FR3115342A1 - EXTENDABLE SEALING DEVICE, PARTICULARLY FOR A VARIABLE PITCH BLADE BLOWER - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un dispositif d'étanchéité extensible (45) comportant: - un bouchon d'étanchéité (47) muni d'un trou de passage de vis (53), - une vis de compression (52) insérée à l'intérieur du trou de passage de vis (53), - une rondelle déformable (58) ayant à l'état non déformé une dimension radiale (D1) inférieure ou égale à une dimension radiale (D2) du bouchon d'étanchéité (47), - une rondelle mobile de compression (59), et - un écrou de vissage (60) destiné à coopérer avec une extrémité filetée de la vis de compression (52), de telle façon qu'une force résultante de serrage (F3) de la vis de compression (52) avec l'écrou de vissage (60) est apte à entraîner un déplacement de la rondelle mobile de compression (59) causant une déformation radiale de la rondelle déformable (58) ayant à l'état déformé une dimension radiale (D1) supérieure à la dimension radiale (D2) du bouchon d'étanchéité (47). Figure 9aThe invention relates to an expandable sealing device (45) comprising: - a sealing cap (47) provided with a screw passage hole (53), - a compression screw (52) inserted at the inside the screw passage hole (53), - a deformable washer (58) having in the undeformed state a radial dimension (D1) less than or equal to a radial dimension (D2) of the sealing plug (47), - a mobile compression washer (59), and - a screwing nut (60) intended to cooperate with a threaded end of the compression screw (52), in such a way that a resultant tightening force (F3) of the compression screw (52) with the screwing nut (60) is able to cause a displacement of the mobile compression washer (59) causing a radial deformation of the deformable washer (58) having in the deformed state a radial dimension (D1) greater than the radial dimension (D2) of the sealing plug (47). Picture 9a
Description
La présente invention porte sur un dispositif d'étanchéité extensible, notamment pour une soufflante à aubes à calage variable.The present invention relates to an extendable sealing device, in particular for a fan with variable pitch blades.
Une turbomachine d’aéronef comprend classiquement depuis l’amont jusqu’à l’aval, par référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, une soufflante, un ou plusieurs compresseurs, une chambre annulaire de combustion, une ou plusieurs turbines et une tuyère d’échappement de gaz de combustion.An aircraft turbomachine conventionally comprises from upstream to downstream, with reference to the flow of gases in the turbomachine, a fan, one or more compressors, an annular combustion chamber, one or more turbines and a combustion gas exhaust pipe.
Les figures 1a et 1b montrent une soufflante 1 comportant un anneau 2 ayant un axe X. Des aubes 3 s'étendent radialement vers l'extérieur de l'anneau 2 suivant leur axe Y. Les aubes 3 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence de l'anneau 2. Les aubes 3 sont du type à calage variable, c’est-à-dire qu’elles peuvent être calées dans une position prédéterminée autour de leur axe Y respectif afin d’adapter et d’optimiser cette position en fonction notamment du régime de la turbomachine.FIGS. 1a and 1b show a fan 1 comprising a ring 2 having an axis X. Vanes 3 extend radially outwards from ring 2 along their axis Y. Vanes 3 are regularly distributed angularly along a circumference of the ring 2. The blades 3 are of the variable pitch type, that is to say they can be wedged in a predetermined position around their respective Y axis in order to adapt and optimize this position depending in particular on the speed of the turbomachine.
Le document FR2992347 décrit par exemple un anneau muni d'aubes à calage variable destiné à être utilisé dans une turbomachine propulsant un aéronef. L’anneau de type monobloc intègre une pluralité de pivots autorisant une rotation des aubes. Une aube est reçue dans une rainure ménagée dans un pivot correspondant. Une plateforme est insérée dans le pivot par l’extérieur avec un assemblage de paliers.The document FR2992347 describes for example a ring fitted with variable-pitch vanes intended to be used in a turbomachine propelling an aircraft. The one-piece type ring incorporates a plurality of pivots allowing rotation of the blades. A vane is received in a groove formed in a corresponding pivot. A platform is inserted into the pivot from the outside with a bearing assembly.
En pratique, les aubes 3 peuvent être déplacées sur plus de 90° autour de leur axe Y, depuis une position "drapeau" dans laquelle une aube est sensiblement alignée avec l’axe X tel que cela est illustré par la figure 1a, et une position "inverseur" (de l’anglais "reverse") dans laquelle une aube est apte à générer un flux d’air inversé par rapport au sens d’écoulement du flux d’air dans la turbomachine, tel que cela est illustré par la figure 1b.In practice, the vanes 3 can be moved over more than 90° around their Y axis, from a "flag" position in which one vane is substantially aligned with the X axis as illustrated by FIG. 1a, and a "reverse" position in which a vane is capable of generating an airflow that is reversed with respect to the direction of flow of the airflow in the turbomachine, as illustrated by the Figure 1b.
