Brevet FR3092764A1 — publié le 20200821

Description Titre de l'invention : Dispositif de bris de vitre automatique [0001] La présente invention concerne le domaine des systèmes de bris de vitre automatique permettant de dégager une ouverture dans une paroi équipée d'une vitre, par exemple un autocar ou un wagon ferroviaire. [0002] Les autocars et rames ferroviaires sont habituellement équipés de marteaux "brise vitres" en nombre équivalent aux fenêtres de secours, utilisés pour casser les vitres en cas d'accident, lorsqu'il faut dégager une évacuation des fumées et des passagers en urgence. Le maniement de tels marteaux est problématique car il faut taper la vitre avec force et selon un angle bien défini, avec le risque de blessure par les éclats projetés au moment de l'impact, et ce en situation de crise et de stress. [0003] Certains véhicules ont un système de marteau à percussion directement. fixé sur la vitre. Il suffit alors de tirer sur la poignée déclencher une masselotte provoquant l'éclatement de la glace. [0004] L'invention concerne un système permettant de réaliser un bris de vitre automatique dans des cas d'urgence, tels qu'une collision, un incendie et une inondation, ce qui augmente les chances des conducteurs et des passagers de parvenir à s'échapper en cas d'urgence. Etat de la technique [0005] On connaît dans l'état de la technique la demande de brevet internationale W02016102115A1 décrivant un système de bris de vitre automatique comprenant une unité de détection connectée électriquement, une unité de commande et une unité d'exécution. L'unité de détection comprend un capteur d'accélération, un détecteur d'incendie à capteur de température et de fumée et un capteur d'eau, chacun étant relié électriquement à l'unité de commande. L'unité de commande comprend un circuit d'entraînement et de commande algorithmique destiné à traiter les données provenant de l'unité de détection et évaluer si les conditions de déclenchement sont respectées. [0006] Le module d'exécution comprend un dispositif de commande de coussin de sécurité gonflable connecté électriquement et des brise-vitres à déclenchement électrique. Le dispositif de commande de coussin de sécurité gonflable envoie des signaux de courant pour commander le fonctionnement des brise-vitres à déclenchement électrique en fonction du résultat de l'évaluation du respect des conditions de déclenchement par l'unité de commande. [0007] On connaît aussi le brevet américain US8727060 décrivant un autre exemple de brise-glace constitué par un boîtier, un dispositif pyrotechnique et un piston. [0008] Le boîtier peut comprendre une fente et une cavité ayant une première extrémité et une seconde extrémité. La fente s'étend à travers une paroi du boîtier et dans la cavité. 2 Le dispositif pyrotechnique est fixé de manière fixe au boîtier et au moins partiellement disposé dans la cavité. Le piston peut être disposé dans la cavité entre le dispositif pyrotechnique et la première extrémité. Le piston est déplacé du dispositif pyrotechnique à l'intérieur de la cavité depuis une position non déployée jusqu'à une position déployée en réponse à l'actionnement du dispositif pyrotechnique. [0009] La demande de brevet chinois CN103231691 décrit un autre exemple connu de marteau de sécurité automobile à force précontrainte. Le marteau de sécurité de voiture comprend un corps de marteau de sécurité, un percuteur et un bouton de frappe, dans lequel des cavités avant et arrière séparées par une paroi de séparation et ouvertes vers l'extérieur sont disposées aux deux extrémités du corps de marteau de sécurité; un trou de guidage du percuteur est formé dans la paroi de séparation; le percuteur est monté dans le trou de guidage du percuteur de la paroi de séparation de manière coulissante; la partie avant du percuteur est positionnée dans la cavité avant du corps; l'extrémité avant du percuteur est une pointe conique; la tête de la pointe conique se rétracte dans le plan à l'extrémité ouverte de la cavité avant; la partie arrière du percuteur est positionnée dans la cavité arrière du corps et reliée fixement au bouton de tapotement; un bloc de contrôle en forme de colonne en tant que bloc de sous-collision arrière est agencé entre la pointe conique et la paroi de séparation; et un ressort de pression pour appliquer la force de précontrainte sur le corps est agencé entre le bouton de tapotement de la cavité arrière et la paroi de séparation. [0010] La demande de modèle d'utilité chinois CN202020804 concerne un dispositif ayant la fonction de briser le verre, grâce à un générateur de gaz, une chambre à poudre, un poinçon d'impact, une broche de cisaillement et un trou de position d'arrêt. [0011] Inconvénients de l'art antérieur [0012] Les solutions de l'art antérieur sont relativement complexes dans leur assemblage et donc sujettes à des défaillances, de tels dispositifs devant être robustes et opéra- tionnelles pendant plusieurs années sans entretien, et rester actifs en cas de déclenchement même après de très longues périodes d'inactivité. [0013] En particulier, les charges pyrotechniques restent difficiles à maitriser sur la durée. On peut rappeler les problèmes rencontrés avec les déclencheurs de coussins de sécurité de la société TAKATA (nom commercial) agent gonfleur dont la charge pyrotechnique utilisée - du nitrate d'ammonium - se détériore en cas d'exposition à une humidité excessive. [0014] Solution apportée par l'invention [0015] Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention concerne selon son acception la plus générale un dispositif de bris de vitre automatique comportant un pointeau activé par une charge pyrotechnique caractérisé en ce qu'il est