FR3128501A1 - Dispositif d'étanchéité à lamelle, turbomachine qui en est pourvue et aéronef correspondant - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte notamment à un dispositif d'étanchéité à lamelle pour assurer une étanchéité aux fluides entre un premier élément de structure et un deuxième élément de structure, qui comporte : - au moins une lamelle d'étanchéité disposée en position d'étanchéité dans un espace séparant le premier et le deuxième éléments de structure et comportant une première et une deuxième génératrices de contact appuyées respectivement sur lesdits premier et deuxième éléments de structure ; - au moins un crochet (3) qui comporte une première partie (30) de fixation, en forme d'épingle en "U" à ailes parallèles (300, 301) qui est engagée à cheval sur une cloison dudit deuxième élément de structure, ainsi qu'une deuxième partie intermédiaire (31) d'appui qui se situe dans la continuité de l'une desdites ailes (301) mais en direction opposée, cette partie intermédiaire (31) venant en appui contre ladite lamelle, caractérisé par le fait que ladite partie intermédiaire (31) comporte un prolongement (32) qui constitue une butée d'arrêt pour ladite lamelle et qui s'oppose à l'échappement de celle-ci dans une direction généralement parallèle auxdites ailes (300, 301). Figure pour l’abrégé : Figure 4
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
L'invention se rapporte en particulier à un dispositif d'étanchéité utilisant une lamelle, destiné à assurer l'étanchéité entre deux zones de circulation de fluide.
Elle s'applique notamment aux distributeurs de turbomachine pour assurer l'étanchéité entre une veine aérodynamique dans laquelle passent des gaz chauds et une enceinte d'alimentation en air de refroidissement d'un distributeur.
L'invention se rapporte également à une turbomachine qui en est pourvue, ainsi qu'à un aéronef équipé d'une telle machine.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connait selon l'art antérieur un dispositif de ce genre qui fait usage d'un crochet. La annexée représente une vue en coupe d'une partie de turbomachine illustrant un exemple d'environnement dans lequel ce dispositif d'étanchéité connu peut être utilisé.
La turbomachine 1 représentée ici comporte une chambre de combustion 10 et une turbine à haute pression 11 constituée d'un ou de plusieurs étages. Chaque étage de la turbine comporte une rangée d'aubes directrices de turbine 12 et une rangée d'aubes mobiles de turbine (non représentées sur la figure) disposées en alternance de manière connue. La turbine haute pression est supportée par une structure comportant, du côté radialement extérieur, un carter extérieur de la chambre de combustion, une bague extérieure de turbine et un carter de turbine reliés ensembles par des boulons. Du côté radialement intérieur de la turbine, un carter intérieur de la chambre de combustion est relié à une bague intérieure de la turbine.
De façon classique, de l'air de refroidissement à haute pression circule autour de la chambre de combustion annulaire 10 dans l'enceinte annulaire située entre le carter et la chemise de la chambre de combustion. L'air de refroidissement s'écoule également en aval au travers d'orifices 13 et 14, pour refroidir les directrices de turbine.
On comprend aisément qu'il est nécessaire d'éviter toute fuite d'air entre les éléments de structure de la turbomachine situés entre la chambre de combustion 10 et l'étage des aubes directrices 12 afin d'obtenir l'écoulement d'air de refroidissement souhaité dans les éléments de la turbomachine.
Pour cela, un dispositif d'étanchéité E est disposé dans l'espace séparant les éléments de structure de la turbomachine situés entre la chambre de combustion 10 et l'étage des aubes directrices 12.
Le dispositif d'étanchéité E comporte une lamelle souple 2 ayant une extrémité intérieure venant en contact avec la paroi avant 121 d'un carter 120 extérieur de l'aube directrice 12 et une extrémité extérieure venant en contact avec la paroi arrière 100 de la chambre de combustion 10, au niveau d'un rebord 101. Plus précisément, la lamelle 2 comporte une première et une deuxième génératrice de contact 20 et 21 respectivement appuyées sur ces éléments de structure 100 et 120.
Comme cela est visible à la , ce dispositif comporte de plus, localement, au moins un crochet 3 dont la fonction est de maintenir en place la lamelle 2.
Ce crochet 3 comporte une première partie de fixation 30, en forme d'épingle en "U" à ailes parallèles 300 et 301, qui est engagée à cheval sur une cloison 122 dudit deuxième élément de structure 120, ainsi qu'une deuxième partie intermédiaire d'appui 31 qui s'étend dans la continuité de l'une 301 desdites ailes mais est retournée en direction opposée c'est-à-dire à 180°, cette partie intermédiaire venant en appui contre ladite lamelle 2.
La paroi 121 et la cloison 122 délimitent ensemble une gorge dans laquelle est glissée la lamelle 2.
La deuxième partie d'appui 31 est prévue légèrement divergente, c'est-à-dire orientée légèrement en biais par rapport à l'aile 301 et est préférentiellement précontrainte en vue d'un effet ressort.
A ce crochet 3 est associé un rivet 4, qui est engagé dans des ouvertures disposées en regard deux à deux et prévues dans les ailes 300 et 301, dans la deuxième partie intermédiaire 31, ainsi que dans la cloison 122 et dans la paroi 121. Dans cette paroi, il s'agit d'un trou borgne. Préférentiellement, la tête du rivet est brasée sur la cloison 122.
A titre purement indicatif, on peut faire usage de deux dispositifs E par lamelle 2.
Les éléments de structure étant de forme annulaire, plusieurs dispositifs d'étanchéité E à lamelle de forme courbe sont utilisés. Les lamelles 2 sont alors disposées jointivement les unes au contact des autres de façon à constituer un dispositif d'étanchéité annulaire pratiquement continu entre les éléments de structure.
