Brevet FR3065247A1 — publié le 20181019

ENSEMBLE D'UNE FENETRE ET D'UNE PAROI, PROCEDE DE MISE EN PLACE D'UNE FENETRE DANS UNE PAROI DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine du montage et de la maintenance d'une fenêtre, en particulier, une fenêtre d'un véhicule ferroviaire. De manière connue, un véhicule ferroviaire comporte une paroi structurale formée généralement en acier ou en aluminium, désignée chaudron, dans laquelle est formée au moins une ouverture adaptée pour recevoir une fenêtre. Afin de permettre le montage de la fenêtre, la paroi structurale comporte un cadre de paroi qui s'étend à la périphérie de l'ouverture. La fenêtre comporte une partie de vitrage et un cadre de fenêtre qui s'étend à la périphérie de la partie de vitrage. Le cadre de fenêtre possède une forme complémentaire au cadre de paroi afin de pouvoir être solidarisés ensemble lors du montage. La forme du cadre de paroi et la forme du cadre de fenêtre sont différents si la fenêtre est montée depuis l'intérieur du véhicule ou depuis l'extérieur du véhicule. En référence à la figure 1, une fenêtre 2, comportant une partie de vitrage 20 et un cadre de fenêtre 21 entourant de manière périphérique la partie de vitrage 20, est montée dans une ouverture formée dans une paroi 1. La paroi 1 comporte un cadre de paroi 11 monté à la périphérie de l'ouverture. Lors du montage, le cadre de paroi 11 et le cadre de fenêtre 21 sont solidarisés ensemble. Suite au montage, il existe une discontinuité à l'interface entre le cadre de fenêtre et le cadre de paroi. Cette discontinuité est susceptible d'entraîner des perturbations aérodynamiques et acoustiques au cours du déplacement du véhicule ferroviaire lors de son utilisation. De plus, une telle discontinuité est susceptible d'affecter la durée de vie de l'assemblage (corrosion, infiltration, etc.). Aussi, en référence à la figure 1, il est nécessaire d'appliquer un joint 9, notamment en mastic, à l'interface afin d'assurer la continuité des surfaces. En pratique, le joint 9 est appliqué manuellement par un opérateur, ce qui exige une grande précision de sa part ainsi qu'un temps important pour obtenir un rendu esthétique convenable. De plus, après application, le joint 9 doit sécher pendant 3065247 2 plusieurs heures, ce qui augmente la durée de pose de la fenêtre dans la paroi et, par voie de conséquence, immobilise le véhicule ferroviaire. De plus, le joint 9 est inesthétique étant donné que les teintes de mastic sont limitées, ce qui affecte le rendu esthétique d'une sérigraphie s'étendant sur la paroi et sur la fenêtre. 5 En outre, lorsque la paroi 1 est recouverte par un revêtement 4, il est nécessaire de prévoir un bordurage périphérique 41, réalisé par application d'un vernis ou d'un film spécifique, afin de renforcer la tenue du revêtement 4. Un tel bordurage 41 augmente également la durée de pose d'une fenêtre 2. 10 Enfin, lors d'une opération de maintenance au cours de laquelle une fenêtre endommagée doit être remplacée, l'opérateur doit découper le joint au moyen d'une lame tout en veillant à ne pas abîmer la paroi structurale ni la fenêtre. Outre le temps important nécessaire à une telle découpe, l'opérateur est susceptible de se blesser 15 avec la lame, ce qui présente encore un inconvénient. L'invention a donc pour but d'éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un nouveau procédé de pose d'une fenêtre dans une paroi. 20 Bien que l'invention soit née à l'origine pour la pose d'une fenêtre dans une paroi d'un véhicule ferroviaire, l'invention s'applique à la pose d'une fenêtre dans toute paroi, notamment, celle d'un bâtiment. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION 25 A cet effet, l'invention concerne un ensemble d'une fenêtre et d'une paroi comportant une ouverture dans laquelle la fenêtre est montée, la paroi comportant un cadre de paroi monté à la périphérie de l'ouverture, la fenêtre comportant une partie de vitrage et un cadre de fenêtre entourant de manière périphérique la partie de 30 vitrage, le cadre de paroi et le cadre de fenêtre sont solidarisés ensemble. L'invention est remarquable en ce que l'ensemble comporte une bande de scellement s'étendant de manière périphérique à l'interface entre le cadre de paroi et le cadre de fenêtre de manière à assurer la continuité des surfaces entre la paroi et la fenêtre. 