Brevet FR2772338A1 — publié le 19990618

La présente invention concerne un dispositif de manoeuvre pour une porte d'avion, notamment une porte de soute d'un avion de transport de passagers, comportant une installation de verrouillage et une installation de contrôle de verrouillage bloquant cette porte en position de fermeture pour éviter qu'elle ne se libère. Le dispositif de manoeuvre comprend un levier à main qui agit à la fois sur l'installation de contrôle de verrouillage et sur l'installation de verrouillage. Le levier à main est monté pivotant autour d'un axe horizontal par rap- port au panneau de la porte et parallèle pour coupler l'installation de contrôle de verrouillage et l'installation de verrouillage pour qu'une première phase d'un mouvement de pivotement du levier autour de l'axe du levier corresponde à un actionnement de l'installation de contrôle de ver- rouillage, et qu'une seconde phase qui fait suite en continu au mouvement de pivotement corresponde à un actionnement de l'installation de verrouillage. Selon le document DE 35 39 480 A1), on connaît une porte d'avion correspondant au type défini ci-dessus dont le dispositif de manoeuvre se compose d'un levier à main d'une complexité importante avec un profil de manoeuvre ge- nant sur le plan ergonomique, se composant d'un mouvement combiné de traction et de pivotement autour de deux axes per- pendiculaires l'un à l'autre. La grande complexité de concep- tion liée au déroulement défavorable de l'actionnement sont les causes de défaillance mécanique déclenchées par des er- reurs de manoeuvre à cause des efforts importants (par exem- ple pour une installation de verrouillage givrée) que doit exercer le personnel de l'avion. La présente invention a pour but de développer le dispositif de manoeuvre d'une porte d'avion correspondant au type défini ci-dessus pour que, malgré sa construction sim- ple, elle bénéficie d'une fiabilité de fonctionnement consi- dérablement plus élevée. A cet effet l'invention concerne un dispositif de manoeuvre du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pour manoeuvrer l'installation de contrôle de verrouillage et l'installation de verrouillage, il est prévu un levier à main commun maintenu pivotant autour d'un seul axe et qui est re- lié d'une part à l'installation de contrôle de verrouillage et d'autre part à l'installation de verrouillage chaque fois par des bielles, de façon qu'un mouvement de pivotement du levier à main autour de l'axe de levier corresponde, dans une première phase de commutation, à un actionnement du disposi- tif de contrôle de verrouillage et, dans une seconde phase de commutation qui fait suite en continu, à un actionnement de l'installation de verrouillage. Selon l'invention, grâce à la conception particu- lière de la cinématique de commutation qui se compose de deux segments de transmission à mouvement séparé, et qui, lors de l'actionnement séquentiel par l'installation de contrôle de verrouillage et l'installation de verrouillage, fonctionne chaque fois à la manière d'une transmission dentée, on arrive à une commutation extrêmement fiable pour le pincement et le blocage, avec pour autre effet que l'entraînement par trans- mission dentée n'agit que dans la phase de commutation alors que le blocage consécutif de l'installation de contrôle de verrouillage et de l'installation de verrouillage dans la po- sition de commutation atteinte, reste indépendant de la fonc- tion de commutation - et de plus également de son blocage - sur le trajet, par l'effet d'auto-blocage de la cinématique de commutation; cela améliore d'autant la fiabilité du fonc- tionnement sur le plan de la sécurité. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la rainure d'entraînement des segments de commutation est élar- gie avec des congés de façon que ceux-ci, dans certaines po- sitions de commutation, s'arrêtent perpendiculairement à une ligne de liaison passant par les centres. Suivant une autre caractéristique avantageuse, dans les positions de repos (ouvert/fermé) du levier à main, la surface tangente formée par le congé par rapport au galet, est perpendiculaire à la ligne de liaison ainsi qu'à la paire de surfaces enveloppe concentriques l'une à l'autre, pour qu'aucun couple ne puisse être transmis au levier à main par les bielles, couple qui serait provoqué par la réaction des efforts de traction/poussée. Ainsi, la cinématique de commutation est conçue pour que les forces de traction et de poussée qui réagissent sur les tiges de commande, puissent être induites dans le le- vier à main sans exercer de couple sur celui-ci ni dans sa position d'ouverture ni dans sa position de fermeture. Néan- moins, la cinématique de commutation s'utilise sans difficul- té à savoir par une rotation continue du levier autour d'un axe de rotation unique solidaire du panneau de porte, et cela avec un mouvement analogue à la direction d'actionnement des leviers à main qui existent déjà sur les avions et qui se ma- noeuvrent de l'extérieur pour les portes d'accès des passa- gers et les sorties de secours. La cinématique de commutation est formée de plusieurs disques de blocage, galets de commu- tation et disques de commutation formant la transmission de commutation dont le principe de fonctionnement est voisin de celui d'une transmission à croix de Malte, mais qui n'effectue néanmoins qu'un mouvement pendulaire d'une dent de transmission, en étant de construction robuste et simple. Suivant une autre caractéristique intéressante, les segments de transmission sont reliés en entrée autour d'un axe commun. On simplifie ainsi la construction des disques de blocage et des galets de commutation en les montant avanta- geusement autour d'un axe d'entraînement commun; dans le même ordre d'idée, d'une manière particulièrement avanta- geuse, les segments de transmission sont montés du côté de l'entrée sur l'axe de rotation du levier à main. On a ainsi une construction particulièrement peu encombrante autour de l'axe de rotation du levier à main. Les disques de commutation sont prévus sur un se- cond axe parallèle à l'axe de rotation du levier à main. Suivant une autre caractéristique avantageuse les segments de transmission sont couplés au levier à main chaque fois avec déphasage. Ainsi, les disques de blocage et les galets de commutation correspondants sont couplés en étant chaque fois déphasés avec le levier à main, ce qui permet, avec des moyens de construction réduits, d'avoir un déphasage mécani- que réciproque entre la fonction de verrouillage et la fonc- tion de contrôle de verrouillage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les segments de transmission comportent chaque fois un disque de verrouillage du côté de l'entrée et une plaque de commuta- tion du côté de la sortie. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la fonction d'un levier double pour lier les bielles est inté- grée aux plaques de commutation et celles-ci sont réalisées en forme de disques. On a ainsi d'une manière particulièrement avanta- geuse, pour un gain de poids et d'encombrement, des disques de blocage et disques de commutations des deux segments de transmission qui sont réalisés sous forme de segments de dis- ques. La fonction d'un levier de couplage est en outre inté-20 grée aux disques de commutation pour mettre en place les barres de couplage ou bielles. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les segments de transmission sont tournés en position d'auto- blocage à environ 5 avant que le levier à main n'atteigne la position de fermeture. En tenant compte d'une plage de pivotement suffi- sante pour l'avance et le retard, les segments de transmis- sion sont ainsi tournés de préférence d'environ 5 avant que l'on atteigne les positions de fin de course (ouvert/fermé) du levier à main en position d'auto-verrouillage. Suivant une caractéristique avantageuse, les pha- ses de commutation des segments de transmission s'étendent sur des plages d'angle de rotation adjacent d'environ chaque fois 60 . On a ainsi un profil cinématique particulièrement avantageux car les phases de commutation des segments de transmission s'étendent sur des plages d'angle de rotation adjacent allant chaque fois jusqu'à environ 60 . Pour bloquer l'installation de contrôle de ver- rouillage et l'installation de verrouillage