Brevet FR3039244A1 — publié le 20170127

SYSTEME DE RACCORDEMENT DE DEUX CONDUITS PRESENTANT DES EXTREMITES EQUIPEES DE BRIDES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le raccordement de deux conduits présentant des extrémités pourvues de brides, ce raccordement assurant un maintien mécanique des extrémités des conduits l'une par rapport à l'autre tout en constituant une jonction étanche. L'invention s'applique au raccordement de conduits dans un moteur d'aéronef tel qu'un turboréacteur. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans une turbomachine de moteur d'aéronef, certains conduits ayant des extrémités pourvues de brides sont raccordés l'un à l'autre grâce à un collier de raccordement enserrant ces brides. Un tel raccordement est utilisé notamment pour réunir un conduit d'évacuation d'air chaud issu du moteur avec un conduit de dégivrage de la nacelle portant ce moteur. Un tel collier comporte deux parties ayant chacune une forme en C, c'est-à-dire hémicirculaire, avec une articulation réunissant une extrémité de chaque partie, les extrémités libres recevant un boulon de serrage. En section transversale, chaque partie présente une forme en V, ce type de collier étant connu sous le nom de collier en V ou encore V-clamp en anglais. En pratique, un joint est interposé entre les brides, et le collier est rapporté sur le pourtour de ces brides de manière à chevaucher leurs bords, avant de procéder au serrage du boulon pour rapprocher les deux parties du collier. Compte tenu de la section transversale en V qui chevauche les bords des deux brides, ce serrage permet de rapprocher les brides pour qu'elles enserrent le joint et de les maintenir pour qu'elles ne se décalent pas transversalement l'une par rapport à l'autre. 3039244 2 Il peut arriver que du fait des vibrations et des autres alea de fonctionnement le collier de serrage se déboîte des brides qu'il entoure, de sorte que les conduits ne sont alors plus raccordés de manière étanche. Le but de l'invention est de prévoir un système de raccordement de 5 deux conduits permettant de remédier à cet inconvénient. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne ainsi un système de raccordement étanche des extrémités de deux conduits comportant chacune une bride d'accouplement pour enserrer un joint d'étanchéité destiné à être interposé entre les deux brides, ce système 10 comprenant une armature formée d'une première et d'une deuxième demi-armatures présentant chacune en section une forme correspondant à celle de la lettre U pour délimiter une rigole interne, ces deux demi-armatures étant destinées à chevaucher conjointement les bords des brides sur tout le pourtour de ces brides enserrant le joint, chaque demi-armature étant formée d'une demi-coque interne et d'une demi-coque 15 externe ayant chacune un fond et un flanc délimitant conjointement en section une forme correspondant à celle de la lettre L, chaque demi-coque externe ayant son fond en appui contre le fond de la demi-coque interne correspondante, chaque demi-coques externe étant solidarisées à la demi-coque interne correspondante par au moins une vis traversant le fond de la demi-coque externe pour se visser dans le fond de la demi-coque 20 interne afin de plaquer les deux fonds l'un contre l'autre, les demi-armatures comportant des moyens de solidarisation de la première demi-armature à la seconde demi-armature. Comme chaque demi-armature est formée de deux demi-coques en L assemblées sur les brides pour constituer une section en U, la section en U peut avoir une profondeur suffisamment importante pour assurer que l'armature ne peut pas 25 mécaniquement se déboîter des brides qu'elle maintient. L'invention concerne également un système ainsi défini, dans lequel chaque demi-coque et chaque demi-armature présente une forme générale correspondant à celle de la lettre U, pour délimiter conjointement une forme 3039244 3 généralement rectangulaire, de manière à être montable sur deux brides à contours généralement rectangulaires. L'invention concerne également un système ainsi défini, dans lequel chaque demi-coque interne comprend un ou plusieurs écrous soudés en face