Brevet FR3076860A1 — publié le 20190719

BRAS DE PASSAGE DE SERVITUDES POUR TURBOMACHINE DOMAINE [1] La présente invention concerne un bras radial de turbomachine pour le passage de servitudes telles que des harnais électriques. Elle concerne également une turbomachine équipée d'un tel bras ainsi qu'un organe élastique agencé dans un bras. CONTEXTE [2] Classiquement, une turbomachine 10 telle que représentée en figure 1 comprend des bras radiaux de passage de servitudes tels que des harnais électriques, des canalisations de carburant, d'huile ou d'air, notamment. On connait notamment un bras radial 12 agencé à six heures par rapport au cadran d'une montre, ce bras 12 s'étendant radialement depuis une zone dite « core » ou zone radialement interne 14 jusqu'à une nacelle 16 radialement externe pour la circulation desdites servitudes 18, en passant au travers de la veine annulaire d'air secondaire correspondant à une zone radialement externe 20, zone dite « fan ». La zone interne 14 est une zone annulaire s'étendant autour du turboréacteur et correspond à une zone à relativement haute température, de l'ordre de 280°C en moyenne et varie dans une plage de températures comprises entre 210 et 360°C. Comme cela est visible sur la figure 1, le bras 12 comprend une paroi 22 pare-feu traversée par les servitudes 18 et agencée au niveau de la périphérie radialement interne de la veine annulaire 20 d'air secondaire. Cette paroi 22 a pour fonction d'assurer une isolation pare-feu ou coupe-feu de la zone interne 14 et de la zone externe 20 l'une par rapport à l'autre afin d'éviter qu'un feu ne se propage depuis l'une des zones dans l'autre des zones, ce qui assure un confinement du feu. [3] En pratique, le bras 12 comprend deux parois 24 de carénage reliées l'une à l'autre à leurs extrémités aval par un élément de jonction 26 qui forme un élément de bord de fuite. Plus particulièrement, les parois 24 de 2 carénage ont leurs extrémités aval qui sont engagées dans un renfoncement 28 latéral de l'élément 26 de jonction et sont solidarisées à celui-ci par boulonnage. Les carénages 24 et l'élément 26 de jonction assurent une continuité de l'écoulement d'air permettant d'éviter la 5 formation de perturbations aérodynamiques. [4] Comme représenté aux figures 2 et 3, la paroi 22 pare-feu ou coupe-feu s'étend entre les deux parois 24 de carénage. Comme cela est visible, plus spécifiquement sur la figure 2, un jeu J est nécessaire pour effectuer le montage de l'élément 26 de jonction aval en vis-à-vis de l'extrémité aval 10 de la paroi 22 pare-feu. Ce jeu J rend impossible le respect des prescriptions techniques de résistance au feu, c'est-à-dire le confinement du feu durant une période de temps minimal dans des conditions de température et de pression données. [5] Il s'avère donc essentiel d'augmenter la résistance à la propagation 15 du feu entre les zones interne et externe. RESUME DE L'INVENTION [6] La présente invention concerne tout d'abord un bras de passage de servitudes pour une turbomachine et destiné à être monté dans une direction sensiblement radiale de celle-ci, comprenant deux parois de 20 carénage reliées à l'une de leurs extrémités axiales par un élément de jonction et une paroi transverse pare-feu reliant lesdites deux parois de carénage, caractérisé en ce qu'il comprend un organe pare-feu dans la direction radiale, cet organe étant élastiquement déformable et étant intercalé axialement et contraint élastiquement entre une extrémité axiale 25 de la paroi pare-feu et l'élément de jonction. [7] Selon l'invention, l'étanchéité pare-feu, c'est-à-dire la limitation de la propagation d'une flamme, est garantie entre l'extrémité de la paroi pare-feu et l'élément de jonction au moyen d'un organe élastiquement déformable précontraint élastiquement entre ces deux pièces. De cette manière, on limite la propagation d'un feu depuis un côté de la paroi pare- feu vers l'autre côté de ladite paroi. 3 [008] Selon une autre caractéristique, l'organe pare-feu comprend une première partie serrée sur ladite extrémité axiale de la paroi pare-feu par déformation élastique d'une seconde partie précontrainte élastiquement sur l'élément de jonction. 