EP2059440A1 - Assemblage de panneaux et procede de montage d'un assemblage de panneaux - Google Patents

Assemblage de panneaux et procede de montage d'un assemblage de panneaux

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Publication number
EP2059440A1
EP2059440A1 EP07823748A EP07823748A EP2059440A1 EP 2059440 A1 EP2059440 A1 EP 2059440A1 EP 07823748 A EP07823748 A EP 07823748A EP 07823748 A EP07823748 A EP 07823748A EP 2059440 A1 EP2059440 A1 EP 2059440A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
panels
assembly
panel
sum
unevenness
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07823748A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yves Durand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SAS filed Critical Airbus Operations SAS
Publication of EP2059440A1 publication Critical patent/EP2059440A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/12—Construction or attachment of skin panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/26—Construction, shape, or attachment of separate skins, e.g. panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0004—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship
    • F16B5/0056—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates or panels or the interlocking key perpendicular to the main plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • F16B5/025—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread specially designed to compensate for misalignement or to eliminate unwanted play
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49616—Structural member making
    • Y10T29/49622—Vehicular structural member making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material

Definitions

  • the invention relates to a panel assembly in which at least two panels are secured longitudinally to one another.
  • longitudinally joined together we mean joined together edge to edge. More specifically, the invention relates to the junction zone between two panels of the panel assembly.
  • the invention also relates to a method of mounting a panel assembly, wherein at least two panels are secured longitudinally to one another.
  • the invention finds applications when it is necessary to secure at least two panels, such as sheets of sheet metal or composite materials.
  • the invention is more particularly applications in the field of aeronautics, wherein the junction between two adjacent panels of a panel assembly can play a significant way on the aerodynamic drag.
  • the invention also has applications in the field of automobile, or rail, for the assembly of panels for forming the outer body of a motor vehicle, or a train wagon.
  • FIG. 1 it is known to use a connecting element 3 to which each of the panels 1, 2 is secured, in order to make the junction between said adjacent panels 1, 2 removable.
  • a first panel is dismountably mounted on the connecting piece 3 by means of a removable screw 4.
  • the second panel 2 is fixedly mounted on the connecting piece 3 by means of one or more structural screws 5.
  • the panels 1, 2 are arranged edge to edge, without being contiguous, so that a longitudinal slot 6 is formed between said panels 1, 2 adjacent. This longitudinal slot 6 is necessary, but may disturb the flow of air on the outer surface of the panels 1, 2.
  • a seal 7 smooths the surface between the two panels 1, 2 adjacent.
  • the connecting piece 3 comprises a trimming 8, or unevenness, intended to compensate for the difference in thickness between the first panel 1 and the second panel 2.
  • the thickness of a panel generally means the dimension of said panel extending perpendicularly to the outer surface of said panel. Indeed, the thickness e of the first panel 1, at the junction zone between the two panels, is strictly less than the thickness E of the second panel 2.
  • junction zone is meant the portion of the surface of each of the panels 1, 2 involved in the connection between said panels.
  • the height of the trimming 8 corresponds to the difference between the thickness E of the second panel 2 and the thickness e of the first panel 1.
  • the purpose of this trimming 8 is to maintain the panels 1, 2 at the same level, at the level of the junction zone, so as not to have misalignment between said panels once connected to one another.
  • misalignment is meant a displacement of contiguous panels 1, 2 which normally should be flush to the same level once connected to each other.
  • the longitudinal slot 6 between the panels 1, 2 forms a step, which can disturb the flow of air on the outer surface of the panel assembly 1, 2.
  • the operating tolerance of the state of the art in corrugation tolerance, is transformed by using panels whose surface at the junction zone has a difference in level intended to minimize misalignment between the two. panels. More specifically, each panel comprises two successive trays, separated from each other by a step. The lower or lower trays of each of the panels face each other, said panels being connected to one another at their lower trays.
  • the misalignment instead of being concentrated at the longitudinal slot between the two panels, is spread over the cumulative surface of the two adjacent lower trays. The risk of misalignment is not removed, but when it occurs it is spread over a larger area, so that in some cases it may even be possible to increase manufacturing and assembly tolerances. elements involved in the connection between the two panels.
