FR2664017A1 - Dispositif de porte de vanne de derivation. - Google Patents

Abstract

Une porte de vanne de dérivation (88) comporte une première extrémité qui peut pivoter, une seconde extrémité et une surface interne qui fait face à un écoulement de fluide dans un système de vanne de dérivation (54). La porte (88) comporte une assise d'étanchéité qui s'étend à l'oblique depuis la seconde extrémité de porte. Dans un mode de réalisation particulier, l'assise d'étanchéité de porte et la première extrémité sont toutes deux configurées de manière à constituer des étanchéités avec des structures fixes adjacentes lorsque la porte (88) est positionnée selon une position fermée. Lorsque la porte (88) est positionnée selon une position ouverte, la surface interne est configurée pour constituer une couche limite de fluide aérodynamiquement uniforme avec des structures qui lui sont adjacentes.

Description

La présente invention concerne de façon générale des moteurs à turbine à

gaz, et plus particulièrement

une porte de vanne de dérivation perfectionnée.

Un moteur à réacteur à double flux, communément appelé turbofan, à turbine à gaz de cycle variable classique comporte un coeur de moteur qui entraîne une soufflante, communément appelée fan, et un conduit de dérivation qui entoure le coeur de moteur qui est en communication d'écoulement avec le fan Une vanne de dérivation classique est placée au niveau d'une extrémité d'entrée amont du conduit de dérivation et peut être positionnée selon une position fermée qui bloque sensiblement l'écoulement qui provient du fan et qui se dirige à l'intérieur du conduit de dérivation

sous certaines conditions de vol d'un avion qui est propulsé par le moteur tout en permettant à l'écoule-

ment en provenance du fan d'être canalisé à l'intérieur du coeur de moteur La vanne de dérivation peut également être positionnée selon une position ouverte qui assure un écoulement sensiblement libre en prove- nance du fan à l'intérieur du conduit de dérivation pour dériver une partie de l'air de fan autour du coeur de moteur tout en permettant à la partie restante de l'air de fan d'être canalisée au travers du coeur de25 moteur lors du fonctionnement de l'avion selon d'autres conditions de vol. Les assemblages de vanne de dérivation classiques sont relativement complexes et sont commandés en fonction de règles prédéterminées qui correspondent au fonctionnement en vol de l'avion Un assemblage de vanne de dérivation classique donné à titre d'exemple comporte une vanne en forme de bague annulaire qui peut être translatée afin d'ouvrir et de fermer une entrée annulaire du conduit de dérivation Des mécanismes d'articulation et des servovannes classiques sont utilisés pour translater la vanne et sont connectés de manière fonctionnelle au système de commande du moteur de manière à être sensibles aux règles prédéterminées contenues dans le système de commande pour ouvrir et fermer la vanne de dérivation selon diverses conditions de vol. Dans la position ouverte, la vanne de dérivation

doit assurer un écoulement sensiblement libre à l'inté-

rieur du conduit de dérivation pour réduire ou minimi-

ser les pertes de pression de cet écoulement qui dimi-

nueraient la performance du moteur et qui réduiraient la capacité de refroidissement de l'air de dérivation

canalisé dans le conduit de dérivation L'air de déri-

vation est typiquement utilisé pour améliorer la con-

sommation de combustibles spécifiques (SFC) en vol de croisière et pour refroidir des structures aval du

moteur telles que, par exemple, un augmentateur classi-

que et une tuyère d'échappement de section variable, et toute perte de pression due au conduit de dérivation

devrait être compensée, typiquement par une augmenta-

tion de la pression dans le conduit de dérivation, ce qui diminuerait la performance du moteur Qui plus est, la vanne de dérivation doit également assurer un

écoulement sensiblement libre et une transition unifor-

me à l'intérieur du conduit de dérivation afin d'empê-

cher ou de minimiser toute pression en retour sur le fan qui réduirait de manière indésirable la marge de

détachement de courant du fan.

La vanne de dérivation en forme de clapet sélecteur de mode est typiquement positionnée entre une

position complètement ouverte et une position complète-

ment fermée pour un fonctionnement de dérivation double ou simple d'un moteur à dérivation double donné à titre d'exemple Dans d'autres modes de réalisation, la vanne de dérivation peut par ailleurs être disposée selon des

positions intermédiaires entre les deux positions pré-

citées, selon les besoins des applications particuliè-

lo res de moteurs d'avion De cette manière, le taux de dilution classiquement représenté par l'écoule-ment d'air total du moteur divisé par l'écoulement d'air du coeur de moteur peut varier lors du fonctionnement du

moteur d'avion.

Puisque la vanne de dérivation peut être posi-

tionnée entre des positions ouverte et fermée pour commander l'écoulement d'air au travers du conduit de dérivation, il est souhaitable de non seulement réduire les pertes de pression au niveau de ce conduit, mais d'assurer une étanchéité efficace avec des structures adjacentes Plus spécifiquement, une porte de vanne de dérivation comporte typiquement des extrémités amont et aval qui sont adjacentes à des structures fixes et par conséquent, cette porte de vanne de dérivation a besoin d'étanchéités efficaces avec ces structures, ceci pour réduire toute fuite non souhaitable Par exemple, dans la position fermée, la porte devrait de préférence

obturer totalement l'écoulement d'air et par consé-

quent, une étanchéité efficace des extrémités mobiles

est souhaitable pour réduire toute fuite.

Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à fournir une nouvelle porte de vanne de déri-

vation perfectionnée destinée à être utilisée dans un système de vanne de dérivation.35 Un autre objet de la présente invention consiste

à fournir une porte de vanne de dérivation perfection-

née qui puisse être positionnée selon une position ouverte pour assurer une couche limite de fluide

uniforme avec des pertes aérodynamiques minimales.

Un autre objet de la présente invention consiste à fournir une porte de vanne de dérivation qui comporte des extrémités mobiles qui assurent une étanchéité

perfectionnée avec des structures adjacentes.

Un autre objet de la présente invention consiste à fournir une porte de vanne de dérivation qui peut 1 o être positionnée selon une position fermée qui assure une étanchéité perfectionnée pour l'écoulement d'air

ainsi obturé.

Une porte de vanne de dérivation comporte une première extrémité qui peut pivoter, une seconde extrémité et une surface interne qui fait face à l'écoulement de fluide dans un système de vanne de dérivation La porte comporte une assise d'étanchéité qui s'étend à l'oblique depuis la seconde extrémité de

porte Dans un mode de réalisation particulier, l'assi-

se d'étanchéité de porte et la première extrémité sont toutes deux configurées de manière à constituer des

étanchéités avec des structures fixes adjacentes lors-

que la porte est positionnée selon une position fermée.

Lorsque la porte est positionnée selon une position ouverte, la surface interne est configurée de manière à assurer une couche limite de fluide aérodynamiquement

uniforme avec des structures qui lui sont adjacentes.

