Brevet FR2912487A1 — publié le 20080815

SYSTEME DE JONCTION ENTRE UN CONDUIT D'AIR ET UN EQUIPEMENT CONSOMMATEUR D'AIR La présente invention concerne un système de jonction entre un conduit d'air et un équipement consommateur d'air. Elle concerne également un aéroplane comportant au moins un tel système de jonction. L'invention est notamment applicable à la jonction entre un conduit d'air intermédiaire et un groupe de conditionnement d'air sur un avion. Ces conduit et groupe de conditionnement d'air ("air conditioning pack" ou NC pack) font partie intégrante de circuits permettant de maintenir la pression d'air à un niveau confortable, de réguler la température et l'admission d'air frais dans un avion. Ces circuits sont indispensables en raison des conditions extrêmes régnant à l'extérieur d'un avion en altitude de vol. A titre illustratif, à 12.000 m d'altitude, la température extérieure avoisine les ù 50 C. Chaque circuit prélève un certain volume d'air au niveau des moteurs. Cet air de climatisation et de pressurisation du poste de pilotage, de la cabine passagers et des soutes arrive dans le groupe de conditionnement d'air à une température avoisinant les 200 C. Pour le refroidir, de l'air est prélevé à l'extérieur de l'avion, par une ouverture de type NACA réalisée dans la peau du carénage ventral ("Bellyfairing") sous l'avion. Cet air est directement canalisé par le conduit, jusqu'à l'échangeur du groupe de conditionnement d'air et est immédiatement rejeté à l'extérieur de l'avion par une ouverture réalisée dans la peau du carénage ventral, via un conduit de sortie d'air. Pour assurer un approvisionnement constant, l'air frais admis en cabine est récupéré de manière continue par aspiration. Près de la moitié de cet air aspiré est directement expulsé vers l'extérieur, l'autre moitié est réintroduit dans l'avion après traitement en le mélangeant avec de l'air frais issu desdits circuits. Le conduit d'air est relié au groupe de conditionnement par une bride d'assemblage rapportée. Une rangée de vis disposée sur le pourtour de cette bride permet de solidariser l'ensemble. L'opération d'assemblage est réalisée au sol par des opérateurs qualifiés. L'ensemble ainsi assemblé est ensuite mis en place et fixé sous le caisson central à l'aide de bielles. Dés lors que cet ensemble est installé sur l'avion, l'accès à la rangée supérieure de vis est impossible en raison d'un espace insuffisant entre la bride et le caisson central. Il n'est donc pas possible de déposer ou poser un groupe de conditionnement seul ou le conduit d'air seul lors d'opérations de maintenance. Les opérateurs doivent démonter l'ensemble conduit d'air/groupe de conditionnement. Or, le poids de cet ensemble et son encombrement rend l'opération de montage ou de démontage particulièrement pénible. L'encombrement de l'ensemble conduit d'air/groupe de conditionnement nécessite la réalisation de panneaux de carénage de grandes dimensions pour permettre le passage de cet ensemble lors de sa pose/dépose. Les panneaux de carénage sont, par conséquent, lourds et encombrants ce qui rend le travail des opérateurs d'autant plus fastidieux. Cette opération nécessite encore que la traverse structurale démontable du carénage soit déposée avant la pose/dépose de l'ensemble conduit d'air/groupe de conditionnement. Il existe donc un besoin pressant pour un système de jonction simple dans sa conception et dans son mode opératoire qui permette d'assembler ou désassembler facilement le conduit d'air et le groupe de conditionnement en vue d'une maintenance aisée et optimale de l'un de ces éléments. Plus généralement, un avion comporte un certain nombre de tuyauteries pour le transport de l'air auxquels peuvent être reliés des équipements consommateurs d'air. Les moyens de liaison entre ces tuyauteries et équipements sont soumis à des vibrations importantes pouvant entraîner un désassemblage partiel et, par conséquent, une perte d'étanchéité. Toute intervention sur ces moyens de liaison est rendue particulièrement délicate pour les intervenants en raison du manque d'espace à bord d'un avion et des formes particulières que peuvent prendre les éléments composant ces tuyauteries afin d'épouser les contours de l'avion. Une telle intervention peut nécessiter le démontage d'autres éléments en vue d'accéder à la jonction défectueuse ce qui rend cette intervention longue et coûteuse en terme d'immobilisation de l'avion avec les risques inhérents que le défaut d'étanchéité ne réapparaisse ailleurs. L'objectif de la présente invention est donc de proposer un élément de jonction étanche entre un conduit d'air et un