FR3006412A1 - Dispositif d'entretoisement d'elements de forme allongee d'une turbomachine d'aeronef - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'entretoisement (40) d'éléments de forme allongée (41, 42), tels que des harnais électriques (41) ou des canalisations (42) d'une turbomachine d'aéronef, comportant : - au moins deux modules (44), chaque module (44) comportant : ▪ un moyen de maintien (46) adapté pour maintenir un élément de forme allongée (41, 42) ▪ un moyen d'attache (47) solidaire du moyen de maintien (46) - un support (43) comportant au moins deux moyens de fixation (48), chaque moyen de fixation (48) étant adapté pour coopérer avec un moyen d'attache (47) d'un module (44) de sorte à fixer ledit module (44) audit support (43), caractérisé en ce que le support (43) comporte une surface ondulée formée de concavités (45) juxtaposées, chaque concavité (45) comprenant un desdits moyens de fixation (48) de sorte à ce que chaque module (44) soit au moins en partie insérable dans une concavité (45).

Description

DISPOSITIF D'ENTRETOISEMENT D'ELEMENTS DE FORME ALLONGEE D'UNE TURBOMACHINE D'AERONEF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte au domaine général de l'aéronautique. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs d'entretoisement de câbles électriques (aussi connus sous le nom de harnais électriques) et/ou de canalisations, dans une turbomachine telle qu'un turboréacteur.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Une turbomachine d'aéronef comprend un carter, éventuellement en plusieurs parties selon sa structure, qui en enveloppe les divers composants, rotatifs ou non, comme par exemple une soufflante, un compresseur, une chambre de combustion et une turbine.

A la surface externe de ce carter, outre les canalisations de transports de fluides véhiculant principalement carburant, huile, air ou tout autre fluide, sont disposés de nombreux câblages électriques, appelés harnais électriques dans le domaine des turbomoteurs équipant des aéronefs. Ces harnais électriques alimentent en énergie et en signaux en particulier les divers équipements périphériques du turbomoteur, tels qu'un calculateur ou un module hydromécanique tel qu'une pompe à carburant. La position des harnais et des canalisations et leur trajet le long du carter sont imposés par de nombreuses contraintes. En effet, les turbomachines offrent peu d'espace disponible pour intégrer les harnais électriques et les canalisations véhiculant du fluide (tel que du carburant, de l'huile ou de l'air), et les emplacements permettant de fixer les harnais et les canalisations sont limités. En outre, il est important d'éviter toute dégradation des harnais, en particulier par frottement des harnais entre eux ou contre des parties de la turbomachine. De tels frottements peuvent survenir du fait des vibrations de la turbomachine en fonctionnement, des mouvements relatifs entre la turbomachine et la nacelle dans laquelle elle est montée, ou encore des tolérances de fabrication des différentes pièces situées à proximité des harnais.

Afin d'éviter ces frottements sans devoir ajouter de points de fixation des harnais au carter, il est connu d'équiper les harnais de dispositifs d'entretoisement. De tels dispositifs d'entretoisement sont installés entre deux points de fixation, et servent à maintenir un espace suffisant entre les harnais afin d'éviter leurs frottements, en particulier dans des zones où il est difficile voire impossible de fixer des harnais. Un premier dispositif d'entretoisement 10 connu est illustré aux figures 1 et 2, et détaillé dans la demande de brevet FR2966651. La figure 1 présente un premier mode de réalisation, tandis que la figure 2 présente un deuxième mode de réalisation. Le premier dispositif 10 comporte un support métallique 11 sur lequel sont fixés des colliers 12, 13 de pinçage élastiques, au nombre de trois ou de cinq selon le mode de réalisation, destinés à maintenir des harnais. En particulier, un premier collier 13 est fixé dans une zone médiane du support 11, sur une première face de celui-ci. Les colliers restants 12 sont fixés au niveau des extrémités latérales du support 11. La moitié des colliers restants sont fixés sur la première face, et l'autre moitié sont fixés sur l'autre face du support 11. De plus, une barrette 14 est montée sur le support 11 autour du premier collier 13 pour le fermer lorsqu'un harnais a été installé dans ledit premier collier 13. Toutefois le premier dispositif 10 ne permet pas de « routage à plat », c'est-à-dire de maintenir un faisceau de harnais en parallèle les uns à côté des autres. Une telle disposition des harnais est notamment intéressante si l'espace autour du carter est limité radialement, pour limiter l'encombrement des harnais. Par ailleurs, le premier dispositif 10 présente des inconvénients en termes de masse et de simplicité de mise en place, notamment les suivants : premièrement, après avoir installé le premier collier 13, il faut le fermer avec une barrette 14, ce qui ajoute de la masse au premier dispositif 10 et est contraignant. Deuxièmement, le premier dispositif 10 comporte trois colliers de même taille, auxquels il est possible d'ajouter deux colliers de taille inférieure dans le mode de réalisation de la figure 2. Il permet donc d'entretoiser trois harnais de même taille, et éventuellement également deux harnais de taille inférieure. Ainsi, le premier dispositif 10 n'est pas adapté pour maintenir n'importe quel nombre ou tailles de harnais. Enfin, si certains colliers 12 ne sont pas utilisés, alors le premier dispositif 10 est en déséquilibre et présente une masse inutile due aux colliers inutilisés.

