Brevet FR2954795A1 — publié le 20110701

ACTIONNEUR D'OUVERTURE D'URGENCE D'UN OUVRANT D'AERONEF La présente invention concerne un actionneur d'ouverture d'urgence d'un ouvrant d'aéronef, et plus particulièrement un tel actionneur d'ouverture d'urgence d'un ouvrant d'aéronef, comportant un vérin agencé pour être relié au dit ouvrant par une de ses extrémités et au dormant par son autre extrémité, et un ensemble pneumatique comportant une bouteille de gaz sous pression pour manoeuvrer ledit vérin, ladite bouteille comprenant : - un corps enveloppe, - un bouchon de remplissage associé au dit corps enveloppe, - une membrane soudée en vue de la perforation ultérieure de ladite membrane pour le déclenchement dudit actionneur. I1 est à noter que le terme « dormant » se rapporte ici au châssis de l'aéronef par rapport auquel ledit ouvrant est mobile. Le terme « ouvrant » se rapporte ici à tout ouvrant d'un aéronef, de type porte ou analogue, comportant un système d'ouverture d'urgence. On connaît de tels actionneurs destinés par exemple à l'ouverture d'urgence de portes d'aéronef. Le gaz y est stocké dans une bouteille sous une pression de l'ordre de 200 bars et permet de manoeuvrer le vérin d'ouverture d'urgence. Les figures 1 et 2 montrent les opérations principales d'un exemple de procédé de remplissage et de fermeture étanche de ces bouteilles de l'art antérieur dont l'étanchéité est assurée par le contact métal/métal entre deux pièces. On voit sur ces figures la bouteille 1 formée d'un corps enveloppe 2 et d'un col 3 soudé au corps. Le col 3 comporte un filetage extérieur mâle 4 destiné au montage ultérieur de la bouteille sur l'actionneur. Un outillage 5 comprenant une chambre de mise en pression 6 délimitée par une paroi 7 et un outil de remplissage et de fermeture 8 est vissé sur le filetage 4 avec interposition d'un joint d'étanchéité 9 dans l'exemple torique. L'outil traverse d'une manière étanche la paroi 7 de la chambre 6 de manière à permettre une rotation de l'outil par rapport à la chambre. La bouteille 1 comporte par ailleurs un bouchon 10 qui, dans la figure 1, est partiellement vissé dans le col 3 de la bouteille par deux filetages coopérant 11, mâle sur le bouchon et femelle à l'intérieur du col. Une membrane perforable 10' est soudée transversalement sur la face intérieure du bouchon 10. Lorsque la chambre de mise en pression 6 est vissée sur le col 3, l'extrémité de l'outil 8 est engagée dans le bouchon 10, les sections de l'outil et du bouchon coopérant pour qu'une rotation de l'outil entraîne le vissage du bouchon sur les filetages 11. L'outil 8 possède par ailleurs des perçages 12 dont l'extrémité extérieure à la chambre de mise en pression 6 est connectée à une source de gaz sous pression 13 et dont l'extrémité intérieure débouche dans la chambre 6. Enfin, les filetages 11 comprennent des cannelures 14 qui, en position relative de remplissage du col 3 de la bouteille 1 et du bouchon 10, mettent en communication la chambre de mise en pression 6 et l'intérieur de la bouteille. Le remplissage de la bouteille 1 s'effectue dans la position des différents organes montrée à la figure 1. Le gaz sous pression est amené depuis la source 13 par les perçages 12 dans la chambre 6 et de là, dans la bouteille 1 par les cannelures 14, suivant les flèches 15. La fermeture de la bouteille est réalisée ensuite par rotation de l'outil 8 qui entraîne le bouchon 10 dans sa rotation (figure 2). L'étanchéité de la fermeture est assurée par la venue en contact de deux surfaces coniques complémentaires du col 3 de la bouteille 1 et du bouchon 10, à savoir une surface conique femelle 16 intérieure au col et une surface conique mâle 17 extérieure au bouchon. L'étanchéité de la bouteille 1 est donc assurée par un contact métal sur métal. Une telle étanchéité n'est pas optimale, car elle présente un certain niveau de fuite qui limite à des périodes trop courtes la durée de vie du remplissage de gaz. Une autre possibilité est