PROCEDE DE MAINTIEN ET DE SECURISATION DE COUVERCLE DE CHEMIN

DE CABLE, CLIP DE MAINTIEN ET CHEMIN DE CABLE MUNI D’UN TEL COUVERCLE ET D’AU MOINS UN TEL CLIP.

DOMAINE TECHNIQUE

L’invention se rapporte à un procédé de maintien et de sécurisation d’un couvercle de chemin de câble, à un clip de maintien et de sécurisation destiné à la fixation d’un tel couvercle au chemin de câble conformément au dit procédé, ainsi qu’à un chemin de câble muni d’un tel couvercle et d’un ou plusieurs de ces clips de maintien et de sécurisation. Plus généralement, la présente invention se rapporte aux moyens maintenant mécaniquement les couvercles de chemins de câble. Notamment, les véhicules tels que les aéronefs, les bateaux ou les trains et les bâtiments sont destinés à être équipés de tels chemins de câble disposant d’un couvercle fixé par au moins un clip de maintien selon l’invention.

Le chemin de câble est utilisé pour recevoir un ou des câbles ou des faisceaux électriques lors de leur installation et pour améliorer la gestion ultérieure de leurs accès et de leurs branchements. Dans le monde aéronautique, des chemins de câble sont installés dans les aéronefs : ils permettent l’acheminement et la protection des câbles et des faisceaux électriques dans l’ensemble de sa structure (fuselage, ailes, cockpit, cabine passagers, etc...).

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Dans les structures aéronautiques, l’espace disponible pour les installations électriques est limité car le volume et le poids d’un aéronef sont critiques pour son fonctionnement. Des chemins de câble sont utilisés pour acheminer les câbles électriques au sein de l’aéronef, en particulier dans les ailes. En effet, les ailes sont équipées d’éléments mobiles tels que les volets et becs de bord d’attaque qui sont commandés électriquement, ainsi que de moteurs qui sont la source principale d’électricité pour l’aéronef. Les ailes comportent donc un nombre élevé de câbles indispensables au bon fonctionnement de l’aéronef. Les câbles électriques sont susceptibles de produire des étincelles et la hauteur du chemin de câble permet en particulier d’éviter que ces étincelles n’en sortent. En effet la majorité des réservoirs de kérosène des aéronefs étant disposés dans les ailes, il serait dangereux qu’une étincelle s’en approche. Les normes de sécurité autorisent des chemins de câble qui ne sont pas hermétiquement fermés s’ils présentent une hauteur suffisante et adaptée. En général, ces chemins de câble comportent une structure externe en forme de « U », ouverte sur sa partie supérieure.

Le développement d’ailes d’aéronef plus performantes amène à réduire davantage l’espace disponible pour ces chemins de câble et il n’est alors plus possible de disposer d’une hauteur adaptée pour répondre aux exigences de sécurité.

Dans le domaine du bâtiment, des chemins de câble sont utilisés afin d’acheminer des câbles d’alimentation électrique dans les habitations. Dans le document de brevet KR101259167, un tel chemin de câble a pour section une forme circulaire tronquée. Un couvercle clôt le chemin de câble pour isoler les câbles de l’environnement extérieur et il est maintenu par des clips de forme circulaire qui viennent enserrer l’ensemble. Ces chemins de câble sont immobiles et utilisés dans des environnements soumis à de faibles changements brusques de températures et à des contraintes limitées, ce qui sollicite faiblement les clips.

Les chemins de câble installés dans les ailes d’aéronef sont soumis aux mêmes sollicitations que lesdites ailes, à savoir des variations fortes et rapides de température (de 15°C au sol à -60°C en altitude de croisière) et à des mouvements de battement (l’amplitude de battement de l’aile peut atteindre 4 mètres et une fréquence de l’ordre du hertz). Les chemins de câble issus du bâtiment et tels que décrits dans le document de brevet KR101259167 ne sont donc pas adaptés à une utilisation dans une aile d’aéronef. Le domaine du bâtiment utilise cependant dans les faux-plafonds d’autres chemins de câble, de structure externe en forme de « U » et dépourvus de couvercle. Afin d’apporter un niveau de sécurité supplémentaire, un chemin de câble sécurisé peut donc présenter un intérêt dans le domaine du bâtiment. Le brevet EP3014718 décrit un système pour sécuriser un couvercle sur un chemin de câble. Sur les parois latérales de ce chemin de câble de section en forme de U sont installées des plaquettes de chaque côté, dans lesquelles viennent s’insérer un clip qui maintient un couvercle sur le chemin de câble. Cette combinaison plaquette/clip s’adapte facilement sur différents chemins de câble. Le but de cette solution est de sécuriser un couvercle en béton posé sur un chemin de câble également en béton afin d'empêcher le vol des câbles. La mise en œuvre d’un tel système est incompatible avec les contraintes d’installation dans une aile d’aéronef.

