Brevet FR2068631A1 — publié le 19710827

La présente invention est relative aux régénérateurs rotatifs, c'est-à-dire aux échangeurs thermiques du type dans lequel une masse retenant la chaleur est entraînée en rotation de manière à traverser alternativement les trajectoires d'écoulement de deux 5 fluides, afin d'absorber de la chaleur du fluide plus chaud et de la céder au fluide plus froid. A certains points de vue, l'invention concerne plus particulièrement un régénérateur comportant une matrice en forme de tambour, dans lequel le fluide s'écoule radialement à travers un tambour annulaire, et un régénérateur 10 convenant pour un montage en combinaison avec une turbine à gaz. Le montage dans une turbine à gaz entraîne des différences de pression importantes entre les deux fluides, qui se traduisent par des problèmes pour supporter la matrice et pour empêcher les fuites entre le côté haute pression et le côté basse pression. Une 15 telle application implique également des températures élevées. Le régénérateur faisant l'objet de l'invention est destiné à être utilisé dans un gros moteur à turbine à gaz à régénération, qui peut être employé comme groupe propulseur d'une locomotive. L'invention concerne plus particulièrement des perfectionnements 20 joints principaux des régénérateurs de tels moteurs. Les buts de l'invention sont de perfectionner la fiabilité et la durée de service de régénérateurs ; de réaliser un régénérateur adapté spécialement en vue de sa combinaison avec une turbine à gaz ; de réaliser un régénérateur comportant des dispositifs 25 perfectionnés pour le support et l'entraînement de la matrice, ces dispositifs étant particulièrement adaptés aux matrices de grandes dimensions à axe horizontal ; de réaliser un joint principal perfectionné et des supports perfectionnés pour celui-ci ; d'augmenter l'efficacité des moyens d'étanchéité ; de réduire les frais 30 de fabrication ; de faciliter le montage ; d'améliorer la résistance aux gaz à température élevée ; de permettre les dilatations thermiques des pièces les unes par rapport aux autres ; et de réaliser une lubrification, une étanchéité et un refroidissement perfectionnés pour des dispositifs d'entraînement et de support 35 d'un régénérateur. Plusieurs ou tous ces résultats peuvent être obtenus, en fonction du montage particulier et des .caractéristiques d'une conception particulière suivant l'invention, mais le joint dans 70 41980 2 2068631 son ensemble est particulièrement apte à la réalisation de ces différents buts lorsqu'il est utilisé en combinaison avec un groupe propulseur à turbine pour une locomotive, pour lequel ce joint a été initialement conçu. \ 5 TJne forme de réalisation de l'objet de l'invention est décri te ci-après, à titre d'exemple non limitatif, relativement aux dessins annexés dans lesquels : - la Pig. 1 est une vue en élévation latérale quelque peu schématique, certaines parties étant arrachées, d'une turbine à 10 gaz à régénération ; - la Pig. 2 est une vue en coupe du joint principal supérieur et des éléments adjacents, suivant la ligne 2-2 de la Pig. 3 ; - la Pig. 3 est une vue en coupe suivant un plan contenant les axes de la matrice et d'un jeu de galets de support et d'entraî-15 nement ; - la Pig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Pig. 2 ; - la Pig. 5 est une vue en eoupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 3 ; 20 - la Pig. 6 est une vue en élévation partielle suivant la ligne 6-6 de la Pig. 3 ; - la Pig. 7 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la Pig. 6 ; - la Pig. 8 est une vue en coupe du boîtier du joint suivant 25 la ligne 8-8 de la Pig. 3 ; - la Pig. 9 est une vue en coupe d'un joint de dérivation suivant la ligne 9-9 de la Pig. 2 ; - la Pig. 10 est une vue partielle d'une barre d'étanchéité N_ ' suivant la ligne 10-10 de la Pig. 2 ; v 30 - la Pig. 11 est une vue en coupe d'un support d'un joint principal, suivant la ligne 11-11 de la Pig. 12 ; - la Pig. 12 est une vue en élévation du support d'un joint principal, certaines parties étant arrachées et d'autres en coupe ; - la Pig. 13 est une vue en plan du support représenté sur 35 la Pig. 12. la Pig. 1 représente d'une façon générale ou schématique la construction du régénérateur comme partie d'un moteur à turbine à gaz comme mentionné ci-dessus ; un moteur à turbine à gaz comporte 70 41980 3 2068631 une turbine 13 qui entraîne un compresseur 14 par l'intermédiaire d'un arbre 15, et qui entraine également un arbre de sortie de prise de force 17. le compresseur fournit de l'air à un régénérateur 18 qui comporte un carter 19 et au moins une matrice 21 de régéné-5 ration ayant la forme d'un tambour, de préférence deux matrices tournent autour du même axe horizontal 22, perpendiculaire à l'axe de la turbine. Les matrices sont généralement disposées côte à côte, la turbine étant partiellement située à l'intérieur des matrices et elles sont enfermées dans le carter du régénérateur. Une 10 cloison 23 et des éléments associés divisent l'intérieur du carter du régénérateur en une chambre 25 à haute pression dans laquelle débouche la sortie du compresseur, et une chambre 26 à basse pression dans laquelle s'effectue la sortie de la turbine. Des dispositifs principaux de support et d'étanchéité 27 sont montés dans 15 la cloison aux endroits où chaque tambour traverse la cloison pendant sa rotation lente autour de l'axe 22. L'air comprimé par le compresseur s'écoule radialement vers l'intérieur à travers le secteur avant de la matrice, couvrant approximativement 