Brevet FR2673972A1 — publié le 19920918

L'invention concerne l'obturation étanche d'une ouverture ménagée dans une paroi, par une porte articulée (capot, panneau de visite) devant s'ouvrir d'un côté de l'ouverture tout en étant montée pivotante autour d'un axe d'articulation situé de l'autre côté, à une distance non négligeable de cette paroi. Elle s'applique notamment, mais non exclusive- ment, à des portes d'accès pour nacelles de réacteurs d'avion.10 Il est aisé d'obturer une ouverture de façon étanche à l'aide d'un battant de porte lorsqu'il est possible de placer l'axe d'articulation de ce battant à proximité immédiate de la paroi dans laquelle l'ouverture est ménagée. Par contre, le même résultat est difficile à atteindre lorsque, pour des raisons diverses, un galbe important de la porte par exemple, l'axe d'articulation doit être situé à une distance transversale non négligeable vis à vis de l'ouverture à combler Par distance non négligeable on entend ici une distance valant plusieurs fois l'épaisseur de la porte. De simples considérations géométriques montrent que, pour permettre un basculement de la porte du côté de l'ouverture qui est à l'opposé du côté o se trouve l'axe25 d'articulation, le battant de la porte s'arrête, en configuration fermée, à distance du bord de l'ouverture qui, parallèle à l'axe d'articulation, en est le plus proche Il subsiste de ce fait un espace entre les bords en regard du battant et de l'ouverture Cet espace est, notamment, d'autant plus important que l'angle d'ouverture de la porte et la distance entre l'axe d'articulation et l'ouverture sont grands Lorsque l'on cherche à pouvoir obturer cette ouverture de façon étanche, il est nécessaire de mettre en place un panneau mobile supplémentaire, adapté soit à obturer ledit espace entre le battant et le bord de l'ouverture, soit à dégager ledit espace pour permettre la manoeuvre d'ouverture du battant. Le problème est alors de contrôler le mouvement de ce panneau, en synchronisme avec celui du battant. L'invention a pour objet de résoudre ce problème. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif pour l'obturation étanche d'une ouverture ménagée dans une paroi, plane ou non, à l'aide d'un battant adapté à basculer d'un côté de l'ouverture tout en étant monté pivotant autour d'un axe d'articulation situé du côté opposé de l'ouverture, et à l'aide d'un panneau mobile complémentaire dont le mouvement est synchronisé avec celui du battant, ce dispositif étant précis, simple et fiable (faible nombre de pièces mobiles distinctes), facile à mettre en place (pas de réglages fastidieux), d'encombre- ment modéré, adapté à maintenir une bonne étanchéité malgré l'existence d'éventuelles vibrations et/ou de différences de pression de part et d'autre du battant et du panneau, qui ait une bonne stabilité géométrique au cours du temps (faibles risques de déréglages), tout en restant d'un coût modéré. L'invention propose ainsi un dispositif pour l'obturation étanche d'une ouverture ménagée dans une paroi comportant: un battant adapté à obturer partiellement l'ouverture et destiné à s'ouvrir d'un côté de l'ouverture en étant monté pivotant autour d'un axe d'articulation sensiblement fixe situé de l'autre côté de l'ouverture à une distance substantielle de celle-ci, au moins approxima- tivement en regard, transversalement à la paroi, d'un bord de l'ouverture, étant adapté à obturer l'ouverture en dehors d'un espace s'étendant, parallèlement à l'axe d'articulation, entre ledit bord de l'ouverture et un bord interne du battant qui est parallèle à cet axe, un panneau mobile adapté à obturer cet espace, articulé sur le battant autour d'un second axe d'articulation longeant le bord interne de ce battant, au moins une bielle articulée d'une part autour d'un troisième axe d'articulation sensiblement fixe situé du même côté de l'ouverture que le premier axe d'articulation, d'autre part autour d'un quatrième axe d'articulation lié au panneau mobile Selon une première disposition préférée, le plan passant par ces troisième et quatrième axes coupe le plan des premier et second axes entre ces premier et second axes. Les avantages apportés par l'invention sont notamment: la simplicité de la cinématique, la