Brevet FR3036445A1 — publié le 20161125

DISPOSITIF POUR LE POSITIONNEMENT D'UN SYSTEME DE REPRISE MECANIQUE FORMANT MASSE D'EQUILIBRAGE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte au domaine général de l'aéronautique. Elle concerne plus particulièrement un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique formant masse d'équilibrage, le système de reprise mécanique étant construit et agencé, par exemple, pour être positionné sur un rotor de compresseur d'avion. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Afin d'augmenter les performances des compresseurs d'avion, la tendance actuelle est de minimiser la taille des rotors tout en conservant une longueur d'arbre quasiment identique. Cette diminution de taille des rotors permet d'augmenter la vitesse de rotation des rotors. Ces facteurs cumulés impliquent de fortes contraintes en termes d'équilibrage des pièces que comporte le compresseur pour assurer le bon comportement dynamique. En effet, un mauvais équilibrage du compresseur est susceptible d'entraîner la destruction d'un élément de la ligne rotor. Un inconvénient supplémentaire peut zo consister en un dépassement des seuils dynamiques en fonctionnement empêchant le déroulement d'une campagne d'essai. La présence d'au moins une de ces situations compromet fortement l'intégrité du compresseur et il est donc impératif de procéder à un équilibrage du compresseur le plus finement possible. Pour ajuster l'équilibrage d'un compresseur, 25 il est connu d'équilibrer celui-ci à l'aide de vis formant masses d'équilibrage qui sont engagées dans le compresseur. Plus particulièrement, ces vis présentent des longueurs qui sont différentes les unes des autres de sorte à leur conférer des masses différentes. Le nombre, la position autour de l'axe de rotation du compresseur et la longueur de ces vis définissent une configuration d'équilibrage du 30 compresseur. Néanmoins, l'accessibilité pour visser ces vis d'équilibrage dans le compresseur est difficile. Du fait de la difficulté d'accès, il arrive qu'une vis d'équilibrage tombe dans l'enceinte du compresseur lors du montage de celle-ci. 3036445 2 Dans ce cas, il est nécessaire de démonter à nouveau le compresseur pour récupérer la vis d'équilibrage perdue. Cette opération est fastidieuse, longue et très onéreuse. Par ailleurs, la complexité d'accès entraîne nécessairement un temps 5 d'assemblage des vis d'équilibrage long qui peut par exemple être incompatible avec un programme d'essai au cours duquel l'équilibrage du compresseur est mesuré. En d'autres termes, cet événement constitue un risque projet très important car il impacte significativement le projet en terme de délai. i.o DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un dispositif pour un positionnement aisé d'un système de reprise mécanique sur un compresseur d'avion, permettant notamment de ne pas perdre le système de reprise mécanique lors de l'accostage ou du désaccostage du système 15 de reprise mécanique sur le compresseur. A cette fin, un aspect de l'invention porte sur un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique, le dispositif pour le positionnement comporte: - un fourreau présentant une partie distale comportant une forme complémentaire d'un système de reprise mécanique, - une tige insérée avec jeu dans le fourreau, l'extrémité proximale de la tige faisant saillie au niveau de l'extrémité proximale du fourreau et l'extrémité distale de la tige faisant saillie au niveau de l'extrémité distale du fourreau, au moins ladite extrémité distale de la tige faisant saillie comportant un filetage externe de sorte à coopérer avec un filetage interne que comporte le système de reprise mécanique. Pour la suite de la description, proximal se rapporte à une partie ou une extrémité proche de l'opérateur. Au contraire, distale se rapporte à une partie ou une extrémité éloignée de l'opérateur. Pour résumé, le dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique comporte une tige au moins partiellement filetée permettant de fixer le système de reprise mécanique au dispositif selon l'invention. Cette fixation permet ainsi de solidariser le système de reprise mécanique à mettre en place avec le 3036445 3 dispositif. Il n'y a donc aucun risque de laisser échapper le système de reprise mécanique dans les enceintes de moteur d'avion obligeant le démontage ultérieur. En outre, le fourreau présente une partie distale comportant une forme complémentaire du système de reprise mécanique. Cette forme complémentaire agit 5 donc comme une clé de sorte que lorsqu'un mouvement de rotation est appliqué au fourreau, la rotation du fourreau soit transmise au système de reprise mécanique. Il est donc possible de visser le système de reprise mécanique sur un compresseur en appliquant un mouvement de rotation au fourreau. Dès lors