équipement consommateur d'air qui soit simple et économique, facile à mettre en oeuvre et permettant de désassembler aisément le conduit et l'équipement consommateur d'air une fois fixés sur l'avion en vue d'éventuelles opérations de maintenance. A cet effet, l'invention concerne un système de jonction entre un conduit d'air et un équipement consommateur d'air. Selon l'invention, ce système de jonction comprend : - deux brides destinées à être montées respectivement à une extrémité du conduit et sur l'équipement, - un manchon rigide, - des joints d'étanchéité, - le manchon est destiné à être déplacé entre une première position dite de jonction où ce manchon recouvre au moins partiellement les brides, au moins certains des joints assurant un contact étanche entre le manchon et chacune de ces brides, et une seconde position dite de désassemblage où le manchon est en retrait par rapport à une des brides, - un moyen de fixation de ce manchon, dont une extrémité est reliée de manière amovible ou non à un élément distinct du manchon. Cet élément distinct auquel est reliée une extrémité du moyen de fixation peut être le conduit d'air, l'équipement consommateur d'air ou encore une structure fixe placée à proximité du manchon, telle que la structure de l'aéroplane dans lequel est mis en oeuvre ce système de jonction. Ce système de jonction permet avantageusement de monter séparément sur un avion, le conduit d'air intermédiaire et le groupe de conditionnement. Un des deux éléments est pour cela préalablement équipé du manchon, en position escamotée afin de permettre le positionnement des brides en vis-à-vis. Ces deux éléments sont fixés directement sous le caisson central de voilure à l'aide de bielles permettant de bloquer ces éléments en X, Y et Z Dans différents modes de réalisation particuliers de ce système de jonction, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - les brides comportent chacune au moins un logement destiné à recevoir un joint d'étanchéité, Ce logement peut être une rainure réalisée à la surface de la bride. Le profil intérieur du manchon est dans ce cas, entièrement lisse. Alternativement, les brides et le manchon ne comportant pas de logements pour recevoir les joints d'étanchéité, ces joints d'étanchéité sont fixés en position à la surface des brides par collage. - le manchon comporte des logements destinés à recevoir les joints d'étanchéité, ces logements étant disposés de manière à être placés en vis-à-vis des brides lorsque le manchon est en position de jonction, - chaque joint d'étanchéité est monobloc ou non, - une de ces brides au moins a une longueur sensiblement égale à la largeur du manchon de manière à recevoir le manchon dans sa position de désassemblage, - le manchon comporte des éléments de guidage pour faciliter la mise en place du manchon sur l'autre bride, Ces éléments de guidage sont avantageusement des pions ou des languettes de guidage placés sur la surface interne du manchon. - le moyen de fixation est choisi dans le groupe comprenant biellettes fixes ou réglables, biellettes réglables avec embout à filetage inversé, des manilles ou des tiges filetées, - les brides ont une forme choisie dans le groupe comprenant forme rectangulaire et forme cylindrique, - les brides présentent chacune une butée pour déterminer l'amplitude de déplacement du manchon, - cet équipement consommateur d'air est un groupe de conditionnement d'air, - le manchon étant destiné à être reçu en position de désassemblage par le conduit d'air, le manchon comprend intérieurement un échangeur thermique et à sa surface externe des ports d'entrée et de sortie d'air reliés à cet échangeur. Enfin, l'invention concerne un aéroplane comportant des tuyauteries d'air et au moins un équipement consommateur d'air. Selon l'invention, cet aéroplane comprend au moins un système de jonction tel que décrit précédemment pour relier une desdites tuyauteries d'air et cet équipement. L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un système de jonction entre un conduit d'air et un équipement consommateur d'air dans un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 2 est une vue partielle des éléments de la Figure 1 montrant les positions de jonction et de désassemblage du manchon de l'invention; - la figure 3 représente schématiquement le moyen de fixation du manchon de la Figure 1; - la figure 4 représente schématiquement un manchon équipé d'un échangeur dans un autre mode de réalisation de l'invention; La Figure 1 montre un système de jonction entre un conduit d'air 1 et un équipement 2 consommateur d'air selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Ce