La présente invention, selon des modes de réali-

sation particuliers et donnés à titre d'exemple, ainsi

que d'autres objets et avantages qui s'y rattachent, sont plus particulièrement décrits dans la description

détaillée qui suit que l'on lira en relation avec les figures annexées parmi lesquelles: la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur perfectionné à turbofan à turbine à gaz de cycle variable qui permet de propulser un avion qui comporte un système de vanne de dérivation selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une représentation schématique en

perspective d'une partie du système de vanne de déri-

vation représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective de la face amont d'une partie du système de vanne de dérivation représenté sur la figure 2, cette vue étant prise selon la ligne 3-3 et représentant des portes de vanne de dérivation dans une position ouverte; la figure 4 est une vue de la partie du système de vanne de dérivation représenté sur la figure 3 et cette vue montre les portes de vanne de dérivation dans une position fermée; la figure 5 est une vue en coupe transversale

d'une partie du système de vanne de dérivation repré-

senté sur la figure 2 et cette figure montre un moyen pour commander les portes de vanne de dérivation depuis l'intérieur du système; la figure 6 est une vue en coupe transversale du système de vanne de dérivation représenté sur la figure 4, cette vue étant prise selon la ligne 6-6; la figure 7 est une vue de dessus d'une partie du système de vanne de dérivation représenté sur la figure

3, cette vue étant prise selon la ligne 7-7 et repré-

sentant les portes de vanne de dérivation dans la position ouverte; la figure 8 est une vue de dessus du système de vanne de dérivation représenté sur la figure 4, cette vue est similaire à la vue représentée sur la figure 7 et elle montre les portes de vanne de dérivation dans la position fermée; la figure 9 est une vue en coupe transversale de la bague de commande utilisée dans le système de vanne de dérivation représenté sur la figure 7, cette vue étant prise selon la ligne 9-9; la figure 10 est une vue de dessus partiellement

en coupe d'un des mécanismes d'articulation d'espace-

ment utilisé dans le système de vanne de dérivation représenté par exemple sur les figures 3 et 4; la figure 11 est une vue en coupe transversale du mécanisme d'articulation d'espacement représenté sur la figure 10, cette vue étant prise selon le plan défini par la ligne 11-11; la figure 12 est une vue en coupe transversale du mécanisme d'articulation d'espacement représenté sur la

figure 11, ce mécanisme étant représenté selon une po-

sition comprimée; la figure 13 est une vue en perspective d'une des portes de vanne de dérivation utilisée dans le système de vanne de dérivation représenté par exemple sur les figures 3 et 4, cette porte étant positionnée le long d'une partie complémentaire de la structure; la figure 14 est une vue de dessus partiellement schématique d'une des portes de vanne de dérivation, cette figure étant similaire par exemple à la figure 7, le mécanisme d'articulation d'espacement ayant été ôté par souci de clarté; la figure 15 est une vue en coupe transversale et schématique d'une partie d'extrémité amont d'une des portes de vanne de dérivation ainsi que du châssis complémentaire, cette vue étant prise selon la ligne -15 de la figure 13; la figure 16 est une vue en coupe transversale d'un système de vanne de dérivation selon un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 17 est une vue de dessus d'une partie du système de vanne de dérivation représenté sur la figure 16, cette vue étant prise selon la ligne 17-17; et35 la figure 18 est une vue en perspective d'une partie du second mode de réalisation du système de vanne de dérivation et cette vue représente un second mode de réalisation de la bague de commande qui est articulée sur une porte de vanne de dérivation corres- pondante.5 Sur la figure 1, on peut voir une représentation schématique d'un moteur à turbofan à turbine à gaz de cycle variable 10 donné à titre d'exemple et destiné à propulser un avion selon des conditions de vol qui incluent des vitesses subsoniques et supersoniques à10 diverses altitudes Le moteur 10 comporte une entrée annulaire 12 pour recevoir l'air ambiant 14, cette entrée étant suivie à son tour par un fan antérieur classique 16, par un fan postérieur 18 ou compresseur basse pression, par un compresseur haute pression (que15 l'on appellera par la suite CHP pour simplifier) 20, par une chambre de combustion 22, par une turbine haute pression (que l'on appellera par la suite THP pour simplifier) 24 et par une turbine basse pression (que l'on appelera par la suite TBP pour simplifier) 26 La20 THP 24 commande à la fois le fan postérieur 18 et le CHP 20 au moyen d'un premier arbre classique 28 La TBP

26 commande le fan antérieur 16 au moyen d'un second arbre classique 30.

Le moteur 10 comporte en outre un châssis externe 32 qui est espacé d'un châssis interne 34 de manière à définir un conduit de dérivation classique 36 entre

eux En aval du châssis externe 32 et de la TBP 26 s'étend une chambre de post-combustion ou augmentateur classique 38 qui comprend une chemise classique 40 qui30 est entourée par un conduit de chambre de postcombustion annulaire classique 42.

Le conduit de chambre de post-combustion 42 est en communication d'écoulement avec le conduit de déri-

vation 36 et un mélangeur classique 44 est disposé35 entre eux pour mélanger une partie de l'air de dérivation 46, qui est canalisée au travers du conduit de dérivation 36, aux gaz de décharge de combustion 48 qui sortent de la TBP 26, ce mélange étant canalisé à l'intérieur de la chambre de post-combustion 38 et étant déchargé au travers d'une tuyère de section variable classique 50 disposée au niveau de l'extrémité

aval de la chambre de post-combustion 38.

Dans ce mode de réalisation donné à titre d'exem-

ple, le moteur 10 est un moteur à double dérivation qui comprend une vanne classique optionnelle 52 disposée dans le châssis interne 34, entre le fan postérieur 18 et le CHP 20, pour canaliser à l'intérieur du conduit de dérivation 36 une partie de l'air 14 qui s'écoule au travers du fan postérieur 18 dans certaines conditions de fonctionnement du moteur La vanne 52 peut être classiquement ouverte ou fermée selon le besoin ou, dans un autre mode de réalisation, la vanne 52 peut être omise, ce qui permet un écoulement continu d'une partie de l'air 14 depuis un point situé entre le fan postérieur 18 et le CHP 20 en direction du conduit de

dérivation 36.

Le moteur 10 est classique à l'exception du système de vanne de dérivation 54 qui est réalisé selon un mode de réalisation particulier de la présente invention donné à titre d'exemple et qui est disposé

entre le fan antérieur 16 et le fan postérieur 18 Sur la figure 2, on peut voir le système de vanne de déri-

vation 54 qui est représenté de manière plus détaillée. Le système 54 comporte une structure de fan annulaire 56 qui comprend un châssis intermédiaire 58 et un châssis interne 60 espacés radialement vers l'intérieur depuis le châssis interne 58 de manière à définir un premier canal 62 pour canaliser l'air 14 Le fan antérieur 16 comporte une pluralité d'aubes de fan classiques 64 qui sont classiquement reliées au second35 arbre 30 et une pluralité d'aubes directrices de sortie de fan classiques 66 qui sont disposées dans le premier canal 62 pour maintenir le châssis interne 60 au

châssis intermédiaire 58 et pour canaliser l'air 14.

Un dispositif de fractionnement d'écoulement an-

nulaire classique 68 est classiquement disposé de manière fixe entre les châssis intermédiaire et interne

58 et 60 au moyen d'une pluralité d'entretoises espa-

cées de manière circonférencielle 70 qui s'étendent entre le châssis intermédiaire 58 et le dispositif de

fractionnement 68, ce châssis et ce dispositif de frac-

tionnement définissant un second canal d'écoulement 72 ou entrée du conduit de dérivation 36 Le dispositif de fractionnement 68 est classiquement relié au châssis interne 60 par une pluralité d'aubes directrices

d'entrée classiques espacées de manière circonféren-

cielle 74 qui définissent entre elles un troisième canal d'écoulement 76 ou entrée du coeur de moteur Le fan postérieur 18 du coeur de moteur inclut les aubes directrices d'entrée 74 ainsi qu'une pluralité d'aubes classiques espacées de manière circonférencielle 78 qui sont reliées fonctionnellement de manière classique au premier arbre 28 Le dispositif de fractionnement 68 comporte un bord d'attaque 80 qui fractionne l'air 14

en un écoulement d'air de dérivation 82 qui est canali-

sé à l'intérieur du second canal 72 et en un écoulement d'air de coeur 84 qui est canalisé à l'intérieur du

troisième canal 76.

L'assemblage 54 comporte en outre une ouverture

annulaire 86 qui est ménagée dans le châssis intermé-

diaire 58 et qui fait face au dispositif de fraction-

nement 68 Une pluralité de portes de vanne de dériva- tion juxtaposées de manière circonférencielle 88 selon

un mode de réalisation particulier de la présente invention donné à titre d'exemple sont disposées dans l'ouverture annulaire 86 Dans un mode de réalisation35 donné à titre d'exemple, il y a 12 portes 88 disposées sur les 360 de la circonférence de l'ouverture 86.

