Brevet FR3164259A1 — publié le 20260109

Un coupelle d’assemblage (4) pour assembler une première pièce (1) et une deuxième pièce (2) comprenant un orifice de coupelle (OR4), une paroi d’appui (41) comportant un bord supérieur (42) qui s’étend dans un plan principal (P4), le plan principal (P4) étant incliné par rapport à l’axe de coupelle (X4) d’un angle principal (α) inférieur strictement à 90° dans un plan en coupe selon l’axe de coupelle (X4). Figure de l’abrégé : Figure 5 Coupelle d’assemblage, assemblage et procédé d’assemblage La présente invention concerne le domaine des machines telles que les turbomachines d'aéronef, et concerne plus particulièrement l'assemblage de deux pièces destinées à faire partie d'une telle machine. Une turbomachine pour aéronef comporte en général des pièces en forme de parois relativement minces sur lesquelles d'autres pièces sont fixées au moyen d’organes de fixation. Ces pièces relativement minces sont par exemple les secteurs montés bout-à-bout circonférentiellement pour former une virole extérieure d'un moyeu de carter intermédiaire, délimitant intérieurement le canal de flux secondaire de la turbomachine, et/ou une virole intérieure d'un tel moyeu de carter intermédiaire, délimitant extérieurement le canal de flux primaire de la turbomachine. Des composants logés dans un espace défini entre les deux viroles précitées sont en effet fixés sur l'une ou l'autre des viroles. Les composants fixés sur ces pièces relativement minces sont par exemple des conduits d'acheminement d'air ou d'huile. De plus, les parois relativement minces sont en général elles-mêmes fixées sur des carters, également au moyen d’organes de fixation. La FIG. 1 illustre schématiquement une première pièce 1, relativement mince, telle qu'un secteur de virole du type décrit ci-dessus, sur laquelle une deuxième pièce 2 est fixée. A cet effet, la première pièce 1 et la deuxième pièce 2 sont pourvues respectivement d'un orifice traversant OR1 et d'un orifice traversant OR2 positionnés l'un en regard de l'autre, et au travers desquels s'étend une vis de fixation 3 comprenant une tête 31 et un corps 32 qui est vissé dans un taraudage de la deuxième pièce 2. La première pièce 1 définit un logement 11 pour la tête 31 de la vis 3. Cela permet d'éviter que la tête 31 de la vis de fixation 3 ne fasse saillie vers l'extérieur de la première pièce 1. En pratique, afin d’éviter une transmission d’efforts mécaniques entre la première pièce 1 et l’organe de fixation 3, il est connu de prévoir une coupelle d’assemblage 104 montée à l’interface entre le logement 11 et la tête 31 de vis 3. La coupelle d’assemblage 104 comporte une paroi d’appui 141 configurée pour coopérer avec la tête 31. La coupelle d’assemblage 104 se présente sous la forme d’une pièce tronconique axisymétrique ayant un axe de coupelle X104 et un orifice de coupelle OR104. Une telle coupelle d’assemblage 104 est particulièrement avantageuse lorsque la première pièce 1 est en matériau composite. De manière connue, en référence à la FIG. 2 , afin d’éviter que la coupelle d’assemblage soit entrainée vers la deuxième pièce 2 lors de la mise en place de l’organe de fixation 3, il a été proposé d’utiliser une coupelle d’assemblage 204, ayant un axe de coupelle X204 et un orifice de coupelle OR204, comportant une paroi d’appui 241 configurée pour coopérer avec la tête 31 de l’organe de fixation 3 et une collerette 242 configurée pour être en appui sur une surface supérieure 10 de la première pièce 1 comme illustré à la FIG. 2 . Sur la FIG. 2 , la surface supérieure 10 appartient à un premier plan P1. En référence à la FIG. 3 , lorsque la surface supérieure 10 de la première pièce 1 n’est pas orthogonale à l’axe de coupelle X204, la collerette 242 forme un décrochement D au niveau de la surface supérieure 10 de la première pièce 1, ce qui induit des turbulences et affecte le comportement aérodynamique. Une solution immédiate serait de retirer la collerette mais cela augmente le risque de déplacement indésirable comme indiqué