Brevet FR2822505A1 — publié le 20020927

DISPOSITIF DE FIXATION ET DE GUIDAGE D'ELEMENTS LINEAIRES SUR UNE STRUCTURE PORTEUSE DESCRIPTION Domaine technique L'invention concerne un dispositif conçu pour assurer la fixation et le guidage d'un certain nombre d'éléments de forme généralement linéaire, tels que des câbles, des tubes de petits diamètres, des lignes pyrotechniques, etc., sur une structure porteuse quelconque. Un tel dispositif peut notamment être utilisé pour supporter le câblage électrique et les circuits de ventilation sur un réservoir cryogénique, thermiquement isolé, d'un lanceur. Toutefois, de nombreuses autres applications sont possibles, par exemple dans les industries aéronautiques, automobile, ferroviaire, du bâtiment, etc., en donnant au dispositif des dimensions adaptées au secteur industriel concerné. Etat de la technique Il existe actuellement différents dispositifs pour assurer le montage d'un faisceau de câbles sur une structure porteuse. Ces dispositifs ont tous en commun d'être constitués d'une ou plusieurs pièces rigides, habituellement métalliques. Chacune de ces pièces est généralement fixée-sur la structure porteuse par des moyens de fixation tels que des vis ou des rivets. Ces dispositifs de montage classiques présentent de nombreux inconvénients. L'un de ces inconvénients concerne le fait que de tels dispositifs ne puissent être montés que sur des structures porteuses rigides et lisses. Cela interdit notamment leur utilisation sur des structures revêtues d'un matériau isolant, telles que les réservoirs cryogéniques des lanceurs. Un autre inconvénient des dispositifs existants a pour origine la dilatation différentielle entre la structure porteuse et les différentes pièces du dispositif. En effet, lorsque des variations de température importantes se produisent, les surcontraintes locales qui en découlent risquent d'endommager certaines pièces de façon irréversible. Cela conduit les utilisateurs de ces dispositifs à placer des systèmes de compensation tels que des glissières, des trous oblongs associés à des bagues épaulées, etc. entre chaque pièce du dispositif et la structure porteuse. Il en résulte une augmentation de la complexité de l'ensemble et donc du coût. Compte tenu du caractère massif des différentes pièces utilisées et de l'ajout éventuel de systèmes de compensation prenant en compte la dilatation différentielle, les dispositifs existants peuvent conduire à un surcroît de masse important lorsqu'ils comprennent un grand nombre de pièces. Un autre inconvénient des dispositifs de montage existants concerne la mise en place des différentes pièces qui le composent. En effet, celle-ci est longue et difficile, notamment lorsque le cheminement des câbles est complexe et lorsqu'on utilise des organes de fixation tels que des vis ou des rivets. De façon générale, il n'est pas possible de réaliser l'intégration des différentes pièces en une seule opération. La complexité du système est encore accrue lorsqu'une étanchéité doit être prévue. En effet, un joint indépendant doit alors être interposé entre chacune des pièces du dispositif et un capot de protection recouvrant cette pièce. Exposé de l'invention L'invention a précisément pour objet un dispositif destiné au montage d'un certain nombre d'éléments linéaires, tels que des câbles ou des tubes de petits diamètres, dont la conception originale lui permet d'être implanté sur une structure porteuse quelconque, en une seule opération et de façon particulièrement simple et rapide, même dans le cas d'un cheminement de forme complexe, sans engendrer de surcontraintes et pour une masse et un coût beaucoup plus faibles que les dispositifs existants. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un dispositif de fixation et de guidage d'éléments linéaires sur une structure porteuse, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un ruban souple dont une première face est apte à être collée sur la structure porteuse et dont une deuxième face porte des embases aptes à recevoir les éléments linéaires. L'utilisation d'un ruban souple permet de fixer aisément le dispositif sur une structure porteuse de nature quelconque, éventuellement revêtue d'une protection thermiquement isolante telle qu'une couche de mousse isolante. Une seule opération est nécessaire pour mettre en place et coller le ruban sur la structure porteuse. Les câbles ou les tubes sont ensuite montés sur les embases qui équipent le ruban, sans difficulté particulière. La souplesse du ruban permet de supporter des dilatations différentielles éventuelles sans engendrer de contraintes. Elle permet aussi de rouler le ruban sur lui-même pour son stockage et son transport. Par conséquent, le dispositif n'est pas limité en longueur. Le ruban souple est de préférence rectiligne et comporte, entre les embases, des ouvertures qui facilitent sa fixation selon une trajectoire non rectiligne. Toutefois, il peut aussi avoir une forme qui correspond au cheminement suivi par les éléments linéaires. Ainsi, lorsque ce cheminement suit une trajectoire courbe ou segmentée, la forme du ruban souple peut être adaptée à cette trajectoire. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le ruban souple est un tissu imprégné. Ce tissu comporte alors, généralement, une armature fibreuse et une matrice en résine. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les embases sont fixées sur le ruban souple selon un pas déterminé. On forme ainsi des groupes d'embases régulièrement répartis le long du ruban, chaque groupe comprenant un nombre d'embases au moins égal au nombre d'éléments linéaires que l'on désire monter sur la structure porteuse. De préférence, chaque embase comporte une empreinte en creux, apte à recevoir l'un des éléments linéaires, et un moyen de fixation tel qu'un collier souple, par lequel l'élément linéaire peut être maintenu dans l'empreinte. Lorsqu'on désire rendre le dispositif étanche au moyen d'un capot, un joint d'étanchéité peut être collé sur la deuxième face du ruban, le long de chacun des deux bords latéraux de celle-ci. Cet agencement permet d'assurer directement un contact étanche entre le capot et le ruban, sans avoir à ajouter de joint d'étanchéité. Brève description des dessins On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus illustrant un dispositif de fixation et de guidage selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle, selon la ligne II-II de la figure 1. Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention Comme l'illustre notamment la figure 1, le dispositif de fixation et de guidage selon l'invention comprend essentiellement un ruban souple 10 et des embases 12 fixées sur ce ruban. Le ruban souple 10 présente avantageusement une longueur sensiblement égale à celle des éléments linéaires (câbles, tubes de petits diamètres, lignes pyrotechniques, etc. ) dont on désire assurer le montage. Cette caractéristique permet de poser le ruban en un seul morceau, même lorsque la longueur des éléments souples dépasse 20 mètres. A cet effet, le ruban souple 10 portant les embases 12 est, de préférence, bobiné sur lui-même lors de son stockage et de son transport, comme on l'a représenté schématiquement sur la droite de la figure 1. Le ruban souple 10 présente généralement une forme rectiligne, comme l'illustre la figure 1. Cet agencement facilite son bobinage et, par conséquent, son stockage et son transport. Dans certains cas particuliers, un ruban non rectiligne peut toutefois être utilisé, lorsque le cheminement des éléments linéaire l'exige. Le ruban souple 10 présente une face arrière 14 (figure 2), prévue pour être fixée sur la surface extérieure d'une structure porteuse (non représentée) sur laquelle doivent cheminer les éléments linéaires. Cette fixation est réalisée par collage. Elle peut être assurée au moyen d'un adhésif prévu initialement sur la face arrière 14 du ruban ou que l'on dépose sur la face arrière 14 du ruban 10 et/ou sur la surface extérieure de la structure porteuse lors du montage. Elle peut aussi être assurée en interposant une bande adhésive double face entre la face arrière 14 du ruban et la surface extérieure de la structure porteuse. L'adhésif utilisé pour réaliser le collage du ruban est choisi de façon à être compatible avec les matériaux dont il assure le collage, ce qui signifie notamment qu'il doit présenter une certaine souplesse. En outre, le choix de l'adhésif doit tenir compte des conditions d'utilisation. Ainsi, lorsque le dispositif est destiné à être utilisé en ambiance cryogénique, l'adhésif doit pouvoir supporter des températures aussi basses sans perdre son intégrité. Dans ces conditions, on utilise avantageusement un adhésif de la famille des époxy, tel que l'Araldite (marque déposée) AY103/HY953F de la société CIBA-GEIGY. Comme on l'a illustré sur la figure 1, le ruban souple 10 présente avantageusement des ouvertures 16, régulièrement réparties sur toute sa longueur. Ces ouvertures 16 sont centrées sur l'axe longitudinal du ruban et présentent, par exemple, une forme rectangulaire. Elles forment alors dans le ruban 10 deux bandes latérales 18 qui s'étendent sur toute la longueur du ruban et des bandes transversales 20 régulièrement réparties, sur lesquelles sont montées les embases 12. Cet agencement permet d'utiliser un ruban 10 rectiligne pour suivre une trajectoire non rectiligne. En effet, les bandes latérales 18 peuvent se plier à tour de rôle entre les bandes transversales 20, selon que la trajectoire est incurvée d'un côté ou de l'autre. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur les figures, le ruban souple 10 est un tissu imprégné. De façon plus précise, ce tissu comprend une armature fibreuse et une matrice en résine. Il constitue un tissu porteur de fixation, qui reprend notamment les efforts d'arrachement et les dilatations thermiques. L'armature fibreuse peut être formée, par exemple, de fibres de verre tissées, imprégnée de PVC. De nombreux autres matériaux peuvent toutefois être utilisés, selon l'application envisagée. Ainsi, dans le cas où le dispositif est placé sur une structure porteuse telle qu'un réservoir pyrotechnique, on utilise par exemple un tissu cryotechnique de Nomex (marque déposée) enduit de Viton (marque déposée). Les embases 12 sont fixées sur le ruban souple 10 de façon à faire saillie sur une face avant 22 de celui-ci, opposée à la face arrière 14. Cette fixation est réalisée de façon telle que la face arrière 14 reste aussi lisse que possible. Ainsi, comme l'illustre la figure 2, chaque embase 12 peut être fixée sur le ruban 10 au moyen d'un rivet aveugle 24 solidaire de l'embase. Ce rivet aveugle 24 traverse un trou formé dans le ruban 10 et prend appui sur la face arrière 14 de celui-ci, par l'intermédiaire d'une rondelle 26. Le ruban souple 10 est ainsi pincé entre l'embase 12 et la rondelle 26. A titre d'exemple non limitatif, les embases 12 et les rondelles 26 peuvent être réalisées en un matériau métallique tel qu'un alliage d'aluminium. Le diamètre des rondelles 26 est, par exemple, d'environ 20 mm. Chaque embase 12 est munie d'un moyen de fixation, par lequel un élément linéaire peut être maintenu et guidé sur le dispositif. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, ce moyen de fixation comprend un collier souple 28, dont la mise en place permet de maintenir un élément linéaire A (figure 2) dans une empreinte 30 prévue à cet effet sur la face de l'embase 12 opposée au ruban 10. Le collier 28, qui peut notamment être réalisé en Nylon (marque déposée), est alors accroché sur l'embase 12 par exemple par effet de pincement. Comme l'illustre en particulier la figure 1, les embases 12 sont montées sur le ruban souple 10 de façon à former des groupes d'embases régulièrement espacés sur toute la longueur du ruban. Les embases de chaque groupe sont disposées transversalement par rapport au ruban et réparties sur toute la largeur de celui-ci, sensiblement selon l'axe longitudinal de chacune des bandes transversales 20. Pour permettre la fixation de tous les éléments linéaires A, chacun des groupes comprend un nombre d'embases 12 au moins égal au nombre d'éléments à monter. Dans l'agencement qui vient d'être décrit à titre d'exemple, l'épaisseur des rondelles 26 et des rivets aveugles 24 est suffisamment faible pour que le collage du ruban 10 sur la structure porteuse s'accompagne d'un collage des rondelles et des extrémités des rivets. Comme on l'a représenté sur les figures, lorsqu'une étanchéité est souhaitée, le dispositif comprend avantageusement deux joints d'étanchéité 32, par exemple de section circulaire, collés sur la face avant 22 du ruban souple 10, le long des bords latéraux de cette face. Pour permettre ce collage, chacun des joints 32 peut notamment comprendre une lèvre plane solidaire de la partie de section circulaire formant le joint proprement dit. Un couvercle (non représenté) peut alors être fixé de façon étanche sur le dispositif, par tout moyen approprié, sans qu'il soit nécessaire de rajouter des joints lors de l'assemblage. Lorsque le dispositif selon l'invention est fixé sur un support cryotechnique tel qu'un réservoir de lanceur, le ruban 10 peut être collé directement sur le revêtement thermiquement isolant qui recouvre ce support, c'est-à-dire, par exemple, sur une mousse rigide à cellules fermées en PVC. Les éléments linéaires A sont généralement montés sur les embases 12 après le collage du ruban 10 sur la structure porteuse. Toutefois, il est à noter que l'invention permet également, si nécessaire, de monter les éléments linéaires A sur les embases avant le montage du dispositif. Des essais effectués sur un dispositif conforme à la description qui précède, en ambiance cryogénique, ont permis de valider sa tenue, ainsi que celle des éléments qu'il supporte, dans de telles conditions. En particulier, l'adhérence du tissu et l'utilisation d'embases indépendantes, associées à des rondelles également indépendantes, permettent d'assurer dans tous les cas une bonne tenue des éléments linéaires A supportés par le dispositif. En effet, même dans le cas où une embase serait arrachée, cet arrachement n'a pas d'impact sur la tenue des embases voisines. Par ailleurs les essais ont confirmé la reprise du retrait thermique de la structure porteuse par le tissu. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple. Ainsi, comme on l'a indiqué, de nombreux matériaux peuvent être utilisés pour réaliser le ruban souple 10, sans sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, les ouvertures 20 peuvent être de formes différentes ou même supprimées. La bande 10 peut aussi présenter une forme non rectiligne, telle qu'une forme courbe ou segmentée. En outre, les embases 12 peuvent être fixées sur la bande 10 de façon différente, par exemple par collage. Les moyens utilisés pour monter les éléments souples sur les embases peuvent également prendre différentes formes, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation et de guidage d'éléments linéaires (A) sur une structure porteuse, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un ruban souple (10) dont une première face (14) est apte à être collée sur la structure porteuse et dont une deuxième face porte des embases (12) aptes à recevoir les éléments linéaires (A). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le ruban souple (10) est rectiligne et comporte des ouvertures (16) entre les embases (12). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le ruban souple (10) a une forme qui correspond à un cheminement suivi par les éléments linéaires (A). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le ruban souple (10) est un tissu imprégné. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le tissu imprégné comporte une armature fibreuse et une matrice en résine. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les embases (12) sont fixées sur le ruban souple (10) selon un pas déterminé, de façon à former des groupes d'embases régulièrement répartis le long du ruban souple, chaque groupe comprenant un nombre d'embases au moins égal au nombre d'éléments linéaires à fixer. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque embase (12) comporte une empreinte en creux (30), apte à recevoir l'un des éléments linéaires (A), et un moyen de fixation (28) par lequel ledit élément linéaire (A) peut être maintenu dans l'empreinte (30). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel un joint d'étanchéité (32) est collé sur la deuxième face (22) du ruban (10), le long de chacun des deux bords latéraux de cette face.