5 [009] A la mise en place de l'élément de jonction, celui-ci assure une contrainte élastique de la seconde partie laquelle permet de serrer la première partie sur la paroi pare-feu. [10] Dans une réalisation particulière, la première partie a une forme en U engagée sur ladite extrémité de la paroi pare-feu et la seconde partie a 10 une forme en V dont le sommet est relié à la base du U et dont les extrémités libres sont en appui élastique sur l'élément de jonction. [11] Ainsi, la seconde partie à forme en V se déforme par appui élastique sur l'élément de jonction tandis que la première partie en U est serrée sur la paroi pare-feu. 15 [012] Dans une réalisation, l'organe pare-feu est réalisé d'une seule pièce par des opérations successives de pliage. [013] Dans une autre réalisation, l'organe peut être réalisé par un assemblage d'au moins une première et une deuxième tôles solidaires l'une de l'autre, chacune de la première et de la deuxième tôles comprenant une 20 première branche et une seconde branche reliées l'une à l'autre par une zone de courbure, les premières branches des première et deuxième tôles étant appliquées sur des faces radialement opposées de l'extrémité de la paroi pare-feu, les extrémités libres des secondes branches des première et deuxième tôles étant en appui élastique sur l'élément de jonction. 25 [014] L'organe élastique peut comprendre une troisième tôle de liaison reliant les secondes branches des première et seconde tôles. On comprend que cette troisième tôle est optionnelle puisque la liaison entre les première et deuxième tôles peut être réalisée par d'autres moyens. Notons cependant que l'utilisation d'une troisième tôle s'avère simple puisque celle- 30 ci peut être réalisée de la même manière que la première et deuxième tôle, c'est-à-dire avec une même technique de fabrication, limitant le temps de fabrication et d'assemblage de l'organe élastique. 4 [15] L'étanchéité pare-feu peut être réalisée par une seule des tôles de l'organe élastique, par exemple au moyen de la tôle qui peut alors relier de manière étanche les deux parois de carénage et l'élément de jonction. [16] Dans une réalisation pratique de l'invention, la ou les tôles sont 5 réalisées en métal, plus particulièrement en inox et ont une épaisseur comprise entre 0,4 et 0,8mm. [17] Selon une autre caractéristique, ladite extrémité peut être une extrémité aval et dans lequel l'élément de jonction est un élément formant un élément de bord de fuite du bras. 10 [018] L'invention concerne également une turbomachine comprenant au moins un bras tel que décrit ci-dessus, la paroi pare-feu étant agencée radialement au niveau de la périphérie interne de la veine annulaire d'air secondaire. [19] Elle concerne encore un organe élastique pare-feu comprenant une 15 première partie de forme en U dont les extrémités libres sont destinées à être engagées sur une extrémité d'une paroi pare-feu d'un bras de passage de servitudes dans une turbomachine et une seconde partie ayant une forme en V dont le sommet est relié à la base du U. [20] L'organe élastique pare-feu peut comprendre au moins une première 20 et une deuxième tôles solidaires l'une de l'autre, chacune de la première et de la deuxième tôle comprenant une première branche et une seconde branche reliées l'une à l'autre par une zone de courbure, les premières branches des première et deuxième tôles étant agencées en vis-à-vis, les secondes branches s'éloignant l'une de l'autre dans un sens opposé aux 25 premières branches desdites deux tôles. [21] Bien évidemment, l'organe peut comprendre une troisième tôle de liaison reliant les secondes branches des première et seconde tôles. [22] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description 30 suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. 5 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une turbomachine selon la technique connue ; - la figure 2 est une vue schématique d'une extrémité aval d'un bras de 5 passage de servitude, et plus particulièrement d'une zone coupe-feu ; - la figure 3 est une vue schématique éclatée et en perspective des éléments constitutifs du bras ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un bras selon l'invention ; 10 - la figure 5A est une vue schématique en perspective de la coopération entre la paroi de protection pare-feu et l'élément de jonction aval ; - la figure 5B est une vue schématique à plus grande échelle de la zone délimitée en pointillée sur la figure SA; - les figures 6A, 6B et 6C sont des vues schématiques d'une réalisation 15 possible d'un organe pare-feu selon l'invention ; - les figures 7 et 8 sont des vues schématiques en perspective de la séquence de montage d'un bras selon l'invention ; - la figure 9 est une vue schématique en coupe