FR2897124A1 - Dispositif d'immobilisation en rotation d'un ecrou a sertir - Google Patents
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Abstract
Dispositif d'immobilisation en rotation d'un écrou à sertir (10) monté dans un orifice d'une pièce, cet écrou comprenant un corps tubulaire fileté solidaire d'une jupe de sertissage engagée dans l'orifice de la pièce, le dispositif comprenant un plaque (60) indépendante de l'écrou et comportant des premiers moyens (66) coopérant avec l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de son axe, et des seconds moyens (74) coopérant par butée ou par liaison de formes avec un moyen tel qu'un autre écrou à sertir (70) pour immobiliser la plaque (60) en rotation autour de l'axe de l'écrou (10).
Description
1 Dispositif d'immobilisation en rotation d'un écrou à sertir
La présente invention concerne un dispositif d'immobilisation en rotation d'un écrou à sertir monté dans un orifice d'une pièce, en particulier d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. Ce type d'écrou comprend un corps tubulaire fileté, relié à une jupe cylindrique de sertissage ayant une faible épaisseur destinée à être engagée et sertie dans un orifice d'une pièce pour immobiliser l'écrou en translation axiale. Il est connu de former sur le corps de l'écrou des moyens du type dentelure, méplat ou nervure d'indexage destinés à coopérer avec des moyens conjugués formés dans l'orifice de la pièce pour assurer l'immobilisation en rotation de l'écrou par rapport à la pièce lors du serrage ou du desserrage d'une vis dans l'écrou. Le couple de serrage de la vis est transmis par le corps de l'écrou aux bords de l'orifice de la pièce, ce qui crée dans cette zone des contraintes résiduelles importantes qui peuvent fragiliser la pièce. Le risque est accru lorsque la pièce est dimensionnée avec un coefficient de sécurité relativement peu élevé, pour ne pas augmenter trop la masse de la pièce, ce qui est un souci constant dans l'industrie aéronautique. Pour répondre à ce problème, on pourrait former des écrous d'une pièce avec des pattes transversales destinées à coopérer par butée avec les pattes transversales d'écrous adjacents pour immobiliser en rotation les écrous autour de leurs axes et pour transmettre les couples de serrage des vis entre les écrous et non plus aux bords des orifices de la pièce. Cependant, cette solution ne serait pas satisfaisante car ces écrous seraient lourds, complexes et coûteux à réaliser. Les dimensions de leurs pattes seraient déterminées en fonction de la configuration de la pièce équipée de ces écrous et du pas entre les orifices de la pièce qui peut atteindre 20 à 30cm. Les fabricants d'écrous traditionnels ne sont pas
2 équipés de machines capables de fabriquer des écrous à pattes de cette dimension. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.
Elle propose à cet effet un dispositif d'immobilisation en rotation d'un écrou à sertir monté dans un orifice d'une pièce, en particulier de turbomachine, cet écrou comprenant un corps tubulaire fileté solidaire d'une jupe de sertissage engagée dans l'orifice de la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend un élément indépendant de l'écrou et comportant des premiers moyens coopérant avec l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de son axe, et des seconds moyens coopérant par butée ou par liaison de formes avec un moyen distant indépendant de l'écrou et de l'orifice de la pièce pour immobiliser l'élément en rotation autour de l'axe de l'écrou.
L'élément associé à l'écrou permet de transmettre les efforts de vissage d'une vis à un moyen distant indépendant de l'écrou et de l'orifice dans lequel est monté l'écrou, et qui peut supporter ces efforts sans problèmes. Le fait que l'élément qui est associé à l'écrou pour l'immobiliser en rotation, soit indépendant de l'écrou facilite les fabrications de cet élément et de l'écrou. Cela permet également de changer l'écrou si nécessaire, sans changer son élément d'immobilisation en rotation. De plus, le dispositif selon l'invention a l'avantage d'être adaptable à tout type d'écrou à sertir, seules la dimension et la forme de l'élément variant en fonction du type d'écrou et des caractéristiques de la pièce destinée à être équipée de ces écrous, ce qui est plus simple et moins onéreux que d'utiliser des écrous dont les formes et les dimensions sont déterminées en fonction de la pièce sur laquelle ils sont montés. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément comprend au moins une échancrure ou un orifice dans lequel le corps tubulaire de l'écrou est engagé et immobilisé en rotation autour de son axe.
