Brevet FR2612264A1 — publié le 19880916

"Attache de sûreté, notamment pour la fixation rapide d'un panneau en matériaux composites" La présente invention est relative à une attache de sûreté, plus particulièrement adaptée à la fixation rapide de panneaux stratifiés en matériaux composites, notamment en fibres de carbone, de "kevlar", de verre ou autres ... sur un support recevant ce panneau et contre lequel il doit être fixé en un ou de préférence plusieurs points, répartis généralement selon sa périphérie. On sait que dans certaines industries, en particulier dans le domaine aéronautique, il est très fréquent d'utiliser des matériaux composites du genre de ceux énumérés ci-dessus, qui allient à une résistance aux chocs élevé un poids réduit, ce qui est particulièrement avantageux pour de nombreuses applications. Par ailleurs, sur les fuselages d'aéronefs, réalisées en tout ou en partie avec de tels matériaux composites, il est souvent nécessaire de prévoir des trappes d'accès à des organes ou appareillages internes qui doivent être fermées de manière étanche par des panneaux étroitement adaptés mais qui, pour entretien, réparation, ou autres interventions sur ces organes, doivent également pouvoir être rapidement retirés.Dans ce but, on utilise des attaches ou verrous qui présentent la particularité, une fois disposés en position de verrouillage, de ne pas faire saillie hors du panneau qui lui-même est appliqué contre un rebord interne du support de façon à affleurer juste au niveau de ce dernier, en assurant la continuité de celui-ci. Les panneaux et leurs supports peuvent naturellement être plans ou présenter une courbure déterminée. Dans les solutions actuellement connues, la fixation de tels panneaux sur leurs supports s'effectue au moyen d'attaches à vis, exigeant pour leur blocage un nombre donné de rotations complètes, nécessitant l'emploi d'un outil d'entrainement du-genre tournevis, automatique ou non, coopérant avec une empreinte adéquate prévue dans la tête de l'attache, ce qui n'est pas pratique et surtout ne permet pas une mise en place ou un retrait rapide des panneaux, surtout si ceux-ci sont de dimensions importantes et nécessitent un grand nombre d'attaches sur leur pourtour. Un autre problème rencontré dans les solutions classiques résulte par ailleurs de la nature des panneaux. Ceux-ci en effet, en raison de la nature composite des matériaux stratifiés qui les constituent sont particulièrement sensibles aux efforts de cisaillement transversaux, ce qui conduit, lorsque les attaches à vis traversent simplement des trous ou passages ménagés à travers ces panneaux, à une ovalisation rapide de ces trous, ce qui est gênant et peut notamment amener à rompre l'étanchéité nécessaire lorsque le panneau est mis en place. La présente invention a pour objet une attache de sécurité, notamment pour la fixation de panneaux en matériaux composites, qui apportent vis-à-vis des solutions classiques divers avantages, en permettant en .outre une reprise totale, par une structure rigide et indéformable, des efforts de cisaillement et qui par ailleurs assure une mise en place et un verrouillage rapides par une simple rotation à quart de tour, l'attache étant conçue de telle sorte qu'en position non verrouillée elle soit repoussée élastiquement pour faire saillie vis-à-vis de la surface du panneau tout en restant prisonnière de celui-ci de manière à être imperdable alors que, en position de verrouillage, cette attache s'efface totalement dans ladite surface pour ne pas faire saillie hors de celle-ci. A cet effet, l'attache considérée, comportant un axe de verrouillage rotatif muni d'une tête de manoeuvre, monté coaxialement dans une douille coulissante supportée par le panneau et traversant un alésage de même diamètre ménagé dans celui-ci, l'axe de verrouillage comportant à son extrêmité opposée à la tête une goupille transversale propre à coopérer avec une rainure de blocage inclinée prévue dans une embase portée par le support recevant le panneau, se caractérise en ce que l'alésage ménagé dans le panneau est délimité latéralement par une pièce cylindrique métallique et coaxiale, immobilisée vis-à-vis du panneau et traversée axialement par la douille coulissante, cette pièce cylindrique étant elle-même coaxiale et disposée dans le prolongement d'un manchon également métallique ouvert fixé sur le support de telle sorte que par appui du panneau sur le support, la douille coulissante puisse s'engager dans l'alésage, du panneau à travers la pièce cylindrique et le manchon du support placé en regard, en étant guidée axialement dans son mouvement consécutivement au verrouillage du