par la cinémati- que de commutation non seulement en position de fermeture mais également en position de libération, pour éviter le mou- vement, les segments de transmission sont de préférence tour- nés pour les deux positions de fin de course du levier à main dans la zone d'auto-blocage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, un ressort de compression agit sur un galet par l'intermédiaire d'une pièce de poussée et d'un levier double, ce galet rou- lant sur un chemin d'accrochage pour être poussé dans des gorges de fin de course correspondantes, et maintenir ainsi le levier à main dans la position de fin de course respective " ouvert/fermé ". Ainsi, le levier à main (ouvert/fermé) est en ou- tre maintenu dans sa position par un moyen d'accrochage char- gé par ressort; cette position garantit que le poids qui agit sur le levier à main au moment de l'opération d'ouverture et celui de fermeture de la porte de l'avion, reste inactif. A l'état de fermeture du levier à main, le moyen d'accrochage permet une fonction de retenue supplémen- taire qui est redondante à celle évoquée ci-dessus. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la première fois dans le cas d'un levier à main de manoeuvre d'une porte de soute de la famille des avions AIRBUS, il y a une analogie complète avec les installations de manoeuvre des portes d'accès de passagers et de secours, et cela par rap- port à l'ouverture du volet de préhension, du mouvement de pivotement du levier à main à l'ouverture (par rapport au fu- selage, de bas en haut), et par rapport à la silhouette du levier à main. Ces analogies servent avantageusement à éviter que le personnel de service ne fasse des fausses manoeuvres. Description La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 montre un détail d'une porte de chargement de soute d'un avion à l'état complètement fermé, avec un dis- positif de manoeuvre selon l'invention, - la figure 2 est une coupe de détail dans la direction A-A du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue de détail dans la direction B-B du dispositif de la figure 1, - la figure 4 est une vue de détail dans la direction C-C du dispositif de la figure 1, de l'installation de ver- rouillage et de l'installation de contrôle de verrouillage correspondante, - la figure 5 montre la disposition du dispositif de manoeu- vre des figures 2, 3, 4 avec un levier à main ouvert à 5 , - la figure 6 montre la disposition du dispositif de manoeu- vre représenté à la figure 5, avec l'installation de con- trôle de verrouillage complètement ouverte, à la fin de la première phase de pivotement, - la figure 7 montre la disposition du dispositif de manoeu- vre représenté à la figure 6, avec l'installation de ver- rouillage complètement ouverte à la fin de la seconde phase de pivotement, - la figure 8 montre la forme des congés de la rainure d'entraînement pour éviter un couple de réaction sur le le- vier à main, - la figure 9 montre un coupe de détail D-D de la disposition représentée à la figure 1, avec un moyen d'accrochage, le levier manuel étant ouvert, - la figure 10 est une vue en coupe de détail D-D de la dis- position représentée à la figure 1, d'un moyen d'accrochage avec un levier à main, fermé. Le système de porte représenté à la figure 1 com- prend comme composants principaux, un levier à main 4 monté sur le panneau de la porte de soute 2, tournant autour d'un axe de rotation 7 (I-I), une cinématique de commutation 11 actionnant ce levier et se présentant sous la forme d'une transmission de commutation, une installation de contrôle de verrouillage 5 et une installation de verrouillage 6 ces der- nières étant prévues en plusieurs exemplaires sur la porte de soute 2. La transmission de commutation se compose, comme cela apparaît aux figures 2 et 3, de deux disques de ver- rouillage 12A, 12B reliés solidairement entre eux et au le- vier à main 4, et pivotant en commun avec le levier autour de l'axe de rotation 7 (I- I), avec un galet de commutation 14A, 14B prévu au niveau de la cavité du disque de blocage 13A ou 13B; les deux disques de blocage 12A, 12B y compris les ga- lets de commutation 14A, 