simplicité de l'opération de montage, la tenue à la différence de pression de part et d'autre de l'ouverture (notamment en cas de surpression du côté de l'axe d'articulation du battant), un bon comportement en ambiance vibratoire, un encombrement d'ensemble modéré qui n'est guère augmenté par la présence du panneau. D'autres dispositions sont possibles, notamment celles o le plan des premier et second axes coupe le plan des troisième et quatrième axes du côté de l'ouverture vers lequel pivote le battant, auquel cas le panneau se range au moins en partie dudit côté. Selon des caractéristiques préférées (non nécessaires) de l'invention, éventuellement combinées: le plan des premier et second axes d'articulation fait un angle inférieur à 900 avec le plan des deuxième et quatrième axes; ce cas est fréquent en pratique, le premier axe d'articulation est porté par un bras maintenu à une distance fixe par rapport à la paroi, ledit bras est fixe par rapport à ladite paroi, le troisième axe d'articulation est également porté par ledit bras, le plan des premier et troisième axes d'articulation peut être sensiblement parallèle au panneau, le battant est monté pivotant autour du premier axe d'articulation par un bras de liaison définissant avec ladite bielle un plan transversal à ce premier axe d'articulation, la bielle a une longueur fixe, la bielle a une longueur variable à partir d'une longueur de référence comportant un cylindre, une tige et, dans ce cylindre, un disque solidaire de la tige et soumis à l'action élastique d'au moins un ressort de compression, ledit disque est soumis aux actions opposées de deux ressorts de compression logés dans ce cylindre. Les bielles ou bras de liaison précités peuvent être droits ou coudés de manière à éviter de venir en butée contre d'autres éléments mécaniques. L'invention propose également une nacelle de réacteur d'avion dont la (ou les) ouverture(s) d'accès sont munie(s) d'un tel dispositif d'accès. De manière préférée, la paroi de cette nacelle comporte deux ouvertures disposées symétriquement de part et d'autre d'une portion de bâti solidaire de la paroi, chaque ouverture étant munie d'un dispositif d'obturation dont les premier et troisième axes respectifs d'articula- tion sont portés par les extrémités d'un élément adapté à coulisser au travers de ladite portion de bâti. Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un premier dispositif selon l'invention, en configuration fermée, la figure 2 en est une autre vue en coupe, en configuration ouverte, la figure 3 est une vue en coupe d'un second dispositif selon l'invention, en configuration fermée, la figure 4 en est une autre vue en coupe, en configuration ouverte, la figure 5 est une vue du détail V de la figure 3, la figure 6 est une vue analogue à la figure , montrant une variante de réalisation des moyens d'étanchéité entre le panneau et le bord de l'ouverture à obturer, et la figure 7 est une épure d'encombrement montrant le volume balayé par la porte (battant + panneau) lors de son ouverture.20 Les figures 1 et 2 représentent un premier dispositif d'obturation, noté 1 dans son ensemble, adapté à obturer de façon étanche une ouverture dont seul un bord 2, transversal au plan des figures 1 et 2, est représenté. Cette ouverture est ménagée dans une paroi globalement transversale (ici approximativement hori- zontale) au plan des figures, qui est repéré 3. A la figure 1, cette ouverture est obturée par une porte articulée 4, formée d'un battant 5 et d'un panneau mobile 6. Dans l'exemple considéré, la paroi 3 est l'enceinte d'une nacelle de réacteur d'avion dont la porte est une porte d'accès Cette paroi est courbe avec une concavité tournée vers le bas, c'est-à-dire vers l'inté- rieur de la nacelle. La paroi 3 est solidaire d'un bâti 7, par exemple constitué par un mât par lequel la nacelle est fixée sous un avion Ce bâti s'étend globalement à angle approximativement droit à partir de la paroi au voisinage du bord de l'ouverture près duquel est articulée la porte. En pratique, la nacelle comporte deux portes d'accès disposées de part et d'autre d'un plan vertical passant par le bâti La nacelle comporte ainsi de préf é- rence deux dispositifs d'obturation symétriques de ce plan