Brevet FR3153334A1 — publié le 20250328

Ce dispositif de manutention (2) d'un élément (E) d'un aéronef comprend une enveloppe (5) destinée à entourer ledit élément, un berceau (6) délimitant une zone de réception de l'enveloppe et une plateforme de support (13) sur laquelle est monté le berceau et apte à coopérer avec un système de levage (3) du dispositif. Il comporte des premiers moyens de réglage de la position angulaire du berceau par rapport à la plateforme et des deuxièmes moyens de réglage de la position du berceau selon trois degrés de liberté, respectivement par rapport à trois axes perpendiculaires Figure pour l’abrégé : Figure 3 Dispositif de manutention d'un élément d'un aéronef et ensemble de manutention doté d’un tel dispositif La présente invention concerne la maintenance d'aéronefs et se rapporte plus particulièrement à la manutention d’éléments constitutifs d'un aéronef lors d'opérations de maintenance. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de manutention d’un élément d’un aéronef ainsi qu'un ensemble de manutention comprenant un tel dispositif de manutention. Dans un mode de mise en œuvre, l’invention concerne un dispositif de manutention ainsi qu’un ensemble de manutention destinés à la manutention d'un élément d'un turboréacteur d'aéronef, en particulier d'un capot tournant, également connu sous l'appellation anglo-saxonne « barrel spinner », qui a pour fonction principale de constituer un capot entourant le système d'orientation des pales du turboréacteur et de guider l'air vers les pales et pour fonction secondaire de résister à la foudre. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque le dispositif et l'ensemble de manutention sont destinés à la manutention d'autres pièces d’un turboréacteur, tel que la tuyère ou une partie de la tuyère du turboréacteur ou d’un élément du fuselage d’un aéronef, tel que le nez d'un aéronef, ou le cône de pales ou encore de toute autre pièce volumineuse, lourde et qui nécessite une indexation précise de la pièce lors de son montage. En ce qui concerne le capot tournant ou « barrel spinner », une telle pièce peut atteindre une masse d'environ 50 kg et présente une forme générale cylindrique, avec un diamètre généralement supérieur au mètre et un profil destiné à réduire les trainées aérodynamiques. Ainsi, en raison de sa taille et de sa forme, la manutention d'un capot tournant s'accompagne de difficultés de préhension. Par ailleurs, le capot tournant nécessite, lors de son montage, un équilibrage et une indexation angulaire garantissant un montage à une position unique permettant de faire coïncider l'axe de rotation du capot tournant avec l'axe de rotation du moteur. La disposition d'un capot tournant est obtenue en utilisant des pions de centrage et des guides. Classiquement, la manutention de pièces d'aéronefs est mise en œuvre en utilisant un dispositif de manutention désigné par le terme anglo-saxon « Ground Support Equipment » ou GSE tel que des chariots, en particulier des chariots élévateurs. De tel dispositifs de manutention ne garantissent pas la précision nécessaire pour le montage d'éléments de type capot tournant. Il a également été proposé de fixer des douilles sur le capot tournant et d’utiliser un système de levage utilisant des élingues fixées aux douilles. Cette technique de maintien ne permet pas non plus d'obtenir des degrés de liberté suffisants pour garantir le positionnement précis du capot tournant, lors de son montage. En outre, l'utilisation de douilles filetées a un impact aérodynamique non négligeable, augmente l'inertie du capot tournant et est susceptible d'engendrer un balourd lors de la rotation du capot en cas de décalage entre les axes de rotation des parties tournantes. Les douilles filetées ont en outre un impact négatif en termes de masse. Enfin, le montage de pièces d’aéronefs nécessite la manutention de pièces fragiles qui doivent être montées à des hauteurs relativement importantes correspondant à la position de la pièce montée sur l’aéronef, ce qui engendre des contraintes lors du développement des dispositifs de manutention. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de proposer un dispositif et un ensemble de manutention d'élément d'aéronef qui garantissent un positionnement précis de l'élément lors de son montage afin de minimiser le balourd tout en réduisant les impacts en termes de masse et d’aérodynamisme. L'invention a donc pour objet un dispositif de manutention d'un élément d'un aéronef comprenant une enveloppe destinée à entourer ledit élément, un berceau délimitant une zone de réception de l'enveloppe et une plateforme de support sur laquelle est monté le berceau et apte à coopérer avec un système de levage du dispositif. Ce dispositif comporte des premiers moyens de réglage de la position angulaire du berceau par rapport à la plateforme et des deuxièmes moyens de réglage de la position du berceau selon trois degrés de liberté, respectivement par rapport à trois axes perpendiculaires. Ainsi, ces moyens de réglage permettent une manipulation précise de l'élément de l'aéronef à manipuler, sans nécessiter de prévoir une modification structurelle de l'élément à manipuler susceptible d'avoir des effets sur l'aérodynamique ou sur le balourd. En outre, un tel dispositif de manutention permet de maintenir l’élément à manipuler, sans nécessiter de prévoir de pièce d’interface destinée à coopérer avec le dispositif. Avantageusement, le dispositif comprend des troisièmes moyens de réglage de l'inclinaison du berceau par rapport à la plateforme. Ces troisièmes moyens de réglage améliorent encore la précision du dispositif, en particulier lorsque la manutention s'effectue dans un environnement en pente. Par exemple, les troisièmes moyens de réglage d’inclinaison comportent au moins une liaison pivot d'axe horizontal transversal prévue entre le berceau et la plateforme de support et s’étendant à une extrémité axiale de dispositif et un axe de longueur réglable entre le berceau et la plateforme s’étendant à une deuxième extrémité axiale du dispositif opposée à la première extrémité. De préférence les troisièmes moyens de réglage sont des moyens de réglage manuels. Dans un mode de réalisation, le berceau comporte un corps concave sur lequel repose l'enveloppe, les premiers moyens de réglage comprenant deux flasques d’extrémité pourvus de fentes respectives alignées deux à deux et des tiges solidaires du corps concave s'engageant dans les fentes alignées, lesdites tiges étant manipulables manuellement pour régler l’orientation angulaire du berceau. Le dispositif comprend en outre un cadre interposé entre le berceau et la plateforme avec interposition d'un matériau à faible coefficient de friction. Par exemple, le cadre comporte des lumières de guidage dans lesquelles s'engagent des axes qui coopèrent avec des trous pratiqués dans la plateforme et qui sont munis d'une tête en appui contre le cadre, le cadre comportant en outre des moyens de blocage du cadre en position. Selon encore une autre caractéristique du dispositif de manutention, l'enveloppe comporte au moins un segment destiné à entourer un secteur de l'élément de l'aéronef, une embase en mousse liée au berceau et des moyens d'assemblage dudit segment et de l'embase autour de l'élément de l'aéronef. Le dispositif peut en outre comporter un socle de stockage et de transport, par exemple une palette de stockage et de transport du dispositif de manutention apte à coopérer avec le système de levage et des moyens de maintien de l’embase sur le socle. L'invention a également pour objet un ensemble de manutention d'un élément d'un aéronef comprenant un dispositif de manutention tel que défini ci-dessus, et un système de levage comprenant un mas monté sur un châssis à roues et un plateau mobile déplaçable verticalement sous l'action d'un moyen de levage à manivelle. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : Les FIG. 1 et FIG. 2 illustrent un premier mode de réalisation d'un ensemble de manutention conforme à l'invention ; La FIG. 3 illustre un autre mode de réalisation d’un ensemble de manutention selon l’invention ; Les FIG. 4 et FIG. 5 sont des vues en perspective de face et d’arrière du dispositif de manutention de l’ensemble de la FIG. 3 ; Les FIG. 6 , FIG. 7 et FIG. 8 sont des vues de détail du dispositif de manutention des figures 4 et 5, montrant les moyens de réglage du berceau par rapport à la plateforme ; La FIG. 9 est une vue en perspective du dispositif de manutention monté sur un socle de stockage et de transport ; La FIG. 10 montre le système