précédemment. L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients. PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne une coupelle d’assemblage, en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef, configurée pour assembler une première pièce comprenant un orifice traversant et une deuxième pièce comprenant un orifice traversant positionné en regard de l’orifice traversant de la première pièce, au moyen d’un organe de fixation, s'étendant au travers des orifices traversants, qui présente une tête exerçant un appui sur la première pièce et un corps coopérant avec la deuxième pièce de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce sur la première pièce, la coupelle d’assemblage étant configurée pour être montée dans l’orifice traversant de la première pièce, la coupelle d’assemblage comprenant : un orifice de coupelle configuré pour loger la tête de l’organe de fixation et au travers duquel s'étend le corps de l’organe de fixation, l’orifice de coupelle s’étendant selon un axe de coupelle ; une paroi d’appui sur laquelle la tête de l’organe de fixation est configurée pour s’appuyer, la paroi d’appui comportant un bord supérieur qui s’étend dans un plan principal, La coupelle d’assemblage est remarquable par le fait que, dans un plan en coupe selon l’axe de coupelle, le plan principal est incliné par rapport à l’axe de coupelle d’un angle principal inférieur strictement à 90°. Une coupelle d’assemblage avec un tel bord supérieur n’est pas symétrique autour de l’axe de coupelle, ce qui va à l’encontre des pratiques de la personne du métier. La coupelle d’assemblage permet de réaliser un assemblage sans engendrer de perturbations aérodynamiques tout en assurant une fixation optimale avec un organe de fixation. Selon un aspect, l’angle principal est inférieur à 85°. Selon un aspect, l’angle principal est supérieur à 40°, de préférence, supérieur à 60°. Cela permet de manière avantageuse de s’adapter à des parois supérieures inclinées par rapport à un axe longitudinal de turbomachine. Selon un aspect, la coupelle d’assemblage comprend une collerette reliée au bord supérieur de la paroi d’appui. Une telle collerette permet de réduire le risque de déplacement involontaire de la coupelle d’assemblage au cours d’un assemblage. Selon un aspect, la collerette est plane et s’étend dans le plan principal. Une telle collerette permet d’assurer un appui plan. Selon un aspect, la collerette est du type parapluie et permet d’offrir une élasticité et un appui selon son bord libre. Selon un aspect, la coupelle d’assemblage comprend au moins un organe d’indexage angulaire configuré pour orienter angulairement la coupelle d’assemblage lors d’un assemblage. Cela permet d’orienter de manière optimale la coupelle d’assemblage qui n’est pas symétrique. Il est également présenté un assemblage, en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef, comprenant : une première pièce comprenant un orifice traversant et une deuxième pièce comprenant un orifice traversant positionné en regard de l’orifice traversant de la première pièce, un organe de fixation s'étendant au travers des orifices traversants qui présente une tête exerçant un appui sur la première pièce et un corps coopérant avec la deuxième pièce de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce sur la première pièce, une coupelle d’assemblage, telle que présentée précédemment, étant montée dans l’orifice traversant de la première pièce, le corps de l’organe de fixation s’étendant à travers l’orifice de coupelle, la tête de l’organe de fixation étant en appui sur la paroi d’appui, le bord supérieur s’étendant dans le prolongement aérodynamique de la première pièce. Il est également présenté un procédé d’assemblage, en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef, d’une première pièce comprenant un orifice traversant et une deuxième pièce comprenant un orifice traversant positionné en regard de l’orifice traversant de la première pièce, le procédé comprenant des étapes consistant à : Positionner une coupelle d’assemblage, telle que présentée précédemment, dans l’orifice traversant de la première pièce, le bord supérieur