Brevet FR2942854A1 — publié le 20100910

Le domaine de la présente invention est celui de la réparation de moteurs aéronautiques et plus particulièrement celui de la réparation des brides de carter festonnées. Les moteurs aéronautiques sont généralement constitués par un assemblage de modules qui sont formés, pour leur partie externe, par une série de carters alignés les uns derrière les autres, le long de l'axe de rotation du moteur. Ces carters sont assemblés par des boulons qui passent au travers de trous pratiqués dans des brides qui s'étendent radialement aux extrémités longitudinales des carters. Ces brides sont généralement festonnées pour réduire leur masse et ne conserver de la matière qu'au niveau des trous d'assemblage. Elles servent aussi à supporter les équipements nécessaires au fonctionnement du moteur, qui sont placés à l'extérieur de celui-ci. Des supports d'équipements sont ainsi régulièrement boulonnés sur les trous pratiqués dans les brides. Du fait des vibrations du moteur qui excitent ces équipements et de la masse relativement importante de ceux-ci, on constate, d'une part une ovalisation des trous, et, d'autre part que les festons, sollicités en fatigue, finissent par présenter des criques puis même par se rompre. Le maintien de l'équipement concerné est alors compromis. Une recharge par soudure pour les carters en alliage à base d'aluminium, ne permet pas de retrouver des caractéristiques mécaniques équivalentes à celles de la pièce non réparée. Les solutions de réparation généralement proposées consistent en un arasage de la partie abimée et en une reprise des efforts par l'introduction d'une pièce de renfort qui se fixe sur les festons sains restants, situés de part et d'autre du feston arasé. Les solutions actuelles de réparation reposent sur des kits, ou ensembles de pièces, qui sont spécifiques et adaptés chacun à la réparation d'un feston bien défini. Il s'ensuit que le réparateur doit disposer d'un nombre important de pièces en stock pour répondre aux divers cas possibles de festons à réparer. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un kit de réparation qui soit plus simple d'utilisation et qui, entre autres, soit susceptible d'être monté sur n'importe quelle face d'une bride et puisse prendre la place d'un feston détérioré, que celui-ci soit situé d'un côté ou de l'autre d'une série de festons sains adjacents. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour la réparation d'une bride de carter de moteur aéronautique s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation du moteur et comportant une série de festons, percés d'un trou, régulièrement disposés sur la circonférence de ladite bride, ledit dispositif ayant vocation à pallier l'absence d'au moins un desdits festons et comprenant au moins une bride de renfort apte à être fixée sur des festons sains de ladite bride de carter par l'intermédiaire de trous traversants ou borgnes dont l'espacement reproduit l'espacement des trous des festons de ladite bride de carter, caractérisé en ce que ladite bride de renfort présente deux plans de symétrie orthogonaux, l'un étant un plan radial et le second un plan axial passant par l'axe de rotation du moteur, en référence à son positionnement sur la bride de carter. La double symétrie de la bride de renfort permet un 15 positionnement facile, que ce soit d'un côté ou de l'autre de la bride de carter et que ce soit à droite ou à gauche du feston à réparer. Avantageusement les trous traversants ou borgnes sont des trous taraudés. Cela permet de n'utiliser que les vis des boulons de fixation de la bride de renfort et d'éviter un encombrement inopportun 20 des écrous. Dans un mode préférentiel de réalisation, la bride de renfort est réalisée en un alliage d'aluminium et les trous traversants ou borgnes sont des alésages munis de douilles taraudées réalisées en acier. On peut ainsi conserver la légèreté d'une pièce en alliage d'aluminium, analogue à 25 celui de la bride de carter, tout en garantissant un serrage correct des boulons dans cette pièce. De façon préférentielle : - le dispositif comprend en outre une bride de reconditionnement montée, par l'intermédiaire d'une première partie, sur la bride de 30 renfort à l'aide de moyens de fixation positionnés dans le plan de symétrie radial de ladite bride de renfort, - lesdits moyens de fixation sont des trous taraudés positionnés sur la face externe de ladite bride