Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02767635 2012-01-09
WO 2011/004119
PCT/FR2010/051429
1
Dispositif d'obturation d'un circuit vide-vite d'aéronef
L'invention concerne les dispositifs d'obturation des circuits vide-vite
d'aéronefs.
Certains avions sont pourvus d'un système permettant, lorsque les
circonstances l'exigent, de larguer rapidement le carburant contenu dans les
réservoirs. Un tel système est appelé un système vide-vite. Ce largage est
désigné
en anglais par les termes "Fuel Dumping" et "Fuel Jettisioning".
Pour s'assurer du bon fonctionnement de ce circuit de vidange rapide, il est
nécessaire d'en vérifier l'étanchéité. Des essais consisteraient donc à mettre
sous
pression le circuit avec le réservoir au moyen d'un mélange air-hélium, par
exemple à
une pression nominale de 350 hectopascals.
On souhaite donc disposer d'un dispositif qui permette d'obturer le circuit
vide-
vite en s'adaptant à la sortie du circuit, de visualiser la pression régnant
dans le circuit
et aussi de purger le circuit lorsque les essais d'étanchéité sont terminés.
Un tel dispositif devrait pouvoir être utilisé au niveau des postes de montage
des pièces sur l'avion et des postes dits de chantier qui traitent des avions
dont les
réservoirs et les différents circuits de carburant ont déjà reçu du kérosène.
C'est pour
cette raison qu'un tel outillage doit répondre aux exigences réglementaires,
en
particulier aux normes relatives aux outillages non électriques utilisables en
zone
explosive. Ainsi, le dispositif doit permettre d'obturer le circuit vide-vite
tout en
assurant une étanchéité correcte avec ce dernier pour éviter tout risque de
déversement accidentel de carburant.
En outre, le dispositif ne doit pas blesser les parties métalliques de
l'avion. A cet
égard, un problème que pose la réalisation de ce dispositif découle de la
configuration de la sortie du circuit vide-vite sur certains avions. En effet,
cette sortie
forme un manchon dans l'embouchure duquel on doit introduire le dispositif
afin de
former une étanchéité par l'intérieur entre ce manchon et le dispositif.
Toutefois, ce
manchon présente des rivets de fixation qui s'étendent en saillie à
l'intérieur du
manchon de telle sorte qu'ils définissent un passage dont la dimension est
inférieure
à la dimension de la zone avec laquelle le dispositif doit effectuer une
étanchéité et
qui se trouve au-delà. Il s'agit donc de disposer d'un dispositif qui puisse
franchir ces
rivets sans les détériorer et réaliser une étanchéité satisfaisante dans la
zone
suivante.
Un but de l'invention est de réaliser un dispositif de test de circuit vide-
vite, qui
permette de réaliser une étanchéité dans une telle configuration de la sortie
du circuit.
CA 02767635 2016-11-24
2
A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif d'obturation d'un
circuit vide-vite d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un embout
d'accouplement, l'embout portant un joint d'étanchéité et des moyens aptes,
lorsque le joint est en contact avec un conduit externe au dispositif, à
modifier une dimension externe d'un tronçon du joint sans modifier une
dimension externe d'un autre tronçon du joint.
Ainsi, on peut donner à l'embout, au choix, une configuration
rétractée et une configuration étendue dans laquelle le dimension du joint
est plus grande que dans la configuration rétractée. On peut donc faire
passer l'embout en configuration rétractée dans la zone étroite la sortie du
circuit, puis lui donner la configuration étendue pour qu'il réalise une
étanchéité avec la sortie du circuit au-delà de cette zone.
De plus, on simplifie la réalisation du dispositif dans la mesure où
il est en général plus facile de déformer un simple tronçon du joint que le
joint dans son entier. De plus, cet agencement permettant de n'écraser le
joint que sur un tronçon de sa longueur, il ne se trouve pas écrasé sur
toute sa longueur, en général. Notamment, en position d'obturation, le joint
présente en général un diamètre externe non constant suivant la longueur
du joint et une forme non cylindrique. Le dispositif est par conséquent plus
facilement adaptable à des conduits de diamètres très différents les uns des
autres. Au surplus, cette adaptabilité permet de donner initialement à
l'embout un diamètre total très inférieur à celui du conduit dans lequel il
est
destiné à pénétrer, notamment afin de ne pas endommager certaines zones
du conduit, par exemple des rivets ou d'autres éléments faisant saillie dans
le conduit en direction radiale.
De préférence, les moyens de modification occupent un conduit
principal du joint.
Ainsi, ces moyens sont particulièrement peu encombrants et
n'augmentent pas sensiblement les dimensions du dispositif.