que le système de reprise mécanique est vissé, le dispositif est Io désolidarisé du système en appliquant un mouvement de rotation à la tige de manière à dévisser la tige. Le jeu entre la tige et le fourreau permet d'entrainer en rotation la tige tout en ne modifiant pas la position du fourreau. Ainsi, le couple appliqué initialement lors du vissage du système de reprise mécanique au moyen du fourreau n'est pas modifié lors de la désolidarisation du dispositif du système de 15 reprise mécanique. En conséquence, le dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique permet notamment de sécuriser l'opération d'équilibrage, faciliter l'opération d'équilibrage globale du moteur, accélérer la mise en place des systèmes de reprise mécanique et également de réduire le volume nécessaire à la mise en 20 place de l'équilibrage. Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement réalisables. 25 Dans une réalisation non limitative, la surface interne de l'extrémité distale du fourreau comporte au moins un pan plan parallèle à l'axe longitudinal dudit fourreau, le pan plan formant la forme complémentaire que comporte la partie distale du fourreau. Dans une réalisation non limitative, la surface interne de l'extrémité distale du 30 fourreau comporte deux pans plans parallèles à l'axe longitudinal du fourreau, les deux pans plans débouchant au niveau de la surface périphérique du fourreau. Dans une réalisation non limitative, le dispositif selon l'invention comporte en outre un dispositif d'entraînement en rotation du fourreau. 3036445 4 Dans une réalisation non limitative, le dispositif d'entraînement en rotation du fourreau est formé par un écrou de serrage. Dans une réalisation non limitative, le fourreau comporte un orifice de pigeage construit et agencé pour coopérer avec un dispositif d'arrêt en rotation. 5 Dans une réalisation non limitative, - la tige est composée d'une partie distale et d'une partie proximale, ladite partie distale et ladite partie proximale de la tige étant reliées mécaniquement entre elles au moyen d'un ressort de traction, - le fourreau est composé d'une partie distale et d'une partie proximale, i.o ladite partie distale et ladite partie proximale du fourreau étant reliées mécaniquement entre elles au moyen d'une liaison de type cardan. Dans une réalisation non limitative, le dispositif selon l'invention comporte également : - une bague de verrouillage en position d'alignement des parties proximale et 15 distale du fourreau, la bague de verrouillage étant positionnée entre la partie proximale et la partie distale du fourreau et comporte une extrémité distale construite et agencée peut venir s'emboiter dans une forme complémentaire que comporte l'extrémité proximale de la partie distale du fourreau, et - un ressort de compression positionné entre l'extrémité proximale de la bague 20 de verrouillage et l'extrémité distale de la partie proximale du fourreau de sorte à exercer une contrainte de compression sur la bague de verrouillage. Un autre aspect de l'invention porte sur un système de reprise mécanique comportant une partie distale et une partie proximale, la partie distale présentant un filetage externe et la partie proximale présentant un orifice taraudé débouchant au 25 niveau de son extrémité proximale, la partie proximale comportant en outre une forme complémentaire de l'extrémité distale d'un fourreau d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique. Dans une réalisation non limitative du système de reprise mécanique, la surface externe de la partie proximale du système de reprise mécanique comporte 30 au moins un pan plan, le pan plan formant la forme complémentaire que comporte l'extrémité proximale du système de reprise mécanique. 3036445 5 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures illustrent : - A la figure 1, une vue en coupe d'un premier exemple non limitatif de réalisation 5 d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention et également un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention ; - A la figure 2, un exemple non limitatif de réalisation de l'extrémité distale d'un fourreau que comporte le dispositif pour le positionnement d'un système de 10 reprise mécanique conforme à l'invention, - A la figure 3, un exemple non limitatif de réalisation d'un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention, - A la figure 4, un système de reprise mécanique solidaire d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui de 15 l'invention, - A la figure 5, une vue en coupe d'un deuxième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention et également un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention, ledit système étant solidaire dudit 20 dispositif ; - A la figure 6, une vue complète du deuxième exemple de réalisation d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique illustré à la figure 5; - A la figure 7, une mise en oeuvre particulière du dispositif pour le positionnement 25 d'un système de reprise mécanique conforme à celui illustré aux figures 5 et 6 ; - A la figure 8, un troisième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention. 