120°, à travers un appareil de combustion (non représenté) et à travers 20 la turbine 13 jusqu'à la chambre 26 située en arrière de la cloison, où. les gaz d'échappement de la turbine s'écoulent radialement vers l'extérieur à travers le secteur arrière de la matrice, vers une tuyère d'échappement 28. Ré générât eur. 25 La Pig. 1 représente schématiquement le régénérateur droit du moteur, celui monté à gauche étant simplement 1'image réfléchie du premier ; de plus, les moitiés supérieure et inférieure de chaque régénérateur sont pratiquement symétriques l'une par rapport à 1' autre, excepté certaines différences concernant l'amenée et le re-30 tour de l'huile, et le fait qu'il est prévu dans l'un des dispositifs d'étanchéité une prise de force pour entraîner la matrice en rotation.Le carter 19 du régénérateur peut se composer, par exemple, d'une paroi radiale externe 30 traversée par la sortie du compresseur 14 et interrompue par la tuyère d'échappement 28, une 35 paroi arrière 31, et une paroi avant qui est, essentiellement formée par une plaque de recouvrement 32 fixée par des. vis sur le corps du carter du régénérateur. La matrice 21 est principalement supportée et maintenue en 70 41980 4 2068631 place par un galet d'entraînement 34 monté dans le dispositif principal d'étanchéité 27 monté en haut, et par un galetJbu 35 Monté dans le dispositif principal d'étanchéité et de support 27 monté en bas, la face radiale interne de la matrice étant appli-5 quée contre ces galets destinés à centrer, soutenir et faire tourner la matrice. les dispositifs d'étanchéité 27 comportent également des galets de guidage ou d'alignement 37 qui prennent appui -contre la face radiale externe de la matrice. La matrice est centrée sur son axe de rotation, par les dispositifs d'étanchéité 10 principaux 27, décrits ci-après, et par des galets de guidage 38 montés sur les parois avant et arrière du carter et s'appliquant contre les bords de la matrice. La matrice 21, seulement représentée d'une façon schématique aux dessins, comporte des jantes 39 qui sont reliées l'une à l'au-15 tre par des•entretoises (non représentées) et entre lesquelles est disposée une matière poreuse 40 de transfert thermique, par exemple un empilage de minces plaques métalliques ondulées. Pour la compréhension de l'invention, il suffit de considérer la matrice comme un tambour rigide qui est presque entièrement 20 poreux, excepté les parties formant les jantes, et dans lequel les gaz s'écoulent radialement. Dispositif d'étanchéité principal. Comme indiqué plus haut, la fonction des dispositifs principaux de support et d'étanchéité 27 est, outre le centrage et l'en-25 traînement de la matrice, d'empêcher autant que possible la fuite de l'air du compresseur sous haute pression de la chambre 25 dans la ehambre 26. Un tel dispositif forme ainsi un bâti que traverse la matrice et qui est en eontact d'étanchéité avec les faces interne, et externe de la matrice ainsi qu'avec les bords de celle-ci, 30 formés par les côtés des jantes. Le àispositif d'étanchéité principal ou joint principal comprend un bâti de support 42 (Pig. 2 et" 3) qui est fixé sur les parois 31 et 32 du carter du régénérateur et sur la cloison 23. Ce bâti de support comporte un flasque arrière 43 qui présente un bossage circulaire 44 qui est légèrement coni-35 que et qui fait saillie à travers une ouverture dans la paroi arrière 31. Le flasque 43 est fixé sur cette dernière par des vis à tête 46. Le bâti de support comporte également un flasque avant 47 comportant un bossage 48 qui fait saillie à travers une ouverture 70 41980 5 2068631 circulaire dans la paroi avant 32. Ce flasque est fixé sur la paroi avant par des vis à tête 46. Le bâti de support 42 du joint comprend également trois entretoises à peu près parallèles qui sont fixés aux deux flasques. Sont formés par un support supérieur 50 5 qui est fixé par des vis sur la cloison 23, un support inférieur 51 qui est également fixé par des vis sur la cloison, et une barre transversale ou tige filetée d'assemblage 52 dont les extrémités sont vissées dans les flasques 43 et 47. Le bâti de support du joint forme par conséquent un ensemble ouvert qui est fixé sur le 10 carter du régénérateur et sur la cloison. Dans ce bâti 42 est monté un corps de joint 54 qui renferme les galets 34 et 37 ou 35 et 37, suivant le cas, et qui peut basculer légèrement dans le bâti, de sorte que le dispositif d'étanchéité compense lui-même les variations de diamètre de la matrice en 15 fonction de la température, et que la matrice soit retenue de manière positive entre les galets disposés l'un en face de l'àutre sur les faces opposées de la matrice. Le corps du régénérateur comporte des parties appliquées de façon étanche contre la matrice, appelées joint primaire. Il est prévu un joint secondaire entre le 20 corps de la matrice ou joint primaire et le bâti du dispositif d' étanchéité, par rapport auquel il peut se déplacer légèrement. Le corps de joint 54 (voir notamment les Fig. 2, 3,4, 5&8) comporte une barre d'étanchéité 55 de face froide qui s'étend en travers de la surface extérieure de la matrice, une barre d'étan-25 chéité 56 de face chaude qui s'étend sur la surface interne de la matrice, et deux plaques latérales 58 en Inconel (marque déposée) qui sont légèrement flexibles et qui relient les barres d'étanchéité l'une à l'autre. L'ensemble de ces quatre parties forme ainsi un cadre autour de la matrice 21. Le corps de joint 54 est monté 30 de manière à pouvoir basculer légèrement autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de la matrice et des galets au moyen d'un bras pivotant 59 (Fig. 7 et 8) à chaque extrémité du corps, ces bras pivotants étant fixés par des vis 60 traversant la plaque latérale 58 et vissées dans l'extrémité de la barre d'étanchéité 55 35 de face froide. Le corps de joint oscille sur des pivots formés par une saillie cylindrique 62, orientée vers l'extérieur, de chaque bras pivotant. Chaque saillie 62 est supportée par un palier à rotule 63 dans 70 41980 6 2068631 ■un logement usiné dans la surface interne du flasque 47 ou 43. les paliers à rotule permettent de faibles défauts d'alignement des "supports de ce corps de joint. Sur le flasque arrière 43» le logement pour le palier à rotule est fermé par une plaque 64. Sur le 5 flasque extérieur, un collecteur d'huile 66 (voir également la Fig. 6) est vissé sur la saillie 48, et une plaque de recouvrement circulaire 67 recouvre ce palier à rotule et forme une entrée d'huile. La description du système de lubrification du joint sera donnée dans la suite. 10 La barre d'étanchéité 55 du côté froid a approximativement une section transversale rectangulaire, comme on le voit plus clairement à la Fig. 5. La barre d'étanchéité 56 du côté chaud est divisée en 72 suivant un plan sensiblement parallèle à la surface de la matrice, et comprend un couvercle 68 qui est maintenu sur la 15 partie 56 ët le bord supérieur des plaques latérales 58 par des vis 70. Les parties 56 et 68 de la barre d'étanchéité du côté chaud définissent entre elles une chambre 71 ayant dans leur ensemble une section transversale circulaire, dans laquelle est monté le dispositif de roulement 35. Les plaques latérales 58 se terminent à 20 la ligne de division 72 entre les deux parties de la barre d'étanchéité du côté chaud, et la partie 56 de cette barre d'étanchéité est fixée sur la plaque latérale par des vis 70 et 74. Une des particularités du corps de joint 54 réside dans son adaptation aux dilatations différentes de la barre d'étanchéité 25 55 du côté froid et de la barre d'étanchéité 56 du eôté chaud. Comme ces barres ont une longueur considérable, supérieure à 60 cm dans le présent exemple, et comme il existe une grande différence entre leurs températures lorsque le moteur est en service, il existe une différence de dilatation d'environ 4 mm entre l'état froid v 30 et l'état chaud. Pour compenser cette différence, la barre d'étanchéité du côté chaud est d'environ 3 mm plus courte que la barre d'étanchéité du eôté froid, et cette différence de longueur, de même que la compensation de la dilatation relative sont rendues possibles par le fléchissement des plaques latérales 58 en Inconel. 35 Ces plaques sont fléchies ehacune d'environ 1,5 mm l'une vers l'autre du côté de la barre d'étanchéité 56 à l'état froid, et elles sont écartées d'environ 0,5 mm l'une de l'autre à l'état chaud, ce qui correspond en tout à la différence de dilatation totale de 4 mm. 70 41980 7 2068631 Grâce à ces plaques flexibles, il n'est pas nécessaire de prévoir des agencements particuliers tels que des pièces coulissantes, et l'ensemble est notablement plus simple que celui qui serait nécessaire pour d'autres agencements tels que des pièces coulissantes 5 ou des parois doubles pour compenser la dilatation et préserver néanmoins l'étanchéité. galets en contact avec la matrice. La chambre 71 dans la barre d'étanchéité 56 du côté chaud forme un logement pour le dispositif de roulement 35 dans le dis-10 positif d'étanchéité inférieur 27 qui est représenté aux dessins. Ce dispositif de roulement comprend un arbre creux 75 dont les extrémités sont supportées dans des roulements à rouleaux sphériques 76, dont l'un est axialement retenu dans le flasque avant 47, entre le collecteur d'huile 66 et une bague de retenue 78 fixée par des 15 vis sur le côté interne du flasque 47. Le roulement 76 sur la paroi arrière 31 est monté, avec un jeu permettant un léger coulis-sement en vue de l'absorption d'une différence de dilatation, entre une seconde bague de retenue 78 et un couvercle 79 à vidange d'huile qui sont fixés par des vis sur le flasque arrière 43. La bague 20 de retenue 78 porte des segments 80 qui s'appliquent contre la surface interne cylindrique 82 des extrémités des parties 56 et 68 de la barre d'étanchéité du côté chaud. Ces segments empêchent les fuites vers ou depuis la chambre 71 ; leur élasticité radiale permet un léger mouvement relatif du corps de joint 54 par rapport à l'arbre 75. Le dispositif de roulement du côté chaud de la matrice comprend deux galets 83, ayant de préférence la forme représentée clairement à la Fig. 3. Ces galets sont emmanchés à force sur les extrémités de l'arbre 75 qui ont un diamètre réduit, et ils sont 30 accouplés positivement à l'arbre par des cannelures 84. Les extrémités extérieures des galets 83 portent des segments 86 qui coopèrent avec la surface interne de la bague de retenue 78. Les roulements 76 s'appliquent contre les extrémités extérieures des galets 83 et sont retenus sur l'arbre, l'un par une plaque 87 et l'autre 35 par un raccord d'arrivée d'huile 88. Ce montage du dispositif de roulement 35 transfère la charge exercée sur l'arbre 75 par la matrice directement aux roulements 76 à l'extérieur de la matrice et d'une façon générale en alignement avec le plan des parois 31 et 32. 