s’étendant dans le prolongement aérodynamique de la première pièce, Insérer un organe de fixation au travers des orifices traversants de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce sur la première pièce, l’organe de fixation comprenant un corps, s’étendant à travers l’orifice de coupelle, et une tête, en appui sur la paroi d’appui de ladite coupelle d’assemblage. De préférence, le procédé comprend une étape consistant à orienter angulairement la coupelle d’assemblage de manière à ce que le bord supérieur s’étende dans le prolongement aérodynamique de la première pièce. Il est également présenté une machine, en particulier une turbomachine, comprenant au moins un assemblage tel que présenté précédemment, dans lequel l'une des première et deuxième pièces constitue au moins une partie d'une paroi annulaire délimitant un canal d'écoulement de flux de la machine. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La FIG. 1 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’un assemblage avec une première coupelle d’assemblage selon l’art antérieur. La FIG. 2 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’une deuxième coupelle d’assemblage selon l’art antérieur. La FIG. 3 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’une deuxième coupelle d’assemblage selon l’art antérieur avec une première pièce ayant une surface supérieure inclinée. La FIG. 4 est une représentation schématique en coupe axiale d’une turbomachine. La FIG. 5 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’une coupelle d’assemblage selon une première forme de réalisation. La FIG. 6 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’une coupelle d’assemblage selon une deuxième forme de réalisation. La FIG. 7 est une représentation schématique partielle en coupe axiale d’une coupelle d’assemblage selon une troisième forme de réalisation. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la FIG. 4 , il est représenté une turbomachine T pour aéronef, par exemple un turboréacteur à double flux, s’étendant axialement selon un axe de turbomachine X. La turbomachine T comporte de manière générale une soufflante configurée pour entrainer un flux d’air d’amont vers l’aval se divisant aval de la soufflante en un flux primaire alimentant une veine primaire V1 et un flux secondaire alimentant une veine secondaire V2 pour permettre de générer une poussée propulsive. La turbomachine T comporte, dans la veine primaire V1, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La turbomachine T est carénée par une nacelle délimitant extérieurement la veine secondaire V2. L’invention est présentée pour une turbomachine T du type turboréacteur mais elle s’applique également à une turbomachine T du type « open rotor ». Dans cet exemple, la turbomachine T comporte en particulier des pièces mécaniques 1, 2, en particulier en forme de parois relativement minces, qui sont assemblées par des organes de fixation, en particulier, des vis ou des rivets. II s'agit notamment de secteurs montés bout-à-bout circonférentiellement pour former la virole extérieure d'un moyeu de carter intermédiaire, délimitant intérieurement la veine secondaire V2, et de secteurs montés bout-à-bout circonférentiellement pour former la virole intérieure d'un tel moyeu de carter intermédiaire, cette virole délimitant extérieurement la veine primaire V1. En référence à la FIG. 6 , il est représenté un assemblage 5 comprenant une première pièce 1 comprenant un orifice traversant OR1 et une deuxième pièce 2 comprenant un orifice traversant OR2 positionné en regard de l’orifice traversant OR1 de la première pièce 1. Dans cet exemple, la première pièce 1, est par exemple un secteur de la virole extérieure, et la deuxième pièce 2, est par exemple une paroi d'un conduit d'acheminement d'air ou d'huile. En variante, la deuxième pièce 2 peut notamment être une partie d'un bras structural de carter intermédiaire. Il va de soi que les pièces 1, 2 pourraient être diverses pièces mécaniques de la turbomachine T. Selon un aspect, au moins une des pièces est une pièce en matériau composite, de préférence, la