Brevet FR2808770A1 — publié le 20011116

La présente invention concerne un procédé de fermeture d'une porte d'avion, selon lequel la porte passe d'une position d'ouverture à une position de fermeture et ensuite à une position verrouillée, un mé- canisme de verrouillage permettant de verrouiller la porte dans le châssis de la structure du fuselage. L'invention concerne également un dispositif pour fermer une porte d'avion, composé d'au moins un mécanisme avec un axe d'entraînement susceptible d'être entraîné par un moyen d'entraînement, cet axe étant relié par un entraînement de verrouillage à un élément de verrouillage qui est porté par un axe de verrouillage et qui peut prendre dans un moyen de blocage équipant le châssis de la struc- ture de l'avion. Selon le document DE 197 02 084 C1, on déplace une porte d'avion de sa position d'ouverture à sa position de fermeture pour la met- tre ensuite en position de verrouillage; on verrouille la porte dans le châs- sis réalisé dans la structure du fuselage de l'avion par un mécanisme de verrouillage. Il est en outre connu que pendant l'opération de fermeture, à la fin du mouvement de basculement rentrant, le guidage se fait suivant une trajectoire de soulèvement, courbe, essentiellement conforme au contour extérieur de l'avion. Cette trajectoire de mouvement de soulève- ment est conduite essentiellement transversalement à la direction de bas- culement de la porte des passagers. A la fmin de la trajectoire d'un mouvement de basculement rentrant et au début de la trajectoire du mouvement de soulèvement, la porte est abaissée par actionnement manuel d'un levier pour passer en position de fermeture. La position de fermeture correspond à une venue en prise par une liaison de forme des éléments de ferrure de la porte dans des éléments de réception fixés sur le châssis. Le levier manuel n'a à ce moment pas encore parcouru toute sa course. Il subsiste encore un faible trajet. Par une nouvelle action manuelle sur le levier déplacé le long du segment de trajectoire jusqu'à venir dans la position de fin de course de la trajectoire, on verrouille la porte en position de fermeture à l'aide du mé- canisme de verrouillage de la porte; cela signifie que la porte est mise en position de verrouillage et qu'elle y est tenue. Le mécanisme de ver- rouillage d'une porte de passagers fonctionne ainsi indépendamment de l'installation de support et de la commande de la position de basculement de la porte. Le verrouillage de la porte se fait dans la réalisation construc- tive la plus simple par un verrou conduit en position de verrouillage ou à l'aide de crochets venant prendre dans des moyens d'accrochage du châs- sis appartenant à la structure de l'avion ou derrière une butée. Le méca- nisme de verrouillage avec verrou ou crochet est activé par exemple à partir d'un axe d'entraînement relié au levier à commande manuelle. Les portes des avions actuels qui se basculent à la main et sont mises en position de fermeture par l'actionnement du levier à main sont ensuite conduites en position de verrouillage. La force du levier à main est transmise par l'axe d'entraînement à une tringlerie jusqu'à l'axe de verrouillage muni du verrou ou du crochet. Les sollicitations dynamiques de la porte pendant le vol peuvent engendrer des vibrations susceptibles de produire un rappel du verrouillage. Cela peut conduire à des situations dangereuses car la porte peut s'ouvrir pendant le vol. Un tel risque pourrait également exister en cas de rupture du moyen d'entraînement de verrouillage. is La présente invention a pour but de développer une porte ou volet d'avion qui permet malgré une construction peu coûteuse d'éviter toute défaillance du mécanisme de verrouillage pendant le vol. A cet effet l'invention propose un procédé du type défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'on protège la position verrouillée du meca- nisme de verrouillage tenant la porte, à l'aide d'un mécanisme de sécurité qui est déclenché par le mouvement retardé d'un mécanisme de déplace- ment par le moyen d'entraînement. L'invention concerne également un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'axe