Brevet FR2639702A1 — publié le 19900601

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ETANCHE ET DEMONTABLE DE DEUX TUBES, NOTAMMENT POUR INSTALLATION DE TRANSFERT DE CARBU- RANT. DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif démontable destiné à raccorder de façon étanche deux tubes fixes et rigides constituant par exemple les tubes extérieurs d'un circuit à double enveloppe. Dans les aéronefs, le transfert du carburant depuis les réservoirs jusqu'aux réacteurs est assuré par des tubes rigides formés de différents tronçons raccordés entre eux de façon démontable, notamment pour permettre la maintenance. Les dispositifs de raccordement utilisés à cet effet doivent être conçus en tenant compte du fait que les tubes rigides ne peuvent généralement pas être déplacés l'un par rapport à l'autre. De plus, ces dispo- sitifs de raccordement doivent présenter un caractère isostatique, pour tenir compte des déformations du cir- cuit dues notamment aux efforts et aux variations de températures, et pour tenir compte des tolérances angu- laires et de position entre les tubes à raccorder. Par ailleurs, dans les zones chaudes, une fuite de carburant pourrait conduire à un risque d'inflammation inacceptable. Pour garantir une probabilité de fuite très faible, on utilise donc dans ces zones une double enve- loppe qui draine les fuites éventuelles des joints d'é- tanchéité de l'enveloppe intérieure. Pour des raisons économiques, les circuits de transfert de carburant utilisés dans les aéronefs sont autant que possible constitués d'éléments standards. Cependant, si cela peut être fait relativement facilement dans les zones à simple enveloppe, la difficulté de réa- lisation de liaisons démontables dans les zones à double enveloppe implique actuellement l'étude et la fabrication d'un nombre important de pièces complexes, spécifiques et coûteuses, généralement usinées et toutes différentes les unes des autres. De plus, cette Longue démarche doit être renouvelée à chaque programme et chaque fois qu'un paramètre change (diamètre des tubes, etc.), car l'utili- sation d'une liaison existante n'est pas possible. Ces pièces spéciales usinées qui sont actuelle- ment nécessaires à la réalisation des liaisons démonta- bles à double enveloppe sont coûteuses pour différentes raisons. En premier lieu, ces pièces sont complexes, précises et nécessitent un usinage de qualité imposé par l'étanchéité ou par leur soudure en extrémité d'un tube. De plus, ces pièces doivent être usinées dans des métaux durs tels que de l'acier inoxydable lorsqu'elles sont situées dans une zone chaude. Enfin, la complexité et la diversité des montages actuellement utilisés rendent ces pièces spéciales trop spécifiques et donc difficile- ment réutilisables pour d'autres installations. L'invention a précisément pour objet un dispo- sitif démontable conçu pour le raccordement étanche de deux tubes fixes, dont la conception particulière repose sur l'utilisation d'une pièce usinée unique qui peut assurer toutes les liaisons entre des tubes présentant un même diamètre. A cet effet, il est proposé conformément à l'invention un dispositif démontable pour le raccordement étanche de deux tubes fixes, caractérisé par le fait qu'il comprend un manchon de liaison, et des moyens de fixation étanche d'une première extrémité de ce manchon sur un premier des tubes, une deuxième extrémité du man- chon de liaison étant en contact étanche avec le deuxième tube, de telle sorte que Le manchon peut coulisser sur ce dernier après démontage des moyens de fixation étan- che. De préférence, la première extrémité du manchon comporte, sur sa surface extérieure, un joint d'étanchéi- té et un épaulement placé en retrait par rapport à ce joint, la deuxième extrémité du manchon présentant un diamètre intérieur réduit par rapport au diamètre inté- rieur du reste du manchon; les moyens de fixation étan- che comprenant un demi-raccord fixé à l'extrémité du premier tube, apte à recevoir de façon étanche la premiè- re extrémité du manchon de liaison, et comportant un filetage sur sa surface extérieure, et un écrou apte à être vissé sur le filetage du demiraccord pour maintenir la première extrémité du manchon de liaison dans ce der- nier, en prenant appui sur ledit épaulement; une bague étant fixée à l'extrémité du deuxième tube, cette bague portant un joint d'étanchéité sur sa surface extérieure et étant apte à être reçue de façon étanche dans la deu- xième extrémité du manchon de liaison. Dans un tel dispositif, seul le