3065247 3 Une bande de scellement peut être appliquée simplement par un opérateur sans nécessiter de temps de séchage, ce qui est avantageux. En outre, du fait de sa faible épaisseur, une telle bande de scellement n'est pas susceptible de s'arracher sous 5 l'effet d'un vent relatif de vitesse élevée. Par ailleurs, lorsque la paroi comporte un revêtement pelliculé, la bande de scellement recouvre ledit revêtement pour former un bordurage qui vient éliminer le risque d'arrachement du revêtement pelliculé. De manière préférée, la bande de scellement est adhésive, ce qui permet de 10 positionner la bande de scellement de manière rapide et de la fixer directement en position, ce qui raccourcit le temps de pose et améliore le rendu esthétique par comparaison à un joint en mastic selon l'art antérieur. De préférence, la bande de scellement comporte une pluralité de tronçons 15 indépendants. Cela facilite la mise en place de la bande de scellement à la périphérie de l'ouverture. Selon un aspect préféré, le cadre de paroi et/ou le cadre de fenêtre comporte une portion périphérique concave dont la concavité est tournée vers la bande de 20 scellement. Une telle portion concave est avantageuse étant donné qu'elle forme un guide pour le passage d'une lame pour découper la bande de scellement. La portion concave permet une découpe nette et précise, ce qui évite d'endommager la paroi ou la fenêtre tout en limitant le risque de blessure de l'opérateur manipulant la lame. 25 De manière préférée, la portion périphérique concave est formée à une extrémité du cadre de paroi et/ou du cadre de fenêtre. De préférence, la portion périphérique concave se présente sous la forme d'un chanfrein. Une telle portion périphérique est particulièrement simple à fabriquer et permet d'utiliser l'interface entre les cadres pour le guidage d'une lame. De manière préférée, la portion périphérique concave est 30 formée à une extrémité du cadre de fenêtre afin de pouvoir adapter l'invention à un cadre de paroi existant. 3065247 4 De préférence, la bande de scellement possède une largeur comprise entre 30 mm et 50 mm, de préférence constante, afin de recouvrir de manière répartie les deux cadres. 5 De manière préférée, la bande de scellement possède une épaisseur comprise entre 100 micromètres et 200 micromètres afin d'offrir une bonne résistance mécanique tout en limitant la prise au vent. L'invention concerne également un procédé de pose d'une fenêtre dans une paroi de 10 manière à obtenir un ensemble tel que présenté précédemment, le procédé comprenant : - une étape de solidarisation du cadre de fenêtre au cadre de paroi, et - une étape d'application d'une bande de scellement de manière périphérique à l'interface entre le cadre de paroi et le cadre de fenêtre de manière à assurer la 15 continuité des surfaces entre la paroi et la fenêtre. La pose d'une fenêtre est simplifiée pour l'opérateur étant donné que la bande de scellement est appliquée de manière pratique. En outre, aucun temps de séchage n'est nécessaire. 20 De préférence, la nouvelle fenêtre est posée depuis l'extérieur de la paroi au moyen d'organes de fixation qui sont recouverts par la bande de scellement. Ainsi, la bande de scellement remplit également une fonction de camouflage, ce qui améliore l'aspect esthétique. En outre, lors du retrait de la bande de scellement, les organes de 25 fixation demeurent directement utilisables à l'inverse de l'art antérieur du fait du joint en mastic. L'invention concerne en outre un procédé de remplacement d'une fenêtre ancienne d'un ensemble tel que présenté précédemment par une nouvelle fenêtre, le procédé 30 comprenant : une étape de découpe périphérique de la bande de scellement à l'interface entre le cadre de paroi et le cadre de fenêtre de la fenêtre ancienne, une étape de retrait de la fenêtre ancienne, une étape de mise en place d'une nouvelle fenêtre, et 3065247 5 une étape d'application d'une nouvelle bande de scellement de manière périphérique à l'interface entre le cadre de paroi et le cadre de fenêtre de la nouvelle fenêtre de manière à assurer la continuité des surfaces entre la paroi et la nouvelle fenêtre. 