Brevet FR3111948A1 — publié le 20211231

Carter comprenant une paroi (2) définissant un orifice (3) débouchant dans une veine et une vanne de décharge comprenant une porte comprenant un premier battant (10) mobile par rapport à la paroi, et un deuxième battant (20) mobile par rapport au premier battant (10), la porte étant configurable dans : - une configuration fermée dans laquelle le premier battant (10) obstrue une première portion (13) de l’orifice et le deuxième battant obstrue simultanément une deuxième portion (23) de l’orifice, - une configuration intermédiaire dans laquelle le premier battant (10) dévoile la première portion de l’orifice (13) pour permettre le passage de fluide, et le deuxième battant (20) obstrue la deuxième portion (23) de l’orifice, et - une configuration ouverte dans laquelle le premier battant (10) dévoile la première portion (13) de l’orifice, et le deuxième battant (20) dévoile simultanément la deuxième portion (23) de l’orifice. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 vanne de décharge pour prélever du fluide circulant dans une veine de turbomachine DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne une vanne de décharge pour prélever du fluide circulant dans une veine de turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans une turbomachine à double corps, on désigne habituellement par carter intermédiaire un carter dont le moyeu est agencé entre un carter de compresseur basse pression et un carter de compresseur haute pression. Un tel carter intermédiaire présente une surface interne délimitant une veine primaire d’écoulement de gaz. Il est connu d’équiper une telle turbomachine d’une vanne de décharge (« Variable Bleed Valve » en anglais, abrégé en VBV) pour prélever du gaz dans une telle veine primaire. Une vanne de décharge connue comprend une porte à un seul battant, mobile en rotation sur la partir fixe du carter. Le carter intermédiaire comprend en outre un flasque aval vertical très proche de la porte. Au cours du vol d’un aéronef à haute altitude, de la grêle doit être évacuée par la vanne de décharge. Toutefois le dispositif tel que décrit de l’art antérieur présente des problèmes d’évacuation. En effet, la section, dite limitante, qui est définie par le plus petit passage entre la porte et le flasque aval vertical, est trop étroite face à la quantité de grêle à évacuer. Une première accumulation de grêle se forme alors entre la porte et le flasque aval vertical et, par la suite, une deuxième accumulation de grêle se forme sous la porte, en regard de la veine. Ensuite, lors de la fermeture de la porte la grêle accumulée sous la porte se détache et risque d’endommager le compresseur haute pression en aval de la veine. Un but de l’invention est d’éviter les problèmes cités d’accumulation de grêle. Il est à cet effet proposé un carter pour turbomachine comprenant une paroi définissant un orifice débouchant dans une veine, et une vanne de décharge pour prélever un fluide circulant dans la veine via l’orifice, la vanne de décharge comprenant une porte comprenant un premier battant mobile par rapport au carter, et un deuxième battant mobile par rapport au premier battant mobile, la porte étant configurable dans - une configuration fermée dans laquelle le premier battant obstrue une première portion de l’orifice et le deuxième battant obstrue simultanément une deuxième portion de l’orifice différente de la première portion, - une configuration intermédiaire dans laquelle le premier battant dévoile la première portion de l’orifice pour permettre le passage de débris via la première portion de l’orifice, et dans laquelle le deuxième battant obstrue la deuxième portion de l’orifice, et - une configuration ouverte dans laquelle le premier battant dévoile la première portion de l’orifice, et dans laquelle le deuxième battant dévoile simultanément la deuxième portion de l’orifice, pour permettre le passage de débris via la première portion et la deuxième portion de l’orifice simultanément. Le carter selon l’invention peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison lorsque cela est techniquement possible. De préférence le premier battant est monté à rotation sur le deuxième battant selon un premier axe. De préférence le deuxième battant est mobile en rotation par rapport au carter autour d’un deuxième axe parallèle au premier axe. De préférence la porte est configurée pour que le premier battant pivote par rapport au deuxième battant dans un sens de rotation autour du premier axe lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et pour que le deuxième battant pivote par rapport au carter dans le même sens de rotation autour du deuxième axe lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. De préférence la porte est configurée pour que le premier battant s’éloigne de la veine lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et pour que le deuxième battant s’éloigne également de la veine lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. De préférence la porte est configurée pour que, lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, le premier battant est fixe par rapport au deuxième battant. De préférence la porte comprend un premier élément faisant partie du premier battant ou relié au premier battant, et un deuxième élément faisant partie du deuxième battant ou fixe par rapport au deuxième battant, les deux éléments étant agencés l’un relativement à l’autre pour que : - lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, le premier élément n’appuie pas sur le deuxième élément, - lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, le premier élément