30 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. 3036445 6 La figure 1 illustre une vue en coupe d'un premier exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif 1 pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui de l'invention. Cette figure 1 illustre en outre un système de reprise mécanique 30, ce 5 système de reprise mécanique 30 forme une masse d'équilibrage et peut par exemple être formé par une vis d'équilibrage (également connue sous le terme masselotte d'équilibrage). Le dispositif 1 pour le positionnement comporte un fourreau 2 présentant une extrémité distale 3 comportant une forme complémentaire du système de reprise 10 mécanique 30. Dans un exemple non limitatif illustré à la figure 2 représentant une vue en 3 dimensions de l'extrémité distale 3 du fourreau 2, cette forme complémentaire est formée par deux pans plans 4 présents sur la surface interne du fourreau 2. Les deux pans plans 4 débouchent au niveau de la surface périphérique 5 du fourreau 2 15 et sont parallèles à l'axe longitudinal X2 du fourreau 2. Dans ce cas, comme illustré à la figure 3 représentant une vue en 3 dimensions d'un système de reprise mécanique 30, la surface externe 31 de l'extrémité proximale 32 du système de reprise mécanique 30 présente également deux pans plans 33. Ainsi, l'extrémité proximale 32 du système de reprise mécanique 30 peut venir s'emboiter dans zo l'extrémité distale 3 du fourreau 2. En outre, le dispositif 1 comporte une tige 6 insérée avec jeu dans le fourreau 2. Le jeu autorise une rotation autour de l'axe X2 de la tige 6 dans le fourreau 2 ou inversement. L'extrémité proximale 7 de la tige 6 fait saillie au niveau de l'extrémité proximale 8 du fourreau 2. Cette particularité permet à un opérateur de 25 saisir cette extrémité proximale 7 pour appliquer un mouvement de rotation à la tige 6. Par ailleurs, l'extrémité distale 9 de la tige 6 fait saillie au niveau de l'extrémité distale 3 du fourreau 2, et présente un filetage externe. La partie distale 32 du système de reprise mécanique 30 comporte dans son axe de longitudinal X30 un 30 filetage interne 34 débouchant au niveau de l'extrémité proximale de la partie proximale 32. De façon non limitative, ce filetage interne 34 peut être réalisé au moyen d'un filetage réalisé dans un orifice ou via un écrou (non représenté) serti dans l'orifice. 3036445 7 Ainsi, en appliquant un mouvement de rotation à la tige 6, l'extrémité distale 9 de la tige 6 munie d'un filetage externe vient se visser dans le filetage interne du système de reprise mécanique 30. Comme illustré à la figure 4, le système de reprise mécanique 30 est alors solidaire du dispositif 1. L'opérateur peut donc 5 approcher le système de reprise mécanique 30 au voisinage d'un compresseur d'avion sans risquer de perdre le système de reprise mécanique 30. Le dispositif 1 comporte également un dispositif d'entraînement en rotation 10 du fourreau 2. Le dispositif d'entraînement en rotation 10 est formé, dans cet exemple, par un écrou de serrage solidaire du fourreau 2. 10 En outre, le système de reprise mécanique 30 comporte un filetage externe au niveau de son extrémité distale 36. Ainsi, dès lors que le système d'équilibrage 30 est positionné en regard d'un orifice taraudé que comporte le compresseur, l'opérateur peut, au moyen d'une clé plate positionnée autour de l'écrou de serrage 10, appliquer un mouvement de 15 rotation au fourreau 2. Comme l'extrémité distale 3 du fourreau 2 comporte une forme complémentaire de l'extrémité proximale 32 du système de reprise mécanique 30, la rotation du fourreau 2 entraîne obligatoirement la rotation du système de reprise mécanique 30 de sorte que ce dernier puisse se visser dans l'orifice taraudé (non 20 illustré) du compresseur. Une fois que le couple désiré de serrage est appliqué au système de reprise mécanique 30, l'opérateur dévisse la tige 6 en appliquant un mouvement de rotation à l'extrémité proximale 7 de la tige 6. Le jeu mécanique présent entre la surface interne du fourreau 2 et la tige 6 permet de dévisser la tige 6 sans pour autant que le 25 mouvement de rotation se transmette au fourreau 2. Ainsi, le couple de serrage appliqué via le fourreau 2 au système de reprise mécanique 30 n'est pas modifié lors du dévissage de la tige 6. A noter que le couple de maintien du système de reprise mécanique 30 appliqué via la tige 6 est très inférieur au couple de serrage appliqué entre le 30 système de reprise mécanique 30 et son support, par exemple un