WO2015028736A1 - Outillage à clés et panneau composite notamment pour nacelle de moteur d'aéronef fabriqué à l'aide d'un tel outillage - Google Patents

Outillage à clés et panneau composite notamment pour nacelle de moteur d'aéronef fabriqué à l'aide d'un tel outillage Download PDF

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WO2015028736A1
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key
key tool
bladder
tool
keys
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PCT/FR2014/051989
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Eric Pillon
Christophe MAHU
Denis GRENET
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Aircelle
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Publication date
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts

Definitions

  • the present invention relates to a key tool with flat junction and a composite panel in particular for aircraft engine nacelle manufactured using such tooling.
  • the present invention relates to the field of the manufacture of composite parts by draping folds on a key tool.
  • This tool has an outer shape corresponding to the inner shape of the part to be manufactured, and is formed of a plurality of sectors - or keys, which can be disassembled once the part manufactured.
  • the production of the part first requires a step of compacting the folds on the outer wall of the key tool, then a step of migration of the resin in the folds, and polymerization of this resin.
  • this seal is obtained by means of a bladder internal to the tooling, which is placed under vacuum so that it comes to press against the joint lines between the different sectors of the tooling.
  • the present invention aims to remedy this, and thus proposes a key tool in which the edges of the sectors have mutual contact surfaces which are circumferential, and preferably provided with joints.
  • the invention relates to a key tool of the type comprising at least two keys having adjacent edges, the tool having a substantially cylindrical shape of central axis, the adjacent edges being substantially parallel to the central axis.
  • the adjacent edges have tangential overlaps relative to the inner and / or outer surface of the key tool.
  • the tangential covering of two adjacent edges of the keys comprises a thinning of a first edge of an inner side of the tooling vis-à-vis a thinning of a second edge of an outer side of the tooling so that no extra thickness is introduced on the inner and / or outer surface of the key tool;
  • At least one tangential overlap of adjacent edges of keys is covered by an inner and / or outer partial bladder, two seals substantially parallel to the central axis of the key tool being arranged on either side of said at least one tangential overlap between the inner and / or outer partial bladder and the inner and / or outer surface of the key tool;
  • an inner or outer partial bladder cooperates with an outer or inner bladder, respectively, by means of a return passing over the annular edge of the key tool and a tab coming into contact with a seal on the surface facing a counterpart of said outer bladder, respectively inner;
  • a seal is disposed on an annular edge of the key tool so as to seal an inner or outer partial bladder at its return; the key tool cooperates with at least one inner and outer partial bladder, and an outer and inner full bladder, respectively;
  • the key tool cooperates with only a complete outer bladder, respectively inner;
  • keys are secured by tangential connection means to bolt or stud, and / or by a key binding system and manipulation.
  • the invention finally relates to a composite panel, in particular for an aircraft engine nacelle, having a symmetry of revolution and comprising a pleated draped preform, shaped, compacted and impregnated with resin using a key tool according to the invention. .
  • Figures 1a and 1b show a schematic view and a detail of the schematic view of a key tool with bladders according to the state of the art
  • Figures 2a and 2b show a schematic view and a detail of the schematic view of a key tool with bladders according to a first embodiment of the invention
  • Figures 3a and 3b show a schematic view and a detail of the schematic view of a key tool with bladders according to a second embodiment of the invention
  • FIGS 4a and 4b show schematic perspective views of tools according to another embodiment of the invention.
  • Figure 5 shows a partial sectional view of bladders used in the embodiment of Figures 4a and 4b.
  • FIG. 1a there is shown a schematic view of a key tool with bladders according to the state of the art.
  • the key tool 1 is seen from above with an inner bladder 2.
  • shape variations are provided in the radial direction and which are not not shown to simplify the drawing.
  • Four sectors or keys have been represented as sectors 5, 6 and 7.
  • Each sector 5, 6 or 7 is limited by a substantially radial return and directed towards the inside of the tooling.
  • Radial returns such as return 3 require that the inner bladder 2 has longitudinal pockets, along the central axis of the tooling to surround closer to the inner surface of the tooling.
  • FIG 1b there is shown the detail of a radial return between the keys 6 and 7.
  • the key 6 has a folded edge 8 which returns to the inside of the tool.
  • the key 7 has a folded edge 9 which is disposed substantially parallel to the folded edge 8.
  • a seal, as for the return 4 ( Figure 1a) can be inserted.
  • the radial edge connection means such as the bolt 10 are arranged to secure the keys 6 and 7 on the radial return 8, 9. Note that their number can be high which makes the assembly and disassembly operations of the key tools during production quite long.
  • An inner bladder 2 sealing must still be disposed on the inner surface of the key tool. It is therefore necessary to form a pocket 1 1 to surround closely the radial return 8, 9. But during the pressurization or depression, during the introduction and removal of the inner bladder 2, there is a high risk tearing of the inner bladder on radial returns.
  • FIG. 2a is shown in plan view, a new key tool arrangement according to a first embodiment.
  • the edges facing the keys are no longer oriented radially but substantially along the tangent to the inner surface of the key tool at the point of connection between the two keys facing each other.
  • the tangential overlap of the edges of two adjacent keys is such that the edges of the sectors or keys have mutual contact surfaces which are circumferential with respect to the central axis of the key tool.
  • the edges of the keys are folded so as to reduce the extra thickness provided by the tangential returns formed by these folded edges.
  • Their attachment may include the same kind of bolts as in the state of the art.
  • the four keys of the tool thus have four tangential returns as the tangential return 12 between the keys. Due to the circumferential overlap of the opposite edges, this "tangential recovery" arrangement to indicate that the direction of overlap is perpendicular to that of the state of the art.
  • each key is a "thin" structure, that is to say whose thickness in the radial direction n ' is not taken into account.