l'utilisation d'une valve de gonflage et d'un réservoir avec joints rapportés. Une telle étanchéité n'est pas optimale, car elle présente également un certain niveau de fuite qui limite à des périodes trop courtes la durée de vie du remplissage de gaz. L'invention vise à pallier cet inconvénient. Plus particulièrement, l'invention a pour but de fournir un actionneur d'ouverture d'urgence d'un ouvrant d'aéronef dont la bouteille de gaz sous pression est telle que la pression nécessaire à la manoeuvre de l'actionneur puisse être conservée durant environ 25 ans, permettant ainsi d'améliorer d'un facteur dix environ le taux de fuite des bouteilles de l'art antérieur telles que décrites plus haut. À cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un actionneur d'ouverture d'urgence d'un ouvrant d'aéronef, comportant un vérin agencé pour être relié au dit ouvrant par une de ses extrémités et au dormant par son autre extrémité, et un ensemble pneumatique comportant une bouteille de gaz sous pression pour manoeuvrer ledit vérin, ladite bouteille comprenant : - un corps enveloppe, - un bouchon de remplissage associé au dit corps enveloppe, - une membrane soudée en vue de la perforation ultérieure de ladite 10 membrane pour le déclenchement dudit actionneur, caractérisé par le fait que ladite bouteille de gaz sous pression est fermée par une soudure entre ledit bouchon de remplissage et ledit corps enveloppe. En remplaçant l'étanchéité métal/métal par une soudure, on limite les 15 fuites dans une large mesure, d'un facteur dix environ comme énoncé plus haut, et on augmente en conséquence la durée d'utilisation potentielle de l'actionneur. Dans un mode de réalisation particulier, ladite bouteille comprend un col formé sur ledit corps enveloppe, ledit bouchon de remplissage étant 20 associé au dit col, ladite membrane soudée étant solidaire dudit bouchon de remplissage. Egalement selon un mode de réalisation particulier, ledit bouchon de remplissage est disposé dans ledit col et ladite soudure est formée entre les surfaces de l'extrémité intérieure du col et d'une extrémité extérieure du 25 bouchon de remplissage. Egalement selon un mode de réalisation particulier, ladite bouteille est associée à un dispositif de perforation de ladite membrane. Egalement selon un mode de réalisation particulier, l'actionneur selon l'invention comprend un joint d'étanchéité comportant un taux de fuite 30 déterminé, dit joint d'étanchéité provisoire, disposé entre une surface du bouchon de remplissage et une surface du corps enveloppe de la bouteille. Egalement selon un mode de réalisation particulier, ledit joint d'étanchéité comportant un taux de fuite déterminé, dit joint d'étanchéité provisoire, est disposé entre une surface d'étanchéité extérieure du bouchon 35 et une surface d'étanchéité intérieure du corps enveloppe de la bouteille. Egalement selon un mode de réalisation particulier, ledit joint d'étanchéité provisoire présente un taux de fuite supérieur à celui de la soudure. L'invention a également pour objet un procédé de remplissage et de fermeture étanche de la bouteille de gaz sous pression de l'actionneur selon l'invention, comprenant les étapes de : - remplissage de la bouteille par un gaz sous pression, - mise en place dudit bouchon sur ledit corps enveloppe de la bouteille, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à : - former une étanchéité comportant un taux de fuite déterminé, dite étanchéité provisoire, entre ledit bouchon de remplissage et ledit corps enveloppe lors de la mise en place du bouchon, - s'assurer du taux de fuite déterminé de l'étanchéité provisoire, en vue de mettre une soudure entre le bouchon de remplissage et le corps enveloppe en pression au moyen du gaz sous pression contenu dans la bouteille après la réalisation de ladite soudure, - souder le bouchon sur le corps enveloppe, - vérifier l'étanchéité de ladite soudure. I1 serait en effet difficilement envisageable de réaliser l'ensemble des