Brevet FR3162097A1 — publié le 20251114

L’invention concerne un harnais électrique (201) pour la connexion électrique d’équipements d’une turbomachine d’aéronef, ledit harnais électrique (201) comprend, de l’intérieur vers l’extérieur radialement, un toron de câbles électriques (203), une gaine diélectrique (205), une tresse de blindage métallique (207) et une gaine thermo-rétractable (209). Le harnais électrique (201) comprend également au moins un système d’étiquetage (211) positionné radialement entre la tresse de blindage métallique (207) et la gaine thermo-rétractable (209). Le système d’étiquetage (211) comprend un diélectrique souple (213) positionné sur la tresse de blindage métallique (207), une radio-étiquette souple (215) positionnée sur le diélectrique souple (213) et des moyens (217) de fixation du système d’étiquetage (211) sur la tresse de blindage métallique (207). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 HARNAIS ELECTRIQUE POUR LA CONNEXION ELECTRIQUE D’EQUIPEMENTS D’UNE TURBOMACHINE D’AERONEF L’invention est relative au domaine des composants électriques de turbomachines d’aéronef. Elle concerne en particulier un harnais électrique pour la connexion électrique d’équipements d’une turbomachine d’aéronef et un procédé de fabrication d’un tel harnais électrique. Un harnais électrique est un ensemble de fils ou câbles électriques regroupés en un faisceau électrique et terminés par des connecteurs. Dans une turbomachine d’aéronef ou dans d’autres systèmes, sa fonction est l’établissement d’une connexion électrique entre différents composants électriques du système dans lequel il est utilisé. Classiquement, pour des raisons de traçabilité et pour des raisons règlementaires, ces harnais sont identifiés par des plaquettes métalliques gravées ou sérigraphiées ou, de manière générale, par des étiquettes rapportées sur le harnais. Ces étiquettes permettent d’associer au harnais électrique auquel elles sont rapportées des informations telles que, par exemple, un numéro de pièce, un numéro de série ou encore un code fabricant. La FIG. 1 montre un exemple d’un harnais électrique 101 selon l’art antérieur. Celui-ci comprend une pluralité de câble électriques 103 et une pluralité de connecteurs 105. Dans cet exemple, des étiquettes 107, qui comportent des informations relatives au harnais électrique 101, sont fixées (i.e. rapportées) sur les câbles électriques 103. Ce type d’étiquette présente des limites, d’une part, en terme de quantité d’informations contenues dans la mesure où celles-ci sont liées notamment à la taille de l’étiquette et, d’autre part, en terme de quantité d’étiquette implémentable dans la mesure où leur implantation modifie la forme extérieure du harnais. En outre, le caractère rapporté de ce type d’étiquette implique un risque de perte ou de permutation involontaire de plusieurs étiquettes. Par ailleurs, leur utilisation est soumise, en particulier dans une turbomachine d’aéronef, à un nombre élevé de contraintes. En effet, elles doivent résister à des agressions externes (i.e. un environnement mécanique et chimique sévère, des températures élevées…), elles doivent présenter des propriétés mécaniques qui n’entravent pas l’utilisation du harnais (par exemple, ne pas modifier sa souplesse localement) et elles doivent enfin avoir un impact suffisamment limité sur les propriétés électromagnétiques du harnais sur lequel elles sont rapportées. La présente invention propose une solution à ces inconvénients. Ainsi, un objectif de l’invention est de permettre d’intégrer à un harnais électrique un système d’identification capable de résister à un environnement sévère et de contenir un grand nombre d’informations tout en présentant un impact limité sur les propriétés mécaniques et électromagnétiques du harnais. À cet effet, l’invention selon un premier aspect a pour objet un harnais électrique pour la connexion électrique d’équipements d’une turbomachine d’aéronef, ledit harnais électrique comprenant, de l’intérieur vers l’extérieur radialement, un toron de câbles électriques, une gaine diélectrique, une tresse de blindage métallique et une gaine thermo-rétractable, ledit harnais électrique étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un système d’étiquetage positionné radialement entre la tresse de blindage métallique et la