vertical dont seul celui de gauche est représenté aux figures 1 et 2 Celui de droite s'en déduit par symétrie par rapport à un plan verticlal dont la trace, coupant le bâti 7, longerait le bord droit de ces figures. De ce bâti 7 est solidaire un bras 8 s'étendant à distance de la paroi 3, ici sensiblement perpendiculaire- ment au bâti 7 En fait, plusieurs bras sont répartis le long du bord 2 transversalement au plan des figures 1 et 2. En variante non représentée, chaque bras 8 fait partie d'une pièce qui se prolonge vers la droite au travers du bâti 7 (donc avec possibilité de débattement au travers de ce bâti) pour former de l'autre côté un bras symétrique jouant un rôle symétrique dans le dispositif de droite. Le battant 5 est monté pivotant autour d'un premier axe d'articulation, noté 01, qui se trouve, transversalement à la paroi 3, au moins approximativement en regard du bord 2, à une distance substantielle de celui- ci. Ce battant comporte, à distance du bord 2, un bord interne 18 sensiblement parallèle à l'axe 01, ainsi qu'un bord externe (non représenté) situé à l'extrémité gauche dudit battant. Le panneau mobile 6 est articulé sur le battant autour d'un second axe d'articulation 02 qui longe le bord 18, du même côté de la porte que l'axe 01 L'articulation autour de cet axe 02 est par exemple formée par des charnières. La distance du rebord 18, donc de l'axe 02, au bâti 7, est de préférence sensiblement supérieure à la distance de l'axe 01 du même bâti 7, c'est-à-dire que le plan des axes 01 et 02 forme ici un angle aigu avec le plan5 moyen du panneau. Le panneau 6 est adapté à obturer tout l'espace laissé dégagé par le battant 5 entre les bords 18 et 2, en configuration d'obturation de ce battant. Une bielle 9 (en pratique il peut y en avoir une pluralité décalées transversalement au plan des figures) est articulée, d'une part à un axe d'articulation 03 sensiblement fixe, ici porté par le bras 8, d'autre part à un quatrième axe d'articulation 04 porté par le panneau mobile. Les axes 01, 02, 03 et 04 sont sensiblement parallèles entre eux. Le plan passant par les axes 03 et 04 inter- cepte de préférence le plan des axes 01 et 02 entre ces derniers, grâce à quoi, lors de la manoeuvre d'ouverture, le panneau pivote, de façon synchronisée avec le battant, avec un débattement angulaire supérieur à celui de ce dernier, vers l'axe 01, c'est-à-dire vers l'intérieur de la nacelle jusqu'à venir longer le bâti 7. Dans l'exemple représenté, o le bras de liaison 10 du panneau à l'axe d'articulation 1 est dans le même plan que la bielle 9, ce bras de liaison est coudé, de manière à contourner l'extrémité du bras 8 dans laquelle est placée l'axe 03 Cela favorise une bonne précision des mouvements. Il va de soi que le bras de liaison 10 peut avoir une forme plus rectiligne lorsqu'il est situé dans un plan ne contenant pas la bielle, en avant ou en arrière du plan des figures 1 et 2 Il y a par exemple dans ce cas une alternance de bras et de bielles le long des axes 01 à 04. Dans l'exemple représenté, la bielle 9 coupe le plan des axes 01 et 02 et le plan des axes 01 et 03 (ces axes sont ici portés par le bras 8) est approximativement parallèle au panneau 6. En variante non représentée, le bras 8 peut présenter un décrochement vers le panneau 6, au sommet duquel serait situé l'axe 03: la longueur de la bielle pourrait alors être plus courte, ce qui renforcerait l'amplitude de pivotement du panneau pour un débattement donné du battant. L'axe 04 est ici situé sous le panneau à la même distance que l'axe 02. Ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus, l'angle a entre le plan des axes 01 et 02 et le plan des axes 02 et 04 est, dans la configuration choisie, de préférence aigu, sans toutefois que cela soit nécessaire. Dans la configuration choisie, l'angle B que fait le plan des axes 02 et 04 avec le plan des axes 03 et 04 est de préférence au plus égal à 90 , ici voisin de 90 . Plus cet angle est petit et plus la distance entre les axes 01 et 03 est grande, plus le pivotement vers l'intérieur du panneau est rapide Cet angle est en pratique choisi en fonction des distances entre les axes 01 et 02, d'une part, et entre les axes 03 et 04 d'autre part. Dans l'exemple des