interne de 5 son fond pour recevoir les vis de blocage. L'invention concerne également un système ainsi défini, dans lequel les moyens de solidarisation de la première demi-armature à la seconde demi-armature comprennent un plot situé au niveau du sommet le plus extérieur de chaque extrémité du flanc de chaque demi-coque de la première demi-armature et orienté 10 perpendiculairement à ce flanc, et un oeillet situé au niveau du sommet le plus extérieur de chaque extrémité du flanc de chaque demi-coque de la deuxième demi-armature et orienté parallèlement à ce flanc, les oeillets de la demi-coque interne de la deuxième demi-armature s'engageant autour des plots de la demi-coque interne de la première demi-armature, les oeillets de la demi-coque externe de la deuxième demi-armature 15 s'engageant autour de plots de la demi-coque externe de la première demi-armature. L'invention concerne encore une turbomachine comprenant deux conduits raccordés avec un système selon l'une des revendications précédentes. L'invention concerne encore un moteur d'aéronef comprenant une turbomachine ayant deux conduits raccordés avec un système ainsi défini. 20 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS - La figure 1 est une vue en perspective de deux extrémités de conduits pourvues de brides dont l'une porte un joint lorsque ces extrémités sont espacées l'une de l'autre ; - la figure 2 est une vue en perspective de deux extrémités de conduits 25 pourvues de brides dont l'une porte un joint lorsque ces brides sont rapprochées l'une de l'autre pour enserrer le joint ; - la figure 3 est une vue en perspective de deux extrémités de conduits pourvues de brides rapprochées l'une de l'autre enserrant un joint et maintenues en position par un système selon l'invention ; 3039244 4 - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une demi-armature du système selon l'invention lorsqu'elle est en place pour maintenir les brides de deux extrémités de conduits ; - la figure 5 est une vue en perspective de la première demi-armature 5 du système selon l'invention selon une orientation montrant principalement les faces internes de cette demi-armature ; - la figure 6 est une vue en perspective de la deuxième demi-armature du système selon l'invention selon une orientation montrant ses faces externes et ses faces internes. 10 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'idée à la base de l'invention est de maintenir deux brides en appui l'une contre l'autre grâce à une armature démontable en forme de cadre à section en U qui entoure les bords de ces deux brides en les chevauchant. En chevauchant les bords, l'armature maintient les brides en assurant qu'elles ne s'écartent pas l'une de l'autre, et 15 en entourant tous ces bords, elle assure que les brides ne se déplacent pas latéralement l'une par rapport à l'autre d'une trop grande amplitude. Dans la figure 1, l'extrémité d'un premier conduit 1 et l'extrémité d'un second conduit 2 à raccorder sont situées en vis-à-vis l'une de l'autre et dans le prolongement l'une de l'autre, ces conduits étant alignés et s'étendant tous deux selon 20 un axe AX. Le premier conduit 1 comprend un corps 3 cylindrique, ici de section oblongue, s'étendant selon l'axe AX et portant à son extrémité une bride plane 4 d'orientation normale à l'axe AX et ayant un contour généralement rectangulaire à sommets arrondis. Cette bride plane rectangulaire 4 porte ici à sa face libre un joint 25 d'étanchéité 6 entourant l'ouverture centrale 7 de cette bride, ce joint 6 pouvant être fixé à la face libre de cette bride. De manière analogue, le second conduit 2 comporte un corps 8 s'étendant selon l'axe AX et portant à son extrémité une bride plane 9 qui présente elle 3039244 5 aussi un contour rectangulaire à sommets arrondis. Cette seconde bride qui est elle aussi orientée perpendiculairement à l'axe AX ne porte pas de joint d'étanchéité. Lorsque les brides 4 et 9 sont rapprochées l'une de l'autre le long de l'axe AX, comme sur la figure 2, elles enserrent le joint 6 entre leurs faces, de manière à 5 raccorder les deux conduits 1 et 2 de manière étanche. Selon l'invention, les deux brides sont maintenues en position l'une par rapport à l'autre par une armature démontable 11 qui est rapportée sur ces brides 4 et 9 de façon à les entourer, une fois qu'elles ont été positionnées l'une par rapport à l'autre en enserrant le joint 6 comme sur la figure 2. 