première pièce 1. L’assemblage 5 comprend en outre un organe de fixation 3 s'étendant au travers des orifices traversants OR1, OR2 qui présente une tête 31 exerçant un appui sur la première pièce 1 et un corps 32 coopérant avec la deuxième pièce 2 de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce 2 sur la première pièce 1. L’organe de fixation 3 peut se présenter sous diverses formes, en particulier, un rivet ou une vis. Pour une vis, le corps de la vis comporte de manière préférée un filetage et la deuxième pièce 2 comporte un taraudage configuré pour coopérer avec le filetage. Dans cet exemple, l’orifice traversant OR1 de la première pièce 1 s’étend selon un axe de première pièce X1 et la surface supérieure 10 de la première pièce 1 s’étend dans un premier plan P1 qui n’est pas orthogonal à l’axe de première pièce X1. De manière préférée, le premier plan P1 est défini de manière locale au voisinage du logement 11. La surface supérieure 10 est inclinée, ce qui est typique pour former une veine V1, V2 dont la section est variable. La première pièce 1 comporte un logement 11 pour recevoir la tête 31 de l’organe de fixation 3, l’orifice traversant OR1 étant formé dans le logement 11. Selon l’invention, l’assemblage 5 comprend une coupelle d’assemblage 4 montée dans le logement 11 de la première pièce 1. En référence aux figures 5 à 7, la coupelle d’assemblage 4 comprend un orifice de coupelle OR4 au travers duquel s'étend le corps 32 de l’organe de fixation 3, l’orifice de coupelle OR4 s’étendant selon un axe de coupelle X4. La coupelle d’assemblage 4 se présente de manière préférée sous la forme d’une pièce monobloc, en particulier, en acier inoxydable, par exemple en Z6CNT18. La coupelle d’assemblage 4 comporte une paroi d’appui 41 définissant une surface inférieure configurée pour venir en appui sur le logement 11 de la première pièce 1 et une surface extérieure sur laquelle la tête 31 de l’organe de de fixation 3 est configurée pour s’appuyer. La paroi d’appui 41 se présente de manière préférée sous la forme d’une portion de cône. En référence aux figures 5 à 7, la paroi d’appui 41 comprend un bord supérieur 42 qui s’étend dans un plan principal P4. La coupelle d’assemblage 4 est remarquable par le fait que, dans un plan en coupe selon l’axe de coupelle X4, le plan principal P4 est incliné par rapport à l’axe de coupelle X4 d’un angle principal α inférieur strictement à 90°. De manière préférée, l’angle principal α est inférieur à 85°. Selon un aspect, l’angle principal α est supérieur à 40°, de préférence, supérieur à 60°. L’angle principal α correspond à l’angle minimal formé entre l’axe de coupelle X4 et le plan principal P4. Un tel bord supérieur 42 est ainsi incliné par rapport à un bord supérieur traditionnel qui s’étend dans un plan à 90° par rapport à l’axe de coupelle X4. Cela permet de manière avantageuse de suivre l’inclinaison de la surface supérieure 10 de la première pièce 1 comme cela sera présenté par la suite afin d’améliorer le comportement aérodynamique dans les veines d’air V1, V2 de la turbomachine T en alignant le premier plan P1 et le plan principal P4. De manière astucieuse, la coupelle d’assemblage 4 ne comporte pas une paroi d’appui symétrique par rapport à son axe de coupelle X4, ce qui va à l’encontre des pratiques générales de la personne du métier. Selon un aspect, en référence aux figures 5 à 7, la coupelle d’assemblage 4 comprend une collerette 43, 44 reliée au bord supérieur 42 de la paroi d’appui 41. La collerette 43, 44 est configurée pour exercer un appui sur la surface supérieure 10 de la première pièce 1 à distance du logement 11 de la première pièce 1. Une telle collerette 43, 44 permet d’éviter que la coupelle d’assemblage 4 soit entrainée vers la deuxième pièce 2 lors d’un assemblage 5. La collerette 43, 44 s’étend en saillie depuis le bord supérieur 42 et comporte un bord libre 45, de préférence circonférentiel, destiné à venir en appui sur la surface supérieure 10 de la première pièce 1. De manière avantageuse, le bord libre 45 s’étend dans le plan principal P4 de manière à venir