manchon de liaison est une pièce usinée, toutes les autres pièces étant des pièces standards dont le coût est par consé- quent très faible. De plus, un même manchon de liaison peut être utilisé pour assurer tous les raccordements entre des tubes de même diamètre. Le montage et le démontage du dispositif de raccordement sont assurés de façon très simple en dévis- sant l'écrou, puis en faisant coulisser le manchon de Z5 liaison sur le deuxième tube. Lorsque ce coulissement a été effectué, il est possible d'accéder à un dispositif de raccordement intérieur également démontable, dans le cas o la liaison concerne une zone à double enveloppe du circuit. Un mode de réalisation préféré de l'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limita- tif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure I est une vue en coupe longitudi- nale représentant un dispositif de raccordement démonta- ble conforme à l'invention; 2639?02 - La figure 2 est une vue comparable à La figu- re 1 iLLustrant, à plus petite échelle, le démontage du dispositif de raccordement selon l'invention permettant d'accéder à un dispositif de raccordement intérieur re- liant deux tubes intérieurs dans une zone à double paroi d'un circuit; et - la figure 3 représente à plus petite échelle le raccordement de deux tubes de même diamètre à l'aide de deux dispositifs de raccordement conformes à l'inven- tion et d'un tube de liaison de plus petit diamètre placé entre ces dispositifs. Sur la figure 1, les références 10 et 12 dési- gnent les extrémités, alignées approximativement selon un même axe, de deux tubes 10 et 12 fixes et rigides appartenant à un circuit d'alimentation en carburant des réacteurs d'un aéronef. Cependant, il peut exister entre les deux extrémités des tubes de légers défauts d'aligne- ment angulaire et/ou de position découlant du montage de ces tubes dans des parties différentes de l'aéronef. Les tubes 10 et 12 peuvent constituer soit l'enveloppe unique d'un circuit à simple paroi, soit l'enveloppe extérieure d'un circuit à double paroi qui comporte alors également des tubes intérieurs 14 et 16 comme on l'a représenté en traits mixtes sur la figure 1. Conformément à l'invention, les extrémités des tubes 10 et 12 sont reliées au moyen d'un dispositif de raccordement étanche et démontable désigné de façon géné- rale par la référence 18. Ce dispositif de raccordement 18 comprend prin- cipalement un manchon de liaison 20 qui se présente sous la forme d'une pièce tubulaire usinée dont le diamètre intérieur est approximativement égal à celui du tube 10 et supérieur à celui du tube 12. A son extrémité adjacente au tube 10, le man- chon de liaison 20 comporte sur sa surface extérieure une gorge annulaire 20a dans Laquelle est logé un joint d'étanchéité torique 22. Un épaulement 2Gb est également formé sur la surface extérieure du manchon 20, légèrement en retrait par rapport à la gorge 20c. A son extrémité opposée, adjacente au tube 12, le manchon de liaison 20 se termine par une partie 20c présentant un diamètre intérieur réduit par rapport au diamètre intérieur du reste du manchon 20. Ce diamètre intérieur réduit est cependant supérieur au diamètre extérieur du tube 12, de telle sorte que le manchon de liaison peut être placé autour de ce dernier, comme on le verra ultérieurement. En dehors du manchon de liaison 20, le disposi- tif de raccordement 18 ne comprend que des pièces stan- dards. L'une de ces pièces standards est un demi-rac- cord 28, qui est fixé de façon étanche à l'extrémité du tube 10, par exemple par soudure. Ce demi-raccord 28 présente un diamètre intérieur approximativement égal au diamètre extérieur de l'extrémité adjacente du manchon de liaison 20, sur laquelle est monté le joint 22. Cette extrémité du manchon 20 peut ainsi être introduite dans le demi-raccord 28 qui en assure le centrage, jusqu'à ce que le bord terminal de L'extrémité du manchon 20 vienne en appui sur un épaulement formé dans le demi- raccord 28, comme l'illustre la figure 1. Dans ces condi- tions, l'épaulement 20b formé à l'extrémité correspondan- te du manchon de liaison 20 est situé Légèrement à l'extérieur du demi-raccord 28. Dans sa partie la plus éloignée du tube 10, le demi-raccord 28 présente sur sa surface extérieure un filetage 28a sur lequel est vissé un écrou 30. Cet écrou 30 prend appui sur l'épaulement 20b du manchon de liaison 20 par l'intermédiaire d'une rondelle jonc d'ap- pui 32. L'extrémité correspondante du manchon de liaison peut ainsi être fixée de façon étanche