Brevet FR2704525A1 — publié le 19941104

L'invention se rapporte à des mécanismes de verrouillage, et plus particulièrement à un mécanisme de verrouillage de bouchon destiné à fermer une ouverture dans un panneau d'avion ou équivalent. Différents types de mécanismes de verrouillage destinés à être utilisés sur des panneaux d'avion ou équivalents sont bien connus dans l'état de la technique. Les mécanismes de verrouillage antérieurs sont décrits et illustrés dans les brevets U.S. numéro 3 917 331 et 3 948 549. Dans ces brevets, des mécanismes de verrouillage à cliquet sont utilisés afin de verrouiller un élément structurel d'avion dans une ouverture dans un panneau d'avion ou équivalent. Sur des panneaux d'avion en usage actuellement, il est assez souvent nécessaire d'éliminer des composants métalliques de la surface du panneau. Toutefois, du fait que des éléments de fixation mécaniques sont toujours nécessaires afin d'assurer l'intégrité de la résistance, les fabriquants d'avion conçoivent des panneaux non métalliques spéciaux o les éléments de fixation métalliques sont noyes dans une cavité formée dans le panneau. La cavité est alors fermée ou recouverte avec une matière ou un ensemble approprié. Il existe un besoin pour un bouchon non métallique destiné à remplir ou fermer ces cavités non métalliques. Un tel bouchon doit rester piégé dans la cavité et la contamination doit être éliminée entre l'extérieur de la cavité et le bouchon. Le bouchon doit également parfaitement affleurer la surface du panneau entourant la cavité et doit pouvoir être déverrouillé automatiquement en utilisant un outil d'installation. C'est un but de cette invention que de procurer un ensemble de bouchon destiné à fermer une cavité dans un panneau. C'est un autre but de cette invention que de procurer un bouchon non métallique fermant une cavité dans un panneau non métallique dans lequel un ensemble de fixation métallique fixe le panneau sur un sous- ensemble de panneau. C'est encore un autre but de cette invention que d'atteindre les buts ci-dessus avec le bouchon qui est relié à l'ensemble de fixation. C'est un autre but de cette invention que d'atteindre les buts ci- dessus avec l'ensemble de bouchon qui est verrouillé de façon libérable sur l'ensemble de fixation. Ces buts ainsi que d'autres sont de préférence atteints en prévoyant un ensemble de bouchon relié à un réceptacle monté dans un renfoncement dans un panneau. Un mécanisme de verrouillage à cliquet rappelé par ressort est monté sur l'ensemble de bouchon de façon alternativement mobile d'une première position dans laquelle les cliquets de mécanisme de verrouillage à cliquet sont retenus dans l'ensemble de bouchon jusque dans une deuxième position dans laquelle les cliquets verrouillent l'ensemble de bouchon dans une chambre dans le réceptacle. La surface supérieure de l'ensemble de bouchon affleure la surface supérieure du panneau et peut être déverrouillée automatiquement de celui-ci. La figure 1 est une vue de face en coupe de l'ensemble de l'invention représentant l'installation finale dans une installation; La figure 2 est une vue de face en coupe montrant l'ensemble de bouchon de l'invention avant d'être installé dans la position de verrouillage de la figure 1; et Les figures 3 à 7 sont des vues de face en coupe illustrant différentes positions lors de l'installation de l'ensemble de bouchon de la figure 1. Si l'on se réfère maintenant à la figure 1 des dessins, une installation 10 qui peut être une trappe ou une porte ou une autre structure de support d'un avion ou équivalent y est représentée. Une cavité 11 est formée à travers l'installation 10. Une paire de panneaux correspondants 12, 13, ayant des ouvertures 14, 15, alignées avec une ouverture 16 au niveau de l'extrémité inférieure de la cavité 11, est montée de façon adjacente au côté inférieur de l'installation 10. Un réceptacle rectangulaire 18 est disposé à l'intérieur de la cavité 11 et possède une ouverture fraisée 19 (voir également la figure 3) au fond de celui-ci afin d'y recevoir la tête fraisée 20 d'une vis 21. La vis 21 possède une partie filetée 22 s'étendant à travers les ouvertures 14, 15 afin d'être vissée dans un écrou 67. La vis 21 possède également un renfoncement de forme hexagonale 23 (figure 3) dans la tête 20. Le réceptacle 18 est creux avec une chambre intérieure 24 et possède une ouverture 25 au niveau de son extrémité supérieure qui est plus large