d'une autre réalisation d'un organe pare-feu. 20 DESCRIPTION DETAILLEE [023] On se réfère maintenant aux figures 4, 5A et 5B qui représentent un bras 30 radial selon l'invention destiné à être agencé par exemple à six heures dans une turbomachine comme cela a été décrit en référence à la figure 1 de la technique antérieure. Le bras 30 radial comprend deux parois 25 32 radiales de carénage agencées en vis-à-vis circonférentiel l'une de l'autre et reliées l'une à l'autre à leurs extrémités aval par un élément 34 de jonction s'étendant radialement. Les parois 32 de carénage, l'élément 34 de jonction ainsi que la coopération de ces pièces est identique à ce qui a été précédemment décrit en référence à la figure 1. 6 [24] Le bras 30 selon l'invention se distingue de la technique connue par l'ajout d'un organe 36 pare-feu qui est intercalé axialement entre l'extrémité aval de la paroi 38 pare-feu et l'élément 34 de jonction ou élément de bord de fuite. Comme cela est bien représenté sur les figures 4, 5A et 5B, 5 l'organe 36 est un organe élastiquement deformable qui est contraint élastiquement entre l'extrémité aval de la paroi 38 pare-feu et l'élément 34 de jonction. [25] Dans une réalisation particulière de l'organe 36 élastique pare-feu visible sur les figures 6A, 6B et 6C, celui est formé par un assemblage de 10 trois tôles 40, 42, 44 de faible épaisseur de manière à ce que celles-ci puissent se déformer élastiquement. Ainsi, il comprend une première tôle 40, une deuxième tôle 42 et une troisième tôle 44, chacune des tôles 40, 42, 44 comprenant une première branche 40a, 42a, 44a et une seconde branche 40b, 42b, 44b reliées l'une à l'autre par une zone de courbure 40c, 15 42c, 44c ou portion courbée. Les premières 40a, 42a, 44a et secondes 40b, 42b, 44b branches de chacune des première 40, deuxième 42 et troisième 44 tôles sont sensiblement planes. L'organe 36 élastique est conformé de manière à ce que : - la première branche 40a, 42a, 44a de la première tôle 40 et la première 20 branche 40a de la deuxième tôle 42 soient en vis l'une de l'autre et définissent entre elles un logement d'insertion de l'extrémité aval de la paroi 38 pare-feu, - la seconde branche 40a de la première tôle 40 est fixé à la première branche 44a de la troisième tôle 44 et la seconde branche 42a de la 25 deuxième tôle 42 est fixée à la seconde branche 44b de la troisième tôle 44 de manière à ce que la troisième tôle 44 relie les secondes branches 40b, 42b des première 40 et seconde 42 tôles, - la troisième tôle 44 est positionnée de manière à ce que sa zone de courbure 44c soit positionnée au niveau des zones de courbures 40c, 30 42c des première 40 et seconde 42 tôles. [026] On observe ainsi que l'organe 36 élastique comprend deux parties, une première partie qui a la forme d'un U et qui est engagée sur l'extrémité 7 aval de la paroi 38 pare-feu et une seconde partie qui a la forme d'un V. La première partie en U est formée par la première branche 40a de la première tôle 40, la première branche 42a de la deuxième tôle 42 et la zone de courbure 44c de la troisième tôle 44. La deuxième partie en V est formée 5 par la seconde branche 40b de la première tôle 40 et la première branche 44a de la troisième tôle 44 ainsi que par la seconde branche 42b de la deuxième tôle 42 et la seconde branche 44b de la troisième tôle 44, le sommet du V étant formé par la zone courbée 44c. [27] Le montage est réalisé de la manière suivante : l'organe élastique 36 10 est agencé de manière à ce que sa première partie en U s'engage sur l'extrémité aval de la paroi 38 pare-feu. Le montage de l'élément 34 de jonction assure ensuite une mise en compression élastique de l'organe élastique 36 par appui sur les extrémités libres de la partie en V. De plus, la compression élastique de l'organe élastique 36 ainsi que sa forme 15 assurent également un serrage des premières branches 40a, 42a de la première 40 et seconde 42 tôles sur la paroi 38 pare-feu. [28] Chacune de la première 40, deuxième 42 et troisième 44 tôles sont obtenues par pliage. La deuxième 42 et la troisième 44 tôle ont une forme sensiblement rectangulaire avant pliage tandis que la première tôle 40 a 20 une forme de trapèze, plus particulièrement une forme générale de trapèze isocèle. Bien évidemment, la deuxième tôle 42 pourrait avoir une autre forme tel que les bords amont et aval soient parallèles et que les bords latéraux soient incurvés par exemple, l'important ici est que chaque bord latéral ait