5 De manière avantageuse, la bande de scellement peut être découpée de manière propre et nette pour déposer l'ancienne fenêtre, ce qui procure un gain de temps par rapport à l'art antérieur. De manière préférée, l'étape de découpe est réalisée au moyen d'une lame. 10 De préférence, la nouvelle bande de scellement recouvre au moins partiellement l'ancienne bande de scellement située sur le cadre de paroi. Il n'est pas nécessaire de retirer la partie de l'ancienne bande de scellement située sur le cadre de paroi lors de la pose d'une nouvelle fenêtre, ce qui procure un gain de temps. 15 PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : 20 - la figure 1 est une représentation schématique en coupe d'une fenêtre montée dans une paroi avec un joint en mastic selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une représentation schématique en coupe d'une fenêtre montée dans une paroi avec une bande de scellement selon l'invention ; - la figure 3 est une représentation schématique de côté de la figure 2 avec la 25 bande de scellement périphérique ; - la figure 4 est une représentation schématique en coupe d'une étape de découpe d'une bande de scellement afin de déposer la fenêtre ; - la figure 5 est une représentation schématique en coupe d'une étape d'application d'une nouvelle bande de scellement suite à la pose d'une 30 nouvelle fenêtre et - la figure 6 est une représentation schématique en coupe d'un cadre de fenêtre et d'un cadre de paroi avec une autre forme de réalisation d'une portion périphérique concave. 3065247 6 Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. 5 DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est représenté en référence aux figures 2 et 3 pour la pose d'une fenêtre dans une paroi latérale d'un véhicule ferroviaire. En référence à la figure 2, il est représenté un ensemble d'une fenêtre 2 et d'une paroi 1 10 comportant une ouverture périphérique dans laquelle est montée la fenêtre 2. Dans cet exemple, la paroi 1 du véhicule ferroviaire est une pièce issue de chaudronnerie et est appelée également « chaudron ». La paroi 1 ici réalisée en acier mais il va de soi que d'autres matériaux pourraient convenir. La paroi 1 est structurale 15 et est adaptée pour faire transiter les efforts mécaniques principaux du véhicule ferroviaire. Comme illustré à la figure 2, la paroi 1 comporte une face intérieure lA et une face extérieure 1B. La paroi 1 comporte une ouverture, s'étendant selon un axe X orienté de 20 l'intérieur vers l'extérieur, dans laquelle est montée la fenêtre 2. Dans cet exemple, en référence à la figure 3, l'ouverture est périphérique et possède une forme oblongue mais il va de soi qu'elle pourrait être différente (carrée, circulaire, etc.). En référence à la figure 2, l'ouverture périphérique comporte un cadre de paroi 11 25 adapté pour coopérer avec un cadre de fenêtre 21 comme cela sera présenté par la suite. Le cadre de paroi 11 est monté à la périphérie intérieure de l'ouverture afin de former la surface de coopération avec le cadre de fenêtre 21. Le cadre de paroi 11 est adapté pour positionner le cadre de fenêtre 21 sensiblement dans la continuité de la surface extérieure 1B de la paroi 1. Le cadre de paroi 11 est de préférence réalisé en 30 matériau métallique et fixé à la paroi 1 par vissage. La forme du cadre de paroi 11 dépend principalement du fait que la fenêtre 2 est destinée à être montée depuis l'intérieur (c'est-à-dire côté de la face intérieure 1A) ou depuis l'extérieur (c'est-à-dire côté de la face extérieure 1B). En référence à la figure 2, 3065247 7 le cadre de paroi 11 est adapté pour recevoir une