Brevet FR3125654A1 — publié le 20230127

L’invention concerne un procédé de frettage d’un faisceau électrique (2) par frettes simples en ruban, dans lequel la réalisation d’une frette comprend un laçage du ruban autour du faisceau et la réalisation d’un arrêt par collage du laçage sur lui-même, aucun nœud autobloquant n’étant réalisé. On peut par exemple enrouler un morceau de ruban gansé autour du faisceau électrique (2), introduire les deux brins du ruban (12) dans la ganse (10), déposer un point de colle (14) sur les brins près de la ganse, tirer sur les brins, le point de colle se retrouvant ainsi coincé entre les brins et le sommet de la ganse. La suppression des nœuds autobloquants permet de gagner un temps considérable dans la réalisation des frettes, de limiter les risques de TMS chez les opérateurs, et d’automatiser le procédé, ce qui permet de gagner en productivité et de réduire la quantité de ruban de frette nécessaire et les chutes de coupe. Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Procédé de frettage d’un faisceau électrique par frettes simples en ruban. La présente demande concerne la réalisation de harnais électriques. L’invention porte plus précisément sur la réalisation de frettes pour l’assemblage d’un faisceau électrique. Dans toute la description, l’expression « faisceau électrique » est utilisé pour désigner un ensemble de fils ou câbles électriques assemblés entre eux. Un tel faisceau est parfois aussi appelé « toron électrique », que les câbles soient vrillés ensemble de façon à former une torsade ou qu’ils s’étendent parallèlement les uns aux autres. On parle aussi de « harnais électrique » pour désigner un ensemble de faisceaux électriques installés dans un aéronef ou autre engin. Dans un faisceau électrique, les câbles sont usuellement assemblés entre eux par des frettes ou des colliers. Diverses techniques de frettage sont connues, qui présentent toutes leurs avantages et inconvénients. La technique de frettage par fils noués est la plus répandue. On utilise préférentiellement une bande plate ou un ruban étroit (plutôt qu’un fil rond) afin de ne pas risquer de cisailler l’enveloppe des câbles. Il est également connu d’utiliser des colliers de serrage automatique en matière plastique. Toutefois, de tels colliers ne sont adaptés qu’aux faisceaux électriques de diamètre supérieur à 5mm ou à des assemblages de faisceaux. Aussi et surtout, ces colliers présentent une tête saillante qui gêne l’installation des harnais dans les zones avion car elle peut se coincer dans un autre système ou déchirer les matelas d’isolation le long desquels les harnais sont agencés. Dans le cas d’un faisceau électrique destiné à l’industrie aéronautique, l’utilisation de colliers de serrage automatique est donc déconseillée voire proscrite. Les faisceaux électriques aéronautiques sont donc essentiellement assemblés avec des frettes nouées, qui ont l’avantage de ne pas risquer d’endommager les autres systèmes et de faciliter l’installation des harnais. Diverses techniques sont connues, comme le frettage simple, caractérisé par des frettes indépendantes, ou le frettage continu caractérisé par des frettes successives formées sans interruption du fil, réservé essentiellement aux zones rectilignes ou de dérivation. La réalisation d’une frette simple comprend les étapes suivantes : une phase de laçage consistant à enrouler le ruban autour du faisceau électrique ; il est possible de faire plusieurs fois le tour du faisceau électrique avant de nouer le ruban, la réalisation d’un nœud de cabestan, un premier serrage, la réalisation d’un arrêt par nœud simple, un second serrage, la coupe des brins du ruban. La réalisation d’une telle frette en ruban s’effectue de façon manuelle ; elle n’est pas automatisée. Le laçage et la réalisation des nœuds de frette engendre une charge importante en main d’œuvre puisque la réalisation d’une frette par un opérateur expérimenté prend environ 18 secondes. De surcroît, les frettes ainsi réalisées utilisent une longueur conséquente de ruban et génèrent d’importantes chutes, qui augmentent aussi les coûts de fabrication des faisceaux électriques. En outre, cette tache engendre des troubles musculo-squelettiques importants pour les opérateurs. L’invention vise à pallier au moins l’un des inconvénients susmentionnés, en fournissant un procédé de frettage d’un faisceau électrique par frettes en ruban qui soit plus simple, plus rapide et plus économique que les procédés connus, tout en garantissant l’obtention de frettes solides et correctement serrées. Un autre objectif de l’invention est de fournir un procédé qui puisse être automatisé. Pour ce faire, l’invention propose un procédé de frettage d’un faisceau électrique par frettes simples en ruban, dans lequel la réalisation d’une frette comprend un laçage du ruban autour du faisceau et un serrage du laçage. Le procédé est caractérisé en ce qu’il comprend la réalisation d’un arrêt par collage du laçage sur lui-même et en ce qu’aucun nœud autobloquant n’est réalisé. De préférence, aucun nœud d’arrêt, ni nœud d’attache ni nœud de boucle n’est réalisé dans le procédé selon l’invention. La suppression des nœuds autobloquants permet de gagner un temps considérable dans la réalisation des frettes et de limiter les risques de troubles musculo-squelettiques chez les opérateurs. En outre, le procédé peut être automatisé, ce