gaine thermo-rétractable, ledit système d’étiquetage comprenant un diélectrique souple positionné sur la tresse de blindage métallique, une radio-étiquette souple positionnée sur le diélectrique souple et des moyens de fixation du système d’étiquetage sur la tresse de blindage métallique. Le harnais électrique selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - la radio-étiquette souple comprend une antenne et une puce électronique intégrées à un circuit imprimé flexible, ladite radio-étiquette souple étant configurée pour résister à une température inférieure ou égale à 230°C. - la radio-étiquette souple comprend en outre un capteur de température ou de déformation. - la radio-étiquette souple est configurée pour mémoriser et transmettre des informations comprises parmi : - un numéro de pièce ; - un numéro de série ; - un code fabricant ; - des données de températures ; et, - des données de déformation. - le diélectrique souple et la radio-étiquette souple ont la forme d’un rectangle plat, s’étendant longitudinalement selon un axe d’étendue longitudinale dudit harnais, la longueur et la largeur de la radio-étiquette souple étant respectivement inférieures à la longueur et la largeur du diélectrique souple. - les moyens de fixation sont deux frettes textiles, chacune étant positionnée au niveau d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple. - chaque frette textile est positionnée à une distance comprise entre 0 et 10 millimètres d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple et, de préférence, à une distance comprise entre 2 et 4 millimètres d’une extrémité longitudinale de la radio-étiquette souple. - le diélectrique souple est un patch textile d’une épaisseur comprise entre 0,3 et 0,5 millimètres. - le harnais électrique comprend une pluralité de systèmes d’étiquetage, de préférence cinq, répartis selon l’étendue longitudinale dudit harnais électrique. L’invention selon un second aspect concerne en outre un procédé de fabrication d’un harnais électrique selon le premier aspect, comprenant les étapes suivantes : - le positionnement du diélectrique souple sur la tresse de blindage métallique ; - le positionnement de la radio-étiquette souple sur le diélectrique souple ; - la fixation, par les moyens de fixation, du système d’étiquetage sur la tresse de blindage métallique ; - le positionnement de la gaine thermo-rétractable autour du système d’étiquetage et de la tresse de blindage métallique ; et, - le chauffage de la gaine thermo-rétractable de sorte que ladite gaine thermo-rétractable enserre le système d’étiquetage et la tresse de blindage métallique. L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la FIG. 1 est une image d’un harnais électrique selon un mode de réalisation de l’art antérieur ; la FIG. 2 est une vue de profil en coupe partielle d’un harnais électrique selon un mode de réalisation de l’invention ; la FIG. 3 est une représentation schématique de la fixation d’un système d’étiquetage sur une tresse de blindage métallique d’un harnais électrique selon un mode de réalisation de l’invention ; et, la FIG. 4 est un diagramme d’étapes d’un procédé de fabrication d’un harnais électrique selon un mode de mise en œuvre de l’invention. En référence à la FIG. 2 et à la FIG. 3 , nous allons maintenant décrire des modes de réalisation d’un harnais électrique selon l’invention. Dans ce qui suit, seuls les composants en lien avec l’invention sont décrits, toutefois le harnais électrique 201 peut également comprendre d’autres composants, conformes à ceux d’un harnais électrique de l’art antérieur. Le harnais électrique 201 est destiné à la connexion électrique d’équipements d’une turbomachine d’aéronef. Il s’étend longitudinalement selon un axe X et comprend, de l’intérieur vers l’extérieur radialement (relativement à l’axe X), un toron de câbles électriques 203, une gaine diélectrique 205, une tresse de blindage métallique 207 et une gaine thermo-rétractable 209. Dans différents modes de réalisation, le harnais électrique peut comprendre plusieurs ensembles, tel que celui décrit plus haut, constitués d’un toron de câbles électriques, d’une gaine diélectrique, d’une tresse de blindage métallique et d’une gaine thermo-rétractable. En outre, le harnais électrique 201 comprend également au moins un système d’étiquetage 211 positionné