Brevet FR2841809A1 — publié le 20040109

i L'objet de la présente invention se rapporte à un dispositif pour la construction de structures formées de tôles ou de panneaux d'aluminium ou analogues, au moyen duquel on obtient le positionnement adéquat dans l'espace des panneaux constitutifs de la structure de façon totalement indépendante de leurs formes et dimensions, pour assurer le maintien des éléments qui doivent être fixés sur lesdits panneaux. Sans que ceci n'ait de caractère limitatif, le dispositif est particulièrement applicable à l'industrie aéronautique o l'on forme les structures des fuselages avec des panneaux d'aluminium courbés sur lesquels on fixe intérieurement, par rivetage, des éléments de renfort appelés longerons (longitudinaux) et couples (transversaux), lesquels sont positionnés et renforcés avec des éléments appelés "clips" qui sont fixés préalablement sur les panneaux par collage. Le montage des "clips" avec leur fixation par collage sur les panneaux d'aluminium constitue une opération compliquée, parce qu'en raison de la grande dimension des panneaux et de leur forme généralement courbe mais pas toujours identique, le maintien desdits panneaux dans une position adéquate présente des difficultés par le fait que le collage des "clips" nécessite de positionner lesdits éléments sur le lieu d'utilisation et de les maintenir immobilisés pendant un certain temps, jusqu'à ce que le collage soit effectif. Pour le maintien des panneaux précités, dans des opérations de ce genre, ou pour un type quelconque de travail, on connaît des installations formées d'éléments ayant la forme de tiges à extension sélective, munies à leur extrémité libre d'un moyen du type ventouse, avec lesquelles on peut assurer une distribution de points de maintien qui correspond à la forme des panneaux à maintenir. En ce sens, le brevet DE 190 35 76 décrit une installation formée de colonnes pouvant être positionnées manuellement et munies d'une tête de support à l'extrémité libre supérieure. Le brevet US 2 701 223 se rapporte à une installation à colonnes fondée sur le même principe, o la tête supérieure des colonnes est reliée à des moyens de fermeture qui fixent la pièce à maintenir par aspiration. Le brevet US 3 253 665 décrit l'utilisation d'air dans les supports de maintien des pièces pour établir une sorte de coussins d'air qui facilitent les déplacements des pièces en vue de leur fixation ultérieure par le vide. D'autres exemples d'installations comportant des colonnes de support qui présentent à leur extrémité libre un élément d'appui du type tête relié à des moyens à air sont à leur tour constitués par les brevets GB 120697, US 3 681 834 et EP 0 069 230. Le brevet ES 9100894 résout en outre le problème du positionnement des colonnes multiples d'une installation de maintien, dans l'espace, de grandes pièces pour des opérations à exécuter sur ces dernières au moyen d'un dispositif totalement automatique qui adapte la situation des éléments extrêmes des colonnes en fonction des formes et des dimensions de la pièce à maintenir. Or, dans toutes ces installations connues, les éléments extensibles prévus pour le maintien des pièces donnent une pluralité de points d'appui pour la pièce à maintenir, de sorte que, lorsque les pièces sont des tôles d'aluminium sur lesquelles on doit exercer une pression contre des appuis de sustentation, lesdites tôles se déforment en prenant une configuration polyédrique. Pour résoudre ce problème, on a fait l'essai d'incorporer un profilé continu en aluminium extrudé sur les éléments de sustentation des tôles, pour déformer ledit profilé conformément à la courbure des tôles à maintenir, par un réglage du positionnement des éléments de sustentation; par ce moyen, on obtient un appui linéaire des tôles d'aluminium, conforme à la courbure de ces dernières, en évitant leur déformation. Toutefois, les profilés aluminium ne sont pas suffisamment élastiques et flexibles, de sorte que, lorsqu'on les force à prendre certaines courbures, ils subissent une déformation permanente, ce qui les rend inapplicables à l'utilisation pour des tôles diverses possédant des courbures sensiblement différenciées. Selon la présente invention, on propose un dispositif flexible capable de s'adapter à différentes courbures des tôles à maintenir, qui comprend des moyens qui permettent d'établir un appui continu sur toute la courbure des tôles et des moyens opposés, qui permettent la fixation d'éléments selon la même distribution de la courbure des tôles, pour agir de façon correspondante sur l'intérieur de ces dernières. Ce dispositif objet de l'invention comprend un ensemble d'éléments extensibles à positionnement automatique, lesquels sont équipés, à l'extrémité, de supports d'accouplement à un profilé en fibre de carbone conformé avec une courbure longitudinale prédéterminée, lequel fléchit