Afin de déterminer une position "inverseur" optimale, il est connu d'utiliser un système capable de verrouiller différentes positions "inverseur" lors d'essais de la soufflante. Ce système de verrouillage est intégré dans un banc d’essai de turbomachine comprenant de nombreux équipements de prise de mesures afin de pouvoir identifier la meilleure position. Ces équipements sont encombrants et il peut être problématique de les monter dans un module de soufflante comportant un système de calage angulaire des aubes de soufflante. Il est en effet important que le système de calage variable n’interfère pas avec les prises de mesures, en particulier du comportement des aubes de soufflante, et que ce système puisse supporter les efforts de poussée en fonctionnement "inverseur".In order to determine an optimal "inverter" position, it is known to use a system capable of locking different "inverter" positions during tests of the fan. This locking system is integrated into a turbomachine test bench comprising numerous measurement equipment in order to be able to identify the best position. This equipment is bulky and it can be problematic to mount it in a fan module comprising a system for angular setting of the fan blades. It is indeed important that the variable pitch system does not interfere with the measurements taken, in particular of the behavior of the fan blades, and that this system can withstand the thrust forces in "inverter" operation.
Des dispositifs ont été proposés pour résoudre cette problématique. Ainsi, le document déposé sous le numéro FR2005891 enseigne un mode de fixation simplifié des aubes. Suivant cette architecture, un pivot est disposé entre deux éléments annulaires fixés l'un à l'autre. Un des éléments annulaires présente des fenêtres d'accès à des organes de fixation assurant la fixation d'une bride de maintien d'un pivot sur l'élément annulaire opposé.Devices have been proposed to solve this problem. Thus, the document filed under the number FR2005891 teaches a simplified method of fixing the blades. According to this architecture, a pivot is arranged between two annular elements fixed to each other. One of the annular elements has windows for access to fixing members ensuring the fixing of a retaining flange of a pivot on the opposite annular element.
Toutefois, la présence des fenêtres d'accès aux organes de fixation crée un problème d’étanchéité interne aux éléments annulaires, dans la mesure où de l’air peut pénétrer dans le système via les jeux fonctionnels du pivot et ressortir par les fenêtres d'accès sans être maîtrisé.However, the presence of access windows to the fixing devices creates a problem of internal tightness to the annular elements, insofar as air can enter the system via the functional clearances of the pivot and exit through the windows of access without being controlled.
Une solution simple consiste à reboucher les ouvertures des fenêtres d'accès à l'aide d'une pâte durcissante à base de silicone, par exemple une pâte de type RTV. Toutefois, la durée de mise en œuvre d'une telle solution est longue du fait du temps de séchage de la pâte. Il existe également une limite dans la taille d’un bouchon pouvant être réalisé à partir d'une pâte durcissante. En outre, l'accessibilité à l'organe de fixation est rendue difficile suite à la mise en place du bouchon qu'il est nécessaire de détruire avant de pouvoir modifier la position angulaire d'une aube.A simple solution consists in sealing the openings of the access windows using a silicone-based hardening paste, for example an RTV type paste. However, the duration of implementation of such a solution is long due to the drying time of the paste. There is also a limit in the size of a plug that can be made from hardening paste. In addition, accessibility to the fixing member is made difficult following the positioning of the plug, which must be destroyed before being able to modify the angular position of a blade.
L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif d'étanchéité extensible comportant:
- un bouchon d'étanchéité muni d'un trou de passage de vis,
- une vis de compression insérée à l'intérieur du trou de passage de vis,
- une rondelle déformable ayant à l'état non déformé une dimension radiale inférieure ou égale à une dimension radiale du bouchon d'étanchéité,
- une rondelle mobile de compression, et
- un écrou de vissage destiné à coopérer avec une extrémité filetée de la vis de compression,
de telle façon qu'une force résultante de serrage de la vis de compression avec l'écrou de vissage est apte à entraîner un déplacement de la rondelle mobile de compression causant une déformation radiale de la rondelle déformable ayant à l'état déformé une dimension radiale supérieure à la dimension radiale du bouchon d'étanchéité.The invention aims to remedy the aforementioned drawbacks by proposing an extendable sealing device comprising:
- a sealing plug with a screw hole,
- a compression screw inserted inside the screw passage hole,
- a deformable washer having, in the undeformed state, a radial dimension less than or equal to a radial dimension of the sealing plug,
- a movable compression washer, and
- a screwing nut intended to cooperate with a threaded end of the compression screw,
in such a way that a force resulting from tightening the compression screw with the screwing nut is capable of causing a displacement of the mobile compression washer causing a radial deformation of the deformable washer having in the deformed state a radial dimension greater than the radial dimension of the sealing plug.
L'invention permet ainsi d'assurer efficacement l'étanchéité d'une pièce telle qu'un élément annulaire d'un anneau annulaire de soufflante. L'invention est aisément démontable, ce qui facilite l’accès au système de réglage du calage variable des aubes de la soufflante.The invention thus makes it possible to effectively seal a part such as an annular element of an annular fan ring. The invention is easily removable, which facilitates access to the system for adjusting the variable pitch of the fan blades.
