Brevet FR2917319A1 — publié le 20081219

OUTIL DE DESSERRAGE ET SERRAGE D'UNE VIS DE FIXATION D'UN REVETEMENT DE VOILURE D'AERONEF L'invention a trait à un outil de desserrage et serrage d'une vis de fixation d'un revêtement de voilure d'aéronef. Par desserrage, on entend le fait de débloquer puis dévisser une vis de fixation d'un revêtement, en particulier d'un panneau métallique recouvrant la structure interne d'une voilure d'un aéronef. Le terme serrage concerne l'opération inverse consistant à visser ou serrer, avec un couple connu ou non, une vis, de manière à maintenir en position un panneau de revêtement sur une voilure d'aéronef. Le terme voilure désigne une aile d'un aéronef, par exemple d'un avion de chasse. Une voilure est formée d'une structure interne métallique comportant des longerons et des nervures sur lesquels sont fixés des panneaux, également métalliques permettant de donner la forme extérieure de la voilure de l'avion. L'intérieur de la voilure forme un réservoir structurel compartimenté. Lors des opérations de maintenance, il convient de vérifier l'étanchéité de la voilure pour éviter toute fuite de carburant. II convient également d'accéder, si besoin, à la structure interne de la voilure, et donc de pouvoir ôter les panneaux. Pour cela, il convient d'ôter les vis de fixation. Ces vis, calibrées et fraisées à 120 , ont, pour des raisons aérodynamiques, des têtes pourvues d'une empreinte de profondeur inférieure à celle habituellement rencontrée. Ces vis de fixation sont généralement bloquées. En effet, outre un couple de serrage initial élevé, ces vis sont montées sur des écrous frein qui s'opposent au desserrage. La présence d'un mastic d'étanchéité autour de la tête de la vis participe également au blocage. Le blocage est quelquefois accentué par la présence de corrosion entre la vis et le logement du longeron qui la reçoit, d'où un effet de soudage des deux éléments. Pour débloquer de telles vis on connaît une clef en forme de T dont la barre transversale est manoeuvrée par deux personnes pour faire tourner l'ensemble de la clef, l'extrémité de l'autre barre de la clef étant pourvue d'une empreinte de forme complémentaire à celle de la tête de vis. Une telle clef n'est pas forcément positionnée parfaitement par rapport à la vis, en particulier elle ne permet pas d'avoir systématiquement un axe longitudinal de la vis confondu, lors de la manoeuvre, avec un axe longitudinal de la partie de la clef en prise avec la tête de vis. Ceci a pour conséquence, outre une difficulté importante voire une impossibilité à débloquer la vis, l'apparition d'un risque élevé de détérioration de la tête de vis. Cette clef n'est pas adaptée compte tenu des coûts importants de ce type de vis et du fait que, lors de la détérioration de la tête de vis, l'outil peut déraper et détériorer également une autre partie de la voilure. De plus, lorsque la tête de vis est endommagée, il faut percer la vis et utiliser un extracteur pour ôter cette vis du panneau, ce qui augmente le risque de détérioration de la voilure. On connaît également une visseuse / dévisseuse pneumatique à choc dont la partie en prise avec la tête de vis est équipée d'une barre de manoeuvre. L'utilisation de cet outil est inefficace pour les couples de serrage importants. De plus, lors de l'utilisation les chocs peuvent occasionner un affaiblissement du dispositif de fixation de l'écrou frein. On connaît également un dispositif où un organe en prise avec la tête de vis est maintenu dans un support de manière que l'axe longitudinal de l'organe soit confondu avec celui de la vis. Ce support a globalement une forme en U. La barre transversale du support est percée d'un orifice taraudé dans lequel est insérée une partie filetée de l'organe. Cette partie filetée permet la manoeuvre de l'organe. Le maintien en position du support est assuré par l'appui des deux branches latérales du support en U sur la voilure. Cet appui est généralement assuré par le vissage d'une extrémité filetée d'une branche dans un logement de réception de certaine vis préalablement ôtée du logement correspondant. L'extrémité de l'autre branche est, elle, en appui par un pied réglable sur la voilure. Un tel dispositif n'est pas satisfaisant. Outre le fait qu'il convient d'avoir un support de dimensions adaptées aux différents écartements entre deux vis voisines, un tel support à deux points d'appui implique, pour être maintenu en position, qu'un des logements de vis soit libre, ce qui sous entend que l'on a réussi à débloquer au moins une vis. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un outil de desserrage et serrage d'une vis de fixation d'un revêtement d'une voilure d'aéronef aisé à manipuler par un seul utilisateur et permettant de débloquer plusieurs vis sans avoir à déplacer l'outil par rapport à un point d'appui et de les serrer sans risque de dégradation de la tête de vis. A cet effet, l'invention a pour objet un outil de desserrage et serrage d'une vis de fixation d'un revêtement de voilure d'aéronef comprenant : - un organe de manoeuvre dont une extrémité est propre à être en prise avec une tête de vis, - un support de l'organe de manoeuvre, adapté pour maintenir cet organe dans une position où, lors de la manoeuvre de l'organe, les axes longitudinaux respectifs de l'organe et de la vis sont confondus, caractérisé en ce que ce support comprend un bras articulé apte à être relié par un seul point de fixation à une voilure d'aéronef. Ainsi à partir d'un unique point d'appui, formé par le point de fixation d'un bras articulé formant un support, on déplace aisément l'organe de 20 manoeuvre d'une zone de la voilure à une autre, cela quel que soit le nombre de vis. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, l'outil de desserrage et serrage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 25 - le point de fixation comprend un étrier apte à être monté sur un longeron d'une voilure d'aéronef et sur une partie du cadre du fuselage de l'aéronef. le bras articulé est configuré globalement en L dont une branche est équipée de l'organe de manoeuvre et, en configuration d'utilisation, parallèle 30 à un plan passant par la face de l'extrémité de la vis pourvue d'une empreinte et perpendiculaire à un axe longitudinal de la vis. - la branche du bras articulé reliée au longeron et à la partie du cadre du fuselage est réglable en longueur. - la branche du bras équipée de l'organe de manoeuvre est reliée à l'autre branche du support par une articulation permettant d'incliner ladite branche par rapport au plan et de déplacer angulairement l'organe par rapport à la tête de vis. - la branche équipée de l'organe de manoeuvre est pourvue d'un manchon, coulissant longitudinalement, sur lequel est fixé l'organe. - l'organe de manoeuvre comprend un segment adapté pour induire un mouvement hélicoïdal de la tête de vis. - le segment est équipé d'une couronne, pourvue de logements de 10 réception d'une barre ou d'une clef dynamométrique de manoeuvre du segment. Le segment est équipé de deux méplats adaptés pour recevoir une clef dynamométrique de manoeuvre. - le point de fixation comprend un pied de fixation comportant une 15 ventouse ou une zone magnétique. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un outil conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple faite et en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue en perspective d'un outil conforme à l'invention en position sur une voilure d'avion, celle-ci étant partiellement représentée par la zone de fixation du bras et par une zone pourvue de vis et - la figure 2 est un schéma illustrant la cinématique de manoeuvre de 25 l'outil de la figure 1. L'outil représenté à la figure 1 comprend un support 1 formé par un bras configuré globalement en L. Les branches 2, 3 du bras 1 sont articulées l'une par rapport à l'autre grâce à une pièce d'articulation 4. La branche 3 de plus petite longueur est réglable en longueur par un dispositif connu en soi. 30 II s'agit par exemple d'une tige 5 à double filetage avec des contre écrous manoeuvrables par une molette 6. Une extrémité de la branche 3 est solidaire d'un arbre 7 dont les extrémités sont fixées à deux flancs 70, 71 solidaires, d'une part, d'un longeron 8 d'une aile d'avion et, d'autre part, d'une partie 80 du cadre du fuselage d'un avion. Ce longeron 8 et cette partie 80 du cadre de fuselage sont accessibles par ouverture d'une trappe de visite non représentée et connue en soi. En d'autres termes, l'arbre 7 et les deux flancs 70, 71 forment un étrier de fixation configuré en U. Les flancs 70, 71 sont maintenus, de manière amovible, par des bagues filetées 9 vissées sur les extrémités d'un arbre d'assemblage entre le longeron 8 et la partie 80 du cadre de fuselage. Le blocage des bagues 9 est réalisé par un écrou, d'un côté, et par un arbre fileté 91, de l'autre côté. De cette manière, on solidarise l'extrémité de la branche 3 avec une partie fixe 8, 80 de l'avion. L'extrémité de la branche 3 solidaire de l'arbre 7 et les flancs 