coopérer avec la surface supérieure 10 de la première pièce 1 dans le premier plan P1. Selon une première variante, en référence à la FIG. 5 , la collerette 43 est plane et s’étend dans le plan principal P4. Cela permet à la collerette 43 de réaliser un appui continu et plan sur la surface supérieure 10. Selon une deuxième variante, en référence à la FIG. 6 , la collerette 44 est du type parapluie. La collerette 44 n’est en appui sur la surface supérieure 10 que selon le bord libre 45. La collerette 44 possède une forme concave dont la concavité est tournée vers la première pièce 1 comme illustré à la FIG. 6 . Selon un aspect, en référence à la FIG. 7 , la coupelle d’assemblage 4 comprend au moins un organe d’indexage angulaire 46 configuré pour orienter angulairement la coupelle d’assemblage 4. Autrement dit, l’organe d’indexage angulaire 46 remplit une fonction de détrompage angulaire. Cela est particulièrement pratique pour les opérateurs étant donné que la coupelle d’assemblage 4 n’est plus axisymétrique comme dans l’art antérieur. Dans cet exemple, l’organe d’indexage angulaire 46 se présente sous la forme d’une encoche formée dans le bord libre 45 de la collerette 43, 44. De manière préférée, l’organe d’indexage angulaire 46 est configuré pour être positionné sur un axe d’amont vers l’aval avec l’organe d’indexage angulaire 46 orienté du côté aval. De manière optionnelle, la paroi supérieure 10 pourrait comporter un élément d’indexage complémentaire (non représenté) tel qu’un marquage afin de le faire correspondre avec l’organe d’indexage angulaire 46 de manière à assurer une orientation angulaire optimale de la coupelle d’assemblage 4 afin de réduire les perturbations aérodynamiques. Un exemple de mise en œuvre d’un procédé d’assemblage va dorénavant être présenté. Les orifices traversants OR1, OR2 des pièces 1, 2 sont alignés. Le procédé comprend une étape consistant à positionner la coupelle d’assemblage 4 dans l’orifice traversant OR1 de la première pièce 1. La surface inférieure de la paroi d’appui 41 est en contact avec le logement 11 de la première pièce 1. De manière préférée, la collerette 43, 44 interdit tout déplacement de la coupelle d’assemblage 4 vers la deuxième pièce 2. De manière préférée, le procédé comprend une étape consistant à orienter angulairement la coupelle d’assemblage 4 de manière à ce que le plan principal P4 soit parallèle au premier plan P1 dans lequel s’étend la première pièce 1. De manière avantageuse, l’organe d’indexage angulaire 46 peut être utilisé par l’opérateur pour réaliser une orientation angulaire précise. Suite au positionnement, le bord supérieur 42 de la paroi d’appui 41 s’étend dans le plan principal P4 qui est parallèle au premier plan P1 dans lequel s’étend la première pièce 1. Cela permet de limiter les perturbations aérodynamiques. Le procédé comprend ensuite une étape consistant à insérer un organe de fixation 3 au travers des orifices traversants OR1, OR2 des pièces 1, 2 de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce 2 sur la première pièce 1. Le corps 32 de l’organe de fixation 3 s’étend à travers l’orifice de coupelle OR4, la tête 31 de l’organe de fixation 3 étant en appui sur la paroi d’appui 41, le bord supérieur 42 s’étendant dans le prolongement aérodynamique de la première pièce 1. Grâce à l’invention, l’assemblage 5 est parfaitement adapté pour une surface supérieure 10 qui est inclinée. Les turbulences aérodynamiques liées à l’assemblage 5 sont réduites, ce qui est avantageux pour former une veine d’air V1, V2 d’une turbomachine T dont la section varie selon l’axe X de la turbomachine T. Coupelle d’assemblage (4), en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef (T), configurée pour assembler une première pièce (1) comprenant un orifice traversant (OR1) et une deuxième pièce (2) comprenant un orifice traversant (OR2) positionné en regard de l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), au moyen d’un organe de fixation (3), s'étendant au travers des orifices traversants (OR1, OR2), qui présente une tête (31) exerçant un appui sur la