  • the edges of the "thin” structures are then bent so that the bearing direction is substantially in a radial direction relative to the central axis of the key tool. It follows that the support of the adjacent edges executes in front support when forces are applied to the key tool during its use for the manufacture of a composite panel comprising, in particular, the compaction of the initial preform, then its impregnation of resin.
  • partial inner bladders 18 and 18 ' it is possible to have more than two partial internal bladders such as the partial inner bladders 18 and 18 '.
  • a small key covering an angular sector a narrow key, for example 60 ° and a large key, covering a wide angular sector, for example 320 °
  • FIG 2a This arrangement is illustrated in Figure 2a for an embodiment with four keys and two partial inner bladders.
  • the seal 13 is disposed between the inner surface of the key 16 and the facing surface of the partial bladder 18.
  • the seal sealing 14 is disposed between the inner surface of the key 17 and the surface facing the partial bladder 18.
  • FIG. 2b shows a detail of a tooling of the first embodiment of FIG. 2a, but in which the tangential covering is made by a particular conformation of the edges facing two successive keys and in which a seal is disposed between the partial partial bladder and an outer bladder.
  • the two adjacent keys 14 and 15 are made of a thick structure, and they have edges intended to overlap tangentially in their thickness so that their overlap does not introduce any extra thickness on the inner surface of the key tool when the keys are assembled and secured by means of removable means for securing keying tool wrenches.
  • homologous edges of two adjacent keys are also shaped so that in their tangential covering, no excess thickness is introduced on the outer surface of the key tool when the keys are assembled and secured to using known means for removable attachment of key tools.
  • the edge of the right-hand key 14 has a thinning on the inside of the key tool in its thickness. while the edge of the left wrench 15 has a thinning 21 of the outer side of the key tool in its thickness.
  • the thinned edges 20 and 21 are shaped so that their tangential coating does not introduce any extra thickness on the inner surface or on the outer surface of the key tool thus formed.
  • the homologous edge has the right of the thinning 20 a chamfer 22 which guards the end of the thinning 21 of the homologous edge of the key 15.
  • tangential overlap 20, 21 is arranged a seal 23 engaged in a parallel elongated groove to the central axis of the key tool.
  • the groove is made along the thinning 21 of the right edge of the key 15 vis-à-vis the thinning 20 of the left edge of the key 14.
  • the seal 23 is disposed over the entire height of the tooling key in the direction of the central axis of the key tool.
  • FIG. 2b An outer bladder 28, partially shown in Figure 2b, completely surrounds the outer surface of the key tool beyond the wrenches 14 and 15.
  • the view of Figure 2b is a view from above, there is shown schematically a return 26 of the inner partial bladder 18 which passes over the upper edge (not shown to show the tangential overlap structure of the edges of the adjacent keys 14 and 15).
  • the seal between the inner partial bladder 18 and the outer bladder 28 is made in particular by means of a seal 24 made between a flap 27 integral with the return 26 of the partial partial bladder 18 which passes over the upper edge of the key tool.
  • the seal of the inner partial bladder 18 is completed with another seal deposited between the inner partial bladder 19 and the inner surface of the key 14 close to the right of the tangential covering 20, 21.
  • FIG. 3a there is shown another embodiment of a key tool according to the invention. It comprises four keys 30 - 33 including two narrow keys 30 and 32. The four keys are joined by four tangential covers each covered by its own inner partial bladder 38 -41. Each internal partial bladder such as the bladder 38 is associated with the inner surface of the key tool with seals 35 and 37 on either side of the tangential cover 36. As in the embodiment of FIG.
  • the inner partial bladders 38-41 have an extension along the central axis of the key tool of substantially cylindrical shape and the seal as the seals 35 and 37 on both sides of the tangential recovery 36 key edges are substantially aligned on generatrices of this substantially cylindrical shape.
  • Figure 3b which shows a detail of the interface between the keys 30 and 33 of the key tool of Figure 3a
  • a particular embodiment of a tangential overlap adjacent key edges as in the case of Figure 2b.
  • the adjacent edges have a thinning 51 on the key 30 and a thinning 52 on the key 33 so that no extra thickness appears neither on the inner surface nor on the outer surface of the key tool.
  • a seal 50 is disposed between the two thinning 51 and 52 as the seal 23 of the embodiment of Figure 2b.
  • the inner partial bladder 38 has two seals 48 and 49 on either side of the tangential covering 51, 52 and disposed on the inner surface of the key tool according to generatrices of its substantially cylindrical shape.
  • partial inner bladder returns 57 and 55 are arranged which are connected with flaps 58 and 56 which are intended to come on seals 46 and 47 placed between the flap. of the partial partial bladder and the inner surface of an outer bladder 28.
  • FIG 4a there is shown an embodiment of a key tool with two keys 60 and 61.
  • the key 61 has an angular extension around the central axis of the smaller key tooling than the angular extension of the key 60.
  • the tangential overlap of the adjacent edges is based on the thinning technique described in FIGS. 2a and 2b.
  • the key 61 has thinning 66 and 67 on both sides which are arranged on the side of the outer surface of the key tool
  • the key 60 has thinning 64 and 657 on its two edges which are arranged on the side of the inner surface of the key tool.
  • Elongated seals 63 and 62 are disposed between the homologous thinnings of the tangential overlap edges as described above.
  • FIG 4b there is disposed a seal 68 disposed over the entire upper ring forming the upper edge of the key tool.
  • the seal 68 is used to seal between the inner and outer bladders by their returns as has been described in Figures 2b and 3b.