70 41980 8 2068631 Les roulements, ainsi placés à l'extérieur, sont plus loin de la matrice extrêmement chaude que dans un autre agencement, ce qui est souhaitable pour la durée de service des roulements. Il est à noter que ces roulements sphériques permettent également un cer-5 tain gauchissement ou distorsion de l'ensemble par lequel est soutenu l'arbre 75, sans entraîner de charges excessives ou de détériorations des roulements. L'arbre 75 et les galets 83 sont, en outre, protégés contre la chaleur irradiée par la matrice au moyen d'une enveloppe iso-10 lante formée par une matière de calorifugeage retenue par une mince enveloppe métallique. La matière thermiquement isolante 90 sur les faces des galets est rçtenue par des rivets 91, et la matière thermiquement isolante 92 couvrant l'arbre 75 entre les galets est retenue par une mince feuille métallique de recouvrement dont les 15 extrémités s'appliquent contre les feuilles de recouvrement de la matière isolante 90. Le raccord d'arrivée d'huile 88 qui est vissé sur l'arbre 75 présente sur sa périphérie externe une denture 94 destinée à entraîner un détecteur (non représenté) de rotation de la matriee. 20 Le dispositif de roulement 37 du eôté froid est directement supporté par la barre d'étanchéité 55 du côté froid ; le galet 37 est monté dans un logement annulaire dans l'extrémité de la "barre d'étanchéité, et est supporté à la fois par un roulement radial à aiguilles et par une butée à billes, le premier absorbant les 25 charges radiales et la butée à billes absorbant les charges axiales, La bague intérieure du roulement 95 est maintenue par une rondelle et un écrou 96 sur un appendice annulaire 97 du galet 37, cet appendice faisant saillie dans im logement 98 de la barre d'étanchéité. La bague extérieure du roialement 96 est maintenue contre v 30 un épaulement du logement 98 par une bague de retenue 100, fixée par des vis sur la barre d'étanchéité. Le roulement radial 102 comprend une bague interne qui est maintenue en place contre un épaulement dans le logement 98 par un chapeau 103, fixé par des vis, et une bague externe qui est retenue par un second chapeau 104, 35 également fixé par des vis. Cette construction assure un montage, un démontage et un entretien faciles des galets ou de leurs roulements. Des segments 106 empêchent les fuites d'huile vers l'extérieur de la barre d'étanchéité. 70 41980 9 2068631 Comme le corps 54 sur lequel sont montés les galets 37 peut osciller autour des pivots 62, les galets peuvent être pressés contre la surface extérieure de la jante 34 de la matrice, et ils sont effectivement pressés contre elle par xm dispositif 107 eom-5 prenant un plongeur 108 prenant appui contre un "bossage 109 sur la barre d'étanchéité 55 du côté froid. Le dispositif de roulement 34 du côté chaud du dispositif d'étanchéité supérieur est semblable à celui qui vient d'être décrit, mais il est entraîné en rotation de façon positive par l'intermédiaire d'un arbre creux 10 traversé par tin arbre plein, en vue de l'entraînement de la matrice. Joint primaire. Ceci conduit à la description des dispositifs formant le joint primaire, destinés à réduire les fuites d'air à travers l'intérieur 15 du corps de joint 54 du côté haute pression vers le côté basse pression. Dans l'exemple représenté, les barres d'étanchéité 55 et 56 coopèrent directement avec la matrice, sans patins ou garnitures amovibles. La barre d'étanchéité 56 du côté chaud présente donc une surface d'étanchéité convexe 110 (Fig. 2 et 5) et la 20 barre d'étanchéité 55 du côté froid présente une surface légèrement concave 111, qui sont situées immédiatement adjacentes à la matrice 21. Ces surfaces sont immédiatement adjacentes à des bandes d'étanchéité à labyrinthe (non représentées) dans la matrice, et coopèrent avec elles de façon connue. 25 La barre d'étanchéité 55 du côté froid comprend également une bande de guidage destinée à coopérer avec des bandes de frottement sur les joints labyrinthes de la matrice. Comme il ressort le plus clairement des Fig. 3 et 5, une bande de guidage 112 est montée dans une rainure 113 de la barre d'étanchéité 55. Elle est formée 30 par une bande d'usure 114 en une matière dure, par exemple en carbure fritté. La bande est montée dans un organe de retenue formé par un support 115 et par deux cornières 116 fixées par des vis sur le support 115 et appliquées contre une semelle de la bande d'usure 114. On comprend que cette structure de support renforce et 35 protège la bande de carbure qui est relativement cassante. Une entretoise 118 est placée entre le support 115 et le fond de la rainure 113. L*entretoise et le support sont maintenus en place par deux longues vis à tête 119 qui traversent des trous dans la 70 41980 10 2068631 barre d'étanchéité côté chaud et des trous dans 1'entretoise 118, et sont vissées dans des trous filetés du support 115. I1entretOise 118 peut être enlevée pour procurer un jeu permettant l'enlèvement de l'extrémité plus épaisse de la bande de guidage au cas oti 5 une réparation ou un remplacement serait nécessaire. De même, 1'entretoise 118 peut agir comme une cale et, par un montage approprié, être utilisée pour corriger le jeu entre la bande de guidage et l'épaisseur de la matrice. La bande d'usure est située entre une butée 117 sur la barre d'étanchéité et un chapeau 121 vissé sur 10 le support 115. Afin de réduire les fuites le long des bords de la matrice, c'est-à-dire le long des faces externes des jantes de la matrice, deux patins latéraux montés sur la surface interne d'une plaque latérale 58 sont appliqués contre chaque bord de la matrice. Comme 15 représenté sur les Pig. 3, 4, 8 et 10, deux patins latéraux à peu près rectangulaires, constitués par des plaques métalliques 120, sont montés dans un logement 122 de chaque plaque latérale 58. Ces patins sont très approchés l'un de l'autre par leurs bords adjacents. A leurs bords opposés, chaque plaque comporte deux tenons 20 123 (Fig. 8) qui sont reçus dans une rainure 124 s'étendant à partir de l'angle du logement 122. L'engagement de ces tenons dans les rainures maintient les patins latéraux contre le bord du logement 122, et empêche leur déplacement avec la matrice sous l'effet de la friction entre le patin et la face de la jante de la matrice. 