaux constitutifs de l'étagère. La nature des matériaux des étagères limite les bruits de ventilation à l'intérieur du meuble. Il est possible de réaliser l'amenée et la sortie d'air au niveau du même montant ou d'avoir un montant pour la sortie d'air, ce second montant étant équipé d'une ouverture de récupération d'air, ou étant alimenté par le caisson supérieur de fermeture du meuble, qui forme une hotte. Il doit être noté que dans le cas de meubles de grande largeur, comportant plusieurs séries d'étagères juxtaposées, deux séries d'étagères peuvent être adossées à un montant central commun. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les panneaux latéraux de l'ossature possèdent chacun, vus en coupe par un plan horizontal, une section en U dont les branches sont tournées vers l'extérieur, chaque panneau étant associé à une pièce en matériau composite, également en forme de U et montée en opposition sur le panneau, branche contre branche, pour assurer la formation d'une poutre tubulaire, dont les extrémités haute et basse sont munies d'obturateurs. Ces caractéristiques sont avantageuses dans la mesure où les poutres tubulaires aux extrémités du meuble assurent la rigidification de celuici, tout en permettant un assemblage de façon simple et rapide puisque ce sont des surfaces planes qui sont en contact les unes avec les autres. La fixation des différents éléments les uns sur les autres, qu'il s'agisse des étagères sur les longerons, ou des profilés en U sur les panneaux latéraux est réalisée par collage et/ou rivetage. Dans le cas de pièces en matériau thermoplastique, il est possible de réaliser la fixation des pièces entre elles par soudage thermique, par exemple par mise en oeuvre d'une grille en acier inoxydable alimentée en courant, assurant le chauffage et la fusion des pièces par effet Joule. Cette grille demeure dans la structure, après assemblage des pièces. Avantageusement, les obturateurs supérieurs des poutres tubulaires d'extrémité sont métalliques et servent au montage de ferrures pour la fixation du meuble sur la structure de l'aéronef. A titre de variante, ces obturateurs pourraient être en matériau composite. Suivant une autre caractéristique de ce meuble, la poutre située du côté de la paroi latérale comportant des ouvertures est équipée d'une cloison interne délimitant avec l'intérieur de la poutre deux canaux reliés par des orifices ménagés dans la paroi centrale de l'élément de fermeture en U avec les réseaux respectivement d'amenée d'air et de reprise d'air, ces deux canaux communiquant également avec les ouvertures respectivement d'amenée d'air et de reprise d'air ménagées dans les parois latérales et dans l'une des parois d'extrémité de chaque cuvette. Selon une possibilité, les panneaux et/ou plateaux contiennent un tissu métallique conducteur, tel qu'en cuivre, permettant de former une cage de Faraday ou d'assurer la mise à la masse des équipements. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce meuble. Figure 1 en est une vue en perspective. Figure 2 est une vue en perspective et partielle, de quelques éléments constitutifs de ce meuble. Figure 3 en est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de figure 1. Figure 4 en est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne IV-IV de figure 3. Le meuble 2 représenté au dessin comprend une ossature constituée par deux panneaux latéraux verticaux 3 reliés par plusieurs séries de deux longerons 4 disposés à différentes hauteurs. Chaque panneau latéral 3 comporte deux branches 5 tournées vers l'extérieur, lui procurant un profil en U. Chaque paire de longerons sert de support à une étagère. Une étagère est constituée par un plateau inférieur 6 et un plateau supérieur 7 reposant sur le plateau 6. Les plateaux inférieurs et supérieurs, ainsi qu'éventuellement les panneaux latéraux et les longerons sont réalisés en matériau composite constitué de fibres de renfort et de résine thermoplastique. Le plateau inférieur 6 est en forme de cuvette, et est délimité par des parois d'extrémité 8, et des parois longitudinales 9 se terminant par un rebord supérieur 10 tourné vers l'extérieur. Cette forme de cuvette est obtenue par thermoformage en une seule pièce avec des "coins" qui permettent une grande rigidification avec un poids réduit. Le fond de la cuvette ainsi obtenue comporte des perforations 12, et l'une des parois d'extrémité présente deux ouvertures 13 et 14. Le plateau supérieur 7 comporte deux rebords longitudinaux 15 destinés à venir prendre appui sur les deux rebords longitudinaux 10 du plateau inférieur 6. Le plateau 7 comporte à l'une de ses extrémités, un tronçon de surface inclinée 16 aboutissant en dessous de l'ouverture 13. Les panneaux latéraux 3 situés du côté de la paroi d'extrémité 9 comportant les ouvertures 13, 14, comportent eux-mêmes deux ouvertures 17, 18, disposées respectivement en regard des ouvertures 13, 14. Aux panneaux latéraux 3 sont associés deux profilés 19 de fermeture, chaque profilé 19 comportant une paroi centrale 20 à partir de laquelle s'étendent deux branches 22 ménageant avec la paroi centrale un profilé en U. Les branches 22 des profilés 19 viennent prendre appui contre les branches 5 des panneaux latéraux 3 formant ainsi une poutre. A l'intérieur de la poutre située du côté du panneau latéral comportant les ouvertures, est disposée une cloison 23 délimitant deux canaux, un canal en communication avec les ouvertures 13, 17 et un canal en communication avec les ouvertures 14, 18. La paroi centrale 20 présente elle-même deux ouvertures 24, 25, destinées à relier les deux canaux respectivement à un réseau d'amenée d'air et à un réseau de reprise d'air. Les poutres d'extrémité sont fermées par des obturateurs 26 métalliques, sur lesquels peuvent être montées des ferrures pour la fixation du meuble sur la structure de l'aéronef. Le meuble est fermé à son extrémité supérieure par un panneau de fermeture 27 également en matériau composite et possédant une structure en caisson. Les