  • FIG 5 there is shown a schematic section of an inner partial bladder 70 according to the invention by a radial plane containing the central axis 71 of the key tool. Key tooling has not been shown to simplify the drawing. Dashed the position of the outer bladder 72 which, in the invention realize the complete entourage of the key tool beyond its outer surface. The key tool is of course disposed in the volume between the inner partial bladder 70 and the outer bladder 72.
  • the inner partial bladder 70 has a complex generating line 73 rather parallel to the central axis 71 of the key tool.
  • an internal partial bladder return 74 which is then extended by a tab 75.
  • the partial partial bladder return 74 is intended to be applied on the upper edge of the key tool (see Figures 4a and 4b) through a seal 76 (similar to seal 68, Figure 4b). It finally carries a lug 75 which returns parallel to the inner surface of the outer bladder 72 to which it is connected by a seal 77 on a portion 78 configured for this purpose.
  • the key tool of the invention contains from three to five keys using tangential overlap edges as described above.
  • Removable attachment of the adjacent keys is achieved by tangential bolting internally of the key edge structure.
  • tangential bores are made on the inner surface or the outer surface, through each of which a tapping smaller diameter crosses the two edges opposite two adjacent keys.
  • a bolt is then introduced into the tangential drilling and is screwed through the tapping common to both keys, so that they are then integral with each other.
  • the bolt head is accessible to the operator who can then release the bolt and disconnect the two adjacent keys.
  • each key or the keys that must be moved during the handling of the key tool, is provided with a means of attachment to a complex system of automatic connection and manipulation of keys.
  • Such an automatic connection and key manipulation system may comprise one or more robotic arms which are controlled so as to maintain the connection between the keys on their tangential overlaps during the duration of the operations of use of the key tool such as the compaction of the folds of the preform in technical fabric, and as the polymerization during the impregnation of the preform compacted and folded by a thermoformable resin.
  • the robotic arm or arms are also controlled to separate the keys of the key tool after each of its uses and to drive the mobilized key to a specific rest position.
  • the solution provided by the new technique of tangential overlapping of the adjacent edges of keys is to postpone the sealing of the key tool on a face parallel to the lines of the mold in order to have a sealing by crushing and not by lateral contact with a Bladder placement management before either:
  • the invention consists in the application of at least one internal partial bladder associated with a bladder external to the tooling so as to: - make a flat join between keys to have a front interface;
  • the compacting applies an intermediate compression during the manufacture of the panel for packing the folds of the fabric preform previously installed in the key tool;
  • the front interface is more reliable thanks to a support, for the positioning between two keys that the interface obtained by a connection by radial returns of the keys;
  • the invention consists in applying a single external bladder to the tooling only, so as to:
  • the compaction applies an intermediate compression during the manufacture of the panel for packing folds of preform fabric previously installed in the tooling keys ;
  • the advantages of the second application concept of the key tools of the invention are mainly that: - the front interface is more reliable (free support) for the positioning between two keys that a connection by radial returns of the keys;
  • the technique of the invention can indifferently be implemented inside or outside the key tool.
  • solutions with one or more partial inner or inner bladders have been described, then only one outer or outer bladder is provided, but completely surrounds the outer surface of the key tool. It is intended to reverse the partial bladders by placing them outside the key tool, becoming external or external partial bladders and then there is disposed a complete inner or inner bladder.
  • the key connection means can be indifferently disposed on the inner surface or on the outer surface of the key tool.
  • the tool of the invention is used for the production of a composite panel, in particular for an aircraft engine nacelle.
  • the panel has a symmetry of revolution which, during manufacture is determined by the central axis of the key tool.
  • the composite panel comprises a preform in a technical textile such as carbon fiber, or kevlar, in the form of a weave which is then draped, folded, compacted and impregnated with resin using a key tool according to the previous description.

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Abstract

L'outillage à clés de l'invention comporte au moins deux clés présentant des bords adjacents, l'outillage (14, 15) présentant une forme sensiblement cylindrique d'axe central, les bords adjacents étant sensiblement parallèles à l'axe central. Les bords adjacents présentent des recouvrements tangentiels (20, 21) relativement à la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés. Application à la fabrication de panneaux composites, notamment pour nacelle de moteur d'aéronef.

Description

Outillage à clés et panneau composite notamment pour nacelle de moteur d'aéronef fabriqué à l'aide d'un tel outillage
La présente invention concerne un outillage à clés avec jonction à plat et un panneau composite notamment pour nacelle de moteur d'aéronef fabriqué à l'aide d'un tel outillage.
La présente invention se rapporte au domaine de la fabrication de pièces en composite par drapage de plis sur un outil à clés.
Plus particulièrement, lorsqu'une pièce en composite s'étend sur plus de 180° de révolution et qu'elle présente une forme convexe, il est nécessaire de la fabriquer avec un outillage à clés.
Cet outillage présente une forme extérieure correspondant à la forme intérieure de la pièce à fabriquer, et est formé d'une pluralité de secteurs - ou clés, pouvant être démontés une fois la pièce fabriquée.
En pratique, la fabrication de la pièce nécessite tout d'abord une étape de compactage des plis sur la paroi extérieure de l'outillage à clés, puis une étape de migration de la résine dans les plis, et de polymérisation de cette résine.
Ces étapes de compactage et de migration de la résine, que l'on réalise sous vide grâce à une vessie externe qui enveloppe les plis disposés sur l'outillage à clés, nécessitent une parfaite étanchéité des joints entre les différents secteurs de l'outillage à clés.
En pratique, cette étanchéité est obtenue au moyen d'une vessie interne à l'outillage, que l'on place sous vide afin qu'elle vienne se plaquer contre les lignes de joint entre les différents secteurs de l'outillage.
Ces lignes de joint sont classiquement définies par des retours radiaux des différents secteurs formant l'outillage à clés, ces retours étant fixés entre eux par des boulons.
