Brevet FR3116075A1 — publié le 20220513

L’invention concerne un ensemble d’un vitrage feuilleté (1) et de son joint périphérique (11), le vitrage feuilleté (1) comprenant un bloc structural transparent (2), le joint périphérique (11) ayant une première partie intercalaire (12) entre la surface extérieure du bloc structural (2) et un presse-glace (21), et une seconde partie intercalaire (13) entre la surface intérieure du bloc structural (2) et la structure de montage (22), l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire (12) et du presse-glace (21), et/ou de ladite seconde partie intercalaire (13) et de la structure de montage (22) se rapprochant du bloc structural (2), depuis le bord de ce dernier (2) vers sa partie centrale ; et l’application de cet ensemble à un vitrage pincé dans le domaine aéronautique ou ferroviaire. Figure n° 5 Vitrage pincé et son joint périphérique de forme limitant le glissement périphérique du vitrage de sorte à garantir qu’il ne se déchausse pas de sa structure de montage La présente invention concerne le domaine des vitrages de type pincé dans un encadrement, que l’on peut retrouver principalement sur les marchés aéronautique et ferroviaire. Deux principales technologies existent sur les vitrages aéronautiques, un montage type pincé et un montage type boulonné. Le montage de type pincé montre lors de la pressurisation de l’appareil (aéronef) et éventuellement lors d’un cas de bris d’un ou deux plis de verre structuraux (en anglais : simple ou double « failsafe ») un risque que le vitrage déchausse de la structure avion avec la possibilité d’avoir une dépressurisation de la cabine liée à la fuite entre le joint et la structure avion. A l’heure actuelle sur la majorité des structures avion, la zone de contact entre le presse glace et le joint de la glace se fait dans le même plan de forme (α=0), c’est-à-dire un plan parallèle à la surface principale du vitrage en contact avec l’atmosphère extérieure. Sur la partie inférieure, la zone de contact entre le joint du vitrage et la structure avion présente un angle β positif voire nul, c’est-à-dire dans ce dernier cas que cette zone de contact est parallèle à la surface principale du vitrage en contact avec le volume intérieur de l’aéronef. L’invention a donc pour objectif de limiter le glissement périphérique d’un vitrage pincé dans sa structure de montage (carlingue d’un avion…) afin de garantir que le vitrage ne se déchausse pas de la structure. Cet objectif est atteint par l’invention qui a pour objet un ensemble d’un vitrage feuilleté et de son joint périphérique, le vitrage feuilleté étant constitué d’un bloc structural transparent comprenant au moins une feuille, et éventuellement d’une feuille de protection transparente extérieure, dans lequel le bloc structural est débordant par rapport à la feuille de protection, le joint périphérique ayant une première partie intercalaire entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural la plus proche de la feuille de protection, et un presse-glace de pincement du vitrage feuilleté pour en réaliser la fixation à sa structure de montage, le joint périphérique ayant une seconde partie intercalaire entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural la plus éloignée de la feuille de protection, et la structure de montage, caractérisé en ce que l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire et du presse-glace, et/ou de ladite seconde partie intercalaire et de la structure de montage se rapproche(nt) du bloc structural, depuis le bord de ce dernier vers sa partie centrale. Dans la présente demande, toute mention d’une partie débordante du bloc structural se réfère à une saillie du bloc structural par rapport à la feuille de protection si elle existe. En l’absence d’une feuille de protection, il doit être considéré qu’une telle mention se réfère simplement aux bords du bloc structural, ces bords servant au pincement du vitrage. Grâce à l’invention, les surfaces de pincement du vitrage forment un rétrécissement dans la direction des bords du vitrage vers sa partie centrale. Cette disposition est mise à profit en cas de déformation du vitrage, pouvant être causée par le bris d’une ou de toutes les feuilles structurales (appelées aussi plis structuraux), en limitant voire supprimant les glissements de la périphérie du vitrage sur sa structure de montage, dans une mesure telle que tout risque de déchaussement du vitrage de sa structure est ainsi supprimé. De préférence, l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire et du presse-glace, et/ou de ladite seconde partie intercalaire et de la structure de montage, forme(nt) avec la surface principale du bloc structural qui lui (leur) est (sont) la plus proche, un angle compris entre -1 et -40 °. La valeur de cet angle est définie de sorte qu’en fonction de la largeur de portée, la