Avantageusement, les moyens de modification sont montés mobiles
par rapport au joint.
Avantageusement, les moyens de modification présentent une face
formant rampe pour le joint.
CA 02767635 2016-11-24
3
Ainsi, c'est par glissement sur la face formant rampe que l'on modifie
le diamètre du joint.
De préférence, la face présente un profil courbe à centre de
courbure situé à l'extérieur du joint.
Ainsi, plus le diamètre du joint augmente, plus sa déformation est
rapide.
De préférence, les moyens de modification sont réglables.
Avantageusement, le dispositif comprend un organe, tel qu'un
cabestan, pour la commande des moyens de modification.
De préférence, le dispositif est apte à mettre en communication
de gaz le conduit et l'embout à travers le joint.
Le dispositif comprend notamment un conduit pneumatique souple et
un raccord tournant aptes à effectuer cette mise en communication.
Avantageusement, le dispositif comprend un bâti et des moyens
indépendants de l'embout pour la fixation du bâti au circuit.
Ainsi, la fonction de fixation du dispositif d'obturation au circuit vide-
vite n'est pas exercée, à tout le moins à titre principal, par l'embout, mais
par
les moyens de fixation. On peut donc dédier l'embout à la réalisation de la
fonction d'étanchéité. On prévoit également selon l'invention un procédé pour
obturer un circuit vide-vite d'aéronef, dans lequel on obture le circuit au
moyen d'un dispositif qui comprend un embout d'accouplement portant un
joint d'étanchéité et des moyens pour modifier une dimension du joint,
caractérisé en ce que l'obturation a lieu en modifiant une dimension externe
d'un tronçon du joint sans modifier une dimension externe d'un autre tronçon
du joint.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront
encore dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre
d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de
l'invention selon un mode de réalisation;
- la figure 2 est une vue en perspective du circuit pneumatique
associé au dispositif de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective du bâti, du joint et des
mâchoires du dispositif de la figure 1 ;
CA 02767635 2016-11-24
3a
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 montrant les
mâchoires ouvertes ;
- la figure 5 est une vue en perspective d'une sortie du circuit vide-
vite d'un avion ;
- la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure
1 en cours d'utilisation;
- la figure 7 est une vue en coupe axiale du dispositif de la figure 6
monté sur la sortie de la figure 5 ; et
- la figure 8 est une vue en perspective du bouchon du dispositif de la
figure 7.
On a illustré notamment à la figure 6 un outillage 2 comprenant une
ligne pneumatique 4 et un dispositif d'obturation 6 selon l'invention.
CA 02767635 2012-01-09
WO 2011/004119
PCT/FR2010/051429
4
La ligne pneumatique 4 comprend les éléments suivants disposés en série à la
suite les uns des autres et en communication de gaz les uns avec les autres:
un
conduit pneumatique souple 8, une vanne 10 en métal, un raccord 12 en "T", et
enfin
un raccord tournant 14. Le raccord en "T" porte, sur sa troisième branche, un
manomètre 16 muni d'une collerette de protection 18. Le dispositif
d'obturation 6 est
fixé à l'extrémité libre du raccord tournant.
Nous allons maintenant décrire le dispositif d'obturation notamment en
référence à la figure 7. Ce dispositif comprend un bâti 20 de forme générale
cylindrique d'axe 22. Il comprend, à son extrémité axiale proximale, une chape
24 de
forme annulaire, s'étendant globalement dans un plan perpendiculaire à l'axe
22.
Cette chape porte deux bras 26 disposés à des positions diamétralement
opposées
de part et d'autre de l'axe 22, ici en parties supérieure et inférieure
respectivement
sur les figures. Chacun des bras 26 est articulé à la chape 24 autour d'un axe
28
perpendiculaire à l'axe 22 et non sécant avec ce dernier. Les bras 26 peuvent
ainsi
avoir une configuration fermée dans laquelle ils sont rapprochés du bâti 20 et
s'étendent parallèlement à l'axe 22, comme illustré sur les figures 1, 3, 6 et
7, et une
configuration ouverte dans laquelle ils sont inclinés par rapport à l'axe 22
et éloignés
du bâti 20 comme illustré à la figure 4. Des guides 30 ou entretoises, ici au
nombre
de deux, sont interposés suivant la direction radiale entre le bâti 20 et les
bras 26.
Les deux guides 30 sont identiques entre eux et se succèdent le long de l'axe
22.
