FR3077396A1 - LIGHT DEVICE FOR AN AIRCRAFT CAB - Google Patents
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Abstract
Un dispositif lumineux pour cabine d'aéronef comprend un cœur (4) de fibres optiques (6) en polyméthacrylate de méthyle. Le cœur (4) de fibres optiques (6) est intégralement noyé dans un matériau (8, 10) ayant des propriétés ignifuges.A lighting device for an aircraft cabin comprises a core (4) of optical fibers (6) made of polymethyl methacrylate. The core (4) of optical fibers (6) is integrally embedded in a material (8, 10) having flame retardant properties.
Description
Dispositif lumineux pour cabine d’aéronefLighting device for aircraft cabin
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.The invention relates to the field of lighting dedicated to aircraft cabins, in particular fiber optic lighting devices for aircraft cabins.
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.The field of aeronautics is particular in that the standards, in particular those devoted to passenger safety, are drastic. Indeed, it cannot be envisaged that an incident could occur while an airplane is in the flight phase.
Dans ce contexte, les normes liées à la flammabilité des équipements sont particulièrement sévères, et n’ont rien de commun avec les applications terrestres.In this context, the standards related to the flammability of equipment are particularly strict, and have nothing in common with terrestrial applications.
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.Certain polymethyl methacrylate optical fibers, when treated appropriately, exhibit particularly advantageous light diffusion and flexibility characteristics. However, these fibers are completely incompatible with aeronautical use, as they are particularly flammable.
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.For this reason, the light devices dedicated to aircraft cabins are based on optical fibers that are not very flammable but have inferior light qualities and have unsatisfactory mechanical characteristics for its installation.
L’invention vient améliorer la situation. A cet effet, l’invention propose un dispositif lumineux pour cabine d’aéronef, comprenant un cœur de fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle, caractérisé en ce que le cœur de fibres optiques est intégralement noyé dans un matériau ayant des propriétés ignifuges.The invention improves the situation. To this end, the invention provides a light device for an aircraft cabin, comprising a core of optical fibers made of polymethyl methacrylate, characterized in that the core of optical fibers is completely embedded in a material having flame retardant properties.
Dans diverses variantes, le dispositif lumineux selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :In various variants, the light device according to the invention may have one or more of the following characteristics:
- le matériau est un enrobage réalisé dans une matière de type silicone,the material is a coating made of a material of the silicone type,
- le matériau est un rempotage réalisé dans une matière de type silicone ou polyuréthane,the material is a repotting made of a material of the silicone or polyurethane type,
- le dispositif comprend en outre un support ininflammable agencé pour recevoir le cœur de fibres optiques noyé dans le matériau,the device also comprises a non-flammable support arranged to receive the core of optical fibers embedded in the material,
- le support est réalisé dans une matière de type silicone, polyuréthane ou PTFE, FEP ou THV,the support is made of a material of the silicone, polyurethane or PTFE, FEP or THV type,
- le support présente une section ouverte,- the support has an open section,
- le support présente une section fermée,- the support has a closed section,
- le support est flexible et opaque, translucide ou opalescent,- the support is flexible and opaque, translucent or opalescent,
- le cœur de fibres optiques comprend entre 7 et 120 fibres optiques,- the core of optical fibers comprises between 7 and 120 optical fibers,
- le cœur de fibres optiques comprend 30 fibres optiques,- the optical fiber core includes 30 optical fibers,
- les fibres optiques du cœur présentent chacune un diamètre sensiblement compris entre 250 à lOOOprn chacune,- the optical fibers of the heart each have a diameter substantially between 250 to lOOOprn each,
- les fibres optiques du cœur présentent chacune un diamètre sensiblement égal à 500pm chacune, etthe optical fibers of the heart each have a diameter substantially equal to 500 μm each, and
- 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.- the device is flexible, and in that it does not present a significant leak of light when it is folded with a radius of curvature of the order of 25 mm.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un dispositif lumineux pour cabine d’aéronef comprenant les opérations suivantes :The invention also relates to a method for manufacturing a light device for an aircraft cabin comprising the following operations:
a) Préparer un cœur de fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle,a) Prepare a core of polymethyl methacrylate optical fibers,
b) Noyer le cœur de fibres optiques dans un matériau ayant des propriétés ignifuges.b) Embedding the core of optical fibers in a material having flame retardant properties.