fenêtre depuis l'extérieur. Dans cette forme de réalisation, en référence à la figure 2, le cadre de paroi 11 possède une section sensiblement en T définissant : - une partie de liaison 11A s'étendant selon l'axe de l'ouverture X et adaptée 5 pour venir directement en contact avec le bord intérieur de l'ouverture, et - une partie de support 11B s'étendant orthogonalement à l'axe de l'ouverture X et adaptée pour venir directement en contact avec le cadre de fenêtre 21. La partie de liaison 11B est décalée par rapport au plan selon lequel s'étend la surface 10 extérieure 1B de la paroi 1 de manière à ménager une zone de montage vers l'extérieur. Ainsi, le cadre de fenêtre 21 peut être positionné sensiblement dans la continuité de la surface extérieure 1B de la paroi 1 comme illustré à la figure 2. La surface extérieure 1B de la paroi 1 peut être recouverte afin d'améliorer son aspect 15 esthétique. Dans cet exemple, la surface extérieure 1B comporte un revêtement 4 formé par de la peinture ou un film. La fenêtre 2 comporte une partie de vitrage 20 et un cadre de fenêtre 21 entourant de manière périphérique la partie de vitrage 20. La partie de vitrage 20 peut être de forme 20 et de structure très variée, en particulier de forme oblongue comme représenté à la figure 3. Dans cet exemple, en référence à la figure 2, la partie de vitrage 20 se présente sous la forme d'un complexe comportant deux organes de vitrage (organe de vitrage extérieur 22 et un organe de vitrage intérieur 23) écartés par un intercalaire 24 ainsi qu'une sérigraphie 25 positionnée entre l'intercalaire 24 et l'organe de vitrage 25 extérieur 22. La partie de vitrage 20 peut également comporter un gaz isolant. Une telle partie de vitrage 20 est connue de l'homme du métier et ne sera pas présentée plus en détails. Le cadre de fenêtre 21 s'étend à la périphérie extérieure de la partie de vitrage 20 et 30 est adapté pour s'étendre sensiblement dans la continuité de la surface extérieure 1B de la paroi 1 en position montée. Dans cet exemple, le cadre de fenêtre 21 est réalisé en matériau métallique mais il va de soi que d'autres matériaux pourraient convenir. De préférence, le cadre de fenêtre 21 est peint ou anodisé. 3065247 8 La forme du cadre de fenêtre 21 dépend principalement si la fenêtre 2 est destinée à être posée depuis l'intérieur ou l'extérieur. Comme indiqué précédemment, la fenêtre 2 est adaptée pour être posée depuis l'extérieur. Dans cette forme de réalisation, en référence à la figure 2, le cadre de fenêtre 21 possède une section sensiblement en L 5 définissant : - une partie de liaison 21A s'étendant selon l'axe de l'ouverture X et adaptée pour venir directement en contact avec le bord extérieur de la partie de vitrage 20 et - une partie de support 21B s'étendant orthogonalement à l'axe de l'ouverture X 10 et adaptée pour venir directement en contact avec le cadre de paroi 11. Dans cet exemple, la partie de support 21B s'étend à l'extrémité extérieure de la partie de liaison 21A et est adaptée pour s'étendre dans la continuité de la surface extérieure 1B de la paroi 1 en position montée. 15 De manière préférée, le cadre de fenêtre 21 est solidarisé au cadre de paroi 11 de manière mécanique, notamment, au moyen d'une pluralité d'organes de fixation, par exemple, des vis de fixation (non représentés). De manière préférée, les parties de support 11B, 21B des cadres 11, 21 sont solidarisés ensemble. 20 Selon l'invention, en référence à la figure 2, il est prévu une bande de scellement 5 s'étendant de manière périphérique à l'interface entre le cadre de paroi 11 et le cadre de fenêtre 21 de manière à assurer la continuité des surfaces entre la fenêtre 2 et la paroi 1. Une telle bande de scellement 5 permet avantageusement d'éviter toute 25 perturbation aérodynamique ou acoustique. La bande de scellement 5 est appliquée au moyen d'un adhésif. Dans cet exemple, la bande de scellement 5 comporte une face adhésive. La force d'adhésion de la bande de scellement 5 est adaptée pour résister à une utilisation grande vitesse dans 30 laquelle les vibrations et les efforts du vent sont importants tout en permettant un retrait, notamment pour accéder aux organes de fixation du cadre de fenêtre 21 avec le cadre de paroi 11. De manière préférée, la bande de scellement 5 comporte un adhésif du type acrylique. 