Brevet FR2693243A1 — publié le 19940107

PROCEDE ET DISPOSITIF DE BLOCAGE D'UN GOUJON DANS UNE PIECE RECEPTRICE DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne la fixation de pièces ou d'ensembles sur une pièce ou un support récepteur au moyen de goujons, de préférence démontables, vissés chacun dans un trou taraudé ménagé dans le support. Une application particulière est envisagée sur les turbomachines aéronautiques qui sont génératrices d'excitation vibratoire intense. ART ANTERIEUR ET PROBLEME POSE Les turbomachines aéronautiques, telles que les turbopropulseurs, engendrent des vibrations mécaniques très importantes, tant en nombre qu'en niveau d'intensité. C'est le cas des rotors de turboréacteurs où des fréquences d'excitation proportionnelles au nombre d'aubes équipant les étages de compresseurs ou de turbines apparaissent. Ce peut être aussi le cas des fréquences de combustion au niveau de la chambre de combustion. De ce fait, les équipements fixés dans les turbopropulseurs, aux endroits soumis à ces vibrations, supportent donc des excitations vibratoires importantes et quasi permanentes. Des niveaux de contrainte mécanique sont donc généralement induits dans les éléments de fixation des équipements sur le turbopropulseur. En conséquence, il est nécessaire d'utiliser des goujons de fixation rapportés que l'on puisse bloquer ou freiner en rotation, une fois qu'ils sont posés. Ceci permet d'éviter qu'ils ne se desserrent intempestivement sous l'effet de sollicitations mécaniques, et en particulier des vibrations. En effet, si la fixation de pièces à maintenir fixées n'est plus efficace, des pertes d'étanchéité peuvent apparaître dans la turbomachine, provoquant ainsi des fuites de fluide qui peuvent être inflammables. D'autre part, les goujons ainsi fixés peuvent être considérés comme indémontables puisqu'ils peuvent subir des dommages imprévus, tels que des déformations mécaniques qui les fixent définitivement à la pièce support. En conséquence, leur démontage est impossible ou difficile et, en cas de rupture du goujon, au niveau de l'implantation, l'extraction de la partie filetée implantée dans le support ne peut se faire que par usinage. Par ailleurs, on connaît, par la demande de brevet français 2 622 649, un ensemble de goujon démontable. Le goujon présente deux parties filetées de diamètres différents, l'une étant destinée à fixer le goujon dans la pièce support et l'autre étant destinée à recevoir la pièce à fixer. Cet ensemble de goujon possède un écrou de sécurité qui, lors de la fixation du goujon dans la pièce support, fixe le goujon dans celle-ci et évite son desserrage. Le but de l'invention est de proposer un autre type de goujon équipé de moyens de fixation ou de blocage en rotation dans la pièce support. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, le premier objet principal de l'invention est un procédé de blocage d'un goujon d'axe déterminé dans le taraudage d'une pièce réceptrice dans laquelle le goujon est vissé au moyen d'un premier filetage à une première extrémité. Le procédé comprend les phases suivantes - usiner dans le goujon un perçage cylindrique perpendiculaire à l'axe du goujon, de diamètre déterminé D et juste à côté du premier filetage - usiner une rainure lenticulaire sur la surface de la pièce réceptrice et dont la largeur LA correspond au diamètre D du perçage cylindrique - visser le goujon dans le taraudage jusqu'à ce que le perçage soit aligné avec la rainure lenticulaire - placer une goupille de longueur LO supérieure au diamètre D du perçage dans le perçage et la rainure lenticulaire, de manière à ce que cette goupille bloque en rotation le goujon dans la pièce réceptrice. De manière à bloquer la goupille en translation, pour qu'elle ne s'échappe pas du perçage cylindrique, on peut disposer deux cales dans la rainure. Un deuxième objet principal de l'invention est un dispositif de blocage d'un goujon d'axe déterminé dans le taraudage d'une pièce réceptrice dans lequel le goujon est vissé. Le dispositif comprend - un perçage cylindrique de diamètre déterminé D usiné dans le goujon perpendiculairement à l'axe du goujon - une goupille à insérer dans le perçage cylindrique, la goupille ayant une longueur LO supérieure au diamètre D du perçage cylindrique - une rainure lenticulaire usinée sur la surface de la pièce réceptrice, perpendiculaire et centrée par rapport à l'axe du goujon et d'une largeur LA légèrement supérieure au diamètre D du perçage cylindrique. Dans une première variante de réalisation, la goupille est cintrée pour faciliter sa mise en place dans la rainure lenticulaire. Dans une deuxième variante de réalisation, la goupille est légèrement flexible et un peu trop longue par rapport à la longueur théorique