Le dispositif 6 comprend une tige 32 d'axe 22 raccordée par son extrémité
axiale proximale au raccord tournant 14. Cette tige est montée mobile à
rotation par
rapport au bâti 20 autour de l'axe 22. Elle est immobilisée en translation par
rapport
au bâti 20. La tige 32 présente, à son extrémité axiale distale, une partie
mâle filetée
sur laquelle est fixée, au moyen d'une partie femelle filetée, un bouchon ou
actionneur 34. Dans le présent exemple, la partie principale de la tige est
formée par
une pièce 36 et le filet de la tige est porté par une pièce d'extrémité 38
rapportée à la
partie principale 36 en étant rigidement fixée à cette dernière.
Le bouchon 34 est à symétrie de révolution autour de l'axe 22. Il comprend une
base 40 qui présente la partie femelle filetée assurant la liaison avec la
tige. Il
comprend une partie d'actionnement ou came 42 qui présente notamment une face
externe 44 dont le diamètre va en augmentant depuis son extrémité proximale
jusqu'à
son extrémité distale. Cette face présente un profil convexe dans un plan
radial à
l'axe 22, ce profil ayant un centre de courbure s'étendant à l'extérieur de la
partie
d'actionnement 42. En d'autres termes, la face 44 s'étend entre le centre de
courbure
et l'axe 22. La face 44 a ainsi une forme en corolle.
CA 02767635 2012-01-09
WO 2011/004119
PCT/FR2010/051429
Dans le présent exemple, la partie d'actionnement 42 est fixée à la base 40 au
moyen de vis, ici au nombre de trois, s'étendant parallèlement à l'axe 22 et
régulièrement réparties autour de ce dernier. Les orifices associés à ces vis
traversent de part en part la base 40. Le bouchon comprend une collerette de
5 protection 45 de l'extrémité libre de la partie d'actionnement, également
vissée de
façon analogue à cette dernière.
Le bâti 20 porte un joint d'étanchéité 31 à symétrie de révolution autour de
l'axe
22, de forme cylindrique et évidé en son centre. Le joint 31 est fixé
rigidement par son
extrémité axiale proximale à l'extrémité distale du bâti 20 tandis que son
extrémité
axiale distale est laissée libre. Le joint 31 est par exemple réalisé en
matériau EPDM
(Ethylène Propylène Diène Monomère) à dureté shore 70 Sh. La partie
d'actionnement 42 du bouchon occupe l'espace central du joint 31.
Le dispositif comprend des moyens de commande réglables pour déplacer la
partie d'actionnement 42 par rapport au joint. Dans le présent exemple, ces
moyens
comprennent un cabestan 47 qui comporte deux bras radiaux 48 portant des
poignées respectives 50 en forme de boules. Le cabestan est rigidement fixé à
l'extrémité axiale proximale de la tige 32. Des moyens sont prévus pour
empêcher la
rotation du bouchon 34 par rapport au bâti, qui comprennent par exemple une
clavette 46 fixée rigidement au bâti, s'étendant suivant une direction radiale
à l'axe
22, et mobile dans une rainure 47 du bouchon parallèle à l'axe 22. Grâce à la
liaison
hélicoïdale entre la tige 32 et le bouchon 34, la mise en rotation du cabestan
autour
de l'axe 22 par rapport au bâti provoque le coulissement du bouchon le long de
l'axe
22 par rapport au joint 31.
Le joint 31 est en appui par sa face interne contre la face externe 44 du
bouchon.
Lorsque le bouchon occupe sa position la plus avancée par rapport au bâti,
c'est-à-dire la plus à droite sur la figure 7, seule la partie d'extrémité
libre du joint 31
est en appui contre la face 44, sur la zone proximale de cette dernière qui a
une
forme cylindrique ou quasi cylindrique. Le joint 31 a donc une configuration
rétractée
proche de sa forme cylindrique d'origine. Le diamètre externe d du bord distal
du joint
est réduit, comme sur les figures 1, 3 et 4.
Au contraire, lorsque le bouchon 34 occupe sa position la plus proche du bâti,
c'est-à-dire la plus à gauche sur la figure 7, la plus grande partie du joint
est en appui
sur la face 44. Précisément, dans le présent exemple, la zone d'extrémité
distale du
joint 31 présente un diamètre externe d plus grand que dans la configuration
rétractée, comme illustré aux figures 6 et 7. Par ailleurs, puisque seule la
partie
CA 02767635 2012-01-09
WO 2011/004119
PCT/FR2010/051429
6
distale du joint 31 est déformée, le diamètre d est supérieur au diamètre
externe de la
zone d'extrémité proximale du joint car elle est en appui sur la zone
d'extrémité
distale de la face 44.