Selon une réalisation de l'invention, la rondelle déformable et la rondelle mobile de compression sont montées sur la vis de compression entre une face d'extrémité du bouchon d'étanchéité et l'écrou de vissage.According to one embodiment of the invention, the deformable washer and the movable compression washer are mounted on the compression screw between an end face of the sealing plug and the screwing nut.
Selon une réalisation de l'invention, le bouchon d'étanchéité comporte un épaulement radial situé du côté opposé de la rondelle déformable.According to one embodiment of the invention, the sealing plug comprises a radial shoulder located on the opposite side of the deformable washer.
Selon une réalisation de l'invention, l'épaulement radial porte un joint d'étanchéité.According to one embodiment of the invention, the radial shoulder carries a seal.
Selon une réalisation de l'invention, le bouchon d'étanchéité est réalisé dans un matériau rigide.According to one embodiment of the invention, the sealing plug is made of a rigid material.
Selon une réalisation de l'invention, la rondelle déformable est réalisée dans un matériau élastique, tel qu'un matériau élastomère.According to one embodiment of the invention, the deformable washer is made of an elastic material, such as an elastomeric material.
Selon une réalisation de l'invention, la vis de compression comporte une tête épaulée.According to one embodiment of the invention, the compression screw has a shouldered head.
Selon une réalisation de l'invention, la vis de compression comporte une tête fraisée.According to one embodiment of the invention, the compression screw has a countersunk head.
Selon une réalisation de l'invention, la rondelle mobile de compression a une fonction de masselotte d’équilibrage.According to one embodiment of the invention, the mobile compression washer has a balancing weight function.
L'invention a également pour objet un ensemble comportant :
- une pièce munie d'une ouverture traversante débouchant d’une part dans une première face d’extrémité de la pièce et d’autre part dans une deuxième face d’extrémité de la pièce, et
- un dispositif d'étanchéité extensible tel que précédemment défini disposé à l'intérieur de l'ouverture traversante de la pièce.The invention also relates to an assembly comprising:
- a part provided with a through opening opening on the one hand into a first end face of the part and on the other hand into a second end face of the part, and
- an expandable sealing device as previously defined arranged inside the through opening of the part.
Selon une réalisation de l'invention, la pièce est un élément annulaire d’un anneau de soufflante.According to one embodiment of the invention, the part is an annular element of a fan ring.
Selon une réalisation de l'invention, l’ouverture traversante est une fenêtre ménagée dans une paroi de l'élément annulaire, ladite fenêtre autorisant l'accès à au moins un organe de fixation assurant la fixation d’une bride de pivot.According to one embodiment of the invention, the through opening is a window formed in a wall of the annular element, said window allowing access to at least one fixing member ensuring the fixing of a pivot flange.
Selon une réalisation de l'invention, la vis de compression est apte à assurer le serrage d'une bride de pivot assurant un maintien angulaire d'un pivot solidaire d'une aube.According to one embodiment of the invention, the compression screw is capable of ensuring the tightening of a pivot flange providing angular retention of a pivot secured to a blade.
La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles:The present invention will be better understood and other characteristics and advantages will become apparent on reading the following detailed description comprising embodiments given by way of illustration with reference to the appended figures, presented by way of non-limiting examples, which may be used to complete the understanding of the present invention and the presentation of its realization and, if necessary, contribute to its definition, on which:
Il est à noter que, sur les figures 2 et suivantes, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.It should be noted that, in FIGS. 2 and following, the structural and/or functional elements common to the different embodiments may have the same references. Thus, unless otherwise stated, such elements have identical structural, dimensional and material properties.
La figure 2 montre une soufflante 10 pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant un anneau 11 ayant un axe X et une pluralité d'aubes 12. Les aubes 12 s'étendent radialement vers l'extérieur de l'anneau 11 suivant leur axe Y. Les aubes 12 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence de l'anneau 11.FIG. 2 shows a fan 10 for an aircraft turbomachine test bed comprising a ring 11 having an axis X and a plurality of blades 12. The blades 12 extend radially outwards from the ring 11 along their axis Y. The vanes 12 are distributed angularly in a regular manner along a circumference of the ring 11.
Une aube 12 est solidaire d'un pivot 13 correspondant montré sur la figure 4. A cet effet, une aube 12 présente un pied d'aube 15 inséré dans une rainure 16 de forme complémentaire ménagée dans un pivot 13 correspondant. Les formes complémentaires du pied d'aube 15 et de la rainure 16 pourront notamment être des formes en queue d'aronde, de type marteau, ou en pied de sapin. Toute autre forme adaptée à l'application pourra être utilisée.A blade 12 is integral with a corresponding pivot 13 shown in FIG. 4. To this end, a blade 12 has a blade root 15 inserted in a groove 16 of complementary shape provided in a corresponding pivot 13. The complementary shapes of the blade root 15 and of the groove 16 may in particular be dovetail, hammer-type, or fir-tree shapes. Any other shape suitable for the application may be used.