d'entraînement est relié à un entrai- nement de sécurité lui-même relié à un moyen de sécurité monté bascu- lant ou coulissant sur un axe de sécurité, et le moyen de sécurité est monté en prise sur un élément de sécurité fixé sur l'axe de verrouillage. Le mécanisme de verrouillage restant en place, un méca- nisme de mouvement permet de conduire l'entraînement sur une course résiduelle en créant ainsi le mouvement retardé du moyen de sécurité jus- qu'à la venue en prise avec l'élément de sécurité à faible distance. Le mou- vement retardé par l'entraînement de sécurité est transmis à l'élément de sécurité, l'entraînement de verrouillage restant alors en position ver- rouillee. Le mécanisme de mouvement peut être constitué par une trans- mission. La transmission peut être formée au moins de tiges, de roues dentées, de disques à cames ou de commandes par cames. Il est avanta- geux du point de vue du coût d'utiliser des tiges avec des positions angu- laires et des points morts. Selon un développement particulier, ces tiges avec des positions angulaires et des points morts, constituent le méca- nisme d'un mouvement. Le mécanisme de mouvement peut comporter un axe intermédiaire entre l'axe d'entraînement et l'entraînement de sécurité ou entre l'axe d'entraînement et l'entraînement de verrouillage. Cela per- met d'optimiser le mécanisme de mouvement. Selon un autre développement, l'axe de verrouillage est relié à un mécanisme de transmission qui assure le verrouillage et la protection d'un volet dans la porte, de façon synchronisée par rapport au mécanisme de verrouillage de la porte. Cela peut également s'utiliser pour un moyen d'affichage prévu sur la porte et qui indique la position de verrouillage protégée. Selon un autre développement, l'axe d'entraînement est relié à un mécanisme de transmission qui conduit la porte de sa position d'ouverture à sa position de fermeture. Il s'agit d'un effet supplémentaire. La porte est de manière large plus qu'une porte de passa- gers, c'est pourquoi le principe de l'invention peut se transposer à n'importe quelle porte que l'on veut verrouiller et protéger. Ainsi l'expression " porte " désigne par exemple la porte d'une soute, un pont de chargement ou autre habillage de moteur susceptible d'être fermé, ou en- core toute fermeture non sollicitée en pression dans la structure secon- daire d'un avion. Comme porte on envisage également un volet de fermeture qui à l'état ouvert n'a pas de liaison avec le châssis d'une structure de fuselage. La présente invention offre l'avantage de permettre grâce à un moyen d'entraînement existant, d'assurer la fonction supplémentaire de positions de verrouillage protégées. On évite ainsi des coûts de fabrica- tion supplémentaires et une augmentation du poids de la porte. Dans ces conditions, les moyens d'inspection à mettre en oeuvre ne sont pas aug- mentés. Bien qu'une fonction de manoeuvre supplémentaire s'ajoute à la porte, le confort d'utilisation reste conservé avec un seul moyen d'entraînement. 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 lesquels: - la figure 1 montre le dispositif selon l'invention en position de ver- rouillage et en position de verrouillage protégée, - la figure 2a montre le dispositif selon l'invention en position déver- rouillée et en position non protégée, - la figure 2b montre le dispositif selon l'invention en position de ver- rouillage et en position non protégée, - la figure 2c montre le dispositif selon l'invention en position de ver- rouillage et en position de verrouillage protégée. La porte de passagers correspond à une construction con- nue selon le document DE 197 02 084 C1. La porte de passagers peut basculer grâce à un bras de support et elle est montée de manière à pou- voir se lever et tourner sur un côté d'un châssis de structure de l'avion. La description suivante se rapporte à la figure 1; on décrira les fonctions permettant au mécanisme de déplacement 20 de passer dans la position représentée à la figure 1. La figure 1 montre le dispositif selon l'invention en " position de verrouillage " et en " position de verrouillage protégée ". Lors de l'opération de fermeture d'une porte de