d'une goupille rigide qui toucherait le fond incurvé de la rainure lenticulaire, de manière à ce que, lors de sa mise en place, une légère flexion de cette goupille soit nécessaire. LISTE DES FIGURES L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante , accompagnée de plusieurs figures représentant respectivement - figure 1, en coupe frontale, une première réalisation du dispositif selon l'invention - figure 2, en vue de dessus, la première réalisation (figure 1) de l'invention - figure 3, en coupe frontale, une première variante de réalisation de l'invention ; et - figure 4, en coupe frontale, une deuxième variante de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE PLUSIEURS REALISATIONS DE L'INVENTION La figure 1 représente une première réalisation que l'on peut qualifier de réalisation principale ou de base. Le goujon 1 comporte principalement deux parties filetées, une partie inférieure 22 et une partie supérieure 23. Ces deux parties possèdent chacune un filetage respectivement référencé 2 et 3. Dans le but de faciliter le montage du goujon 1 dans la pièce réceptrice 20, ces deux extrémités 22 et 23 ont de préférence un diamètre différent pour pouvoir les identifier. Dans la réalisation décrite ici, l'extrémité inférieure 22 a un diamètre plus important que l'extrémité supérieure 23. L'extrémité inférieure 22 est donc vissée dans un taraudage 21 de la pièce réceptrice 20 et contribue à la fixation du goujon 1 dans celle-ci. Le filetage 3 de l'extrémité supérieure 23 est destiné à servir à la fixation des pièces à fixer sur la pièce support 20. Selon l'invention, pour bloquer en rotation le goujon 1 dans la pièce réceptrice 20, une fois que le filetage 2 est engagé dans un taraudage 21 de la pièce réceptrice 20, on utilise une goupille 8 placée dans un perçage cylindrique 4 perpendiculaire à l'axe longitudinal 17 du goujon 1. Pour que cette goupille 8 puisse prendre appui sur la pièce réceptrice 20, on pratique dans cette dernière une rainure lenticulaire 7 sur la surface 20A de la pièce support 20. Comme le montre la figure 1, la rainure lenticulaire 7 a un fond 7A incurvé. Par contre, en référence à la figure 2, la rainure 7 est relativement étroite et a une largeur LA légèrement supérieure au diamètre D du perçage cylindrique 4. De plus, la longueur LO de la goupille 8 est supérieure au diamètre du premier filetage 2 de la première extrémité inférieure 22. De cette manière, la rainure lenticulaire 7 bloque en rotation autour de l'axe 17 du bouchon 1 la goupille 8, et par là même, le goujon 1 lui-même. On peut remarquer que la différence de diamètre entre l'extrémité inférieure 22 et ltextrémité supérieure 23 permet également de réduire les concentrations de contrainte au niveau du perçage cylindrique 4 puisque celui-ci est exécuté dans le diamètre le plus important. Il faut que le perçage cylindrique 4 et la goupille 8 qui est placée dans ce dernier se trouvent, une fois que le goujon 1 est placé dans la pièce réceptrice 20, en dessous de la surface 20A de la pièce réceptrice 20. Ainsi, une pièce 19 peut être fixée sur la pièce réceptrice 20 en prenant appui sur la surface supérieure 20A de la pièce réceptrice 20, la goupille 8 étant bloquée dans la rainure 7 par rapport à cette surface supérieure 20A. Comme le montre la figure 1, il est possible de disposer de chaque côté de la goupille 8 une cale 10. Sa forme peut être de préférence adaptée au fond incurvé 7A de la rainure lenticulaire 7, et posséder un décrochement adapté à la longueur LO de la goupille 8. De cette manière, la goupille 8 ne peut plus bouger en translation dans le perçage cylindrique 4. En effet, la pièce à fixer 19 peut bloquer les cales 10 dans la rainure lenticulaire 7 si elle prend appui sur la suface supérieure 20A de la pièce réceptrice 20. En correspondance avec le dispositif selon l'invention, le procédé de blocage du goujon consiste donc à - usiner le perçage cylindrique 4 dans le goujon 1 selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal 17 du goujon 1, ceci dans l'extrémité inférieure 22 et dans la partie supérieure du premier filetage 2, de manière à ce que celui-ci puisse être vissé dans le taraudage 21 de la pièce réceptrice 20 - usiner la rainure lenticulaire 7 sur la face 20A de la pièce réceptrice 20, de préférence sur une profondeur P supérieure au diamètre D du perçage cylindrique 4.Le rayon de courbure de cette rainure lenticulaire 7 doit être choisi pour que la goupille 8 puisse dépasser largement de chaque côté du goujon 1 de manière à prendre appui sur les faces latérales de la rainure 7 - fixer le goujon 1 par vissage dans le taraudage 21 jusqu'à ce que le perçage cylindrique 4 se trouve à la hauteur de la rainure lenticulaire 7 et dans le prolongement de