Ces retours forment donc des protubérances vers l'intérieur de l'outillage, lesquelles protubérances sont susceptibles de déchirer la vessie interne, et donc de compromettre l'étanchéité souhaitée.
La présente invention vise à remédier à cela, et propose ainsi un outillage à clés dans lequel les bords des secteurs présentent des surfaces de contact mutuel qui sont circonférentielles, et de préférence munies de joints.
Grâce à cet agencement particulier, on obtient une étanchéité permettant de se passer d'une vessie interne à l'outillage, ou bien de ne mettre en œuvre que des vessies internes partielles couvrant uniquement la ligne de joint.
Dans un agencement selon l'invention, il n'y a plus de retours radiaux des différents secteurs de l'outillage, de sorte que dans le cas de la mise en œuvre de vessies internes partielles, il n'y a plus de risque de déchirure de ces vessies, comme c'était le cas dans la technique antérieure.
A cette fin, l'invention concerne un outillage à clés du genre comportant au moins deux clés présentant des bords adjacents, l'outillage présentant une forme sensiblement cylindrique d'axe central, les bords adjacents étant sensiblement parallèles à l'axe central. Selon l'invention, les bords adjacents présentent des recouvrements tangentiels relativement à la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés.
Selon d'autres caractéristiques additionnelles de l'invention :
le recouvrement tangentiel de deux bords adjacents de clés comporte un amincissement d'un premier bord d'un côté intérieur de l'outillage en vis-à-vis d'un amincissement d'un second bord d'un côté extérieur de l'outillage de sorte qu'aucune surépaisseur ne soit introduite sur la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés ;
les parties en recouvrement tangentiel de deux bords adjacents coopèrent avec un joint d'étanchéité ;
au moins un recouvrement tangentiel de bords adjacents de clés est couvert par une vessie partielle intérieure et/ou extérieure, deux joints d'étanchéité sensiblement parallèles à l'axe central de l'outillage à clés étant disposés de part et d'autre du dit au moins un recouvrement tangentiel entre la vessie partielle intérieure et/ou extérieure et la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés ;
une vessie partielle intérieure, respectivement extérieure, coopère avec une vessie extérieure, respectivement intérieure, au moyen d'un retour passant par dessus le bord annulaire de l'outillage à clés et d'une patte venant en contact avec un joint d'étanchéité sur la surface en regard d'une partie homologue de la dite vessie extérieure, respectivement intérieure ;
un joint d'étanchéité est disposé sur un bord annulaire de l'outillage à clés de façon à assurer l'étanchéité d'une vessie partielle intérieure ou extérieure au niveau de son retour ; l'outillage à clés coopère avec au moins une vessie partielle intérieure, respectivement extérieure, et une vessie complète extérieure, respectivement intérieure ;
l'outillage à clés coopère avec uniquement une vessie complète extérieure, respectivement intérieure ;
des clés sont solidarisées par des moyens de liaison tangentielle à boulon ou goujon, et/ou par un système de liaison et de manipulation des clés.
L'invention concerne enfin un panneau composite, notamment pour nacelle de moteur d'aéronef, présentant une symétrie de révolution et comprenant une préforme drapée à plis, mise en forme, compactée et imprégnée de résine en utilisant un outillage à clés selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages selon la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels :
Les Figures 1 a et 1 b représentent une vue schématique et un détail de la vue schématique d'un outillage à clé avec des vessies selon l'état de la technique ;
Les Figures 2a et 2b représentent une vue schématique et un détail de la vue schématique d'un outillage à clé avec des vessies selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
Les Figures 3a et 3b représentent une vue schématique et un détail de la vue schématique d'un outillage à clé avec des vessies selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
Les Figures 4a et 4b représentent des vues schématiques en perspective d'outillages selon un autre mode de réalisation de l'invention ; et
La Figure 5 représente une vue en coupe partielle de vessies utilisées dans le mode de réalisation des Figures 4a et 4b.
A la Figure 1 a, on a représenté une vue schématique d'un outillage à clé avec des vessies selon l'état de la technique. L'outillage à clé 1 est vu de dessus avec une vessie intérieure 2. Bien entendu, autour de l'axe central de l'outillage à clé de forme sensiblement cylindrique, des variations de forme sont prévues dans la direction radiale et qui ne sont pas représentées pour simplifier le dessin. On a représenté quatre secteurs ou clés comme les secteurs 5, 6 et 7. Chaque secteur 5, 6 ou 7 est limité par un retour sensiblement radial et dirigé vers l'intérieur de l'outillage. Les retours radiaux comme le retour 3, exigent que la vessie intérieure 2 présente des poches longitudinales, le long de l'axe central de l'outillage pour entourer au plus près la surface intérieure de l'outillage.
Pour améliorer l'étanchéité, comme il a été représenté à la Figure 1 a sur le retour 4, l'intervalle entre deux pliages de bord de clé (ou de secteur) est garni d'un joint d'étanchéité.
A la Figure 1 b, on a représenté le détail d'un retour radial entre les clés 6 et 7. La clé 6 présente un bord plié 8 qui revient vers l'intérieur de l'outillage. La clé 7 présente un bord homologue plié 9 qui est disposé sensiblement parallèlement au bord plié 8. Un joint d'étanchéité, comme pour le retour 4 (Figure 1 a) peut être inséré. De proche en proche des moyens de liaison de bords radiaux comme le boulon 10 sont disposés pour solidariser les clés 6 et 7 sur le retour radial 8, 9. On note que leur nombre peut être élevé ce qui rend les opérations de montage et de démontage de l'outillage à clés lors de la production assez longues.