de levage de l'ensemble de manutention de la FIG. 3 ; La FIG. 11 est une vue de détail du système de levage de la FIG. 10 ; et Les FIG. 12 et FIG. 13 illustrent des modes de mise en œuvre de l’ensemble de manutention de la FIG. 3 . On a représenté sur les figures 1 et 2 un premier mode de réalisation d’un ensemble de manutention d'un élément E d’un aéronef conforme à l'invention, désigné par la référence numérique 1. Cet ensemble de manutention comporte un dispositif de manutention 2 destiné à recevoir et à maintenir l'élément E de l'aéronef à manipuler et un système de levage 3 sur lequel est monté le dispositif 2 et comprenant, dans ce mode de réalisation, une plateforme élévatrice hydraulique ou électrique destinée à positionner l'élément E à une hauteur prédéterminée permettant le montage et le démontage de l'élément E sur l’aéronef et à permettre le déplacement de l’ensemble. La plateforme élévatrice a ici une structure en pantographe et est susceptible d’adopter une position repliée, visible sur la FIG. 1 , et une position déployée, visible sur la FIG. 2 , permettant le levage de l’élément E. Dans l'application envisagée dans le cadre de la présente description, l'élément E est constitué par un capot tournant 4 ou « barrel spinner » qui vient se monter sur un turboréacteur pour le capotage du système d'orientation des pales du turboréacteur et le guidage de l’air vers les pales. Un tel ensemble de manutention peut toutefois être utilisé pour la manutention d'autres éléments d'un aéronef, tel qu'un élément de fuselage, par exemple le nez d'un avion, ou d’un turboréacteur, telle que la tuyère, ou le cône de pales. Dans le mode de réalisation de la FIG. 3 , l’ensemble de manutention 1 comporte également un dispositif de manutention dédié au maintien de l’élément E, similaire au dispositif de manutention de l’ensemble des figures 1 et 2 et un système de levage 3 constitué par un chariot élévateur. Dans les divers modes de réalisation des figures 1 à 3, le dispositif de manutention 2 comporte une enveloppe 5 destinée à entourer et maintenir le capot tournant 4 et un berceau 6 dans lequel est insérée l'enveloppe 5. En se référant également aux figures 4 et 5, qui illustrent respectivement en perspective la face avant et la face arrière du capot tournant 4, l'enveloppe 5 comporte plusieurs segments reliés entre eux et destinés conjointement à entourer et à maintenir le capot 4 sur le berceau 6. L'enveloppe 5 peut comporter plusieurs segments adaptés à la forme du capot. Elle comporte ici un premier segment 7 réalisé sous la forme d'une plaque concave et un deuxième segment 8 formant une embase en mousse conformée à la forme du corps du capot 4, par exemple moulée ou usinée à la forme du corps, et qui comporte des secteurs tels que 9 en saillie radiale qui s'insèrent dans des ouvertures pratiquées dans le berceau 6. L’enveloppe 5, y compris le premier segment 7 et le deuxième segment 8, sont assujettis autour du capot 4 à l'aide de moyens d'assemblage 10 comprenant ici une sangle ou, de manière générale une bride, mais qui peuvent comporter, en variante, une ou plusieurs lanières, des charnières assurant l'articulation entre les premier et deuxième segments 7 et 8 et associés à des fermoirs, des ceintures, ... Le premier segment 7 peut être réalisé en tout matériau approprié pour l'utilisation envisagée, par exemple en matière plastique, en matériau composite, en matériau textile, en caoutchouc, en aluminium, permettant d’assurer un maintien du capot 4 tout en assurant une répartition des efforts appliqués par le moyen d'assemblage 10. Le deuxième segment 8 est quant à lui par exemple réalisé en mousse assurant une répartition des efforts appliqués par le capot sur l'enveloppe 5 et le berceau 6, tout en étant capable d'absorber les chocs susceptibles de se produire lors de la manutention du capot 4. Dans le mode de réalisation illustré, les moyens d’assemblage 10 sont constitués par une sangle qui est liée à des points d'accroche 11 prévus aux extrémités mutuellement opposées du berceau 6 pour immobiliser par serrage le capot 4 contre le berceau 6. Comme visible sur les figures 4 et 5, le berceau 6 comprend un corps concave 12 qui forme une zone de réception pour le deuxième segment 8 et une plateforme de support 13 sur