Brevet FR2500111A1 — publié le 19820820

L'invention concerne un dispositif pour la compensation spatiale d'écarts, de défauts d'aligne-ent et de déformations dans des ensembles de canalisations tubulaires, avec un soufflet flexible disposé entre deux tronçons de tubes, ainsi qu'avec un moyen d'ancrage pour prendre en charge les efforts longitudinaux, moyen d'ancrage relié par articulation aux deux tronçons de tubes et comportant au oins un élément d'écartement modifiable en longueur. Des dispositifs de compensation de ce type sont, entre autres, mis en oeuvre dans la technique aérienne et dans la technique spatiale. Grâce à eux, d'une part les cor- craintes engendrées par la chaleur et les déformations de carlingue, ainsi que, d'autre part, les imprécisions de montage et les tolérances de fabrication, par exemple dans les canalisations de climatisation et d'alimentation, mais également dans les canalisations pour prélever de l'air à partir des propulseurs, se trouvent compensées. De façon correspondante à leur constitution, ces dispositifs de compensation permettent alors aussi bien une mobilité latérale qu'une mobilité angulaire des deux tronçons de tubes l'un par rapport à l'autre, si bien que les contraintes thermiques et les déformations sont compensées selon deux directions d'axes. Les efforts s'exerçant à partir des soufflets en direction axiale, du fait de la pression interne dans l'en- semble de canalisations tubulaires, et qui, dans le cas d'un soufflet non ancré, devraient être pris en compte par les supports, sont pris en compte, dans le cas des dispositifs de co=- pensation du type initialement mentionné, par l'intermédiaire d'un moyen d'ancrage relié par articulation aux tronçons de tubes. Pour permettre la compensation des imprécisions de nontage ou bien des tolérances de fabrication également en direction axiale, le moyen d'ancrage est alors de plus prévu réglable en longueur, si bien qu'alors une compensation selon l'ensemble des trois directions axiales est possible. Dans un dispositif du type initialement .en- tionné, déjà mis en oeuvre pour atteindre le but ci-dessus défini, un moyen d'ancrage est utilisé, dans lequel entre deux supports disposés à l'intérieur des tronçons de tubes et reliés ie a?on amovible à ceux-ci, un tirant réglable e loneurS revêtant 12 forme d'un tondeur, es i::re par articution. Dans cette disposition, il y a done lieu d'envisager l'ajustement de l'ancrage à l'intérieur du tube ou du soufflet. lors lu montage, ou bien lors des opérations d'entretien, le soufflet doit en conséquence être tout d'abord repoussé sur l'un des tronçons de tubes, avant que l'ajustement de l'ancrage, c'est-à-dire son adaptation à l'ensemble de tubes à relier, ainsi que le blocage du tirant contre un déplacement spontané éventuel pendant le fonctionnament, scient possible.Les travaux ne peuavent don dans ce cas, être envisagés que sur le dispositif de componse- tion démonté, si bien que l'entretien, le contrôle et éventuel- lement le réglage du moyen d'ancrage, exigent constamnent le dé- pontage complet de ce moyen de compensation. L'invention a en conséquence pour but de créer un dispositif de compensation du type initialement men- tionné, tel que le réglage, le-blocage et le contrôle du moyen d'ancrage, soient possibles de l'extérieur et qu'un démontage ne soit pas nécessaire. Compte tenu du domaine d'application er- visagé pour ce dispositif de compensation, à savoir la technique aérienne et spatiale, ceci ne doit toutefois pas impliquer un accroissement notable du poids ou du volume. Pour atteindre ce but, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce que le moyen d'ancrage es ccr.s- titué de deux éléments d'écartement qui, en étant respectivement décalés l'un par rapport à l'autre, d'environ 180 , sont mainte- nus contre le côté exterme des deux tronçons de tubes, ces él ments d'écartement étant articulés sur au moins l'un des dsux tronçons de tubes par l'intormédiaire d'une suspension à la Cardan relativement à l'axe médian du tronçon de tube. le dispositif conforme à l'invention, outre un montage plus facile et plus rapide et une meilleure possibi- lité d'entretien, avec les économies qui en résultent tir le plan financier, comporte également toute une série d'autres avan- tages. Ainsi, du fait que le moyen d'ancrage est disposé en totalité à l'extérieur