L'anneau 11 comprend deux éléments annulaires coaxiaux 18.1, 18.2 fixés l’un à l’autre et définissant entre eux des logements 17 de montage des pivots 13 visibles sur la figure 4. On distingue, par référence à un sens de circulation du flux d'air généré par la soufflante en fonctionnement, un élément annulaire amont 18.1 et un élément annulaire aval 18.2. Ainsi, une portion d'un logement 17 est délimitée par l'élément annulaire amont 18.1 et une portion complémentaire du logement 17 est délimitée par l'élément annulaire aval 18.2.The ring 11 comprises two coaxial annular elements 18.1, 18.2 fixed to one another and defining between them housings 17 for mounting the pivots 13 visible in FIG. air generated by the fan in operation, an upstream annular element 18.1 and a downstream annular element 18.2. Thus, a portion of a housing 17 is delimited by the upstream annular element 18.1 and a complementary portion of the housing 17 is delimited by the downstream annular element 18.2.
En outre, comme on peut le voir notamment sur la figure 3, une bride 19, dite "bride de pivot", assure un serrage d'un pivot 13 entre ladite bride 19 et l'élément annulaire aval 18.2, de façon à immobiliser l'aube 12 dans une position angulaire souhaitée pour un essai de la soufflante 10. A cet effet, la bride de pivot 19 comporte une portion de serrage 20 coopérant avec un tronçon annulaire 25 d'extrémité du pivot 13 et deux interfaces de fixation 21. Une interface de fixation 21 est disposée à une extrémité de la bride 19. Une interface de fixation 21 comporte un trou de passage d'un organe de fixation 23, tel qu'une vis visible en figure 4, coopérant avec un trou taraudé 24 réalisé dans l'élément annulaire aval 18.2. En variante, le trou 24 est un trou lisse et la vis 23 coopère avec un écrou. La bride 19 forme ainsi une mâchoire de serrage mobile par rapport à l'élément annulaire aval 18.2 qui est fixe.In addition, as can be seen in particular in Figure 3, a flange 19, called "pivot flange", ensures a clamping of a pivot 13 between said flange 19 and the downstream annular element 18.2, so as to immobilize the blade 12 in a desired angular position for a test of the fan 10. For this purpose, the pivot flange 19 comprises a clamping portion 20 cooperating with an annular end section 25 of the pivot 13 and two fastening interfaces 21. A fixing interface 21 is arranged at one end of the flange 19. A fixing interface 21 comprises a hole for passage of a fixing member 23, such as a screw visible in FIG. 4, cooperating with a threaded hole 24 made in the downstream annular element 18.2. Alternatively, the hole 24 is a smooth hole and the screw 23 cooperates with a nut. The flange 19 thus forms a movable clamping jaw with respect to the downstream annular element 18.2 which is fixed.
Par ailleurs, un pivot 13 présente une forme globalement cylindrique. Lorsque la bride 19 est desserrée, un pivot 13 autorise une rotation d'une aube 12 autour de son axe Y par rapport aux éléments annulaires 18.1, 18.2 de façon à pouvoir sélectionner la position angulaire souhaitée de l'aube 12 pour un essai de la soufflante 10. Un pivot 13 permet ainsi à l’aube 12 de pouvoir tourner autour de son axe Y indépendamment des éléments annulaires 18.1, 18.2. Il est ainsi possible de positionner l’aube 12 dans tous les calages angulaire possibles suivant 360 degrés. Une fois la bride 19 verrouillée, le pivot 13 est maintenu dans la position angulaire souhaitée pour le test de la soufflante 10.Furthermore, a pivot 13 has a generally cylindrical shape. When the clamp 19 is loosened, a pivot 13 allows a blade 12 to rotate around its axis Y relative to the annular elements 18.1, 18.2 so as to be able to select the desired angular position of the blade 12 for a test of the fan 10. A pivot 13 thus allows the blade 12 to be able to rotate around its axis Y independently of the annular elements 18.1, 18.2. It is thus possible to position the blade 12 in all possible angular settings along 360 degrees. Once flange 19 is locked, pivot 13 is held in the desired angular position for testing fan 10.
Comme on peut le voir sur la figure 4, un pivot 13 comporte une face 26 en appui sur une portion des éléments annulaires 18.1, 18.2 de façon à assurer une retenue radiale du pivot 13. En l'occurrence, la face 26 du pivot 13 en appui contre une portion des éléments annulaires 18.1, 18.2 est constituée par une face interne d'une gorge 28 en appui contre une face d'une collerette annulaire 29. La collerette annulaire 29 est issue d'une face d'un logement 17 des éléments annulaires 18.1, 18.2. La collerette annulaire 29 pénètre à l'intérieur de la gorge 28 ménagée dans le pivot 13.As can be seen in Figure 4, a pivot 13 has a face 26 resting on a portion of the annular elements 18.1, 18.2 so as to ensure radial retention of the pivot 13. In this case, the face 26 of the pivot 13 bearing against a portion of the annular elements 18.1, 18.2 is constituted by an internal face of a groove 28 bearing against a face of an annular collar 29. The annular collar 29 comes from a face of a housing 17 of the annular elements 18.1, 18.2. The annular flange 29 penetrates inside the groove 28 formed in the pivot 13.