EXPOSE DE L’INVENTION

L’invention a pour objectif principal de sécuriser les chemins de câble munis de couvercles. L’utilisation de ces couvercles présente l’avantage de pouvoir installer des chemins de câble dans une structure dont l’espace disponible est de plus en plus réduit, tout en respectant les normes de sécurité en vigueur.

Pour y parvenir, l’invention prévoit d’utiliser au moins un verrouillage réversible clipsé sur le chemin de câble pour maintenir en place et sécuriser un couvercle, ce verrouillage étant adapté pour permettre un positionnement précis et une installation simple, sans nécessiter d’outillage.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de maintien et sécurisation de couvercle longitudinal d’un chemin de câble, ce chemin de câble étant muni de deux flancs externes longitudinaux érigées de chaque côté d’un fond qui les relie.

Le maintien et la sécurisation du couvercle du chemin de câble se déroule selon les étapes suivantes :

- agencement et fixation du chemin de câble dans une structure donnée ;

- mise en place des câbles dans le chemin de câble ;

- pose de bords longitudinaux du couvercle sur des semelles s’étendant le long des flancs externes du chemin de câble ; - positionnement transversal d’au moins un clip de maintien sur le couvercle ;

- verrouillage des extrémités du clip de maintien contre les semelles des flancs externes du chemin de câble, le clip venant en appui sur le couvercle.

Avantageusement, ce procédé apporte un niveau de sécurité supérieur aux chemins de câble dont la hauteur est adaptée et dépourvus de couvercle, celui-ci isolant le chemin de câble et prévenant ainsi la sortie d’éventuelles étincelles et/ou l’entrée de corps étrangers. La réduction d’encombrement obtenue libère également de la place au sein de la structure donnée, par exemple pour d’autres systèmes à installer.

Dans certaines formes de mise en œuvre privilégiées :

- le couvercle est pré-positionné sur le chemin de câble à l’aide d’un moyen visuel en superposant des ouvertures percées dans le bord du couvercle et dans les semelles des flancs externes du chemin de câble correspondant;

- insertion du clip de maintien par déformation élastique de ses extrémités dans lesdites ouvertures superposées, puis verrouillage du couvercle par retour élastique des extrémités du clip de maintien contre les semelles ;

- le clip de maintien exerce, entre ses extrémités et par appui sur le couvercle, une contre-réaction à l’effort exercé par le verrouillage ;

- un moyen d’attache supplémentaire peut lier directement le clip de maintien au couvercle et réaliser ainsi un deuxième verrouillage du couvercle sur le chemin de câble.

L’invention se rapporte également à un clip de maintien en matière plastique moulé destiné à maintenir et sécuriser un couvercle de chemin de câble du type défini ci-dessus. Le clip de maintien comporte au moins une paire de pattes reliées par une poutre. Chaque patte comporte sur l’une de ses faces un moyen d’extension élastique perpendiculairement à cette face, entre une position de rétractation dans ladite face et une position d’extension maximale dite de verrouillage. La longueur de poutre du clip de maintien est adaptée au chemin de câble pour que la distance entre les pattes permette le verrouillage du couvercle sur les flancs du chemin de câble.