3 L'échancrure ou l'orifice de l'élément est préférentiellement de forme non-circulaire conjuguée de celle de la partie du corps tubulaire qui est engagée dans cette échancrure ou orifice. L'échancrure ou l'orifice de l'élément comprend par exemple une dentelure interne ou au moins une face interne plane. L'élément se trouve préférentiellement entre la pièce et un rebord annulaire du corps de l'écrou et est maintenu sur la pièce par ce rebord. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les seconds moyens de l'élément coopèrent par butée avec des seconds moyens d'un élément identique associé à un autre écrou à sertir pour immobiliser les éléments en rotation autour des axes des écrous. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les seconds moyens de l'élément comprennent une échancrure ou un orifice de forme non-circulaire dans lequel est engagé le corps tubulaire d'un autre écrou à sertir monté dans un autre orifice de la pièce. L'échancrure ou l'orifice des seconds moyens de l'élément a préférentiellement une forme oblongue et comprend deux faces internes planes et parallèles coopérant avec deux méplats du corps de l'autre écrou, pour l'immobiliser en rotation. L'élément est par exemple une plaque plane allongée rectiligne ou en arc de cercle et ses dimensions sont déterminées afin qu'elle puisse transmettre les efforts de vissage et de serrage et également de desserrrage et de dévissage d'une vis dans l'écrou sans se déformer. Les premiers et seconds moyens de l'élément peuvent être reliés par une partie médiane relativement étroite de l'élément afin de minimiser la masse de l'élément. Dans un exemple particulier de réalisation de l'invention, cet élément a une longueur comprise entre 5 et 30cm environ et une épaisseur comprise entre 1 et 5mm environ. L'invention concerne également un stator de turbomachine, en particulier de turboréacteur ou de turbopropulseur d'avion, comprenant au moins une pièce formée avec une bride annulaire présentant des orifices dans lesquels sont montés des écrous à sertir, caractérisé en ce qu'au
4 moins certains de ces écrous sont immobilisés en rotation au moyen d'un dispositif tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne aussi un écrou à sertir, comprenant un corps tubulaire fileté relié par un rebord annulaire à une jupe de sertissage, caractérisé en ce qu'il est associé par liaison de formes à un élément indépendant comportant des premiers moyens d'immobilisation de l'écrou en rotation autour de son axe et des seconds moyens destinés à coopérer par butée ou par liaison de formes avec un moyen distant et indépendant de l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de l'axe de l'écrou.
Dans un mode de réalisation, l'élément est une plaque relativement mince comportant un orifice ou une échancrure recevant le corps tubulaire de l'écrou et l'immobilisant en rotation autour de son axe par coopération de formes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un écrou à sertir monté dans un orifice d'une pièce, selon la technique antérieure, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 4. L'écrou à sertir 10 de la figure 1 comprend un corps tubulaire 12 à surface cylindrique interne filetée pour le vissage d'une vis, le corps 12 étant relié par un rebord annulaire externe 13 à une jupe initialement cylindrique 14 de faible épaisseur, destinée à être engagée et sertie dans un orifice 16 d'une pièce 18. La pièce 18 est par exemple une bride annulaire d'une pièce de stator de turbomachine et l'orifice 16 comprend une surface cylindrique 20 5 débouchant à une extrémité sur une face 22 de la bride et reliée à son autre extrémité à une surface tronconique coaxiale 24 débouchant sur l'autre face 26 de la pièce et s'élargissant vers cette face. La jupe cylindrique 14 est engagée dans l'orifice 16 de la bride 18 jusqu'à ce que le rebord annulaire 13 de l'écrou 10 vienne en appui sur la face 22 de la bride, puis la jupe 14 est déformée plastiquement au moyen d'un outil approprié pour venir au contact de la surface tronconique 24 de l'orifice, de manière à ce que l'écrou 10 soit immobilisé en translation axiale sur la bride. Le corps tubulaire 12 de l'écrou comprend une dentelure externe 28 formée entre le rebord externe 13 et la jupe 14 et destinée à coopérer avec une dentelure interne correspondante de la surface cylindrique 20 de l'orifice de la bride 18 pour assurer l'immobilisation en rotation de l'écrou 10 par rapport à son axe lors du vissage ou du dévissage d'une vis dans l'écrou.
