Brevet FR3027371A1 — publié le 20160422

La présente invention concerne un dispositif de jonction entre deux canalisations, en particulier pour un aéronef, et notamment un avion de transport. Ce dispositif de jonction est un dispositif de transport de fluide sur l'aéronef. Bien que non exclusivement, un tel dispositif de jonction peut être destiné plus particulièrement à transmettre du carburant d'une aile de l'aéronef vers un moteur de l'aéronef via un mât d'attache dudit moteur. Le dispositif de jonction est alors localisé entre la structure primaire du mât d'attache et l'aile, et il assure la connexion entre un tuyau (ou canalisation) de carburant de l'aile et un tuyau (ou canalisation) de carburant du mât vers le moteur. De façon usuelle, un tel dispositif de jonction comporte un ensemble complexe d'éléments comprenant notamment des connecteurs et des joints d'étanchéité. Ce dispositif de jonction est complexe à installer dans un espace aussi restreint qu'un mât d'attache de moteur d'aéronef qui accueille également d'autres systèmes. Si l'installation n'est pas maîtrisée, des fuites peuvent apparaître durant la vie de l'aéronef, en raison d'usures prématurées d'éléments et de joints dudit dispositif de jonction. Aussi, différentes tâches de maintenance sont requises pour ce type de dispositif de jonction destiné à être monté entre une structure primaire d'un mât d'attache de moteur et une aile de l'aéronef, ce qui impacte la fiabilité opérationnelle de l'aéronef. La présente invention concerne un dispositif de jonction destiné à réaliser une jonction entre une première canalisation et une seconde canalisation, ledit dispositif de jonction comportant une ligne de transport de fluide comprenant au moins deux éléments tubulaires dont l'un comprend un coude, ledit dispositif de jonction permettant de remédier aux inconvénients précités. Selon l'invention, ledit dispositif de jonction comporte, de plus, un premier élément de liaison reliant les deux éléments tubulaires, et des deuxième et troisième éléments de liaison positionnés, chacun, à l'une des extrémités de la ligne de transport de fluide, les premier, deuxième et troisième éléments de liaison présentant chacun deux degrés de liberté. Ainsi, le dispositif de jonction conforme à l'invention présente six degrés de liberté et comprend donc tous les degrés de liberté nécessaires pour assurer une installation correcte dans tous les cas, ce qui permet d'éviter, ou tout au moins de retarder, l'apparition d'usures prématurées dans ledit dispositif de jonction, et ainsi de remédier aux inconvénients précités. Le dispositif de jonction peut présenter les caractéristiques particulières suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - les premier, deuxième et troisième éléments de liaison comportent, chacun, deux plans de rotation, les deux plans de rotation étant perpendiculaires entre eux et comprenant un même axe de référence par rapport auquel peut être réalisé un débattement (représentant un degré de liberté) dans l'un et l'autre desdits plans de rotation ; - les premier, deuxième et troisième éléments de liaison sont de type cardan (« gimbal » en anglais). La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, qui comprend au moins un dispositif de jonction tel que celui précité. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de jonction est monté entre, d'une part, une structure primaire d'un mât d'attache d'un moteur à une aile de l'aéronef et, d'autre part, l'aile correspondante. Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 montre schématiquement un exemple de dispositif de jonction selon un mode de réalisation particulier de l'invention. La figure 2 est une vue partielle, en perspective, d'un exemple de dispositif de jonction, qui est monté entre une structure primaire de mât d'attache d'un moteur à une aile d'un aéronef et l'aile correspondante. La figure 3 est une vue en perspective, partiellement découpée, d'un mode de réalisation particulier d'un élément de liaison. La figure 4 est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'un élément de liaison tel que celui de la figure 3. Le dispositif de jonction 1 représenté sur la figure 1 est un dispositif de transport de fluide destiné à transmettre du fluide et notamment du carburant, sur un aéronef (non représenté), en particulier un avion de transport. Dans une application préférée, mais non exclusive, le dispositif de jonction 1 est destiné à transmettre du carburant d'une aile d'un aéronef vers un mât d'accrochage d'un moteur, dans le but d'alimenter le moteur en carburant, comme décrit ci-dessous en référence à la figure 2. Le dispositif de jonction 1 est destiné à réaliser une jonction entre une première canalisation 3A et une seconde canalisation 3B. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de jonction 1 comporte une ligne de transport 2 destinée à la circulation (ou au transport) d'un fluide, qui comprend des éléments tubulaires (ou tronçons de tuyau) 4A et 4B. Selon l'invention, le dispositif de jonction 1 comporte : - un élément de liaison 5A reliant ensemble les deux éléments tubulaires 4A et 4B dont l'un 4B comprend un coude 12 ; et - des éléments de liaison 5B et 5C positionnés, chacun, à l'une des extrémités 2A et 2B de la ligne 2 de transport de fluide, les éléments de liaison 5A, 5B et 5C présentant chacun deux degrés de liberté, comme précisé ci-dessous. La ligne de transport 2 est ainsi pourvue, à chacune de ses extrémités 2A et 2B, d'un élément de liaison 5B, 5C permettant de relier le dispositif de jonction 1 aux deux canalisations (ou tuyaux) 3A et 3B pour qu'il puisse transmettre du fluide, notamment du carburant, d'une canalisation (ou tuyau) à l'autre. Ainsi, le dispositif de jonction 1 comprenant six degrés de liberté pour la ligne de transport 2, autorise tous les degrés de liberté nécessaires pour assurer une installation correcte dans tous les cas, ce qui permet d'éviter, ou tout au moins de retarder, l'apparition d'usures prématurées dans ledit dispositif de jonction 1. Comme indiqué ci-dessus, l'élément tubulaire 4B présente un coude 12, par exemple à angle droit. En revanche, l'élément tubulaire 4A est un tronçon rectiligne. Par ailleurs, les éléments de liaison 5A, 5B et 5C sont de type cardan. Dans un mode de réalisation préféré, chacun de ces éléments de liaison 5A, 5B et 5C correspond à l'élément de liaison 5 représenté sur les figures 3 et 4 et décrit ci-après. Comme montré sur ces figures 3 et 4, l'élément de liaison 5 comporte deux tronçons tubulaires 6 et 7 et présente un axe longitudinal X-X dans une position dite neutre. Les deux tronçons tubulaires 6 et 7 sont liés ensemble via une bague de liaison 8, de forme annulaire, qui entoure radialement à l'extérieur les deux tronçons tubulaires 6 et 7 à une zone de jonction 9, comme précisé ci- dessous. La position neutre d'un tronçon tubulaire 6 ou 7 représente une position dans laquelle ledit tronçon tubulaire 6 ou 7 et la bague 8 sont coaxiaux (d'axe X-X). De plus, l'élément de liaison 5 est également pourvu d'un tronçon d'étanchéité 10 qui est fixé aux deux tronçons tubulaires à la zone de jonction 9. Ce tronçon d'étanchéité 10 présente une certaine souplesse pour permettre des débattements angulaires précisés ci-après. Ce tronçon d'étanchéité 10 de forme générale annulaire est réalisé, de préférence, sous forme de soufflet, avec une paroi qui est ondulée longitudinalement (selon l'axe X-X). Le tronçon d'étanchéité 10 est agencé radialement à l'intérieur des tronçons tubulaires 6 et 7 et de la bague 8, en étant fixé auxdits tronçons tubulaires 6 et 7. Chacun desdits tronçons tubulaires 6 et 7 présente un axe de rotation R1, R2 défini radialement par rapport à la bague de liaison 8, c'est-à-dire selon un rayon (qui est situé dans un plan orthogonal à l'axe X-X et passe par cet axe X-X) de la bague de liaison 8. L'axe de rotation R1 autorise (via une rotation partielle, illustrée par une flèche G1 sur la figure 3) un débattement angulaire limité du tronçon tubulaire 6 par rapport à la bague de liaison 8. Ce débattement angulaire (obtenu lors de la rotation autour de l'axe de rotation R1) peut être généré de part et d'autre de la position neutre (illustrée par l'axe longitudinal X-X de la bague de liaison 8), au maximum d'une amplitude (ou angle) de débattement D1 prédéterminée, c'est-à-dire d'un angle représentant la moitié de D1 de chaque côté de l'axe longitudinal X-X (ou axe de référence). Sur la figure 3, Ll A et Li B représentent les directions extrêmes de l'axe longitudinal du tronçon tubulaire 6 lors du débattement, par rapport à l'axe longitudinal X-X de la bague de liaison 8. De même, l'axe de rotation R2 autorise (via une rotation partielle illustrée par une flèche G2) un débattement angulaire limité D2 du tronçon tubulaire 7 par rapport à la bague de liaison 8. Ce débattement angulaire peut être généré de part et d'autre de la position neutre (illustrée par l'axe longitudinal X-X de la bague de liaison 8), au maximum d'une amplitude de débattement D2 prédéterminée. Sur la figure 3, L2A et L2B représentent les directions extrêmes de l'axe longitudinal du tronçon tubulaire 7 lors du débattement, par rapport à l'axe longitudinal X-X de la bague de liaison 8. Les deux axes de rotation R1 et R2 sont distincts, et présentent, de préférence, un angle droit entre eux, comme représenté sur la figure 3. Dans ce cas, les axes X-X, R1 et R2 sont respectivement parallèles à des axes Xi, Z1 et Y1 d'un repère X1Y1Z1 représenté sur la figure 3. De plus, dans ce cas, les angles de débattement D1 et D2 sont définis dans deux plans de rotation P1 et P2 qui sont perpendiculaires entre eux et parallèles, respectivement, aux plans X1Y1 et X1Z1 du repère X1Y1Z1. L'axe X-X de référence est la bissectrice de l'angle de débattement D1 dans le plan de rotation Pi. De même, cet axe X-X de référence est la bissectrice de l'angle de débattement D2 dans le plan de rotation P2. Pour mettre en oeuvre la rotation autour de l'axe de rotation R1, le tronçon tubulaire 6 est pourvu de deux chevilles FIA et Fl B faisant saillie radialement à l'extérieur dudit tronçon tubulaire 6. Chacune des chevilles FIA, F1B pénètre, avec un léger jeu, dans