La structure 56 comporte en outre un châssis externe 90 qui est espacé radialement vers l'extérieur depuis le châssis intermédiaire 58 de manière à définir

une cavité 92 entre eux Une bague de commande annu-

laire 94 est disposée dans la cavité 92 de manière coa- xiale autour d'un axe central longitudinal 96 de la structure 56 et du moteur 10 Comme représenté sur la figure 3, chacune des portes 88 comporte une surface externe 98 et une première extrémité amont 100 qui est

reliée par pivotement à la structure 56 Plus particu-

lièrement, une paire d'étriers espacés de manière

circonférencielle 102 font corps avec la surface exter-

ne de porte 98, au niveau de l'extrémité amont 100, et chacun d'eux est relié par pivotement à un support de charnière 104, par exemple au moyen d'un boulon qui

traverse le support de charnière et l'étrier, le sup-

port de charnière étant relié de manière fixe au châssis intermédiaire 58 Des coussinets classiques composites, tels que par exemple des coussinets Avimid N distribués sur le marché par Tribon Bearing Company,

peuvent être disposés entre les boulons et les ouver-

tures complémentaires ménagées dans les étriers 102 et

dans le support de charnière 104 pour réduire la fric-

tion lorsque la porte 88 est en rotation par rapport au

support de charnière 104 Un axe de charnière rectili-

gne 106 traverse les centres des boulons positionnés dans les étriers 102 pour définir un axe autour duquel les portes 88 peuvent être pivotées Chacune des portes 88 comporte en outre une seconde extrémité ou extrémité

aval 108.

Les portes 88 peuvent être positionnées selon une première position ou position ouverte, comme représenté par une ligne continue sur la figure 5, cette position étant généralement parallèle au châssis intermédiaire 58 pour permettre un écoulement sensiblement libre de l'écoulement d'air de dérivation 82 à l'intérieur et au il

travers du second canal 72 Les portes 88 peuvent éga-

lement être positionnées selon une seconde position ou position fermée, comme représenté par des pointillés sur la figure 5, et dans cette position, l'extrémité 5 aval de porte 108 est adjacente au dispositif de

fractionnement 68 pour bloquer sensiblement l'écoule-

ment d'air de dérivation 82 qui provient du premier canal 62 afin d'empêcher son passage à l'intérieur du second canal 72 tout en permettant sensiblement à la

totalité de l'air 14 de pénétrer dans le coeur de mo- teur au travers du troisième canal 76 en tant qu'écou-

lement d'air de coeur 84. Le système 54 comporte en outre une pluralité de mécanismes d'articulation d'espacement 110, comme re-

présenté sur la figure 3, chacun ayant une première ex- trémité amont 112 qui est reliée par pivotement à la

bague 94 et une seconde extrémité aval 114 qui est re- liée par pivotement à une des portes respectives 88. Dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, il20 y a 12 mécanismes d'articulation d'espacement 110 qui sont associés aux 12 portes respectives 88 Le mécanis-

me d'articulation d'espacement 110 comporte également un axe longitudinal central 116 qui s'étend depuis la première extrémité 112 jusqu'à la seconde extrémité25 114 Un moyen 118 est prévu pour faire tourner la bague de commande 94 entre une première position de bague et une seconde position de bague La première position de bague correspond à la première position de porte dans laquelle chaque axe longitudinal de mécanisme d'articu-30 lation 116 forme un premier angle d'inclinaison circonférencielle ai avec l'axe 96 et dans laquelle la porte 88 est dans la position d'ouverture de porte, comme représenté par exemple sur la figure 3 La seconde position de bague correspond à la seconde position de35 porte dans laquelle l'axe longitudinal de mécanisme d'articulation 116 forme un second angle d'inclinaison circonférencielle a 2 avec l'axe 96 qui est inférieur au premier angle d'inclinaison a 1 de telle sorte que le mécanisme d'articulation 110 fasse pivoter la porte 88 autour de l'extrémité amont de porte 100 et autour de l'axe de charnière 106 de manière à positionner la por- te 88 dans la position de fermeture de porte, comme

représenté par exemple sur la figure 4.

Comme représenté sur la figure 3, l'axe longitu-

dinal de mécanisme d'articulation 116 a une première longueur en projection axiale L 1 qui s'étend entre ses extrémités amont et aval 112 et 114, cette première longueur étant relative à l'axe central de structure 96 dans la position d'ouverture de porte Comme représenté sur la figure 4, l'axe longitudinal de mécanisme d'articulation 116 a une seconde longueur en projection axiale L 2 qui s'étend également entre ses extrémités amont et aval, cette seconde longueur étant relative à l'axe central de structure 96 dans la position de

fermeture de porte Chacun des mécanismes d'articula-

tion 110 est par nature positionné entre la bague 94 et

les portes 88 de telle sorte que le second angle d'in-

clinaison a 2 soit inférieur au premier angle d'incli-

naison ai pour obtenir une augmentation de la longueur en projection axiale, L 2 étant supérieure à L 1, afin d'exercer une poussée sur chacune des portes 88 pour

faire tourner les portes 88 autour de l'axe de char-

nière 106 selon la position d'ouverture Puisque la longueur en projection axiale L 2 est supérieure à L, et

puisque la bague 94 ne se déplace pas suivant la direc-

tion axiale, alors les secondes extrémités de mécanisme d'articulation 114 doivent se déplacer suivant une direction aval, et ce faisant, elles font tourner les portes 88 autour de l'axe de charnière 106 pour posi- tionner les portes 88 dans la position fermée Comme35 représenté sur la figure 6, chacun des mécanismes d'articulation 110 est également positionné selon un premier angle d'inclinaison radiale p 1 qui représente

l'inclinaison de l'axe longitudinal de mécanisme d'ar-

ticulation 116 par rapport à l'axe central de structure 96 suivant la direction radiale lorsque la porte 88 est dans la position ouverte Lorsque la porte 88 est disposée dans la position fermée, l'axe longitudinal de mécanisme d'articulation 116 est disposé selon un second angle d'inclinaison radiale P 2 qui est supérieur au premier angle d'inclinaison radiale Pl Dans le mode

de réalisation particulier, l'axe longitudinal de méca-

nisme d'articulation 116 est initialement incliné ra-

dialement vers l'intérieur depuis la bague 94 en direc-

tion des portes 88 pour améliorer le transfert mécani-

que des forces de commande lors de la fermeture des

portes 88.

Dans le mode de réalisation particulier de la présente invention, le premier angle d'inclinaison circonférencielle ai est d'environ 50 , le second angle d'inclinaison circonférencielle a 2 est d'environ 0 , le premier angle d'inclinaison radiale fî est d'environ et le second angle d'inclinaison radiale 132 est d'environ 410 Bien que les deux angles (a et P) soient utilisés ici pour décrire la position angulaire du mécanisme d'articulation 110, cette position pourrait également être décrite par d'autres conventions d'angles, y compris un unique angle qui représenterait une résultante des deux angles en question Dans tous les cas cependant, la longueur en projection du méca- nisme d'articulation 110 est utilisée pour décrire son30 augmentation de longueur relative entre la bague 94 et la porte 88 pour fermer la porte 88 et sa diminution de

longueur relative pour ouvrir la porte 88.

Environ 30 de rotation de la bague de commande 118 par rapport à l'axe central de structure 96 (par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre) con- duisent à environ 45 de rotation pour chacune des portes 88 autour de l'axe de charnière 106 depuis la position d'ouverture de porte jusqu'à la position de fermeture de porte De manière similaire, le fait de faire tourner la bague 94 d'environ 30 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre positionnera les portes 88, qui sont dans la position fermée représentée sur la figure 4, selon la position ouverte représentée sur la figure 3 Par conséquent, le pivotement des portes 88 autour de l'axe de charnière 106 par rotation de la bague de commande 94 peut être contrôlé par la taille et le positionnement de la bague 94, des mécanismes d'articulation d'espacement 110 et des portes 88 L'homme de l'art peut faire varier la taille et la position de ces éléments pour faire varier la valeur de la course totale en rotation des portes 88 autour de l'axe de charnière 106 ainsi que la rotation correspondante de la bague de commande 94, et ce selon

les besoins.

