Brevet FR2947807A1 — publié le 20110114

-1- L'invention concerne les dispositifs d'obturation des circuits vide-vite d'aéronefs. Certains avions sont pourvus d'un système permettant, lorsque les circonstances l'exigent, de larguer rapidement le carburant contenu dans les réservoirs. Un tel système est appelé un système vide-vite. Ce largage est désigné en anglais par les termes "Fuel Dumping" et "Fuel Jettisioning". Pour s'assurer du bon fonctionnement de ce circuit de vidange rapide, il est nécessaire d'en vérifier l'étanchéité. Des essais consisteraient donc à mettre sous pression le circuit avec le réservoir au moyen d'un mélange air-hélium, par exemple à une pression nominale de 350 hectopascals. On souhaite donc disposer d'un dispositif qui permette d'obturer le circuit vide-vite en s'adaptant à la sortie du circuit, de visualiser la pression régnant dans le circuit et aussi de purger le circuit lorsque les essais d'étanchéité sont terminés. Un tel dispositif devrait pouvoir être utilisé au niveau des postes de montage des pièces sur l'avion et des postes dits de chantier qui traitent des avions dont les réservoirs et les différents circuits de carburant ont déjà reçu du kérosène. C'est pour cette raison qu'un tel outillage doit répondre aux exigences réglementaires, en particulier aux normes relatives aux outillages non électriques utilisables en zone explosive. Ainsi, le dispositif doit permettre d'obturer le circuit vide-vite tout en assurant une étanchéité correcte avec ce dernier pour éviter tout risque de déversement accidentel de carburant. En outre, le dispositif ne doit pas blesser les parties métalliques de l'avion. A cet égard, un problème que pose la réalisation de ce dispositif découle de la configuration de la sortie du circuit vide-vite sur certains avions. En effet, cette sortie forme un manchon dans l'embouchure duquel on doit introduire le dispositif afin de former une étanchéité par l'intérieur entre ce manchon et le dispositif. Toutefois, ce manchon présente des rivets de fixation qui s'étendent en saillie à l'intérieur du manchon de telle sorte qu'ils définissent un passage dont la dimension est inférieure à la dimension de la zone avec laquelle le dispositif doit effectuer une étanchéité et qui se trouve au-delà. Il s'agit donc de disposer d'un dispositif qui puisse franchir ces rivets sans les détériorer et réaliser une étanchéité satisfaisante dans la zone suivante. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif de test de circuit vide-vite, qui permette de réaliser une étanchéité dans une telle configuration de la sortie du circuit. A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif d'obturation d'un circuit vide-vite d'aéronef, le dispositif comprenant un embout d'accouplement, l'embout portant un joint d'étanchéité et des moyens pour modifier une dimension du joint. Ainsi, on peut donner à l'embout, au choix, une configuration rétractée et une configuration étendue dans laquelle le dimension du joint est plus grande que dans la 2947807 -2- configuration rétractée. On peut donc faire passer l'embout en configuration rétractée dans la zone étroite la sortie du circuit, puis lui donner la configuration étendue pour qu'il réalise une étanchéité avec la sortie du circuit au-delà de cette zone. Avantageusement, les moyens de modification sont aptes à modifier une dimension 5 d'un tronçon, tel qu'un bord, du joint sans modifier une dimension d'un autre tronçon, tel qu'un bord, du joint. Ainsi, on simplifie la réalisation du dispositif dans la mesure où il est en général plus facile de déformer un simple tronçon du joint que le joint dans son entier. De préférence, les moyens de modification occupent un conduit principal du joint. 10 Ainsi, ces moyens sont particulièrement peu encombrants et n'augmentent pas sensiblement les dimensions du dispositif. Avantageusement, les moyens de modification sont montés mobiles par rapport au joint. Avantageusement, les moyens de modification présentent une face formant rampe 15 pour le joint. Ainsi, c'est par glissement sur la face formant rampe que l'on modifie le diamètre du joint. De préférence, la face présente un profil courbe à centre de courbure situé à l'extérieur du joint. 