14B sont fixés au levier à main 4 en étant décalés angulairement d'environ 600 ; on a également deux plaques de commutation 15A, 15B qui, du côté de la sor- tie, sont montées pivotantes indépendamment l'une de l'autre autour d'un axe intermédiaire 8 (I-I) solidaire du panneau de porte; ces plaques sont munies chaque fois d'une rainure d'entraînement radiale 16A, 16B coopérant au basculement du levier à main 4 avec l'un des galets 14A, 14B. La plaque de commutation 15A selon la figure 2 (coupe A-A de la figure 1) est couplée par une bille 20A et un levier 21 à un arbre de sécurité 10 monté rotatif sur le panneau de porte 2, et à l'installation de contrôle de ver- rouillage 5 à laquelle est fixée une came de sécurité qui bloque le crochet de verrouillage 27 dans la position de ver- rouillage représentée à la figure 4 en interdisant la libéra- tion par une liaison par la forme; la plaque de commutation B selon la figure 3 (coupe B-B de la figure 1) est reliée par une bielle 20B et le levier 22 à un arbre de verrouillage 9 également monté à rotation sur le panneau de porte 2, avec l'installation de verrouillage 6; comme le montre la figure 4, cette dernière actionne le crochet de verrouillage 27 par d'autres éléments de couplage 23-26; ce crochet vient pren- dre dans des goujons antagonistes 28 fixés au cadre de porte 3, en position de fermeture de la porte (figure 1), en ver- rouillant ainsi le panneau de porte 2 sur le cadre de porte 3 par une liaison par la forme. La manoeuvre du levier à main 4 se fait par un volet de préhension 31 monté pivotant vers l'intérieur à l'extrémité inférieure du levier, contre la force développée par un ressort de traction appliqué à l'axe 33 du volet de préhension (comme cela apparaît plus clairement à la figure 3) en position de fermeture, par l'intermédiaire d'un goujon d'accrochage 32 en prise avec un crochet 34 de forme corres- pondante fixé sur l'arbre de verrouillage 9. Pour libérer la porte on enfonce à la main le vo- let formant poignée 31 et on libère ainsi l'accrochage 32, 34. L'ouverture du levier à main 4 ainsi dégagée permet de prendre le levier manuellement de l'intérieur et de le bascu- ler autour de l'axe de rotation 7 (I-I). Dans la phase ini- tiale du mouvement de pivotement, les deux segments de transmission 12A, 15A et 12B et 15B restent en position ver- rouillée; les disques de blocage 12A, 12B en forme d'arc de cercle avec leurs surfaces enveloppe 18A, 18B, et les surfa- ces antagonistes 19A, 19B Concentriques des disques de commu- tation 15A, 15B, restent en contact. La phase initiale du mouvement de pivotement s'étend, comme cela apparaît à la fi- gure 5, jusqu'à un angle de pivotement du levier à main 4 qui est d'environ 5 . Si on continue à basculer le levier à main 4, les surfaces de verrouillage 18A, 19A du disque de transmission 12A, 15A se dégagent et le disque de commutation 15A est tourné par le galet de commutation 14A dans le sens des ai- guilles d'une montre autour de l'axe 8 (II-II) jusqu'à ce que l'installation de contrôle de verrouillage libère le crochet de verrouillage 27 par la came de sécurité 5; puis le seg- ment de transmission 12A, 15A, du fait de la coopération du second segment de surface de blocage 18A, 19A, revient en po- sition d'auto-blocage. Après cette première phase de commuta- tion dans laquelle le levier à main 4 est basculé sur une nouvelle plage angulaire d'environ 60 , tandis que le segment de transmission 12B, 15B reste en position auto-bloquée du fait de la paire de surface de blocage 18B, 19B, la cinémati- que de commutation 11 reste dans l'état de commutation repré- senté à la figure 6. La coupe inférieure C-C de la figure 6 montre que la came de sécurité 5 a libéré la liaison de forme avec le crochet de verrouillage 27, liaison qui subsiste en- core dans la partie inférieure de la figure 5. Dans la seconde phase de commutation, on continue de basculer le levier à main 4 de 60 et ce levier arrive dans la position de libération complète représentée à la fi- gure 7. Dans cette phase de commutation, l'arbre de sécurité 10 (IV-IV) reste bloqué du fait de la coopération par une liaison de forme, de la