Selon certains modes de réalisation préférés :

- la poutre entre les pattes d’une paire présente une structure ajourée ;

- le clip de maintien comporte deux paires de pattes identiques disposées parallèlement et reliées entre elles par au moins une traverse de jonction des poutres, cette traverse étant orientée perpendiculairement aux paires de pattes ;

- le clip de maintien comporte trois traverses longitudinales, deux traverses reliant une patte de chaque paire à la patte de l’autre paire d’orientation identique, et la troisième étant une traverse médiane de jonction entre deux poutres dans une zone centrale de ces poutres ;

- les moyens d’extension élastique sont disposés sur les faces opposées des pattes d’une même paire, chacune de ces faces étant perpendiculaire à la direction de la poutre correspondante et étant incisée pour former une languette flexible qui présente à une extrémité libre une excroissance externe à la patte réalisant un rebord de verrouillage ;

- la traverse médiane présente au moins deux ouvertures, dont une rainure s’étendant dans son épaisseur, permettant à un aileron ajouré du couvercle de s’y insérer, et un orifice traversant s’étendant orthogonalement à la rainure et qui, lorsqu’il est aligné avec l’ajourage de l’aileron, accueille le deuxième verrouillage.

Ces modes de réalisation privilégiés comportent deux paires de pattes pour maintenir avantageusement le verrouillage de chaque côté du chemin de câble en cas de rupture d’une de ces pattes. De plus la structure ajourée des poutres permet de limiter la matière nécessaire au moulage du clip de maintien et apporte un bénéfice au regard des exigences de masse. La matière plastique du clip de maintien permet de rester neutre en conduction électromagnétique et est moins sensible aux changements brusques et importants de température qu’un matériau métallique, ce qui permet un meilleur maintien du verrouillage dans les conditions d’utilisations de ce clip de maintien. L’invention se rapporte également à un chemin de câble muni d’un couvercle et d’au moins un clip de maintien et de sécurisation tel que défini ci-dessus. Le chemin de câble présente une section extérieure en forme de « U » composée d’un fond définissant un plan de référence, un sens longitudinal et un axe perpendiculaire à ce plan de référence, et de deux flancs externes longitudinaux perpendiculaires à ce fond sur lesquelles vient se poser le couvercle, verrouillé par le ou les clips.

Ce chemin de câble verrouillé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes :

- le chemin de câble contient un ou plusieurs canaux dans lesquels sont posés un ou des câbles ou des faisceaux électriques, ces canaux reposant sur le fond et s’étendant dans le sens longitudinal ;

- les flancs externes du chemin de câble peuvent présenter des hauteurs différentes ;

- le couvercle présente un profil composé de plusieurs portions inclinées adaptées aux différentes hauteurs des flancs externes et, le cas échéant, à différentes hauteurs de parois centrales du chemin de câble séparant les différents canaux;

- les flancs externes présentent chacun une semelle, orientée dans le plan de référence du chemin de câble, et sur laquelle vient se poser un bord du couvercle ;

- les poutres du clip de maintien possèdent une fibre neutre qui épouse le profil du couvercle et présentent au moins une surface d’appui sur chaque portion de couvercle;

- le rebord de verrouillage de la languette vient en appui contre la semelle des flancs externes du chemin de câble ;

- le couvercle présente un aileron ajouré qui est inséré dans la rainure de la traverse médiane du clip de maintien ;

- une bride sécurise l’aileron ajouré du couvercle au clip de maintien par passage dans l’aileron ajouré inséré dans la rainure avec l’orifice de la traverse médiane pour former le deuxième verrouillage. Le deuxième verrouillage présente l’avantage de maintenir le clip de maintien sur le couvercle dans l’éventualité de la rupture des pattes dudit clip de maintien et ainsi d’éviter que le clip de maintien ne se détache. Présentation des figures

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture qui suit d’un exemple de réalisation détaillé sans en limiter la portée, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : la figure 1 , une vue générale en perspective d’un chemin de câble avec couvercle et deux clips; la figure 2, une vue en perspective d’un clip ; la figure 3, une vue éclatée d’un chemin de câble, d’un couvercle et d’un la figure 4, une vue en perspective détaillée du couvercle verrouillé sur le chemin de câble par un clip ; la figure 5, une vue en coupe verticale d’un clip en position de verrouillage du couvercle sur le chemin de câble, et la figure 6, une vue en perspective de la bride du second moyen de verrouillage.

Description détaillée

En référence à la vue générale de la figure 1, un chemin de câble 1 ainsi que son repère direct d’axes conventionnels (X, Y, Z) sont représentés afin de définir les différentes directions utilisées : le fond 1a (cf. figure 5) définit un plan XY de référence dont l’axe X est selon la direction longitudinale du chemin de câble et l’axe Y transverse, perpendiculaire à l’axe X, ainsi que l’axe Z définissant un axe perpendiculaire à ce plan de référence. Sur le chemin de câble 1 métallique est posé un couvercle 2 métallique et deux clips 3 en plastique moulé de maintien et de sécurisation du couvercle 2 sur le chemin de câble 1.