Si l'on se reporte par exemple aux figures 5, 7 et 8, le moyen de rotation 118 comporte de préférence un unique dispositif de commande rotatif classique 120, ceci afin de minimiser la complexité, le poids et les besoins en espace Le dispositif de commande rotatif est classiquement relié de manière fixe à une surface externe 90 a du châssis externe 90, par exemple au moyen de boulons Le dispositif de commande 120 comporte une tige de dispositif de commande rotative

122 qui s'étend au travers d'une ouverture complémen-

taire ménagée au travers du châssis externe 90 ainsi qu'à l'intérieur de la cavité 92 Un bras de manivelle classique 124 comporte une première extrémité 124 a qui est reliée de manière fixe à la tige de dispositif de commande 122, par exemple au moyen d'un écrou, pour tourner avec, et une seconde extrémité 124 b qui est reliée par pivotement à la bague 94 Un roulement à rouleaux classique 126 est relié par pivotement à la seconde extrémité de bras de manivelle 124 b, ce qui

permet au roulement à rouleaux 126 de tourner par rap-

port à cette seconde extrémité.

La bague 94 comporte une fente généralement en forme de U 128 qui s'étend parallèlement à l'axe 96 et qui est généralement parallèle à la seconde extrémité

de bras de manivelle 124 b, cette fente ayant une lar-

geur W, comme représenté sur la figure 7, qui est com-

plémentaire par rapport à un diamètre externe D du

1 o roulement à rouleaux 126, comme représenté sur la figu-

re 5, le roulement à rouleaux 126 étant positionné dans la fente 128 Suite à la mise en rotation du bras de manivelle 124, le roulement à rouleaux 126 imprime une force à la bague 94 par l'intermédiaire de la fente 128 suivant une direction circonférencielle pour faire tourner la bague 94, le roulement à rouleaux roulant

axialement dans la fente 128 Les figures 3 et 7 repré-

sentent les portes 88 dans la position ouverte et la bague 94 dans sa première position respective La bague 94 peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à sa seconde position représentée sur les figures 4 et 8 pour positionner les portes 88 dans la position fermée Dans le mode de réalisation particulier, la rotation angulaire de la bague 94 depuis sa première

position jusqu'à sa seconde position, par exemple les positions des figures 7 et 8, est d'environ 3 La ba- gue 94 peut ensuite tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une

montre depuis sa seconde position re- présentée sur les figures 4 et 8 jusqu'à sa première30 position, comme représenté sur les figures 3 et 7, afin de réouvrir les portes 88 Par conséquent, le disposi-

tif de commande 120 est efficace pour mettre en rota- tion la tige de dispositif de commande 122 et le bras de manivelle 124, soit dans le sens des aiguilles d'une35 montre, soit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, pour faire tourner la bague 94 entre les première et seconde positions de bague afin de placer les portes 88 dans leurs positions d'ouverture et de

fermeture correspondantes.

Le moyen de rotation 118 comporte en outre la bague 94 qui est disposée à rotation et par glissement dans la structure 56 et qui est retenue axialement à l'intérieur pour empêcher toute translation de la bague

94 suivant la direction axiale parallèle à l'axe cen-

tral de support 96, comme représenté par exemple sur les figures 5, 6 et 9 Plus spécifiquement, la bague 94 a de préférence une forme de U pour réduire son poids

et elle comporte une surface externe radialement annu-

laire 94 a, une première surface latérale ou surface amont annulaire 94 b et une seconde surface latérale ou

surface aval annulaire 94 c.

La structure 58 comporte en outre une première collerette ou collerette amont annulaire 130 qui est reliée de manière fixe à une surface interne 90 b du

châssis externe 90 dans la cavité 92 ainsi qu'une plu-

ralité de secondes collerettes espacées de manière équiangle et circonférencielle 132 qui sont reliées de manière fixe à la surface interne de châssis externe b dans la cavité 92 et qui sont espacées axialement en aval de la première collerette 130 La bague 94 est de préférence dimensionnée avec un diamètre externe et une largeur de telle sorte qu'elle soit positionnée entre les première et secondes collerettes 130 et 132 et qu'elle soit adjacente au châssis externe 90, en contact par glissement avec pour permettre une rotation30 de la bague 94 tout en réfrénant toute translation axiale de la bague 94 En étant ainsi piégée entre les première et secondes collerettes 130 et 132, la bague peut tourner sans translation axiale. Afin de minimiser la friction entre la bague 94 et les première et secondes collerettes 130 et 132 ainsi qu'entre la bague et la surface interne de châssis externe 90 b, un matériau à faible friction est de préférence positionné entre la bague 94 et ces éléments Comme représenté par exemple sur les figures 3, 7 et 9, le matériau à faible friction peut être prévu sous la forme d'une pluralité de coussinets de friction classiques 134 qui sont disposés entre la bague 94 et au moins une des première et secondes collerettes 130 et 132 et la surface de châssis externe b pour réduire la friction contre la bague 94 Dans le mode de réalisation particulier, les coussinets de friction 134 sont circulaires et comportent une pluralité de premiers coussinets de friction espacés de manière circonférencielle 134 a qui sont attachés de manière fixe à la première surface latérale de bague 94 b de manière à entrer en contact avec la première collerette de structure 130, une pluralité de seconds

coussinets de friction espacés de manière circonféren-

cielle 134 b qui sont attachés de manière fixe à la seconde surface latérale de bague 94 c de manière à entrer en contact avec les secondes collerettes de structure 132 et une pluralité de troisièmes coussinets de friction espacés de manière circonférencielle 134 c qui sont attachés de manière fixe à la surface externe de bague 94 a de manière à entrer en contact avec la surface interne de châssis externe 90 b Dans le mode de réalisation particulier, il y a six premiers coussinets de friction 134 a, six seconds coussinets de friction

134 b et douze troisièmes coussinets de friction 134 c.

Les coussinets de friction sont réalisés à partir d'Avimit N qui est distribué sur le marché par Tribon Bearing Company, ces coussinets étant appropriés pour des forces de friction relativement faibles et étant stables à des températures qui vont jusqu'à environ 3500 C Les coussinets de friction comportent une partie tubulaire classique qui comprend des pattes qui sont disposées au travers d'une ouverture complémentaire ménagée dans la bague 94 pour bloquer mécaniquement les

coussinets 134 sur la bague 94 (pattes non repré-

sentées). Comme représenté par exemple sur les figures 10, 11 et 12, chacun des mécanismes d'articulation d'espa- cement 110 est de préférence compressible pour éliminer la nécessité d'un réglage, c'est-à-dire d'une adaptation de la longueur des mécanismes d'articulation d'espacement 110 lors de l'assemblage de telle sorte 1 O que lorsque les portes 88 sont dans la position fermée, au moins un, ou chacun des mécanismes d'articulation d'espacement 110 est légèrement comprimé entre la bague 94 et une des portes respectives 88 pour assurer la fermeture totale de la position fermée Un moyen pour obtenir une possibilité de compression des mécanismes d'articulation d'espacement 110 consiste à former les mécanismes d'articulation d'espacement 110 avec une extrémité mâle lîa, une extrémité femelle ll Ob et un ressort à pression 136 disposé entre ces extrémités de telle sorte qu'un mouvement de l'extrémité mâle lîQa par rapport à l'extrémité femelle ll Ob et en direction

de celle-ci comprime le ressort 136.

Chaque mécanisme d'articulation d'espacement en

forme de mécanisme d'articulation à ressort 110 compor-

te également une plaque d'appui annulaire lloc qui est attachée de manière fixe à l'extrémité mâle lîQa et le ressort 136 est positionné entre la plaque d'appui ll Oc et l'extrémité femelle ll Ob de telle sorte qu'un mouve- ment de la plaque d'appui 1 l Oc par rapport à l'extré-30 mité femelle ll Ob comprime le ressort 136 La plaque d'appui ll Oc est de préférence taraudée et l'extrémité mâle lîQa est de préférence filetée de telle sorte que la plaque d'appui ll Oc puisse être initialement vissée sur l'extrémité mâle lîQa Une soudure par points 13835 est de préférence utilisée pour joindre de manière fixe la plaque d'appui loc qui est vissée sur l'extrémité

mâle l Oa afin d'empêcher tout dévissage.