compresseur. Dans une réalisation non limitative, le fourreau 2 comporte un orifice de pigeage 11 construit et agencé pour coopérer avec un dispositif d'arrêt en rotation (non illustré). Ainsi, lorsque l'opérateur souhaite dévisser la tige 6, il met en place le 3036445 8 dispositif d'arrêt en rotation dans l'orifice de pigeage 11 de manière à éviter toute rotation du fourreau 2. La figure 5 représente une vue en coupe d'un deuxième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif pour le positionnement d'un système de reprise 5 mécanique 1. Dans cette mise en oeuvre particulière, une flexibilité est apportée au dispositif 1 Cette figure 5 illustre en outre un système de reprise mécanique 30, ce système de reprise mécanique 30 étant solidaire du dispositif 1. Dans cette réalisation, la tige 6 est composée d'une partie distale 12 et d'une Io partie proximale 13 distinctes. Ces parties distale 12 et proximale 13 sont reliées mécaniquement entre elles au moyen d'un ressort de traction 14. Plus particulièrement, l'extrémité distale 15 du ressort de traction 14 est solidaire de la partie distale 12 de la tige 6 et l'extrémité proximale 16 du ressort de traction 14 est solidaire de la partie proximale 13 de la tige 6. Ce ressort de traction 14 confère 15 donc une flexibilité à la tige 6. Dans cette réalisation, le fourreau 2 est également composé d'une partie distale 17 et d'une partie proximale 18 distinctes. Les parties distale 17 et proximale 18 sont reliées mécaniquement entre elles au moyen d'une liaison de type cardan 19. Cette liaison de type cardan 19 est représentée de façon succincte sur la 20 figure 5 pour en simplifier la compréhension. Néanmoins, il convient de souligner que cette liaison de type cardan 19 est une liaison cardan classique et bien connue dans l'état de la technique. La figure 6 est une vue (non en coupe) du dispositif 1 pour le positionnement d'un système de reprise mécanique conforme à celui illustré sur la figure 5 illustrant 25 la liaison de type cardan 19 formant la liaison mécanique entre la partie distale 17 et la partie proximale 18 du fourreau 2. Ainsi, comme illustré à la figure 7, lorsque le fourreau 2 est plié selon un angle déterminé pour permettre le positionnement du système de reprise mécanique 30 à un endroit où l'accessibilité est réduite, si on applique un mouvement de rotation à la 30 partie proximale 18 du fourreau 2 autour de l'axe longitudinal X18, un mouvement de rotation autour de l'axe X17 sera transmis à la partie distale 17 du fourreau 2. Cette transmission de rotation autour de deux axes X18 et X17 non alignés est rendue possible grâce à la liaison de type cardan 19. 3036445 9 En d'autres termes, une flexibilité est apportée au dispositif 1 par l'intermédiaire d'un cardan classique implémenté sur le fourreau 2 et par un ressort de traction 14 implémenté sur la tige 6. Cette flexibilité permet de plier le dispositif 1 afin de faciliter la mise en place de celui-ci dans un encombrement réduit. 5 En outre, dans la réalisation illustrée sur les figures 5, 6 et 7, on peut noter la présence d'un dispositif de centrage 20 du dispositif 1. Ce dispositif de centrage 20 permet de positionner le dispositif 1 sur un élément 21 d'un compresseur lors du vissage du système de reprise mécanique 30. En outre, sur la figure 6, on peut également noter la présence d'un dispositif 10 dynamométrique 22 disposé en deçà du dispositif d'entraînement en rotation 10 du fourreau 2. Ainsi, lorsque l'opérateur visse le système de reprise mécanique 30 sur le compresseur, il peut appliquer un couple de serrage désiré. La figure 8 illustre un troisième exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif pour le positionnement 1 d'un système de reprise mécanique 30 conforme 15 à celui de l'invention. Dans cette réalisation, le dispositif 1 comporte en outre une bague de verrouillage 23 en position d'alignement des parties proximale 18 et distale 17 du fourreau 2. La bague de verrouillage 23 en position d'alignement des parties proximale 18 et distale 17 du fourreau 2 est positionnée entre la partie proximale 18 20 et la partie distale 17 du fourreau 2 et comporte une extrémité distale 24 construite et agencée peut venir s'emboiter dans une forme complémentaire 25 que comporte l'extrémité proximale de la partie distale 17 du fourreau 2. Dans cette mise en oeuvre, le dispositif 1 comporte en outre un ressort de compression 26 positionné entre l'extrémité proximale de la bague de verrouillage 25 23 et l'extrémité distale de la partie proximale 18 du fourreau 2 de sorte à exercer une contrainte de compression sur la bague de verrouillage 23. La bague de verrouillage 23 et le ressort de compression 26 permettent d'assurer un alignement entre les deux parties 17 et 18 du fourreau 2. De manière générale, la géométrie du dispositif 