qui a pour conséquence non seulement un gain de productivité et la suppression totale des troubles musculo-squelettiques chez les opérateurs, mais aussi une réduction de la quantité de ruban de frette nécessaire et des chutes de coupe. En outre, la suppression des nœuds autobloquants réduit l’encombrement radial de la frette. De plus, le collage du laçage sur lui–même empêche la frette de glisser le long du faisceau grâce à l’extension de la zone de collage par capillarité sous la frette. A noter que le terme « ruban » désigne, dans le cadre de l’invention, aussi bien un fil plat qu’un fil rond ou encore une bande textile, par exemple une bande de fibres synthétiques tissées telles que des fibres en Nomex® qui présentent l’avantage d’une très faible combustibilité et d’une grande stabilité à haute température. Selon une caractéristique possible, l’arrêt par collage du laçage sur lui-même comprend l’application d’un point de colle sur le laçage. Selon une caractéristique possible, le laçage du ruban autour du faisceau électrique consiste à réaliser un lien coulant autour du faisceau électrique, et en ce que le laçage est collé sur lui-même au niveau du lien coulant. Dans un mode de réalisation particulièrement simple et rapide, le lien coulant est effectué comme suit. Le laçage du ruban autour du faisceau consiste former une ganse délimitée par deux brins avec un morceau de ruban de longueur prédéterminée, en pliant en deux le morceau de ruban, à enrouler le morceau de ruban gansé autour du faisceau électrique et à introduire les deux brins du ruban dans la ganse, le serrage du laçage consistant à tirer ensuite sur les deux brins. Dans ce mode de réalisation, au moins deux alternatives sont possibles concernant l’arrêt par collage du laçage. Selon une première alternative, une fois les deux brins introduits dans la ganse, un point de colle est déposé sur les brins à proximité du sommet de la ganse, du côté dudit sommet, puis le laçage est serré en tirant sur les deux brins, le point de colle se retrouvant ainsi coincé entre les brins et le sommet de la ganse. Ainsi, le serrage entraîne une pression sur le point de colle qui favorise le collage. Selon une deuxième alternative, le laçage est tout d’abord serré en tirant sur les deux brins, puis un point de colle est déposé à cheval sur le sommet de la ganse et les brins pour réaliser l’arrêt par collage du laçage. Comme précédemment mentionné, le laçage du ruban autour du faisceau électrique peut consister en la réalisation d’un lien coulant autour dudit faisceau. D’autres modes de réalisation sont possibles. Ainsi par exemple, le laçage du ruban peut consister à enrubanner le ruban autour du faisceau, le serrage du laçage s’effectuant de préférence au fur et à mesure de l’enrubannage. L’enrubannage peut être effectué de façon à réaliser plusieurs tours autour du faisceau électrique, par exemple deux ou trois tours. Le nombre de tours et le décalage entre deux tours consécutifs selon l’axe du faisceau électrique peuvent être déterminés en fonction de la largeur souhaitée pour la frette. Pour une frette « relativement large » (comprenant par exemple cinq à six tours), deux points de colle peuvent être prévus, à savoir un point de colle sur le premier tour pour arrêter une extrémité amont du laçage et un point de colle sur le dernier tour pour arrêter une extrémité aval du laçage. Selon une caractéristique possible de l’invention, on utilise une colle cristalline à prise rapide. De préférence, cette colle est choisie parmi les colles cyanoacrylates, les colles photoactives. Les colles cristallines, et en particulier les colles cyanoacrylates, présentent l’avantage d’être pérennes ; leur structure est intacte au bout de 40 ans et plus, à l’inverse de certaines colles bi-composants qui se désagrègent dans le temps. Le choix d’une colle à prise rapide permet de proposer un procédé rapide, et donc moins coûteux, tout en contrôlant et garantissant le serrage final du laçage. Il est possible d’utiliser des colles dont la polymérisation suppose l’exposition de la colle à un rayonnement ultraviolet ou Infrarouge. Selon une caractéristique possible de l’invention, le procédé de frettage comprend une étape finale de section de brins de ruban en excès. Cette étape peut être optionnelle, notamment si le procédé est automatisé. Dans ce cas, si le laçage nécessite l’utilisation d’un morceau de ruban prédécoupé, il est aisé de prévoir une longueur de ruban correspondant à la longueur nécessaire audit laçage éventuellement majorée d’une section de préhension permettant à l’automate la manipulation du morceau de ruban ; cette section de préhension peut être réduite au strict minimum, à environ 10mm (très inférieure à celle nécessaire pour une manipulation humaine dans le cas d’un procédé non automatisé qui est d’environ 250mm) ; la section de préhension peut être laissée in fine sur le faisceau électrique fretté de sorte qu’aucune étape finale de section de brins en excès n’est alors prévue, ce qui réduit encore le temps d’exécution (et les coûts) du procédé. L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la illustre une première étape d’un mode de réalisation du procédé de frettage selon l’invention sur un faisceau vu en perspective, la illustre une deuxième étape de ce mode de réalisation, la illustre une troisième étape de ce mode de réalisation ; la illustre une quatrième étape de ce mode de réalisation. Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques. La représente un faisceau électrique 2, qui comprend une pluralité de fils torsadés de façon à former un ou plusieurs torons 4 ainsi qu’une pluralité de câbles parallèles 6. Bien entendu, ceci n’est aucunement limitatif, et le procédé selon l’invention s’applique à tous types de faisceaux électriques, en particulier des faisceaux ne comprenant que des câbles ou fils parallèles ou ne comprenant, à l’inverse, que des torons torsadés. Selon un mode de réalisation de l’invention, pour réaliser une frette sur un tel faisceau, on peut procéder comme suit : - on plie un morceau de ruban 8 en deux de façon à former une ganse 10 délimitée par deux brins 12, - on fait un tour avec le morceau de ruban gansé 8 autour du faisceau 2 comme illustré à la , - on passe les deux brins 12 du ruban à l’intérieur de la ganse 10, formant ainsi un lien coulant autour du faisceau 2 avec le morceau de ruban gansé, - on dépose un point (ou perle ou goutte) 14 d’une colle cristalline à prise rapide telle qu’une colle à base de cyanoacrylate sur les deux brins 12, à proximité du sommet de la ganse 10, du côté de celui-ci (c’est-à-dire du côté opposé aux extrémités libres des brins 12), - puis on serre immédiatement, avant que la colle ne prenne, le lien coulant en tirant sur les deux brins 12. Ce faisant, le point de colle se rapproche du sommet de la ganse et se retrouve coincé entre le sommet de la ganse et les brins. Le serrage participe aussi à un étalement de la zone encollée. En durcissant, le point de colle fixe le sommet de la ganse 10 sur les brins 12 et maintient le laçage fermé et serré. La prise rapide de la colle permet de garantir que la force de serrage appliquée en tirant sur les brins reste la même après polymérisation de la colle lorsque les brins sont lâchés. La façon dont le laçage est ainsi serré ne génère pas ou peu de TMS. La possibilité d’automatiser le procédé permet de les supprimer totalement. La réalisation d’une telle frette ne prend que 8 secondes si elle est réalisée manuellement, et 4 secondes si elle est réalisée par un automate, une durée incompressible de 3s étant nécessaire à la polymérisation de la colle. Ces durées sont à comparer aux 18 secondes que nécessite la réalisation d’une frette antérieure à nœud de cabestan arrêté par un nœud simple. En mode manuel, une économie de 10 secondes par frette représente, pour un million de frettes posées, une économie de 2778 heures de travail. Par ailleurs, la méthode illustrée permet une réduction des chutes de ruban de frette de 10cm par frette, soit une économie de 100km de ruban pour un million de frettes. D’autres modes de réalisation de l’invention sont possibles, dès lors que la réalisation de la frette comprend un laçage, un serrage du laçage et un arrêt par collage du laçage sur lui-même, et ce, sans qu’il ne soit nécessaire de réaliser un seul nœud autobloquant. Procédé de frettage d’un faisceau électrique (2) par frettes simples en ruban, dans lequel la réalisation d’une frette comprend un laçage du ruban (8) autour du faisceau et un serrage du laçage, caractérisé en ce qu’il comprend la réalisation d’un arrêt par collage du laçage sur lui-même et en ce qu’aucun nœud autobloquant n’est réalisé. Procédé de frettage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arrêt par collage du laçage sur lui-même comprend l’application d’un point de colle (14) sur le laçage. Procédé de frettage selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le laçage du ruban autour du faisceau électrique consiste à réaliser un lien coulant autour du faisceau, et en ce que le laçage est collé sur lui-même au niveau du lien coulant. Procédé de frettage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le laçage du ruban autour du faisceau consiste à former une ganse (10) délimitée par deux brins (12) avec un morceau de ruban (8), à enrouler le morceau de ruban gansé (8) autour du faisceau électrique (2) et à introduire les deux brins du ruban (12) dans la ganse (10), le serrage du laçage consistant à tirer ensuite sur les deux brins. Procédé de frettage selon la revendication 4, caractérisé en ce que, une fois les deux brins introduits dans la ganse, un point de colle (14) est déposé sur les brins (12) à proximité d’un sommet de la ganse (10), du côté dudit sommet, pour obtenir ultérieurement l’arrêt par collage du laçage, puis le laçage est serré en tirant sur les deux brins (12), le point de colle (14) se retrouvant ainsi coincé entre les brins et le sommet de la ganse. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le laçage est serré en tirant sur les deux brins puis un point de colle est déposé à cheval sur un sommet de la ganse et les brins pour réaliser l’arrêt par collage du laçage. Procédé de frettage selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le laçage du ruban consiste à enrubanner le ruban autour du faisceau, le serrage du laçage s’effectuant au fur et à mesure de l’enrubannage. Procédé de frettage selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en qu’on utilise une colle cristalline à prise rapide choisie parmi les colles cyanoacrylates, les colles photoactives. Procédé de frettage selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en qu’il comprend une étape finale de section de brins de ruban en excès.