Un obturateur de maintien annulaire ll Od qui a une ouverture centrale 140 est disposé autour de l'extrémité mâle ll Oa avant que la plaque d'appui 110 c

ne soit fixée à l'extrémité mâle lîQa lors de l'assem-

blage Le mécanisme d'articulation à ressort 110 est

assemblé tout d'abord par positionnement de l'obtura-

teur de maintien ll Od sur l'extrémité mâle 110 a puis par positionnement et fixation de la plaque d'appui l 1 oc sur l'extrémité mâle 110 a Le ressort 136 est positionné entre la plaque d'appui 1 l Oc et l'extrémité femelle ll Ob et l'obturateur 110 d est de préférence glissé sur l'extrémité femelle 110 b L'obturateur de maintien ll Od, dans le mode de réalisation particulier, comporte des tarauds qui sont complémentaires des filets formés sur l'extrémité femelle ll Ob de telle

sorte que ces deux éléments puissent être fixés ensem-

ble La plaque d'appui ll Oc est plus grande que l'ou-

verture centrale 140 de telle sorte que, lorsque l'ob-

turateur 110 d est vissé sur l'extrémité femelle ll Ob lors de l'assemblage, l'obturateur de maintien ll Od exerce une pression contre la plaque d'appui 110 c pour comprimer initialement de manière prédéterminée le ressort 136 contre l'extrémité femelle 1 l Ob Une autre soudure par points 138 peut également être utilisée pour relier de manière fixe l'obturateur de maintien d à l'extrémité femelle ll Ob afin d'éviter toute séparation lors du fonctionnement L'obturateur de maintien ll Od emboîte également le ressort 136 et empêche tout débris de pénétrer à l'intérieur de la chambre à ressort formée entre l'obturateur de maintien llod et l'extrémité femelle ll Ob. La plaque d'appui ll Oc est positionnée entre

l'ouverture centrale d'obturateur de maintien 140 et l'extrémité femelle ll Ob de telle sorte que le mécanis-

me d'articulation à ressort 110 ne puisse pas s'étendre lorsque la plaque d'appui lloc est en contact avec

l'obturateur de maintien ll Od.

Les première et seconde extrémités de mécanisme d'articulation d'espacement 112 et 114 comportent des

rotules orientables classiques 142 qui sont tout sim-

plement des extrémités de tige sphériques classiques.

Les rotules 142 ont chacune un alésage central 144 qui permet leur connexion à la bague de commande 94 ainsi qu'à la porte 88 au moyen d'un boulon qui s'étend au travers de l'alésage Les rotules 142 ont un diamètre qui est dimensionné en fonction de la largeur des

première et seconde extrémités de mécanisme d'articula-

tion 112 et 114 pour permettre à la rotule de pivoter sur une fourchette angulaire e qui va jusqu'à environ 520. Comme représenté sur la figure 11, le mécanisme d'articulation à ressort 110 a une première position non comprimée représentée par une longueur L 3 délimitée par les alésages centraux 144, ce mécanisme peut s'étendre selon cette première position et il peut être comprimé depuis la première position jusqu'à une seconde position comprimée, comme représenté sur la

figure 12 et comme représenté par une longueur compri-

mée L 4 qui est inférieure à la longueur non comprimée L 3, la différence représentant L 3 L 4 Dans le mode de réalisation particulier de l'invention, le ressort 136 est réalisé à partir d'un acier classique 17-7 PH et il est conçu pour supporter environ 36,4 kg ( 80 livres) de manière à comprimer le ressort sur environ 5,08 mm ( 0, 200 pouce), c'est-à-dire que L 3 L 4 est égal à 5,08

mm ( 0,200 pouce) Par conséquent, les mécanismes d'ar-

ticulation 110 sont dimensionnés de telle sorte que, dans la position de fermeture de porte, ils soient chacun conçus dès l'origine pour comprimer cette lon- gueur afin de compenser les tolérances de fabrication de manière à éliminer tout réglage Cette longueur de sur- course est de préférence intégrée à l'intérieur du système de vanne de dérivation 54 afin d'assurer la fermeture complète de l'ensemble des portes 88 dans la position fermée par adaptation à des tolérances de

fabrication qui vont jusqu'à cette longueur.

Comme représenté par exemple sur la figure 7, la bague 94 comporte également une pluralité de premiers étriers classiques en forme de U espacés de manière circonférencielle 146, ces étriers s'étendant depuis la seconde surface latérale de bague 94 c suivant une direction aval tournée vers les portes 88 Chacun des

premiers étriers 146 a une paire d'ouvertures classi-

ques alignées de manière coaxiale au travers desquelles un boulon classique est positionné Chacune des portes 88 comporte un second étrier classique unique en forme de U 148, chacun ayant des ouvertures classiques alignées de manière coaxiale pour recevoir de manière similaire un boulon classique Chacun des mécanismes d'articulation d'espacement 110 est disposé entre une paire respective des premier et second étriers 146 et 148 de telle sorte que les alésages centraux de rotule 144 soit alignés avec les ouvertures d'étrier, et un boulon classique respectif est disposé au travers des ouvertures d'étrier et des alésages centraux de rotule pour relier par pivotement chacun des mécanismes d'articulation d'espacement 110 à la bague 94 ainsi qu'à une porte respective 88 Dans un mode de réalisa- tion particulier, le second étrier 148 est disposé sur30 la porte 88 adjacente à l'extrémité aval de porte 108 pour exercer une valeur maximale de couple de fermeture sur la porte 88 Dans le mode de réalisation particu- lier également, le second étrier 148 est disposé au centre de la porte 88 pour répartir uniformément le35 couple de fermeture sur la porte 88 afin que la rota- tion autour de la charnière 106 soit uniforme Dans d'autres modes de réalisation de la présente invention, le second étrier 148 peut être disposé en d'autres positions sur la porte 88 et il peut y avoir plus d'un second étrier, et par voie de conséquence plus d'un mécanisme d'articulation d'espacement 110 correspon-

dant, et ce pour chaque porte si on le souhaite.

Si l'on se reporte par exemple aux figures 6, 13, 14 et 15, des détails particuliers de chacune des portes 88 sont représentés La porte 88 comporte une surface interne 150 qui est de préférence incurvée ou concave par rapport à l'axe central de structure 96 de telle sorte que la surface interne de porte 150 puisse être positionnée de manière à s'étendre sur la même longueur que le châssis intermédiaire 58 pour assurer

une couche limite uniforme pour le second canal d'écou-

lement 72 lorsque les portes 88 sont dans la position ouverte Comme représenté sur la figure 5 par exemple, la surface interne de porte 150 s'étend sur la même longueur que des surfaces internes 58 a afin d'éliminer toute variation brutale de surface et de manière à fournir une surface douce pour canaliser l'écoulement

d'air de dérivation 82 au travers du second canal 72.

Dans le mode de réalisation particulier, la surface interne de porte 150 est profilée aérodynamiquement avec la surface interne 58 a ou se confond avec cette surface qui définit la surface externe du second canal 72 et elle a un premier rayon R 1 par rapport à l'axe central de structure 96, au niveau de l'extrémité amont de porte 100, et un second rayon R 2 par rapport à l'axe central de structure 96, au niveau de l'extrémité aval de porte 108, ces deux rayons étant mesurés lorsque la porte 88 est dans la position ouverte Dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, puisque la porte 88 dans la position ouverte représentée sur la figure 6 est inclinée radialement vers l'extérieur, R 2 est supé- rieur à Ri de telle sorte que la surface interne de porte 150 peut constituer une transition aérodynamique souhaitable depuis l'extrémité amont de porte 100 jusqu'à l'extrémité aval de porte 108. Comme représenté par exemple sur les figures 6 et 13, la porte 88 comporte en outre une assise d'étanchéité incurvée 152 qui s'étend à l'oblique et vers l'extérieur depuis la surface externe de porte 98, au niveau de l'extrémité aval de porte 108 qui peut être totalement positionnée à l'intérieur de la cavité 92

lorsque la porte 88 est dans la position ouverte, comme représenté par une ligne continue sur la figure 6.