Le couple de serrage de la vis est transmis par le corps tubulaire 12 de l'écrou directement à la dentelure interne de l'orifice 16 de la bride qui est ainsi soumise à une contrainte non négligeable. Selon l'invention, un élément indépendant de l'écrou 10 est associé à cet écrou pour transmettre les efforts de vissage et serrage d'une vis à un moyen distant et indépendant de l'écrou 10 et de l'orifice 16 de la pièce, et qui peut supporter ces efforts. Dans un premier mode de réalisation représenté en figure 2, cet élément est une rondelle 30 qui est destinée à être traversée axialement par la jupe cylindrique 14 d'un écrou à sertir 10 et à l'immobiliser en rotation autour de son axe, et qui comprend une patte transversale 32 destinée à
6 coopérer par butée avec un moyen distant et indépendant de l'orifice de la pièce pour immobiliser en rotation la rondelle 30 autour de son axe. Dans l'exemple représenté, l'écrou à sertir 10 est du même type que celui de la figure 1 et la rondelle 30 comporte une dentelure interne 34 destinée à coopérer avec la dentelure externe 28 de l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de son axe. Au montage, la rondelle 30 est serrée entre le rebord externe 13 de l'écrou et la pièce comportant l'orifice dans lequel est serti l'écrou 10. La forme et les dimensions de la patte transversale 32 sont déterminées en fonction des caractéristiques de cette pièce afin que l'extrémité libre 36 de cette patte puisse coopérer par butée avec un moyen distant et indépendant de l'orifice de la pièce. L'extrémité 36 de la patte transversale 32 peut par exemple venir en butée sur une surface cylindrique 38 de la bride 18 de la. figure 1 lors du vissage ou du dévissage d'une vis dans l'écrou 10. Dans la variante de réalisation de la figure 3, l'élément associé à l'écrou à sertir est une plaque plane 40 comprenant un orifice 42 dans lequel est engagé et immobilisé en rotation le corps tubulaire d'un écrou à sertir 10, et destinée à coopérer par butée avec une ou plusieurs plaques 40', 40" identiques associées à d'autres écrous à sertir 10', 10" pour immobiliser en rotation les plaques autour des axes des écrous 10. Dans l'exemple représenté, les écrous à sertir 10, 10', 10" sont identiques à celui de la figure 1 et les orifices 42 des plaques 40, 40', 40" comprennent chacun une dentelure interne 44 destinée à coopérer avec la dentelure externe 28 de l'écrou 10, 10', 10" pour l'immobiliser en rotation autour de son axe. Au montage, les plaques 40, 40', 40" sont serrées entre les rebords externes 13 des écrous 10, 10', 10" et la pièce lorsque ces écrous sont sertis dans les orifices de cette pièce. Les plaques 40, 40', 40" ont une forme incurvée en arc de cercle et comprennent un bord annulaire interne 46, un bord annulaire externe 48 et deux bords latéraux droits 50. Ces plaques sont disposées
7 circonférentiellement sensiblement bout à bout de sorte que leurs bords latéraux 50 soient en regard et à faible distance les uns des autres et qu'ils puissent venir mutuellement en butée lors du vissage ou du dévissage des vis dans les écrous 10, 10', 10". Les dimensions circonférentielles des plaques 40, 40', 40" sont déterminées en fonction des caractéristiques de la pièce et du pas entre les orifices dans lesquels sont sertis les écrous 10. Dans le mode de réalisation représenté en figure 4, l'élément associé à l'écrou est une plaque allongée 60 qui immobilise deux écrous en rotation. Elle comprend à une extrémité un orifice 62 dans lequel est engagé et immobilisé en rotation un écrou à sertir 10, et à son autre extrémité un orifice 64 destiné à coopérer par liaison de formes avec un autre écrou à sertir 70. L'écrou à sertir 10 est semblable à celui de la figure 1 et sa dentelure externe 28 est engagée dans une dentelure interne 66 de l'orifice 62 de la plaque 60 pour l'immobilisation en rotation de l'écrou 10 autour de son axe par rapport à la plaque. La plaque 60 est maintenue serrée entre le rebord externe 13 de l'écrou 10 et la pièce après engagement et sertissage de la jupe de l'écrou dans un orifice d'une pièce. L'autre écrou à sertir 70 diffère de l'écrou 10 notamment en ce que le rebord externe de son corps tubulaire comprend deux faces planes 72 parallèles et opposées par rapport à l'axe du corps. L'orifice 64 a une forme oblongue et comprend deux faces internes 74 planes et parallèles séparées d'une distance légèrement supérieure à la distance entre les faces planes 72 de l'écrou 70. Quand les écrous 10 et 70 sont montés dans les orifices 62, 64 de la plaque, la plaque et les deux écrous s'immobilisent mutuellement en rotation. La forme allongée de l'orifice 64 permet de rattraper un défaut de positionnement de l'écrou 70 par rapport à l'écrou 10 dû aux tolérances d'usinage des orifices dans lesquels sont montés les écrous. La plaque 60 peut être rectiligne ou incurvée en arc de cercle.