70, 71 étant parfaitement immobilisés, on définit ainsi un point d'appui fixe pour l'outil. L'extrémité supérieure de la branche 3 est équipée d'une pièce d'articulation 4 comportant deux plaques 40 espacées l'une de l'autre et reliées entre elles par trois tiges goupillées 41. Dans un mode de réalisation non illustré, la pièce 4 est réalisée par pliage en U. Dans ce cas, une seule tige 41 est nécessaire, il s'agit de la tige 41 qui relie une extrémité de la branche 3 à la pièce 4. Ici, les autres tiges 41 relient les deux plaques 40 de la pièce entre elles. L'autre branche 2 du bras 1 a une extrémité 20 adaptée pour s'insérer entre les deux plaques de la pièce, un orifice ménagé dans l'extrémité 20 permet le passage d'une tige goupillée 41. Ainsi cette tige 41 forme un axe de rotation de la branche 2 par rapport à la branche 3 maintenue en place dans la pièce. L'ensemble est monté de manière à autoriser la rotation l'une par rapport à l'autre des branches 2, 3, comme représenté par la flèche R à la figure 1. La branche 2 a une longueur supérieure à la longueur d'une rangée de vis. Elle forme ainsi un bras de levier permettant le déblocage des vis, quelle que soit la distance entre ces vis et le point d'appui de l'outil, à savoir le longeron 8 et la partie 80 du cadre de fuselage. Un manchon 10 cylindrique, coulissant, est disposé sur la grande branche 2 du bras 1. Ce manchon 10 est mobile en translation selon une direction parallèle à l'axe longitudinal A2-A2' de la branche 2. Le manchon 10 est équipé d'une vis de blocage 11 et d'une butée de blocage 12. Cette butée est formée par un manchon 12, pourvue d'une vis de blocage 120, de diamètre externe légèrement supérieur au diamètre interne du manchon 10. On peut donc régler de manière précise la position du manchon 10 sur la branche 2 et maintenir cette position en évitant tout déplacement accidentel. Le manchon 10 est adapté pour être solidaire d'un organe 13 de manoeuvre de la vis 19. Cette solidarisation est obtenue par emmanchement d'une extrémité 131 d'un segment 130 de l'organe 13 de manoeuvre dans un orifice radial du manchon 10. Cet organe de manoeuvre 13 comprend une tige cylindrique filetée 130 dont une extrémité 131 est fixée, par exemple par vissage ou soudage, dans le logement du manchon 10. Cette tige 130 est dans le prolongement d'un segment 16. En l'espèce, une extrémité 160 du segment 16 est taraudée de manière à recevoir, par vissage, une extrémité filetée de la tige 130. La tige 130 a une longueur comprise entre 130 et 160 mm. Les longueurs respectives de la tige 130 et du segment 16 sont adaptées pour autoriser une insertion complète de la tige 130 dans le segment 16. En d'autres termes, l'organe 13 est formé de deux éléments, à savoir la tige 130 et le segment 16. Un élément 130 est solidaire du manchon 131 et, par voie de conséquence, de la branche 2 de grande longueur. L'autre élément 16 est formé du fourreau 16. L'autre extrémité 162 de ce segment 16 est pourvue d'une pièce d'emboîtement carré, adapté pour coopérer avec un porte embout. Ce dernier reçoit un embout 14 en relief, de configuration et de dimensions adaptées pour coopérer avec un empreinte ménagée dans une tête de vis 19. En variante, il est possible d'intercaler un réducteur entre la pièce d'emboîtement et le porte embout. De manière avantageuse, l'embout 14, est amovible de manière à adapter la tête de l'organe 13 de manoeuvre à la géométrie de la tête de la vis à manoeuvrer. Au voisinage de son extrémité 160, le segment 16 est équipé d'une couronne 15 s'étendant radialement vers l'extérieur. Cette couronne 15, qui est fixée sur le segment 16, par exemple par soudage, permet la mise en rotation du segment 16 et donc de l'embout 14, autour d'un axe longitudinal A13-A13' de l'organe 13. La couronne 15 est pourvue d'orifices 151 régulièrement répartis sur sa périphérie, et d'orifices 152 régulièrement disposés sur sa face supérieure. Les orifices 152 permettent d'alléger la couronne 15. Les orifices 151 permettent également l'insertion d'une barre de manoeuvre 17 actionnée par l'utilisateur pour débloquer et désserrer la vis ou, par un mouvement inverse, pour serrer la vis. En variante, la barre 17 est remplacée par une clef dynamométrique permettant un serrage de la vis avec un couple déterminé. Dans ce cas, la clef est en prise en partie basse du fourreau 16, au voisinage de l'extrémité 162, sur deux méplats 18, diamétralement disposés. Une clef dynamométrique est utilisée lorsqu'on souhaite réaliser un