passagers ou d'une porte de soute (appelée en abrégé porte) l'opérateur bascule celle-ci de sa posi- tion d'ouverture le long d'une trajectoire de basculement. A la fin de cette trajectoire de basculement de fermeture, la porte se trouve en face de l'ouverture. L'opérateur actionne à partir de l'intérieur de la cabine de passagers, le moyen d'entraînement 10. Le moyen d'entraînement 10 peut être un levier, un moteur électrique commandé ou un moyen analogue. Le moteur électrique peut par exemple être un moyen d'entraînement indé- pendant pour un mécanisme de verrouillage. Il peut également s'agir d'un moyen d'entraînement central permettant de mettre en oeuvre le cas échéant la transmission. Dans la description évoquée ci-dessous, le moyen d'entraînement 10 est en forme de levier à main. Le moyen d'entraînement 10 est relié à un axe d'entraînement 11 logé dans la porte. Le moyen d'entraînement 10 (par exemple un levier à main) peut être guidé le long d'un segment d'arc de cercle (sur environ 110 ). Le moyen d'entraînement peut être actionné au choix soit à partir de l'intérieur de la cabine de l'avion soit à partir de l'extérieur de celle-ci. Lorsqu'on actionne le moyen d'entraînement 1, la porte s'abaisse sur une trajectoire pour descendre en position de fermeture. La position de fermeture correspond à une prise par la forme d'éléments de ferrure de la porte avec des éléments de réception solidaires du châssis appartenant à la structure de l'avion. Directement après la position de fermeture, la suite du mouvement de l'axe d'entraînement 11 et de l'entraînement de verrouillage 12 relié à celui-ci (entraînement des verrous) produit un déplacement de l'élément de verrouillage 13 prévu sur un axe de verrouillage 17 dans un moyen de blocage 14. La pénétration de ces deux pièces termine le ver- rouillage. L'élément de verrouillage 13 peut être par exemple un crochet ou un galet et de façon correspondante le moyen de blocage 14 peut être un oeillet, un galet ou une ferrure de forme complémentaire. Le moyen de s blocage 14 est intégré dans la feuillure, c'est-à-dire dans le châssis ap- partenant à la structure de l'avion. Au moins un moyen de butée 122 li- mite la trajectoire de l'élément de verrouillage 13. L'entraînement de verrouillage 12 est formé par exemple d'une tringlerie avec des renvois d'angle et des points morts. On pourrait également envisager d'autres formes comme par exemple une came. Etant donné que l'élément de verrouillage 13 est associé à un élément de sécurité 16 sur un axe de verrouillage 17, l'élément de sé- curité 16 exécute également un mouvement vers la position de fin de course. t5 La porte est ainsi verrouillée et se trouve en " position de verrouillage ", c'est-à-dire que l'élément de verrouillage 13 est en prise avec le moyen de blocage 14 et l'élément de sécurité 16 est dans sa posi- tion de fin de course. Lorsque le verrouillage occupe cette position, l'invention permet un léger mouvement complémentaire du moyen d'entraînement 10. Lorsqu'on atteint la position de verrouillage, le moyen d'entraînement peut encore parcourir une faible course résiduelle (environ 4 ) jusqu'à sa position de fin de course sur sa trajectoire circulaire. Le verrouillage étant déjà établi, on a un mouvement tem- porisé du moyen de sécurité 19. Ce mouvement temporisé de sécurité est rendu possible par la forme constructive du mécanisme 20. Il se trouve dans la porte et comprend l'axe d'entraînement 11, le moyen d'entraînement de verrouillage 12, le moyen d'entraînement de sécurité 15 ainsi que l'axe de verrouillage 17 et l'axe de sécurité 18. Le mécanisme de mouvement 20 est par exemple conçu pour qu'à l'aide de la tringlerie on puisse atteindre les positions angulaires et la position de point mort qui, lorsqu'on atteint la position de ver- rouillage, permettent encore un mouvement temporisé du moyen de sécu- rité 19 alors que le verrouillage est déjà fixé. La tringlerie du mécanisme de mouvement 20 pourrait éga- lement être combinée à des disques de cames, des pignons dentés ou une commande par cames ou encore une croix de malte. L'utilisation d'autres formes de transmission est également envisageable. Selon