corps sur embase. Avantageusement, la tête de manoeuvre de l'axe de verrouillage présente un profil latéral conique, propre à s'appliquer en butée contre une portée de même profil prévue en bout de la pièce cylindrique solidaire du panneau dans l'alésage recevant la douille coulissante, un ressort de rappel étant monté entre la face inférieur de la tête et le fond d'un chambrage cylindrique, ménagé dans la douille, coaxialement à l'axe de verrouillage. En outre et selon une caractéristique particulière de l'invention, la douille coulissante comporte à l'extrémité opposée au chambrage, un rebord circulaire débordant, de même diamètre que la douille et formant organe de retenue et de butée de celle-ci vis-à-v.s du panneau par appui les deux côtés parallèles constituant les extrêmités d'un ressort conformé en boucle, monté à plat dans un logement prévu dans le panneau coaxialement à l'alésage traversé par la douille, ces côtés du ressort étant libres de se déca trie transversalement dans le logement, en restant parallèles au plan du panneau. De préférence, le logement du ressort dans le panneau est fermé par un couvercle plat, recouvrant Te ressort et traversé par la douille coulissante. Selon une autre caractéristique également, la douille coulissante présente à son extrémité voisine du rebord formant organe de retenue et de butée, sous ce rebord, une surface conique raccordant le retard à la surface de la douille, de telle sorte que le déplacement axial de la douille par rapport au panneau dans son alésage provoque l'écartement progressif des branches du ressort. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'embase portée par le support présente dans l'axe du manchon une fente transversale où s'engage la goupille du corps de verrouillage, cette fente débouchant dans la rainure inclinée en autorisant la rotation du corps à l'intérieur de la douille de telle sorte que, en fin de course, la goupille retombe dans un cran de blocage prévu en creux et ménagé en bout de l'embase à son extrêmité opposée au panneau, perpendiculairement à la direction de la fente transversale. Avantageusement, la rotation de l'axe de verrouillage s'effectue sur un quart de tour. Dans le même mode de réalisation également, un ressort de rappel est monté coaxialement à la douille coulissante, entre l'embase et une portée d'appui ménagée sur une bride transversale du manchon, autorisant un léger déplacement axial de l'embase sous l'effet de la goupille de l'axe de verrouillage décrivant la rainure inclinée puis l'engagement de cette goupille dans le cran de blocage. Selon une autre caractéristique particulière de l'attache considérée, 1 'embase est de préférence montée à l'intérieur d'un capot fixe, solidarisé de la bride transversale du manchon au moyen de soudure par points ou autres moyens de fixation analogues. De préférence également, la pièce cylindrique métallique recevant la douille coulissante à la traversée du panneau comporte une extrémité conique, opposée à la surface du panneau venant en appui sur le support, cette extrémité étant évasée vers l'extérieur et appliquée contre une portée de même conicité ménagée dans le panneau, afin de faciliter l'engagement de la douille dans son alésage. D'autres caractéristiques d'une attache de sécurité établie conformément à l'invention apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure l est une vue schématique en perspective d'un panneau et d'un support recevant celui-ci, dont la fermeture doit être assurée au moyen d'un ensemble d'attaches établies conformément à l'invention. - Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupes axiales d'une attache selon l'invention, illustrant les différentes parties de celle-ci solidaires du panneau d'une part et du support d'autre part, respectivement en position écartée puis en position rapprochée, avant et après verrouillage de l'attache. - La Figure 4 est une vue de détail en coupe partielle de la pièce cylindrique portée par le panneau pour permettre la traversée de celui-ci par la douille coulissante de l'attache. - La Figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la Figure 2. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne schémati quement et à titre d'exemple une partie d'une carlingue 1 d'un aéronef ou analogue, comportant une trappe 2 à 1' in- térieur de laquelle aboutissent des accessoires respectivement 3 et 4. La trappe 2 est délimitée par un élément de support 5 contre lequel vient s'appliquer un panneau 6 en un matériau composite, par exemple en couches stratifiées de fibres de verre agglomérées par une résine polymérisable ou autre, ce panneau 6 venant s'appliquer étroitement contre le rebord 5 et étant fixé contre celuici par des attaches telles que 7, réparties convenablement selon la périphérie du panneau. Comme on le voit sur la Figure 1, la fixation du panneau 6 sur son support 5 est réalisée au moyen d'une pluralité de telles attaches 7, le panneau comme son support pouvant ne pas présenter nécessairement une forme plane mais un profil plus ou moins gauche selon la forme de la carlingue et l'endroit de celle-ci où se trouve disposée la trappe 2. Les Figures 2 et 3 illustrent plus particulièrement, à plus grande échelle, un mode de réalisation d'une attache de sécurité selon l'invention, du genre précisé ci-dessus. Comme on le voit sur ces Figures, l'attache 7 considérée comporte principalement un axe de verrouillage 8, de forme générale cylindrique, portant à son extrémité supérieure une goupille transversale 9. A son extrêmité opposée, l'axe 8 est muni d'une tête conique 10, comportant dans sa face opposée à la goupille 9, une rainure il d'actionnement, permettant par exemple à l'extrémité d'un tournevis ou d'un outil analogue, de commander la rotation rapide de l'axe 8 pour assurer le verrouillage de l'attache de la manière qui sera décrite plus loin. A l'opposé de la rainure il, la tête 10 comporte une face d'appui 12 pour un ressort hélicoïdal 13 monté autour de l'axe 8 et appliqué contre un fond e regard 14 prévu dans un chambrage 15, ménagé à l'extrémité correspondante d'une douille coulissante 16.Celle-ci est montée coaxialement vis-à-vis de l'axe 8, qui peut se déplacer dans la douille, axialement et en rotation, comme le montre la comparaison des Figures 2 et 3, avec compression du ressort 13 dans son chambrage 15. La douille coulissante 16 comporte par ailleurs, à son extrémité opposée au chambrage 15, un rebord transversal 17, traversé axialement par l'axe de verrouillage 8, ce rebord 17 contre lequel s'appuie la goupille 9 en position déverrouillée de l'attache (Figure 2) permettant de rendre celle-ci prisonnière du panneau 6. Le rebord 17 se raccorde à la douille coulissante 16 par une partie 19 de forme générale conique, en ménageant sous le rebord 17 une face d'appui 18, destinée à coopérer avec un organe de retenue monté à l'intérieur du panneau 6 afin d'empêcher la douille de s'échapper vers le bas et de se détacher du panneau dont elle reste ainsi prisonnière. Le panneau 6 se présente avantageusement sous la forme d'un ensemble stratifié de couches d'un matériau composite dont le détail de la réalisation est en fait sans incidence directe sur l'invention. Il convient seulement de considérer que la nature de ce matériau est tel qu'il est particulièrement sensible aux efforts de cisaillement transversaux et en particulier aux efforts dus aux mouvements exercés sur la douille coulissante 16 qui notamment pourrait, sans les précautions prévues par l'invention ovaliser rapidement le passage de celle-ci à travers ce panneau 6. Celui-ci comporte, dans sa face dirigée vers le support 5, une couche d'étanchéité 20, qui lors de l'application du panneau 6 contre le support 5 réalise une liaison étanche entre ces deux éléments. Le panneau 6 comporte par ailleurs un logement ouvert 21 ménagé coaxialement à l'axe de verrou 8 dans la face de ce panneau dirigée vers le support. A l'intérieur de ce logement 2 est monté dans un alésage 22 préalable- ment réalisé à travers le panneau 6, une pièce métallique de guidage 23, de forme cylindrique et dans laquelle coulisse la douille 16. La pièce 23 présente vers la face arrière du panneau 6, c ' est-à-dire de l'autre côté par rapport au support 5, une partie évasée 24, appliquée contre une portée de même profil de l'alésage 22. A l'opposé, la pièce cylindrique 23 comporte deux pattes latérales 25 et 26 (voir Figure 5), qui s'étendent à l'intérieur du logement 21, où est par ailleurs monté un ressort 27 conformé en boucle ouverte.Les extrémités de ce ressort comportent deux branches parallèles 28 et 29, venant au contact des côtés latéraux de ces pattes 25 et 26. Enfin, le logement 21 est recouvert par un couvercle 30, présentant un rebord latéral 31 qui vient ainsi maintenir le ressort 27 à l'intérieur du logement, comme le montre plus particulièrement les Figures 2 et 3. Comme on le voit sur la Figure 4, la pièce cylindrique 23 est préalablement au montage de l'attache 7, engagée dans le logement 21 prévu à travers le panneau 6, en présentant initialement une partie cylindrique 24a située dans le prolongement, cette partie 24a subissant ultérieurement un évasement au moyen d'un outil de forme appropriée, de manière à venir s' appliquer contre la portée inclinée de l'alésage 