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 cœur de fibres optiques et du matériau.According to a variant of this process, the material is a coating or a repotting, and in which the operation b) comprises an extrusion or a co-extrusion of the core of optical fibers and of the material.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, tirée d’exemples donnés à titre illustratif et non limitatif, tirés des dessins sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the description which follows, taken from examples given by way of illustration and not limitation, drawn from the drawings in which:
- la figure 1 représente une vue en coupe transversale d’un premier mode de réalisation d’un dispositif lumineux selon l’invention,FIG. 1 represents a cross-sectional view of a first embodiment of a light device according to the invention,
-la figure 2 représente une vue en coupe transversale d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif lumineux selon l’invention,FIG. 2 represents a cross-sectional view of a second embodiment of a light device according to the 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- Figure 3 shows a front view of a light device according to the embodiment of Figure 1 or Figure 2, and
- la Figure 4 et la Figure 5 représentent une vue de face d’une variante du dispositif de la Figure 3.- Figure 4 and Figure 5 show a front view of a variant of the device of Figure 3.
Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.The drawings and the description below essentially contain elements of a certain nature. They can therefore not only serve to better understand the present invention, but also contribute to its definition, if necessary.
La Figure 1 représente une vue en coupe transversale d’un premier mode de réalisation d’un dispositif lumineux 2 selon l’invention.Figure 1 shows a cross-sectional view of a first embodiment of a light device 2 according to the invention.
Le dispositif lumineux 2 comprend un cœur 4 de fibres optiques 6 en polyméthacrylate de méthyle. Le cœur 4 est composé de 30 fibres optiques dont le diamètre est d’environ 500 pm. En variante, le cœur 4 peut comprendre entre 7 et 120 fibres optiques, dont le diamètre peut varier entre 250 pm et 1000 pm.The light device 2 comprises a core 4 of optical fibers 6 made of polymethyl methacrylate. The core 4 is composed of 30 optical fibers whose diameter is approximately 500 μm. As a variant, the core 4 can comprise between 7 and 120 optical fibers, the diameter of which can vary between 250 μm and 1000 μm.
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 :Depending on the diameter of the optical fibers 6, with an equal total useful surface, the number of fibers can vary as described in table 1 below:
Tableau 1Table 1
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 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.The optical fibers 6 are in the example described here treated in accordance with the method described in French patent FR 2 714 147 in order to create a large number of irregularities on their surface. These irregularities have the particularity of making the optical fibers 6 radially diffusing in an extremely regular manner. This treatment is particularly advantageous because it makes it possible to obtain an optical fiber whose linear light loss is low, while offering excellent diffusion of radial light.
En variante, d’autres traitements pourraient être appliqués, par exemple le procédé décrit dans la demande de brevet internationale WO 2016/198772.As a variant, other treatments could be applied, for example the method described in the international patent application WO 2016/198772.
Le problème principal des fibres optiques en polyméthacrylate de méthyle est leur 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 cœur 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 parle standard F AR/C S 25.853, App.F, Partl,(a)(l)(ii) And 18 23.6.2016 Vertical bum 12s, repris par les normes avioniques Airbus ABD0031 et Boeing BSS7230/F2.The main problem with polymethyl methacrylate optical fibers is their flammability. Thus, although the international patent application WO 2016/198772 mentions a possible fire resistance, the tests carried out by the Applicant have demonstrated that a core of polymethyl methacrylate fibers inserted in a sheath, however resistant to fire , is incompatible with aeronautical use, in particular the flammability tests described by standard F AR / CS 25.853, App.F, Partl, (a) (l) (ii) And 18 23.6.2016 Vertical bum 12s, taken up by the standards avionics Airbus ABD0031 and 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 300 mm et 8000 mm.The light device 2 present in the example described here has a diffusing length between 500 mm and 4000 mm. As a variant, the length could be between 300 mm and 8000 mm.
Le cœur 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 cœur 4 dans l’enrobage 8, le cœur 4 de fibres optiques 6 est inséré dans une machine de type extrudeuse, et l’enrobage 8 est extrudé de manière homogène autour du cœur 4 suivant des profils de formes adaptés aux besoins, comme par exemple celui illustré en figure 1.The core 4 is embedded in a coating 8. The coating 8 is, in the example described here, a silicone type material having flame retardant properties. In order to drown the core 4 in the coating 8, the core 4 of optical fibers 6 is inserted in a machine of the extruder type, and the coating 8 is extruded homogeneously around the core 4 according to shape profiles adapted to the needs , like for example the one illustrated in 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 d’enrobage 8 est choisie de sorte que le volume d’enrobage 8 soit 3 fois supérieur au volume du cœur 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.For coating 8, a flexible, transparent or diffusing or opalescent material with flame retardant properties should be used. In the example described here, the amount of coating 8 is chosen so that the volume of coating 8 is 3 times greater than the volume of the core 4. The work of the Applicant has demonstrated that this makes it possible to obtain flame retardant performance satisfactory while maintaining good light scattering properties.