La figure 2 montre plus en détails la structure du clip de maintien 3 objet de l’invention. Ce clip de maintien 3 est constitué par :

- quatre pattes 4 orientées selon l’axe Z et disposées transversalement par rapport au chemin de câble 1. Elles sont organisées par paires de pattes identiques agencées successivement et parallèlement dans la direction longitudinale du chemin de câble 1 ;

- deux poutres 5, orientées dans la direction transverse, de structure ajourée relient chacune des deux pattes 4 d’une même paire ;

- trois traverses de jonction 6a, 6b et 7, orientées dans la direction longitudinale, joignent les poutres 5, les traverses 6a et 6b reliant une patte de chaque paire à la patte d’orientation identique de l’autre paire et la traverse médiane 7 de jonction entre deux poutres dans une zone centrale de ces poutres 5 ;

- chaque patte 4 comporte sur l’une de ses faces, sur une face principale externe 4c dans l’exemple, un moyen d’extension élastique perpendiculairement à cette face, entre une position de rétractation dans ladite face et une position d’extension maximale dite de verrouillage ;

- les moyens d’extension élastique sont disposés sur les faces externes 4c opposées des pattes 4 d’une même paire, chacune de ces faces étant perpendiculaire à la direction de la poutre correspondante et étant incisée pour former une languette flexible 4a qui présente à une extrémité libre une excroissance externe à la patte et formant un bord de verrouillage 4b.

La traverse médiane 7 présente également deux ouvertures : une rainure 7a s’étendant dans son épaisseur, permettant à un aileron ajouré 2d (cf. figure 6) du couvercle de s’y insérer, et un orifice 7b traversant s’étendant orthogonalement à la rainure 7a et qui, lorsqu’il est aligné avec l’ajourage de l’aileron 2d, accueille le deuxième verrouillage.

La figure 3 illustre une vue éclatée de la superposition du chemin de câble 1, du couvercle 2 et du clip de maintien 3. Le clip de maintien 3 est tel que décrit dans la figure 2. Le couvercle 2 est métallique. Il comporte deux trous 2b dans chacune de ses deux zones périphériques longitudinale et une arrête 2a dans sa zone médiane longitudinale.

Le chemin de câble 1 présente deux flancs externes 1b, 1c longitudinaux et une paroi verticale centrale 1d. Les flancs externes 1b et 1c présentent chacun à leur sommet une semelle horizontale 1e et 1f, orientés dans le plan de référence du chemin de câble 1, sur laquelle vient se poser un bord du couvercle 2. Les semelles 1e et 1f comportent des trous 1g en vis-à-vis des trous 2b du couvercle 2, dans lesquels viennent s’insérer les pattes 4 du clip de maintien 3.

Cette vue éclatée de la figure 3 illustre également les étapes du procédé de fermeture et de sécurisation du chemin de câble :

- agencement et fixation du chemin de câble 1 dans la structure de l’aile de l’aéronef ;

- mise en place des câbles (non illustré ici) dans le chemin de câble 1 ;

- pose de bords longitudinaux du couvercle 2 sur des semelles 1e, 1f s’étendant le long des flancs externes 1b, 1c du chemin de câble 1 ;

- positionnement transversal d’au moins un clip de maintien 3 sur le couvercle

2 ;

- verrouillage des extrémités du clip de maintien 3 contre les semelles 1e, 1 f des flancs externes 1b, 1c du le chemin de câble 1, le clip de maintien 3 venant en appui sur le couvercle 2.

De plus, le couvercle 2 est pré-positionné sur le chemin de câble 1 à l’aide d’un moyen visuel en superposant des ouvertures, les trous 2b percés dans le bord du couvercle 2 et les trous 1g percés dans les semelles 1e, 1f des flancs externes 1b, 1c du chemin de câble 1. Le clip de maintien 3 est ensuite inséré par déformation élastique de ses extrémités dans lesdites ouvertures superposées percées 2b, 1g dans le bord du couvercle 2 et les semelles 1e, 1f des flancs externes 1b, 1c du chemin de câble 1 correspondant puis verrouille le couvercle 2 par retour élastique des extrémités du clip de maintien 3 contre les semelles 1e, 1f. La figure 4 montre l’assemblage du chemin de câble 1 avec le couvercle 2 et le clip de maintien 3 dont les pattes 4 sont insérées dans les trous 2b du couvercle 2 et les trous 1g du chemin de câble 1.