une autre conception, le mécanisme de déplacement peut être tel qu'entre l'entraînement de sécurité 15 et l'axe d'entraînement 11, ou entre l'entraînement de verrouillage 12 et l'axe d'entraînement 11 on interpose un axe intermédiaire. Cet axe intermé- diaire pourrait également être interposé entre l'axe d'entraînement 11 et l'entraînement de verrouillage. Mais cela ne change fondamentalement rien aux fonctions décrites de l'invention. En plus, on peut avoir des élé- ments d'assistance comme par exemple des ressorts qui fixent le méca- nisme de mouvement 20 dans sa position de fin de course. Lorsque le moyen d'entraînement 10 parcourt la course ré- siduelle (environ 4 ), cela active un entraînement de sécurité 15 relié en mouvement à un bras de levier de l'axe d'entraînement 11. Cette légère rotation de l'axe d'entraînement 11 transmet la force à un entraînement de sécurité 15 qui est par exemple formé par une tringle (tige et levier). L'entraînement de verrouillage 12 parcourt les positions angulaires et le point mort avec sa tringlerie en direction d'une zone décentrée. Décentré signifie que la tringlerie est déplacée au-delà de sa position neutre (point mort) et arrive sur une butée, de sorte que des forces non appliquées du côté de l'entraînement ne risquent pas d'exercer un couple d'ouverture sur la tringlerie. L'entraînement de verrouillage 12 ne risque pas de sortir de cette zone décentrée par exemple de lui-même sous l'effet de vibrations. L'entraînement de sécurité 15 aboutit au moyen de sécurité 19 monté mobile sur celui-ci et dont la base est montée pivotante dans un axe de sécurité 18. L'entraînement de sécurité 15 bascule le moyen de sé- curité 19 avec sa tête 191, directement devant la butée 161 de l'élément de sécurité 16. Ces deux moyens sont en prise par une liaison de forme en restant légèrement écartés. Lorsque l'axe de verrouillage 17 se déplace dans le sens de l'ouverture de la porte avec en même temps une dé- faillance à l'intérieur de l'entraînement de verrouillage 12, l'élément de sé- curité 16 et le moyen de sécurité 19 sont en prise par une liaison de forme. L'élément de sécurité 16 solidaire de l'axe de verrouillage 17 garantit ainsi toute rotation en retour de l'axe de verrouillage en cas de rupture de l'entraînement de verrouillage 12, c'est-à-dire contre le déver- rouillage. Cela correspond à une sécurité de l'axe de verrouillage 17 contre toute rotation inverse accidentelle à partir de la position de ver- rouillage. Le verrouillage est en outre protégé; la porte se trouve ainsi dans une position de verrouillage protégée. Dans le cas d'un élément de verrouillage 13 qui fonctionne de manière défectueuse, le mécanisme de sécurité avec l'élément de sécu- rité 16 et le moyen de sécurité 19 ne sont pas en charge et sont disponibles prêts à fonctionner. Lorsqu'une sollicitation est exercée sur l'axe de verrouillage 17 et qu'en même temps il y a un défaut dans l'entraînement de verrouillage 12, le moyen de sécurité 19 est poussé contre l'élément de sécurité 16 et interdit à l'axe de verrouillage 17 de tourner en arrière. Il est également avantageux que le jeu pour le dégagement par basculement de l'élément de verrouillage 13 soit relativement grand avant que ne com- mence le mouvement de soulèvement de la porte. Si on utilise des disques à cames dans le mécanisme de mouvement 20, il faut les concevoir pour qu'à l'état de verrouillage proté- gé, la fonction de verrouillage ne puisse exercer aucune force sur le moyen de sécurité 19. Les figures 2a, 2b, 2c montrent les différentes phases du mouvement du dispositif de l'invention. Le verrouillage a été réalisé avec un galet comme élément de verrouillage 130 et une ferrure comme moyen de blocage 140. L'entraînement 100 a été réalisé sous la forme d'un levier à main mais il pourrait également être constitué par un moteur électrique. La figure 2a montre un mécanisme de mouvement 200 d'une porte dont l'axe de verrouillage 170 est déverrouillé et non protégé. Dans cette situation, la porte n'est pas en position de ver- rouillage ni en position de verrouillage protégée. L'entraînement 100 (levier à main) fixé à l'axe d'entraînement 