3065247 9 De préférence, la bande de scellement 5 possède une largeur constante, ce qui permet de recouvrir la discontinuité de manière esthétique et pratique. De manière préférée, la bande de scellement 5 est en polyuréthane de manière à permettre un scellement étanche tout en restant résistante à l'arrachement. La bande de 5 scellement 5 possède une largeur comprise entre 30 mm et 50 mm de manière à assurer un compromis entre efficacité, coût et design. De préférence, la bande de scellement 5 s'étend autant sur le cadre de paroi 11 que sur le cadre de fenêtre 21. La bande de scellement 5 est souple de manière à pouvoir s'adapter aux différences 10 de relief de manière continue. De préférence, la bande de scellement 5 se présente sous la forme d'un film de faible épaisseur, en particulier, comprise entre 100 et 200 micromètres. Une telle épaisseur permet de limiter la discontinuité des surfaces aux bords de la bande de scellement 5, la prise au vent étant réduite. 15 Dans cet exemple, la bande de scellement 5 est réalisée en une seule pièce mais il va de soi que la bande de scellement 5 pourrait comporter une pluralité de tronçons indépendants qui seraient collés de manière consécutive. A titre d'exemple, la bande de scellement 5 est formée de tronçons rectilignes et de tronçons incurvés. De manière préférée, les tronçons se recouvrent à leurs extrémités. 20 Selon une autre forme de réalisation, la bande de scellement 5 est stockée en rouleau et découpée en fonction des besoins. De préférence, la bande de scellement 5 comporte une face adhésive protégée par un film de protection amovible. 25 De manière préférée, en référence à la figure 2, le cadre de fenêtre 21 comporte une portion concave périphérique 6 dont la concavité est tournée vers l'extérieur. Dans cet exemple, la portion concave 6 se présente sous la forme d'un chanfrein ménagé à l'extrémité de la portion de support 21B du cadre de fenêtre 21. Il va de soi que la portion concave périphérique 6 pourrait se présenter sous diverses formes. L'important 30 est qu'elle se situe au voisinage de l'interface entre le cadre de fenêtre 21 et le cadre de paroi 11. Aussi, la portion concave 6 pourrait également être formée uniquement sur le cadre de paroi 11 comme illustré à la figure 6. Il est néanmoins avantageux que la portion concave soit formée sur le cadre de fenêtre 21 car cela permet de mettre en oeuvre l'invention sans modifier le cadre de paroi 11. Il est préférable que la portion 3065247 10 concave 6 se présente sous la forme d'un chanfrein qui est particulièrement simple à fabriquer et n'affecte par la résistance mécanique du cadre de paroi 11 ou du cadre de fenêtre 21 comme illustré à la figure 2. 5 De manière préférée, la portion concave 6 possède une profondeur comprise entre 1 et 2 mm et une largeur comprise entre 2 et 3 mm afin de permettre le guidage adéquat d'une lame. Une telle portion concave périphérique 6 permet avantageusement de guider la 10 découpe de la bande de scellement 5 lorsque la fenêtre 2 doit être déposée de la paroi 1 comme cela sera présenté par la suite lors d'un exemple de mise en oeuvre. Afin de monter une fenêtre 2 dans la paroi 1, un opérateur positionne le cadre de fenêtre 21 depuis l'extérieur dans le cadre de paroi 11 afin qu'ils coopèrent ensemble 15 et que la partie de vitrage 20 de la fenêtre 2 s'étende sensiblement dans la continuité de la surface extérieure 1B de la paroi 1. Le cadre de fenêtre 21 est ensuite solidarisé au cadre de paroi 11 par tout moyen connu (boulonnage, rivetage, etc.). Il existe une discontinuité périphérique à l'interface entre la fenêtre 21 et la paroi 11. 