paire de surfaces de blocage 18A, 19A du segment de transmission 12A, 15A en position de libéra- tion, alors que le segment de transmission 12B, 15B continue de commuter du fait de la prise en forme d'engrènement du ga- let de commutation 14B dans la rainure d'entraînement radial 16B; le panneau de porte 2 est ainsi déverrouillé par la bielle 20B et l'arbre de verrouillage 9 (III-III), par rap- port au cadre de porte 3. Lorsque le levier à main 4 est bas- culé complètement en position d'ouverture, la paire de surfaces de verrouillage l18B, 19B du segment de transmission 12B, 15B se trouve de nouveau en contact de surface récipro- que, de sorte qu'en plus de l'installation de contrôle de verrouillage, l'installation de verrouillage reste également bloquée en position de libération; on peut alors basculer le panneau de porte 2 pour le dégager de l'ouverture de porte. Pour que lors de l'opération de pivotement de la porte de soute, le levier à main soit maintenu en sécurité en position ouverte, un galet 39 qu'un ressort de compression 36 pousse contre le chemin d'accrochage 40 par l'intermédiaire de la pièce de poussée 37 et du levier double 38, et roule sur ce chemin dans les gorges de fin de course 41 (voir fi- gure 9) et 42 (voir figure 10) qui sont associées aux deux positions de levier " ouvert " et " fermé ". A la fermeture de la porte, les opérations décri- tes ci-dessus se déroulent dans l'ordre inverse. Le volet de préhension se comporte comme suit: lorsque le levier à main est en position ouverte, le volet de préhension 31 se ferme automatiquement du fait du ressort de torsion équipant l'axe 33 de ce volet. Si maintenant le le- vier à main est basculé en position de fin de course " fermé " le volet de préhension étant fermé, alors, à envi- ron 5 avant la position de fermeture complète du levier à main 4, le goujon d'accrochage 32 vient en appui contre la rampe d'attaque 35 du crochet. Si l'opération de fermeture se poursuit, le volet de préhension 31 est ouvert par la rampe d'attaque du crochet pour s'accrocher finalement en position de fermeture définitive. 1i NOMENCLATURE 1 Installation de manoeuvre 2 Volet ou porte de soute (détail) 3 Cadre de porte (fuselage de l'avion) 4 Levier à main Installation de contrôle de verrouillage avec cames de sécurité 6 Installation de verrouillage (un ou plusieurs exemplai- res) 7 Axe du levier 8 Axe intermédiaire 9 Arbre de verrouillage Arbre de sécurité 11 Cinématique de commutation 12 Disque de verrouillage 13 Cavité du disque de verrouillage 14 Galet de commutation Plaque de commutation 16 Rainure d'entraînement 17 Congés 18 Surface de verrouillage (sur les disques de ver- rouillage) 19 Surface de verrouillage (sur les plaques de commutation) Bielle 21 Levier sur l'arbre de sécurité 22 Levier sur l'arbre de verrouillage 23-26 Eléments de couplage 27 Crochet de verrouillage 28 Goujons antagonistes 29 31 Volet de poignée 32 Goujon d'accrochage 33 Axe du volet de poignée 34 Crochet Rampe d'attaque du crochet 36 Ressort de compression 37 Elément de compression 38 Levier double 39 Galet Chemin d'accrochage 41 Gorge de fin de course " fermé " 42 Gorge de fin de course " ouvert " R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif de manoeuvre pour une porte d'avion, notamment une porte de soute d'un avion de transport de passagers, com- portant une installation de verrouillage et une installation de contrôle de verrouillage bloquant cette porte en position de fermeture pour éviter qu'elle ne se libère, caractérisé en ce que pour manoeuvrer l'installation de contrôle de verrouillage (5) et l'installation de verrouillage (6), il est prévu un levier à main commun (4) maintenu pivotant autour d'un seul axe I-I (7) et qui est relié d'une part à l'installation de contrôle de verrouillage (5) et d'autre part à l'installation de verrouillage (6) chaque fois par des bielles (20), de fa- çon qu'un mouvement de pivotement du levier à main (4) autour de l'axe de levier I-I (7) corresponde, dans une première phase de commutation, à un actionnement du dispositif de con- trôle de verrouillage et, dans une seconde phase de commuta- tion qui fait suite en continu, à un actionnement de l'installation de verrouillage (6). 