  • the hollow obtained may have a variable height, from one end to the other of said hollow, but also from one assembly to another.
  • the height of the hollow means the dimension extending perpendicularly to the surface of the panels.
  • the sum of the heights of the two steps facing each other is substantially equal to the sum of the tolerance intervals of fabrication and assembly accepted at the level of the junction zone of the two panels.
  • the height of the step means the dimension extending perpendicular to the surface of the panel.
  • Tolerance intervals are the accepted tolerance intervals for each of the parts involved in the joining of the two panels. panel assembly.
  • the invention therefore relates to an assembly of panels in which two panels are secured to one another, characterized in that one surface of each of the two panels has a difference in level, so as to comprise an upper bearing and a lower bearing, the two panels being secured to one another at their lower bearings.
  • the assembly according to the invention it is possible to provide all or part of the following additional characteristics: the sum of the heights of the unevenness of the two panels is equal to the sum of the tolerance intervals accepted in the zone; junction between the two panels.
  • each height of unevenness is equal to half of the sum of the tolerance intervals accepted in the zone of junction between the two panels.
  • the two panels are secured to one another by means of a connecting element.
  • a hollow in the junction area is filled by a smoothing joint.
  • the invention also relates to a method of mounting such a panel assembly in which two panels are secured to one another, characterized in that it comprises the following steps: - sum the accepted tolerance intervals for the elements of the assembly involved in the joining of the two panels;
  • Figure 1 a sectional view of a panel assembly already described, as it should be theoretically;
  • Figure 2 is a sectional view of a detail of a junction between two panels, at a longitudinal slot extending between the two panels, according to the state of the art already described;
  • Figure 3 a cross section of two adjacent panels secured to one another according to the invention
  • Figure 4 a schematic representation in section of two panels according to the invention.
  • FIG. 3 shows a cross-section of an assembly 100 of panels, in which two panels 101, 102 are secured to one another via a connecting piece 103.
  • the junction piece 103 comprises a jig 104 intended to compensate for the difference in thickness between the first panel 101 and the second panel 102.
  • the trimming is directed so that the additional thickness of the panel 102 is included in the trough 104 of the junction piece 103.
  • the surfaces of the two panels 101, 102 are in alignment with each other. one of the other once said panels 101, 102 attached to the junction piece 103.
  • each of the panels 101, 102 is provided with a two-stage surface, respectively forming an upper bearing
  • 106 between the upper bearings 112, 114 and lower 113, 115 may be a function of manufacturing and assembly tolerances usually accepted on the elements of the panel assembly, and therefore vary depending on the applications, materials used etc.
  • the panel 101 on the left in the figure relative to the panel 102 on the right, has a drop 105 downward from the left to the right, while the panel 102 has a difference in level 106 descending from the right to the left.
  • the lower bearings form a hollow surface, or a recess 107, bordered by the upper bearings 112, 114.
  • the height h of each of the unevennesses 105, 106 is substantially equal to half the sum of the intervals of tolerance tolerance accumulated at the elements of the assembly participating in the junction of the two panels 101, 102.
  • the sum of the tolerance intervals corresponds to the accepted tolerance intervals at each of the two panels 101, 102 and the junction piece 103.
  • the sum of the heights h of the two differences in level 105 and 106 equals the sum of accepted manufacturing tolerance intervals for parts
  • any misalignment between the panels 101 and 102 is spread over the entire length L of the hollow 107.
  • length L of the hollow is meant the dimension of the hollow extending between the two gradients 105, 106.
  • a filling joint 109 such as a pasty mastic sealant.
  • the thickness of the panel 101 As can be seen in FIG. 4, the thickness of the panel 101,
  • the first panel 101 has a variable thickness. Specifically, the thickness of the first panel
  • FIG. 5 a cross section of an aircraft wing 120 may comprise a panel assembly according to the invention.
  • the panels 124, 125 of the wing 120 are assembled to each other so as to provide four longitudinal slots 123, at which it is possible to have a misalignment between adjacent panels 124, 125.
