Brevet FR3077396A1 — publié le 20190802

PGAl.FRD Dispositif lumineux pour cabine d'aéronef L'invention concerne le domaine de l'éclairage dédié aux cabines d'aéronef, en particulier les dispositifs d'éclairage à fibres optiques pour cabines d'aéronef. Le domaine de l'aéronautique est particulier en ce que les normes notamment celles consacrées à la sécurité du passager sont drastiques. En effet, il ne peut être envisageable qu'un incident puisse se produire alors qu'un avion est en phase de vol. Dans ce contexte, les normes liées à la flammabilité des équipements sont particulièrement sévères, et n'ont rien de commun avec les applications terrestres. Certaines fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle, lorsque traitées de manière appropriée, présentent des caractéristiques de diffusion lumineuse et de souplesse particulièrement intéressantes. Cependant, ces fibres sont totalement incompatibles avec un usage aéronautique, car particulièrement inflammables. Pour cette raison, les dispositifs lumineux dédiés aux cabines d'aéronef se basent sur des fibres optiques peu inflammables mais ayant des qualités lumineuses inférieures et présentant des caractéristiques mécaniques insatisfaisantes pour son installation. L'invention vient améliorer la situation. À cet effet, l'invention propose un dispositif lumineux pour cabine d'aéronef, comprenant un coeur de fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle, caractérisé en ce que le coeur de fibres optiques est intégralement noyé dans un matériau ayant des propriétés ignifuges. Dans diverses variantes, le dispositif lumineux selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le matériau est un enrobage réalisé dans une matière de type silicone, - le matériau est un rempotage réalisé dans une matière de type silicone ou polyuréthane, - le dispositif comprend en outre un support ininflammable agencé pour recevoir le coeur de fibres optiques noyé dans le matériau, 2 - le support est réalisé dans une matière de type silicone, polyuréthane ou PTFE, FEP ou THV, - le support présente une section ouverte, - le support présente une section fermée, 5 - le support est flexible et opaque, translucide ou opalescent, - le coeur de fibres optiques comprend entre 7 et 120 fibres optiques, - le coeur de fibres optiques comprend 30 fibres optiques, - les fibres optiques du coeur présentent chacune un diamètre sensiblement compris entre 250 à 10001.1m chacune, 10 - les fibres optiques du coeur présentent chacune un diamètre sensiblement égal à 5001.1m chacune, et - le dispositif est flexible, et en qu'il ne présente pas de fuite significative de lumière lorsqu'il est plié avec un rayon de courbure de l'ordre de 25 mm. 15 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif lumineux pour cabine d'aéronef comprenant les opérations suivantes : a) Préparer un coeur de fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle, b) Noyer le coeur de fibres optiques dans un matériau ayant des propriétés ignifuges. 20 Selon une variante de ce procédé, le matériau est un enrobage ou un rempotage, et dans lequel l'opération b) comprend une extrusion ou une co-extrusion du coeur de fibres optiques et du matériau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la 25 description qui suit, tirée d'exemples donnés à titre illustratif et non limitatif, tirés des dessins sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif lumineux selon l'invention, -la figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation 30 d'un dispositif lumineux selon l'invention, - la Figure 3 représente une vue de face d'un dispositif lumineux selon le mode de réalisation de la Figure 1 ou de la Figure 2, et 3 - la Figure 4 et la Figure 5 représentent une vue de face d'une variante du dispositif de la Figure 3. Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de 5 caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. La Figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif lumineux 2 selon l'invention. Le dispositif lumineux 2 comprend un coeur 4 de fibres optiques 6 en polyméthacrylate de méthyle. Le coeur 4 est composé de 30 fibres optiques dont le diamètre est d'environ 500 i.tm. En variante, le coeur 4 peut comprendre entre 7 et 120 fibres optiques, dont le diamètre peut varier entre 250 .im et 10001.1.m. Suivant le diamètre des fibres optiques 6, à surface totale utile égale, le nombre de fibres peut varier comme décrit dans le tableau 1 ci-dessous : Diamètre (mm) Section par fibre (mm2) Section du coeur (mm2) Nombre de fibres dans le coeur 4 1 0.78539816 5.89048623 7 0.75 0.44178647 5.89048623 13 0.5 0.19634954 5.89048623 30 0.25 0.04908739 5.89048623 120 Tableau 1 20 Les fibres optiques 6 sont dans l'exemple décrit ici traitées conformément à la méthode décrite dans le brevet français FR 2 714 147 afin de créer sur leur surface un grand nombre d'irrégularités. Ces irrégularités ont la particularité de rendre les fibres optiques 6 diffusantes radialement de manière extrêmement régulière. Ce traitement est 25 particulièrement avantageux car il permet d'obtenir une fibre optique dont la perte lumineuse linéaire est faible, tout en offrant une excellente diffusion de lumière radiale. 