10 Cette armature 11 constitue un cadre à section en U, délimitant une rigole interne s'étendant selon un contour rectangulaire, de façon à chevaucher les bords des deux brides sur tout leur pourtour. Cette armature 11 comporte une première demi-armature 12 et une seconde demi-armature 13 qui ont l'une et l'autre une forme générale correspondant à 15 celle de la lettre U. Ces demi-armatures délimitent ainsi conjointement un cadre rectangulaire lorsqu'elles sont réunies, c'est-à-dire lorsqu'elles sont disposées avec leurs extrémités en vis-à-vis les unes des autres. En cas de brides à section circulaire, l'armature serait alors constituée de demi-armatures présentant chacune une forme générale correspondant à celle de la 20 lettre C, de manière à délimiter conjointement une forme circulaire lorsqu'elles sont réunies. Comme visible sur la figure 4, lorsqu'elle est en place, la demi-armature 12 enserre une portion des bords des brides 4 et 9 en les chevauchant, ce qui assure le maintien de ces brides l'une par rapport à l'autre ainsi que le maintien en position du 25 joint 6. La demi-armature 13 enserre une autre portion des bords des brides de la même manière. Comme visibles sur la figure 4, la première demi-armature 12 qui présente une section en U est constituée d'une demi-coque externe 14 dans laquelle est logée une demi-coque interne 16, ces demi-coques ayant chacune une section en L, de façon à délimiter conjointement une section en U lorsqu'elles sont réunies. 3039244 6 La demi-coque externe 14 comporte ainsi une paroi de flanc 17 et une paroi de fond 18 qui s'étendent à angle droit l'un par rapport à l'autre. De manière analogue, la demi-coque interne 16 comporte elle aussi une paroi de flanc 19 et une paroi de fond 21 s'étendant à angle droit l'une par rapport à l'autre pour définir conjointement 5 la section en L de la demi-armature 12 qu'elles constituent lorsqu'elles sont assemblées. La demi-coque interne 16 a des dimensions légèrement inférieures à celles de la demi-coque externe, pour pouvoir se loger dans celle-ci. Lorsque la demi-coque interne est en place, son fond 21 a sa face externe en appui contre la face interne du fond 18 de la demi-coque externe. 10 Ces demi-coques 14, 16 sont rigidement solidarisées l'une à l'autre par deux vis 22 et 23. Plus particulièrement, et comme visible sur la figure 4, un trou 24 est prévu dans le fond 18 de la demi-coque externe, et un taraudage correspondant 26 est prévu dans le fond 21 de la demi-coque interne. Lorsque les demi-coques sont en position l'une par rapport à l'autre, le trou 24 et le taraudage 26 sont en vis-à-vis l'un par rapport à 15 l'autre, ce qui permet d'engager la vis 22 dans le trou 24 et le taraudage 26 pour la serrer, de manière à solidariser rigidement ces demi-coques l'une par rapport à l'autre. Le taraudage 26 peut être formé directement dans le corps du fond de la demi-coque interne, mais il peut aussi être constitué par un écrou prisonnier ou un écrou soudé à la face interne du fond de la demi-coque interne. 20 Les deux vis 22 et 23 ainsi que les trous et taraudage sont situés à distance l'un de l'autre le long du fond des demi-coques, de façon à rigidement les solidariser l'une par rapport à l'autre de façon ferme et efficace. Ainsi, et comme il ressort de la figure 4, il n'existe pas de liberté de positionnement de la demi-coque externe 14 par rapport à la demi-coque interne 16 dans 25 leur assemblage, puisque leurs positions relatives sont complètement définies par les positions des trous et des taraudages recevant les vis d'assemblage. La deuxième demi-armature 13 est elle aussi formée par une demi- coque interne 27 et une demi-coque externe 28 assemblées l'une à l'autre avec des vis 29 et 31, de la même manière que les demi-coques constituant la première demi-armature, 30 comme illustré sur les figures 5 et 6. 