de renfort, - la première partie de la bride de reconditionnement s'insère dans un 35 décrochement circonférentiel pratiqué sur ladite face externe de la bride de renfort, de façon à réduire la hauteur globale du dispositif, - la bride de reconditionnement se présente sous la forme d'une pièce en L, constituée d'une première partie s'étendant circonférentiellement dans le prolongement de la bride de renfort et d'une deuxième partie s'étendant radialement au-delà de l'extrémité de ladite première partie, - ladite seconde partie est décalée axialement du plan de symétrie de la première partie, de façon à compenser l'épaisseur de celle-ci et à se retrouver, après installation sur le moteur, dans le prolongement de la bride de carter, - la bride de reconditionnement est percée d'un trou positionné après 10 montage, à la place du trou du feston absent, - la bride de reconditionnement est porteuse d'un pion orienté, après installation sur le moteur, selon l'axe du moteur et positionné en face de la position du trou du feston absent, - le dispositif comporte deux brides de reconditionnement, montées 15 aux deux extrémités de la bride de renfort dans le plan radial. La présente demande revendique également un module de moteur aéronautique comportant au moins une bride de carter réparée à l'aide d'un dispositif décrit ci-dessus. Elle revendique aussi un moteur aéronautique comportant au moins un module tel que décrit ci-dessus. 20 Elle revendique enfin un procédé de réparation d'une bride de carter de moteur aéronautique s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation du moteur et comportant une série de festons, percés d'un trou, régulièrement disposés sur la circonférence de ladite bride, dont au moins un feston est endommagé, comportant les étapes suivantes : 25 - arasage du feston endommagé, - sélection d'un secteur libre sur la bride de carter, adjacent au feston arasé qui soit susceptible de recevoir une bride de renfort et une bride de reconditionnement telles que décrites ci-dessus, - assemblage de ladite bride de renfort et de ladite bride de 30 reconditionnement à l'aide de moyens de fixation, - fixation dudit assemblage sur la bride de carter par l'intermédiaire des trous des festons sains de la bride de carter et des trous traversants ou borgnes de la bride de renfort. L' invention sera mieux comprise, et d' autres buts, détails, 35 caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue d'un feston endommagé ; - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d'une bride de carter sur laquelle est montée un kit de réparation, selon un mode de réalisation de l'invention, qui soutient un support d'équipement ; - la figure 4 est une vue de face d'une bride sur laquelle sont montés deux kit de réparations selon un mode de réalisation de l'invention. En se référant à la figure 1, on voit une bride 1 non structurale d'un carter d'un module constitutif d'un moteur aéronautique, s'étendant radialement par rapport à l'axe du moteur, dont la forme extérieure se présente sous la forme d'une succession de festons 2 percés d'un trou 3 par lequel passe un boulon de fixation 4. Ce boulon a pour objet de solidariser les brides de deux carters adjacents entre eux et/ou de soutenir le support 5 d'un équipement du moteur. Sur la figure 1 on voit qu'un feston a été arraché par suite d'une usure de contact (ou fretting), créée par une ambiance vibratoire importante. En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on voit une bride 1 d'un carter de moteur, sur laquelle est monté un kit de réparation de festons endommagés. Cette bride présente un feston endommagé 6 qui a été arasé pour éliminer toute incertitude sur la tenue des parties de métal restantes et pour repartir sur une configuration connue qui a fait l'objet d'une validation sur le plan mécanique lors de la définition du kit de réparation. Placés de façon adjacente au feston arasé 6 on voit trois festons sains munis de leurs boulons 4 de fixation d'un support d'équipement 5. Parallèlement à la bride 1, et fixée sur elle par l'intermédiaire des vis des mêmes boulons 4 des trois festons sains, le kit comprend une bride de renfort 7 et une bride de reconditionnement 8 portée par la bride de renfort 7. La bride de renfort 7 a la forme d'un parallélépipède courbe, sa courbure reprenant celle de la bride 1 sur laquelle elle est fixée, percé sur ses faces latérales de trois trous taraudés traversants 