20 Aussi, l'opérateur met en place une bande de scellement 5 à l'interface de manière à assurer une continuité des surfaces entre la paroi 1 et la fenêtre 2. La bande de scellement 5 recouvre notamment la portion concave périphérique 6 comme illustré à la figure 2. Du fait de sa souplesse, la bande de scellement 5 permet de lisser toute discontinuité de relief et améliore le comportement aérodynamique et acoustique. En 25 outre, du fait de sa faible épaisseur, la prise au vent est réduite, ce qui diminue le risque d'arrachement. La mise en place de la bande de scellement 5 est pratique pour l'opérateur par comparaison à un joint en mastic étant donné que la bande de scellement 5 possède 30 une largeur constante prédéterminée. En outre, du fait de sa face adhésive, la bande de scellement 5 peut être appliquée rapidement et sans matériel spécifique. Enfin, il n'est pas nécessaire de prévoir un temps de séchage comme dans l'art antérieur, ce qui procure un gain de temps et évite une immobilisation du véhicule ferroviaire. 3065247 11 Par ailleurs, la bande de scellement 5 permet de camoufler l'intercalaire de la fenêtre 2, les organes de fixation solidarisant le cadre de fenêtre 21 au cadre de paroi 11 ainsi que les cadres 11, 21, ce qui améliore le rendu esthétique. Une telle bande de scellement 5 peut avantageusement être réalisée à la teinte désirée, contrairement à 5 un joint mastic conventionnel. De plus, la bande de scellement 5 remplit avantageusement une fonction de bordurage lorsque la paroi 1 comporte un revêtement 4 se présentant sous la forme d'une pellicule. La bande de scellement 5 est plus pratique à appliquer qu'un 10 bordurage sous forme de vernis. En cas de maintenance, si l'opérateur souhaite remplacer une ancienne fenêtre 2, par exemple une fenêtre 2 dont la partie de vitrage 20 est endommagée, il suffit à l'opérateur de découper la bande de scellement 5 et de désolidariser le cadre de 15 fenêtre 21 du cadre de paroi 11 afin de déposer l'ancienne fenêtre 2 et permettre la pose d'une nouvelle fenêtre 2'. Dans cet exemple, en référence à la figure 4, la bande de scellement 5 est coupée depuis l'extérieur au moyen d'une lame C, la lame C étant guidée dans la portion concave périphérique 6 de manière à éviter que la lame C ne dévie et ne vienne endommager la paroi 1 ou la fenêtre 2. Le risque de blessure de 20 l'opérateur est par ailleurs grandement réduit. Suite à la découpe, une partie de la bande de scellement 5 demeure sur l'ancienne fenêtre 2 et une partie de la bande de scellement 5 demeure sur la paroi 1. Les cadres 11, 21 sont alors désolidarisés pour retirer l'ancienne fenêtre 2. 25 Selon une forme de réalisation particulière, lorsque le cadre de fenêtre 21 est solidarisé au cadre de paroi 11 par des organes de fixation depuis l'extérieur, la bande de scellement 5 recouvre lesdits organes de fixation. Lors d'une maintenance, la bande de scellement 5 qui recouvre les organes de fixation peut être aisément retirée afin d'accéder aux organes de fixation et permettre la désolidarisation des cadres 11, 21. 30 Dans l'art antérieur, le joint en mastic se logeait dans les têtes des organes de fixation, ce qui allongeait et complexifiait la désolidarisa tion. Une fois cette dernière retirée, l'opérateur peut poser une nouvelle fenêtre 2' de manière analogue à la précédente. Une nouvelle bande de scellement 5' est 3065247 12 appliquée pour assurer la continuité entre la surface de la paroi 1 et la surface de la nouvelle fenêtre 2' comme illustré à la figure 5. De manière avantageuse, la nouvelle bande de scellement 5' permet de recouvrir la partie de la bande de scellement 5 qui demeure sur la paroi 1. Il n'est ainsi pas nécessaire pour l'opérateur de retirer cette 5 partie lors de la mise en place d'une nouvelle fenêtre 2', ce qui procure un gain de temps. Il a été ici présenté une mise en oeuvre de l'invention pour un véhicule ferroviaire mais il va de soi que l'invention s'applique à tout véhicule de transport, en particulier, un bus, 10 un bateau, etc. De même, l'invention peut être mise en oeuvre en dehors du domaine des véhicules, en particulier, dans le domaine du bâtiment.