jusqu'à prendre la courbure des tôles à maintenir sous l'effet du positionnement des éléments extensibles; cependant que, à l'opposé, est disposé un autre ensemble d'éléments extensibles auxquels est incorporé un autre profilé en fibre de carbone configuré avec une courbure inverse, ce deuxième profilé déterminant un accouplement pour l'incorporation frontale d'éléments servant à agir fonctionnellement sur les tôles qu'on maintient au moyen du premier ensemble du dispositif. Les profilés qui sont montés sur les éléments extensibles présentent longitudinalement une forme à deux cannelures opposées avec une section en forme de "H", tandis que les supports d'accouplement disposés à l'extrémité des éléments extensibles comprennent des taquets qui s'encastrent dans ces deux cannelures opposées des profilés, en établissant un maintien coulissant qui permet le positionnement des profilés précités avec possibilité de blocage de l'un des supports prévus pour cela. Le profilé que l'on dispose sur l'ensemble de maintien des tôles est muni sur son bord frontal d'éléments du type ventouse pour la fixation des tôles, de sorte que le profilé porteur des éléments agissant sur les tôles détermine un deuxième jeu de deux cannelures opposées dans la partie avant, en déterminant ainsi un accouplement de maintien coulissant qui permet le positionnement sélectif des éléments d'actionnement agissant sur les tôles, lesquels éléments sont munis de moyens de blocage pour la fixation sur les points nécessaires. La constitution en fibre de carbone des profilés précités de maintien des tôles et de montage des éléments d'actionnement sur ces dernières confère à ces profilés la flexibilité nécessaire pour s'adapter aux courbures des tôles grâce au fait qu'en conformant lesdits profilés avec une courbure longitudinale préalable, on établit une proximité par rapport à la courbure des tôles qui a pour effet qu'il suffira d'une flexion forcée plus faible, étant prévu que la courbure préalable de conformation des profilés se place à une valeur intermédiaire entre les courbures des tôles en jeu, de sorte qu'on peut utiliser les mêmes profilés pour des tôles de courbure plus ou moins forte avec une flexion forcée minime. On obtient ainsi une installation qui permet de travailler sur des tôles d'aluminium courbées pour n'importe quel type d'opération, en s'adaptant parfaitement à des tôles qui possèdent différents degrés de courbure pour les maintenir en leur donnant un appui continu transversal de façon à éviter les déformations de la courbure. Grâce à tout cela, ledit dispositif objet de l'invention possède certainement des caractéristiques très avantageuses en acquérant ainsi une vie propre et un caractère préférentiel pour la fonction à laquelle il est destiné. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à permettre une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés cités ci-dessous. La Figure 1 montre en vue de côté une réalisation pratique de l'installation, du dispositif préconisé, avec l'ensemble de maintien des tôles et l'ensemble de montage des éléments d'actionnement dans une position séparée pendant la phase de mise en place d'une tôle. La Figure 2 est une vue de côté de l'installation avec les deux ensembles constitutifs rapprochés en phase d'opération sur la tôle disposée pour cela. La Figure 3 est une perspective de la partie avant de l'ensemble de maintien d'un profilé pour la fixation des tôles en question selon le dispositif objet de l'invention. La Figure 4 est une perspective de l'ensemble double d'un profilé de fixation des tôles et d'un profilé de montage des éléments d'actionnement, avec un support de maintien pour chacun d'eux. La Figure 5 est une vue qui représente les positions de flexion forcée à courbure plus forte et moins forte par rapport à la courbure de conformation préalable, d'un profilé de maintien des tôles selon le dispositif de l'invention. La Figure 6 est un détail en perspective d'un support de maintien des profilés dans l'installation du dispositif. La Figure 7 est un détail en coupe de l'accouplement de maintien d'un profilé au moyen d'un support de blocage dans l'installation du dispositif. La Figure 8 est un détail en vue de côté de l'accouplement d'un support de maintien par rapport au profilé correspondant dans l'installation du dispositif. la Figure 9 est une vue en coupe de l'objet de la Figure précédente. La Figure 10 est un détail en vue de côté de l'application du dispositif à la fixation d'un "clip" sur la structure d'un fuselage. La Figure 11 est une vue en coupe de l'objet de la vue précédente. La Figure 12 est un détail de la disposition d'un élément de ventouse dans le profilé de maintien des tôles en jeu, selon le dispositif proposé, avec le raccord de vide audit élément de ventouse représenté en éclaté. La Figure 13 montre la forme de la section du profilé