25 Chaque patin 120 est sollicité en contact de glissement avec la matrice par un dispositif à ressort 126 fixé sur la surface externe de la plaque latérale 58. Chaque dispositif comprend un cylindre 127 vissé dans la plaque 58, un plongeur 128 traversant la plaque et appliqué contre le milieu du patin latéral 120, un ressort de 30 compression 130, et une butée 131 vissée dans le cylindre 127. Une mince plaquette de verrouillage déformable empêche que les cylindres 127 ne se dévissent de la plaque 58. Il est à noter que le cylindre 127 est fermé par la,butée 131, de sorte qu'il ne peut pas se produire de fuites depuis le logement 122 vers l'extérieur de 35 la plaque 58 et vers le côté basse pression. De même, les ressorts 130 sont convenablement protégés contre la chaleur de la matrice. Grâce à l'agencement décrit des patins latéraux, la matrice peut tourner dans les deux sens, et les quatre ensembles à patins laté- 70 41980 ! n 2Q6863T raux peuvent tous être identiques. Du fait qu'il est prévu que le régénérateur doit être utilisé dans une locomotive, auquel cas le moteur peut être exposé à des chocs considérables pendant le passage de la locomotive sur des 5 jonctions de voies qui ne sont pas parfaitement alignées, les dispositifs d'étanchéité 27 comportent des butées-tampons qui protègent les patins latéraux 120 contre d'importantes charges éventuelles résultant du déplacement de la matrice. Comme représenté sur la Fig. 4, une butée-tampon 132 est montée sur le flasque 43 10 et sur le flasque 47, près du bord du bossage 44 ou 48. Chaque butée-tampon comporte une- tête 134 et une tige creuse 135 qui est articulée dans un palier à rotule 136 maintenu dans un logement du flasque par une bague d'arrêt et fixé sur la tige par une bague élastique 139. Un ressort de compression 138 est retenu dans le lo-15 gement et tend à maintenir la butée-tampon perpendiculaire au flasque ; la butée peut cependant osciller légèrement pour compenser la faible conicité de la jante. Si la jante de la matrice heurte la butée, celle-ci arrête le mouvement de la jante vers le flasque avant que les patins latéraux 120 ne s'appliquent contre le fond 20 des logements 122. .TcHwta ri» dérivation et •înintg pour le logement des galets. Le régénérateur comporte des joints de dérivation à chaque jante de la matrice, qui assurent l'étanchéité entre la matrice et 25 les parois avant et arrière du carter du régénérateur. Les joints de dérivation sont interrompus aux dispositifs principaux d'étan-chéité ou joints de cloison 27, et des dispositions doivent être prises dans le joint principal pour empêcher l'écoulement de gaz le long du bord externe de la matrice. Les extrémités du joint de 30 dérivation 140 au joint principal sont représentées sur la Fig. 2. Un court segment 142 de joint de dérivation (Fig. 2 et 9) est monté sur chacun des flasques arrière et avant 43 et 47. Ce segment est mis en place après le montage du joint dans le bâti 42 et le montage de ce dernier dans le régénérateur. Une équerre de support 143 35 est fixée par des vis sur le flasque 43 ou 47. Un élément de retenue 144 du joint est fixé par des vis sur 1'équerre. Cet élément de retenue 144 peut être réglé aussi bien radialement que dans le sens de l'axe de la matrice par le réglage des vis dans les trous qu' 70 41980 12 2068631 elles traversent dans 1'équerre de support et l'élément de retenue retenue, est appliqué contre la surface interne de la jante de la matrice par des lames de ressort 147. le bloc d'étanchéité est 5 maintenu dans le sens de la périphérie de la matrice par un élément 148 en U qui est fixé par des vis 149. Des joints de dérivation sont également prévus sur le côté chaud du joint (voir les Fig. 2 et 10). Comme on le voit à la Fig. 10, une ouverture 150 prévue dans la barre d'étanchéité 56 du côté 10 chaud donne au galet 83 l'accès à la jante de la matrice. Deux patins de cavité 151 en forme de L sont montés flottants dans des rainures en L correspondantes qui sont usinées dans la face interne 110 de la barre d'étanchéité. Ces patins sont appliqués élas-tiquement contre la surface interne de la janté de la matrice par 15 des ressorts de compression 152 emprisonnés dans des logements de la barre d'étanchéité. Des patins 154 sont montés flottants dans des rainures usinées dans le joint entre les patins de cavité es L 151 et chacun des bords de la barre d'étanchéité,, Ces patins 154 sont appliqués contre la matrice par des ressorts de eompressioa 20 emprisonnés 155 0 La partie suivante de la description concerne le montage te bâti 42 du joint sur' daires qui assurent 1'étenchéité entre le bâti 42 et le corps â® 25 joint 54, ees deux éléments pouvant se déplacer légèrement l'un par rapport à l'autre® Gomme on l'a déjà mentionné, le "bâti 42 comprend m support supérieur 50 (eôté chaud) et un support inférieur 51 (côté froid) qui sont fixés sur les flasques 43 et 47, ainsi que sur la cloison 30 23 lorsque le bâti du joint est monté dans le régénérateur. Les supports forment une partie du