Un deuxième dispositif d'entretoisement 20 connu est illustré à la figure 3, et détaillé dans la demande de brevet FR2906336. Le deuxième dispositif 20 comporte une armature métallique 23 et des colliers métalliques 24 destinés à maintenir des harnais, lesdits colliers 24 étant fixés en ligne sur une portion inférieure 22 de l'armature 23. Une portion supérieure 21 de l'armature 23 est montée sur la portion inférieure 22 autour des colliers 24 pour les fermer lorsque des harnais ont été installés dans lesdits colliers 24. Contrairement au premier dispositif 10, le deuxième dispositif 20 permet un routage à plat, cependant il présente des inconvénients, notamment les suivants : premièrement, son utilisation est compliquée, puisque pour équiper un faisceau de harnais avec un tel deuxième dispositif 20, il est d'abord nécessaire de fixer des colliers métalliques 24 à la portion inférieure 22 de l'armature 23, puis clipser les harnais dans lesdits colliers 24, et enfin fermer la portion supérieure 21 de l'armature 23 sur la portion inférieure 22. Deuxièmement, sa masse est importante à cause de l'armature métallique 23.

Troisièmement, au-delà de deux ou trois colliers 24 la portion inférieure 22 de l'armature 23 risque de se cintrer. Quatrièmement, les colliers 24 ne sont pas isolés les uns des autres : en effet, ils sont élastiques pour permettre le clipsage de harnais, et peuvent donc éventuellement entrer en contact les uns avec les autres sous l'effet de mouvements de harnais.30 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un dispositif d'entretoisement d'éléments de forme allongée, tels des harnais électriques ou des canalisations, permettant de maintenir lesdits éléments en parallèle les uns des autres tout en garantissant un espacement et un isolement desdits éléments entre eux, simple à mettre en place, léger, et adaptable à tous diamètres d'éléments. L'invention concerne donc essentiellement un dispositif d'entretoisement d'éléments de forme allongée, tels que des harnais électriques ou des canalisations d'une turbomachine d'aéronef, comportant : - au moins deux modules, chaque module comportant : o un moyen de maintien adapté pour maintenir un élément de forme allongée o un moyen d'attache solidaire du moyen de maintien - un support comportant au moins deux moyens de fixation, chaque moyen de fixation étant adapté pour coopérer avec un moyen d'attache d'un module de sorte à fixer ledit module audit support. En outre, le support comporte une surface ondulée formée de concavités juxtaposées, chaque concavité comprenant un desdits moyens de fixation de sorte à ce que chaque module soit au moins en partie insérable dans une concavité. Par commodité de présentation, on considèrera que la surface ondulée présente une face inférieure et une face supérieure, et s'étend globalement selon une direction gauche/droite. Ces désignations ne préjugent pas de l'orientation selon laquelle la surface ondulée peut être orientée sur le carter : cette orientation est quelconque. Les notions de supérieur, inférieur, gauche, droite, bas ou haut sont toutes relatives à une position prédéfinie de la surface ondulée lorsque celle-ci s'étend globalement dans la direction gauche/droite.

Dans cette position prédéfinie, on note que les concavités juxtaposées sont alternativement tournées vers le haut et le bas. On dira que les concavités sont alternées. Selon une autre formulation, la face inférieure présente une alternance de creux et de bosses juxtaposés, et la face supérieure présente également une alternance de creux et de bosses juxtaposées. Un creux de la face inférieure correspond alors à une bosse de la face supérieure, et un creux de la face supérieure correspond à une bosse de la face inférieure. Chaque creux de la face inférieure et chaque creux de la face supérieure correspond à une concavité décrite plus haut.