Une vessie intérieure 2 d'étanchéité doit encore être disposée sur la surface intérieure de l'outillage à clé. Il faut donc former une poche 1 1 pour entourer au plus près le retour radial 8, 9. Mais lors de la mise en pression ou dépression, lors de la mise en place et du retrait de la vessie intérieure 2, il existe un risque élevé de déchirure de la vessie intérieure sur les retours radiaux.
A la Figure 2a, on représenté en vue de dessus, une nouvelle disposition d'outillage à clés selon un premier mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, les bords en regard des clés ne sont plus orientés radialement mais sensiblement selon la tangente à la surface intérieure de l'outillage à clé au point de liaison entre les deux clés en regard. Le recouvrement tangentiel des bords de deux clés adjacentes est tel que les bords des secteurs ou clés présentent des surfaces de contact mutuel qui sont circonférentielles relativement à l'axe central de l'outillage à clés.
On a représenté un outillage à quatre clés ou secteurs cylindriques. Un autre nombre de clés, de trois à cinq par exemple, est prévu.
Dans une première réalisation, les bords des clés sont repliés de façon à réduire la surépaisseur apportée par les retours tangentiels formés par ces bords pliés. Leur fixation peut comporter le même genre de boulons que dans l'état de la technique. Les quatre clés de l'outillage présentent donc quatre retours tangentiels comme le retour tangentiel 12 entre les clés. Du fait du recouvrement circonférentiel des bords en regard, on désignera cette disposition de « recouvrement tangentiel » pour indiquer que la direction du recouvrement est perpendiculaire à celle de l'état de la technique.
On dispose ensuite, non pas une vessie intérieure unique faisant toute la surface intérieure de l'outillage à clés, mais deux vessies partielles intérieures 18 et 18', disposées à l'intérieur des clés les plus petites comme la clé 15 et les deux vessies partielles intérieures couvrant un secteur assez large pour recouvrir les recouvrements tangentiels des deux côtés de chaque « petite » clé, comme la clé 15.
Dans le mode de réalisation représenté à la Figure 2a (la même chose valant pour la Figure 3a), la structure de chaque clé est une structure « mince », c'est-à-dire dont l'épaisseur dans le sens radial n'est pas pris en compte. Les bords des structures « minces » sont alors courbés de sorte que la direction d'appui est sensiblement dans une direction radiale relativement à l'axe central de l'outillage à clés. Il en découle que l'appui des bords adjacents s'exécute en appui frontal lorsque des efforts sont appliqués sur l'outillage à clés lors de son utilisation pour la fabrication d'un panneau composite comportant notamment, le compactage de la préforme initiale, puis son imprégnation de résine.
On remarque que le recouvrement tangentiel 12 des bords adjacents des clés provoque une surépaisseur modérée sur la surface intérieure de l'outillage de sorte que la poche 19 de la vessie intérieure partielle 18 présente une hauteur réduite quand on la compare à la hauteur des poches de la vessie intérieure unique de l'état de la technique (Figures 1 a et 1 b) dans lequel les recouvrements des bords sont radiaux et dans lequel les appuis travaillent alors en cisaillement, ce qui n'est pas une solution satisfaisante.
De plus, les parties tranchantes du retour radial de l'état de la technique (Figure 1 a ou 1 b) n'existent plus, puisque les bords des clés sont repliés sensiblement selon la tangente locale à la surface intérieure de l'outillage à clés. On résout ainsi le problème des déchirures de la vessie intérieure, notamment parce que le retour radial est supprimé et aussi parce que la vessie intérieure a été séparée en deux parties plus facilement manipulables par un opérateur lors des étapes de production de la virole.
Bien entendu, il est possible de disposer plus de deux vessies partielles intérieures comme les vessies partielles intérieures 18 et 18'. Par exemple si deux clés seulement sont utilisées pour réaliser l'ensemble de l'outillage à clés, comportant une petite clé, couvrant un secteur angulaire étroit, par exemple de 60° et une grande clé, couvrant un secteur angulaire large, par exemple de 320°, il est alors prévu de disposer une seule vessie partielle intérieure couvrant le secteur angulaire de la clé étroite et allant au- delà de façon à permettre de disposer, au-delà des recouvrements tangentiels des bords de clé, des bandes adhésives d'étanchéité entre la paroi intérieure de la clé et de la paroi en regard de la vessie partielle intérieure.
Cette disposition est illustrée à la Figure 2a pour un exemple de réalisation à quatre clés et deux vessies partielles intérieures. La vessie partielle intérieure 18, disposée sur la surface intérieure de la clé 15 de petite étendue angulaire, se prolonge au-delà des recouvrements tangentiels comme le recouvrement tangentiel 12, et l'autre recouvrement tangentiel sans référence mais sur la clé 15, de l'autre côté de chacun des recouvrements tangentiels sont disposés des bandes adhésives d'étanchéité 13 et 14. Le joint d'étanchéité 13 est disposé entre la surface intérieure de la clé 16 et la surface en regard de la vessie partielle 18. Le joint d'étanchéité 14 est disposé entre la surface intérieure de la clé 17 et la surface en regard de la vessie partielle 18.
Bien entendu, les mêmes dispositions sont répétées sur la seconde vessie partielle intérieure 18' et elles ne sont pas rappelées.
A la Figure 2b, on a représenté un détail d'un outillage du premier mode de réalisation de la Figure 2a, mais dans lequel le recouvrement tangentiel est réalisé par une conformation particulière des bords en regard de deux clés successives et dans lequel une étanchéité est disposée entre la vessie partielle intérieure et une vessie extérieure.
Les deux clés adjacentes 14 et 15 sont réalisées en une structure épaisse, et elles présentent des bords destinés à se recouvrir tangentiellement dans leurs épaisseurs de sorte que leur recouvrement n'introduit aucune surépaisseur sur la surface intérieure de l'outillage à clés quand les clés sont assemblées et solidarisées à l'aide de moyens de solidarisation amovible de clés d'outillage à clés.