figures 1 et 2, la bielle 9 est rectiligne et de longueur fixe. Les figures 3 et 4 (o les éléments similaires à ceux des figures 1 et 2 sont repérés par des chiffres affectés d'un indice "prime") décrivent une forme de réalisation adaptée à des applications plus exigeantes o la bielle 9 ' est élastique et comporte, par exemple, un ou deux ressorts ayant les fonctions suivantes: le ressort 11 permet l'allongement de la bielle 9 ', ce qui donne les deux avantages suivants: un possible rappro- chement entre les axes d'articulation 02 ' panneau/battant et 04 ' bielle/panneau qui amène une réduction du volume de débattement du panneau 6 ' et un effort dirigé vers l'intérieur, uniquement durant la phase d'ouverture, venant stabiliser le panneau contre une butée (repérée 13 ') sur la porte, le ressort 12 fournit un effort vers l'extérieur venant plaquer le panneau 6 ' contre le bord 2 '. Plus précisément, cette bielle est ici formée d'un piston avec un cylindre articulé autour de l'axe 03 ' et une tige articulée autour de l'axe 04 ' Dans ce cylindre est ménagé un logement dans lequel peut coulisser un disque solidaire de la tige et soumis aux actions opposées des ressorts 11 et 12. Ces fonctions sont indépendantes, facultatives et peuvent être employées séparément en fonction des besoins un seul de ces ressorts peut donc être utilisé selon les besoins. Aux extrémités 6 'A et 6 'B du panneau sont avantageusement installés des joints d'étanchéité (de même que sur tout le pourtour de la porte). Deux techniques principales sont représentées aux figures 5 et 6 à propos de l'extrémité 6 'A: utilisation d'une butée mécanique contre le bord 2 ' et d'un joint d'étanchéité séparé 15 ' (figure 5) a) en position "fermé", le panneau 6 ' par son bord présentant un décrochement (ou toute pièce solidaire de ce panneau) vient en butée contre la partie fixe assurant ainsi l'alignement panneau/partie fixe; grâce à l'effet du ressort 12 cet alignement est garanti malgré les tolérances de position ou les mouvements relatifs entre le panneau et la partie fixe; b) l'étanchéité est réalisée par un joint d'étanchéité souple 15 ' sans rôle mécanique; utilisation d'un joint 15 " (métallique par exemple) d'une raideur suffisante pour accepter l'effort du ressort élastique d'extension de la bielle élastique tout en réalisant l'étanchéité (voir la figure 6 o les éléments similaires à ceux de la figure 5 comportent un indice "seconde"). Il ressort de la figure 7 que le volume balayé par le panneau est entièrement compris entre le bras 8 et le plan de l'ouverture. En résumé l'invention a les avantages suivants: dans tous les cas * principe simple nécessitant peu de pièces pour sa réalisation, l'articulation du panneau s'effectue sur un ensemble classique de charnières ou de chapes, ce qui offre les avantages de mettre en oeuvre un principe simple et connu, stable, peu sensible aux vibrations, le panneau s'ouvrant vers l'intérieur de la porte offre les avantages de ne pas nécessiter d'encombrement sup- plémentaire à celui de la porte en position ouverte; si une surpression existe entre l'intérieur et l'extérieur du panneau elle favorise la fermeture du panneau et l'effi- cacité des joints d'étanchéité; dans le cas o la bielle est élastique après avoir effectué sur un bâti régleur les réglages de positionnement et l'étalonnage de l'effort délivré par la bielle à ressort, aucun autre réglage n'est plus nécessaire au montage de l'ensemble (battant, panneau, bielles) sur la partie fixe, les effets des tolérances et des mouvements relatifs entre la porte et la paroi o le bâti altère peu le fonctionnement et sont compensés par l'élasticité de la bielle 9 '. Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention Ainsi notamment l'invention peut s'appliquer à d'autres types de portes d'accès, tels que portes de réduits, par exemple sur bateaux ou avions, qui doivent ne pas présenter de 1 1 protubérances par rapport à la paroi dans laquelle est ménagée l'ouverture à obturer. D'autres configurations sont ainsi possibles pour les axes 01 à 04, notamment avec un angle B supérieur à 90 et un angle a quelconque, auquel cas le panneau 6 peut se ranger en partie à l'extérieur: à titre d'exemple parmi d'autres, on peut citer le cas ou a + 8 = 1800 (plans 01-02 et 03-04 parallèles) auquel cas, avec des biellettes 9 coudées, le panneau peut longer la paroi à l'extérieur de la nacelle. La manoeuvre d'ouverture peut être manuelle ou commandée par tout mécanisme automatique connu approprié. En pratique, les ouvertures à obturer sont le plus souvent de forme globalement rectangulaire avec d'éventuels coins arrondis, avec au moins un bord rec- tiligne adapté à constituer le bord de référence 2 ou 2 ' des figures 1 à 4. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour l'obturation étanche d'une ouverture ménagée dans une paroi comportant: un battant ( 5, 5 ') adapté à obturer partiel- lement l'ouverture et destiné à s'ouvrir d'un côté de l'ouverture en étant monté pivotant autour d'un axe d'articulation sensiblement fixe ( 01, 01 ') situé de l'autre côté de l'ouverture à une distance substantielle de celle- ci, au moins approximativement en regard, transversalement à la paroi, d'un bord de l'ouverture, ce battant étant adapté à obturer l'ouverture en dehors d'un espace s'étendant, parallèlement à l'axe d'articulation, entre ledit bord de l'ouverture et un bord interne ( 18, 18 ') du battant qui est sensiblement parallèle à cet axe, un panneau mobile adapté à obturer cet espace articulé sur le battant autour d'un second axe d'articu- lation longeant le bord interne ( 18, 18 ') de ce battant, au moins une bielle articulée d'une part autour d'un troisième axe d'articulation ( 03, 03 ') sensiblement fixe situé du même côté de l'ouverture que le premier axe d'articulation, d'autre part autour d'un quatrième axe d'articulation ( 04, 04 ') lié au panneau mobile. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan passant par ces troisième et quatrième axes coupant le plan des premier et second axes entre ces premier et second axes. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le plan des premier et second axes d'articulation ( 01, 02; 0 '1, 0 '2) fait un angle inférieur à 90 avec le plan des second et quatrième axes ( 02, 04; 02 ', 04 '). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier axe d'articulation ( 01, 0 '1) est porté par un bras ( 8, 8 ') maintenu à une distance sensiblement fixe par rapport à la paroi ( 3, 3 '). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit bras ( 8, 8 ') est fixe par rapport à ladite paroi. 6 Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le troisième axe d'articulation ( 03, 0 '3) est également porté par ledit bras.10 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plan des premier et troisième axes d'articulation ( 03, 0 '3) est sensiblement parallèle au battant. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le battant ( 5, 5 ') est monté pivotant autour du premier axe d'ar- ticulation par un bras de liaison définissant avec ladite bielle un plan transversal à ce premier axe d'articulation. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la bielle ( 8) a une longueur fixe. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la bielle ( 8 ') a une longueur variable à partir d'une longueur de référence comportant par exemple un cylindre, une tige et, dans ce cylindre, un disque solidaire de la tige et soumis à l'action d'au moins un élément élastique, par exemple un ressort de compression ( 11, 12). 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit disque est soumis aux actions opposées de deux éléments élastiques de compression logés dans ce cylindre. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le plan des premier et troisième axes d'articulation est approximativement parallèle au plan des deuxième et quatrième axes d'articulation. 13 Nacelle de réacteur d'avion comportant une paroi dans laquelle est ménagée une ouverture, cette ouverture étant munie d'un dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 14 Nacelle selon la revendication 13, dont la paroi comporte deux ouvertures disposées symétriquement de part et d'autre d'une portion de bâti solidaire de la10 paroi, chaque ouverture étant munie d'un dispositif d'obturation dont les premier et troisième axes respectifs d'articulation sont portés par les extrémités d'un élément adapté à être coulissant dans une ouverture de ladite portion de bâti.