Selon une autre formulation, on dira que le profil de la surface ondulée présente un ensemble de cavités supérieures et un ensemble de cavités inférieures telles que chaque cavité supérieure est alternée avec une cavité inférieure. Chaque cavité supérieure et chaque cavité inférieure correspond à une concavité décrite plus haut.

Puisque chaque module est au moins en partie insérable dans une concavité, et que les cavités sont juxtaposées, un maintien « en parallèle » des éléments de forme allongée est possible. En effet, les modules sont alternativement fixés du côté inférieur et du côté supérieur du support.

En outre, de par cette disposition, la structure du dispositif d'entretoisement est équilibrée en termes de répartition d'efforts. Les modules maintenant les éléments de forme allongée étant répartis alternativement du côté inférieur et du côté supérieur du support, le support ne risque pas de se cintrer, ce qui risquerait d'être le cas si tous les éléments de forme allongée étaient disposés d'un seul côté du support.

Par la forme même de la surface ondulée, les modules sont écartés et isolés les uns des autres lorsqu'ils sont fixés au support. En effet, chaque module se trouve au moins en partie inséré dans une concavité. Par conséquent, les éléments de forme allongée sont eux-aussi maintenus écartés et isolés. On note que les éléments de forme allongée sont isolés les uns des autres en ce qu'ils ne peuvent pas être en contact physique, du moins dans une zone autour du dispositif d'entretoisement. Cette isolation est avantageuse, notamment lorsqu'un élément de forme allongée est un harnais électrique. Cela permet en effet de garantir une isolation électrique dudit harnais.

On remarque que grâce à la disposition des modules fixés dans les concavités, les parois des concavités font office de supports limitant les déviations indésirables des modules. Les modules peuvent en effet être déviés de leur position de fixation lorsque les éléments de forme allongée qu'ils maintiennent sont soumis à des mouvements intempestifs.

On souligne la modularité du dispositif selon l'invention : si plusieurs éléments de forme allongée sont à maintenir, il suffit de choisir des modules dont les tailles des moyens de maintien sont dimensionnées aux diamètres desdits éléments à maintenir, sous réserve bien entendu que les concavités aient été réalisées de longueurs suffisantes pour accueillir des harnais de grand diamètre.

Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif d'entretoisement selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, toutes les concavités sont de longueurs sensiblement similaires. On entend par longueur la dimension d'une concavité dans la direction globale selon laquelle s'étend la surface ondulée, c'est-à-dire la direction gauche/droite. Ainsi, la fabrication du support est simplifiée. De plus, la modularité du dispositif d'entretoisement est optimale : en choisissant une longueur de concavités suffisamment grande, n'importe quel module peut être fixé dans n'importe quelle concavité, quelle que soit sa dimension. Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface ondulée est de section constante rectangulaire. Ainsi, la fabrication du support est simplifiée : la surface ondulée est une bande à laquelle on donne un profil ondulé. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque moyen de fixation est disposé au niveau du fond d'une concavité. Le fond d'une cavité correspond à un maximum ou un minimum local d'une ondulation de la surface ondulée. Ainsi, chaque module peut être fixé dans une cavité au niveau du fond de ladite cavité. Cela permet d'équilibrer la structure globale du dispositif d'entretoisement en termes d'efforts exercés par les modules sur le support. De plus, les parois des cavités font office de supports pour retenir les modules lorsqu'ils sont déviés vers la gauche ou vers la droite à cause de mouvements intempestifs des éléments de forme allongée. Ces supports permettent notamment de diminuer les efforts au niveau des points de fixation des modules sur le support. Dans un mode de réalisation non limitatif, la coopération entre un moyen d'attache d'un module et un moyen de fixation provoque une fixation définitive dudit module et du support. Dès lors, lorsqu'un module est fixé au support, il ne peut plus être démonté ; ceci permet d'éviter un désengagement fortuit de module. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque moyen d'attache comporte un plot fendu, et chaque moyen de fixation comporte une ouverture, un plot fendu étant adapté pour être inséré dans une ouverture sans retour possible. Ceci permet de fixer simplement et rapidement les modules au support. De plus, ce système de fixation est léger. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque moyen de maintien comporte deux branches en vis-à-vis, le maintien d'un élément de forme allongé étant réalisé par pincement dudit élément de forme allongée entre lesdites branches. Il s'agit d'un moyen simple et rapide pour maintenir un élément de forme allongée. Les branches sont semi-rigides : on écarte les branches, on insère un élément de forme allongée entre lesdites branches, et on relâche les branches qui maintiennent alors l'élément.30 Dans un mode de réalisation non limitatif, les branches des éléments de maintien sont constituées d'un matériau semi-flexible tel que du polyetherimide (PEI) ou du polyetheretherketone (PEEK).

Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface ondulée est constituée d'un matériau isolant tel que du polyetherimide (PEI) ou du polyetheretherketone (PEEK). En effet, les éléments de forme allongée à maintenir sont généralement des harnais électriques, il est donc avantageux que le support soit réalisé en matériau isolant.

L'invention concerne également une turbomachine comportant un carter sur lequel sont fixés des éléments de forme allongée tels que des harnais électriques ou des canalisations, caractérisée en ce que les éléments de forme allongée sont équipés d'un dispositif d'entretoisement selon l'une des revendications précédentes.

L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'a titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : A la figure 1, une représentation schématique d'un dispositif d'entretoisement de harnais selon un premier art antérieur ; A la figure 2, une représentation schématique d'un dispositif d'entretoisement de harnais selon un deuxième art antérieur ; A la figure 3, une représentation schématique d'un dispositif d'entretoisement de harnais selon un troisième art antérieur ; A la figure 4, une représentation schématique d'un dispositif d'entretoisement selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention ; A la figure 5, une représentation schématique d'un dispositif d'entretoisement selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention ; - A la figure 6, une représentation schématique d'un support selon l'invention ; - A la figure 7, une représentation schématique d'un module selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Une turbomachine comprend un carter enveloppant ses divers composants. Ce carter s'étend globalement de façon périphérique autour de l'axe de la turbomachine. A la périphérie du carter sont disposés des harnais et des canalisations de transport de fluides. Le dispositif d'entretoisement selon l'invention vise à espacer localement les harnais et/ou les canalisations, et plus généralement n'importe quel élément de forme allongée. Dans la suite de la description, on appellera indifféremment « élément de forme allongée» ou « élément » un harnais ou une canalisation destiné(e) à être équipé(e) par le dispositif de d'entretoisement. La figure 4 représente schématiquement un dispositif d'entretoisement 40 de cinq éléments de forme allongée 41, 42, équipant une turbomachine (non représentée), selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention. Parmi ces cinq éléments 41, 42, quatre sont des harnais 41, et le cinquième est une canalisation 42. Il est entendu que le dispositif d'entretoisement 40 peut maintenir un nombre différent de harnais 41 et de canalisations 42, ou ne maintenir que des harnais 41. Il est bien entendu que toute combinaison de canalisations et harnais est comprise dans l'invention.

La figure 4 représente le dispositif d'entretoisement 40 selon une vue en coupe. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, les cinq éléments 41, 42 sont de même diamètre. Or dans la pratique, les harnais 41 et canalisations 42 sont souvent de diamètres différents. La figure 5 illustre donc un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans laquelle les éléments de forme allongée 41, 42 sont de diamètres variés.

Dans la suite de la description, les notions de supérieur, inférieur, gauche, droite, bas ou haut sont toutes relatives aux figures 4 et 5, et ne préjugent pas de l'orientation selon laquelle le dispositif d'entretoisement est installé par rapport au carter. Le dispositif d'entretoisement 40 est globalement composé de deux types de pièces : - Un support 43 - Des modules 44 destinés à maintenir écartés les éléments de forme allongés 41, 42, et à être fixés audit support 43. De plus, chaque module 44 comporte : - Un moyen de maintien 46 pour maintenir un élément de forme allongée 41, 42 - Un moyen d'attache 47 solidaire du moyen de maintien 46 pour fixer le module 44 au support 43. 15 Le support 43 s'étend globalement selon un axe longitudinal X. L'axe X s'étend selon la direction gauche/droite. Le support 43 est de forme telle qu'il comporte des concavités 45 adaptées pour recevoir les modules 44. En effet, le support 43 comporte une surface ondulée formée de concavités 45 juxtaposées selon l'axe X. Les concavités 45 sont 20 alternées : on entend par là qu'une concavité 45 sur deux est tournée vers le bas, et une concavité 45 sur deux est tournée vers le haut. Chaque module 44 est fixé au support 43 au niveau du fond d'une concavité 45. On entend par fond de concavité, le point situé sur l'axe de symétrie axiale de la concavité et sur la paroi de ladite concavité 45. Il s'agit de la position de fixation préférée, mais le point de fixation peut être légèrement décalé vers la 25 gauche ou vers la droite par rapport au fond de la concavité 45, sans sortir du cadre de l'invention. La forme du support 43 et la disposition des modules 44 sur ce support 43 est avantageuse car elle permet au support de ne pas se cintrer : en effet les forces exercées 30 par les modules 44 sont équilibrées. Cela n'aurait pas été le cas d'un support plan. 10 Dans le mode de réalisation décrit, les concavités 45 sont toutes de même longueur L. On entend par longueur la dimension de la concavité 45 selon l'axe X. Dans d'autres modes de réalisation, les concavités 45 ne sont pas toutes de la même longueur. L'intérêt de longueurs égales est de pouvoir fixer un module de n'importe quelle taille dans n'importe quelle concavité, sous réserve de dimensionner la longueur des concavités 45 à la dimension maximale d'un module 44. Le dispositif d'entretoisement 40 est alors complètement modulable.