110 a établi la position de fermeture de la porte par son mouvement de haut en bas sur sa trajectoire. Il apparaît que l'axe d'entraînement 110 comporte trois bras 111, 112, 114. Le bras 112 est monté de manière mobile avec une tige 113 comportant des moyens élas- tiques. Le bras 111 montre de manière mobile l'entraînement de sécurité et le bras 114 l'entraînement de verrouillage 120. L'entraînement de verrouillage 120 est éloigné du moyen de butée 121. L'entraînement de sécurité 150 tient de manière mobile dans une fourche, un téton du moyen de sécurité 190. Le moyen de sécurité 190 est monté de manière pivotante sur l'axe de sécurité 180. L'entraînement de verrouillage 120 est monté de manière mobile sur le bras 114 de l'axe d'entraînement 110 et de manière mobile sur le bras 132 de l'axe de verrouillage 170. L'axe de verrouillage 170 porte l'élément de sécurité 160 et le bras 131 l'élément de verrouillage 130 contre lequel peut arriver un moyen de butée 135. De plus, le bras 133 porte de manière mobile une tige 134 équipée d'un ressort; mais cette tige s n'est pas indispensable. Le châssis de la structure de l'avion porte un moyen de blocage 140 dans lequel se verrouille l'élément de verrouillage 130. La figure 2b montre le dispositif en position de verrouillage mais non encore en position de verrouillage protégée. Il apparaît que l'entraînement 100 a continué de basculer et que l'axe d'entraînement 110 a poursuivi sa rotation. L'entraînement de verrouillage 120 a ainsi été ac- tivé de manière significative de sorte que l'axe de verrouillage 170 a conti- nué de tourner. Pour cette poursuite de la rotation de l'axe de verrouillage , le bras 131 a été poussé par l'élément de verrouillage 130 sur le moyen de blocage 140. Le galet qui forme l'élément de verrouillage 130 est conduit sur le moyen de blocage 140 dans sa position de fin de course, c'est-à-dire dans sa position de verrouillage. On est ainsi verrouillé. Le bras 131 vient contre la butée 135. La figure 2b montre également que l'élément de sécurité 160 est placé dans sa position de fin de course. La figure montre en outre que le moyen de sécurité 190 a été basculé avec sa came en direction de l'élément de sécurité 160. Toutefois, l'élément de sécurité 160 et le moyen de sécurité 190 ne sont pas encore en prise. Ils sont encore écartés l'un de l'autre: dans ces conditions, on ne se trouve pas encore en position de verrouillage protégée. La figure 2c montre le dispositif en position de verrouillage et en position de verrouillage protégée. On arrive dans cette situation en faisant parcourir au moyen d'entraînement 100 une faible course rési- duelle jusqu'à sa position de fin de course; le bras 114 de l'axe d'entraînement 110 est alors en butée contre le moyen de butée 121. Ainsi en plus de la position de verrouillage comme celle représentée à la figure 2b, on est dans une position de verrouillage protégée. Grâce à la réalisa- tion constructive du mécanisme de mouvement 200, il est possible de réa- liser ce mouvement supplémentaire pour l'entraînement de sécurité 150 avec l'entraînement de verrouillage 120, immobile. Pour cela, on peut uti- liser par exemple un mécanisme formé de tiges et ayant des positions an- gulaires et des points morts. L'entraînement de verrouillage 120 est en butée contre le moyen de butée 121; en même temps le bras 131 de l'élément de verrouillage 130 est en appui contre le moyen de butée 135. La figure 2c montre que les cames du moyen de sécurité sont légèrement écartées tout en étant en prise avec l'élément de sé- curité 160. On évite ainsi tout mouvement de rotation inverse accidentel de l'axe de verrouillage 170 après une rupture ou une déformation de l'entraînement de verrouillage 120. Ainsi, en plus de la position ver- rouillée, on est maintenant dans la position verrouillée protégée. Pour ouvrir la porte, les opérations s'effectuent en sens in- verse. L'actionnement du moyen d'entraînement dans la direction opposée supprime tout d'abord la position de verrouillage protégée puis la position de verrouillage et la position de fermeture. La porte est soulevée et peut être basculée pour s'ouvrir. Selon un autre