9, dans lesquels s'engagent des vis sans écrou 14 en lieu et place des boulons 4 utilisés pour des festons sains. La bride de carter étant non structurale, la bride de renfort est généralement en alliage d'aluminium pour des raisons de légèreté ; les taraudages sont réalisés sur des douilles en acier implantées dans les trous traversants 9 afin de résister au serrage des vis 14 et d'opposer une résistance suffisante à un éventuel desserrage intempestif. Les trous traversants 9 pourraient évidemment être remplacés par deux trous borgnes placés en alignement l'un de l'autre. La bride de renfort 7 présente à chaque extrémité sur sa face externe deux trous taraudés 10 positionnés l'un à côté de l'autre le long de la bride 1, qui sont également munis de douilles en acier pour résister au serrage d'une vis 15 de maintien de la bride de reconditionnement 8. La face externe de la bride de renfort 7 peut, comme illustré sur les figures 2 et 3, présenter à chacune de ses extrémités un décrochement circonférentiel 11, afin de réduire son encombrement radial et compenser celui apporté par la bride de reconditionnement 8. Il importe de noter que la bride de renfort 7 présente une double symétrie, par rapport à un plan orienté radialement passant par les tous taraudés 10 et par rapport à un plan passant par l'axe de rotation du moteur. Cette double symétrie permet d'utiliser cette bride de renfort dans toutes les configurations envisageables, que ce soit d'un côté ou de l'autre de la bride endommagée et de pouvoir y attacher une bride de reconditionnement sur l'une quelconque de ses extrémités. Le réparateur a ainsi une grande latitude de choix quant au positionnement de cette pièce et peut, dans la très grande majorité des cas, l'installer quelle que soient la configuration et le positionnement relatif des festons sains et des festons arasés. La bride de reconditionnement 8 se présente sous la forme d'une pièce en L, constituée d'une première partie 12 placée sur le décrochement circonférentiel 11 de la bride de renfort 7 et s'étendant circonférentiellement dans le prolongement de ladite bride, et d'une deuxième partie 13 s'étendant radialement au-delà de l'extrémité de la première partie 12. Cette seconde partie 13 est décalée axialement du plan de symétrie de la première partie, de façon à compenser l'épaisseur de celle-ci et à se retrouver dans le prolongement de la bride de carter 1. La seconde partie est généralement percée d'un trou 3 dans lequel passe un boulon 4, ce trou ayant pour fonction de remplacer le trou du feston arasé 6. La bride de reconditionnement 8 est tenue sur la bride de renfort par deux vis de maintien 15 traversant la première partie 12, qui s'engagent dans les trous taraudés 10 pratiqués dans la face externe de la bride de renfort 7. On remarque que sur les deux figures la bride de renfort 7 a la même configuration, ce qui permet de n'en fabriquer qu'une seule version, et peut être utilisée quelle que soit la disposition relative du feston arasé 6 et des festons sains et quel que soit le côté, amont ou aval en référence au sens de l'écoulement gazeux dans le moteur, de la bride du carter 1 sur lequel elle est montée. En revanche la bride de reconditionnement existe en deux versions, selon que la bride de renfort 7 est positionnée du côté amont ou du côté aval de la bride de carter 1. Ces deux versions sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan de symétrie de la première partie 12 de la pièce. Une variante de cette bride de reconditionnement est représentée sur la figure 3 où la deuxième partie 13 n'est pas percée d'un trou 3 destiné à recevoir un boulon 4 mais est porteuse d'un pion 16 qui est destiné à coopérer avec un trou pratiqué dans le support d'équipement 5 à soutenir. En se référant à la figure 4, on voit une bride de carter fortement endommagée, avec une distance d'endommagement correspondant à trois festons arasés entre deux festons sains 2. La réparation de la bride est assurée par la mise en place d'une bride de renfort 7 à trois trous taraudés 9 et de deux brides de reconditionnement 8, de versions différentes. Une première bride de reconditionnement est positionnée à droite de la bride de renfort 7 et fixée sur le trou 3 du feston sain de droite, alors que la seconde bride de reconditionnement est positionnée à gauche et fixée sur le feston sain de gauche. La figure 4 montre également une seconde réparation de