Chaque module 44 est fixé au support 43 par coopération entre son moyen d'attache 47 et un moyen de fixation 48 du support 43. Le support 43 est illustré à la figure 6 en vue de dessus. Le support 43 est de largeur M constante, ce qui est le plus facile à réaliser. Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de fixation 48 sont des trous traversant le support 43, pratiqués au niveau de chaque fond de chaque concavité 45. En outre, dans le mode de réalisation décrit, les moyens d'attache 47 sont des plots fendus en matière semi-flexible comme représenté à la figure 7. Les plots fendus sont adaptés pour être insérés dans les trous et ne plus pouvoir en être retirés : ainsi, la fixation des modules 44 sur le support 43 est solide.

Le moyen de maintien 46 des modules 44 comporte deux branches en vis-à-vis, le maintien d'un élément de forme allongé 41, 42 étant réalisé par pincement dudit élément entre lesdites branches. Pour finir, on note que les modules 44 et le support 43 sont constituées d'un matériau semi-flexible tel que du polyetherimide (PEI) ou du polyetheretherketone (PEEK).

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'entretoisement (40) d'éléments de forme allongée (41, 42), tels que des harnais électriques (41) ou des canalisations (42) d'une turbomachine d'aéronef, comportant : - au moins deux modules (44), chaque module (44) comportant : - un moyen de maintien (46) adapté pour maintenir un élément de forme allongée (41, 42) - un moyen d'attache (47) solidaire du moyen de maintien (46) - un support (43) comportant au moins deux moyens de fixation (48), chaque moyen de fixation (48) étant adapté pour coopérer avec un moyen d'attache (47) d'un module (44) de sorte à fixer ledit module (44) audit support (43), caractérisé en ce que le support (43) comporte une surface ondulée formée de concavités (45) juxtaposées, chaque concavité (45) comprenant un desdits moyens de fixation (48) de sorte à ce que chaque module (44) soit au moins en partie insérable dans une concavité (45).
2. 2. Dispositif d'entretoisement (40) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que toutes les concavités (45) sont de longueurs (L) sensiblement similaires.
3. 3. Dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface ondulée est de section constante rectangulaire.
4. 4. Dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce chaque moyen de fixation (48) est disposé au niveau du fond d'une concavité (45).
5. 5. Dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coopération entre un moyen d'attache (47) d'un module (44) et un moyen de fixation (48) provoque une fixation définitive dudit module (44) et du support (43).
6. 6. Dispositif d'entretoisement (40) selon la revendication précédente, caractériséen ce que chaque moyen d'attache (47) comporte un plot fendu, et chaque moyen de fixation (48) comporte une ouverture, un plot fendu étant adapté pour être inséré dans une ouverture sans retour possible.
7. 7. Dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque moyen de maintien (46) comporte deux branches en vis-à-vis, le maintien d'un élément de forme allongé (41, 42) étant réalisé par pincement dudit élément de forme allongée (41, 42) entre lesdites branches.
8. 8. Dispositif d'entretoisement (40) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les modules (44) sont constituées d'un matériau semi-flexible tel que du polyetherimide (PEI) ou du polyetheretherketone (PEEK).
9. 9. Dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface ondulée du support (43) est constituée d'un matériau isolant tel que du polyetherimide (PEI) ou du polyetheretherketone (PEEK).
10. 10. Turbomachine comportant un carter sur lequel sont fixés des éléments de forme allongée (41, 42) tels que des harnais électriques (41) ou des canalisations (42), caractérisée en ce que les éléments de forme allongée (41, 42) sont équipés d'un dispositif d'entretoisement (40) selon l'une des revendications précédentes.