destiné à la fixation de tôles avec le dispositif selon l'invention. la Figure 14 montre la forme de la section du profilé destiné au montage des éléments d'actionnement sur des tôles selon ledit dispositif de l'invention. L'objet de l'invention se rapporte à un dispositif pour la construction de structures telles que celles des fuselage d'aéronefs, que l'on forme au moyen de tôles laminaires (1) courbées, qui constitue un ensemble flexible qui s'adapte à différentes courbures des tôles (1) en jeu, pour le maintien de ces tôles en vue de la réalisation de travaux de précision sur ces dernières. Le dispositif comprend un ensemble d'éléments extensibles (2), lesquels sont reliés à des moyens à actionnement automatique, pour le positionnement relatif de tous ces éléments par rapport à la forme courbée concrète de chaque tôle (1) mise en jeu dans la pratique. Les éléments extensibles (2) sont équipés à leur extrémité de supports respectifs (3) d'accouplement à un profilé (4) en fibre de carbone au moyen duquel on forme un appui de maintien pour maintenir les tôles (1) de manière que ledit appui se dispose sur une ligne continue sur toute la courbure de la tôle (1) en jeu dans chaque cas pour éviter que cette dernière ne subisse des déformations lorsqu'on agit sur elle. Le profilé (4) présente longitudinalement une forme de deux cannelures opposées (5), selon une section en "H" comme le montre la Figure 13, tandis que les supports (3) comprennent des taquets opposés (6), comme le représente la Figure 6, lesquels sont susceptibles de s'encastrer dans les cannelures opposées (5) du profilé (4), comme le montrent les Figures 8 et 9. De cette façon, au moyen des supports (3) des différents éléments extensibles (2), il s'établit un accouplement à encastrement coulissant sur le profilé (4), ce dernier pouvant se déplacer par rapport à l'ensemble des supports (3) pour assurer son positionnement, certains des supports (3) étant équipés de taquets de blocage (6.1), comme le montre la Figure 7, pour immobiliser le profilé (4) dans la position souhaitée. La courbure d'adaptation du profilé (4) à la forme courbe de chaque tôle (1) en jeu est obtenue par flexion forcée du profilé (4) précité au moyen des éléments extensibles (2), par positionnement de ces derniers en fonction de la courbure de la tôle (1) en jeu, de manière que, lorsque lesdits éléments extensibles (2) sont actionnés au moyen de leur commande automatique, pour positionner leurs extrémités en fonction de la courbure de la tôle (1) en jeu, ils contraignent le profilé (4) à fléchir jusqu'à la courbure qui correspond à la tôle (1) qu'il s'agit de maintenir. Pour éviter que la flexion forcée du profilé (4) dépasse certaines limites qui pourraient lui infliger une déformation permanente ou une fatigue du matériau, ledit profilé (4) est configuré avec une courbure longitudinale préalable, telle que la forme (4.1) représentée en trait interrompus sur la Figure 5, laquelle forme est prévue dans une courbure intermédiaire entre des formes (4.2) et (4.3) de courbures plus forte et moins forte, qui correspondent aux courbures extrêmes des tôles (1) auxquelles l'application est destinée. De cette façon, le profilé (4) a seulement à fléchir en flexion forcée dans une proportion minime pour s'adapter aux courbures des tôles (1) en jeu, de sorte qu'il sert pour des tôles (1) qui possèdent des courbures assez différenciées dans les limites d'une bonne marge de sécurité, de manière qu'il ne prenne pas de déformation permanente par rapport à la configuration de construction. Sur le bord avant du profilé (4) sont montés une série d'éléments (7) du type ventouse, comme on peut l'observer sur les Figures 3 et 12, cependant que sont reliés auxdits éléments (7) des raccords respectifs (15) servant pour un raccordement d'aspiration, de sorte qu'au moyen des éléments (7) précités, on peut établir une fixation par vide pour le maintien des tôles (1) en jeu sur le profilé (4). Sans que ceci n'altère le principe, on peut aussi fournir aux éléments de ventouses (7) une impulsion d'air pour créer une sorte de coussin d'air qui permet de déplacer facilement la tôle (1) qu'il s'agit de maintenir, pour la placer dans la position nécessaire, en assurant ensuite la fixation au moyen de la création de vide dans les éléments (7). Le dispositif comprend un autre ensemble d'éléments extensibles (8) qui fait face au précédent, dans lequel les éléments extensibles (8) sont eux aussi équipés à leur extrémité libre de supports respectifs (9) d'accouplement à un autre profilé (10) en fibre de carbone, dont la configuration est prévue selon une courbure équivalente à celle du profilé dans son adaptation aux tôles (1) en jeu, mais en sens inverse comme on l'observe sur la Figure 4. Ce profilé (10) détermine aussi un jeu de deux cannelures longitudinales opposées (11) pour l'accouplement