première pièce (1) et un corps (32) coopérant avec la deuxième pièce (2) de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce (2) sur la première pièce (1), la coupelle d’assemblage (4) étant configurée pour être montée dans l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), la coupelle d’assemblage (4) comprenant : un orifice de coupelle (OR4) configuré pour loger la tête (31) de l’organe de fixation (3) et au travers duquel s'étend le corps (32) de l’organe de fixation (3), l’orifice de coupelle (OR4) s’étendant selon un axe de coupelle (X4) ; une paroi d’appui (41) sur laquelle la tête (31) de l’organe de fixation (3) est configurée pour s’appuyer, la paroi d’appui (41) comportant un bord supérieur (42) qui s’étend dans un plan principal (P4), coupelle d’assemblage (4) caractérisée par le fait que, dans un plan en coupe selon l’axe de coupelle (X4), le plan principal (P4) est incliné par rapport à l’axe de coupelle (X4) d’un angle principal (α) inférieur strictement à 90°. Coupelle d’assemblage (4) selon la revendication 1, dans laquelle l’angle principal (α) est inférieur à 85°. Coupelle d’assemblage (4) selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle l’angle principal (α) est supérieur à 40°. Coupelle d’assemblage (4) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la coupelle d’assemblage (4) comprend une collerette (43, 44) reliée au bord supérieur (42) de la paroi d’appui (41). Coupelle d’assemblage (4) selon la revendication 4, dans laquelle la collerette (43) est plane et s’étend dans le plan principal (P4). Coupelle d’assemblage (4) selon la revendication 4, dans laquelle la collerette (44) est du type parapluie. Coupelle d’assemblage (4) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant au moins un organe d’indexage angulaire (46) configuré pour orienter angulairement la coupelle d’assemblage (4) lors d’un assemblage. Assemblage (5), en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef (T), comprenant : une première pièce (1) comprenant un orifice traversant (OR1) et une deuxième pièce (2) comprenant un orifice traversant (OR2) positionné en regard de l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), un organe de fixation (3) s'étendant au travers des orifices traversants (OR1, OR2) qui présente une tête (31) exerçant un appui sur la première pièce (1) et un corps (32) coopérant avec la deuxième pièce (2) de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce (2) sur la première pièce (1), une coupelle d’assemblage (4) selon l’une des revendications 1 à 7 étant montée dans l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), le corps (32) de l’organe de fixation (3) s’étendant à travers l’orifice de coupelle (OR4), la tête (31) de l’organe de fixation (3) étant en appui sur la paroi d’appui (41), le bord supérieur (42) s’étendant dans le prolongement aérodynamique de la première pièce (1). Procédé d’assemblage, en particulier pour une machine telle qu'une turbomachine d'aéronef (T), d’une première pièce (1) comprenant un orifice traversant (OR1) et une deuxième pièce (2) comprenant un orifice traversant (OR2) positionné en regard de l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), le procédé comprenant des étapes consistant à : Positionner une coupelle d’assemblage (4) selon l’une des revendications 1 à 7 dans l’orifice traversant (OR1) de la première pièce (1), le bord supérieur (42) s’étendant dans le prolongement aérodynamique de la première pièce (1), Insérer un organe de fixation (3) au travers des orifices traversants (OR1, OR2) de manière à assurer une fixation de la deuxième pièce (2) sur la première pièce (1), l’organe de fixation (3) comprenant un corps (32), s’étendant à travers l’orifice de coupelle (OR4), et une tête (31), en appui sur la paroi d’appui (41) de ladite coupelle d’assemblage (4). Procédé d’assemblage selon la revendication 9, dans lequel le procédé comprend une étape consistant à orienter angulairement la coupelle d’assemblage (4) de manière à ce que le bord supérieur (42) s’étende dans le prolongement aérodynamique de la première pièce (1).