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.In the example described here, the coating 8 constitutes by itself a support. As a variant, a support could be added around the coating 8. This support could be chosen as that of the embodiment of Figure 2.
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.The coating 8 could impose a different cross section on the light device 2, for example a cylindrical, rectangular cross section, or any other transverse profile achievable by co-extrusion.
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.The work of the Applicant has demonstrated that the light device 2 thus produced is capable of passing the flammability tests according to the aeronautical standards mentioned above, thanks to the absence of air around the optical fibers 6.
La Figure 2 représente une vue en coupe transversale d’un mode de réalisation en 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 cœur 4 de fibres optiques 6.Figure 2 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment. In this embodiment, the coating 8 is replaced by a repotting 10, and the support 12 becomes necessary, and surrounds the repotting 10 in which the core 4 is embedded with optical fibers 6.
Afin de noyer le cœur 4 dans le rempotage 10, il convient d’utiliser une matière de 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 Propylene) ou encore THV (Terpolymer of tetrafluoroethylene, Hexafluoropropylene and Vinylidene fluoride).In order to drown the core 4 in the potting 10, it is necessary to use a flexible potting material, transparent or diffusing or opalescent and having flame retardant properties. In the example described here, the potting material is of the silicone or polyurethane type. This material is deposited either by gravity or under pressure in the support 12. In the example described here, the support 12 is made of a material of the silicone, polyurethane, PTFE (Polytetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated Ethylene Propylene) or even THV type. (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 cœur 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.In the example described here, the amount of potting 10 is chosen so that the potting volume 10 is 1.2 times greater than the volume of the core 4. The work of the Applicant has demonstrated that this makes it possible to obtain flame retardant performance satisfactory while maintaining good light scattering properties.
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 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.The material of the support 12 must be flexible, opaque or translucent or opalescent and non-flammable. The shape of the support 12 must correspond to the shape sought for the light device 2. As for Figure 1, the support 12 could impose a different cross section on the light device 2, for example a cylindrical, rectangular cross section or any other profile transverse achievable by extrusion.
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.Preferably, the thickness of the support 12 is between 0.5 mm and 2 mm, in order to have both good flame retardant and light properties.
La Figure 3 représente une vue de face d’un dispositif lumineux 2 mettant en œuvre le 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.Figure 3 shows a front view of a light device 2 implementing the embodiment of Figure 1 or Figure 2. As can be seen in this figure, the light device 2 has a shape of which the cross section depends on the profile and the embodiment chosen.
Aune extrémité, le dispositif lumineux comprend un connecteur 14 permettant de le relier 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.At one end, the light device comprises a connector 14 making it possible to connect it to a light source not shown, and an opaque sleeve 16 which serves to make the connection between the connector 14 and the coating 8 or the support 12, and to limit the light leaks at connector 14.
En variante, le dispositif lumineux 2 pourrait comprendre d’autres types de connecteur, ou venir s’engager dans un connecteur de sortie d’une source lumineuse, et le manchon 16 pourrait être réalisé différemment ou être omis.As a variant, the light device 2 could comprise other types of connector, or come to engage in an output connector of a light source, and the sleeve 16 could be produced differently or be omitted.
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 Figure 4 - ou rassembler les deux extrémités dans le même connecteur 14 afin de former une boucle - comme représenté sur la Figure 5.As a variant, the light device 2 may include a second connector 14 so as to be able to connect a light source at the other end - as shown in Figure 4 - or bring the two ends together in the same connector 14 to form a loop - as shown in Figure 5.
Grâce à la combinaison de la fibre optique en polyméthacrylate de méthyle, de la réalisation spécifique du cœur 4 et de l’enrobage 8 ou du rempotage 10 combiné au 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 de 25 mm sans problème mécanique ni perte lumineuse significative. Le support 12 pourra présenter une section fermée ou ouverte selon les variantes retenues.Thanks to the combination of the polymethyl methacrylate optical fiber, the specific production of the core 4 and the coating 8 or the repotting 10 combined with the support 12, the light device 2 makes it possible to restore homogeneous light over a length which can range from up to 4 meters, while having excellent flexibility, allowing in particular a radius of curvature of the order of 25 mm without mechanical problem or significant light loss. The support 12 may have a closed or open section depending on the variants selected.
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2019
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- 2019-01-24 WO PCT/FR2019/050157 patent/WO2019145644A1/en unknown
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