20 Ainsi, plus le diamètre du joint augmente, plus sa déformation est rapide. De préférence, les moyens de modification sont réglables. Avantageusement, le dispositif comprend un organe, tel qu'un cabestan, pour la commande des moyens de modification. De préférence, il comprend un conduit pneumatique souple et un raccord tournant 25 mettant en communication de gaz le conduit et l'embout à travers le joint. Avantageusement, le dispositif comprend un bâti et des moyens indépendants de l'embout pour la fixation du bâti au circuit. Ainsi, la fonction de fixation du dispositif d'obturation au circuit vide-vite n'est pas exercée, à tout le moins à titre principal, par l'embout, mais par les moyens de fixation. On 30 peut donc dédier l'embout à la réalisation de la fonction d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon un mode de 35 réalisation; 2947807 -3- - la figure 2 est une vue en perspective du circuit pneumatique associé au dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective du bâti, du joint et des mâchoires du dispositif de la figure 1 ; 5 - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 montrant les mâchoires ouvertes ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une sortie du circuit vide-vite d'un avion ; - la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1 en cours d'utilisation ; - la figure 7 est une vue en coupe axiale du dispositif de la figure 6 monté sur la 10 sortie de la figure 5 ; et - la figure 8 est une vue en perspective du bouchon du dispositif de la figure 7. On a illustré notamment à la figure 6 un outillage 2 comprenant une ligne pneumatique 4 et un dispositif d'obturation 6 selon l'invention. La ligne pneumatique 4 comprend les éléments suivants disposés en série à la suite 15 les uns des autres et en communication de gaz les uns avec les autres: un conduit pneumatique souple 8, une vanne 10 en métal, un raccord 12 en "T", et enfin un raccord tournant 14. Le raccord en "T" porte, sur sa troisième branche, un manomètre 16 muni d'une collerette de protection 18. Le dispositif d'obturation 6 est fixé à l'extrémité libre du raccord tournant. 20 Nous allons maintenant décrire le dispositif d'obturation notamment en référence à la figure 7. Ce dispositif comprend un bâti 20 de forme générale cylindrique d'axe 22. Il comprend, à son extrémité axiale proximale, une chape 24 de forme annulaire, s'étendant globalement dans un plan perpendiculaire à l'axe 22. Cette chape porte deux bras 26 disposés à des positions diamétralement opposées de part et d'autre de l'axe 22, ici en 25 parties supérieure et inférieure respectivement sur les figures. Chacun des bras 26 est articulé à la chape 24 autour d'un axe 28 perpendiculaire à l'axe 22 et non sécant avec ce dernier. Les bras 26 peuvent ainsi avoir une configuration fermée dans laquelle ils sont rapprochés du bâti 20 et s'étendent parallèlement à l'axe 22, comme illustré sur les figures 1, 3, 6 et 7, et une configuration ouverte dans laquelle ils sont inclinés par rapport 30 à l'axe 22 et éloignés du bâti 20 comme illustré à la figure 4. Des guides 30 ou entretoises, ici au nombre de deux, sont interposés suivant la direction radiale entre le bâti 20 et les bras 26. Les deux guides 30 sont identiques entre eux et se succèdent le long de l'axe 22. Le dispositif 6 comprend une tige 32 d'axe 22 raccordée par son extrémité axiale 35 proximale au raccord tournant 14. Cette tige est montée mobile à rotation par rapport au bâti 20 autour de l'axe 22. Elle est immobilisée en translation par rapport au bâti 20. La 2947807 -4- tige 32 présente, à son extrémité axiale distale, une partie mâle filetée sur laquelle est fixée, au moyen d'une partie femelle filetée, un bouchon ou actionneur 34. Dans le présent exemple, la partie principale de la tige est formée par une pièce 36 et le filet de la tige est porté par une pièce d'extrémité 38 rapportée à la partie principale 36 en étant 5 rigidement fixée à cette dernière. Le bouchon 34 est à symétrie de révolution autour de l'axe 22. Il comprend une base 40 qui présente la partie femelle filetée assurant la liaison avec la tige. Il comprend une partie d'actionnement ou came 42 qui présente notamment une face externe 44 dont le diamètre va en augmentant depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité 10 distale. Cette face présente un profil convexe dans un plan radial à l'axe 22, ce profil ayant un centre de courbure s'étendant à l'extérieur de la partie d'actionnement 42. En d'autres termes, la face 44 s'étend entre le centre de courbure et l'axe 22. La face 44 a ainsi une forme