système de jonction comporte une première bride cylindrique 3 qui peut être rapportée ou non sur le conduit d'air 1. Le système comporte également une deuxième bride 4 usinée ou rapportée sur l'équipement consommateur d'air 2. Lorsqu'elle est rapportée, cette bride 4 peut par exemple être soudée à l'équipement 2 et être centré sur un orifice de l'équipement 2. Le profil de ces brides cylindriques 3, 4 est apte à recevoir un manchon 5. Le manchon 5 est ici montré dans une position dite de jonction où il recouvre partiellement les brides 3, 4. Afin d'assurer l'étanchéité de la liaison entre ces deux brides 3, 4 et le manchon 5, un joint d'étanchéité 7, 8 est placé à chaque extrémité du manchon 5. Ce joint assure un contact étanche entre le manchon 5 et la surface de la bride 3, 4 correspondante. Des logements 9, 10, sous forme par exemple de rainures circulaires, sont prévus à la surface interne du manchon 5 pour recevoir les joints d'étanchéité 7, 8. Les joints d'étanchéité 7, 8 peuvent être continus ou non en fonction de la forme des brides 3, 4 et du manchon 5. Ils sont représentés circulaires mais peuvent avoir tout autre forme adaptée. A titre illustratif, dans le cas d'un manchon 5 et de brides 3, 4 rectangulaires, les joints d'étanchéité 7, 8 peuvent avoir une forme torique ou encore avoir une section de demi-cercle, s'il s'avère nécessaire de les coller sur le manchon 5 pour faciliter la jonction entre le conduit d'air 1 et l'équipement 2 consommateur d'air. Les joints d'étanchéité 7, 8 sont par exemple réalisés en élastomère rigide. Afin de favoriser le glissement du manchon 5 sur les brides 3, 4, les joints d'étanchéité 7, 8 peuvent être lubrifiés à l'aide d'un agent lubrifiant telle que de la vaseline. Le manchon 5 est rigide pour résister aux contraintes mécaniques s'exerçant sur celui-ci lorsque l'avion est en vol et qu'il recouvre au moins partiellement les brides 3, 4 en position dite de jonction. A titre d'exemple, le manchon 5 est métallique (titane, ...) ou réalisé en alliage (acier, acier inoxydable, inconel, ...) mais peut encore être réalisé dans tout autre matériau adapté. La surface externe de la bride 3 du conduit d'air 1 présente une longueur au moins sensiblement égale à la largeur du manchon 5 de manière à recevoir celui-ci dans une position escamotée dite de désassemblage. Le manchon 5 peut ainsi coulisser entre la première position 6 dite de jonction où il recouvre partiellement les brides 3, 4 et une seconde position dite de désassemblage 15 où le manchon 5 est en retrait par rapport à la bride 4 de l'équipement consommateur d'air 2. Chacune de ces brides 3, 4 comporte de plus une butée permettant de délimiter l'amplitude de déplacement du manchon 5 et de s'assurer ainsi par exemple qu'en position dite de jonction, les joints d'étanchéité 7, 8 sont bien en contact étanche avec chacune de ces brides. Cette butée 11, 12 peut prendre la forme d'une saillie 11 à la surface de la bride 3 elle-même ou encore résulter de la jonction bride/surface de l'équipement 2 consommateur d'air. Le système comprend également un moyen de fixation du manchon 5 permettant d'immobiliser en position le manchon et éviter que celui-ci ne puisse quitter sa position dite de jonction sous l'effet de contraintes extérieures. Ce moyen de fixation est de préférence choisi dans le groupe comprenant des biellettes fixes ou réglables, biellettes réglables avec embout à filetage inversé, des manilles ou des tiges filetées. Suivant le moyen de fixation retenu, tel qu'une biellette réglable avec embout à filetage inversé, ce moyen de fixation peut également servir à la mise en position dite de jonction du manchon 5. Le moyen de fixation comprend ici une biellette fixe 13 directement fixé sur le conduit d'air 1 par l'intermédiaire de l'une de ses extrémités. La Figure 3 montre une vue partielle en coupe du système de la Figure 1 pour montrer de profil le moyen de fixation. L'autre extrémité de la biellette est reliée au manchon 5 par l'intermédiaire d'une oreille 14 fixée sur la surface externe du manchon 5. Afin de libérer aisément une extrémité de la biellette 13 pour déplacer en position de désassemblage ledit manchon 5, l'extrémité de la biellette peut être reliée à l'oreille 14 par un organe d'attache du type boulon écrou (non représenté). Cet organe d'attache peut comporter un élément anti-desserrage de l'écrou tel qu'un fil frein dont une extrémité est solidarisée à l'oreille 14, l'autre extrémité étant introduite au travers d'un orifice réalisé dans l'écrou et solidarisé à cet écrou par une butée disposée à l'extrémité du fil frein. Le