une ouverture 11A, 11B (figure 4) de la bague de liaison 8 (qui entoure radialement vers l'extérieur le tronçon tubulaire 6). Les deux chevilles FIA et F1B sont alignées longitudinalement selon l'axe de rotation R1 de l'élément tubulaire 6, comme représenté sur la figure 4. Les extrémités radialement externes 13A et 13B des chevilles FIA et Fi B sont recouvertes d'une plaquette de protection (non représentée). De même, pour mettre en oeuvre la rotation autour de l'axe de rotation R2, le tronçon tubulaire 7 est pourvu de deux chevilles, dont seule l'une, référencée F2, est visible sur la figure 3. Ces chevilles font saillie radialement à l'extérieur dudit tronçon tubulaire 7. Chacune de ces chevilles pénètre également, avec un léger jeu, dans une ouverture de la bague de liaison 8 (qui entoure radialement vers l'extérieur le tronçon tubulaire 7). Ainsi, l'élément de liaison 5 tel que précité présente deux degrés de liberté définis par les débattements angulaires D1 et D2, ce qui lui permet de conférer deux degrés de liberté à un dispositif de jonction 1 dans lequel cet élément de liaison 5 est monté, comme indiqué ci-dessus. Les trois éléments de liaison 5A, 5B et 5C (dont chacun est similaire à l'élément de liaison 5 des figures 3 et 4) sont agencés de manière à conférer six degrés de liberté à ladite ligne de transport 2, comme illustré sur la figure 1 par des flèches El à E6. Les flèches El , E3 et E5 correspondent à la flèche G1 (illustrant la rotation) de l'élément de liaison 5 de la figure 3, et ceci respectivement pour l'ensemble des trois éléments de liaison 5B, 5A et 5C de la ligne de transport 2 de la figure 1. De même, les flèches E2, E4 et E6 correspondent à la flèche G2 (illustrant la rotation) de l'élément de liaison 5 de la figure 3, et ceci respectivement pour l'ensemble des trois éléments de liaison 5B, 5A et 5C de la ligne de transport 2 de la figure 1. Dans une application préférée, comme représenté partiellement sur la figure 2, le dispositif de jonction 1 est localisé entre une structure primaire d'un mât d'attache de moteur de l'aéronef et une aile de l'aéronef, et il assure la connexion entre un tuyau de transfert de carburant de l'aile auquel il est relié via un connecteur 14 et un tuyau de transfert de carburant du mât, dont on a représenté un tronçon 15 sur la figure 2. Les éléments de liaison 5A, 5B et 5C et le dispositif de jonction 1 peuvent être réalisés en différents matériaux, en fonction de l'application envisagée, c'est-à-dire en fonction du système de transfert (ou de transport) de fluide dans lequel ils sont montés. Pour une application au transport de carburant, le dispositif de jonction 1 peut être réalisé complètement en métal, de préférence dans le même métal que le système (ou canalisation) dans lequel il est monté. Dans ce cas, il peut être réalisé par estampage (à l'aide d'une presse) ou par usinage, l'estampage étant préférable car elle fournit un meilleur état de surface. Le dispositif de jonction 1 comprenant ainsi six degrés de liberté pour la ligne de transport 2, autorise tous les degrés de liberté nécessaires, ce qui permet d'assurer une installation correcte dans tous les cas, et d'empêcher, notamment l'apparition d'usures prématurées. De plus, des connexions flottantes ne sont pas nécessaires et aucune fuite de fluide, notamment de carburant, ne peut en principe être générée. REVENDICATIONS1. Dispositif de jonction destiné à réaliser une jonction entre une première canalisation (3A) et une seconde canalisation (3B), ledit dispositif de jonction (1) comportant une ligne (2) de transport de fluide comprenant au moins deux éléments tubulaires (4A, 4B) dont l'un (4B) comprend un coude (12), caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, un premier élément de liaison (5A) reliant les deux éléments tubulaires (4A, 4B) et des deuxième et troisième éléments de liaison (5B, 5C) positionnés, chacun, à l'une des extrémités (2A, 2B) de la ligne (2) de transport de fluide, les premier, deuxième et troisième éléments de liaison (5A, 5B, 5C) présentant chacun deux degrés de liberté. 2. Dispositif de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier, deuxième et troisième éléments de liaison comportent, chacun, deux plans de rotation (P1, P2), les deux plans de rotation (P1, P2) étant perpendiculaires entre eux et comprenant un même axe de référence (X-X) par rapport auquel peut être réalisé un débattement représentant un degré de liberté dans l'un et l'autre desdits plans de rotation (P1, P2). 3. Dispositif de jonction selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les premier, deuxième et troisième éléments de liaison (5A, 5B, 5C) sont de type cardan. 4. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de jonction (1), tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. Aéronef selon la revendication 4, comprenant des ailes et sous chaque aile une structure primaire d'un mât d'attache d'un moteur, caractérisé en ce que le dispositif de jonction (1) est monté entre l'une desdites structures primaires de mât d'attache de moteur et l'aile correspondante.