différentes pièces sont assemblées par collage et/ou rivetage. II doit être noté que l'assemblage est obtenu de façon simple et rapide, notamment en raison des appuis de certaines pièces sur d'autres, qui sont réalisés selon des surfaces planes. En outre, l'obtention de certaines pièces, notamment les plateaux constitutifs des étagères par thermoformage, permet d'obtenir des formes complexes ainsi que des surfaces gauches. D'un point de vue pratique, les étagères et plus spécialement les plateaux supérieurs des étagères reçoivent des équipements, tels que des appareils de mesure ou de contrôle, et des éléments de câblage. De l'air est introduit à partir de l'ouverture 24 dans le canal correspondant de l'une des poutres d'extrémité, par les ouvertures 17 et 13 sur la face supérieure d'une étagère 7. Cet air refroidit les éléments qui se trouvent sur cette étagère. L'air chaud montant, traverse les perforations 12 du plateau inférieur de l'étagère disposée immédiatement en dessus, cet air chaud étant récupéré dans le volume compris entre le plateau inférieur 6 et le plateau supérieur 7 de cette étagère, et étant évacué de ce volume par les ouvertures 14, 18, le canal correspondant d'une poutre d'extrémité et l'ouverture 25, vers une canalisation. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant un meuble de structure simple, d'un assemblage rapide, d'un poids réduit, et limitant les bruits en condition d'utilisation, tant les bruits résultants de vibration que les bruits résultants de la ventilation pour le refroidissement des appareils logés dans ce meuble. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce meuble, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que seulement certains éléments de ce meuble pourraient être réalisés en matériau composite, que le nombre d'étagères pourrait être différent de celui représenté au dessin, que les éléments pourraient être réalisés en un matériau composite autre que celui décrit, que le meuble pourrait posséder plusieurs séries d'étages adossées sur des montants communs, que le circuit de l'air de refroidissement pourrait être différent, ou encore que les panneaux latéraux 3 pourraient être réalisés en une seule pièce avec les longerons 4, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Meuble destiné à l'intégration d'équipements et de câblage électrique dans un aéronef, du type comportant une ossature portant des étagères sur lesquelles sont montés les équipements, caractérisé en ce que l'ossature comprend deux panneaux latéraux parallèles (3) reliés à plusieurs niveaux par deux longerons horizontaux (4) situés à proximité des bords des panneaux et en ce que chaque étagère comprend deux plateaux (6, 7) en matériau composite, à savoir un plateau inférieur (6) en forme de cuvette parallélépidédique dont les deux bords longitudinaux sont équipés de rebords longitudinaux horizontaux (10) destinés à venir prendre appui sur deux longerons (4) de l'ossature, le fond de ce plateau étant perforé (12) , et un plateau supérieur plein (7), comportant deux rebords longitudinaux (15), destinés à prendre appui sur les rebords (10) du plateau inférieur, les deux plateaux (6, 7) délimitant un volume destiné à être relié à un réseau de ventilation. 2. Meuble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau composite est composé de fibres de renfort et de résine thermoplastique. 3. Meuble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cuvette formée par le premier plateau (6) comporte deux ouvertures (13, 14) ménagées dans l'une et/ou l'autre des deux parois d'extrémité, reliées respectivement à un réseau d'amenée d'air et à un réseau de reprise d'air, l'une (14) des ouvertures reliée au réseau de reprise d'air communiquant avec le volume délimité par les deux plateaux et l'autre ouverture (13) reliée au réseau d'amenée d'air, débouchant au- dessus du second plateau (7), qui présente, à cet effet, un tronçon de surface inclinée (16) en regard de cette seconde ouverture (13), les panneaux latéraux (3) comportant eux-mêmes deux ouvertures correspondantes (17, 18). 4. Meuble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les panneaux latéraux (3) de l'ossature possèdent chacun, vus en coupe par un plan horizontal, une section en U dont les branches (5) sont tournées vers l'extérieur, chaque panneau étant associé à une pièce (20, 22) en matériau composite, également en forme de U et montée en opposition sur le panneau, branche contre branche, pour assurer la formation d'une poutre tubulaire, dont les extrémités haute et basse sont munies d'obturateurs (26). 5. Meuble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les obturateurs supérieurs (26) des poutres tubulaires d'extrémité sont métalliques et servent au montage de ferrures pour la fixation du meuble sur la structure de l'aéronef. 6. Meuble selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la poutre située du côté de la paroi latérale comportant des ouvertures est équipée d'une cloison interne (23) délimitant avec l'intérieur de la poutre deux canaux reliés par des orifices (24, 25) ménagés dans la paroi centrale (20) de l'élément de fermeture en v avec les réseaux respectivement d'amenée d'air et de reprise d'air, ces deux canaux communiquant également avec les ouvertures (17, 18) (13, 14) respectivement d'amenée d'air et de reprise d'air ménagées dans les parois latérales (3) et dans l'une des parois d'extrémité (8) de chaque cuvette. 7. Meuble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les plateaux (6, 7) constitutifs des étagères sont obtenus par thermoformage. 8. Meuble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fibres de renfort sont choisies parmi les fibres de verre, de carbone, de para-aramide, prises isolément ou en mélange. 9. Meuble selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les panneaux et/ou plateaux contiennent un tissu métallique conducteur, tel qu'en cuivre, permettant de former une cage de Faraday ou d'assurer la mise à la masse des équipements.