en corolle. Dans le présent exemple, la partie d'actionnement 42 est fixée à la base 40 au 15 moyen de vis, ici au nombre de trois, s'étendant parallèlement à l'axe 22 et régulièrement réparties autour de ce dernier. Les orifices associés à ces vis traversent de part en part la base 40. Le bouchon comprend une collerette de protection 45 de l'extrémité libre de la partie d'actionnement, également vissée de façon analogue à cette dernière. Le bâti 20 porte un joint d'étanchéité 31 à symétrie de révolution autour de l'axe 22, 20 de forme cylindrique et évidé en son centre. Le joint 31 est fixé rigidement par son extrémité axiale proximale à l'extrémité distale du bâti 20 tandis que son extrémité axiale distale est laissée libre. Le joint 31 est par exemple réalisé en matériau EPDM (Ethylène Propylène Diène Monomère) à dureté shore 70 Sh. La partie d'actionnement 42 du bouchon occupe l'espace central du joint 31. 25 Le dispositif comprend des moyens de commande réglables pour déplacer la partie d'actionnement 42 par rapport au joint. Dans le présent exemple, ces moyens comprennent un cabestan 47 qui comporte deux bras radiaux 48 portant des poignées respectives 50 en forme de boules. Le cabestan est rigidement fixé à l'extrémité axiale proximale de la tige 32. Des moyens sont prévus pour empêcher la rotation du bouchon 30 34 par rapport au bâti, qui comprennent par exemple une clavette 46 fixée rigidement au bâti, s'étendant suivant une direction radiale à l'axe 22, et mobile dans une rainure 47 du bouchon parallèle à l'axe 22. Grâce à la liaison hélicoïdale entre la tige 32 et le bouchon 34, la mise en rotation du cabestan autour de l'axe 22 par rapport au bâti provoque le coulissement du bouchon le long de l'axe 22 par rapport au joint 31. 35 Le joint 31 est en appui par sa face interne contre la face externe 44 du bouchon. 2947807 -5- Lorsque le bouchon occupe sa position la plus avancée par rapport au bâti, c'est-à-dire la plus à droite sur la figure 7, seule la partie d'extrémité libre du joint 31 est en appui contre la face 44, sur la zone proximale de cette dernière qui a une forme cylindrique ou quasi cylindrique. Le joint 31 a donc une configuration rétractée proche de sa forme 5 cylindrique d'origine. Le diamètre externe d du bord distal du joint est réduit, comme sur les figures 1, 3 et 4. Au contraire, lorsque le bouchon 34 occupe sa position la plus proche du bâti, c'est-à-dire la plus à gauche sur la figure 7, la plus grande partie du joint est en appui sur la face 44. Précisément, dans le présent exemple, la zone d'extrémité distale du joint 31 10 présente un diamètre externe d plus grand que dans la configuration rétractée, comme illustré aux figures 6 et 7. Par ailleurs, puisque seule la partie distale du joint 31 est déformée, le diamètre d est supérieur au diamètre externe de la zone d'extrémité proximale du joint car elle est en appui sur la zone d'extrémité distale de la face 44. La tige 32 présente une cavité distale 62 en communication avec une cavité 15 débouchante 64 du bouchon. La tige présente aussi une cavité proximale 66 en communication avec le raccord tournant 14. Les deux cavités 62 et 66 de la tige sont en communication mutuelle par des orifices radiaux et via le centre du bâti. Le joint 31 et le bouchon 34 forment un embout d'accouplement 43. On a illustré à la figure 5 un conduit de sortie d'un circuit vide-vite d'un aéronef tel 20 qu'un avion. De tels conduits de sortie sont situés à proximité du bord de fuite des ailes par exemple. Ce conduit présente ici, de gauche à droite, une zone d'embouchure 50, une zone de fixation 52 et une zone d'appui 54 se faisant suite dans cet ordre. La zone de fixation comprend des rivets qui s'étendent à l'intérieur du conduit en saillie de sa face interne. Dans cette zone, aucun contact n'est donc autorisé entre l'embout 43 et le conduit 25 48. En l'espèce, les zones 50 et 54 ont une forme cylindrique tandis que la zone 52 a une forme évasée. Le diamètre interne de la zone 54 est inférieur à celui de la zone 50. L'outillage 2 est utilisé de la façon suivante. Au départ, la ligne pneumatique 4 n'est pas fixée au dispositif 6. L'embout 43 présente sa configuration rétractée. Ainsi, le bouchon 34 est dans sa position la plus 30 éloignée du bâti. Le bouchon 34 est en position sortie. Les bras 26 sont en position ouverte. On insère l'embout 43 dans le conduit 48 en lui faisant