Brevet FR2581400A1 — publié le 19861107

TISSU COMPOSITE DESTINE A LA REALISATION D'ANNEAUX D##U RETENTION POUR TURBOMACHINES ET PROCEDE POUR LEUR MISE EN OEUVRE L'invention concerne un tissu composte, compo#rtant des fils de chaîne constitués de fibres en un matériau à hautes performances, destiné à la réalisation d'anneaux de rétention pour turbomachines, lesdits anneaux étant fixés sur la surface du carter recouvrant l'aubage rotorique. Les turbomachines équipant les avions comportent des anneaux de rétention qui sont généralement prévus sur la surface extérieure du carter recouvrant l'aubage rotorique présentant des risques de rupture. Ces anneaux sont constitués, comme décrit dans le brevet britannique 868 197 de bandes de tissus enroulées autour du carter et maintenues à celui-ci par des languettes, les bandes pouvant être formées éventuellement par des tubes tissés aplatis. L'ancrage amont et aval de l'enroulement au carter est réalisé par des brides. L'évolution des matériaux et en particulier le développement des fibres à hautes performances telles que les fibres de polyamide aromatique ("KEVLAR") ou les fibres de carbone a permis de réaliser des bandes de tissu tissé ou non tissé, dans lesquelles les fibres forment les fils de chaîne afin de bénéficier de la très grande résistance longitudinale du matériau. Afin de réaliser une meilleure fixation entre les couches de tissu et le carter, on bobine le tissu sur le carter entre deux brides solidaires du carter, chaque couche étant éventuellement liée à la précédente par l'application de résines élastomères. Une telle réalisation est montrée par exemple dans le brevet britannique 2 037 900. Les tructures proposées jusqu a présent obligent à réaliser un arrimage latéral par des moyens mécaniques des bandes de tissu, afin de garantir la rétention des fragments éjectés. L'invention vise à pallier les inconvénients ci-dessus décrits, en utilisant des bandes d'un tissu dont les bords sont susceptibles de se réstreindre sur l'épaisseur de la structure de rétention et le carter pour les solidariser. Le tissu composite conforme à l'invention est remarquable en ce qu'il est constitué d'une bande, tissée à plat, Présentant trois zones : une zone centrale dont les fils de chaîne sont constitués uniquement de fibres à haute résistance et deux zones latérales ou lisières dont les fils de chaîne sont constitués de fibres thermorétractables. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre en perspective et en coupe une première forme de réalisation d'une bande en tissu conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective et en coupe d'une partie d'un anneau de rétention utilisant les bandes de tissu conforme à l'invention. La figure 3 est une vue en perspective et en coupe d'une deuxième forme de réalisation d'une bande de tissu selon l'invention formée par un tube aplati. La figure 4 est une vue en coupe d'un anneau utilisant un tube conforme à la réalisation de la figure 3. La figure 1 montre en perspective schématique un morceau d'une bande de tissu selon un premier exemple de réalisation. Cette bande 1 est destinée, comme montré figure 2, à recouvrir d'un ou plusieurs tours une structure de rétention 2 maintenue par exemple dans l'espace compris entre deux brides 3, 4 d'un carter 5 d'un aubage rotorique. Selon l'exemple représenté, la structure de rétention 2 destinée à absorber les fragments éjectés de l'aubage est une structure nid d'abeilles métallique ou composite. Cette structure est recouverte de couches d'un tissu ou de fibres d'un matériau à haute résistance susceptible d'arrêter les fragments ralentis en partie seulement par la paroi de carter 5. Les couches de tissu ou de fibres servent en outre au frettage du nid d'abeilles et doivent pour cela être solidement ancrées sur les brides du carter. Selon un autre exemple, la structure de rétention 2 est formée classiquement de couches de tissu ou de fibres à haute résistance bobinées directement sur le carter 5 entre les brides 3 et 4. Les couches sont généralement maintenues entre elles par une résine synthétique. Une bande 1 conforme à l'invention recouvre le bobinage et les brides pour solidariser l'ensemble. La ou les bandes 1 les plus externes du bobinage sont formées d'un tissu tissé à plat présentant selon l'invention trois zones : une zone centrale 6 où les fils de chaîne sont constitués uniquement de fibres à haute ; résistance et deux zones latérales ou lisières 7, 8 où les fils de chaîne sont constitués de fibres thermoplastiques thermorétractables, La largeur 1 de la zone 6 correspond à la distance séparant les deux brides et celle h des zones 7, 8 à la hauteur des brides, ou encore à lrôpaisseur de la structure de rétention comprise entre les brides. Selon une forme de réalisation des bandes de tissu conforme à l'invention, au moins une partie des fils de chaîne des zones latérales 7, 8 sont constituées de fibres thermorétractables, les fils de chaîne de la zone centrale sont constitués de fibres de polyamide aromatique tel que "KEVLAR1,, les fils de trame sont constitués uniquement de fibres de polyamide aromatique. Selon un procédé préféré de réalisation d'anneaux de rétention mettant en oeuvre le tissu composite selon l'invention, la zone du carter à protéger est traité comme suit - On place une couche 2 de structure en nid d'abeilles en contact avec le carter et entre deux brides 3, 4 solidaires du carter et destinées à maintenir longitudinalement ladite structure.La structure est constituée par exemple de deux demi anneaux ou de segments annulaires - On applique sur la couche 2 de nid d'abeilles plusieurs couches 