La tige 32 présente une cavité distale 62 en communication avec une cavité
débouchante 64 du bouchon. La tige présente aussi une cavité proximale 66 en
communication avec le raccord tournant 14. Les deux cavités 62 et 66 de la
tige sont
en communication mutuelle par des orifices radiaux et via le centre du bâti.
Le joint 31 et le bouchon 34 forment un embout d'accouplement 43.
On a illustré à la figure 5 un conduit de sortie d'un circuit vide-vite d'un
aéronef
tel qu'un avion. De tels conduits de sortie sont situés à proximité du bord de
fuite des
ailes par exemple. Ce conduit présente ici, de gauche à droite, une zone
d'embouchure 50, une zone de fixation 52 et une zone d'appui 54 se faisant
suite
dans cet ordre. La zone de fixation comprend des rivets qui s'étendent à
l'intérieur du
conduit en saillie de sa face interne. Dans cette zone, aucun contact n'est
donc
autorisé entre l'embout 43 et le conduit 48. En l'espèce, les zones 50 et 54
ont une
forme cylindrique tandis que la zone 52 a une forme évasée. Le diamètre
interne de
la zone 54 est inférieur à celui de la zone 50.
L'outillage 2 est utilisé de la façon suivante.
Au départ, la ligne pneumatique 4 n'est pas fixée au dispositif 6. L'embout 43
présente sa configuration rétractée. Ainsi, le bouchon 34 est dans sa position
la plus
éloignée du bâti. Le bouchon 34 est en position sortie. Les bras 26 sont en
position
ouverte.
On insère l'embout 43 dans le conduit 48 en lui faisant traverser les zones 50
et
52 jusqu'à atteindre la zone 54. Comme illustré à la figure 7, la zone 50
s'étend alors
radialement entre les entretoises 30 et le bâti d'une part, et les bras 26
d'autre part.
Une fois que l'embout 43, notamment le bord avant du joint 31, s'étend en
regard de la partie 54 du conduit, on rapproche les bras 26 de l'axe 22 et on
les
immobilise en position fermée. Dans le présent exemple, les bras portent à
leur
extrémité libre des demi-colliers respectifs 60 qui peuvent être fixés l'un à
l'autre au
moyen de boulons comprenant notamment une vis 63 et un bouton 61 faisant
fonction d'écrou et traversé par la vis .
Dans le présent exemple, chaque demi-collier 60 présente une face interne 65
en contre-dépouille venant en appui contre une face en dépouille
correspondante de
la zone 50. La coopération de ces deux faces empêche le retrait du dispositif
par
coulissement suivant l'axe 22. L'extrémité libre du conduit 48 est en butée
axiale
contre la chape 24. Le dispositif 6 se trouve ainsi rigidement fixé au conduit
48.
CA 02767635 2012-01-09
WO 2011/004119
PCT/FR2010/051429
7
On manoeuvre ensuite les poignées 50 du cabestan 46 pour faire tourner ce
dernier et ainsi faire coulisser le bouchon 34 en direction du bâti. Ce
mouvement
entraîne le glissement du joint 31 sur la face de rampe 44 et la déformation
du joint
avec une augmentation du diamètre d de son bord d'extrémité distale. Le joint
finit par
venir en appui radial par ce bord contre la face interne de la zone 54 du
conduit,
réalisant ainsi une étanchéité entre le bouchon et le conduit.
On connecte ensuite la ligne pneumatique 4 au dispositif 6 et on peut procéder
aux essais nécessaires, notamment au moyen du manomètre 16 qui permet de
contrôler visuellement la pression à l'intérieur du circuit vide-vite.
Grâce au fait que le cabestan forme des moyens de commande réglables du
diamètre du joint 31, l'embout peut être adapté à des conduits 48 de
différents
diamètres.
On observera que la fixation de l'outillage 6 au moyen des bras s'effectue
sans
que ces derniers ne viennent en contact avec les deux couronnes de la zone 52
portant les rivets.
Comme on le voit, le dispositif s'adapte de façon amovible et démontable à la
sortie du circuit vide-vite pour l'obturer temporairement et visualiser la
pression dans
celui-ci lors d'essais d'étanchéité. Il assure une connexion aisée au circuit
vide-vite en
évitant les contacts avec les parties portant les rivets. Il permet la purge
une fois le
test effectué.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications
sans sortir du cadre de celle-ci.
Le joint 31 pourra avoir une forme annulaire autre que circulaire de sorte que
la
dimension modifiable ne sera pas nécessairement un diamètre. Le dispositif de
l'invention est utilisable avec d'autres types de circuit vide-vite, notamment
exempts
de rivets.