Dans la variante de réalisation de la figure 5, la partie médiane de la plaque 60' qui relie les orifices 62 et 64 est plus étroite que la partie 8 médiane de la plaque 60 de la figure 4 pour réduire la masse de la plaque 60'. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits dans ce qui précède et représentés dans les dessins 5 annexés. Par exemple, les plaques 40, 40', 40", 60, et 60' pourraient comprendre, à la place des orifices 42, 62, des échancrures en U (comme représenté en 80 aux figures 3 à 5) dans lesquelles les corps tubulaires des écrous à sertir 10 seraient engagés et immobilisés en rotation. L'extrémité 10 de la plaque 60 ou 60' (figures 4 et 5) pourrait également comprendre à la place de l'orifice 64 une échancrure en U (représentée en traits pointillés 82), cette échancrure comportant les deux faces planes 74. La rondelle 30 de la figure 2 pourrait également être fendue (comme représenté en 84) tout en restant capable d'immobiliser en rotation l'écrou 10 autour de son 15 axe. Il serait également possible de donner d'autres formes non-circulaires aux orifices ou échancrures des éléments par exemple, des formes polygonales ou à rainures d'indexage. Typiquement, les éléments 30, 40', 40", 60, et 60' sont métalliques 20 et ont une longueur comprise entre 5 et 30cm environ et une épaisseur comprise entre 1 et 5mm environ.
Claims (14)
1. Dispositif d'immobilisation en rotation d'un écrou à sertir (10) monté dans un orifice (16) d'une pièce (18), en particulier de turbomachine, cet écrou (10) comprenant un corps tubulaire fileté (12) solidaire d'une jupe de sertissage (14) engagée dans l'orifice (16) de la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (30, 40, 60) indépendant de l'écrou et comportant des premiers moyens (34, 44, 66) coopérant avec l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de son axe, et des seconds moyens (36, 50, 74) coopérant par butée ou par liaison de formes avec un moyen distant indépendant de l'écrou et de l'orifice de la pièce pour immobiliser l'élément (30, 40, 60) en rotation autour de l'axe de l'écrou (10).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (30, 40, 60) comprend au moins une échancrure ou un orifice dans lequel le corps tubulaire (12) de l'écrou (10) est engagé et immobilisé en rotation autour de son axe.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'échancrure ou l'orifice de l'élément (30, 40, 60) est de forme non-circulaire conjuguée de celle de la partie du corps tubulaire (12) qui est engagée dans cette échancrure ou orifice.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'échancrure ou l'orifice de l'élément (30, 40, 60) comprend une dentelure interne (34, 44, 66) ou au moins une face interne plane.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les seconds moyens (36) de l'élément (30) coopèrent par butée avec des seconds moyens (36) d'un élément (30) identique associé à un autre écrou à sertir (10).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les seconds moyens de l'élément (60) comprennent une échancrure ou un orifice (64) de forme non-circulaire dans lequel est engagé le corps 10 tubulaire d'un autre écrou à sertir (70) monté dans un autre orifice de la pièce.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'échancrure ou l'orifice (64) des seconds moyens de l'élément (60) a une forme oblongue et comprend deux faces internes (74) planes et parallèles coopérant avec deux faces planes (72) du corps de l'autre écrou (70), pour l'immobiliser en rotation.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (40, 60) est une plaque allongée rectiligne ou en arc de 10 cercle.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens de l'élément (60') sont reliés par une partie médiane relativement étroite de l'élément.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 15 en ce que l'élément (30, 40, 60) se trouve entre la pièce et un rebord annulaire (13) du corps de l'écrou (10) et est maintenu sur la pièce par ce rebord.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément a une longueur comprise entre 5 et 30cm environ et 20 une épaisseur comprise entre 1 et 5mm environ.
12. Stator de turbomachine, en particulier de turboréacteur ou de turbopropulseur d'avion, comprenant au moins une pièce formée avec une bride annulaire (18) présentant des orifices (16) dans lesquels sont montés des écrous à sertir (10), caractérisé en ce qu'au moins certains de ces 25 écrous sont immobilisés en rotation au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes.
13. Ecrou à sertir, comprenant un corps tubulaire fileté (12) relié par un rebord annulaire (13) à une jupe de sertissage (14), caractérisé en ce qu'il est associé par liaison de formes à un élément (30, 40, 60) indépendant 30 comportant des premiers moyens d'immobilisation de l'écrou en rotation autour de son axe et des seconds moyens destinés à coopérer par butée 11 ou par liaison de formes avec un moyen distant et indépendant de l'écrou pour l'immobiliser en rotation autour de l'axe de l'écrou.
14. Ecrou à sertir selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément (30, 40, 60) est une plaque relativement mince comportant un orifice ou une échancrure recevant le corps tubulaire de l'écrou (10) et l'immobilisant en rotation autour de son axe par coopération de formes.
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