  • wing 120 for making a panel assembly, use is made of:
  • a composite wing panel 125 molded external face with internal surface bladder, with a thickness of 10 mm +/- 4%, corresponding to +/- 0.4 mm;
  • a panel 124 forming the nose of the leading edge of the wing 120, in composite, provided with a monolithic portion of thickness 4 mm +/- 4% corresponding to +/- 0.16 mm.
  • a metal tongue 126 made of +/- 2% accuracy corresponding to +/- 0.2 mm, said tongue 126 serving as a connecting piece between the two panels 124, 125.
  • the total of the cumulative tolerance intervals at the junction between the two panels 124, 125 therefore corresponds to the sum of the tolerance intervals at the two panels 124, 125 and the tab 126, that is to say + / - 0.76 mm.
  • the range of manufacturing tolerances that can be obtained at the end of the assembly is therefore 1.52 mm.
  • the sum of the heights h of the unevenness, divided by the length L of the depression formed by the lower bearings, must be less than or equal to 0.01, that is to say, to size / L ⁇ 0.01.
  • htotaie we mean the sum of the heights h of the unevennesses at the level of the panels to be joined.
  • panels 124, 125 are used whose sum of the heights h of the unevenness is equal to 1.52 mm.
  • the length L of the hollow at the junction zone must then be equal to 152 mm.
  • This spreading value is perfectly compatible with the definition of implantation of the fastenings of each of the panels, for example 60 mm for the leading edge panel 124, and 10 mm for the wing panel 125.
  • the light weight Hollow thus created to house screw mills, which can see their tolerance of disruption increased, as long as they remain covered by the smoothing joint.
  • Such panels according to the invention having a desired unevenness of height h, can be obtained by molding, by placing impressions, or counterforms, in the corresponding molds. It is also possible to machine the panels from panels of greater thickness to obtain the desired panels, presenting the expected unevennesses.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un assemblage (100) de panneaux dans lequel deux panneaux (101, 102) sont solidarisés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'une surface de chacun des deux panneaux comporte une dénivellation (105, 106), de manière à comporter un palier supérieur (112, 114) et un palier inférieur (113, 115), les deux panneaux étant solidarisés l'un à l'autre au niveau de leurs paliers inférieurs. La somme des hauteurs des dénivellations des deux panneaux est par exemple égale à la somme des intervalles de tolérance acceptés dans la zone de jonction entre les deux panneaux. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel assemblage de panneaux.

Description

ASSEMBLAGE DE PANNEAUX ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN ASSEMBLAGE DE PANNEAUX
L'invention concerne un assemblage de panneaux dans lequel deux panneaux au moins sont solidarisés longitudinalement l'un à l'autre. Par solidarisés longitudinalement, on entend solidarisés bord à bord. Plus précisément l'invention concerne la zone de jonction entre deux panneaux de l'assemblage de panneaux. L'invention concerne également un procédé de montage d'un assemblage de panneaux, dans lequel au moins deux panneaux sont solidarisés longitudinalement l'un à l'autre.
D'une manière générale, l'invention trouve des applications dès lors qu'il est nécessaire de solidariser au moins deux panneaux, tels que des plaques en tôle ou en matériaux composites. L'invention trouve plus particulièrement des applications dans le domaine de l'aéronautique, dans lequel la jonction entre deux panneaux adjacents d'un assemblage de panneaux peut jouer de manière non négligeable sur la trainée aérodynamique. L'invention trouve également des applications dans le domaine de l'automobile, ou ferroviaire, pour l'assemblage de panneaux destinés à former la carrosserie externe d'un véhicule automobile, ou d'un wagon de train.
Dans le domaine de l'aéronautique, il est connu de solidariser longitudinalement une succession de panneaux, de manière à réaliser un assemblage de panneaux, notamment pour former la peau du fuselage ou de la voilure de l'aéronef.