3039244 7 La première demi-armature 12 est solidarisée à la seconde demi- armature 13 pour constituer un cadre sensiblement rigide, grâce à un système de plots externes et d'ceillets externes, qui apparaissent sur les figures 5 et 6. La demi-coque externe 14 de la première demi-armature 12 comporte 5 deux plots ou gonds 32 et 33 situés dans le prolongement des sommets les plus extérieurs des extrémités de son flanc 14 en étant orientés perpendiculairement à ce flanc. De la même manière, la demi-coque interne 16 de la première demi-armature comporte elle aussi deux plots ou gonds 34, 36 dans le prolongement de ses sommets les plus extérieurs des extrémités de son flanc 14 et orientés perpendiculairement à ce flanc. 10 La demi-coque externe 27 de la deuxième demi-armature 13 comportent deux oeillets 37, 38 s'étendant dans le prolongement des sommets les plus extérieurs des extrémités de son flanc 18, et parallèlement à ce flanc 18. De la même manière, la demi-coque interne 28 de la deuxième demi-armature 13 comporte elle aussi deux oeillets 39, 41 prolongeant les deux sommets les plus extérieurs des extrémités de 15 son flanc 19 en s'étendant parallèlement à ce flanc. L'installation de l'armature selon l'invention pour raccorder les deux conduits 1 et 2 se réalise en plusieurs étapes. Dans un premier temps, les brides 4 et 9 sont placées en vis-à-vis l'une de l'autre pour enserrer le joint d'étanchéité 6 correctement positionné entre ces brides. Ces brides sont alors maintenues en appui 20 l'une contre l'autre par un opérateur ou bien au moyen d'un outillage externe. La demi-coque interne 16 de la première demi-armature 12 peut alors être appliquée contre le bord de la bride 4, avant de placer la demi-coque externe 14 correspondante sur le bord contigu de la bride 9, tout en recouvrant partiellement le demi-coque interne 16. 25 La position de la demi-coque externe 14 est alors ajustée pour que son fond soit en appui sur celui de la demi-coque interne 16, et pour que les trous de la demi-coque externe 14 soient en vis-à-vis des taraudages de la demi-coque interne 16. Les vis 22 et 23 peuvent alors être engagées dans les trous et les taraudages pour être serrées de façon à rigidement solidariser les deux demi-coques l'une à l'autre pour que la première 3039244 8 demi-armature, qui comporte les plots ou gonds 33-36, soit à la fois constituée et en place. La demi-coque interne 28 de la seconde demi-armature 13 peut alors être placée sur le bord de la bride 4 qui est opposé au bord recouvert par la première 5 demi-armature 12, tout en passant les oeillets 39, 41 autour des plots 34 et 36. A ce stade, la demi-coque externe 27 peut être mise en place sur le bord de la bride 9 opposé à celui qui est couvert par la première demi-armature 12, en engageant là aussi les oeillets 37, 38 autour des plots ou gonds 32, 33. A ce stade, la position de la demi-coque externe 27 de la deuxième 10 demi-armature est ajustée pour que ses trous soient en vis-à-vis des taraudages de la demi-coque interne, avant d'engager les vis 29 et 31 dans ces trous et taraudages et de les serrer. Ceci permet de former la deuxième demi-armature 13 tout en la bloquant en position par rapport aux brides 4 et 9 et par rapport à la première demi-armature 12. Les plots de la deuxième demi-armature sont alors inamoviblement engagés dans les oeillets 15 de la première demi-armature, de sorte que les deux demi-armatures sont rigidement solidarisées l'une à l'autre. L'armature selon l'invention constitue ainsi un collier qui limite les déplacements relatifs d'une bride par rapport à l'autre, tout en assurant que le joint d'étanchéité reste suffisamment comprimé entre les deux brides que cette armature 20 chevauche. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, le joint utilisé est un joint présentant une section circulaire. Des joints présentant des sections différentes peuvent également être utilisés, comme par exemple un joint ayant une section correspondant à celle de la lettre omega. 