opérations de remplissage, de fermeture et de soudage de la bouteille sous la pression de remplissage nécessaire, de l'ordre de 200 bars. L'étape de formation d'une étanchéité dite provisoire permet de pallier cette difficulté. Des fuites sont permises dans cette étanchéité provisoire dans la mesure où les opérations de soudage sont effectuées dans une période de temps où la pression demeure supérieure ou égale à la pression opérationnelle de l'actionneur. I1 est intéressant de prévoir un taux de fuite non négligeable à l'échelle du temps de réalisation du soudage de la bouteille. I1 est ainsi possible de détecter une fuite éventuelle due à la soudure elle-même par une mise en pression de celle-ci sous l'effet du gaz contenu dans la bouteille. Dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention, l'étanchéité à taux de fuite déterminé dite étanchéité provisoire, est réalisée à l'aide du joint dit provisoire disposé, lors de la mise en place du bouchon, entre une surface du bouchon de remplissage et une surface du corps enveloppe de la bouteille. Egalement dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention, l'étanchéité dite provisoire présente un taux de fuite supérieur à celui de la soudure. Egalement dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention, l'étape consistant à s'assurer du taux de fuite déterminé de l'étanchéité dite provisoire est obtenue par la dégradation de l'étanchéité dite provisoire, rendue effective par la réalisation de la soudure ou par un état de surface dégradé de la portée dudit joint d'étanchéité effectif dès la mise en place du bouchon sur ledit corps enveloppe. Egalement dans un mode de mise en oeuvre particulier, le procédé selon l'invention comprend une étape consistant à s'assurer dudit taux de fuite déterminé de l'étanchéité dite provisoire préalablement à la réalisation de la soudure. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels : 0 les figures 1 et 2, déjà décrites, illustrent un exemple de mode de réalisation d'une bouteille et d'un procédé de remplissage et de fermeture de la bouteille selon l'art antérieur, selon deux étapes de remplissage et de fermeture ; 0 la figure 3 est un exemple de schéma par blocs d'un exemple de mode de réalisation d'un actionneur selon l'invention ; 0 la figure 4 est un organigramme d'un exemple de mode de réalisation d'un procédé selon l'invention ; et 0 les figures 5 à 7 illustrent des vues partielles d'un exemple de mode de réalisation d'un actionneur selon l'invention, plus particulièrement d'une bouteille de gaz constitutive de l'actionneur, suivant les étapes d'un exemple de mode de réalisation d'un procédé selon l'invention. Les mêmes références ont été utilisées sur les figures 3 à 7 que sur les figures 1 et 2 pour les éléments correspondants. On voit sur la figure 3 un exemple d'actionneur 20 selon l'invention, activé dans l'exemple manuellement (21) par l'intermédiaire d'un levier approprié. Ce levier déclenche le fonctionnement d'un outil de perforation 22 qui permet de perforer la membrane 10' de scellement d'une bouteille de gaz sous pression 1. Le gaz libéré par la perforation de la membrane actionne un vérin 23 qui provoque à son tour l'ouverture de la porte (24). L'outil de perforation 22 et le vérin 23 sont connus et ne seront donc pas décrits plus en détail. Le dispositif de perforation peut être par exemple manuel ou électrique, ou pyrotechnique ou thermique, en vue de perforer ultérieurement la membrane 10' soudée pour le déclenchement de l'actionneur selon les besoins. On se référera maintenant aux figures 5 à 7. Le principe de l'utilisation de l'outillage 5 pour le remplissage de la bouteille 1 et dans l'exemple le vissage du bouchon 10 de remplissage dans le col 3 de la bouteille 1 est similaire à celui décrit en référence aux figures 1 et 2. Dans l'exemple représenté, le bouchon 10 de remplissage de la bouteille 1 selon l'invention porte la membrane 10' de perforation qui lui est soudée. L'essentiel