celle-ci - placer la goupille 8 dans le perçage 4 et dans la rainure lenticulaire 7. La longueur LO de la goupille 8 étant supérieure au diamètre D du perçage 4, la goupille 8 bloque ainsi en rotation le goujon 1 dans la pièce réceptrice 20. Dans le cas où l'on désire assurer l'immobilisation complète de la goupille 8, on met en place de part et d'autre de la goupille 8 deux cales 10 dans la rainure lenticulaire 7. En référence à la figure 3, la goupille 18 a été représentée légèrement cintrée et de petit diamètre. En fait, la goupille 18 est dans ce cas légèrement flexible. Sa longueur est également supérieure au diamètre du premier filetage 2 de la première extrémité 22. De plus, le perçage cylindrique 14 doit également être mis en alignement avec la rainure lenticulaire 7, mais sa hauteur doit être telle que la mise en place de la goupille 18 nécessite une flexion de celle-ci. De la sorte, lorsqu'elle est en place, la goupille 18 est fléchie et exerce une légère pression sur le fond incurvé 7A de la rainure lenticulaire 7 et assure son maintien dans sa position. En d'autres termes, la goupille 18 est un peu trop longue par rapport à la longueur théorique d'une goupille beaucoup plus rigide qui devrait être mise en place au même endroit sans flexion. La figure 4 montre l'utilisation d'une goupille 28 cintrée. Ceci facilite la mise en place de cette dernière dans le perçage cylindrique 4. Le maintien en place de la goupille 28 est dans ce cas assuré par la pièce 19 à fixer sur la pièce de réception 20. Ainsi la mise en place de cette goupille 28 est nettement plus facile que dans les autres cas. Cette forme de réalisation n'impose pas que la goupille 28 touche le fond incurvé 7A de la rainure lenticulaire 7. Cette disposition permet également de réduire l'importance de la rainure lenticulaire 7. AVANTAGES DE L'INVENTION Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent donc d'éviter les desserrages inopinés des goujons sur des machines dans lesquelles de nombreuses vibrations mécaniques sont présentes. Ceci s'avère intéressant sur le plan de la fiabilité et de la maintenance. Ainsi, des opérations de maintenance non programmées sont évitées. L'usinage des filetages d'implantation des goujons dans les pièces réceptrices n'exige pas des classes de tolérance aussi élevées qu'avec des goujons habituels. REVENDICATIONS 1. Procédé de blocage d'un goujon (1) d'axe déterminé (17) dans le taraudage (21) d'une pièce réceptrice (20) dans laquelle le goujon (1) est vissé au moyen d'un premier filetage (2) à une première extrémité (22) du goujon (1), consistant à - usiner dans le goujon (1) un perçage cylindrique (4) perpendiculaire à l'axe (17) du goujon (1), juste à côté du premier filetage (2) et de diamètre déterminé (D > - usiner une rainure lenticulaire (7) sur la surface (20A) de la pièce réceptrice (20) et dont la largeur (LA) est légèrement supérieure au diamètre (D) du perçage cylindrique (4) - visser le goujon (1) dans le taraudage (21) jusqu'à ce que le perçage cylindrique (4) soit aligné avec la rainure lenticulaire (7) et en face de celle-ci - placer une goupille (8, 18, 28) de longueur déterminée (LO) supérieure au diamètre (D) du perçage cylindrique (4), de manière à ce que cette goupille (8, 18, 28) bloque en rotation le goujon (1) dans la pièce réceptrice (20). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre deux cales (10) dans la rainure lenticulaire (7) après avoir mis la goupille (8, 18, 28) pour bloquer cette dernière en translation afin qu'elle ne s'échappe pas du perçage cylindrique (4). 3. Dispositif de blocage d'un goujon (1) d'axe déterminé (17) dans un taraudage (21) d'une pièce réceptrice (20) dans laquelle le goujon (1) est vissé, caractérisé en ce qu'il comprend - un perçage cylindrique (4) de diamètre déterminé (D) dans le goujon (1), perpendiculaire à l'axe (17) du goujon (1) - une goupille (8, 18, 28) à insérer dans le perçage cylindrique (4), la goupille ayant une longueur (LO) supérieure au diamètre (D) du perçage cylindrique (4) et - une rainure lenticulaire (7) usinée sur la surface (20A) de la pièce réceptrice (20) perpendiculaire et cintrée par rapport à l'axe (17) du goujon (1) d'une profondeur (P) supérieure au diamètre (D) du perçage cylindrique (4). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la goupille (28) est cintrée pour faciliter sa mise en place dans la rainure lenticulaire (7). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la goupille (18) est légèrement flexible et un peu trop longue par rapport à la longueur théorique d'une goupille rigide qui toucherait le fond incurvé (7A) de la rainure lenticulaire (7), de manière à ce que, lors de sa mise en place, une légère flexion de cette goupille (18) soit nécessaire.