radialement entre la tresse de blindage métallique 207 et la gaine thermo-rétractable 209. Le système d’étiquetage 211 comprend un diélectrique souple 213 positionné sur la tresse de blindage métallique 207, une radio-étiquette souple 215 positionnée sur le diélectrique souple 213 et des moyens 217 de fixation du système d’étiquetage 211 sur la tresse de blindage métallique 207. Le terme radio-étiquette désigne une étiquette RFID (de l’anglais « radio frequency identification ») encore appelé TAG (pour étiquette en anglais) RFID. Ce type d’étiquette comporte des équipements électroniques qui permettent de mémoriser et de restituer à distance (i.e. sans contact) un nombre élevé d’informations (i.e. de données). Ces informations peuvent être des informations d’identification mais pas uniquement. A titre d’exemple, dans un mode de réalisation particulier, la radio-étiquette souple 215 est configurée pour mémoriser et transmettre des informations comprises parmi : - un numéro de pièce ; - un numéro de série ; - un code fabricant ; - des données de températures ; et, - des données de déformation. La radio-étiquette est dite souple dans la mesure où les composants électroniques qu’elle comprend sont intégrés à un circuit imprimé flexible. On parle également de PCB flex (de l’anglais « printed circuit board »). La souplesse de cette radio-étiquette, ainsi que des autres éléments du système d’étiquetage décrit plus en détail dans ce qui suit, permet de réduire l’impact du système d’étiquetage sur les propriétés mécaniques du harnais électrique et, en particulier, sur sa souplesse lors de manipulations. Plus particulièrement, dans l’exemple non-limitatif décrit, la radio-étiquette souple 215 comprend une antenne et une puce électronique intégrées à un circuit imprimé flexible. De plus, elle est configurée pour résister à une température inférieure ou égale à 230°C. La puce électronique permet de traiter et stocker des informations et l’antenne permet de les transmettre vers un système distant, par exemple pour qu’un opérateur récupère ces informations. La souplesse et le faible impact de la radio-étiquette souple 215 sur les propriétés mécaniques du harnais électrique sont aussi liés à sa faible épaisseur. A titre d’exemple, une radio-étiquette souple de type Flextan® présente une épaisseur de 0,4 millimètres, résiste à l’eau, à certains produits chimiques et à des températures de l’ordre de 220 degrés Celsius. Dans un mode de réalisation particulier, la radio-étiquette souple 215 peut comprendre en outre un capteur de température ou de déformation. Avantageusement, outre les données d’identifications propres à un harnais électrique ou à une branche d’un harnais électrique, le système d’étiquetage 211 peut ainsi permettre l’acquisition de données de surveillance de l’état dudit harnais ou de ladite branche. Avantageusement, il est ainsi possible de détecter un sur-échauffement du harnais électrique ou de détecter une déformation anormalement élevée pouvant affecter la performance du harnais électrique. En outre, les informations obtenues grâce au système d’étiquetage 211 peuvent aussi être des informations distribuées sur la longueur du harnais électrique. A titre d’exemple, dans un mode de réalisation particulier, le harnais électrique 201 comprend une pluralité de système d’étiquetage 211, par exemple cinq, qui sont répartis selon son étendue longitudinale. Ainsi, les données d’identification mais surtout les données obtenues grâce aux mesures de capteurs peuvent l’être en plusieurs points du harnais électrique et permettre une surveillance plus précise de son état ou encore de son environnement. Dans l’exemple non-limitatif décrit, le diélectrique souple 213 et la radio-étiquette souple 215 ont la forme d’un rectangle plat qui s’étend longitudinalement selon l’axe X d’étendue longitudinale du harnais électrique 201. La longueur et la largeur de la radio-étiquette souple 215 sont respectivement inférieures à la longueur et la largeur du diélectrique souple 213. Le rôle du diélectrique souple 213 est ainsi d’isoler la radio-étiquette souple 215 de la tresse de blindage métallique 207. En particulier, dans la mesure où une radio-étiquette pour support métallique devrait être plus épaisse qu’une radio-étiquette pour support non métallique. Donc la présence de l’isolant (i.e. le diélectrique souple 213) dont la surface est plus importante que celle de la radio-étiquette permet d’utiliser une radio-étiquette plus fine. En outre, le diélectrique souple 213 lui-même est suffisamment fin pour limiter l’impact sur la forme et les propriétés mécaniques du harnais électrique 201. Dans un mode de réalisation particulier, il peut s’agir d’un patch textile, par exemple un patch textile Nomex®, dont l’épaisseur est comprise entre 0,3 et 0,5 millimètres. De plus, ce patch textile peut être le même que celui qui est utilisé pour constituer la gaine diélectrique 205. Par ailleurs, le type et la finesse du diélectrique souple 213 et de la radio-étiquette souple 215 utilisés permettent aussi de limiter la masse du système d’étiquetage 211 et, par conséquent, son impact sur la masse du harnais électrique 201. Par exemple, la masse d’un système d’étiquetage conforme à l’invention peut être inférieure ou égale à 1 gramme. Dans le mode de réalisation représenté, les moyens de fixation 217 sont deux frettes textiles, chacune étant positionnée au niveau d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple 213. Il peut s’agir, par exemple, de frettes de type « lacing tape » dont l’épaisseur est inférieure à 0,02 millimètres. Avantageusement, l’utilisation de ce type de fixation de frettage est commune dans la fabrication d’un harnais électrique et son utilisation pour la fixation du système d’étiquetage s’en trouve donc simplifiée. En outre, dans le mode de réalisation particulier décrit, chaque frette textile est positionnée à une distance (symbolisée par la flèche 301 sur la FIG. 3 ) comprise entre 0 et 10 millimètres d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple 213 et, de préférence, à une distance (symbolisée par la flèche 303 sur la FIG. 3 ) comprise entre 2 et 4 millimètres d’une extrémité longitudinale de la radio-étiquette souple 215. Une telle disposition permet de garantir un bon maintien de l’ensemble tout en conservant la souplesse et sans impacter les performances de la radio-étiquette souple 215. Ainsi, outre les avantages déjà décrits, l’implantation spécifique du système d’étiquetage 211 dans le harnais électrique 201 selon l’invention présente également les avantages suivants : - la gaine extérieur thermo-rétractable est conservée comme protection ; - la radio-étiquette est compatible, du fait de sa résistance en température, avec tous les harnais électrique situés dans la zone FAN d’une turbomachine d’aéronef ; - le système d’étiquetage est imperdable et inviolable pour la traçabilité du harnais électrique ou des éléments associés dans la vie de la turbomachine ; et, - la lecture des informations issues d’une pluralité de tels systèmes d’étiquetage peut être réalisée rapidement et à distance. En référence à la FIG. 4 , nous allons maintenant décrire un procédé de fabrication 401 d’un harnais électrique 201 tel que celui-décrit en référence aux figures 2 et 3. L’étape 403 consiste en le positionnement du diélectrique souple 213 sur la tresse de blindage métallique 207. Ainsi, dans l’exemple décrit, la tresse de blindage métallique 207 a une forme de cylindre creux et le diélectrique souple 213 couvre une portion longitudinale de ce cylindre, pour une section angulaire limitée. L’étape 405 consiste ensuite en le positionnement de la radio-étiquette souple 215 sur le diélectrique souple 213. Dans l’exemple représenté, la radio-étiquette souple 215 est centrée par rapport au diélectrique souple 213 de sorte que, compte-tenu de sa longueur et de sa largeur inférieures à celles du diélectrique souple 213, aucune partie de la radio-étiquette souple 215 n’est en contact avec la tresse de blindage métallique 207. L’étape 407 consiste ensuite en la fixation, par les moyens de fixation 217, du système d’étiquetage 211 sur la tresse de blindage métallique 207. Dans l’exemple représenté, les deux frettes sont installées autour du diélectrique souple 213 et de la radio-étiquette souple 215 et sont serrées de manière à garantir le maintien de l’ensemble sur la tresse de blindage métallique 207. L’étape 409 consiste ensuite en le positionnement de la gaine thermo-rétractable 209 autour du système d’étiquetage 211 et de la tresse de blindage métallique 207 et l’étape 411 consiste enfin en le chauffage de la gaine thermo-rétractable 