cote externe du joint (son épaisseur vers le bord du vitrage) soit supérieure à la cote interne du joint côté vitrage (c’est-à-dire son épaisseur totale y compris l’épaisseur du bloc structural, vers la partie centrale du vitrage), même lorsque le joint se trouve comprimé. Ces angles négatifs peuvent être obtenus par exemple par la forme de l’empreinte du moule d’injection ou de la filière d’extrusion, co-extrusion ou lamination servant à former le joint périphérique d’une part, et par usinage du presse-glace et de la structure de montage d’autre part. De préférence, l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire et du presse-glace, et/ou de ladite seconde partie intercalaire et de la structure de montage, est (sont) plane(s) ou a (ont) au moins un rayon ou une courbe. De préférence, le bloc structural comprend deux feuilles collées l’une à l’autre par une couche adhésive intercalaire ; ces deux feuilles sont appelées feuilles structurales (éventuellement plis structuraux) et assurent la tenue et la résistance mécaniques du vitrage. De préférence, le bloc structural est collé à la feuille de protection par une couche adhésive intercalaire. De préférence, chaque feuille du bloc structural, et la feuille de protection sont constituées, indépendamment l’une de l’autre de verre minéral tel que sodocalcique, aluminosilicate, borosilicate, éventuellement durci, trempé thermiquement, ou renforcé chimiquement, ou de matériau polymère transparent tel que poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), polycarbonate (PC), poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) ou polyuréthane (PU). Quand l’une de ces feuilles constituant une surface libre du vitrage feuilleté, c’est-à-dire la feuille de protection en contact avec l’atmosphère extérieure, ou bien la feuille structurale en contact avec le volume intérieur de l’aéronef ou du train, est en matériau polymère tel que PC, sa surface libre est avantageusement munie d’un revêtement ou vernis anti-rayure de type polysiloxane, hydrophile, hydrophobe… De préférence, lesdites couches adhésives intercalaires sont constituées, indépendamment l’une de l’autre, de polyvinylbutyral (PVB), polyuréthane thermoplastique (TPU) ou copolymère éthylène – acétate de vinyle (EVA). De manière commune, le vitrage feuilleté selon l’invention comprend une couche électroconductrice chauffante reliée à une source de courant électrique par des bus-bars disposés sur deux côtés opposés du vitrage. Il peut s’agir d’une couche antigivre sur la face principale à l’intérieur de la structure feuilletée, de la feuille (notamment protectrice) destinée à être en position de montage en contact avec l’atmosphère extérieure, ou d’une couche antibuée sur la face principale à l’intérieur de la structure feuilletée, de la feuille (notamment structurale) destinée à être en position de montage en contact avec le volume intérieur du véhicule aérien ou ferroviaire. La couche antigivre ou antibuée est constituée d’oxyde d’indium dopé à l’étain (en anglais : indium tin oxide, abrégé en ITO), de métal tel qu’argent, ou équivalent. De préférence, le joint périphérique est en matériau polymère élastomère, notamment injectable ou mis en œuvre par extrusion, tel que silicone, polyuréthane (PU), élastomère à polysulfure. De préférence, un profilé métallique est inséré dans le joint périphérique, en recouvrement des zones auxquelles il se conforme d’une bande périphérique de la surface libre de la feuille de protection, des chants de cette dernière et de la couche adhésive intercalaire collant cette dernière au bloc structural, et du débord de la surface principale du bloc structural la plus proche de la feuille de protection. Ce profilé métallique communément désigné comme profilé « en ZED » constitue une barrière d’étanchéité, il a pour fonction d’empêcher toute humidité de pénétrer dans le vitrage feuilleté. De préférence, une cale de rigidification est insérée dans ladite seconde partie intercalaire du joint périphérique entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural la plus éloignée de la feuille de protection, et la structure de montage (carlingue d’avion, carrosserie de train…). Cette cale peut être en matériau composite et pleine, ou constituée d’un profilé métallique creux. L’invention a également pour objet l’application d’un ensemble d’un vitrage feuilleté et de son joint périphérique tel que décrit précédemment, à un vitrage de type pincé dans le domaine aéronautique ou ferroviaire. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante des dessins annexés, dans lesquels est une vue en coupe d’un vitrage de l’état de la technique. représente schématiquement en coupe le vitrage de la . est une représentation schématique en coupe d’une première réalisation de l’invention. est une représentation schématique en coupe d’une seconde réalisation de l’invention. est une représentation schématique en coupe d’une troisième réalisation de l’invention. Sur la , un vitrage aéronautique 1 est constitué d’un bloc structural 2 et d’une feuille extérieure de protection 7 en verre aluminosilicate renforcé chimiquement d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm. Le bloc structural 2 est en saillie, débordant par rapport à la feuille de protection 7, à laquelle il est collé au moyen d’une couche 6 de polyvinylbutyral (PVB) ou de polyuréthane thermoplastique (TPU) d’épaisseur comprise entre 0,2 et 10 mm. Le bloc structural 2 est constitué d’une feuille 3 de verre flotté silicosodocalcique d’épaisseur comprise entre 1 et 30 mm, et d’une feuille 5 de polycarbonate (PC) d’épaisseur comprise entre 1 et 30 mm collées l’une à l’autre par l’intermédiaire d’une couche 4 de TPU d’épaisseur comprise entre 0,2 et 4 mm. Alternativement, lorsque la feuille 5 est en verre minéral, la couche adhésive 4 est en PVB. Les bords arrondis des feuilles structurales 3 et 5 sont protégés par recouvrement par des bandes élastomères 8, communément désignées par le terme anglais « bumpers », qui amortissent / absorbent les chocs. Le bord complexe du vitrage feuilleté 1 est enveloppé par un joint périphérique 11 constitué pour l’essentiel d’un matériau polymère élastomère tel que silicone, polyuréthane, polysulfure ou similaire. Un profilé métallique 14 en ZED est intégré dans le joint périphérique 11, dans la zone d’une bande périphérique de la surface libre de la feuille de protection 7, du chant de cette dernière 7 et de la couche 6 de PVB, et d’une bande périphérique de la feuille structural 3, débordante de la feuille de protection 7. Le profilé en ZED 14 empêche la pénétration d’humidité dans la structure feuilletée 1. D’autre part, la partie inférieure du joint périphérique 11, d’épaisseur maximale, accueille une cale 15 de rigidification constituée d’un profilé creux en aluminium. Le vitrage feuilleté 1 est fixé à la carlingue d’un avion 22, par pincement entre celle-ci 22 et un presse-glace 21 fixé, notamment par boulonnage, à la carlingue 22. Le pincement est effectué avec interposition du joint périphérique 11, plus précisément de deux parties remarquables de celui-ci 11 : une première partie intercalaire 12 entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural 2 la plus proche de la feuille de protection 7, et le presse-glace 21, d’une part, et une seconde partie intercalaire 13 entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural 2 la plus éloignée de la feuille de protection 7, et la carlingue 22, d’autre part. La surface de contact de la première partie intercalaire 12 et du presse-glace 21 est parallèle à la surface principale du vitrage feuilleté 1, avec lequel elle forme donc un angle nul. La surface de contact de la seconde partie intercalaire 13 avec la carlingue 22 est sensiblement plane, formant avec la surface principale du vitrage feuilleté 1 un angle ouvert, défini ici, par convention, comme positif. En cas de déformation du vitrage feuilleté 1, due par exemple à la pressurisation de l’appareil en conditions normales d’utilisation ou causée par exemple par un bris de l’une des deux feuilles structurales 3 et 5, voire des deux, cette configuration ouverte des deux surfaces de pincement est propice au glissement périphérique du vitrage feuilleté 1 relativement à la carlingue 22 et au presse-glace 21. Le vitrage est alors susceptible de se déchausser de la carlingue, entraînant le cas échéant un risque de dépressurisation de la cabine de l’aéronef. La représente schématiquement une situation dans laquelle les deux surfaces de pincement sont planes et définissent deux angles nuls par rapport au vitrage feuilleté 1. Cette configuration, comme celle de la , favorise le glissement périphérique non désiré du vitrage feuilleté 1 dans sa structure de montage. Sur la , l’une des deux surfaces de pincement, la surface de contact du joint périphérique 11 et du presse-glace 21 est plane et se rapproche du bloc structural 2 dans la direction du bord vers la partie centrale de celui-ci 2. Cette surface de contact forme par rapport au bloc structural un angle défini par convention comme négatif. L’autre surface de pincement, la surface de contact du joint périphérique 11 et de la carlingue 22, est plane et parallèle au bloc structural 2. Sur la , c’est au contraire la surface de contact du joint périphérique 11 et de la carlingue 22 qui est plane et forme par rapport au bloc structural 2 un angle défini ci-dessus comme négatif, tandis que la surface de contact du joint périphérique 11 et du presse-glace 21 est plane et parallèle au bloc structural 2. Sur la , ce sont les deux surfaces de pincement qui définissent un angle négatif par rapport au bloc structural 2. Dans les trois réalisations conformes à l’invention des figures 3, 4 et 5, l’une