Dans un autre mode de réalisation, les bords homologues de deux clés adjacentes sont aussi conformés de sorte que dans leur recouvrement tangentiel, il n'est introduit aucune surépaisseur sur la surface extérieure de l'outillage à clés quand les clés sont assemblées et solidarisées à l'aide de moyens connus de solidarisation amovible de clés d'outillage à clés.
Ainsi à la Figure 2b, le bord de la clé à droite 14 présente un amincissement 20 du côté intérieur de l'outillage à clés dans son épaisseur tandis que le bord de la clé à gauche 15 présente un amincissement 21 du côté extérieur de l'outillage à clés dans son épaisseur. Les bords amincis 20 et 21 sont conformés de sorte que leur recouvrement tangentiel n'introduit aucune surépaisseur sur la surface intérieure ou sur la surface extérieure de l'outillage à clés ainsi constitué.
Pour assurer un guidage lors du montage de la clé 15 depuis l'intérieur de l'outillage à clé sur la clé 14 et sur l'autre clé (non visible de l'autre côté de la clé 15) le bord homologue présente au droit de l'amincissement 20 un chanfrein 22 qui assure le guidage du bout de l'amincissement 21 du bord homologue de la clé 15.
Pour assurer une étanchéité entre le volume intérieur limité entre la vessie partielle intérieure 18 et la surface intérieure de l'outillage à clés, au droit du recouvrement tangentiel 20, 21 , il est disposé un joint d'étanchéité 23 engagé dans une rainure allongée parallèle à l'axe central de l'outillage à clé. La rainure est pratiquée le long de l'amincissement 21 du bord droite de la clé 15 en vis-à-vis de l'amincissement 20 du bord gauche de la clé 14. Le joint 23 est disposé sur toute la hauteur de l'outillage à clés dans la direction de l'axe central de l'outillage à clés.
Une vessie externe 28, partiellement représentée à la Figure 2b, entoure complètement la surface extérieure de l'outillage à clés au-delà des clés 14 et 15. La vue de la Figure 2b étant une vue de dessus, on a représenté schématiquement un retour 26 de la vessie partielle intérieure 18 qui passe par-dessus le bord supérieur (non représenté pour laisser voir la structure du recouvrement tangentiel des bords des clés adjacentes 14 et 15). L'étanchéité entre la vessie partielle intérieure 18 et la vessie extérieure 28 est réalisée notamment à l'aide d'un joint d'étanchéité 24 pratiqué entre un volet 27 solidaire du retour 26 de la vessie partielle intérieure 18 qui passe par-dessus le bord supérieur de l'outillage à clés.
L'étanchéité de la vessie partielle intérieure 18 est complétée avec un autre joint déposé entre la vessie partielle intérieure 19 et la surface intérieure de la clé 14 à proximité à droite du recouvrement tangentiel 20, 21 .
Bien entendu, les mêmes dispositions, d'étanchéité notamment, sont pratiquées à gauche au niveau du recouvrement tangentiel comme le recouvrement tangentiel 12 (Figure 2a) sur l'autre recouvrement tangentiel réalisé entre le bord gauche de la clé 15 et le bord de la clé adjacente à gauche (non visible à la Figure 2b). A la Figure 3a, on a représenté un autre mode de réalisation d'un outillage à clés selon l'invention. Il comporte quatre clés 30 - 33 dont deux clés étroites 30 et 32. Les quatre clés sont jointes par quatre recouvrements tangentiels recouverts chacun par sa propre vessie partielle intérieure 38 -41 . Chaque vessie partielle interne comme la vessie 38 est associée à la surface intérieure de l'outillage à clés à l'aide de joints d'étanchéité 35 et 37 de part et d'autre du recouvrement tangentiel 36. Comme dans le mode de réalisation de la Figure 2a, les vessies partielles intérieures 38-41 présentent une extension le long de l'axe central de l'outillage à clé de forme sensiblement cylindrique et les joint d'étanchéité comme les joints 35 et 37 de part et d'autre du recouvrement tangentiel 36 des bords de clés sont sensiblement alignés sur des génératrices de cette forme sensiblement cylindrique.
A la Figure 3b, qui représente un détail de l'interface entre les clés 30 et 33 de l'outillage à clé de la Figure 3a, on a représenté un mode particulier de réalisation d'un recouvrement tangentiel des bords de clés adjacentes comme dans le cas de la Figure 2b. Les bords adjacents présentent un amincissement 51 sur la clé 30 et un amincissement 52 sur la clé 33 de sorte qu'aucune surépaisseur n'apparaît ni sur la surface intérieure ni sur la surface extérieure de l'outillage à clés. Un joint d'étanchéité 50 est disposé entre les deux amincissements 51 et 52 comme le joint 23 du mode de réalisation de la Figure 2b.
Dans le mode de réalisation de la Figure 3b, la vessie partielle intérieure 38 présente deux joints d'étanchéité 48 et 49 de part et d'autre du recouvrement tangentiel 51 , 52 et disposés sur la surface intérieure de l'outillage à clés selon des génératrices de sa forme sensiblement cylindrique.
Sur la partie supérieure de la vessie partielle intérieure 38, on a disposé des retours de vessie partielle intérieure 57 et 55 qui se raccordent avec des volets 58 et 56 qui sont destinés à venir sur des joints d'étanchéité 46 et 47 déposés entre la patte de la vessie partielle intérieure et la surface intérieure d'une vessie extérieure 28.