de l'invention réside dans le mode d'étanchéification de la bouteille 1 après son remplissage, le bouchon 10 de remplissage et le col 3 du corps enveloppe 2 de la bouteille ne possédant plus de surfaces d'étanchéité coniques coopérantes. La bouteille 1 obtenue est entièrement soudée et est destinée à être associée à un dispositif perforateur (non représenté sur les figures 5 à 7) de type connu, par une liaison dans l'exemple par vissage. Par bouteille entièrement soudée, il est signifié que la bouteille 1 de l'actionneur selon l'invention ne comporte pas de passage pour le gaz contenu dans celle-ci, de l'intérieur de la bouteille vers le milieu extérieur à la bouteille, qui ne soit empêché par une soudure. Dans l'exemple, la bouteille 1 est raccordée au dispositif perforateur par un filetage 4 formé à l'extérieur du col 3 de la bouteille 1, dans lequel est logé le bouchon de remplissage 10 ; il est à noter que, de manière alternative, la bouteille selon l'invention pourrait comporter un col dans lequel est logé le bouchon de remplissage soudé, et qui n'est pas utilisé pour la fixation de la bouteille au dispositif perforateur. On prévoit avantageusement dans l'exemple représenté un joint 30 par exemple et de préférence torique, dit provisoire, engagé dans une gorge circulaire 31 formée dans une surface cylindrique extérieure 32 du bouchon 10 de remplissage. Ce joint 30 dit provisoire est agencé pour coopérer avec une surface 33 d'étanchéité cylindrique de préférence et comme représenté dans l'exemple, formée à l'intérieur du col 3. Lorsque le bouchon 10 de remplissage est partiellement engagé, avantageusement par vissage, dans le col 3 de la bouteille 1, mais en position ouverte (figure 5), les surfaces 32 et 33 sont écartées axialement de manière à permettre l'écoulement du gaz sous pression vers l'intérieur de la bouteille 1. Lorsque la pression dans la bouteille 1 a atteint la valeur désirée selon les besoins, le bouchon 10 de remplissage est complètement vissé de manière à amener les surfaces 32 et 33 en vis-à-vis de façon que le joint 30 assure une étanchéité dite provisoire, comportant un taux de fuite déterminé comme cela sera expliqué plus loin. L'outillage 5 peut alors être dévissé du filetage 4 et retiré. Le bouchon 10 de remplissage comporte par ailleurs de préférence un chanfrein 34 à son extrémité extérieure à la bouteille 1. Lorsque le bouchon 10 est vissé, le chanfrein 34 vient en vis-à-vis d'un chanfrein 35 formé sur la surface intérieure du col 3 et à l'extrémité extérieure à la bouteille de ce dernier. Après le retrait de l'outillage 5, un cordon de soudure 36 (figures 6 et 7) dans l'exemple circulaire est formé entre le chanfrein 34 du bouchon 10 et le chanfrein 35 du col 3 pour assurer l'étanchéité définitive de la bouteille de gaz 1. De manière alternative (non représenté), le bouchon 10 peut comporter par ailleurs une collerette transversale à son extrémité extérieure à la bouteille 1, dont le diamètre est inférieur à celui extérieur du col, en sorte de former un logement à angle droit annulaire. Lorsque le bouchon est vissé, cette collerette vient en appui sur la surface d'extrémité du col 3. Après le retrait de l'outillage 5, un cordon de soudure est formé entre la collerette du bouchon et le col dans ledit logement annulaire pour assurer l'étanchéité définitive de la bouteille de gaz 1. Par étanchéité provisoire, il est entendu ici pour l'invention une étanchéité qui comporte un taux de fuite déterminé non négligeable qui permet de mettre en pression la soudure de fermeture définitive de la bouteille avec le gaz contenu dans la bouteille, ceci afin de permettre de s'assurer de l'étanchéité définitive formé par ladite soudure. Comme expliqué, l'étanchéité dite provisoire permet le remplissage en gaz de la bouteille et l'étanchéité de celle-ci juste le temps de réaliser la soudure de fermeture définitive. Plusieurs procédés ou moyens sont utilisables pour arriver à cette fin. On