à l'intérieur du demi-raccord 28 par la venue en appui du bord terminal de l'extrémité du manchon dans le fond du demiraccord 28. Dans ces conditions, un fil-frein 34 peut être placé entre le demi-raccord 28 et l'écrou 30 pour empêcher le desserrage de ce dernier. Le dispositif de raccordement étanche et démon- table selon l'invention comprend de plus une bague 36 qui est fixée de façon étanche à l'extrémité du tube 12, par exemple par soudure. Le diamètre extérieur de cette bague 36 est approximativement égal au diamètre intérieur de l'extrémité 20c du manchon de liaison 20, la longueur de ce dernier étant telle que la bague 36 se trouve si- tuée à l'intérieur de cette extrémité 20c lorsque l'extrémité opposée du manchon est fixée dans le demi-raccord 28 par l'écrou 30. Sur sa suface extérieure, la bague 36 présente une gorge annulaire 36a dans laquelle est logé un joint d'étanchéité torique 38 assurant l'étanchéité de la liaison entre le tube 12 et le manchon 20. Il est à noter que lorsque l'extrémité du man- chon de liaison 20 portant le joint d'étanchéité 22 est montée dans le demi-raccord 28 au moyen de l'écrou 30, un certain débattement angulaire et axial est possible entre le tube 12 et le manchon 20, pour tenir compte notamment des tolérances de montage et des dilatations différentielles, sans que l'étanchéité du raccord en soit affectée. De plus, et comme on Le verra plus en détail ultérieurement, lorsque l'extrémité du manchon de liaison portant le joint 22 est désolidarisée du tube 10 par dévissage de l'écrou 30, le manchon peut être translaté en totalité sur le tube 12. Lorsque les tubes 10 et 12 sont les tubes extérieurs d'un circuit à double paroi comportant également des tubes intérieurs 14 et 16 reliés entre eux par un dispositif de raccordement intérieur démontable 40, il est donc possible d'accéder sans diffi- culté à ce dernier système en faisant coulisser le man- chon de liaison 20 sur le tube 12. En effet, la longueur du manchon de liaison 20 est choisie dans ce cas afin de permettre un accès facile au dispositif de raccorde- ment intérieur 40. Par ailleurs, on a déjà indiqué qu'en dehors du manchon de liaison 20, tous les autres éléments du dispositif de raccordement 18 sont des éléments standards. Ainsi, et uniquement à titre d'exemple, le demiraccord 28 peut être un demi-raccord NSA 840018-250, l'écrou 30 un écrou ABS 0107-250, la rondelle d'appui 32 une rondelle NSA 840003-250, et la bague 36 une bague NSA 840017-200. Pour des tubes 10 et 12 de diamètre don- né, toutes les liaisons d'un même circuit peuvent être réalisées en utilisant une seule et unique pièce origi- nale constituée par le manchon 20, ce manchon pouvant être le même pour tous les circuits constitués de tubes de même diamètre. Comme on l'a déjà mentionné, l'application la plus intéressante du dispositif de raccordement selon l'invention concerne le raccordement des tubes extérieurs des zones à double paroi des circuits de carburant des aéronefs. L'intérêt particulier présenté par le disposi- tif de raccordement 18 de l'invention dans cette applica- tion est mis en lumière sur la figure 2. Sur cette figu- re, on voit en effet que lorsque l'écrou 30 a été dévissé du demi-raccord 28, iL est possible de faire coulisser sur le tube 12 le manchon de liaison 20 sur lequel sont placés l'écrou 30 et la rondelle de butée 32. Le disposi- tif de raccordement intérieur 40 reliant de façon étanche Les tubes intérieurs 14 et 16 est alors complètement dégagé. Dans ces conditions, Le démontage de ce disposi- tif 40 peut être réalisé aisément comme l'illustre la figure 2. Dans Le mode de réalisation particulier repré- senté sur cette dernière figure, le dispositif de raccor- dement 40 comprend deux bagues 42 et 44 fixées respecti- vement, par exemple par soudure, aux extrémités des tubes 14 et 16. Chacune de ces bagues comporte sur sa surface extérieure une gorge annulaire dans laquelle est reçu un joint d'étanchéité torique 46 et 48. Le dispositif 40 comporte de plus une couronne dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur des bagues 42 et 44, de telle sorte que l'étanchéité du raccordement entre les tubes 14 et 16 est assurée par les joints 46 et 48 lorsque la cou- ronne 50 entoure simultanément les bagues 42 et 44. A chacune de ses extrémités, la couronne 50 comporte un filetage extérieur sur lequel peut être vissé un écrou 52, 54, des rondelles d'appui 56, 58 étant placées entre chacun des écrous 52, 54 et la couronne 50. Un tel dispositif de raccordement