A la Figure 4a, on a représenté un mode de réalisation d'un outillage à clés comportant deux clés 60 et 61 . La clé 61 présente une extension angulaire autour de l'axe central de l'outillage à clés plus petite que l'extension angulaire de la clé 60. Le recouvrement tangentiel des bords adjacents reprend la technique des amincissements décrits aux Figures 2a et 2b. Ainsi la clé 61 présente des amincissements 66 et 67 sur ses deux bords qui sont disposés du côté de la surface extérieure de l'outillage à clés, tandis que la clé 60 présente des amincissements 64 et 657 sur ses deux bords qui sont disposés du côté de la surface intérieure de l'outillage à clés. Des joints allongés 63 et 62 sont disposés entre les amincissements homologues des bords en recouvrement tangentiel ainsi qu'il a été décrit plus haut.
A la Figure 4b, on a disposé un joint d'étanchéité 68 disposé sur tout l'anneau supérieur formant le bord supérieur de l'outillage à clé. Le joint d'étanchéité 68 est utilisé pour réaliser une étanchéité entre les vessies intérieure et extérieure par leurs retours ainsi qu'il a été décrit aux Figures 2b et 3b.
A la Figure 5, on a représenté une coupe schématique d'une vessie partielle intérieure 70 selon l'invention par un plan radial contenant l'axe central 71 de l'outillage à clé. L'outillage à clés n'a pas été représenté pour simplifier le dessin. On a représenté en tirets la position de la vessie extérieure 72 qui, dans l'invention réaliser l'entourage complet de l'outillage à clés au-delà de sa surface extérieure. L'outillage à clés est bien entendu disposé dans le volume compris entre la vessie partielle intérieure 70 et la vessie extérieure 72.
La vessie partielle intérieure 70 présente une ligne génératrice complexe 73 plutôt parallèle à l'axe central 71 de l'outillage à clés. Sur la forme cylindrique ainsi générée, se raccorde un retour de vessie partielle intérieure 74 qui se prolonge ensuite par une patte 75. Le retour de vessie partielle intérieure 74 est destiné à s'appliquer sur le bord supérieur de l'outillage à clé (voir Figures 4a et 4b) par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 76 (analogue au joint d'étanchéité 68 ; Figure 4b). Il porte enfin une patte 75 qui revient parallèlement à la surface intérieure de la vessie extérieure 72 à laquelle elle se relie par un joint d'étanchéité 77 sur une partie 78 configurée à cet effet.
Préférentiellement, l'outillage à clés de l'invention contient de trois à cinq clés utilisant des bords à recouvrement tangentiel ainsi qu'il a été décrit ci-dessus.
La fixation amovible des clés adjacentes est réalisée par boulonnage tangentiel en interne de la structure des bords de clé. Notamment, sur des positions le long du recouvrement tangentiel alignées à des niveaux déterminés le long de l'axe central de l'outillage à clés, des perçages tangentiels sont réalisés sur la surface interne ou sur la surface externe, à travers chacun desquels un taraudage de moindre diamètre traverse les deux bords en regard de deux clés adjacentes. Un boulon est alors introduit dans le perçage tangentiel et est vissé à travers le taraudage commun aux deux clés, de sorte qu'elles sont alors solidaires l'une de l'autre. Au démontage, la tête du boulon est accessible à l'opérateur qui peut alors dégager le boulon et désolidariser les deux clés adjacentes. En répétant le même montage à boulon et taraudage sur divers niveaux le long de l'axe central de l'outillage à clé et sur chaque recouvrement tangentiel de chaque paire de clés adjacentes, on peut ainsi exécuter une liaison amovible des clés qui peuvent être ainsi aisément solidarisées et désolidarisées. Bien entendu, un système à goujon traversant un perçage tangentiel de même axe pour les deux bords adjacents de clé et serré à l'aide d'écrous sur les deux extrémités filetées du goujon est aussi prévue.
Dans un autre mode de réalisation, chaque clé, ou les clés qui doivent être déplacées lors de la manipulation de l'outillage à clés, est dotée d'un moyen de solidarisation à un système complexe de liaison automatique et de manipulation des clés. Un tel système de liaison automatique et de manipulation des clés peut comporter un ou plusieurs bras robotiques qui sont contrôlés de manière à conserver la liaison entre les clés sur leurs recouvrements tangentiels pendant la durée des opérations d'utilisation de l'outillage à clés comme le compactage des plis de la préforme en tissu technique, et comme la polymérisation pendant l'imprégnation de la préforme compactée et mise en pli par une résine thermoformable. Le ou les bras robotiques sont aussi contrôlées pour désolidariser les clés de l'outillage à clés après chacune de ses utilisations et pour entraîner la clé mobilisée vers une position de repos déterminée.
La solution apportée par la nouvelle technique de recouvrement tangentiel des bords adjacents de clés est de reporter l'étanchéité de l'outillage à clés sur une face parallèle aux lignes du moule afin d'avoir une étanchéité par écrasement et non par contact latéral avec une gestion de mise en place de vessie avant soit :
- par au moins une vessie partielle interne associée à une vessie externe à l'outillage ;
- par une vessie externe à l'outillage uniquement.
Selon un premier concept d'application de l'outillage à clés, l'invention consiste en l'application d'au moins une vessie partielle interne associée à une vessie externe à l'outillage de façon à : - réaliser une jonction à plat entre clés afin d'avoir une interface frontale ;
- intégrer un joint d'étanchéité entre clés pour réaliser au minimum les compactages sans vessie interne. En effet, le compactage applique une compression intermédiaire pendant la fabrication du panneau pour tassement des plis de la préforme en tissu installé préalablement dans l'outillage à clés ;
- réaliser au moins une vessie interne partielle couvrant au moins une jonction de deux clés au lieu d'une vessie périphérique interne couvrant toutes les clés.