préférera une solution consistant à assurer un taux de fuite non négligeable dès la mise en place complète du bouchon après remplissage et avant soudure, ou consistant à assurer un taux de fuite non négligeable après réalisation de la soudure et grâce à celle-ci. La bouteille 1 une fois remplie et soudée, est fixée au dispositif 22 de perforation de ladite membrane, de préférence via le col 3 de la bouteille dans lequel est logé le bouchon 10 de remplissage, par exemple par vissage, ceci de manière connue, par exemple au moyen d'un filetage 4 qui s'associe avec un filetage correspondant du dispositif de perforation constitutif de l'actionneur. Le corps enveloppe 2 de la bouteille 1 est monobloc, par exemple entièrement soudé, et le soudage du bouchon de remplissage 10 sur le corps enveloppe 2 permet d'offrir une bouteille 1 entièrement soudée, qui est associée au dispositif de perforation de l'actionneur de manière connue, comme expliqué plus haut par exemple au moyen d'un filetage. La figure 4 illustre un exemple de procédé selon l'invention. Dans un mode de mise en oeuvre, le procédé selon l'invention comprend les étapes consistant à : - visser un outillage 5 de remplissage et de fermeture sur un filetage mâle 4 de la bouteille 1, par exemple un filetage de fixation de la bouteille au dit dispositif perforateur constitutif de l'actionneur d'ouverture, dans l'exemple réalisé sur le col 3 de la bouteille 1, - introduire le gaz sous pression dans la bouteille 1 par l'intermédiaire de l'outillage 5, - visser le bouchon 10 de remplissage, dans l'exemple dans le col 3 de la bouteille 1 à l'aide de l'outillage 5, au moyen du filetage 11. Plus particulièrement, l'outillage 5 peut comporter une chambre 6 de mise en pression délimitée par une paroi 7, vissée sur ledit filetage mâle et un joint d'étanchéité 9 entre la chambre 6 et le col 3 de la bouteille 1. L'outillage 5 est tout d'abord vissé (50) sur la bouteille 1 après la mise en place provisoire du bouchon 10 dans la position de la figure 5. La bouteille 1 est ensuite remplie (51) et le bouchon 10 est vissé (52) dans la position de la figure 6, soit les surfaces d'extrémité du col 3 et du bouchon 10 affleurantes ou sensiblement affleurantes de sorte que les chanfreins 34 et 35 soient en vis-à-vis et que la soudure 36 puisse être ainsi réalisée, et l'outillage 5 est retiré (53) ; il est à noter que la figure 6 montre la soudure 36 qui n'est cependant pas réalisée à cette étape. Selon un mode de réalisation, un premier test de fuite (54) est effectué pour tester l'étanchéité dite provisoire assurée par le joint 30 ; ceci dans le cas où l'étanchéité dite provisoire est dégradée par un état de surface dégradé de la portée du joint 30 dit provisoire en sorte d'assurer un taux de fuite approprié selon les besoins dès la mise en place complète du bouchon de remplissage après remplissage de la bouteille et avant de réaliser la soudure. Le bouchon 10 est soudé (55) sur le col 3, après quoi un second test de fuite (56) est effectué pour tester l'étanchéité définitive de la soudure 36 en vue de conserver la pression du gaz à l'intérieur de la bouteille pendant environ 25 ans. À l'effet de s'assurer de la mise en pression de la soudure 36, le taux de fuite du joint 30 dit provisoire est avantageusement supérieur à l'étanchéité définitive. De manière alternative, le taux de fuite déterminé du joint 30 dit provisoire peut être assuré par dégradation dudit joint 30, ultérieurement à la mise en place complète du bouchon 10 dans l'exemple par vissage, par exemple par la chaleur dégagée par l'opération de soudure, le joint 30 étant dans ce cas réalisé dans un matériau qui se dégrade à la chaleur en sorte de s'assurer du taux de fuite.10 REVENDICATIONS1. Actionneur d'ouverture d'urgence d'un ouvrant d'aéronef, comportant un vérin (23) agencé pour être relié au dit ouvrant par une de ses extrémités et au dormant par son autre extrémité, et un ensemble pneumatique comportant une bouteille (1) de gaz sous pression pour manoeuvrer ledit vérin, ladite bouteille (1) comprenant : - un corps enveloppe (2), - un bouchon (10) de remplissage associé au dit corps enveloppe, 10 - une membrane (10') soudée en vue de la perforation ultérieure de ladite membrane pour le déclenchement dudit actionneur, caractérisé par le fait que ladite bouteille de gaz sous pression est fermée par une soudure (36) entre ledit bouchon de remplissage et ledit corps enveloppe. 