2 ) Dispositif d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cinématique de commutation (11) comporte une transmission de commutation multiple (12, 15) avec au moins deux segments de transmission à un seul pas (12A, 15A; 12B, 15B) décalés angulairement du côté de l'entrée, couplés avec le levier à main (4) et l'un à l'autre par une liaison de mouvement, et en sortie, actionnant d'une part l'installation de contrôle de verrouillage (5) et d'autre part l'installation de ver- rouillage (6), tandis qu'en position de fermeture du levier à main, ces segments de transmission se tournent au-delà de la phase de commutation respective pour venir en position auto- bloquée. 3 ) Dispositif de manoeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure d'entraînement (16A, 16B) des segments de commuta- tion (15A, 15B) est élargie avec des congés (17) de façon que ceux-ci, dans certaines positions de commutation, s'arrêtent perpendiculairement à une ligne de liaison passant par les centres M1-M2 (figure 8). 40 ) Dispositif de manoeuvre selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans les positions de repos (ouvert/fermé) du levier à main (4), la surface tangente formée par le congé (17) par rapport au galet (14), est perpendiculaire à la ligne de liaison M1- M2 (figure 8) ainsi qu'à la paire de surfaces enveloppe (18, 19) concentriques l'une à l'autre, pour qu'aucun couple ne puisse être transmis au levier à main par les bielles (20), couple qui serait provoqué par la réaction des efforts de traction/poussée F1, F2. ) Dispositif de manoeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 124A; 12B, 14B) sont re- liés en entrée autour d'un axe commun. 6 ) Dispositif de manoeuvre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 14A; 12B, 14B) sont mon- tés du côté de l'entrée sur l'axe de rotation (7) (A-A) du levier à main (4). 7 0) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 14A; 12B, 14B) sont cou- plés au levier à main (4) chaque fois avec déphasage. 8 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 15A; 12B, 15B) comportent chaque fois un disque de verrouillage (12) du côté de l'entrée et une plaque de commutation (15) du côté de la sor- tie. 9 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 15A; 12B, 15B) sont tour- nés en position d'auto-blocage à environ 5 avant que le le- vier à main (4) n'atteigne la position de fermeture. ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les phases de commutation des segments de transmission (12A, 14A; 12B, 14B) s'étendentsur des plages d'angle de rotation adjacent d'environ chaque fois 600. 11 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les segments de transmission (12A, 15A; 12B, 15B) sont tour- nés en position auto-bloquante pour les deux positions de fin de course du levier à main (4) 120 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la fonction d'un levier double pour lier les bielles (20) est intégrée aux plaques de commutation (15) et celles-ci sont réalisées en forme de disques. 13 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu' un ressort de compression (36) agit sur un galet (39) par l'intermédiaire d'une pièce de poussée (37) et d'un levier double (38), ce galet roulant sur un chemin d'accrochage (40) pour être poussé dans des gorges de fin de course (41, 42) correspondantes, et maintenir ainsi le levier à main (4) dans la position de fin de course respective " ouvert/fermé ". 14 ) Dispositif de manoeuvre selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la première fois dans le cas d'un levier à main de manoeuvre d'une porte de soute de la famille des avions AIRBUS, il y a une analogie complète avec les installations de manoeuvre des portes d'accès de passagers et de secours, et cela par rap- port à l'ouverture du volet de préhension (31), du mouvement de pivotement du levier à main à l'ouverture (par rapport au fuselage, de bas en haut), et par rapport à la silhouette du levier à main (figure 1). Ces analogies servent avantageuse- ment à éviter que le personhel de service ne fasse des faus- ses manoeuvres.