laquelle est monté le corps concave 12. Le dispositif de manutention comporte par ailleurs des moyens de réglage de la position du berceau par rapport à la plateforme selon plusieurs degrés de liberté afin d’indexer la position du capot tournant à sa position de montage. Le dispositif comporte des premiers moyens de réglage de la position angulaire du berceau par rapport à la plateforme, afin de régler la position angulaire du berceau par rotation autour d'un axe horizontal X. En référence aux figures 4 et 5, le corps 12 du berceau comporte à cet effet deux flasques d'extrémité, tels que 14, respectivement avant et arrière, s’étendant transversalement par rapport à l'axe horizontal X qui coïncide avec l'axe général du capot 4 et qui sont disposés en regard l’un et l'autre en étant liés par deux bras tels que 15. Les flasques d'extrémité 14 sont fixes et le corps 12 est orientable par rapport aux flasques 14. Les deux flasques 14 sont chacun pourvus de deux fentes telles que 16 et 17 positionnées de sorte que les fentes de l’un des flasques soient alignées avec les fentes de l’autre flasque et de deux tiges 18 et 19 solidarisées au corps 12 du berceau et s'engageant dans les fentes respectives des flasques 14 en étant accessibles d’un côté, par exemple du côté avant du capot 4, pour permettre une orientation manuelle du corps 12 du berceau par rapport aux flasques 14. Lors du réglage angulaire du corps 12 par rapport aux flasques, l’enveloppe 5 qui est serrée autour du capot 4 en étant insérée dans le berceau 6 est également déplacée en rotation autour de l’axe horizontal X. Le dispositif de manutention comporte également des deuxièmes moyens de réglage de la position du berceau selon trois degrés de liberté respectivement par rapport aux trois axes perpendiculaires X, Y, Z. En référence aux figures 6, 7 et 8, le dispositif de manutention est doté d'un cadre 20 sur lequel est fixé le berceau 6 et qui repose sur la plateforme 13 avec interposition d'un matériau à faible coefficient de friction, tel que du polyacrylate ou du Teflon®, ou un roulement à billes afin de permettre un déplacement par action manuelle du berceau par rapport à la plateforme 13 selon la direction X, selon la direction Y ou par rotation autour de l'axe Z, ou selon une combinaison de ces trois degrés de liberté. Afin d'assurer un guidage par rapport à la plateforme, et pour limiter les déplacements en limitant les risques d'action notamment par basculement, le cadre est doté de lumières oblongues, telles que 21, dans lesquelles s’insèrent des axes 22 dotés d’une tête 23 qui vient en appui contre le cadre, les axes 22 s’insérant dans des trous pratiqués dans la plateforme et de moyens de blocage comprenant des molettes de serrage 24 afin de bloquer le déplacement du cadre. Le dispositif de manutention est également doté de troisièmes moyens de réglage de l’inclinaison du berceau par rapport à la plateforme. Ces troisièmes moyens de réglage d’inclinaison, désignés par les références numériques générales 26 et 27, comportent une ou plusieurs liaisons pivot 26, d’axe transversal à l'axe horizontal X, ici au nombre de 2, prévues à l'extrémité axiale postérieure du dispositif de manutention afin d'autoriser une rotation du berceau et de l'enveloppe autour de l'axe Y, et à l’extrémité antérieure opposée, un axe 27 de longueur réglable comprenant par exemple une tige filetée associé à une manivelle 28 s’étendant entre le cadre lié à la plateforme et le corps 12 du berceau afin de permettre un réglage de l'inclinaison du berceau et, par conséquent, du capot 4. En référence à la FIG. 9 , le dispositif de manutention est complété par un socle de stockage et de transport, par exemple une palette 30 de stockage et de transport sur laquelle vient se placer la plateforme en y étant maintenue par exemple au moyen de sangles 31, cette palette étant susceptible d'être manipulée au moyen du système de levage 3 décrit précédemment en référence à la FIG. 3 et illustré sur la FIG. 10 . Le système de levage 3 comporte un châssis 32 à roulettes et un mas 33 dressé verticalement à partir du châssis et comprenant un rail 34 vertical de guidage dans lequel s’insère un plateau mobile 35 à fourches 36 et 37 destinées à s’engager dans des passages 38 pratiqués dans la palette 30. Le