Comme on peut le voir sur les figures 2 et 6, deux plateformes 31 sont disposées de part et d'autre d'une aube 12 correspondante. Les plateformes 31 recouvrent une extrémité du pivot 13. Une plateforme 31 présente une face externe 37 affleurant avec une face externe des éléments annulaires 18.1, 18.2 afin d'assurer l'aérodynamisme de la soufflante 10.As can be seen in Figures 2 and 6, two platforms 31 are arranged on either side of a corresponding blade 12. The platforms 31 cover one end of the pivot 13. A platform 31 has an outer face 37 flush with an outer face of the annular elements 18.1, 18.2 in order to ensure the aerodynamics of the fan 10.
Des joints d'étanchéité 40 visibles notamment sur les figures 5 et 6, sont disposés chacun entre une face d'une aube 12 et une plateforme 31 correspondante. Les joints d'étanchéité à l'air 40 sont conçus de façon à être comprimés en fonctionnement entre l’aube 12 et la plateforme 31 correspondante. Les joins 40 sont également comprimés par l'anneau 41. Les joints 40 assurent ainsi l’étanchéité de l'ensemble en poussant la plateforme 31 contre l'anneau 11 via un appui sur l’aube 12. On obtient ainsi un profil de veine optimum du fait de la continuité de la surface entre les éléments annulaires 18.1, 18.2 et l’aube 12 assurée par les plateformes 31 et les joints d'étanchéité 40 en contact avec les pièces adjacentes.Seals 40 visible in particular in Figures 5 and 6, are each disposed between a face of a blade 12 and a corresponding platform 31. The air seals 40 are designed to be compressed in operation between the blade 12 and the corresponding platform 31. The seals 40 are also compressed by the ring 41. The seals 40 thus ensure the tightness of the assembly by pushing the platform 31 against the ring 11 via a support on the blade 12. A vein profile is thus obtained optimum due to the continuity of the surface between the annular elements 18.1, 18.2 and the blade 12 ensured by the platforms 31 and the seals 40 in contact with the adjacent parts.
Avantageusement, comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, les plateformes 31 sont maintenues contre un pivot 13 correspondant au moyen d'un anneau élastique 41, de type circlips, de façon à obtenir un ensemble manipulable et transportable. Un tel ensemble permet ainsi de faciliter le montage et le démontage d'un pivot 13 et de l'aube 12 associée.Advantageously, as can be seen in Figures 5 and 6, the platforms 31 are held against a corresponding pivot 13 by means of an elastic ring 41, of the circlip type, so as to obtain a manipulable and transportable assembly. Such an assembly thus makes it possible to facilitate the assembly and disassembly of a pivot 13 and of the associated blade 12.
Une bride de pivot 19 est disposée axialement entre l'élément annulaire amont 18.1 et l'élément annulaire aval 18.2. L'élément annulaire amont 18.1 présente au moins une fenêtre 43 d'accès à au moins un organe de fixation 23 assurant la fixation de la bride 19 sur l'élément annulaire aval 18.2, tel que cela est illustré par la figure 6. Une fenêtre 43 est constituée par une ouverture traversante ménagée dans l'élément annulaire amont 18.1. L'ouverture traversante 43 permet le passage d'un outil destiné à coopérer avec une empreinte des organes de fixation 23. Une fenêtre 43 pourra être dimensionnée pour autoriser l'accès à deux organes de fixation 23 adjacents utilisés pour la fixation de deux brides de pivot 19 adjacentes.A pivot flange 19 is arranged axially between the upstream annular element 18.1 and the downstream annular element 18.2. The upstream annular element 18.1 has at least one window 43 for access to at least one fixing member 23 ensuring the fixing of the flange 19 on the downstream annular element 18.2, as shown in FIG. 6. A window 43 is constituted by a through opening formed in the upstream annular element 18.1. The through opening 43 allows the passage of a tool intended to cooperate with an imprint of the fasteners 23. A window 43 may be sized to allow access to two adjacent fasteners 23 used for fastening two flanges of pivot 19 adjacent.
Comme on peut le voir sur les figures 7a et 7b, l’ouverture traversante 43 débouche axialement d’une part dans une première face d’extrémité 44.1 de l'élément annulaire 18.1 et d’autre part dans une deuxième face d’extrémité 44.2 de l'élément annulaire 18.1.As can be seen in Figures 7a and 7b, the through opening 43 opens axially on the one hand in a first end face 44.1 of the annular element 18.1 and on the other hand in a second end face 44.2 of the annular element 18.1.
Afin d’assurer l’étanchéité de l’élément annulaire amont 18.1, on utilise un dispositif d'étanchéité extensible 45 montré sur les figures 8, 9a, et 9b.In order to seal the upstream annular element 18.1, an expandable sealing device 45 shown in Figures 8, 9a, and 9b is used.