15 2. Actionneur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite bouteille (1) comprend un col (3) formé sur ledit corps enveloppe (2), ledit bouchon (10) de remplissage étant associé au dit col, ladite membrane (10') soudée étant solidaire dudit bouchon de remplissage. 3. Actionneur selon la revendication 2, dans lequel ledit bouchon (10) de remplissage est disposé dans ledit col (3) et ladite soudure (36) est formée entre les surfaces de l'extrémité intérieure du col (3) et d'une extrémité extérieure du bouchon (10) de remplissage. 4. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite bouteille (1) est associée à un dispositif (22) de perforation de ladite membrane. 5. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, comprenant un joint (30) d'étanchéité comportant un taux de fuite déterminé, dit joint d'étanchéité provisoire, disposé entre une surface (33) du bouchon (10) de remplissage et une surface (32) du corps enveloppe (2) de la bouteille (1). 6. Actionneur selon la revendication 5, dans lequel ledit joint (30) d'étanchéité comportant un taux de fuite déterminé, dit joint d'étanchéité provisoire, est disposé entre une surface d'étanchéité 20 25 30 35extérieure (33) du bouchon (10) et une surface d'étanchéité intérieure (32) du corps enveloppe (2) de la bouteille (1). 7. Actionneur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel ledit 5 joint d'étanchéité provisoire présente un taux de fuite supérieur à celui de la soudure. 8. Procédé de remplissage et de fermeture étanche de la bouteille de gaz sous pression de l'actionneur selon l'une des 10 revendications précédentes, comprenant les étapes de : - remplissage (51) de la bouteille (1) par un gaz sous pression, - mise en place (52) dudit bouchon (10) sur ledit corps enveloppe (2) de la bouteille (1), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à : 15 - former une étanchéité comportant un taux de fuite déterminé, dite étanchéité provisoire, entre ledit bouchon de remplissage et ledit corps enveloppe lors de la mise en place du bouchon, - s'assurer du taux de fuite déterminé de l'étanchéité provisoire, en vue de mettre une soudure (36) entre le bouchon de remplissage et le corps 20 enveloppe en pression au moyen du gaz sous pression contenu dans la bouteille après la réalisation de ladite soudure, - souder (55) le bouchon sur le corps enveloppe, - vérifier l'étanchéité de ladite soudure (36). 14. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étanchéité à taux de fuite déterminé dite étanchéité provisoire, est réalisée à l'aide du joint dit provisoire (30) disposé, lors de la mise en place du bouchon, entre une surface (33) du bouchon de remplissage et une surface (32) du corps enveloppe de la bouteille. 15. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel l'étanchéité dite provisoire présente un taux de fuite supérieur à celui de la soudure (36). 16. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel l'étape consistant à s'assurer du taux de fuite déterminé de l'étanchéité dite provisoire est obtenue par la dégradation de l'étanchéité dite provisoire, rendue effective par la réalisation de la soudure ou par un état de surface 25 30 35dégradé de la portée dudit joint d'étanchéité (30) effectif dès la mise en place du bouchon sur ledit corps enveloppe. 12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, comprenant 5 une étape (54) consistant à s'assurer dudit taux de fuite déterminé de l'étanchéité dite provisoire préalablement à la réalisation de la soudure.