Comme représenté en pointillés sur la figure 6, lorsque la porte peut être positionnée dans la position fermée, l'assise d'étanchéité 152 est positionnée selon un15 contact étanche avec le dispositif de fractionnement 68 L'assise d'étanchéité 152 comporte de préférence un évidement en forme de trou de serrure 154 qui reçoit un élément d'étanchéité en élastomère 156 qui est fixé classiquement à l'intérieur, soit mécaniquement, soit au moyen d'une colle, de telle sorte qu'il soit inamovible L'élément d'étanchéité 156 s'étend vers l'extérieur depuis l'assise d'étanchéité 152 de manière à être en contact élastique avec le dispositif de

fractionnement 68 pour créer une étanchéité avec lors-

que la porte 88 est dans la position fermée Dans un mode de réalisation particulier, l'élément d'étanchéité 156 est réalisé à partir d'un produit appelé KALREZ qui est disponible sur le marché et qui est fabriqué par E.I Dupont Company, ce matériau étant efficace à des30 températures qui vont jusqu'à environ 400 'C Dans un autre mode de réalisation, les éléments d'étanchéité

156 peuvent être éliminés là o une fuite est accep- table.

Comme représenté par exemple sur les figures 6, 13 et 14, l'assise d'étanchéité 152 a un troisième rayon R 3 par rapport à l'axe central de structure 96,

ce rayon étant généralement égal au rayon (R 3) du dis-

positif de fractionnement 68 au niveau du point o

l'assise d'étanchéité 152 est en contact avec le dispo-

sitif de fractionnement 68 lorsque l'assise d'étanché-

ité 152 est adjacente au dispositif de fractionnement 68 pour former une première étanchéité avec lorsque la porte est dans la position fermée On notera ici que l'extrémité aval de porte 108 a une courbure complexe, l'assise d'étanchéité 152 ayant le rayon R 3 de manière à s'adapter au dispositif de fractionnement 68 dans la position de fermeture de porte tandis que l'extrémité aval de porte 108, au niveau de la surface interne de porte 150, a le second rayon R 2 lorsque la porte 88 est dans la position ouverte de manière à s'adapter au

rayon du canal d'écoulement 72 pour assurer un écoule-

ment d'air doux.

La porte a généralement un profil en forme de verre de montre, par exemple comme représenté sur les figures 13 et 14, de manière à constituer une seconde étanchéité entre l'extrémité amont de porte 100 et une partie d'étanchéité complémentaire 158 qui fait corps avec le châssis intermédiaire 58 Le profil en forme de verre de montre assure également la première étanchéité entre l'extrémité aval de porte 108, ou plus spécifi-25 quement l'assise d'étanchéité 152, et le dispositif de fractionnement 68 lorsque la porte est dans la position fermée comme décrit ci-avant La seconde étanchéité au niveau de l'extrémité amont 100 permet de réduire toute fuite de l'écoulement d'air lors du mouvement de la porte 88 entre la position ouverte et la position fermée. Puisque l'axe de charnière 106 est espacé vers l'extérieur par rapport à la surface externe de porte

98, au niveau de l'extrémité amont de porte 100, l'ex-

trémité amont de porte 100 et la partie d'étanchéité de châssis intermédiaire 158 ont des profils particuliers pour maintenir une première étanchéité uniforme Plus spécifiquement, chacune des portes 88 comporte un bord d'attaque incurvé 160, comme représenté par exemple sur les figure 13 et 15, qui s'étend entre des première et 5 seconde surfaces latérales de portes 162 et 164 Le bord d'attaque 160 a un rayon R 4 par rapport à l'axe de charnière 106, le rayon de bord d'attaque R 4 ayant une valeur minimale R 4 min au niveau d'une coupe centrale de porte 166 et des valeurs maximales R 4 max au niveau des10 première et seconde surfaces latérales 162 et 164 Ceci est mieux représenté sur la figure 15 qui représente le bord d'attaque 160 au niveau de la première surface latérale 162 ainsi qu'au niveau de la section centrale 166 Si l'on se reporte à la fois aux figures 13 et 15, on notera que lorsque la porte 88 est dans sa position ouverte, le bord d'attaque 160 est également incurvé selon le rayon R 1 par rapport à l'axe central 96 pour s'adapter au diamètre généralement égal (R 1) au niveau de la partie d'étanchéité 158 Par conséquent, la porte 88 est de préférence incurvée et le bord d'attaque 160 est incurvé selon le rayon R 1 par rapport à l'axe central de structure 96 lorsque la porte 88 est dans la position ouverte Le bord d'attaque 160 forme alors la

seconde étanchéité avec la partie d'étanchéité de châs-

sis intermédiaire 158, cette seconde étanchéité étant

simplement un espace généralement uniforme et relative-

ment petit entre le bord d'attaque 160 et la partie d'étanchéité 158 pour minimiser la quantité d'air de dérivation qui peut s'écouler entre L'espace a une partie axiale Ga et une partie radiale Gr L'espace

radial Gr et l'espace axial Ga sont généralement uni-

* formes le long de la circonférence du bord d'attaque de porte 160, et ce selon l'ensemble des positions prises par la porte 88 depuis la position ouverte jusqu'à la

position fermée.

Comme représenté par exemple sur la figure 14, la forme de préférence en verre de montre de la porte 88 est également assurée de telle sorte que l'espace radial Gr et que l'espace axial Ga entre le bord d'attaque 160 et la partie d'étanchéité 158 peuvent être maintenus relativement petits pour réduire toute fuite au travers La partie de bord d'attaque 160 du profil en forme de verre de montre de la porte 88 est définie par un rayon R 5 du bord d'attaque dans un plan généralement parallèle à la surface interne de porte , par exemple lorsque la porte est dans la position ouverte On a vu que l'extrémité aval de porte 108 a des rayons complexes et de manière analogue, l'extrémité amont de porte 100, au niveau du bord d'attaque de porte 160, a également des rayons com- plexes Comme décrit ci-avant, le bord d'attaque a un profil incurvé R 4 par rapport à l'axe de charnière 106, ce rayon ayant des valeurs qui se situent dans une fourchette qui va de R 4 min à R 4 max Le bord d'attaque20 160, au niveau de la surface interne de porte 150, est également formé selon le rayon R 1 dans la position

d'ouverture de porte et la partie d'étanchéité complé-

mentaire 158 est également formée selon le rayon Ri

pour former l'espace radial généralement uniforme Gr.

Qui plus est, le bord d'attaque 160 est également formé selon le rayon R 5 pour maintenir l'espace axial G.

généralement uniforme et la partie d'étanchéité complé-

mentaire 158 est également formée selon le rayon R 5.

Par conséquent, l'axe de charnière de porte 106 est de préférence espacé de la partie d'étanchéité de

châssis intermédiaire 158 pour espacer le bord d'atta-

que 160 de cette partie d'étanchéité de châssis inter-

médiaire de manière à définir les espaces axial et radial Ga et Gr qui sont généralement uniformes le long

du bord d'attaque 160 lorsque la porte 88 est position- née entre les positions d'ouverture et de fermeture.