de la canalisation tubulaire, tout obstacle à l'écoulement dans l'intérieur de l'ensemble de canalise- tions tubulaires, se trouve évité. ll est également absolument exclu, au cas où le moyen d'ancrage licherait spontanément pen- dant le fonctionnement, que ce moyen d'ancrage soit entraîné par l'écoulement et endommage éventuellement les équipements branchés en ava. Enfin, dans de cas du disspositif conforme à l'invention, le risque de corrosion pour le moyen d'ancrage est considérablement réduit, si bien que l'entretien n'est pas seulement simplifié, mais peut également s'ef ectuer à des intervalles de temps plus importants. D'autres caractéristiques de l'in-rention permettent d'envisager un nouvel accroissement de l'efficacité fonctionnelle du dispositif conforme à cette invention, en meme temps qu'une construction sîmplfiée au maximum. En prévoyant que chaque suspension à la Cardan soit respectivement constituée d'un anneau en un métal léger, disposé concentriquement autour du tronçon de tube correspondant, on obtient en outre l'avantage que le dispositif de compensation conforme à l'invention, par suite de la déformation du ou des anneaux en métal léger, présente une certaine élasticité et soit ainsi en mesure d'absorber les chocs et les vibrations. Ceci est notamment avantageux dans le cas d'une application aux avions pour absorber les chocs survenant par exemple lors de l'atterrissage. L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure i est une vue partielle d'un ensemble de canalisations tubulaires comportant un dispositif de compensation conforme à l'invention, - la figure 2 montre en vue de dessus le dispositif selon la figure' 1, - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1. - la figure 4 montre à plus grande échelle un détail IV de la figure 3. Sur ces figures les parties constitutives identiques sont affectées des mêmes signes de référence. Dans le cas du dispositif représenté sur les figures 1 à 4, il s'agit d'une partie d'une installation de climatisation pour un avion. Comme on peut le voir sur les figures, cet ensemble de canalisations tubulaires de l'installation de climatisation n'est pas disposé dans un plan, mais s'étend dans l'espace. Pour la compensation des imprécisions de montage et des tolérances de fabrication de l'ensemble de canalisations, mais également pour la corpensation des contraintes thermiques et des déformations de carlingue intervant lors Se la mise en service de l'avion, un dispositif de compersation cor ! orme à l'invention est inséré entre deux tubes 1 et 2 de l'installation de climatisation. Comme le montre la représentation partielle sur les figures, ce dispositif de compensation 3 est cor.s9itué tout d'abord de deux tronçons de tubes ou tubulures 4 et 5, sur les exremités voisines l'une de l'autre desquelles, est enfilé, et fixé par deux brides 9 et 10, un soufflet à plis 8 renforcé par des anneaux de fil métallique 6 et 7, et constitué d'un matériau flexible, à savoir dans le cas présent, du caout- chouc.Comme moyen d'ancrage pour le soufflet 8, c'est-a-d.re pour la prise en charge des efforts longitudinaux intervenant sur le soufflet 8 du fait de la pression régnant à l'intérieur de l'ensemble de canalisations, il est prévu deux éléments d'écartement 11 et 12 réglables en longueur, pour lesquels il s'agit, dans le cas de exemple de réalisation de l'invention représenté ici, de tendeurs munis d'écrous de réglage. les tendeurs 11 et 12, décalés respectivement l'un par rapport à l'autre d'environ 1800, sont fixés par articulation sur les côtés externes des deux tronçons de tubes 4 et 5. Cette fixation est réalisée dans ce cas par l'intermé- diaire d'une suspension à la cardan relativement aux axes médians respectifs A, A' des deux tronçons de tubes 4 et 5, cette suspension à la cardan étant zssentiellement constituée par les deux anneaux 13 et 14.Ces anneaux, en titane dans le cas présent, sont montés sur les tronçons de tubes respectifs 4 ou 5 par l'ir- termédiaire d'axes 15 et 16 ou bien 17 et 18, de façon à pouvoir osciller, les axes d'oscillation B ou B' correspondants coupant respectivement les axes médians A ou A' des tronçons de tubes 4 et 5. Sur les anneaux 13 et 14 sont maintenus par l'intermédiaire d'axes 19 et 20 ou bien 21 et 22, les deux tendeurs 11 et 12. Cette fixation est réalisée de façon telle que les