9, 10... de tissu composite conforme à l'invention, liées entre elles par une résine, les zones latérales 7, 8 des bandes tissées dépassant les brides amont 3 et aval 4 - On applique entre chaque couche de tissu une résine élastomère polymérisable - On place autour de la couche supérieure de tissu des moyens de serrage tels que des sangles métalliques - On introduit l'ensemble carter, anneau de rétention précédemment formé dans une étuve dont on porte la température entre 100 et l500C jusqu'à rétraction des zones latérales sur les brides. Selon une réalisation d'anneaux de rétention non maintenus entre brides, les zones latérales 7, 8 de la ou des couches de tissu composite se rétracte sur les flancs de la structure formée par le nid d'abeilles ou les couches successives de tissu en fibres de haute résistance telle que connu de l'art antérieur. Dès la montée en température, les fibres thermoplastiques des zones 7 et 8 (formant la chaîne) se rétractent (de 4 à 12 % de leur longueur) et se rabattent radialement sur les brides ou sur l'épaisseur des couches de la structure de rétention. La rétraction complète des fibres thermoplastiques étant limitée par la présence du carter, celles-ci se mettent en tension (1 à 1,5 daN par fil de chaîne) entre les fibres constituant les fils de trame et la structure de rétention se trouve ainsi fortement appliquée contre le carter. Cette mise sous tension a pour résultat : le maintien de la structure, la retenue d'éventuels fragments provenant de l'aubage rotorique et l'amortissement des vibrations du carter. Selon une autre forme de réalisation de la bande de tissu conforme à l'invention (figure 3), on tisse à plat un tube 11 dont les fils de chaîne situés en lisière du tube aplati sont thermorétractables. Les bords du tube aplati forment comme dans le tissu tissé à plat des zones latérales 12, 13 de largeur égale à la hauteur des brides ou à l'épaisseur de la structure de rétention et donc la largeur des zones centrales 14 sont égales à la largeur comprise entre les brides ou à la largeur de la structure de rétention. Le tube présente donc en coupe quatre secteurs longitudinaux (12, 14, 13, 14) dont les fils de chaîne sont en fibres à haute résistance et en fibres thermorétractables alternativement. Ce tube aplati forme une bande de double épaisseur qui est utilisée comme le tissu plat du premier exemple de réalisation ou qui peut, comme montré figure 4, recevoir à l'intérieur du tube, et dans les pliures 15, 16 des bords, des fils 17, 18 formés de fibres à haute résistance ("KEVLAR" ou autre prétendus). REVENDICATIONS 1. Tissu composite destiné à la réalisation d'anneaux de rétention pour turbomachines, et plus particulièrement au maintien d'une structure de rétention a' la surface d'un carter recouvrant un aubage de rotor, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une bande (1), tissée à plat, présentant trois zones : une zone centrale (6) dont les fils de chaîne sont constitués uniquement de fibres à haute résistance et deux zones latérales ou lisières (7, 8) dont les fils de chaîne sont constitués de fibres thermorétractables. 2. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tube tissé à plat tell), les bords du tube aplati formant les zones latérales ou lisières (12, 13) dont les fils de chaîne sont constitués uniquement de fibres thermorétractables. 3. Tissu selon la revendication 2, caractérisé en ce que des fils (17, 18), formés de fibres à haute résistance, prétendus sont prévus dans les pliures (15,16) des bords du type aplati. 4. Tissu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la largeur de la zone centrale (6; 14) est égale à la largeur de la structure de rétention, et en ce que la largeur des zones latérales (7, 8; 12, 13) est égale à la hauteur de la structure de rétention. 5. Tissu selon la revendication 1 ou 2, la structure de rétention étant maintenue entre deux brides du carter, caractérisé en ce que la largeur de la zone centrale (6; 14) est égale à la distance séparant les brides (3,4) et e ce que la largeur des zones latérales (7, 8; 12, 13) est égale à la hauteur des brides (3, 4). 6. Tissu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fils de trame des zones centrale et latérale sont constitués de fibres à haute résistance. 7. Tissu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres à haute résistance sont constituées d'un polyamide aromatique. 8. Procédé pour la mise en oeuvre du tissu composite selon l'une des revendications 1 ou 2 la structure de rétention étant constituée de couches de tissu ou de fibres à haute résistance, bobinées sur le carter, éventuellement liées aux couches précédentes et au carter par une résine élastomère stynthétique, ou d'au moins une couche d'une structure nid d'abeilles maintenue ou non entre deux brides du carter, caractérisé en ce que - - on applique sur la structure de rétention au moins une couche de tissu composite, les zones latérales (7, 8; 12, 13) dépassant des bords de la structure de rétention; - on applique entre la structure de rétention et la ou les couches de tissu composite une résine élastomère polymérisable - on serre la couche supérieure du tissu composite sur la structure à l'aide de moyens de serrage - on introduit l'ensemble ainsi formé dans une étuve dont la température est portée à 100-150 C jusqu a rétraction des zones latérales sur les brides ou les bords de rétention. On laisse refroidir l'ensemble. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que la rétraction est poussée jusqu'à ce que les fibres thermoplastiques exercent une tension de 1 à 1,5 daN par fil de chaîne contre le carter.