mode de réalisation, l'invention permet par le mouvement de rotation de l'axe de verrouillage 17 à l'aide d'un méca- nisme de transmission approprié, par exemple à l'aide en plus d'un clapet à soupape, commandé dans une porte pour passagers. Ainsi, dans une conception synchronisée, pour avoir une position de verrouillage protégée, on verrouille et on protège également le clapet. Il s'agit d'un effet complé- mentaire avantageux. La commande synchronisée pourrait également se réaliser pour un moyen d'affichage équipant la porte et qui serait mobile. De plus, on peut également déplacer la porte de sa position d'ouverture à sa position de fermeture. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fermeture d'une porte d'avion, selon lequel la porte passe d'une position d'ouverture à une position de fermeture et ensuite à une position verrouillée, un mécanisme de verrouillage permettant de ver- rouiller la porte dans le châssis de la structure du fuselage, caractérisé en ce qu' on protège la position verrouillée du mécanisme de verrouillage tenant la porte (11, 12, 13, 14, 17; 110, 120, 130, 140, 170), à l'aide d'un méca- nisme de sécurité (11, 15, 16, 17, 18, 19; 110, 150, 160, 170, 180, 190) qui est déclenché par le mouvement retardé d'un mécanisme de déplace- ment (20, 200) par le moyen d'entraînement (10, 100). 2 ) Dispositif pour fermer une porte d'avion, composé d'au moins un mé- canisme avec un axe d'entraînement susceptible d'être entraîné par un moyen d'entraînement, cet axe étant relié par un entraînement de ver- rouillage à un élément de verrouillage qui est porté par un axe de ver- rouillage et qui peut prendre dans un moyen de blocage équipant le châssis de la structure de l'avion, caractérisé en ce que l'axe d'entraînement (11, 110) est relié à un entraînement de sécurité (15, ) lui-même relié à un moyen de sécurité (19, 190) monté basculant ou coulissant sur un axe de sécurité (18, 180), et le moyen de sécurité (19, ) est monté en prise sur un élément de sécurité (16, 160) fixé sur l'axe de verrouillage (17, 170). 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour un mécanisme de verrouillage immobile (11, 12, 13, 14, 17; 110, , 130, 140, 170), à l'aide d'un mécanisme de mouvement (20, 200), on conduit l'entraînement (10, 110) sur une trajectoire résiduelle, permettant de générer un mouvement retardé du moyen de sécurité (19, 190) jusqu'à la venue en prise à faible distance avec l'élément de sécurité (16, 160). 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mouvement retardé est transmis par l'entraînement de sécurité (15, ) sur l'élément de sécurité (16, 160), l'entraînement de verrouillage (12, ) restant en position de verrouillage. l1 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de mouvement (20, 200) est formé par une transmission. 6 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la transmission comprend au moins des tiges, des pignons dentés des dis- ques à cames ou une commande par cames. 7 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de mouvement (20, 200) est formé par des tiges avec des positions angulaires et des points morts. 8 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de mouvement (20, 200) comporte un axe intermédiaire in- terposé entre l'axe d'entraînement (11, 110) et l'entraînement de sécurité (15, 150). 9 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de mouvement (20, 200) comporte un axe intermédiaire en- tre l'axe d'entraînement (11, 110) et l'entraînement de verrouillage (12, ). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un mécanisme de transmission relié à l'axe de verrouillage (17, 170) qui verrouille et bloque un clapet de la porte, de manière synchronisée par rapport au mécanisme de verrouillage de la porte. 11 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que l'axe de verrouillage (17, 170) est relié à un mécanisme de transmission qui déplace un moyen d'affichage de la porte. 12 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' un mécanisme de transmission est relié à l'axe d'entraînement (11, 110), ce mécanisme conduisant la porte d'une position d'ouverture à une posi- tion de fermeture.