209 de sorte que ladite gaine thermo-rétractable 209 enserre le système d’étiquetage 211 et la tresse de blindage métallique 207 sur toute leur étendue longitudinale. Dit autrement, sous l’effet du chauffage (par exemple à une température de 175 degrés Celsius), la gaine thermo-rétractable 209 se plaque sur la surface (radialement) externe de la tresse de blindage métallique 207 et du système d’étiquetage 211 de sorte que ceux-ci sont in fine à la fois maintenus et protégés par ladite gaine thermo-rétractable 209. Harnais électrique (201) pour la connexion électrique d’équipements d’une turbomachine d’aéronef, ledit harnais électrique (201) comprenant, de l’intérieur vers l’extérieur radialement, un toron de câbles électriques (203), une gaine diélectrique (205), une tresse de blindage métallique (207) et une gaine thermo-rétractable (209), ledit harnais électrique (201) étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un système d’étiquetage (211) positionné radialement entre la tresse de blindage métallique (207) et la gaine thermo-rétractable (209), ledit système d’étiquetage (211) comprenant un diélectrique souple (213) positionné sur la tresse de blindage métallique (207), une radio-étiquette souple (215) positionnée sur le diélectrique souple (213) et des moyens (217) de fixation du système d’étiquetage (211) sur la tresse de blindage métallique (207). Harnais électrique (201) selon la revendication 1, dans lequel la radio-étiquette souple (215) comprend une antenne et une puce électronique intégrées à un circuit imprimé flexible, ladite radio-étiquette souple (215) étant configurée pour résister à une température inférieure ou égale à 230°C. Harnais électrique (201) selon la revendication 2, dans lequel la radio-étiquette souple (215) comprend en outre un capteur de température ou de déformation. Harnais électrique (201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la radio-étiquette souple (215) est configurée pour mémoriser et transmettre des informations comprises parmi : - un numéro de pièce ; - un numéro de série ; - un code fabricant ; - des données de températures ; et, - des données de déformation. Harnais électrique (201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diélectrique souple (213) et la radio-étiquette souple (215) ont la forme d’un rectangle plat, s’étendant longitudinalement selon un axe (X) d’étendue longitudinale dudit harnais (201), la longueur et la largeur de la radio-étiquette souple (215) étant respectivement inférieures à la longueur et la largeur du diélectrique souple (213). Harnais électrique (201) selon la revendication 5, dans lequel les moyens de fixation (217) sont deux frettes textiles, chacune étant positionnée au niveau d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple (213). Harnais électrique (201) selon la revendication 6, dans lequel chaque frette textile est positionnée à une distance comprise entre 0 et 10 millimètres d’une extrémité longitudinale du diélectrique souple (213) et, de préférence, à une distance comprise entre 2 et 4 millimètres d’une extrémité longitudinale de la radio-étiquette souple (215). Harnais électrique (201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diélectrique souple (213) est un patch textile d’une épaisseur comprise entre 0,3 et 0,5 millimètres. Harnais électrique (201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit harnais électrique (201) comprenant une pluralité de systèmes d’étiquetage (211), de préférence cinq, répartis selon l’étendue longitudinale dudit harnais électrique (211). Procédé de fabrication (401) d’un harnais électrique (201) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes : le positionnement (403) du diélectrique souple (213) sur la tresse de blindage métallique (207) ; le positionnement (405) de la radio-étiquette souple (215) sur le diélectrique souple (213) ; la fixation (407), par les moyens de fixation (217), du système d’étiquetage (211) sur la tresse de blindage métallique (207) ; le positionnement (409) de la gaine thermo-rétractable (209) autour du système d’étiquetage (211) et de la tresse de blindage métallique (207) ; et, le chauffage (411) de la gaine thermo-rétractable (209) de sorte que ladite gaine thermo-rétractable (209) enserre le système d’étiquetage (211) et la tresse de blindage métallique (207).