Ce dispositif d'étanchéité extensible 45 comporte un bouchon d'étanchéité 47 destiné à être disposé à l'intérieur de l'ouverture traversante 43 de l'élément annulaire 18.1. Le bouchon d'étanchéité 47 présente une forme complémentaire de l'ouverture traversante 43, ici de forme oblongue. Ainsi, le bouchon d'étanchéité 47 comporte, au jeu de montage près, des dimensions radiale et axiale qui correspondent à celles de l'ouverture traversante 43. Dans le cas où l'ouverture traversante 43 et le bouchon d'étanchéité 47 présentent une forme cylindrique, leur dimension radiale correspond à un diamètre.This extensible sealing device 45 includes a sealing plug 47 intended to be placed inside the through opening 43 of the annular element 18.1. The sealing plug 47 has a shape complementary to the through opening 43, here of oblong shape. Thus, the sealing plug 47 has, except for fitting clearance, radial and axial dimensions which correspond to those of the through-opening 43. In the case where the through-opening 43 and the sealing plug 47 have a cylindrical shape, their radial dimension corresponds to a diameter.
Le bouchon d'étanchéité 47 comporte un épaulement radial 48 destiné à venir en appui contre la face d'extrémité 44.1. L'épaulement radial 48 pourra porter un joint d'étanchéité 49 destiné à être comprimé entre ledit épaulement radial 48 du bouchon d'étanchéité 47 et la face d'extrémité 44.1 de l'élément annulaire 18.1.The sealing plug 47 has a radial shoulder 48 intended to bear against the end face 44.1. The radial shoulder 48 may carry a seal 49 intended to be compressed between said radial shoulder 48 of the sealing plug 47 and the end face 44.1 of the annular element 18.1.
Le bouchon d'étanchéité 47 est de préférence réalisé dans un matériau rigide, tel qu'un matériau plastique ou métallique. Ses dimensions ne varient donc pas lors de l'utilisation du dispositif d'étanchéité 45.The sealing plug 47 is preferably made of a rigid material, such as a plastic or metallic material. Its dimensions therefore do not vary when using the sealing device 45.
Une vis de compression 52 est insérée à l'intérieur d'un trou de passage de vis 53 ménagé dans le bouchon d'étanchéité 47. La vis de compression 52 est munie d'une empreinte 54 destinée à coopérer avec un outil 56, tel qu'un tournevis (cf. figure 9b). En l'occurrence, la tête de vis 55 est une tête épaulée. En variante, la vis de compression 52 comporte une tête fraisée afin d'améliorer l'aérodynamisme de l'ensemble. La tête de la vis de compression 52 pourra alors coopérer avec un logement ménagé dans le bouchon d'étanchéité 47 de façon que la face d'extrémité externe de la vis 52 affleure avec la face d'extrémité correspondante du bouchon d'étanchéité 47. En outre, une vis à tête fraisée permet d'améliorer le centrage d'une rondelle déformable 58 décrite plus en détails ci-après.A compression screw 52 is inserted inside a screw passage hole 53 formed in the sealing plug 47. The compression screw 52 is provided with a recess 54 intended to cooperate with a tool 56, such as than a screwdriver (see figure 9b). In this case, the screw head 55 is a shouldered head. Alternatively, the compression screw 52 has a countersunk head to improve the aerodynamics of the assembly. The head of the compression screw 52 can then cooperate with a housing made in the sealing plug 47 so that the external end face of the screw 52 is flush with the corresponding end face of the sealing plug 47. In addition, a countersunk screw improves the centering of a deformable washer 58 described in more detail below.
La vis de compression 52 porte la rondelle déformable 58. La rondelle déformable 58 pourra présenter une forme annulaire ou toute autre forme adaptée à la forme de l'ouverture traversante 43. La rondelle déformable 58 présente un diamètre interne sensiblement égal au diamètre externe de la vis de compression 52. La rondelle déformable 58 est réalisée dans un matériau élastique, tel qu'un matériau élastomère. Comme cela est illustré par la figure 9a, à l'état non déformé, la rondelle déformable 58 présente une dimension radiale D1, notamment un diamètre externe, égale ou inférieure à une dimension radiale D2 du bouchon d'étanchéité 47, notamment un diamètre externe du bouchon d'étanchéité 47. La dimension radiale D1 de la rondelle déformable 58 est donc également inférieure ou égale au diamètre de l'ouverture traversante 43 (qui correspond à celui du bouchon d'étanchéité 47).The compression screw 52 carries the deformable washer 58. The deformable washer 58 may have an annular shape or any other shape adapted to the shape of the through opening 43. The deformable washer 58 has an internal diameter substantially equal to the external diameter of the compression screw 52. The deformable washer 58 is made of an elastic material, such as an elastomeric material. As illustrated by FIG. 9a, in the undeformed state, the deformable washer 58 has a radial dimension D1, in particular an external diameter, equal to or less than a radial dimension D2 of the sealing plug 47, in particular an external diameter of the sealing plug 47. The radial dimension D1 of the deformable washer 58 is therefore also less than or equal to the diameter of the through opening 43 (which corresponds to that of the sealing plug 47).