Par exemple, comme cela est représenté sur la figure 1 , il est connu d'utiliser un élément de liaison 3 auquel chacun des panneaux 1 , 2 est solidarisé, afin de rendre démontable la jonction entre lesdits panneaux adjacents 1 , 2. Un premier panneau est monté démontable sur la pièce de liaison 3 par l'intermédiaire d'une vis 4 démontable. Le deuxième panneau 2 est monté fixe sur la pièce de liaison 3 par l'intermédiaire d'une ou plusieurs vis structurales 5. Ainsi, lorsqu'on souhaite accéder au volume intérieur ménagé par les panneaux 1 , 2, il suffit de démonter le premier panneau 1 en dévissant la vis démontable 4. Les panneaux 1 , 2 sont disposés bord à bord, sans être accolés, de sorte qu'une fente longitudinale 6 est ménagée entre lesdits panneaux 1 , 2 adjacents. Cette fente longitudinale 6 est nécessaire, mais peut perturber l'écoulement de l'air sur la surface externe des panneaux 1 , 2. De manière à réduire l'impact de cette fente longitudinale 6 au niveau de la jonction entre les deux panneaux 1 , 2, il est connu de combler ladite fente longitudinale 6 avec un joint d'étanchéité 7. Le joint d'étanchéité 7 permet de lisser la surface entre les deux panneaux 1 , 2 adjacents.
La pièce de liaison 3 comporte un soyage 8, ou dénivellation, destiné à compenser la différence d'épaisseur entre le premier panneau 1 et le deuxième panneau 2. Par épaisseur d'un panneau, on entend d'une manière générale la dimension dudit panneau s'étendant perpendiculairement à la surface externe dudit panneau. En effet, l'épaisseur e du premier panneau 1 , au niveau de la zone de jonction entre les deux panneaux, est strictement inférieure à l'épaisseur E du second panneau 2. Par zone de jonction, on entend la portion de la surface de chacun des panneaux 1 , 2 intervenant dans la liaison entre lesdits panneaux. Ainsi la hauteur du soyage 8 correspond à la différence entre l'épaisseur E du deuxième panneau 2 et l'épaisseur e du premier panneau 1. Le but de ce soyage 8 est de maintenir les panneaux 1 , 2 au même niveau, au niveau de la zone de jonction, de manière à ne pas avoir de désaffleurement entre lesdits panneaux une fois reliés l'un à l'autre.
Cependant, comme cela est représenté sur la figure 2, du fait des tolérances de fabrication sur les différents éléments de l'assemblage de panneaux intervenant dans la liaison, la jonction entre les deux panneaux 1 , 2 génère la plupart du temps un désaffleurement d. Par désaffleurement, on entend un déplacement des panneaux 1 , 2 contigus qui normalement devraient affleurer au même niveau une fois reliés l'un à l'autre. De ce fait, la fente longitudinale 6 entre les panneaux 1 , 2 forme une marche, pouvant perturber l'écoulement de l'air sur la surface externe de l'assemblage de panneaux 1 , 2.
Il n'est, à l'heure actuelle, pas envisageable de supprimer les tolérances de fabrication acceptées sur les différents éléments de l'assemblage, sans augmenter de manière très élevée les coûts de fabrication d'un tel assemblage. Dans l'invention, on cherche à diminuer l'impact du désaffleurement entre deux panneaux adjacents d'un assemblage de panneaux, dû aux tolérances de fabrication et de montage, sur la trainée aérodynamique.
Pour cela, dans l'invention, on propose d'étaler le désaffleurement entre les deux panneaux adjacents d'un assemblage de panneaux, sur une longueur importante de manière à diminuer son impact sur la trainée aérodynamique.