Afin de réduire la complexité et le poids du système de vanne de dérivation 54 décrit ci-avant, le

dispositif de commande rotatif unique 120 a la préfé-

rence et la bague 94 est de préférence réalisée selon un profil en forme de U Qui plus est, chacune des portes 88 est relativement mince et comporte une

pluralité de nervures raidisseuses classiques 168 espa-

cées sur la surface externe de porte 98, comme repré-

senté par exemple sur la figure 13 Les éléments du système de vanne de dérivation 54 peuvent être formés à

partir de métaux appropriés, mais le titane a la préfé-

rence pour la réduction de poids qu'il apporte dans les applications liées aux avions Par exemple, les portes de dérivation 88 peuvent être réalisées à parir d'un matériau en titane tel que du Ti 6-2-4-2, et la bague 94 peut être réalisée à partir d'un matériau en titane, tel que du Ti 6-4 Le système de vanne de dérivation 54

est relativement compact et peut être aisément dimen-

sionné pour être adapté dans l'espace disponible formé par la cavité 92, le dispositif de commande rotatif 120 étant disposé à l'extérieur du châssis externe 90 Qui

plus est, les portes 88 peuvent être ouvertes et fer-

mées selon une fourchette d'environ 45 au moyen d'une rotation relativement faible de la bague 94, cette rotation étant seulement d'environ 30 dans le mode de réalisation particulier En outre, la forme en verre de

montre qui a la préférence pour la porte 88, comme dé-

crit ci-avant, assure une couche limite relativement uniforme dans le second canal d'écoulement 72 lorsque la porte est dans la position ouverte tout en assurant en outre des étanchéités efficaces et uniformes entre

l'extrémité amont de porte 100 et sa partie d'étan-

chéité complémentaire 158, et l'extrémité aval de porte

108, au niveau de l'assise d'étanchéité 152, et le dis-

positif de fractionnement 68 lorsque la porte est dans

la position fermée Qui plus est, l'étanchéité au ni-

veau du bord d'attaque de porte 160 inclut également les espaces radial et axial généralement uniformes Gr

et Ga lors de la totalité du mouvement de la porte en-

tre les positions d'ouverture et de fermeture.

Sur les figures 16 à 18 est représenté un autre mode de réalisation de la présente invention qui est

pour l'essentiel identique au premier mode de réali-

sation décrit ci-avant à l'exception d'un mode de réalisation autre pour le moyen rotatif 118 Plus Io spécifiquement, au lieu d'utiliser un dispositif de commande rotatif 120, le moyen de rotation 118 comporte des premier et second dispositifs de commande linéaires qui sont disposés à 180 l'un par rapport à l'autre et qui sont joints de manière fixe au châssis externe 90, chacun ayant une tige de dispositif de commande 172 qui peut s'étendre Les dispositifs de commande 170 sont des servovannes classiques Une paire de pièces coudées articulées classiques 174 sont connectées de manière fonctionnelle aux dispositifs de commande respectifs 170 Chaque pièce coudée articulée 174 comporte une tige de transfert rotative 176 qui s'étend au travers d'une ouverture ménagée dans le châssis externe 90 et qui a des première et seconde extrémités 176 a et 176 b Un premier levier 178 a une première extrémité 178 a qui est reliée par pivotement à un des dispositifs de commande respectifs 170 au moyen par exemple d'un boulon classique, et comporte également une seconde extrémité 178 b qui est reliée de manière fixe à la première extrémité de tige de transfert 176 a au moyen par exemple d'un écrou classique Un second levier 180 a une première extrémité 180 a qui est reliée de manière fixe à la seconde extrémité de tige de transfert 176 b qui de préférence fait corps avec elle, et comporte également une seconde extrémité 180 b qui a un roulement à rouleaux classique 182 qui lui est fixé

par pivotement au moyen par exemple d'un boulon classi-

que.

La bague de commande 94, dans ce mode de réali-

sation de l'invention, comporte une pluralité de pre-

mières fentes espacées de manière circonférencielle 184 qui sont placées à l'intérieur, et dans ces premières

fentes 184 sont reçus les roulements à rouleaux respec-

tifs 182 Les pièces coudées articulées 174 sont dimen-

sionnées et positionnées pour faire tourner la bague de commande 94 de manière à positionner les portes 88

entre les positions ouverte et fermée.

Plus spécifiquement, les premier et second le- viers de pièce coudée articulée 178 et 180 sont dis-

posés selon un angle d'environ 90 l'un par rapport à15 l'autre et le second levier 180 peut être disposé par rapport à l'axe central longitudinal 96 de la structure 58 selon une fourchette qui s'étend environ entre + 300 et -30 de manière à positionner les portes entre les positions fermée et ouverte De cette manière, une valeur maximale de rotation de la bague 94 peut être obtenue avec une valeur minimale de rotation du second levier 180 Le second levier 180 est de préférence positionné initialement selon un angle d'environ 30 par rapport à un côté de l'axe longitudinal 96 qui correspond à la position ouverte des portes 88 et il est tourné de 30 sur le côté opposé relatif à l'axe longitudinal 96 qui correspond à la position de fermeture de porte. Afin de permettre à la bague 94 de tourner tout en réfrénant toute translation axiale de celle-ci, le moyen de rotation de ce mode de réalisation comporte en outre une pluralité de troisièmes roulements à rouleaux espacés de manière équidistante et circonférencielle 186 qui sont reliés par pivotement au châssis externe 90 dans la cavité 92, par exemple parboulonnage sur le châssis externe 90 La bague de commande 94 comporte en

outre une pluralité de secondes fentes allongées espa-

cées de manière circonférencielle 188, comme représenté

sur la figure 18, qui reçoivent à l'intérieur les troi-

sièmes roulements à rouleaux respectifs 186 Les secon-

des fentes 188 sont allongées de manière circonféren- cielle pour guider les troisièmes roulements à rouleaux 186 de manière à permettre à la bague 94 de tourner

sans translation axiale.

Puisque le second levier 180 tourne, comme lo représenté sur la figure 17, sa seconde extrémité 180 b

se déplace en partie suivant une direction circonféren-

cielle aussi bien que suivant une direction axiale.

Afin de s'adapter à cette composante axiale, les pre-

mières fentes 184 sont de préférence allongées suivant la direction axiale parallèle à l'axe longitudinal de structure 96 afin de permettre au second roulement à rouleaux 182 qui est joint à la seconde extrémité de

second levier 180 b de se déplacer axialement à l'in-

térieur des premières fentes 184 De cette manière, le second levier 180 imprime une force suivant la direction circonférencielle pour mettre en rotation la bague 94 tandis qu'un déplacement axial du second roulement à rouleaux 182 s'effectue de manière adaptée dans la première fente 184 de façon à empêcher le second roulement à rouleaux 182 d'imprimer des forces

axiales sur la bague 94.

Pour finir, afin de réduire toute fuite de l'écoulement d'air de dérivation 82 entre des portes adjacentes 88, une étanchéité de volet allongée 190,30 comme représenté par exemple sur les figures 4 et 13, est prévue L'étanchéité de volet 190 peut être disposée soit sur l'une des surfaces latérales de porte 162 et 164, soit sur les deux, et dans le mode de réalisation particulier, elle est disposée seulement sur la première surface latérale de porte 162 L'étan- chéité de volet 190 comporte un premier côté 190 a qui est attaché de manière fixe à la surface externe de porte 98, au niveau de la première surface latérale 62, par exemple au moyen de rivets L'étanchéité de volet comporte en outre un second côté 190 b qui fait corps avec et qui s'étend vers l'extérieur depuis la première surface latérale de porte 162 pour former une étanchéité contre une seconde surface latérale 164 d'une porte adjacente 88, comme représenté par exemple sur la figure 4 Par conséquent, lorsque les portes 88

sont positionnées suivant la position fermée, l'étan-

chéité de volet 190 est comprimée contre la porte adjacente 88 et entre en contact avec au niveau de la seconde surface latérale 164 de manière à constituer

une étanchéité avec Dans un mode de réalisation parti-

culier, l'étanchéité 190 peut comprendre un matériau qui est connu commercialement sous le nom de Fluoroloy K, ce matériau entourant un élément de ressort tubulaire partiellement aplati qui est muni de brides

obtenues auprès de la Fluorocarbon Company L'étan-

chéité de porte 190 peut également être formée à partir de KALREZ fabriqué par Dupont Dans encore un autre

mode de réalisation, les étanchéités 190 peuvent être éliminées là o une fuite est acceptable pour une configuration particulière.