manchon 5 peut comporter des éléments de guidage pour faciliter la mise en place de celui-ci sur une des brides 3, 4. Ces éléments de guidage (non représentés) sont par exemple des pions ou des languettes de guidage. La figure 4 montre un manchon selon un autre mode de réalisation de l'invention. Ce manchon est particulièrement adapté pour la jonction d'un conduit d'air et d'un groupe de conditionnement d'air d'un avion. Il présente une forme rectangulaire. Ce manchon 5 est destiné à être reçu en position de désassemblage par le conduit d'air 1 et sera alors préalablement fixé sur le conduit d'air, avant montage sur l'avion. Le manchon comprend intérieurement un échangeur 16. Cet échangeur 16 est relié à un port d'entrée d'air 17 et à un port de sortie d'air 18 montés sur la surface externe du manchon 5. Ce système de jonction donne la possibilité de monter/démonter un échangeur optionnel supplémentaire entre le conduit d'air intermédiaire et le groupe de conditionnement d'air, sans pose/dépose de ce dernier. Le système de jonction de l'invention permet avantageusement la pose et la dépose du conduit d'air ou du groupe de conditionnement d'air seul. Les opérations de manipulation de ces éléments nécessitent par conséquent moins d'espace libre. Il est également possible de définir des panneaux de carénage ventral (" Belly fairing") avec des dimensions plus petites. Les raidisseurs démontables du carénage, situés au niveau de l'ensemble conduit d'air/groupe de conditionnement d'air peuvent être remplacés par des raidisseurs fixes. 30 REVENDICATIONS 1. Système de jonction entre un conduit d'air (1) et un équipement consommateur d'air (2), caractérisé en ce qu'il comprend : - deux brides (3, 4) destinées à être montées respectivement à une extrémité dudit conduit (1) et sur ledit équipement (2), - un manchon (5) rigide, - des joints d'étanchéité (7, 8), - le manchon (5) étant destiné à être déplacé entre une première position dite de jonction où ledit manchon (5) recouvre au moins partiellement lesdites brides (3, 4), au moins certains desdits joints assurant un contact étanche entre ledit manchon (5) et chacune desdites brides (3, 4), et une seconde position dite de désassemblage où ledit manchon (5) est en retrait par rapport à une desdites brides (3, 4), - un moyen de fixation (13, 14) dudit manchon (5), dont une extrémité est reliée de manière amovible ou non à un élément distinct dudit manchon (5). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites brides (3, 4) comportent chacune au moins un logement destiné à recevoir un desdits joints d'étanchéité (7, 8). 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (5) comporte des logements (9, 10) destinés à recevoir lesdits joints d'étanchéité (7, 8), lesdits logements étant disposés de manière à être placés en vis-à-vis desdits brides (3, 4) lorsque ledit manchon (5) est en position de jonction. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun desdits joints d'étanchéité (7, 8) est monobloc ou non. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une desdites brides (3, 4) au moins a une longueur sensiblement égale à la largeur dudit manchon (5) de manière à recevoir ledit manchon dans sa position de désassemblage. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit manchon (5) comporte des éléments de guidage pour faciliter la mise en place dudit manchon (5) sur une desdites brides (3, 4). 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation (13, 14) est choisi dans le groupe comprenant des biellettes fixes ou réglables, des biellettes réglables avec embout à filetage inversé, des manilles ou des tiges filetées. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdites brides (3, 4) présentent chacune une butée (11, 12) pour déterminer l'amplitude de déplacement dudit manchon (5). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite butée est une portion en saillie (11) de ladite bride. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en que ledit équipement (2) est un groupe de conditionnement d'air. 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit manchon (5) étant destiné à être reçu en position de désassemblage par ledit conduit (1), ledit manchon comprend intérieurement un échangeur (16) et à sa surface externe des ports d'entrée (17) et de sortie (18) d'air reliés audit échangeur (16). 12. Aéroplane comportant des tuyauteries d'air et au moins un équipement consommateur d'air (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de jonction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour relier une desdites tuyauteries d'air et ledit équipement (2).