Selon l'invention, on transforme la tolérance de marche de l'état de la technique, en tolérance d'ondulation, en utilisant des panneaux dont la surface au niveau de la zone de jonction présente une dénivellation destinée à minimiser le désaffleurement entre les deux panneaux. Plus précisément, chaque panneau comporte deux plateaux successifs, séparés l'un de l'autre par une marche. Les plateaux les plus bas, ou inférieurs, de chacun des panneaux se font face, lesdits panneaux étant reliés l'un à l'autre au niveau de leurs plateaux inférieurs. Ainsi, le désaffleurement, au lieu d'être concentré au niveau de la fente longitudinale entre les deux panneaux, est étalé sur la surface cumulée des deux plateaux inférieurs adjacents. Le risque de désaffleurement n'est pas supprimé, mais lorsqu'il se produit il est étalé sur une plus grande surface, de sorte qu'il peut même être envisagé, dans certains cas, d'augmenter les tolérances de fabrication et de montage des éléments participant à la liaison entre les deux panneaux. Le désaffleurement éventuel entre les deux panneaux, une fois que les deux panneaux sont solidarisés l'un à l'autre, est donc contenu dans un creux ménagé entre les marches des deux panneaux se faisant face. Le creux obtenu peut avoir une hauteur variable, d'un bout à l'autre dudit creux, mais également d'un assemblage à un autre. Par hauteur du creux, on entend la dimension s'étendant perpendiculairement à la surface des panneaux.
Dans un exemple particulier de réalisation de l'invention, il est possible de réaliser des marches telles, que la somme des hauteurs des deux marches se faisant face est sensiblement égale à la somme des intervalles de tolérance de fabrication et de montage acceptés au niveau de la zone de jonction des deux panneaux. Par hauteur de la marche, on entend la dimension s'étendant perpendiculairement à la surface du panneau. Par intervalles de tolérance, on entend les intervalles de tolérance acceptés pour chacune des pièces participant à la solidarisation des deux panneaux de l'assemblage de panneaux. Ainsi, une fois les panneaux assemblés l'un avec l'autre, on garantit que le désaffleurement éventuel entre les deux panneaux est entièrement compris dans le creux ménagé par les plateaux inférieurs de chacun des deux panneaux. De manière à supprimer totalement l'impact du désaffleurement entre les deux panneaux, il est possible de couler un matériau, tel que du mastic, dans le creux comportant le désaffleurement. Le désaffleurement est alors noyé dans le creux et recouvert du mastic. Le mastic forme un lissage permettant d'obtenir une surface parfaitement continue, c'est-à-dire sans différence de niveau, dans le prolongement des deux panneaux de l'assemblage de panneaux.
L'invention a donc pour objet un assemblage de panneaux dans lequel deux panneaux sont solidarisés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'une surface de chacun des deux panneaux comporte une dénivellation, de manière à comporter un palier supérieur et un palier inférieur, les deux panneaux étant solidarisés l'un à l'autre au niveau de leurs paliers inférieurs. Selon des exemples de réalisation de l'assemblage selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes : - la somme des hauteurs des dénivellations des deux panneaux est égale à la somme des intervalles de tolérance acceptés dans la zone de jonction entre les deux panneaux.
- chaque hauteur de dénivellation est égale à la moitié de la somme des intervalles de tolérance acceptés dans la zone de jonction entre les deux panneaux.
- les deux panneaux sont solidarisés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un élément de liaison.
- une fente longitudinale, ménagée entre les deux panneaux, est comblée par un joint de remplissage. - un creux dans la zone de jonction est comblé par un joint de lissage.
L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un tel assemblage de panneaux dans lequel deux panneaux sont solidarisés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - sommer les intervalles de tolérance acceptés pour les éléments de l'assemblage participant à la solidarisation des deux panneaux ;
- réaliser les deux panneaux de manière à ce qu'ils présentent chacun une surface comportant un palier inférieur et un palier supérieur, la dénivellation de leur surface étant telle que la somme des hauteurs des dénivellations des deux panneaux est sensiblement égale à la somme des intervalles de tolérance des éléments de l'assemblage participant à la solidarisation des deux panneaux ;
- solidariser les deux panneaux en disposant les deux paliers inférieurs bord à bord pour former la zone de jonction.
Selon des exemples de mise en œuvre du procédé selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou partie des étapes supplémentaires suivantes :
- combler un creux dans la zone de jonction, par un joint de lissage. - réaliser les panneaux par moulage dans des moules munis d'une contreforme correspondant à la dénivellation attendue.