est formé d'éléments standards qui peuvent par exemple être des éléments NSA 840017-150 pour les bagues 42 et 44, un élément ABS 0108-250 pour la couronne 50, des éléments ABS 0107150 pour les écrous 52 et 54 et des éléments NSA 840003-150 pour les rondelles d'appui 56 et 58. Lorsque l'accès au dispositif de raccordement intérieur 40 est permis par le coulissement du manchon de liaison 20, comme l'illustre la figure 2, l'un des écrous 54 peut être dévissé, de telle sorte qu'il est possible de faire coulisser l'ensemble formé par la cou- ronne 50 et par l'autre écrou 52 sur le tube 14 comme l'illustre la figure 2. Les deux enveloppes du circuit sont alors totalement déconnectées. De préférence, la rotation des écrous 52 et 54 est empêchée, Lorsque Le raccordement est réalisé, par un fil-frein (non représenté) analogue au fil 34 pour le dispositif de raccordement 18 (figure 1). D'une manière en elle-même connue, Les tubes 14 et- 16 peuvent être centrés à l'intérieur des tubes et 12 par des organes de centrage 60 illustrés sur les figures 1 et 2. Comme l'illustre la figure 3, étant donné que le diamètre des tubes extérieurs à raccorder peut être Le même et afin de permettre entre ces tubes un débat- tement latéral en supplément des débattements angulai- res et axiaux (débattement latéral permis grâce à la combinaison de deux débattements angulaires des bagues 36 à l'intérieur des manchons de liaison 20) il est pos- sible d'utiliser deux dispositifs de raccordement 18 mon- tés en sens inverse et associés à un tube de liaison 62. Sur cette figure, les tubes à raccorder, qui présentent une section identique, sont désignés par les références a et 10b. Le tube de liaison 62 présente alors un diamètre inférieur à celui des tubes 10a et 10b et chacune de ses extrémités porte une bague 36 sur laquelle peut coulisser de façon étanche l'extrémité d'un manchon de liaison 20. L'extrémité opposée de chacun des manchons de liaison 20 est fixée dans un demiraccord 28 soudé respectivement à l'extrémité du tube 10a et à l'extrémité du tube lob, par un écrou 30. Dans ce cas, un dispositif de raccordement intérieur 40 est placé à l'intérieur de chacun des manchons 20. REVENDICATIONS 1. Dispositif démontable pour le raccordement étanche de deux tubes fixes, caractérisé par le fait qu'il comprend un manchon de liaison (20), et des moyens de fixation étanche (28,30,32) d'une première extrémité de ce manchon sur un premier (10) des tubes, une deuxième extrémité (20c) du manchon de liaison étant en contact étanche avec le deuxième tube, (12), de telle sorte que le manchon peut coulisser sur ce dernier après démontage des moyens de fixation étanche. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première extrémité du manchon (20) comporte, sur sa surface extérieure, un joint d'étanchéité (22) et un épaulement (20b) placé en retrait par rapport à ce joint, la deuxième extrémité (20c) du manchon présentant un diamètre intérieur réduit par rapport au diamètre intérieur du reste du manchon; les moyens de fixation étanche comprenant un demi-raccord (28) fixé à l'extrémité du premier tube, apte à recevoir de façon étanche la première extrémité du manchon de liaison, et comportant un filetage sur sa surface exté- rieure, et un écrou (30) apte à être vissé sur le fileta- ge du demi-raccord pour maintenir la première extrémité du manchon de liaison dans ce dernier, en prenant appui sur ledit épaulement; une bague (36) étant fixée à l'ex- trémité du deuxième tube (12), cette bague portant un joint d'étanchéité (38) sur sa surface extérieure et étant apte à être reçue de façon étanche dans la deuxième extrémité du manchon de liaison. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus une rondelle d'appui (32) interposée entre l'écrou (30) et l'épaulement (20a). 4. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 et 3, caractérisé par le fait que le deuxième tube est un tube de liaison (62) portant une bague (36) à chacune de ses extrémités, ce tube de Liaison étant raccordé de façon étanche à deux premiers tubes de même diamètre par deux manchons de liaison (20) montés en sens opposé. 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que les premier et deuxième tubes (10,12) sont des tubes exté- rieurs entourant des premier et deuxième tubes intérieurs (14, 16) reliés par un dispositif de raccordement inté- rieur démontable (40) accessible lorsque le manchon de liaison (20) est escamoté sur le deuxième tube extérieur (12), après démontage des moyens de fixation étanche.