Pour éviter qu'il y ait des fuites entre deux lamelles adjacentes, le dispositif d'étanchéité peut comporter en outre une tôle couvre-joint entre les lamelles d'étanchéité de façon à recouvrir la jointure entre les deux lamelles d'étanchéité adjacentes.
En raison notamment des fortes vibrations auxquelles sont soumises de tels équipements, il n'est pas exclu qu'on assiste à un cisaillement des rivets, de sorte que les lamelles deviennent libres de mouvement.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'étanchéité qui permet de supprimer ce risque, à tout le moins de le diminuer drastiquement.
PRESENTATION DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention se rapporte à un dispositif d'étanchéité à lamelle pour assurer une étanchéité aux fluides entre un premier élément de structure et un deuxième élément de structure, qui comporte :
- au moins une lamelle d'étanchéité disposée en position d'étanchéité dans un espace séparant le premier et le deuxième éléments de structure et comportant une première et une deuxième génératrices de contact appuyées respectivement sur lesdits premier et deuxième éléments de structure ;
- au moins un crochet qui comporte une première partie de fixation, en forme d'épingle en "U" à ailes parallèles qui est engagée à cheval sur une cloison dudit deuxième élément de structure, ainsi qu'une deuxième partie intermédiaire d'appui qui se situe dans la continuité de l'une desdites ailes mais en direction opposée, cette partie intermédiaire venant en appui contre ladite lamelle,
caractérisé par le fait que ladite partie intermédiaire comporte un prolongement qui constitue une butée d'arrêt pour ladite lamelle et qui s'oppose à l'échappement de celle-ci dans une direction généralement parallèle auxdites ailes.
Ainsi, grâce au crochet de ce dispositif, qui a la même forme de base que celle du crochet connu décrit ci-dessus, même en cas de cisaillement du rivet qui le maintient en place, la lamelle ne peut plus s'échapper car elle est retenue par le prolongement formant butée.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention :
- ledit prolongement s'étend au-delà du bord supérieur de ladite lamelle et comporte une base et un rebord libre, lequel est recourbé dans une direction opposée à ladite première partie, rebord qui vient coiffer ladite lamelle ;
- ledit rebord libre est recourbé sur lui-même de façon à présenter une extrémité parallèle à ladite base ;
- ledit rebord est recourbé deux fois successives à angle droit en direction de ladite deuxième partie intermédiaire ;
- il comprend un rivet par crochet, ce rivet étant engagé dans des ouvertures disposées en regard deux à deux et prévues dans lesdites ailes et dans ladite deuxième partie intermédiaire dudit crochet, ainsi que dans ledit deuxième élément de structure et dans ladite cloison ;
- ledit crochet est d'une seule pièce.
La présente invention se rapporte également à une turbomachine qui est équipée d'au moins un dispositif d'étanchéité selon l'une des caractéristiques ci-dessus, ainsi qu'à un aéronef équipé d'une telle turbomachine.
DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible.
Sur ces dessins :
Claims (9)
- Dispositif d'étanchéité (E) à lamelle (2) pour assurer une étanchéité aux fluides entre un premier élément de structure (100) et un deuxième élément (120) de structure, qui comporte :
- au moins une lamelle d'étanchéité (2) disposée en position d'étanchéité dans un espace séparant le premier et le deuxième éléments de structure (100, 120) et comportant une première et une deuxième génératrices de contact (20 ,21) appuyées respectivement sur lesdits premier et deuxième éléments de structure (100, 120) ;
- au moins un crochet (3) qui comporte une première partie (30) de fixation, en forme d'épingle en "U" à ailes parallèles (300, 301) qui est engagée à cheval sur une cloison (122) dudit deuxième élément de structure (120), ainsi qu'une deuxième partie intermédiaire (31) d'appui qui se situe dans la continuité de l'une desdites ailes (301) mais en direction opposée, cette partie intermédiaire (31) venant en appui contre ladite lamelle (2),
caractérisé par le fait que ladite partie intermédiaire (31) comporte un prolongement (32) qui constitue une butée d'arrêt pour ladite lamelle (2) et qui s'oppose à l'échappement de celle-ci dans une direction généralement parallèle auxdites ailes (300, 301). - Dispositif (E) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit prolongement (32) s'étend au-delà du bord supérieur de ladite lamelle (2) et comporte une base (320) et un rebord libre (321,322), lequel est recourbé dans une direction opposée à ladite première partie (30), rebord qui vient coiffer ladite lamelle (2).
- Dispositif (E) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit rebord libre (321,322) est recourbé sur lui-même de façon à présenter une extrémité parallèle à ladite base (320).
- Dispositif (E) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit rebord (321, 322) est recourbé deux fois successives à angle droit en direction de ladite deuxième partie intermédiaire (31).
- Dispositif (E) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un rivet (4) par crochet (2), ce rivet (4) étant engagé dans des ouvertures (O) disposées en regard deux à deux et prévues dans lesdites ailes (300, 301) et dans ladite deuxième partie intermédiaire (31) dudit crochet (3), ainsi que dans ledit deuxième élément de structure (121) et dans ladite cloison (122).
- Dispositif (E) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit crochet (3) est d'une seule pièce.
- Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion caractérisée par le fait qu'elle est pourvue d'un dispositif (E) selon l'une des revendications précédentes.
- Turbomachine selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ledit premier élément structurel (100) appartient à une chambre de combustion (10), tandis que ledit second élément structurel (120) appartient à un étage d'aubes directrices (12).
- Aéronef équipé d'une turbomachine selon l'une des revendications 7 ou 8.
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2021
- 2021-10-25 FR FR2111292A patent/FR3128501B1/fr active Active
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