- réaliser les panneaux par usinage de plaques de manière à réaliser les dénivellations attendues.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent :
Figure 1 : une vue en coupe d'un assemblage de panneaux déjà décrit, tel qu'il devrait être théoriquement ;
Figure 2 : une vue en coupe d'un détail d'une jonction entre deux panneaux, au niveau d'une fente longitudinale s'étendant entre les deux panneaux, selon l'état de la technique déjà décrit ;
Figure 3 : une coupe transversale de deux panneaux adjacents solidarisés l'un à l'autre selon l'invention ;
Figure 4 : une représentation schématique en coupe de deux panneaux selon l'invention ;
Figure 5 : une représentation schématique en coupe transversale d'une voilure d'aéronef pouvant être munie d'un assemblage de panneaux selon l'invention. Sur la figure 3 est représentée une coupe transversale d'un assemblage 100 de panneaux, dans lequel deux panneaux 101 , 102 sont solidarisés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une pièce de jonction 103.
La pièce de jonction 103 comporte un soyage 104 destiné à compenser la différence d'épaisseur entre le premier panneau 101 et le deuxième panneau 102. Dans la mesure où le premier panneau 101 a une épaisseur strictement inférieure à l'épaisseur du second panneau 102, le soyage est dirigé de manière à ce que le supplément d'épaisseur du panneau 102 soit compris dans le creux du soyage 104 de la pièce de jonction 103. Ainsi, théoriquement, les surfaces des deux panneaux 101 , 102 sont dans l'alignement l'une de l'autre une fois lesdits panneaux 101 , 102 fixés à la pièce de jonction 103.
Cependant, comme cela a déjà été exposé ci-dessus, du fait des tolérances de fabrication sur la pièce de jonction 103 ainsi que sur chacun des panneaux 101 et 102, il arrive qu'à la fin du montage l'alignement entre les surfaces en creux des deux panneaux 101 , 102 ne soit pas obtenu, et qu'il existe un désaffleurement au niveau de la jonction entre les deux panneaux 101 , 102.
Aussi, selon l'invention, chacun des panneaux 101 , 102 est muni d'une surface à deux étages, formant respectivement un palier supérieur
112, 114 et un palier inférieur 113, 115. La hauteur h de la dénivellation 105,
106 entre les paliers supérieur 112, 114 et inférieur 113, 115 peut être fonction des tolérances de fabrication et de montage usuellement acceptées sur les éléments de l'assemblage de panneaux, et donc varier en fonction des applications, des matériaux utilisés etc.
Dans l'exemple représenté à la figure 4, le panneau 101 situé à gauche sur la figure, par rapport au panneau 102 situé à droite, comporte une dénivellation 105 descendante depuis la gauche vers la droite, tandis que le panneau 102 comporte une dénivellation 106 descendante depuis la droite vers la gauche. Ainsi une fois les panneaux 101 , 102 assemblés, les paliers inférieurs forment une surface creuse, ou un creux 107, bordée par les paliers supérieurs 112, 114.
Préférentiellement, la hauteur h de chacune des dénivellations 105, 106 est sensiblement égale à la moitié de la somme des intervalles de tolérance cumulés tolérés au niveau des éléments de l'assemblage participant à la jonction des deux panneaux 101 , 102.
Dans l'exemple représenté à la figure 3, la somme des intervalles de tolérance correspond aux intervalles de tolérance acceptés au niveau de chacun des deux panneaux 101 , 102 et de la pièce de jonction 103. Ainsi, la somme des hauteurs h des deux dénivellations 105 et 106 est égale à la somme des intervalles de tolérance de fabrication acceptés pour les pièces
101 , 102 et 103 cumulées.
Lorsque les panneaux 101 et 102 sont fixés sur la pièce de jonction 103, le désaffleurement éventuel entre les panneaux 101 et 102 est étalé sur toute la longueur L du creux 107. Par longueur L du creux, on entend la dimension du creux s'étendant entre les deux dénivellations 105, 106.
Dans un exemple particulier de réalisation de l'invention, il est possible de combler la fente longitudinale 108, s'étendant entre les rebords des panneaux 101 , 102 bordant ladite fente longitudinale 108, d'un joint de remplissage 109, tel qu'un mastic pâteux d'étanchéité.