La vis de compression 52 porte également une rondelle mobile de compression 59 en appui contre un écrou de vissage 60. La rondelle mobile de compression 59 présente une forme annulaire d'orientation radiale. La rondelle mobile de compression 59 pourra présenter un diamètre interne sensiblement égal au diamètre externe de la vis de compression 52. La rondelle 59 est mobile en translation le long de la vis de compression 52 pour pouvoir comprimer la rondelle déformable 58. La rondelle mobile de compression 59 est avantageusement réalisée dans un matériau rigide, tel qu'un matériau métallique.Compression screw 52 also carries a mobile compression washer 59 resting against a screwing nut 60. Mobile compression washer 59 has an annular shape of radial orientation. The mobile compression washer 59 may have an internal diameter substantially equal to the external diameter of the compression screw 52. The washer 59 is mobile in translation along the compression screw 52 in order to be able to compress the deformable washer 58. The mobile washer of compression 59 is advantageously made of a rigid material, such as a metallic material.
L'écrou de vissage 60 coopère avec une extrémité filetée de la vis de compression 52.The screw nut 60 cooperates with a threaded end of the compression screw 52.
La rondelle déformable 58 et la rondelle mobile de compression 59 sont disposées entre une face d'extrémité 62 du bouchon d'étanchéité 47, notamment la face opposée à l'épaulement 48, et l'écrou de vissage 60. En variante, le montage pourra être inversé, c’est-à-dire que la rondelle déformable 58 et la rondelle mobile de compression 59 pourront être disposées entre la face d'extrémité 62 du bouchon d'étanchéité 47 et la tête de vis 55, l'écrou de vissage 60 étant alors situé du côté de l'épaulement 48.The deformable washer 58 and the mobile compression washer 59 are arranged between an end face 62 of the sealing plug 47, in particular the face opposite the shoulder 48, and the screwing nut 60. As a variant, the assembly may be reversed, that is to say that the deformable washer 58 and the mobile compression washer 59 may be arranged between the end face 62 of the sealing plug 47 and the screw head 55, the nut of screwing 60 then being located on the shoulder 48 side.
Comme cela est illustré par la figure 9a, pour effectuer le montage du dispositif d'étanchéité 45, ce dernier constitué par l'ensemble "bouchon d'étanchéité 47 - vis de compression 52 - rondelle déformable 58 - rondelle mobile de compression 59 - écrou de vissage 60" est inséré à l'intérieur de l'ouverture traversante 43 suivant la flèche de montage F1. Cette insertion est possible dans la mesure où le bouchon d'étanchéité 47 présente une forme complémentaire de l'ouverture traversante 43 et où la rondelle déformable 58 à l'état non déformé n'interfère pas avec le diamètre interne de l'ouverture traversante 43.As shown in Figure 9a, to mount the sealing device 45, the latter consisting of the assembly "sealing plug 47 - compression screw 52 - deformable washer 58 - movable compression washer 59 - nut 60" screw is inserted inside the through opening 43 according to the assembly arrow F1. This insertion is possible insofar as the sealing plug 47 has a shape complementary to the through opening 43 and where the deformable washer 58 in the undeformed state does not interfere with the internal diameter of the through opening 43 .
Comme cela est illustré par la figure 9b, une fois le dispositif d'étanchéité 45 mis en place à l'intérieur de l'ouverture traversante 43, un opérateur humain ou un robot pourra visser la vis de compression 52 à l'aide d'un outil 56 adapté par application d'un couple de serrage représenté par la flèche F2. Une force résultante de serrage de la vis de compression 52 avec l'écrou de vissage 60 (représentée par la flèche F3) entraîne un déplacement de la rondelle mobile de compression 59 causant une déformation radiale de la rondelle déformable 58 ayant à l'état déformé une dimension radiale D1 supérieure à celle du bouchon d'étanchéité 47 (et donc à celle de l'ouverture traversante 43).As illustrated by FIG. 9b, once the sealing device 45 has been placed inside the through opening 43, a human operator or a robot can screw the compression screw 52 using a tool 56 adapted by application of a tightening torque represented by the arrow F2. A resultant force of tightening the compression screw 52 with the screwing nut 60 (represented by the arrow F3) causes a displacement of the mobile compression washer 59 causing a radial deformation of the deformable washer 58 having in the deformed state a radial dimension D1 greater than that of the sealing plug 47 (and therefore than that of the through opening 43).
Du fait de cette force résultante de serrage, la rondelle déformable 58 est comprimée entre la face d'extrémité 62 du bouchon d'étanchéité 47 et la rondelle mobile de compression 59. La rondelle déformable 58 vient alors se plaquer contre la face d'extrémité 44.2 de l'élément annulaire 18.1 de façon à assurer son étanchéité.Due to this resultant clamping force, the deformable washer 58 is compressed between the end face 62 of the sealing plug 47 and the mobile compression washer 59. The deformable washer 58 then presses against the end face 44.2 of the annular element 18.1 so as to ensure its tightness.