tendeurs 11 et 12 puissent, d'une part, pivoter autour d'un axe de pivotement C à C''' coîncidant avec les axes longitudinaux des axes respectifs 19 à 22. D'autre part, les extrémi- tés de formé annulaire des tendeurs 11 et 12, venant en prise autour des axes 19 et 22, comportent respectlvement une section transversale arrondie ainsi qu'un diamètre interne qui est à peine supérieur au diamètre externe des axes 19 à 22.Ainsi, les tendeurs 11 et 12 sont en outre dans certaines limites (déterminées par le jeu prévu entre les axes 19 à 22 et les tendeurs 11 et 12) susceptibles de pivoter autour d'axes quelcon- ques perpendiculaires aux axes respectifs de pivotement C à C',,. Comme on peut le voir en outre sur les figures, les tendeurs 11 et 12 sont bloqués par des ils métalliques de blocage 23 et 24 contre un déréglage non intentionnel ou spontané . On remarquera enfin que dans le cas de 1' exemple de réalisation de l'invention décrit ici, le dispositif de compensation 3 est soudé par l'un de ces tronçons de tubes (tron çon 5 à droite sur la figure) avec le tube 2 suivant pour constituer une unité de construction, tandis que l'autre tronçon de tube 4 est muni d'une collerette 25 qui au moyen d'un manchon 26 et d'un joint torique d'étanchéité 27, est assemblé avec le tube 1. Lors du montage de l'unité de construction constituée par le tube 2 et le dispositif de compensation 3, cette unité de construction est déformée par réglage des tendeurs 11 et 12 ainsi que par pivotement angulaire ou latéral des deux tronçons de tubes 4 et 5 l'un par rapport à l'autre, jusqu'à ce que les écarts et les défauts d'alignement éventuels soient compensés et que l'unité de construction s'insère dans l'ensemble de canalisations tubulaires déjà posé et puisse être reliée à cet ensemble. Ensuite les fils métalliques de blocage 23 et 24 sont mis en place sur les tendeurs. Les tendeurs demeurent librement accessibles de l'extérieur même après l'exécution du montage, si bien qu'ils peuvent à tout instant être contrôlés, entretenus et éventuellement réglés à nouveau. Si, pendant le service, par suite de l'échauf- fement, des contraintes ou des déformations interviennent, elles sont éliminées par une déformation du dispositif de compensation, dans lequel les deux tronçons de tubes 4 et 5 et donc également les deux tubes 1 et 2, modifient leurs positions relatives. Simultanément, une légère déformation des anneaux 13 et 14 qu'autorise une certaine souplesse, certes étroitement limitée, dans la direction axiale. Dans la mesure où elle n'est pas sou:itêe, cette souplesse peut être supprimée en utilisant des anreaux en un matériau de haute résisfiarce, tel que de l'acie~. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif pour la compensation spatiale d'écarts, de défauts d'aligrement et de déformations dans des ensembles de carlisations tubulaires, avec un soufflet flexible disposé entre deux tronçons de tubes, ainsi qu'avec un moyen d'ancrage pour prendre en charge les efforts longitudinaux, moyen d'ancrage relié par articulation aux deux tronçons de tubes et comportant au moins un élément d'écarterent modifiable en longueur, dispositif caractérisé en ce que le moyen d'ancrage est constitué de deux éléments d'écartement (11, 12) qui, en étant respectivement décalés l'un par rapport à l'autre d'environ 1800, sont maintenus contre le côté externe des deux tror çons de tubes (4, 5), ces éléments d'écartement (11, 12) étant articulés sur au moins l'un des deux tronçons de tubes (4, 5) par l'intermédiaire d'une suspension à la Cardan (13, 14) relativement à l'axe médian (A, A') du tronçon de tube (4, 5). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d' ecartement (11, 12) sont chacun respectivement maintenus sur les deux tronçons de tubes (4 5) par l'intermédiaire d'une suspension à la Cardan (13, 14). 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments d'écar- tenent (11, 12) revêtent la forme de tirants ré-ables en lcr.- gueur. 4.- Dispositif selon la revendicatior on caractérisé en ce que les éléments d'écartement (11, 12) sont cors- titués par des tendeurs munis d'un blocage (23, 24). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque suspension à la Cardan est respectivement constituée d'un anneau (13, 14) en un métal léger, disposé concentriquement autour du tronçon de tube (4, 5) correspondant.