que l'ouverture fraisée 19 et à travers laquelle s'étend l'extrémité inférieure 27 de moyens de verrouillage à bille 26 montés dans un élément de bouchon 28. L'élément de bouchon 28 possède une partie de corps principal 29 (figure 2) qui se rétrécit au niveau d'une extrémité conique 30 avec un rebord périphérique supérieur s'étendant vers l'extérieur 31. Un joint torique élastique 32 dans la cavité 11 (figure 1) entre la surface supérieure courbe 33 de celle-ci et une surface périphérique découpée 34 (figure 2) sur la surface inférieure du rebord 31. Comme cela se voit sur la figure 1, la surface supérieure 35 de l'élément de bouchon 28 affleure la surface supérieure 36 de l'installation 10. Les moyens de verrouillage 26 (figure 2) comprennent un plongeur 37 ayant une tête 38 au niveau de son extrémité supérieure, qui affleure normalement la surface 35 de l'élément de bouchon 28 lorsqu'il est correctement installé, comme cela sera exposé, et d'une configuration extérieure, par exemple circulaire, se conformant à la section d'un passage disposé de façon centrale 39 qui s'étend à travers la partie de corps principal 29 de l'élément de bouchon 28 jusqu'à une cavité plus large 40 au niveau de l'extrémité inférieur de l'élément de bouchon 28. Comme cela se voit sur la figure 2, la tête 38 peut avoir une tige filetée 41 vissée dans une ouverture taraudée 42 dans une tige allongée 43 qui se termine en bas dans l'extrémité inférieure 27 mentionnée ci-dessus des moyens de verrouillage 26. L'extrémité inférieure 27 est reliée à une section de diamètre réduit 42' reliée à la tige 43. La tige 43 se déplace de manière alternative dans des moyens de logement de bille 44 ayant une partie supérieure 60 de la partie de corps principal 45 prévue dans le passage 39. La partie de corps principal possède également une extrémité inférieure 46, d'un diamètre extérieur supérieur à la partie de corps principal 41 avec des ouvertures de réception de bille 47, 48 sur des côtés opposés. Des billes 49, 50 sont montées de manière respective dans chaque ouverture 47, 48 disposée dans la section réduite. Les diamètres extérieurs des billes 49, 50 sont liés aux diamètres des ouvertures 47, 48 et les billes peuvent s'étendre à travers comme cela se voit sur la figure 1. Toutefois, les ouvertures 47, 48 sont rétrécies ou matées, par exemple au niveau de zones 51, 52 respectivement, afin d'empêcher le retrait des billes 49, 50 par les ouvertures 47, 48. Un ensemble de manchon 53 encercle l'extrémité inférieure 46 de la partie de corps principal 45 et possède une partie de corps principal globalement cylindrique 54, un rebord périphérique s'étendant vers l'intérieur 55 au niveau du sommet et un rebord périphérique s'étendant vers l'extérieur 56 au niveau du fond. Comme cela se voit sur la figure 2, la partie de corps 54 se conforme à la configuration extérieure de l'extrémité inférieure 46 de la partie de corps principal 45 avec le rebord 55 qui bute au niveau du sommet contre l'épaulement 57 formé à l'intersection de la partie de corps principal 45 et de l'extrémité inférieure 46. Un ressort de compression 58 encercle la partie de corps principal 54 de l'ensemble de manchon 53 et bute au niveau du sommet contre la paroi supérieure 59 de la cavité 40 (dans la position de la figure 2) et au niveau du fond contre la surface supérieure du rebord inférieur 56. Une lanière flexible 61 a une extrémité 62 (figure 3) qui s'étend à travers une ouverture 63 dans le réceptacle 18 et y est fixée et une autre extrémité 64 (figure 2) qui s'étend à travers une ouverture 65 dans la partie de corps principal 29 de l'élément de bouchon 28 et y est également fixée. En fonctionnement, si l'on se réfère plus particulièrement aux figures 1 à 7, le réceptacle 18 (figure 3) est placé à l'intérieur de la cavité 11 de l'installation 10 avec l'ouverture 19 alignée avec l'ouverture 16 de l'installation 10. La vis 21 est poussée vers le bas à travers l'ouverture 25 du réceptacle 18 avec la partie filetée 22 qui s'étend à travers des ouvertures 19, 16 et en engagement avec des panneaux 12, 13. L'élément de bouchon 28, relié au réceptacle 18 par la lanière 61, est disposé hors de la cavité 11 comme cela est représenté. Les composants internes de l'élément de bouchon 28 sont dans la position représentée sur la figure 2, le ressort 58 rappelant normalement l'ensemble de manchon 53 vers le bas de sorte que les billes 49, 50 sont retenues