dispositif au moyen duquel 1® joint secondaire est monté9 conme oa 1© verra dans la suite„ La conformation du support 51 ©st relativement simple puisqu'il n'esist® pas de problème important posé par la température sur le côté froid» 35 C'est pourquoi la description détaillée qui va suivre concerne uniquement le support supérieur 50» Le support de joint qui est situé sur le eôté intérieur de la matrice, et qui constitue 1® support supérieur du dispositif du joint. Un bloc d'étanchéité 146, emprisonné par l'élément de oint pgjweiml. ©t 1plats seeeMairGn 70 41980 13 2068631 d'étanchéité et de support inférieur décrit ici, pose des problèmes considérables en raison de la température. Il est exposé aux gaz d'échappement chauds de la turbine et à la radiation des chambres de combustion du moteur* De plus, la barre d'étanchéité à 5 laquelle il est relié est en contact avec la surface de la matriee qui est relativement chaude. Le support de joint est fixé par des vis sur la cloison du régénérateur qui agit comme un dissipateur de chaleur et qui est refroidie dans une certaine mesure par l'air sortant du .compresseur balayant la surface de la cloison, et qui 10 est donc notablement plus froide que le joint. Bien entendu, il est important que l'ensemble soit autant que possible étanche à l'air afin de réduire les fuites de l'air du compresseur vers l'échappement du moteur. Comme représenté dans l'ensemble sur la Fig. 2 et plus en 15 détail sur les Fig. 11, 12 et 13, le support de joint supérieur 50 est un ensemble permettant des différences de dilatation-entre le bâti 42 du joint et la cloison 23 sur laquelle il est fixé. Il comporte une barre de support réctiligne 56 et, à chaque extrémité, une tête 158 faisant corps avec elle. Des trous taraudés 20 159 dans la face arrière de la barre de support reçoivent des vis traversant la cloison et fixent la barre sur cette dernière, ces vis étant désignées (pour le support inférieur) par 160 sur la Fig. 2. Des vis 161 traversent les flasques 43 et 47 et sont retenues dans des trous taraudés dans la surface extérieure des têtes 25 158 pour fixer le bâti du joint sur la eloison. Une barre d'étanchéité 162 est montée sur la barre de support 156 d'une manière qui assure son centrage dans le sens de l'axe de la matrice, tout en permettant une différence de dilatation entre les barres 156 et 162. La barre 156 comprend un rebord ou talon 30 163, faisant saillie horizontalement, qui est divisé en sections par plusieurs fentes de dilatation 164. Ces fentes sont prévues pour compenser le fait que le talon est plus fortement chauffé que le corps de la barre. Le bord arrière de la barre 162 est fendu et présente une aile supérieure 166 et une aile inférieure 167 qui sont 35 ajustées par-dessus et par-dessous le talon 70 41980 1 + 2068631 168 qui est ajustée de façon serrée dans des trous percés dans les ailes 166, 167, et le talon 163. D'autres broches de centrage "170 sont disposées le long de l'ensemble entre la broche 168 et chaque tête 158 ; elles sont disposées dans des trous du talon 163 5 et dans des boutonnières 176 dans le sens de l'axe de la matrice dans les ailes 166 et 167, permettant ainsi des dilatations différentes de la barre de support et de la barre d'étanchéité. Des vis à tête 172 traversent avec jeu des trous prévus dans l'aile 166 et le talon 163, et sont vissées dans l'aile 167. Ces 10 "vis serrent les ailes 166 et 167 contre le talon 163, afin de limiter les fuites autour de célui-ci. Ces ailes et ce talon ferment également, en grande partie, la trajectoire de fuite délimitée par les fentes 164 de la barre de support 156. Une bande de garnissage 174 est montée sous le talon 163 et 15 retenue en partie par un épaulement 175 sur la barre de support. Cette bande sert également à assurer l'étanchéité des fentes 164. La bande de garnissage 174 est, enfin, maintenue en place sur la barre de support par un élément de retenue 176 de joint secondaire (Pig. 2), qui est fixé par des vis sur la face inférieure de la 20 barre de support 156. La bande de garnissage 174 est composée de deux parties placées bout à bout, mais avec un petit intervalle entre elles au milieu, et immobilisées dans le sens de l'axe de la matrice par un goujon 177 à l'une des extrémités* Ce goujon maintient l'extrémité de la bande de garnissage près de la tête 158 25 étroitement contre l'extrémité de la rainure. Lorsque le moteur est assemblé, la face avant de la cloison est caloi'ifugée afin de réduire le transfert de chaleur à celle-ci par le gaz comprimé et le dispositif de combustion. La face avant de la barre de support Ï56 est également recouverte d'un matériau de v 30 calorifugeage. Par conséquent, la température du corps principal de la barre de support, à l'exclusion du talon 163, et de la cloison est en grande partie déterminée par la température d'échappement. La barre d'étanchéité 162 devient nettement plus chaude mais, comme indiqué, elle peut se dilater par rapport à la barre 35 de support sans quitter son emplacement défini par la broche 168. Les fentes 164 prévues dans le talon 163 permettent sa dilatation sans déformation de l'ensemble ou sans engendrer de contraintes indésirables. De même, la bande de garnissage 174 peut se 70 41980 15 2068631 dilater par rapport aux autres éléments. Il est visible que ce dispositif assure un minimum de contraintes thermiques ou de déformations tout en maintenant en place et en supportant de façon positive le joint principal. 