la forme de la face interne de la paroi 32 de carénage qui est en 25 vis-à-vis et soit en contact avec celui-ci afin d'assurer une étanchéité à la propagation d'une flamme. [29] L'élément de jonction 34 comprend une face amont 46 sensiblement radiale qui est plane et qui s'étend depuis l'une des parois 32 de carénage jusqu'à l'autre des parois 32 de carénage, ce qui permet d'assurer une 30 fonction pare-feu à l'extrémité aval de l'organe élastique 36 et de garantir un appui élastique permanent des extrémités libres de la partie en V. 8 [030] Les tôles 40, 42, 44 sont de préférence réalisées en inox et avantageusement dans un métal ayant un faible coefficient de conduction thermique. Les tôles 40, 42, 44 ont de préférence une épaisseur comprise entre 0,4 et 0,8mm. 5 [031] Si l'organe 36 a été décrit comme comprenant trois tôles, on comprend que celui-ci peut ne comprendre qu'une seule tôle, c'est-à-dire qu'il est réalisé d'une seule pièce à partir d'une tôle pliée. La figure 9 illustre schématiquement une telle réalisation d'un organe pare-feu 48 qui comprend une première partie 48a de forme en U destiné à s'engager sur 10 l'extrémité aval de la paroi 38 pare-feu et une seconde partie 48b en V assurant un appui élastique comme décrit précédemment. Cette seconde partie comprend deux branches 48b1 et 48b2 délimitant la partie en V et relié l'une à l'autre au niveau d'un sommet à la première partie 48a en U également formée REVENDICATIONSI. Bras (30) de passage de servitudes pour une turbomachine et destiné à être monté dans une direction sensiblement radiale de celle-ci, comprenant deux parois (32) de carénage reliées à l'une de leurs extrémités 5 axiales par un élément (34) de jonction et une paroi (38) transverse pare-feu reliant lesdites deux parois (32) de carénage, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (36) pare-feu dans la direction radiale, cet organe (36) étant élastiquement deformable et étant intercalé axialement et contraint élastiquement entre une extrémité axiale de la paroi (38) pare-feu et 10 l'élément (34) de jonction. 2. Bras selon la revendication 1, dans lequel l'organe pare-feu (36) comprend une première partie serrée sur ladite extrémité axiale de la paroi (38) pare-feu par déformation élastique d'une seconde partie précontrainte élastiquement sur l'élément (36) de jonction. 15 3. Bras selon la revendication 2, dans lequel la première partie a une forme en U dont les extrémités libres sont engagées sur ladite extrémité de la paroi (38) pare-feu et dans lequel la seconde partie a une forme en V dont le sommet est relié à la base du U et dont les extrémités libres sont en appui élastique sur l'élément (34) de jonction. 20 4. Bras selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe par-feu (36) est réalisé par un assemblage d'au moins une première (40) et une deuxième (42) tôles solidaires l'une de l'autre, chacune de la première (40) et de la deuxième (42) tôles comprenant une première branche (40a, 42a) et une seconde branche (40b, 42b) reliées l'une à l'autre parune zone 25 de courbure (40c, 42c), les premières branches (40a, 42a) des première (40) et deuxième (42) tôles étant appliquées sur des faces radialement opposées de l'extrémité de la paroi (38) d'étanchéité pare-feu, les extrémités libres des secondes branches (40a, 42a) des première (40) et deuxième (42) tôle étant en appui élastique sur l'élément (34) de jonction, 30 une troisième tôle (44) de liaison reliant les secondes branches (40b, 42b) des premières (40) et secondes (42) tôles. 2 5. Bras selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe pare-feu est réalisé d'une seule pièce par des opérations successives de pliage. 6. Bras selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la première tôle (40) est une tôle pare-feu reliant de manière étanche les deux parois (32) de carénage et l'élément (34) de jonction. 7. Bras selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la ou les tôles sont réalisées en métal, plus particulièrement en inox, et ont une épaisseur comprise entre 0,4 et 0,8mm. 8. Bras selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité axiale est une extrémité aval et dans lequel l'élément (34) de jonction est un élément formant un élément de bord de fuite du bras. 9. Turbomachine comprenant au moins un bras selon rune des revendications précédentes, la paroi pare-feu étant agencée radialement au niveau de la périphérie interne de la veine annulaire d'air secondaire.