Lorsqu'il est nécessaire de modifier une orientation angulaire des aubes 12 lors d'un test, le démontage du bouchon d'étanchéité 47 pourra être effectué facilement par dévissage de la vis de compression 52 de façon à supprimer la force résultante de serrage. La rondelle déformable 58 qui n'est plus soumise à un effort de compression repasse alors à l'état non déformé. Son diamètre D1 devenant alors inférieur ou égal à celui de l'ouverture traversante 43, il est possible d'effectuer sans difficulté le retrait du dispositif d'étanchéité 45 par rapport à l'ouverture traversante 43.When it is necessary to modify an angular orientation of the blades 12 during a test, the dismantling of the sealing plug 47 can be carried out easily by unscrewing the compression screw 52 so as to eliminate the resulting tightening force. The deformable washer 58 which is no longer subjected to a compressive force then returns to the undeformed state. Its diameter D1 then becoming less than or equal to that of the through-opening 43, it is possible to remove the sealing device 45 with respect to the through-opening 43 without difficulty.
L'opérateur ou le robot aura alors accès aux organes de fixation 23 pour pouvoir desserrer la bride de pivot 19. L'opérateur ou le robot pourra ensuite modifier l'orientation angulaire de l'aube 12 avant de resserrer la bride de pivot 19 afin d'immobiliser l'aube 12 dans la position angulaire souhaitée. Le dispositif d'étanchéité 45 pourra ensuite être remis en place comme expliqué précédemment.The operator or the robot will then have access to the fasteners 23 to be able to loosen the pivot flange 19. The operator or the robot can then modify the angular orientation of the blade 12 before tightening the pivot flange 19 in order to to immobilize the blade 12 in the desired angular position. The sealing device 45 can then be put back in place as explained above.
Il pourrait être envisageable que le dispositif d'étanchéité 45 soit couplé au système de serrage du calage variable de l’aube 12. Dans ce cas, la vis de compression 52 pourra assurer le serrage d'une bride de pivot 19.It could be envisaged that the sealing device 45 is coupled to the system for tightening the variable pitch of the blade 12. In this case, the compression screw 52 can ensure the tightening of a pivot flange 19.
La rondelle mobile de compression 59 pourra également avoir une fonction de masselotte d’équilibrage de l'élément annulaire 18.1. A cet effet, on pourra faire varier ses dimensions, notamment son épaisseur, ou faire varier son poids par retrait local ou ajout local de matière de façon à assurer un équilibrage en rotation de l'élément annulaire 18.1.The mobile compression washer 59 may also have a balancing weight function for the annular element 18.1. To this end, it is possible to vary its dimensions, in particular its thickness, or to vary its weight by local shrinkage or local addition of material so as to ensure rotational balancing of the annular element 18.1.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.Of course, the different features, variants and/or embodiments of the present invention can be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other.
En outre, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.Furthermore, the invention is not limited to the embodiments described above and provided solely by way of example. It encompasses various modifications, alternative forms and other variants that a person skilled in the art may consider in the context of the present invention and in particular all combinations of the various modes of operation described previously, which may be taken separately or in combination.
Claims (13)
- un bouchon d'étanchéité (47) muni d'un trou de passage de vis (53),
- une vis de compression (52) insérée à l'intérieur du trou de passage de vis (53),
- une rondelle déformable (58) ayant à l'état non déformé une dimension radiale (D1) inférieure ou égale à une dimension radiale (D2) du bouchon d'étanchéité (47),
- une rondelle mobile de compression (59), et
- un écrou de vissage (60) destiné à coopérer avec une extrémité filetée de la vis de compression (52),
de telle façon qu'une force résultante de serrage (F3) de la vis de compression (52) avec l'écrou de vissage (60) est apte à entraîner un déplacement de la rondelle mobile de compression (59) causant une déformation radiale de la rondelle déformable (58) ayant à l'état déformé une dimension radiale (D1) supérieure à la dimension radiale (D2) du bouchon d'étanchéité (47).Extensible sealing device (45) characterized in that it comprises:
- a sealing plug (47) provided with a screw passage hole (53),
- a compression screw (52) inserted inside the screw passage hole (53),
- a deformable washer (58) having in the undeformed state a radial dimension (D1) less than or equal to a radial dimension (D2) of the sealing plug (47),
- a movable compression washer (59), and
- a screwing nut (60) intended to cooperate with a threaded end of the compression screw (52),
in such a way that a resultant tightening force (F3) of the compression screw (52) with the screwing nut (60) is capable of causing a displacement of the mobile compression washer (59) causing a radial deformation of the deformable washer (58) having in the deformed state a radial dimension (D1) greater than the radial dimension (D2) of the sealing plug (47).
- une pièce (18.1) munie d'une ouverture traversante (43) débouchant d’une part dans une première face d’extrémité (44.1) de la pièce (18.1) et d’autre part dans une deuxième face d’extrémité (44.2) de la pièce (18.1), et
- un dispositif d'étanchéité extensible (45) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes disposé à l'intérieur de l'ouverture traversante de la pièce.Set comprising:
- a part (18.1) provided with a through opening (43) opening on the one hand into a first end face (44.1) of the part (18.1) and on the other hand into a second end face (44.2 ) of part (18.1), and
- an expandable sealing device (45) as defined in any one of the preceding claims disposed within the through opening of the part.
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- 2020-10-16 FR FR2010603A patent/FR3115342B1/en active Active
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