serrage de la vis avec un couple prédéterminé. Comme illustré à la figure 2, lorsqu'on souhaite débloquer une vis, on déplace selon la double flèche F le manchon 10 le long de la branche 2 de grande longueur, de manière à amener l'organe 13 de manoeuvre sensiblement au dessus d'une vis 19. En augmentant plus ou moins, selon la double flèche F1, la longueur de la branche 3 à l'aide de la molette 6, on éloigne plus ou moins de la vis 19 la branche 2 reliée à la branche 3 par l'articulation 4. On incline ainsi plus ou moins la branche 2 par rapport à un plan qui passe par la face d'extrémité de la vis 19 pourvue d'une empreinte et qui est perpendiculaire à un axe longitudinal A19-A19' de la vis 19. Ce plan P est globalement parallèle à l'extrados de la voilure En vissant plus ou moins la tige 130 dans le segment 16, on règle la longueur de l'organe 13. Ainsi, on amène la branche 2 à pivoter par rapport à l'arbre 41, jusqu'à une position où elle est globalement parallèle au plan P. Cette position de la branche 2 permet une prise en main ergonomique de la branche 2 par l'utilisateur. On amène ainsi l'axe longitudinal A13-A13' de l'organe de manoeuvre 13 sensiblement perpendiculaire au plan P. Par ce double mouvement vertical et latéral selon les flèches F et F1 et le réglage de la longueur de l'organe 13, on règle le parallélisme entre la branche 2 de grande longueur et le plan P. En déplaçant la branche 2 angulairement par rapport à la tête de vis 19, de droite à gauche, selon la double flèche F2, on amène l'axe longitudinal A13-A13' de l'organe 13 à être confondu avec l'axe longitudinal A19-A19' de la vis 19. Ces réglages s'effectuent manuellement, à l'oeil . Dans un mode de réalisation non illustré, des niveaux à bulle, sont prévus pour faciliter le repérage de la position optimale dans laquelle les axes A13-A13' et A19-A19' sont confondus Lorsque l'organe de manoeuvre est correctement positionné au dessus de la vis, l'outil est dans une position optimale pour débloquer la vis. Pour cela, l'utilisateur maintient d'une main l'organe 13 de manoeuvre en appui sur la tête de vis 19. Cet appui est obtenu par un effort F3 sur la branche 2 en direction de la voilure. L'appui est exercé perpendiculairement au plan P, ce qui permet de maintenir, sans dégradation, l'empreinte 14 en place dans la tête de vis 19. La barre de manoeuvre 17, insérée dans les orifices 151 de la couronne 15, permet, par un mouvement de rotation selon la double flèche F4, de débloquer la vis 19. Ce mouvement est réalisé par la main libre de l'utilisateur. Ainsi une seule personne peut aisément manoeuvrer l'outil. Lors de la manoeuvre, l'utilisateur peut aisément régler l'effort exercé sur la branche 2 en fonction de la force nécessaire pour mettre en rotation la couronne 15. Lors du déblocage, la vis 19 entame un mouvement ascensionnel hélicoïdal dirigé vers la branche 2 induit par l'extrémité 162 du segment 16 équipé de l'embout 14. Ce mouvement a pour effet de visser légèrement le fourreau 16 autour de la tige filetée 130, sans que le parallélisme de la branche 2 avec le plan P soit affecté. Ainsi, l'appui de l'organe 13 reste efficace lors de la manoeuvre. Lors du mouvement de rotation du segment 16, l'organe de manoeuvre 13 reste sensiblement perpendiculaire au plan P. Pour assurer le vissage du fourreau 16 autour de la tige 130, les pas de filetage du fourreau 16 et de la tige 130 sont inférieurs ou égaux au pas du filetage de la vis 19. Lorsque la vis est débloquée, celle-ci peut être aisément dévissée et le maintien du parallélisme entre la branche 2 et le plan P n'est plus un facteur limitant pour la manoeuvre. En d'autres termes, le maintien en appui de l'organe 13 de manoeuvre n'est plus nécessaire, la poursuite du dévissage pouvant être réalisée en agissant manuellement sur la couronne 15, l'organe 13 étant alors manoeuvré comme un tournevis. Lorsqu'on a desserré ou dévissé complètement une vis, il suffit de déplacer longitudinalement le manchon 10 le long de la branche 2 pour accéder à une autre vis, mitoyenne de la précédente et située sur une même rangée. Si l'on veut accéder à une vis située sur une autre rangée, par exemple une rangée parallèle, outre ce mouvement de déplacement longitudinal, il est nécessaire de faire pivoter selon la double flèche F5 au niveau de l'articulation 4, la branche 2 et donc, de facto, de l'organe 13. Ce mouvement de rotation induit un vissage ou un dévissage de la tige 5. Ceci a pour effet de modifier légèrement la longueur de la branche 