la bride avec une seconde bride de renfort qui remplace une autre partie manquante de la bride de carter 1. Les brides de renfort 7 représentées sur les figures portent trois trous taraudés traversants 9 sur leurs faces latérales, car cette configuration permet de réparer la majeure partie des brides de carter endommagées. Il est bien évident que des brides de renfort à 2 trous taraudés 9 peuvent, par exemple, être utilisées dans des cas où l'espace disponible le long de la bride de carter 1 est insuffisant, pour autant que les calculs de tenue mécanique associés le permettent, ou encore des brides à plus de trois trous taraudés traversants 9 lorsque le nombre de festons arasés adjacents est supérieur à trois. On va maintenant décrire le montage d'un kit de réparation selon l'invention sur une bride de carter endommagée. La partie endommagée du feston 2 est préalablement arasée pour retrouver une situation saine et une configuration de départ standard connue. Ce kit comprend une bride de renfort 7 et une bride de reconditionnement 8, à choisir entre ses deux versions selon que sa deuxième partie 13 est, vue de dessus, décalée vers la droite ou vers la gauche par rapport à sa première partie 12. Dans le cas de la réparation d'un seul feston 2 d'une bride de carter endommagée, l'opérateur recherche un secteur libre sur la bride de carter, adjacent au feston arasé, qui soit susceptible de recevoir une bride de renfort 7, que ce soit d'un côté de la bride ou de l'autre. La bride de renfort 7 présentant une double symétrie plane, elle peut être installée quel que soit le choix effectué pour le côté de la bride. Il fixe cette bride de renfort sur la bride de carter 1, à l'aide de vis sans écrous 14, qui passent à travers les trous 3 de la bride de carter 1 et viennent s'engager dans les douilles en acier des trous taraudés traversants 9. En fonction du choix qu'il a effectué pour le côté de montage de la bride renfort 7 sur la bride de carter 1 (côté dit droit ou côté dit gauche, en référence à une vue de dessus du moteur, l'avant du moteur étant par convention défini comme étant à gauche de l'observateur) et en fonction du positionnement de cette bride de renfort par rapport au feston arasé, il sélectionne la version appropriée de la bride de reconditionnement 8. Il s'agit d'une bride dont la deuxième partie 13 est décalée vers la gauche dans le cas où la bride de renfort est placée sur le côté droit de la bride de carter et où elle se monte sur l'extrémité droite de celle-ci (en regardant la bride de carter) et d'une bride dont la deuxième partie 13 est décalée vers la droite si elle se monte sur l'extrémité gauche de celle-ci. A contrario, si le bride de renfort 7 est montée sur le côté gauche de la bride de carter 1 la deuxième partie 13 de la bride de reconditionnement 8 est décalée vers la droite si elle est positionnée à son extrémité gauche et décalée vers la gauche si elle est positionnée à son extrémité droite. Il fixe la bride de reconditionnement 8 sur la bride de renfort 7 à l'aide des vis de maintien 15 qui s'engagent dans les douilles des trous taraudés 10 pratiqués dans la face externe de la bride de renfort. Le trou 3 percé dans la deuxième partie 13 se trouve alors en position pour reprendre les fonctions qui étaient auparavant assurées par le trou 3 du feston qui a été arasé. Les supports d'équipements 5 qui étaient portés par la bride de carter 1 et qui utilisaient le trou du feston arasé peuvent alors être remis en place, selon le même mode opératoire que dans le cas d'une bride non endommagée. Dans le cas, illustré sur la figure 4, où la bride de renfort 7 sert à remplacer un secteur endommagé de la bride de carter 1, l'opérateur procède d'abord à un assemblage d'une bride de renfort 7 avec deux brides de reconditionnement 8 de types différents, l'une étant décalée vers la droite, l'autre vers la gauche. L'ensemble ainsi formé est fixé sur la bride de carter 1 à l'aide des trous 3 pratiqués dans les deuxièmes parties des deux brides de reconditionnement 8 et des trous 3 des deux festons sains adjacents à ce kit de réparation. Le côté de la bride de carter 1 contre lequel le kit de réparation est positionné est imposé pour qu'après montage une des faces de la bride de renfort 7 se trouve dans le prolongement d'une des faces de ladite bride de carter 1. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.30 REVENDICATIONS1. Dispositif pour la réparation d'une bride de carter (1) de moteur aéronautique s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation du moteur et comportant une série de festons (2), percés d'un trou (3), régulièrement disposés sur la circonférence de ladite bride, ledit dispositif ayant vocation à pallier l'absence d'au moins un desdits festons et comprenant au moins une bride de renfort (7) apte à être fixée sur des festons sains (2) de ladite bride de carter (1) par l'intermédiaire de trous traversants ou borgnes (9) dont l'espacement reproduit l'espacement des trous (3) des festons de ladite bride de carter, caractérisé en ce que ladite bride de renfort (7) présente deux plans de symétrie orthogonaux, l'un étant un plan radial et le second un plan axial passant par l'axe de rotation du moteur, en référence à son positionnement sur la bride de carter (1). 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les trous traversants ou borgnes (9) sont des trous taraudés. 3. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la bride de renfort (7) est réalisée en un alliage d'aluminium et dans lequel les trous traversants ou borgnes (9) sont des alésages munis de douilles taraudées réalisées en acier. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 comprenant en outre une bride de reconditionnement (8) montée, par l'intermédiaire d'une première partie (12), sur la bride de renfort (7) à l'aide de moyens de fixation (10) positionnés dans le plan de symétrie radial de ladite bride de renfort. 5. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel lesdits moyens de fixation (10) sont des trous taraudés positionnés sur la face externe de ladite bride de renfort. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 dans lequel la première partie (12) de la bride de reconditionnement (8) s'insère dans un décrochement circonférentiel (11) pratiqué sur ladite face externe de la bride de renfort (7), de façon à réduire la hauteur globale du dispositif 7. Dispositif selon l'une des revendication 4 à 6 dans lequel la bride de reconditionnement (8) se présente sous la forme d'une pièce en L, constituée d'une première partie (12) s'étendant circonférentiellementdans le prolongement de la bride de renfort (7) et d'une deuxième partie (13) s'étendant radialement au-delà de l'extrémité de ladite première partie (12). 8. Dispositif selon la revendication 7 dans lequel ladite seconde partie (13) est décalée axialement du plan de symétrie de la première partie (12), de façon à compenser l'épaisseur de celle-ci et à se retrouver, après installation sur le moteur, dans le prolongement de la bride de carter (1). 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8 dans lequel la 10 bride de reconditionnement (8) est percée d'un trou positionné après montage, à la place du trou (3) du feston absent (6). 10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8 dans lequel la bride de reconditionnement (8) est porteuse d'un pion orienté, après installation sur le moteur, selon l'axe du moteur et positionné en face de 15 la position du trou (3) du feston absent (6). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 comportant deux brides de reconditionnement (8), montées aux deux extrémités de la bride de renfort (7) dans le plan radial. 12. Module de moteur aéronautique comportant au moins une 20 bride de carter (1) réparée à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications ci-dessus. 13. Moteur aéronautique comportant au moins un module selon la revendication 12. 14. Procédé de réparation d'une bride de carter de moteur 25 aéronautique s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation du moteur et comportant une série de festons (2), percés d'un trou (3), régulièrement disposés sur la circonférence de ladite bride, dont au moins un feston (6) est endommagé, comportant les étapes suivantes : - arasage du feston endommagé (6), 30 - sélection d'un secteur libre sur la bride de carter, adjacent au feston arasé qui soit susceptible de recevoir une bride de renfort (7) et une bride de reconditionnement (8) selon l'une des revendications 4 à 10, - assemblage de ladite bride de renfort (7) et de ladite bride de reconditionnement (8) à l'aide de moyens de fixation (10),- fixation dudit assemblage sur la bride de carter (1) par l'intermédiaire des trous (3) des festons sains de la bride de carter (1) et des trous traversants ou borgnes (9) de la bride de renfort (7).