Bien que ce qui a été décrit ici soit considéré comme étant des modes de réalisation particuliers de la

présente invention, d'autres modifications de l'inven- tion apparaîtront à l'évidence à l'homme de l'art à partir des enseignements que l'on peut tirer de ce qui30 précède, pourvu que ces modifications entrent dans le cadre de la présente invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Système de vanne de dérivation ( 54) pour contrôler un écoulement de fluide dans un moteur à turbine à gaz ( 10) comportant une structure annulaire ( 56), ce système étant caractérisé en ce qu'il comprend un axe central longitudinal ( 96), un châssis externe ( 90), un châssis intermédiaire ( 58) espacé du châssis externe ( 90) de manière à définir une cavité ( 92), le châssis intermédiaire ( 58) comportant une ouverture annulaire ( 86) ménagée à l'intérieur, et un châssis 1 o interne ( 60) espacé du châssis intermédiaire ( 58) de manière à définir un premier canal ( 62) pour canaliser

l'écoulement de fluide; et un dispositif de fraction-

nement d'écoulement ( 68) disposé entre les châssis intermédiaire et interne ( 58, 60) de manière à définir avec le châssis intermédiaire ( 58) un second canal ( 72) qui est en communication d'écoulement avec le premier canal ( 62); une porte de vanne de dérivation ( 88) que l'on peut disposer dans l'ouverture annulaire ( 86), cette porte comprenant: une surface interne ( 150) faisant face au fluide, une surface externe ( 98), une première extrémité ( 100) qui peut être connectée par pivotement à la structure ( 56) et une seconde extrémité ( 108), la porte ( 88) pou- vant être positionnée selon une position ouverte généralement parallèle au châssis intermédiaire ( 58) et selon une position fermée généralement inclinée par rapport au châssis intermédiaire ( 58); la surface interne de porte ( 150) faisant face au dispositif de fractionnement ( 68) dans la position d'ouverture de porte pour permettre un écoulement de fluide sensiblement libre depuis le premier canal ( 62) jusqu'au second canal ( 72), et la position de fermeture de porte disposant la seconde extrémité de porte ( 108) de manière à ce qu'elle soit adjacente au dispositif de

fractionnement ( 68) pour bloquer sensiblement l'écoule-

ment de fluide qui provient du premier canal ( 62) et qui va jusqu'au second canal ( 72); la surface interne de porte ( 150) étant incurvée par rapport à l'axe central ( 96) pour s'étendre sur la même longueur que le châssis intermédiaire ( 58) de manière à constituer une couche limite uniforme ou douce de second canal d'écoulement ( 72) lorsque la porte ( 88) est dans la position ouverte; la surface interne de porte ( 150) ayant un premier rayon (RI) par rapport à l'axe central ( 96) au niveau de la première extrémité de porte ( 100) et un second rayon (R 2) par rapport à l'axe central ( 96) au niveau de la seconde extrémité de porte ( 108) lorsque la porte ( 88) est dans la position ouverte, les premier et second rayons (RI, R 2) étant différents; et une assise d'étanchéité ( 152) s'étendant à l'oblique depuis la seconde extrémité de porte ( 108), pouvant être positionnée à l'intérieur de la cavité ( 92) lorsque la porte ( 88) est dans la position ouverte

et pouvant être positionnée selon un contact d'étan-

chéité avec le dispositif de fractionnement ( 68) lors-

que la porte ( 88) est dans la position fermée.

2 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 1, caractérisée en ce que l'assise d'étan- chéité ( 152) a un troisième rayon (R 3) par rapport à l'axe central ( 96) qui est généralement égal à un rayon du dispositif de fractionnement ( 68) lorsque l'assise d'étanchéité ( 152) est positionnée de manière à être35 adjacente au dispositif de fractionnement ( 68) pour former une première étanchéité avec lorsque la porte

( 88) est dans une position fermée.

3 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 1, caractérisée en ce que l'assise d'étan-

chéité ( 152) comporte un évidement ( 154) et un élément d'étanchéité ( 156) qui est attaché de manière fixe à l'intérieur et qui s'étend vers l'extérieur depuis l'assise d'étanchéité ( 152) pour entrer en contact avec le dispositif de fractionnement ( 68) afin de créer une étanchéité avec lorsque la porte ( 88) est dans la

position fermée.

4 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 1, caractérisée en ce que la porte ( 88) a un profil généralement en forme de verre de montre pour constituer une première étanchéité entre la seconde

extrémité de porte ( 108) et le dispositif de fraction-

nement ( 68) lorsque la porte ( 88) est dans la position fermée et une seconde étanchéité entre la première extrémité de porte ( 100) et une partie d'étanchéité complémentaire ( 158) du châssis intermédiaire ( 58) lors du mouvement de la porte ( 88) entre les positions

ouverte et fermée.

Porte de vanne de dérivation selon la reven- dication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: une première surface latérale ( 162); une seconde surface latérale ( 164); une partie centrale ( 166) espacée de manière équidistante entre les première et seconde surfaces latérales ( 162, 164); un axe de charnière ( 106) espacé vers l'extérieur par rapport à la surface externe de porte ( 88) au niveau de la première extrémité de porte ( 100), la porte ( 88) pouvant pivoter autour de l'axe de charnière35 ( 106); et un bord d'attaque incurvé ( 160) s'étendant entre les première et seconde surfaces latérales ( 162, 164), ce bord d'attaque ayant un rayon (R 4) par rapport à l'axe de charnière ( 106), le rayon de bord d'attaque (R 4) ayant une valeur minimale (R 4 min) au niveau de la partie centrale de porte ( 166) et des valeurs maximales (R 4 max) au niveau des première et seconde surfaces latérales de porte ( 162, 164) et le bord d'attaque ( 160) formant la seconde étanchéité avec la partie

d'étanchéité de châssis intermédiaire ( 158).

6 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en ou-

tre deux charnières espacées sur la surface externe au niveau de la seconde extrémité de porte ( 108) pour joindre par pivotement la porte ( 88) à la stucture ( 56), les deux charnières définissant l'axe de

charnière ( 106).

7 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 5, caractérisée en ce que le bord d'attaque ( 160) est disposé de manière à être adjacent à la

partie d'étanchéité de châssis intermédiaire complé-

mentaire ( 158) selon le premier rayon (R 1) par rapport à l'axe central ( 96) pour maintenir un espace radial généralement uniforme (Gr) entre le bord d'attaque

( 160) et la partie d'étanchéité de châssis intermé-

diaire ( 158), au moins lorsque la porte ( 88) est dans

la position ouverte.

8 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 7, caractérisée en ce que le bord d'attaque

( 160) est disposé de manière à être adjacent à la partie d'étanchéité de châssis intermédiaire complémen-

taire ( 158) selon un cinquième rayon (R 5) dans un plan généralement parallèle à la surface interne de porte ( 150) pour maintenir un espace axial généralement uni-

forme (Ga) entre le bord d'attaque ( 160) et la partie d'étanchéité de châssis intermédiaire ( 158) depuis la position d'ouverture de porte jusqu'à la position de

fermeture de porte.

9 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 8, caractérisée en ce que l'axe de charnière ( 106) est espacé de la partie d'étanchéité de châssis intermédiaire ( 158) de manière à définir les espaces

axial et radial (Ga, Gr) qui sont généralement unifor-

mes le long du bord d'attaque ( 160) lorsque la porte ( 88) est positionnée entre les positions ouverte et

fermée.

Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 9, caractérisée en ce que l'assise d'étan-

chéité ( 152) a un troisième rayon (R 3) par rapport à l'axe central ( 96) qui est généralement égal à un rayon du dispositif de fractionnement ( 68) lorsque l'assise d'étanchéité ( 152) est positionnée de manière à être adjacente au dispositif de fractionnement ( 68) pour former une première étanchéité avec lorsque la porte

( 88) est dans une position fermée.

11 Porte de vanne de dérivation selon la reven-

dication 10, caractérisée en ce que l'assise d'étan-

chéité ( 152) comporte un évidement ( 154) et un élément d'étanchéité ( 156) qui est attaché de manière fixe à l'intérieur et qui s'étend vers l'extérieur depuis l'assise d'étanchéité ( 152) pour entrer en contact avec le dispositif de fractionnement ( 68) afin de créer une étanchéité avec lorsque la porte ( 88) est dans la

position fermée.