de maintien avec les supports correspondants (9), de la même façon que le profilé (4) avec les supports (3), ledit profilé (10) présentant en supplément, comme on l'observe sur la Figure 14, un deuxième jeu de deux cannelures longitudinales opposées (12) dans sa partie avant, avec lequel des éléments d'actionnement (13) peuvent être accouplés en fixation pour effectuer n'importe quel type d'opération sur la tôle (1) qui est disposée sur le premier ensemble d'éléments extensibles (2). Les deux ensembles d'éléments extensibles (2) et (8) peuvent être positionnés de façon séparée, comme la Figure 1 le représente, pour permettre de placer la tôle (1) en jeu sur l'ensemble des éléments extensibles (2) et, sur l'ensemble des éléments extensibles (8), les éléments d'actionnement (13) destinés à l'opération qu'il s'agit de réaliser, les deux ensembles se rapprochant ensuite l'un de l'autre, comme la Figure 2 le représente, pour effectuer au moyen des éléments (13) l'opération qu'il s'agit de réaliser sur la tôle (1) enjeu. Les éléments d'actionnement (13) prévus pour les opérations à réaliser se fixent sur le profilé (10) au moyen d'un accouplement à encastrement coulissant par rapport au jeu de deux cannelures opposées (12) de la partie avant dudit profilé (10), de sorte que lesdits éléments (13) peuvent se déplacer librement le long du profilé (10) précité pour qu'on puisse les placer sur les points nécessaires, ces profilés étant équipés eux-mêmes de moyen de clavetage pour l'immobilisation dans les situations qui leur correspondent. A titre d'exemple de réalisation pratique, on représente sur les Figures 10 et 11 une application dans laquelle l'élément (13) représenté est constitué par une pince pour le maintien d'éléments (14) destinés à être fixés sur la tôle (1) en jeu disposée sur l'ensemble d'éléments extensibles (2) qui est placé en face dans l'installation. Bien entendu, l'invention n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et diverses modifications pourront y être apportées par l'homme de l'art sans pour cela sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif flexible pour la construction de structures, en particulier pour exécuter des opérations sur des tôles lamellaires (1) de configuration courbée, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'éléments extensibles (2) lesquels peuvent être positionnés de façon à s'adapter à la courbure de la tôle (1) en jeu, lesdits éléments présentant à leur extrémité des supports respectifs (3) avec lesquels s'accouple un profilé (4) en fibre de carbone qui est contraint à adopter la courbure de la tôle (1) en jeu pour établir un appui transversal continu dans le maintien de cette tôle, cependant que, dans une position opposée face à face, est disposé un autre ensemble d'éléments extensibles (8) sur lesquels se monte un autre profilé (10) en fibre de carbone qui s'adapte dans une courbure correspondant à celle du profilé (4), mais inverse, des éléments (13) d'actionnement opérationnel pour les opérations à exécuter sur les tôles (1) en jeu se montant sur ledit profilé (10). 2. Dispositif flexible pour la construction de structures selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profilés (4) et (10) sont formés avec une courbure longitudinale préalable à partir de laquelle ils sont mis en flexion forcée par les éléments extensibles correspondants (2) et (8) jusqu'à la courbure des tôles (1) en jeu, ladite courbure préalable des profilés (4) et (10) étant déterminée à une valeur intermédiaire entre les courbures plus forte et moins forte que l'on prévoit dans les tôles (1) enjeu. 3. Dispositif flexible pour la construction de structures selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profilés (4) et (10) présentent longitudinalement des conformations (5) et (11) à deux cannelures opposées, au moyen desquelles s'établit un accouplement coulissant dans le montage sur les éléments extensibles correspondants (2) et (8), en permettant la mobilité desdits profilés (4) et (10) pour leur positionnement, avec inclusion de moyens de blocage pour l'immobilisation dans la position souhaitée. 4. Dispositif flexible pour la construction de structures selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé (4) présente dans son bord avant des éléments (7) du type ventouse pour le maintien des tôles (1) en jeu, lesdits éléments (7) étant équipés de raccords de vide pour rendre effectif ledit maintien des tôles (1). 5. Dispositif flexible pour la construction de structures selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé (10) présente dans la partie avant une autre conformation (12) à deux cannelures opposées, dans laquelle peuvent être montés en montage coulissant les éléments (13) opérant sur les tôles (1) en jeu, lesquels peuvent être immobilisés dans les positions souhaitées à l'aide de moyens appropriés.