Les avantages du premier concept d'application de l'outillage à clés de l'invention sont principalement que :
- l'interface frontale est plus fiable grâce à un appui franc, pour le positionnement entre deux clés que l'interface obtenue par une liaison par retours radiaux des clés ;
- on limite les risques de mauvaise mise en place de la vessie, et donc on limite les risques de rupture pendant la polymérisation ;
- on facilite le démontage des clés lors de l'opération de démoulage ;
- on limite le temps nécessaire à passer à l'intérieur de l'outillage à clés pour les opérateurs, de sorte que les conditions d'hygiène et de sécurité du personnel au travail sont grandement améliorées.
Selon un second concept d'application de l'outillage à clés, l'invention consiste en l'application d'une seule vessie externe à l'outillage uniquement, de façon à :
- réaliser une jonction à plat entre clés afin d'avoir une interface frontale ;
- intégrer un joint d'étanchéité entre clés pour réaliser les compactages et la polymérisation sans vessie interne En effet, le compactage applique une compression intermédiaire pendant la fabrication du panneau pour tassement des plis de la préforme en tissu installé préalablement dans l'outillage à clés ;
- assurer une définition du joint spécifique permettant une continuité d'étanchéité des clés sans avoir à réaliser l'étanchéité par l'interne de l'outillage.
Les avantages du second concept d'application de l'outillage à clés de l'invention sont principalement que : - l'interface frontale est plus fiable (appui franc) pour le positionnement entre deux clés qu'une liaison par retours radiaux des clés ;
- on supprime les risques de mauvaise mise en place de la vessie interne ;
- on facilite le démontage des clés lors de l'opération de démoulage ;
- on supprime le temps nécessaire à passer à l'intérieur du moule pour les opérateurs.
Ainsi qu'il a déjà été évoqué plus haut, la technique de l'invention peut indifféremment être mise en œuvre à l'intérieur ou à l'extérieur de l'outillage à clés. Ainsi, s'il a été décrit des solutions avec une ou plusieurs vessies partielles intérieures ou internes, il est alors prévu une seule vessie extérieure ou externe, mais qui entoure complètement la surface extérieure de l'outillage à clés. Il est prévu d'inverser les vessies partielles en les plaçant à l'extérieur de l'outillage à clés, devenant des vessies partielles extérieures ou externes et il est alors disposée une vessie complète intérieure ou interne.
De même, les moyens de liaison des clés peuvent indifféremment être disposés sur la surface intérieure ou sur la surface extérieure de l'outillage à clés.
L'outillage de l'invention sert à la production d'un panneau composite, notamment pour nacelle de moteur d'aéronef. Le panneau, présente une symétrie de révolution qui, lors de la fabrication est déterminée par l'axe central de l'outillage à clés. Le panneau composite comporte une préforme en un textile technique comme des fibres de carbone, ou de kevlar, sous forme d'un tissage qui est ensuite drapée à plis, mis en forme, compactée et imprégnée de résine en utilisant un outillage à clés selon la description précédente.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Outillage à clés du genre comportant au moins deux clés présentant des bords adjacents, l'outillage présentant une forme sensiblement cylindrique d'axe central, les bords adjacents étant sensiblement parallèles à l'axe central, caractérisé en ce que les bords adjacents présentent des recouvrements tangentiels (12 ; 20, 21 ; 36 ; 51 , 52) relativement à la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés.
2. Outillage à clés selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le recouvrement tangentiel de deux bords adjacents de clés comporte un amincissement (51 ) d'un premier bord d'un côté intérieur de l'outillage en vis-à- vis d'un amincissement (52) d'un second bord d'un côté extérieur de l'outillage de sorte qu'aucune surépaisseur ne soit introduite sur la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés.
3. Outillage à clés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parties en recouvrement tangentiel de deux bords adjacents coopèrent avec un joint d'étanchéité (23 ; 50).
4. Outillage à clés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un recouvrement tangentiel de bords adjacents de clés est couvert par une vessie partielle intérieure et/ou extérieure (18 ; 38 ; 70), deux joints d'étanchéité (13, 14 ; 35, 37) sensiblement parallèles à l'axe central de l'outillage à clés étant disposés de part et d'autre du dit au moins un recouvrement tangentiel entre la vessie partielle intérieure et/ou extérieure (18 ; 38) et la surface intérieure et/ou extérieure de l'outillage à clés.
5. Outillage à clés selon la revendication 4, caractérisé en ce que une vessie partielle intérieure, respectivement extérieure, (18 ;38 ; 70) coopère avec une vessie extérieure, respectivement intérieure, (28 ; 45 ; 72) au moyen d'un retour (26 ; 55 ; 74) passant par dessus le bord annulaire de l'outillage à clés et d'une patte venant en contact avec un joint d'étanchéité (24 ; 46, 47 ; 77) sur la surface en regard d'une partie homologue (78) de la dite vessie extérieure, respectivement intérieure (28 ; 45 ; 72).
6. Outillage à clés selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (68 ; 76) est disposé sur un bord annulaire de l'outillage à clés de façon à assurer l'étanchéité d'une vessie partielle intérieure ou extérieure au niveau de son retour (26 ; 55 ; 74) passant par dessus le bord annulaire de l'outillage à clés.
7. Outillage à clés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il coopère avec au moins une vessie partielle intérieure, respectivement extérieure, et une vessie complète extérieure, respectivement intérieure.
8. Outillage à clés selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il coopère avec uniquement une vessie complète extérieure, respectivement intérieure.
9. Outillage à clés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que des clés sont solidarisées par des moyens de liaison tangentielle à boulon ou goujon, et/ou par un système de liaison et de manipulation des clés.
10. Panneau composite, notamment pour nacelle de moteur d'aéronef, présentant une symétrie de révolution, caractérisé en ce qu'il comporte une préforme drapée à plis, mise en forme, compactée et imprégnée de résine en utilisant un outillage à clés selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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