1, longiligne et fine, permet de 30 pouvoir serrer le système de reprise mécanique tout en étant très loin du support de serrage. Ceci est bien entendu rendu possible par le fait que le système de reprise mécanique est maintenu via un filetage sur le dispositif 1 de manière imperdable. En outre, dans une mise en oeuvre particulière, la flexibilité du dispositif 1 permet 3036445 10 d'accéder à des endroits dont l'accès est complexe. Ainsi, le dispositif 1 et le système 30 peuvent être utilisés sur tous les types de moteur. En particulier, le dispositif 1 et le système 30 sont particulièrement performant pour les moteurs d'essais où l'encombrement autour du moteur est réduit (servitude banc, 5 instrumentations, habillage). REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour le positionnement d'un système de reprise mécanique (30) formant masse d'équilibrage, le dispositif (1) pour le positionnement comporte: - un fourreau (2) présentant une partie distale (3) comportant une forme complémentaire d'un système de reprise mécanique (30), - Une tige (6) insérée avec jeu dans ledit fourreau (2), l'extrémité proximale (7) de ladite tige (6) faisant saillie au niveau de l'extrémité proximale (8) du Io fourreau (2) et l'extrémité distale (9) de ladite tige (6) faisant saillie au niveau de l'extrémité distale (3) du fourreau (2), au moins ladite extrémité distale (9) de la tige (4) faisant saillie présentant un filetage externe de sorte à coopérer avec un filetage interne (34) que comporte le système de reprise mécanique (30). 15 2. Dispositif (1) selon la revendication 1 selon lequel la surface interne de l'extrémité distale (3) du fourreau (2) comporte au moins un pan plan (4) parallèle à l'axe longitudinal (X2) dudit fourreau (2), le pan plan (4) formant la forme complémentaire que comporte la partie distale (3) du fourreau (2). 3. Dispositif (1) selon la revendication précédente selon lequel la surface interne de l'extrémité distale (3) du fourreau (2) comporte deux pans plans (4) parallèles à l'axe longitudinal (X2) dudit fourreau (2), les deux pans plans (4) débouchant au niveau de la surface périphérique (5) du fourreau (2). 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant en outre un dispositif d'entraînement en rotation (10) du fourreau (2). 30 5. Dispositif (1) selon la revendication 4 selon lequel le dispositif d'entraînement en rotation (10) du fourreau (2) est formé par un écrou de serrage. 20 25 3036445 12 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes selon lequel le fourreau (2) comporte un orifice de pigeage (11) construit et agencé pour coopérer avec un dispositif d'arrêt en rotation. 5 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes selon lequel : - la tige (6) est composée d'une partie distale (12) et d'une partie proximale (13), ladite partie distale (12) et ladite partie proximale (13) de la tige (6) étant reliées mécaniquement entre elles au moyen d'un ressort de traction (14), - le fourreau (2) est composé d'une partie distale (17) et d'une partie proximale (18), ladite partie distale (17) et ladite partie proximale (18) du fourreau (2) étant reliées mécaniquement entre elles au moyen d'une liaison de type cardan (19). 8. Dispositif (1) selon la revendication 7 précédente comportant : - une bague de verrouillage (23) en position d'alignement des parties proximale (18) et distale (17) du fourreau (2), la bague de verrouillage (23) étant positionnée entre la partie proximale (18) et la partie distale (17) du fourreau (2) et comporte une extrémité distale (24) construite et agencée peut venir s'emboiter dans une forme complémentaire (25) que comporte l'extrémité proximale de la partie distale (17) du fourreau (2), et - un ressort de compression (26) positionné entre l'extrémité proximale de la bague de verrouillage (23) et l'extrémité distale de la partie proximale (18) du fourreau (2) de sorte à exercer une contrainte de compression sur la bague de verrouillage (23). 9. Système de reprise mécanique (30) comportant une partie distale (36) et une partie proximale (32), la partie distale (36) présentant un filetage externe et la partie proximale (32) présentant un filetage interne (34) débouchant au niveau de son extrémité proximale, la partie proximale (32) comportant en outre une forme complémentaire (33) de l'extrémité distale (3) d'un fourreau 2 d'un dispositif (1) pour le positionnement d'un système de reprise mécanique (30). 3036445 13 10. Système de reprise mécanique (30) selon la revendication précédente selon lequel la surface externe (31) de la partie proximale (32) du système de reprise mécanique (30) comporte au moins un pan plan (33), le pan plan (33) formant la forme complémentaire que comporte l'extrémité distale (3) du 5 dispositif (1) pour le positionnement d'un système de reprise mécanique (30).