traverser les zones 50 et 52 jusqu'à atteindre la zone 54. Comme illustré à la figure 7, la zone 50 s'étend alors radialement entre les entretoises 30 et le bâti d'une part, et les bras 26 d'autre part. 35 Une fois que l'embout 43, notamment le bord avant du joint 31, s'étend en regard de la partie 54 du conduit, on rapproche les bras 26 de l'axe 22 et on les immobilise en 2947807 -6- position fermée. Dans le présent exemple, les bras portent à leur extrémité libre des demi-colliers respectifs 60 qui peuvent être fixés l'un à l'autre au moyen de boulons comprenant notamment une vis 63 et un bouton 61 faisant fonction d'écrou et traversé par la vis . Dans le présent exemple, chaque demi-collier 60 présente une face interne 65 en 5 contre-dépouille venant en appui contre une face en dépouille correspondante de la zone 50. La coopération de ces deux faces empêche le retrait du dispositif par coulissement suivant l'axe 22. L'extrémité libre du conduit 48 est en butée axiale contre la chape 24. Le dispositif 6 se trouve ainsi rigidement fixé au conduit 48. On manoeuvre ensuite les poignées 50 du cabestan 46 pour faire tourner ce dernier 10 et ainsi faire coulisser le bouchon 34 en direction du bâti. Ce mouvement entraîne le glissement du joint 31 sur la face de rampe 44 et la déformation du joint avec une augmentation du diamètre d de son bord d'extrémité distale. Le joint finit par venir en appui radial par ce bord contre la face interne de la zone 54 du conduit, réalisant ainsi une étanchéité entre le bouchon et le conduit. 15 On connecte ensuite la ligne pneumatique 4 au dispositif 6 et on peut procéder aux essais nécessaires, notamment au moyen du manomètre 16 qui permet de contrôler visuellement la pression à l'intérieur du circuit vide-vite. Grâce au fait que le cabestan forme des moyens de commande réglables du diamètre du joint 31, l'embout peut être adapté à des conduits 48 de différents diamètres. 20 On observera que la fixation de l'outillage 6 au moyen des bras s'effectue sans que ces derniers ne viennent en contact avec les deux couronnes de la zone 52 portant les rivets. Comme on le voit, le dispositif s'adapte de façon amovible et démontable à la sortie du circuit vide-vite pour l'obturer temporairement et visualiser la pression dans celui-ci lors 25 d'essais d'étanchéité. Il assure une connexion aisée au circuit vide-vite en évitant les contacts avec les parties portant les rivets. Il permet la purge une fois le test effectué. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. Le joint 31 pourra avoir une forme annulaire autre que circulaire de sorte que la 30 dimension modifiable ne sera pas nécessairement un diamètre. Le dispositif de l'invention est utilisable avec d'autres types de circuit vide-vite, notamment exempts de rivets. REVENDICATIONS1. Dispositif (6) d'obturation d'un circuit vide-vite (48) d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un embout d'accouplement (43), l'embout portant un joint d'étanchéité (31) et des moyens (34) pour modifier une dimension (d) du joint. 2. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel les moyens de modification (34) sont aptes à modifier une dimension (d) d'un tronçon, tel qu'un bord, du joint (31) sans modifier une dimension d'un autre tronçon, tel qu'un bord, du joint. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de modification (34) occupent un conduit principal du joint (31). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de modification (34) sont montés mobiles par rapport au joint (31). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de modification (34) présentent une face (44) formant rampe pour le joint (31). 6. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la face (44) présente un profil courbe à centre de courbure situé à l'extérieur du joint (31). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les moyens de modification (34) sont réglables. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un organe, tel qu'un cabestan (47), pour la commande des moyens de modification (34). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un conduit pneumatique souple (8) et un raccord tournant (14) mettant en communication de gaz le conduit et l'embout (43) à travers le joint (31). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend un bâti (20) et des moyens (26) indépendants de l'embout (43) pour la fixation du bâti au circuit (48).