3. II convient alors, si nécessaire, de régler à nouveau la longueur de la branche 3, une fois l'organe 13 de manoeuvre en position au dessus d'une vis, afin que la branche 2 soit parallèle au plan P. Un tel outil permet d'exercer aisément des couples de serrage compris entre 2dN et 20 dN. En pratique une longueur de la branche 2 d'environ 1 500 millimètres permet d'accéder à toutes les vis situées sur deux rangées parallèles sur une voilure d'un avion de chasse tout en conservant une manoeuvre aisée et efficace de l'outil. Ces vis permettent de maintenir en place un revêtement sur une voilure d'un avion de chasse. Lorsqu'on souhaite utiliser le dispositif pour le serrage d'une vis, avec une clé dynamométrique, il est possible d'exercer un serrage au couple, par 25 exemple un serrage voisin de 3,5 dN Un tel outil peut être utilisé sur d'autres types d'aéronefs ou pour desserrer d'autres vis de fixation, pour autant qu'un point de fixation puisse être pris. Dans ce cas, il suffit de modifier la forme de l'extrémité du bras 3. Cet outil peut également être utilisé sur une voilure déposée, c'est-à- 30 dire désolidarisée du fuselage. Dans ce cas, l'étrier 7, 70 de fixation est adapté. En variante non illustrée, un pied de fixation comprenant une ventouse ou une zone magnétique peut être utilisé en fonction des matériaux rencontrés et/ou des couples de serrage désirés Dans un mode de réalisation non illustré, la couronne 15 est remplacée par un système à cliquets. Dans un mode de réalisation non illustré, on intercale entre la tige 130 et le fourreau 16 un roulement de manière que la tige 130 et le fourreau 16 soient libres en rotation l'un par rapport à l'autre. Dans ce cas, la tige 130 peut être équipée d'un système à crémaillère ou d'un grand pas de filetage permettant de régler le parallélisme du bras 2 par rapport au plan P. REVENDICATIONS 1. Outil de desserrage et serrage d'une vis de fixation d'un revêtement de voilure d'aéronef comprenant : - un organe de manoeuvre (13) dont une extrémité (14) est propre à être en prise avec une tête de vis (19), - un support (1) del' organe de manoeuvre (13), adapté pour maintenir cet organe dans une position où, lors de la manoeuvre de l'organe, les axes longitudinaux (A13-A13', A19-A19') respectifs de l'organe (13) et de la vis (19) sont confondus, caractérisé en ce que ledit support comprend un bras articulé (1) apte à être relié par un seul point de fixation (7, 70, 8, 80, 9, 91) à une voilure d'aéronef. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de fixation comprend un étrier (7, 70) apte à être monté (9, 91) sur un longeron (8) d'une voilure d'aéronef et sur une partie (80) du cadre de fuselage de l'aéronef. 3. Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras articulé (1) est configuré globalement en L dont une branche (2) est équipée de l'organe de manoeuvre et, en configuration d'utilisation, parallèle à un plan (P) passant par la face de l'extrémité de la vis (19) pourvue d'une empreinte et perpendiculaire à un axe longitudinal (A19-A19') de la vis (19). 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la branche (3) du bras articulé (1) reliée au longeron (8) et à la partie (80) du cadre du fuselage est réglable (5, 6) en longueur. 5. Outil selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la branche (2) du bras (2, 3) équipée de l'organe de manoeuvre (13) est reliée à l'autre branche du support par une articulation (4) permettant d'incliner (F3) ladite branche (2) par rapport au plan (P) et de déplacer angulairement (F2330 F5) l'organe (13) par rapport à la tête de vis (19). 6. Outil selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la branche (2) équipée de l'organe de manoeuvre (13) est pourvue d'unmanchon (10), coulissant longitudinalement (F), sur lequel est fixé l'organe (13). 7. Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (13) comprend un segment (16) adapté pour induire un mouvement hélicoïdal de la tête de vis (19). 8. Outil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le segment (16) est équipé d'une couronne (15), pourvue de logements (151, 152) de réception d'une barre (17) ou d'une clé dynamométrique de manoeuvre du segment (16). 9. Outil selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le segment (16) est équipé de deux méplats (18) adaptés pour recevoir une clef dynamométrique de manoeuvre. 10. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de fixation comprend un pied de fixation comportant une ventouse ou une zone magnétique.