La figure 5 représente une coupe de l’assemblage illustré en figure 4 du chemin de câble 1 avec le couvercle 2 et le clip de maintien 3. La structure du chemin de câble 1 y est renseignée avec en particulier une section extérieure en forme de U composée d’un fond 1a, de flancs externes 1b, 1c, ainsi que d’une paroi centrale 1d. Le couvercle 2 est posé sur les flancs externes 1b, 1c en étant en appui sur les semelles 1e et 1f des flancs externes 1b, 1c du chemin de câble 1. Le clip de maintien 3 bloque ensuite le couvercle 2 en place. Ce couvercle 2 présente également des rebords d’adaptation 2c au chemin de câble 1 qui guident la mise en position du couvercle 2 sur le chemin de câble 1.

Dans cet exemple de réalisation, les flancs externes 1b, 1c de hauteurs différentes et la paroi centrale 1d définissent deux canaux de hauteurs différentes dans lesquelles sont posés un ou des câbles ou des faisceaux électriques, ces canaux reposant sur le fond et s’étendant dans le sens longitudinal. Le couvercle 2 présente donc un profil composé de plusieurs portions inclinées adaptées aux différentes hauteurs des flancs externes 1b, 1c, séparées par une arête 2a au niveau de la paroi centrale séparant les différents canaux. Ainsi, les poutres 5 du clip de maintien 3 possèdent une fibre neutre qui épouse le profil du couvercle 2 et présentent au moins une surface d’appui sur chaque portion de couvercle 2. Le clip de maintien 3 exerce donc entre ses extrémités et par appui sur le couvercle 2, une contre-réaction à l’effort exercé par le verrouillage.

Cette vue en coupe permet également d’illustrer le verrouillage du clip de maintien 3 : les pattes 4 du clip de maintien 3 sont insérées dans les trous 2b du couvercle 2 et 1g des semelles 1e, 1f des flancs externes 1b, 1c du chemin de câble 1, et les rebords de verrouillage 4b à l’extrémité des languettes 4a des pattes 4 du clip de maintien 3 vient en appui contre les semelles 1e et 1f. La raideur de la matière plastique du clip de maintien 3 maintient en conditions normales les rebords de verrouillage 4b des languettes 4a contre les semelles 1e et 1f du chemin de câble 1 pour mettre en œuvre le verrouillage du couvercle 2. La figure 6 montre une vue en perspective du deuxième système de verrouillage de sécurité : un aileron ajouré 2d perforée du couvercle s’insère dans la rainure 7a de la traverse médiane 7 du clip de maintien 3 et une bride 9 lie directement le clip de maintien 3 au couvercle 2 et sécurise l’ensemble aileron ajouré 2d et clip de maintien 3 par passage dans de l’aileron ajouré 2d avec l’orifice 7b de la traverse médiane 7 du clip de maintien 3. Ce deuxième verrouillage est dit de sécurité car il permet de maintenir le clip de maintien 3 solidaire du couvercle 2 et d’éviter que le clip de maintien 3 ne soit détaché dans la structure de l’aile en cas de rupture des pattes 4.

L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Ainsi le clip peut comporter un nombre de paires de pattes variables, en particulier une seule paire de pattes.

Par ailleurs, le verrouillage des pattes peut s’effectuer à l’aide de ressorts de rappels (hélicoïdaux ou à lames) disposés au dos des languettes. Les pattes peuvent également englober le couvercle au lieu de le traverser et venir verrouiller l’ensemble par le dessous.

Et le couvercle peut présenter différentes portions pour s’adapter à différentes hauteurs de parois centrales de chemin de câble comportant notamment au moins 3 différents canaux.

Enfin, la bride peut s’insérer dans l’ouverture oblongue de la traverse médiane du clip et enserrer l’ensemble composé du chemin de câble, couvercle et clip afin de réaliser le second système de verrouillage de sécurité et empêcher le clip d’être libre dans la structure de l’aile en cas de rupture de celui-ci.