5 L'élément de retenue 176 (Pig. 2) du joint secondaire est un cadre rectangulaire formé de deux parties, de sorte qu'il peut être ajusté autour de la matrice et être fixé par des vis aux barres de support 50 et 51. Un autre cadre de support de joint secondaire, également composé de deux parties et désigné par 178, est fixé par 10 des vis au corps de joint 54. Les cadres de support délimitent des gorges externes et internes pour recevoir le joint secondaire rectangulaire. Le joint secondaire 179 est un cadre rectangulaire en feuilles de métal minces avec des fils soudés aux bords, formant ensemble une bande légèrement flexible recouvrant l'intervalle 15 entre le corps de joint 54 et le bâti 42 de celui-ci. Par une légère flexion ou inclinaison de ce joint dans les fentes où £l est monté, l'intervalle entre le corps de joint et la cloison est fermé, donc également le passage entre les côté® haute et basse pression du régénérateur, et le corps de joint 54 peut néanmoins bas-20 culer légèrement. Il est à noter qu'une partie de se joint secondaire s'étendant le long des bords de la matriee est représentée sur la Fig. 4. La barre d'étanchéité 162 porte deux :saillie3 180 et est découpée entre elles pour former une rainure de clavette 181 dans le 25 plan central de la matrice. Une saillie 183 du corps de joint 54 pénètre dans cette rainure pour centrer le corps de joint dans le sens axial de la matrice. Une saillie similaire 184 sur le côté froid du corps de joint pénètre dans une rainure de forme complémentaire dans le support inférieur 51 (Fig. 2). 30 De petites plaques de retenue 186 peuvent être soudées par points sur la surface de la barre d'étanchéité 162 en regard de la bande de garnissage 174 pour empêcher le dégagement de la broche 168, surtout dans le joint supérieur où cette "broche occupe une position inversée par rapport à celle représentée sur les Fig. 35 11 et 12. Circulation de l'huile de lubrification et de refroidissement. La circulation convenable d'huile dans les roulements des élé 70 41980 16 2068631 ments rotatifs en vue de la lubrification et également à l'intérieur du corps de joint en vue du refroidissement est importante, surtout compte tenu du fait que, dans le mode de réalisation préféré, la température sur le eôté chaud de la matrice est supérieu-5 re à 500#C. Le joint suivant l'invention comprend des dispositifs perfectionnés pour la circulation de l'huile et également pour le raccordement du joint aux conduits d'arrivée et de retour de l'huile dans le régénérateur. À cet égard, il est rappelé que le joint représenté constitue le dispositif d'étanchéité et de sup-10 port inférieur de la matrice ; en ce qui concerne la lubrification, le dispositif d'étanchéité et de support supérieur de la matrice étant essentiellement identique. Comme représenté sur les Pig. 3» 6 et 7, 1*huile est amenée à des collecteurs d'huile 66 montés sur le flasque avant externe 15 47 par un tùyau (non représenté) qui est raccordé à un conduit d' arrivée 187* Une parti© de cetts huile est amené© à travers un alésage 188 dans un raccord 190 qui fait saillie dans un évidemaat dans le raccord d'arrivée dshuile 8S vissé sur 19arbre 15.L& jonction entre ces deux éléments est rendue étanche par des segments 9 20 comme représenté^sur la Pig•T «L® huile continue à travers le passage central dans le raccord d'arrivée d'huile jusque dans l'alésage oen' tral relativement grand 191 dans 1 ' arbre creux 75. Un© partie d® cette huile s'écoule vers l'extérieur à travers des passages radiaux de dosage 192 et 194 près des extrémités de 18arbre, et'le 25 long des parties de diraètre réduit de la périphérie de l'arbre, jusqu'aux roulements aphériques 76, par des gorges (non représentées) dans la face du galet 83. Une sorti® peur l'huile ayant traversé les roulements 76 est prévue en 195 dans la partie inférieure du collecteur û®huile 66. L'huile ayant traversé l'autre rou- v 30 leiaent sphérique 76 s8écoule dans l'espace formé par la plaque de recouvrement à drain d'huile 79 montée sur le flasque 43. De plus, une partie de l'huile sous pression s'écoule à travers un trou de dosage 196 de la plaque 87 fixée sur l'extrémité de l'arbre 75. Ce trou de dosage détermine la quantité d'huile qui traverse sim-35 plement le passage 191, en plus de celle nécessaire pour la lubrification, afin de contribuer au refroidissement du galet du eôté chaud. Le drain d'huile du eôté intérieur de la matrice qui, dans 70 41980 17 2068631 l'exemple, représenté, est situé entre les deux matrices et est assez peu accessible, comprend un dispositif de raccordement automatique assurant le branchement du conduit de retour d'huile sur un conduit de drainage non représenté. Ce dispositif (Fig. 3) com-5 prend un soufflet élastique 202 auquel sont fixées deux brides 203 et 204. La bride 203 est fixée par des vis sur une ouverture dans la partie inférieure de la plaque de recouvrement 79 à drain d'huile. La bride 204 porte un joint 206, dans sa face externe, qui est appliqué contre le dispositif auquel la bride est raccor-10 dée et qui est maintenu ainsi appliqué par la force élastique du soufflet, celui-ci permettant également l'absorption de tout changement de dimension. L'alignement du raccord du drain d'huile avec la partie fixe du moteur est assuré par un cône de centrage 207 qui est formé de deux plaques croisées ayant des extrémités exté-15 rieures convergentes et formant ainsi un croisillon à travers lequel l'huile peut s'écouler librement. L'huile pour la lubrification des galets 37 du côté froid est amenée depuis le collecteur 66 à travers le pivot 62 (Fig. 4 et 8). Un