Il est par ailleurs possible, de manière à lisser le profil de l'assemblage de panneaux au niveau de la jonction entre les deux panneaux adjacents 101 , 102 de remplir le creux 107 d'un joint de lissage 110, tel qu'un mastic fluide de recouvrement. On obtient ainsi une surface parfaitement continue recouvrant entièrement le désaffleurement éventuel entre les deux panneaux 101 et 102.
De plus, dans le cas où les panneaux 101 et 102 sont solidarisés à la pièce de jonction 103 par l'intermédiaire de vis 111 , lesdites vis 111 étant contenues dans le creux 107, elles sont également recouvertes par le joint de lissage 110. Il est ainsi possible d'augmenter les tolérances sur le dépassement des fraisures pour ménager le logement des vis 111.
Comme cela est visible sur la figure 4, l'épaisseur du panneau 101 ,
102 n'est pas différente de part et d'autre de la dénivellation 105, 106. Dans l'exemple illustré à la figure 3, seul le premier panneau 101 a une épaisseur variable. Plus précisément, l'épaisseur du premier panneau
101 au niveau du palier supérieur 112 est strictement supérieure à l'épaisseur du premier panneau 101 au niveau du palier inférieur 113. Le palier supérieur 116 et le palier inférieur 115 du second panneau 102 ont une épaisseur constante et identique. Sur la figure 5 est représentée une coupe transversale d'une voilure 120 d'aéronef pouvant comporter un assemblage de panneaux selon l'invention.
En effet, dans le cas d'une voilure d'aéronef, il est nécessaire de pouvoir accéder aux systèmes et cheminements situés en avant du longeron avant 121 et en arrière du longeron arrière 122 de ladite voilure 120. Pour cela, les panneaux 124, 125 de la voilure 120 sont assemblés les uns aux autres de manière à ménager quatre fentes longitudinales 123, au niveau desquelles il est possible d'avoir un désaffleurement entre les panneaux 124, 125 adjacents.
Il est donc possible, au niveau des panneaux 124, 125 bordant au moins une des fentes longitudinales 123 de réaliser un assemblage de panneaux selon l'invention.
Dans un exemple particulier de réalisation d'une telle voilure 120, pour réaliser un assemblage de panneaux, on utilise :
- un panneau de voilure 125 composite, moulé face externe avec vessie face interne, d'épaisseur 10 mm +/- 4%, correspondant à +/- 0,4 mm ;
- un panneau 124, formant le bec du bord d'attaque de la voilure 120, en composite, muni d'une partie monolithique d'épaisseur 4 mm +/- 4% correspondant à +/- 0,16 mm.
- une languette métallique 126, soyée avec une précision +/- 2% correspondant à +/- 0,2 mm, ladite languette 126 servant de pièce de liaison entre les deux panneaux 124, 125.
Le total des intervalles de tolérance cumulés au niveau de la jonction entre les deux panneaux 124, 125 correspond donc à la somme des intervalles de tolérance au niveau des deux panneaux 124, 125 et de la languette 126, c'est-à-dire +/- 0,76 mm. On obtient ainsi un défaut aérodynamique de + 0.76 mm en marche avant par rapport au vent relatif, et de - 0.76 mm en marche arrière si le défaut est centré sur le profil théorique. La plage des tolérances de fabrication pouvant être obtenue à la fin du montage est donc de 1 ,52 mm.
Un tel défaut de +/- 0.76 mm n'est pas acceptable. L'utilisation directe d'un panneau composite est donc impossible lorsqu'on réalise un assemblage de panneaux selon l'état de la technique. Il est nécessaire de reprendre par usinage en machine 5 axes le panneau composite moulé en forme pour calibrer localement son épaisseur à +/- 0.1 mm. L'outillage est adapté à la forme du panneau de voilure avec un bridage conséquent, et l'usinage doit être tridimensionnel, imposant l'utilisation d'une fraiseuse 5 axes. Avec un panneau métallique, le défaut est de +/- 0.46 mm, ce qui est tout juste acceptable pour un avion volant à « mach » 0.8.