10 15 4 En variante, d'autres traitements pourraient être appliqués, par exemple le procédé décrit dans la demande de brevet internationale WO 2016/198772. Le problème principal des fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle est leur 5 inflammabilité. Ainsi, bien que la demande de brevet internationale WO 2016/198772 mentionne une possible résistance au feu, les tests réalisés par la Demanderesse ont démontré qu'un coeur de fibres en polyméthacrylate de méthyle inséré dans un fourreau, aussi résistant au feu soit-il, est incompatible avec un usage aéronautique, notamment les essais de flammabilité décrits par le standard FAR/CS 25.853, App.F, Part I,(a)(1)(ii) And 10 18 23.6.2016 Vertical burn 12s, repris par les normes avioniques Airbus ABD0031 et Boeing BSS7230/F2. Le dispositif lumineux 2 présente dans l'exemple décrit ici une longueur diffusante comprise entre 500 mm et 4000 mm. En variante, la longueur pourrait être comprise entre 15 300 mm et 8000 mm. Le coeur 4 est noyé dans un enrobage 8. L'enrobage 8 est dans l'exemple décrit ici une matière de type silicone ayant des propriétés ignifuges. Afin de noyer le coeur 4 dans l'enrobage 8, le coeur 4 de fibres optiques 6 est inséré dans une machine de type 20 extrudeuse, et l'enrobage 8 est extrudé de manière homogène autour du coeur 4 suivant des profils de formes adaptés aux besoins, comme par exemple celui illustré en figure 1. Pour l'enrobage 8, il convient d'utiliser une matière flexible, transparente ou diffusante ou opalescente et ayant des propriétés ignifuges. Dans l'exemple décrit ici, la quantité 25 d'enrobage 8 est choisie de sorte que le volume d'enrobage 8 soit 3 fois supérieur au volume du coeur 4. Les travaux de la Demanderesse ont démontré que cela permet d'obtenir des performances ignifuges satisfaisantes tout en maintenant de bonnes propriétés de diffusion de lumière. 30 Dans l'exemple décrit ici, l'enrobage 8 constitue par lui-même un support. En variante, un support pourrait être ajouté autour de l'enrobage 8. Ce support pourrait être choisi comme celui du mode de réalisation de la Figure 2. 5 L'enrobage 8 pourrait imposer une section transversale différente au dispositif lumineux 2, par exemple une section transversale cylindrique, rectangulaire, ou tout autre profil transversale réalisable par co-extrusion. 5 Les travaux de la Demanderesse ont démontré que le dispositif lumineux 2 ainsi réalisé est capable de passer les tests flammabilité suivant les normes aéronautiques citées précédemment, grâce à l'absence d'air autour des fibres optiques 6. La Figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation en 10 variante. Dans ce mode de réalisation, l'enrobage 8 est remplacé par un rempotage 10, et le support 12 devient nécessaire, et entoure le rempotage 10 dans lequel est noyé le coeur 4 de fibres optiques 6. Afin de noyer le coeur 4 dans le rempotage 10, il convient d'utiliser une matière de 15 rempotage flexible, transparente ou diffusante ou opalescente et ayant des propriétés ignifuges. Dans l'exemple décrit ici, la matière de rempotage est de type silicone ou polyuréthane. Cette matière est déposée soit par gravité soit sous pression dans le support 12. Dans l'exemple décrit ici, le support 12 est réalisé dans une matière de type silicone, polyuréthane, PTFE (Polytétrafluoroéthylène), FEP (Fluorinated Ethylene 20 Propylene) ou encore THV (Terpolymer of tetrafluoroethylene, Hexafluoropropylene and Vinylidene fluoride). Dans l'exemple décrit ici, la quantité de rempotage 10 est choisie de sorte que le volume de rempotage 10 soit 1,2 fois supérieur au volume du coeur 4. Les travaux de la 25 Demanderesse ont démontré que cela permet d'obtenir des performances ignifuges satisfaisantes tout en maintenant de bonnes propriétés de diffusion de lumière. La matière du support 12 doit être flexible, opaque ou translucide ou opalescente et ininflammable. La forme du support 12 doit correspondre à la forme recherchée pour le 30 dispositif lumineux 2. Comme pour la Figure 1, le support 12 pourrait imposer une section transversale différente au dispositif lumineux 2, par exemple une section transversale cylindrique, rectangulaire, ou tout autre profil transversal réalisable par extrusion. 6 De manière préférée, l'épaisseur du support 12 est comprise entre 0,5 mm et 2mm, afin de présenter à la fois de bonnes propriétés ignifuges et lumineuses. La Figure 3 représente une vue de face d'un dispositif lumineux 2 mettant en oeuvre le 5 mode de réalisation de la Figure 1 ou de la Figure 2. Comme on peut le voir sur cette figure, le dispositif lumineux 2 présente une forme de profilé dont la section transversale dépend du profil et du mode de réalisation choisi. A une extrémité, le dispositif lumineux comprend un connecteur 14 permettant de le relier 10 à une source lumineuse non représentée, et un manchon 16 opaque qui sert à réaliser la jonction entre le connecteur 14 et l'enrobage 8 ou le support 12, et à limiter les fuites de lumière au niveau du connecteur 14. En variante, le dispositif lumineux 2 pourrait comprendre d'autres types de connecteur, 15 ou venir s'engager dans un connecteur de sortie d'une source lumineuse, et le manchon 16 pourrait être réalisé différemment ou être omis. En variante, le dispositif lumineux 2, peut comprendre un deuxième connecteur 14 pour pouvoir connecter une source lumineuse à l'autre extrémité - comme représenté sur la 20 Figure 4 - ou rassembler les deux extrémités dans le même connecteur 14 afin de former une boucle - comme représenté sur la Figure 5. Grâce à la combinaison de la fibre optique en polyméthacrylate de méthyle, de la réalisation spécifique du coeur 4 et de l'enrobage 8 ou du rempotage 10 combiné au 25 support 12, le dispositif lumineux 2 permet de restituer une lumière homogène sur une longueur pouvant aller jusqu'à 4 mètres, tout en présentant une flexibilité excellente, permettant notamment un rayon de courbure de l'ordre