plateau mobile 35 du système de levage est également capable d'assurer la manutention de la plateforme 13 en s'insérant dans des passages 39 pratiqués transversalement dans la plateforme ( FIG. 4 ). Les passages 39 sont prévus dans les deux directions X et Y de la plateforme, afin de recevoir les fourches dans la direction X, tel que représenté sur les figures 6, 7 et 12, et dans la direction Y, tel que représenté sur la FIG. 13 . Comme on le voit, le plateau mobile 35 est associé à un moyen de levage à manivelle 40 afin d'assurer l'élévation manuelle du plateau mobile 35 et le déplacement du dispositif de manutention depuis ou vers la zone de montage ou du dispositif de manutention placé sur la palette 30 vers le lieu de stockage. L’ensemble de manutention comporte ainsi plusieurs moyens de réglage permettant de positionner précisément le dispositif de manutention. En premier lieu, pour une approche rapide, on positionne le dispositif de manutention à l’aide du système de levage. Dans la direction X, le déplacement du chariot s’effectue au moyen des roulettes ; dans la direction Y, le déplacement s’effectue au moyen des roulettes et en décalant latéralement le plateau à fourches ; et, en ce qui concerne la direction Z, au moyen de la manivelle 40 du système de levage. En second lieu, pour une approche fine, on règle la position du dispositif grâce aux trois degrés de liberté en translation et des trois degrés de liberté en rotation que permet l’utilisation du matériau à faible coefficient de friction entre le cadre 20 et la plateforme 13, et en utilisant la manivelle 28 et les lumières oblongues. Dans la direction X, on agit en déplaçant le cadre 20 qui repose sur la plateforme 13 avec interposition du matériau à faible coefficient de friction, les axes 22 étant insérés dans les lumières oblongues 21. De même, en ce qui concerne le réglage dans la direction Y, on règle la position du cadre. Dans la direction Z, on agit sur la manivelle. Par ailleurs, le réglage en rotation autour de l’axe X s’effectue en orientant le dispositif de manutention en déplaçant les tiges 18 et 19 dans les fentes 16 et 17 des flasques 14. La rotation autour de l’axe Y s’effectue en agissant sur la manivelle 28 et, autour de l’axe Z, en déplaçant le cadre par rapport au plateau grâce aux lumières oblongues 21. Le démontage d'un capot au moyen d'un ensemble de manutention qui vient d'être décrit s'effectue de la façon suivante. Lors d'une première étape, il convient de positionner le berceau 6 et l'enveloppe 5 à l’état ouvert sur le système de levage et de positionner l'ensemble par rapport au capot tournant 4 de sorte que celui-ci repose en appui sur le deuxième segment 8 en mousse. En référence à la FIG. 12 on fait monter un opérateur au niveau du capot à l'aide d'une nacelle élévatrice N. L’opérateur procède alors à la fixation de l'enveloppe protectrice sur le dessus du capot tournant 4 en utilisant le moyen d'assemblage 10, ici à sangle. Après fixation de l'enveloppe, l'opérateur procède au dévissage des différentes fixations du capot sur la turbomachine. Après dévissage, l’opérateur procède au désengagement du capot de ses dispositifs de centrage sur le moteur, typiquement en provoquant un recul du capot dans la direction X, en se servant du cadre glissant 20. Il procède ensuite au bridage du cadre 20 en serrant les molettes de serrage 24 prévues sur le cadre 20. L'opérateur fait ensuite descendre le dispositif de manutention au moyen de la manivelle du système de levage puis déplace le système de levage pour placer l'ensemble sur la palette de stockage. Après dégagement du système de levage, la plateforme du dispositif de manutention est maintenue sur la palette de stockage et de transport à l'aide de sangles. Pour procéder au montage du capot on procède aux opérations inverses. Il convient en premier lieu d'enlever les sangles de maintien de la plateforme sur la palette. On enfourche le système de levage en insérant les fourches dans les passages 39 de la plateforme 13, on fait monter l'ensemble, y compris le capot rotatif à hauteur de l'axe du moteur puis, à l'aide de la nacelle N, on fait monter un opérateur au niveau du capot. Comme indiqué précédemment, dans le mode de mise en œuvre de la FIG. 12 , les fourches du système de levage