Dans le cas où l'assemblage de panneaux 124, 125 est conforme à l'invention, on sait qu'au niveau des jonctions, pour être dans les limites des tolérances aérodynamiques tolérées, la somme des hauteurs h des dénivellations, divisée par la longueur L du creux formé par les paliers inférieurs, doit être inférieure ou égale à 0.01 , c'est-à-dire htotaie/L ≤ 0.01. Par htotaie, on entend la somme des hauteurs h des dénivellations au niveau des panneaux devant être solidarisés.
Pour accepter un intervalle de tolérances de 1.52 mm, on utilise des panneaux 124, 125 dont la somme des hauteurs h des dénivellations est égale à 1.52 mm. La longueur L du creux au niveau de la zone de jonction doit alors être égale à 152 mm. Cette valeur d'étalement est parfaitement compatible avec la définition d'implantation des fixations de chacun des panneaux, par exemple 60 mm pour le panneau de bord d'attaque 124, et 10 mm pour le panneau de voilure 125. De plus, les légers creux ainsi créés permettent d'abriter les fraisures de vis, qui peuvent voir leurs tolérances de désafleurement augmentées, tant qu'elles restent recouvertes par le joint de lissage.
Cela est également applicable aux panneaux métallique, afin d'améliorer le profil aérodynamique.
De tels panneaux selon l'invention, présentant une dénivellation de hauteur h souhaitée, peuvent être obtenus par moulage, en disposant des empreintes, ou contreformes, dans les moules correspondants. Il est également possible d'usiner les panneaux à partir de panneaux de plus grandes épaisseurs pour obtenir les panneaux souhaités, présentant les dénivellations attendues.

Claims

REVENDICATIONS
1- Assemblage (100) de panneaux dans lequel deux panneaux (101 , 102) sont solidarisés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'une surface de chacun des deux panneaux comporte une dénivellation (105, 106), de manière à comporter un palier supérieur (112, 114) et un palier inférieur (113, 115), les deux panneaux étant solidarisés l'un à l'autre au niveau de leurs paliers inférieurs. 2- Assemblage de panneaux selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la somme des hauteurs (h) des dénivellations des deux panneaux est égale à la somme des intervalles de tolérance acceptés dans la zone de jonction entre les deux panneaux.
3- Assemblage de panneaux selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque hauteur de dénivellation est égale à la moitié de la somme des intervalles de tolérance acceptés dans la zone de jonction entre les deux panneaux.
4- Assemblage de panneaux selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux panneaux sont solidarisés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un élément de liaison (103).
5- Assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une fente longitudinale (108), ménagée entre les deux panneaux, est comblée par un joint de remplissage (109).
6- Assemblage de panneaux selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un creux (107) dans la zone de jonction est comblé par un joint de lissage (111 ).
7- Procédé de montage d'un assemblage (100) de panneaux dans lequel deux panneaux (101 , 102) sont solidarisés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - sommer les intervalles de tolérance acceptés pour les éléments de l'assemblage participant à la solidarisation des deux panneaux ;
- réaliser les deux panneaux de manière à ce qu'ils présentent chacun une surface comportant un palier inférieur (113, 115) et un palier supérieur (112, 114), et que la dénivellation (105, 106) de leur surface soit telle que la somme des hauteurs (h) des dénivellations des deux panneaux est sensiblement égale à la somme des intervalles de tolérance des éléments (101 , 102, 103) de l'assemblage participant à la solidarisation des deux panneaux ;
- solidariser les deux panneaux en disposant les deux paliers inférieurs bord à bord pour former la zone de jonction.
8- Procédé de montage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante :
- combler un creux (107) dans la zone de jonction, par un joint de lissage (110). 9- Procédé de montage selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante :
- réaliser les panneaux par moulage dans des moules munis d'une contreforme correspondant à la dénivellation attendue.
10- Procédé de montage selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante :
- réaliser les panneaux par usinage de plaques de manière à réaliser les dénivellations attendues.
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