25 Par ailleurs, dans l'exemple des figures, deux vis de solidarisation sont prévues pour fixer la demi-coque externe à la demi-coque interne, mais suivant le dimensionnement et les contraintes à respecter, on peut augmenter le nombre de vis de solidarisation pour que chaque demi-armature présente une plus grande rigidité. Il importe de noter que l'armature maintient le joint comprimé, mais 30 que la compression de ce joint ne résulte pas directement des vis d'assemblage, mais 3039244 9 seulement de la section en U constituée par l'assemblage des deux demi-coques. La pression est ainsi exercée sur tout le pourtour du joint, les vis d'assemblage travaillant en cisaillement sous l'effet de la réaction du joint. La structure générale de l'armature selon l'invention permet d'éviter 5 que les brides s'écartent l'une de l'autre le long de l'axe AX, mais également qu'elles se décalent transversalement par rapport à cet axe, et également qu'elles s'inclinent l'une par rapport à l'autre. L'armature selon l'invention permet ainsi de limiter les déplacements d'un conduit par rapport à l'autre dans les trois dimensions, c'est-à-dire selon les six degrés de liberté possibles pour ces conduits. 10 15 REVENDICATIONS1. Système de raccordement étanche des extrémités de deux conduits (1, 2) comportant chacune une bride d'accouplement (4, 9) pour enserrer un joint d'étanchéité (6) destiné à être interposé entre les deux brides (4, 9), ce système comprenant une armature formée d'une première et d'une deuxième demi-armatures (12, 13) présentant chacune en section une forme correspondant à celle de la lettre U pour délimiter une rigole interne, ces deux demi-armatures (12, 13) étant destinées à chevaucher conjointement les bords des brides (4, 9) sur tout le pourtour de ces brides (4, 9) enserrant le joint (6), chaque demi-armature (4, 9) étant formée d'une demi-coque interne (16, 28) et d'une demi-coque externe (14, 27) ayant chacune un fond (18, 21) et un flanc (17, 19) délimitant conjointement en section une forme correspondant à celle de la lettre L, chaque demi-coque externe (14, 27) ayant son fond (18) en appui contre le fond de la demi-coque interne correspondante (16, 28), chaque demi-coques externe (14, 27) étant solidarisées à la demi-coque interne correspondante (16, 28) par au moins une vis traversant le fond de la demi-coque externe (14, 27) pour se visser dans le fond de la demi-coque interne (16, 28) afin de plaquer les deux fonds l'un contre l'autre, les demi-armatures (12, 13) comportant des moyens de solidarisation de la première demi-armature (12) à la seconde demi-armature (13). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel chaque demi-coque (14, 16, 27, 28) et chaque demi-armature (12, 13) présente une forme générale correspondant à celle de la lettre U, pour délimiter conjointement une forme généralement rectangulaire, de manière à être montable sur deux brides (4, 9) à contours généralement rectangulaires. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque demi- coque interne (16, 28) comprend un ou plusieurs écrous soudés en face interne de son fond (21) pour recevoir les vis de blocage (22, 23, 29, 31). 3039244 11 4. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de solidarisation de la première demi-armature (12) à la seconde demi-armature (13) comprennent un plot (32, 33, 34, 36) situé au niveau du sommet le plus extérieur de chaque extrémité du flanc (17, 19) de chaque demi-coque (14, 16) de la première demi- 5 armature (12) et orienté perpendiculairement à ce flanc, et un oeillet (37, 38, 39, 41) situé au niveau du sommet le plus extérieur de chaque extrémité du flanc de chaque demi-coque (27, 28) de la deuxième demi-armature (13) et orienté parallèlement à ce flanc, les oeillets (34, 36) de la demi-coque interne (28) de la deuxième demi-armature (13) s'engageant autour des plots (39, 42) de la demi-coque interne (16) de la première demi- 10 armature (12), les oeillets (37, 38) de la demi-coque externe (27) de la deuxième demi- armature (13) s'engageant autour de plots (32, 33) de la demi-coque externe (14) de la première demi-armature (12). 5. Turbomachine caractérisée en ce qu'elle comporte deux conduits 15 raccordés avec un système selon l'une des revendications précédentes. 6. Moteur d'aéronef caractérisé en ce qu'il comporte une turbomachine selon la revendication 5. 20