22. Ces dispositions permettent ainsi le passage de l'attache à la traversée du panneau 6, la douille coulissante 16 étant en permanence guidée par la pièce métallique 23 qui reprend directement les efforts de cisaillement éventuels exercés par l'attache, lors des manipulations du panneau et des manoeuvres de verrouillage ou déverrouillage de celui-ci. Le support 5 disposé en regard du panneau 6 et contre lequel ce dernier s'applique, comporte pour sa part un manchon cylindrique 33, pourvu d'un alésage axial de même diamètre que celui ménagé dans la pièce 23 du panneau. Ce manchon 33 comporte une bride 34, immobilisée contre le support au moyen de rivets ou analogues 35, permettant également d'immobiliser en place derrière le support un capot de protection 36. A l'intérieur du capot 36 est montée une embase 37, évidée intérieurement pour présenter une face d'appui plane 38, perpendiculaire à l'axe des passages ainsi prévus en regard dans le panneau 6 et le support 5, cette face d'appui 38 servant de butée à un ressort en spirale 39, appliqué à son extrêmité opposée contre la bride 34. L'embase 37 comporte par ailleurs une fente transversale 40 permettant l'engagement à travers celle-ci de la goupille 9 prévue en bout de l'axe 8 de verrouillage, cette fente 40 se terminant par une rainure hélicoldale 41 débouchant dans un cran latéral de blocage formé de deux encoches en creux 42, disposées de part et d'autre dans l'embase 37. En fin de course, ce cran reçoit ainsi et immobilise en position la goupille 9, l'attache 7 étant alors en position où elle verrouille le panneau 6 sur le support 5 comme illustré sur la Figure 3. Le fonctionnement de l'attache de sécurité décrite ci-dessus se déduit aisément de ce qui précède. Initialement, on monte sur le panneau 6 chacune des attaches 7 nécessaires, après avoir engagé par 1 'exté- rieur du panneau l'ensemble monté des douilles coulissantes 16 plus dans l'axe de chacune de celles-ci, les axes de verrouillage 8, la goupille 9 arrêtée par le rebord 17, en appui de sa portée inférieure 18 sur les branches latérales 28 et 29 du ressort 27, rendant chaque attache prisonnière du panneau. Ainsi équipé, celui-ci ne peut alors être approché du support 5 de manière à engager l'extrêmité de chacun des axes de verrouillage 8 dans l'alésage correspondant du manchon 33 en regard, grâce à un effort axial exercé sur la tête 10 qui comprime le ressort 13.La goupille 9 s'engage dans l'axe de la fente transversale 40 jusqu'au moment où elle pénètre dans la rainure inclinée 41 qui lui fait subir un mouvement de rotation sur un quart de tour. A la fin de ce mouvement, la goupille 9 s'engage dans le cran de blocage 42, le ressort 39 permettant E 4 cours de ce mouvement d'assurer les légers déplacements nécessaires de l'embase 37 pour autoriser la goupille à franchir la partie supérieure de la rainure 41 avant qu'elle ne retombe dans le cran 42. En position verrouillée comme on le voit sur la Figure 3, la tête conique 10 de l'axe 8 est totalement effacée dans l'épaisseur du panneau 6, contre la partie évasée 24 de la pièce cylindrique 23. On réalise ainsi une attache de sécurité à verrouillage rapide, particulièrement simple et qui présente les avantages déjà mentionnés. L'attache reste prisonnière en permanence du panneau une fois montée sur celui-ci mais s éjecte partiellement hors de ce dernier en facilitant sa préhension et sa mise en place, notamment en regard des embases de réception montées dans le support. Une fois verrouillées, les attaches ne dépassent plus du plan du panneau. La conception du montage permet de protéger efficacement le matériau composite du panneau et du support, aucune partie mobile de l'attache n'étant en contact avec ce matériau. Tous les efforts de cisaillement sont repris par des pièces métalliques serties ou fixées sur le panneau et le support. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas au seul exemple plus spécialement décrit et représenté ci-dessus ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes où se conservent les avantages essentiels du dispositif selon l'invention, à savoir où l'axe de verrouillage est imperdable, le montage de celuici étant en outre tel qu'il maintienne cet axe en position reculée par rapport à la face interne du panneau mobile, en facilitant ainsi sa mise en place et son démontage, notamment lorsque ce panneau présente un profil courbe ou gauche. REVENDICATIONS 1 - Attache de sûreté, notamment pour la fixation rapide d'un panneau en matériaux composites, comportant un axe de verrouillage rotatif (8) muni d'une tête de manoeuvre (10), monté coaxialement dans une douille coulissante (16) supportée par le panneau (6) et traversant un alésage de même diamètre ménagé dans celuici, l'axe de verrouillage (8) comportant à son extrémité opposée à la tête une goupille transversale (9) propre à coopérer avec une rainure de blocage hélicoidale (41) prévue dans une embase (37) portée par le support (5) recevant le panneau, caractérisé en ce que l'alésage ménagé dans le panneau (6) est délimité latéralement par une pièce cylindrique (23) métallique et coaxiale, immobilisée vis-à-vis du panneau et traversée axialement par la douille coulissante (16), cette pièce cylindrique étant elle-même coaxiale et disposée dans le prolongement d'un manchon également métallique ouvert (33) fixé sur le support (5) de telle sorte que par appui du panneau sur le support, la douille coulissante puisse s'engager dans l'alésage du panneau à travers la pièce cylindrique et le manchon du support placé en regard, en étant guidée axialement dans son mouvement consécutivement au verrouillage du corps sur l'embase. 2 - Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de manoeuvre de l'axe de verrouillage (8) présente un profil latéral conique, propre à s'appliquer en butée contre une portée (24) de même profil prévue en bout de la pièce cylindrique (23) solidaire du panneau dans l'alésage recevant la douille coulissante, un ressort de rappel (13) étant monté entre la face inférieure de la tête et le fond (14) d'un chambrage cylindrique (15), ménagé dans la douille, coaxialement à l'axe de verrouillage. 3 - Attache selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la douille coulissante (16) comporte à l'extrémité opposée du chambrage, un rebord circulaire (17) débordant, de même diamètre que la douille et formant organe de retenue et de butée de celle-ci visà-vis du panneau par appui sur les deux côtés parallèles (28-29) constituant les extrêmités d'un ressort conformé en boucle (27), monté à plat dans un logement (21) prévu dans le panneau coaxialement à l'alésage traversé par la douille, ces côtés du ressort étant libres de se débattre dans le logement, en restant parallèles au plan du panneau. 4 - Attache selon la revendication 3, caractérisée en ce que le logement (21) du ressort (27) dans le panneau est fermé par un couvercle plat (30), soudé par points sur des pattes (25) et (26), recouvrant le ressort et traversé par la douille coulissante (16). 5 - Attache selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la douille coulissante (16) présente à son extrêmité voisine du rebord (17) formant organe de retenue et de butée, sous ce rebord, une surface conique (19) raccordant le rebord à la surface de la douille, de telle sorte que le déplacement axial de la douille par rapport au panneau dans son alésage provoque l'écartement progressif des branches du ressort (27). 6 - Attache selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'embase 37 portée par le support présente dans l'axe du manchon (33) une fente transversale (40) où s'engage la goupille (9) de l'axe de verrouillage (8), cette fente débouchant dans la rainure hélicoidale (41) en autorisant la rotation du corps à l'intérieur de la douille de telle sorte que, en fin de course, la goupille retombe dans un cran de blocage (42) prévu en creux et ménagé en bout de l'embase à son extrêmité opposée au panneau, perpendiculairement à la direction de la fente transversale. 7 - Attache selon la revendication 6, caractérisée en ce que la rotation de l'axe de verrouillage (8) est réalisée sur un quart de tour. 8 - Attache selon la revendication 6 ou 7, caractériséè en ce qu'un ressort de rappel (39) est monté coaxialement à la douille coulissante (16) entre l'embase (37) et une portée d'appui (38) ménagée sur une bride transversale (34) du manchon, autorisant un léger déplacement axial de l'embase sous l'effet de la goupille (9) de l'axe de verrouillage (8) décrivant la rainure hélicoidale (41) puis l'engagement de cette goupille dans le cran de blocage (42). 9 - Attache selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que l'embase (37) est montée à l'intérieur d'un capot fixe (36), solidarisé de la bride transversale du manchon au moyen de soudure par point. 10 - Attache selon l'une quelconque des revendications 1- à 9, caractérisée en ce que la pièce cylindrique métallique (23) recevant la douille coulissante à la traversée du panneau comporte une extrêmité conique (24) opposée à la surface du panneau venant en appui sur le support, cette extrémité étant évasée vers l'extérieur et appliquée contre une portée de même conicité ménagée dans le panneau, afin de faciliter l'engagement de la douille dans son alésage.