des surfaces de pincement ou les deux se rapproche(nt) du bloc structural 2 dans la direction du bord vers la partie centrale de celui-ci 2, c’est-à-dire forme(nt) un angle négatif par rapport à lui 2, de sorte que la cote extérieure (épaisseur totale) du joint périphérique 11 vers le bord du bloc structural 2 est supérieure à sa cote intérieure (son épaisseur totale, comprenant celle du bloc structural 2), vers la partie centrale du bloc structural 2. La mesure technique de l’invention est de nature à diminuer le glissement périphérique du bloc structural 2 dans sa structure de montage 22, lorsqu’il 2 est déformé, dans une mesure telle que tout déchaussement du bloc structural 2 de la structure 22 et du presse-glace 21 est supprimé. Ensemble d’un vitrage feuilleté (1) et de son joint périphérique (11), le vitrage feuilleté (1) étant constitué d’un bloc structural transparent (2) comprenant au moins une feuille (3, 5), et éventuellement d’une feuille de protection (7) transparente extérieure, dans lequel le bloc structural (2) est débordant par rapport à la feuille de protection (7), le joint périphérique (11) ayant une première partie intercalaire (12) entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural (2) la plus proche de la feuille de protection (7), et un presse-glace (21) de pincement du vitrage feuilleté (1) pour en réaliser la fixation à sa structure de montage, le joint périphérique (11) ayant une seconde partie intercalaire (13) entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural (2) la plus éloignée de la feuille de protection (7), et la structure de montage (22), caractérisé en ce que l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire (12) et du presse-glace (21), et/ou de ladite seconde partie intercalaire (13) et de la structure de montage (22) se rapproche(nt) du bloc structural (2), depuis le bord de ce dernier (2) vers sa partie centrale. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire (12) et du presse-glace (21), et/ou de ladite seconde partie intercalaire (13) et de la structure de montage (22), forme(nt) avec la surface principale du bloc structural (2) qui lui (leur) est (sont) la plus proche, un angle compris entre -1 et -40 °. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’une au moins de la surface de contact de ladite première partie intercalaire (12) et du presse-glace (21), et/ou de ladite seconde partie intercalaire (13) et de la structure de montage (22), est (sont) plane(s) ou a (ont) au moins un rayon ou une courbe. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc structural (2) comprend deux feuilles (3, 5) collées l’une à l’autre par une couche adhésive intercalaire (4). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc structural (2) est collé à la feuille de protection (7) par une couche adhésive intercalaire (6). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque feuille (3, 5) du bloc structural (2), et la feuille de protection (7) sont constituées, indépendamment l’une de l’autre de verre minéral tel que sodocalcique, aluminosilicate, borosilicate, éventuellement durci, trempé thermiquement, ou renforcé chimiquement, ou de matériau polymère transparent tel que poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), polycarbonate (PC), poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) ou polyuréthane (PU). Ensemble selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les couches adhésives intercalaires (4, 6) sont constituées, indépendamment l’une de l’autre, de polyvinylbutyral (PVB), polyuréthane thermoplastique (TPU) ou copolymère éthylène – acétate de vinyle (EVA). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint périphérique (11) est en matériau polymère élastomère, notamment injectable ou mis en œuvre par extrusion, tel que silicone, polyuréthane (PU), élastomère à polysulfure. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un profilé métallique (14) est inséré dans le joint périphérique (11), en recouvrement des zones auxquelles il se conforme d’une bande périphérique de la surface libre de la feuille de protection (7), des chants de cette dernière (7) et de la couche adhésive intercalaire (6) collant cette dernière (7) au bloc structural (2), et du débord de la surface principale du bloc structural (2) la plus proche de la feuille de protection (7). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une cale de rigidification (15) est insérée dans la seconde partie intercalaire (13) du joint périphérique (11) entre la partie débordante de la surface principale du bloc structural (2) la plus éloignée de la feuille de protection (7), et la structure de montage (22). Application d’un ensemble d’un vitrage feuilleté (1) et de son joint périphérique (11) selon l’une des revendications précédentes à un vitrage de type pincé dans le domaine aéronautique ou ferroviaire.