passage 208 (Fig. 4) dans le collecteur d'huile communique 20 avec une tubulure 210 qui fait saillie dans une cavité 211 du pivot 62, depuis laquelle l'huile s'écoule à travers une série de perçages communiquants, désignés par 212 dans le bras pivotant 59 et par 213 dans la barre d'étanchéité 55 du eôté froid, jusque dans un passage de distribution 215 s'étendant d'une extrémité à l'autre 25 de la barre d'étanchéité du côté froid, concentriquement à l'axe des galets 37. Cette huile s'écoule vers l'extérieur à travers des trous de dosage 216 dans les chapeaux 103 et parvient ainsi dans les roulements à aiguilles 102. L'huile peut 3'écouler vers l'extérieur à travers de petits passages 218 prévus dans l'appen-30 dice 97» jusqu'à la butée à billes 95» les joints 106 empêchant les fuites d'huile. Les parties inférieures des cavités 98, recevant les roulements, communiquent avec un passage de drainage d' huile 219 qui coupe le passage de purge 220 s'étendant au centre et qui communique par l'intermédiaire d'un soufflet flexible 222 35 avec un conduit 224 menant à un carter d'huile (non représenté). Il est évident que le dispositif qui vient d'être décrit assure une lubrification eonvenable des parties mobiles et une circulation d'une partie de l'huile pour le refroidissement, tout en 70 41980 18 2068631 permettant un montage facile du joint dans le régénérateur et 1' accouplement des conduits d'arrivée et de retour d'huile.' 70 41980 19 2068631 RBTEBDICATIOlfS. 1 - Régénérâteur rotatif du type comprenant un carter, une cloison, une matrice annulaire rotative à écoulement et des joints 5 principaux coopérant avec la matrice sur la cloison, le joint principal comportant, en combinaison, un corps comportant une première barre d'étanchéité s'étendant en travers de la face chaude de la matrice, une seconde barre d'étanchéité s'étendant en travers de la face froide de la matrice, et des plaques latérales reliant les 10 barres d'étanchéité et s'étendant le long des bords de la matrice, caractérisé en ce que les,plaques latérales (58) sont fixées rigidement sur les barres d'étanchéité (56, 55) et sont adaptées pour pouvoir fléchir pour permettre des différences de dilatation dans le sens de la longueur des barres d'étanchéité (56, 55). 15 2 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 1, caracté risé en ce qu'il comporte un dispositif de roulement monté rotatif dans chaque barre d'étanchéité (56, 55) et adapté pour s'appliquer contre les faces de la matrice, le dispositif* de roulement dans la première barre d'étanchéité (56) comportant un arbre (75), deux 20 galets (83) fixés sur l'arbre en des emplacements tels qu'ils viennent en contact avec la matrice (21 ) près des bords de celle-ci, un calorifugeage (92) recouvrant à peu près complètement l'arbre (75) et les galets (83) d'un bord à l'autre de la matrice, et des dispositifs (76) pour le support et la rotation de l'arbre (75) 25 qui sont situés à l'extérieur des galets (83). 3 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre (75) comprend an espace interne creux (191) et est agencé pour permettre la circulation d'un réfrigérant à travers lui. 30 4 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 1, caracté risé en ce que chaque joint principal (27) comporte un bâti (42) entourant étroitement la matrice (21), en combinaison avec un dispositif pour le montage d'un joint principal (27) sur la cloison (23), ce dispositif de montage comportant,- en combinaison, une 35 barre de support (156) fixée sur la cloison (23) et comportant un premier talon (163) s'étendant depuis la cloison (23), ce talon étant divisé en sections par des fentes (164), une barre d'étanchéité (162), faisant partie'du joint principal monté sur la 70 41980 20 2068631 barre de support (156) comportant une seconde aile (166, 16?) recouvrant le talon (163) sur la barre de support, le talon (163) et les ailes (166, 167 ) étant r«llés ensemble ( 171 ) de manière à permettre des différences de dilatation sous l'effet des diffé-5 rentes températures auxquelles sont exposées la barre de support et la barre d'étanchéité. 5 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 4» caractérisé en ce qu'il comprend une bande de garnissage (174) s*étendant parallèlement auxdites barres (156, 162) et pouvant se dilater 10 par rapport à celles-ci, cette bande de garnissage (174) recouvrant lesdites fentes (164) dans le talon (163). 6 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un patin latéral (120) est monté sur chaque plaque latérale (58) du joint, ce patin étant appliqué élastiquement con- 15 tre l'extrémité de la matrice (21) et étant immobilisé dans le sens de la périphérie de esile-ci en étant en contact avec un bâti (42) de joint qui entoure étroitement la matrice (21), un dispositif élastique, comportant un boîtier fermé (127) dans lequel est disposé un ressort (130) étant accouplé au patin latéral (120) 20 et appliquant celui-ci élastiquement contre la matrice. 7 - Régénérateur rotatif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que deux patins latéraux (120) sont montés l'un à côté de l'autre sur chaque plaque latérale (58) et sont appliqués élastiquement contre l'extrémité de la matrice (21), chaque patin la- 25 téral (120) étant retenu dans le sens de la périphérie de la matrice, un dispositif élastique (126) appliquant élastiquement chaque patin (120) contre la matrice (21) et comprenant un boîtier fermé (127) dans lequel est disposé un ressort (130), ce disposi-tif élastique étant couplé au patin latéral (120).