constitué par une semelle présentant une surface extérieure plane apte à être collée sur une vitre, ladite semelle 3 étant prolongée à la surface opposée par une cage cylindrique définissant une cavité tuhulaire à l'intérieure de laquelle est insérée l'extrémité tuhulaire d'un composant pyrotechnique comprenant dans sa partie arrière une charge pyrotechnique et dans sa partie avant ledit pointeau présentant une extrémité conique avec un angle compris entre 40° et 60', la charge pyrotechnique produisant lors du déclenchement une énergie comprise entre 50 et 250 bars dans un temps inférieure à une millisccondc, et de préférence une énergie comprise entre 100 et 150 bars dans un temps inférieure à une milliseconde. [0016] De préférence, le dispositif comporte en outre une cage fermée et étanche, solidaire de ladite semelle et entourant ledit composant pyrotechnique et ladite cage cylindrique. [0017] Selon une variante, le dispositif comporte également un bouton d'activation. [0018] L'invention concerne aussi un système de bris de vitre automatique constitué par au moins un dispositif susvisé et par un capteur de fumée et/ou de température délivrant au repos un signal électrique, et interrompant l'émission dudit signal en cas de détection de fumée et/ou de détection d'une température dépassant une valeur-seuil. [0019] Avantageusement le système comprend en outre un bouton d'activation centralisé et un capteur de présence d'un conducteur. [0020] Description détaillée d'un exemple de réalisation [0021] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : [0022] [fig.1] La figure 1 représente une vue schématique, en coupe partielle d'un dispositif selon l'invention. [0023] [fig.2] La figure 2 représente une vue en détail de la tête et de la pointe. [0024] Description du dispositif [0025] Le dispositif selon l'exemple décrit est destiné à être collé sur la vitre (1) à équiper. Le collage est effectué de manière connue, par exemple avec une colle acrylate photo-polymérisable tels que la colle verre / métal DELO PHOTOBOND (nom commercial) ou la colle SUPER GLUE 3 SPÉCIALE VERRE de la société LOCTITE (nom commerciaux). [0026] Le dispositif est constitué par une semelle (2) en acier, de forme discale, avec un perçage central (6) pour le passage d'un pointeau (4). [0027] La surface extérieure de la semelle (2) est plane. Alternativement, la surface de la semelle présente une première collerette périphérique (8) et une deuxième collerette (9) entourant le perçage central (6). La surface intérieure est prolongée par une cage cylindrique (7). La semelle (2) prolongée par la cage (7) sont réalisées par usinage d'un bloc en acier ou par fonderie. [0028] La cage (7) présente un canal tubulaire dans lequel est inséré en force l'extrémité tubulaire (10) d'un composant explosif, tel que l'octanitrocubane, la poudre noire ou plus généralement toute charge capable de fournir un volume de quelques centimètres cube avec une énergie de 135 bars en moins d'une milliseconde. [0029] Le déclenchement est effectué de manière connue par un initiateur électrique. [0030] L'extrémité tubulaire (10) contient un pointeau (4) en acier présentant une tête (12) dont la section correspond à la section intérieure de l'extrémité tubulaire (10). Cette tête est prolongée par une tige (13) se terminant par une pointe (14) conique, formant un angle de conicité compris entre 30' et 70°. [0031] La longueur de la tige est déterminée en fonction des caractéristiques de la vitre sur laquelle le dispositif est destiné à être installé. Elle est déterminée pour assurer le transperçage d'un simple vitrage et le bris d'un double vitrage. [0032] L'ensemble est entouré par une cage étanche (5) soudée sur la semelle (2) et présentant un passage étanche des câbles électriques d'alimentation de l'initiateur. [0033] Optionnellement, le dispositif comporte en outre un bouton de déclenchement manuel, qui est actif seulement dans certaines circonstances. [0034] Commande du déclenchement [0035] La cinématique de déclenchement est initiée par des capteurs équipant le véhicule délivrant un signal dont la disparition résulte de la détection de chaleur et/ou de fumées. Les capteurs complémentaires délivrent une information relative à la détection d'un choc et de l'arrêt complet du véhicule. [0036] Dans le cas d'apparition de fumée ou de détection d'une température supérieure à une valeur seuil, le capteur interrompt l'émission du signal. De même en cas de défaillance, notamment de coupure du circuit électrique ou arrachage du capteur, le signal est interrompu. [0037] L'activation du système de bris de glace résulte de la disparition du signal délivré par le capteur de chaleur et/ou de fumée d'une part et d'autre part des paramètres de dé- clenchement en fonction de l'arrêt du véhicule et/ou de la détection d'un choc. [0038] Lorsque le système est activé, le conducteur du véhicule peut commander le dé- clenchement des dispositifs de bris de glace du véhicule. En cas d'indisponibilité du conducteur, détecté par exemple par un capteur de présence sur le siège du conducteur ou un intervalle de temps supérieure à une valeur seuil, entre l'activation et l'action sur le bouton de commande, les boutons d'activation équipant individuellement chaque dispositif deviennent actifs. [0039] Préalablement au déclenchement des dispositifs, on commande par ailleurs un signal sonore et/ou lumineux. [0040] Description détaillée de la pointe [0041] La figure 2 représente une vue détaillée de la tige (13) se terminant par une pointe (14). La tige présente une section ronde de 4mm La tige (13) se termine par une pointe (14) conique avec une pente de 50° dont l'extrémité (15) présente un rayon de 0,1 6