dans les ouvertures de bille 47, 48 en butant contre la section de diamètre réduit 42'. Le joint torique 32 est disposé dans la surface découpée 34 de l'élément de bouchon 28. Comme cela se voit sur la figure 4, un outil approprié, tel qu'une clé de forme hexagonale 66, est inséré a travers l'ouverture 25 dans le réceptacle 18 en engagement avec le renfoncement de même configuration 23 dans la tête 20 de la vis 21. La vis 21 est ainsi serrée en engagement avec un écrou 67, fixant ainsi à la fois le réceptacle 18 en place et maintenant les panneaux 12, 13 sur le côté inférieur 17 de l'installation 10. La clé de forme hexagonale 66 est choisie de façon à passer à travers l'ouverture 25 et la vis 21 est serrée jusqu'à ce que la tête fraisée 20 entre dans et se conforme à l'ouverture fraisée 19. L'élément de bouchon 28 (figure 5) est maintenant poussé vers le bas dans la direction de la flèche 68 dans la cavité 11 (les composants internes de l'élément de bouchon 28 étant dans la position de la figure 2) jusqu'à ce que l'extrémité inférieure 46 passe à travers l'ouverture 25 avec le rebord 56 de l'ensemble de manchon 53 qui bute contre la surface supérieure 69 en comprimant le ressort 58 vers le haut dans la position de verrouillage représentée sur la figure 1. Les billes 49, 50 sont automatiquement libérées lorsque l'ensemble de manchon 53 se déplace à l'écart des ouvertures 47, 48 afin de s'étendre hors des ouvertures 47, 48, empêchant le retrait de l'élément de bouchon 28 de la cavité 11. Le joint torique 32 assure l'étanchéité de l'élément de bouchon 28 par rapport à l'installation 10. La surface supérieure 35 de l'élément de bouchon 28 affleure la surface supérieure 36 de l'installation 10. La surface supérieure de la tête 38 du plongeur 37 affleure également les surfaces supérieures 35 et 36. Ceci procure une indication visuelle pour l'installateur que l'élément de bouchon 28 est correctement verrouillé. Afin de libérer l'élément de bouchon 28, comme cela se voit sur la figure 6, la clé 66 est insérée dans le passage 39 en engagement avec la tête 38 du plongeur 37. La clé 66 est poussée vers le bas, déplaçant ainsi le plongeur 37 vers le bas en permettant aux billes 49, 50 de se déplacer vers la position représentée sur la figure 6, avec pour résultat que l'élément de bouchon 28 s'éjecte automatiquement de l'ouverture 25 dans le réceptacle 18 jusqu'à la position de la figure 7. Le ressort 58 pousse l'élément de bouchon 28 vers le haut, l'ensemble de manchon 53 entourant à nouveau les ouvertures 47, 48 en permettant le retrait de l'élément de bouchon 28. L'élément de bouchon 28 peut ainsi facilement être enlevé par l'installateur en le saisissant manuellement. Le même outil ou clé 66 utilisé afin d'installer la vis 21 sur la figure 4 peut être utilisé afin de libérer l'élément de bouchon 28 sur la figure 6, assurant ainsi une communauté d'outil. La vis 21 peut être métallique, et, sauf indication contraire, n'importe quelle autre matière appropriée peut être utilisée. La partie de corps principal 29 de l'élément de bouchon 28 est de préférence non métallique. La vis 21 est de préférence en métal. N'importe quelle dimension appropriée peut être utilisée. Par exemple, le renfoncement de forme hexagonale 23 dans la tête fraisée 20 de la vis 21 peut faire 3 mm de diamètre, la clé 66 étant de dimensions similaires. REVENDICATIONS 1. Ensemble destiné à fermer une cavité (11) dans un panneau ayant une configuration intérieure avec une ouverture qui y conduit et une ouverture au fond à travers ledit panneau, caractérisé en ce qu'il comporte: un ensemble de bouchon (28) ayant une partie de corps principal (29) ayant une configuration extérieure qui se rapporte globalement à la configuration d'au moins l'ouverture conduisant dans ladite cavité (11); un réceptacle (18) ayant un sommet, un fond et une chambre intérieure creuse(24) avec une ouverture (25) au sommet qui conduit dans ladite chambre (24), ledit réceptacle (18) ayant également une ouverture (19) au fond alignée avec l'ouverture (25) au sommet dudit réceptacle (18) et une ouverture (16) au fond de ladite cavité (11) à travers ledit panneau; et un élément de fixation (21) qui s'étend à travers l'ouverture (19) au fond dudit réceptacle (18) et l'ouverture (16) au fond de ladite cavité (11) à travers ledit panneau, maintenant ainsi ledit réceptacle (18) sur ledit panneau; et des moyens de verrouillage libérables (26) montés dans ledit ensemble de bouchon (28) verrouillé de façon libérable sur ledit réceptacle (18). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de bouchon (28) est relié audit réceptacle (18). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ensemble de bouchon (28) est relié audit réceptacle (18) au moyen d'une lanière flexible (61). 4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage libérables (26) sont constitués par un ensemble à cliquet rappelé par ressort ayant plusieurs cliquets (49, 50) mobiles depuis une première position disposée à l'intérieur desdits moyens de verrouillage libérables (26) jusqu'à une deuxième position s'étendant hors desdits moyens de verrouillage libérables (26) de sorte que, lorsque lesdits moyens de verrouillage libérables (26) s'étendent à travers l'ouverture (25) au sommet dudit réceptacle (18) dans la chambre intérieure (24), lesdits cliquets (49, 50) se déplacent vers ladite deuxième position en s'étendant hors desdits moyens de verrouillage libérables (26) à l'intérieur de ladite chambre (24), en verrouillant lesdits moyens de verrouillage (26) sur ledit réceptacle (18). 5. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de corps principal (29) possède une surface supérieure (35) qui affleure la surface (36) du panneau entourant ladite cavité (11). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie de corps principal (29) possède un rebord périphérique (31) entourant la surface supérieure (35) avec un joint torique élastique (32) associé qui assure l'étanchéité de la surface supérieure (35) de ladite partie de corps principal (29) vis-à- vis de l'ouverture conduisant dans ladite cavité (11). 7. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage libérables (26) sont mobiles de façon alternative à l'intérieur d'un passage (39) s'étendant à travers ladite partie de corps principal (29) et possède un plongeur (37) au niveau de l'extrémité supérieure, ledit plongeur (37) affleurant normalement la surface de ladite partie de corps principal (29) qui entoure ledit passage (39) lorsque ledit ensemble de bouchon (28) est monté dans ladite cavité (11). 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comprennent un corps de plongeur ayant une première partie supérieure (60) d'un diamètre se conformant au diamètre dudit passage (39) et une deuxième partie inférieure (45) d'un diamètre supérieur à celui de ladite première partie supérieure (60) et disposée dans une chambre (40) dans ladite partie de corps principal (29) sous ledit passage (39) d'un diamètre supérieur à celui dudit passage (39). 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage (26) comprennent une troisième partie (46) d'un seul tenant avec ladite deuxième partie inférieure (45), lesdits moyens de verrouillage (26) comprenant plusieurs cliquets (49, 50) montés dans une cavité formée dans ladite troisième partie (46). 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage (26) comprennent une partie de rappel de cliquet (42') d'un seul tenant avec ledit plongeur (37) et disposée dans ladite cavité dans ladite troisième partie (46). 11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite troisième partie (46) comprend plusieurs ouvertures (47, 48) espacées à travers celle-ci, et ladite partie de rappel de cliquet (421') bute contre lesdits cliquets (49, 50) en les forçant dans lesdites ouvertures (47, 48) mentionnées en dernier. 12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites ouvertures (47, 48) mentionnées en dernier sont matées autour des surfaces extérieures en formant une ouverture restreinte d'un diamètre inférieur au diamètre desdits cliquets (49, 50). 13. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de retenue de ressort (53) encerclant ledit corps de plongeur et un ressort (58) encerclant ledit manchon (53). 14. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit manchon (53) possède un premier rebord supérieur (55) s'étendant vers l'intérieur en direction de l'axe longitudinal dudit corps de plongeur et un deuxième rebord inférieur (56) s'étendant vers l'extérieur à l'écart dudit corps de plongeur. 15. Ensemble selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite chambre (40) dans ladite partie de corps principal (29) possède une paroi supérieure (59) et ledit ressort (58) bute contre ledit rebord inférieur (56) et la paroi supérieure (59) de ladite chambre (40) dans ladite partie de corps principal (29).