sont insérées dans les passages de la plateforme orientés dans la direction X. Il est bien entendu possible, en variante, comme illustré sur la FIG. 13 , d’enfourcher la plateforme en utilisant les passages 39 orientés dans la direction Y. Ce mode de mise en œuvre est avantageux dans des conditions particulières, par exemple lorsque la zone de travail est encombrée ou afin de combler des défauts angulaires encore plus importants si la zone de travail est pentue. L'opérateur règle le dispositif de manutention de manière à positionner le capot exactement en face de sa zone de montage, en agissant sur les moyens de réglage, et positionne ensuite le capot à l'aide de ses guides et de ses pions de centrage en respectant la bonne position angulaire puis procède au vissage des différentes fixations du capot sur le moteur. On retire ensuite l'enveloppe protectrice en desserrant la sangle de serrage puis on fait descendre le dispositif de manutention à l'aide du moyen de levage 40 à manivelle et, enfin, on positionne le dispositif de manutention sur sa palette de transport. Dispositif de manutention (2) d'un élément (E) d'un aéronef comprenant une enveloppe (5) destinée à entourer ledit élément, un berceau (6) délimitant une zone de réception de l'enveloppe et une plateforme de support (13) sur laquelle est monté le berceau et apte à coopérer avec un système de levage (3) du dispositif, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens (14, 15, 18, 19) de réglage de la position angulaire du berceau par rapport à la plateforme et des deuxièmes moyens (20) de réglage de la position du berceau selon trois degrés de liberté, respectivement par rapport à trois axes perpendiculaires. Dispositif selon la revendication 1 comprenant des troisièmes moyens (26, 27) de réglage de l'inclinaison du berceau par rapport à la plateforme. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les troisièmes moyens de réglage d'inclinaison comportent une liaison pivot (26) d’axe horizontal transversal prévue entre le berceau (6) et la plateforme de support (13) et s’étendant à une première extrémité axiale du dispositif et un axe (27) de longueur réglable entre le berceau et la plateforme s’étendant à une deuxième extrémité du dispositif opposée à la première extrémité. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3 dans lequel les troisièmes moyens de réglage (26, 27) sont des moyens de réglage manuels. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le berceau (6) comporte un corps concave (12) sur lequel repose l'enveloppe (5), les premiers moyens de réglage comprenant deux flasques d'extrémité (14) pourvus de fentes respectives (16, 17) alignées deux à deux et des tiges (18, 19) solidaires du corps concave s'engageant dans les fentes alignées, lesdites tiges étant manipulables manuellement pour régler l’orientation angulaire du berceau. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un cadre (20) interposé entre la plateforme (13) et le berceau (6) avec interposition d'un matériau à faible coefficient de friction. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le cadre (20) comporte des lumières (21) de guidage dans lesquelles s'engagent des axes (22) qui coopèrent avec des trous pratiqués par la plateforme et qui sont munis d'une tête (23) en appui contre le cadre, et dans lequel le cadre comporte des moyens de blocage du cadre en position. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel l'enveloppe (5) comporte au moins un segment (7) destiné à entourer un secteur (9) de l'élément (E) de l’aéronef et une embase (8) en mousse liée au berceau (6) et des moyens d'assemblage (10) dudit segment (7) et de l’embase (8) autour de l'élément de l’aéronef. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre un socle (30) de stockage et de transport du dispositif de manutention (2) apte à coopérer avec le système de levage (3) et des moyens de maintien (31) de l’embase (8) sur le socle. Ensemble de manutention (1) d'un élément (E) d'un aéronef comprenant un dispositif de manutention (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 et un système de levage (3) comprenant un mas (33) monté sur un châssis à roues (32) et un plateau (35) mobile déplaçable verticalement sous l'action d’un moyen de levage à manivelle (40).