appuie sur le deuxième élément, de sorte à entrainer un déplacement du deuxième battant par rapport au carter. De préférence le premier élément est configuré pour déplacer le premier battant par rapport au deuxième battant, lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, le premier élément étant par exemple une glissière et le deuxième élément étant par exemple un fourreau dans lequel la glissière coulisse. De préférence la vanne de décharge selon l’invention comprend des moyens de blocage configurés pour : - empêcher le deuxième battant d’être déplacé par rapport au carter, lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et - autoriser un déplacement du deuxième battant par rapport au carter, lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. De préférence le carter selon l’invention comprend en outre un joint d’étanchéité agencé pour être comprimé entre et par le premier battant et le deuxième battant lorsque la porte est dans la configuration fermée, de sorte à empêcher un passage de fluide entre le premier battant et le deuxième battant. De préférence le premier battant est agencé en aval du deuxième battant dans la sens d’écoulement des débris. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’une vanne de décharge selon un mode de réalisation de l’invention, dans une première configuration. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d’une vanne de décharge selon le même mode de réalisation de l’invention, dans une deuxième configuration. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d’une vanne de décharge selon le même mode de réalisation de l’invention, dans une troisième configuration. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Selon un mode de réalisation de l’invention et en référence à la figure 1 , une turbomachine comprend un carter B séparant un conduit d’évacuation D d’une veine C dans laquelle un fluide est destiné à s’écouler lorsque la turbomachine est en fonctionnement. Le carter B est typiquement un carter intermédiaire mentionné en introduction. Le carter B comprend notamment une première paroi 2 délimitant la veine C d’écoulement de gaz faisant face à une deuxième paroi 1 appelé flasque aval délimitant le conduit d’évacuation D. La première paroi 2 du carter B dévoile au moins un orifice 3. Typiquement, la première paroi 2 définit une pluralité d’orifice répartis circonférentiellement autour d’un axe central du carter. Le carter B comprend au moins une vanne de décharge ayant pour fonction de décharger une partie d’un flux circulant dans la veine C vers le conduit d’évacuation D. La vanne peut également à titre secondaire prélever des débris circulant dans la veine C et les évacuer par le conduit d’évacuation D avant qu’ils n’endommagent les équipements plus en aval de la turbomachine notamment le compresseur haute pression. Est détaillé dans ce qui suit le fonctionnement et la structure d’une des vannes de décharge du carter B, sachant que cet enseignement est applicable à plusieurs voire toutes les vannes de décharge que comprend le carter B. La vanne de décharge comprend une porte, la porte comprenant deux battants 10, 20. Dans la suite, le battant 10 sera appelé premier battant, et le battant 20 deuxième battant. Les deux battants 10, 20 sont mobiles par rapport à la paroi 2 du carter B. De manière générale, la porte est configurable dans les configurations suivantes : - une configuration fermée dans laquelle le premier battant 10 obstrue une première portion 13 de l’orifice 3 et le deuxième battant 20 obstrue simultanément une deuxième portion 23 de l’orifice différente de la première portion, - une configuration intermédiaire dans laquelle le premier battant 10 dévoile la première portion 13 de l’orifice 3 pour permettre le passage de débris via la première portion de l’orifice, et dans laquelle le deuxième battant 20 obstrue la deuxième portion 23 de l’orifice 3, et - une configuration ouverte dans laquelle le premier battant 10 dévoile la première portion 13 de l’orifice 3, et dans laquelle le deuxième battant 20 dévoile simultanément la deuxième portion 23 de l’orifice 3, pour permettre le passage de débris via la première portion et la deuxième portion de l’orifice 3 simultanément. Plus précisément, le premier battant 10 est monté à rotation sur le deuxième battant 20 autour d’un premier axe (cet axe est perpendiculaire aux figures 1 à 3). Le premier battant 10 est un battant aval, si l’on se réfère à la direction de circulation de fluide dans la veine. Le premier battant 10 comprend une surface libre 11 débouchant dans la veine C. La surface libre 11 est de préférence alignée avec la paroi 2 lorsque la porte est dans la configuration fermée. Le deuxième battant 20 est quant à lui monté à rotation sur le carter B autour d’un deuxième axe. Le deuxième axe est parallèle au premier axe. Le deuxième battant 20 est situé plus en amont que le premier battant 10 si l’on se réfère à la direction de circulation de fluide dans la veine C. Le deuxième battant 21 comprend une surface libre 21 débouchant également dans la veine. La surface libre 21 du deuxième battant 20 est de préférence alignée avec la paroi 2 et/ou avec la surface libre 11 du premier battant, lorsque la porte est dans la configuration fermée. Le deuxième battant 20 comprend par ailleurs un fourreau 28. Le deuxième battant comprend par ailleurs un élément formant une butée 26. L’orifice 3 est constitué de la portion 13 et de la portion 23. En d’autres termes, les deux battants 10, 20 suffisent à obstruer entièrement à eux deux l’orifice 3 dans la configuration fermée de la porte. La vanne de décharge comprend en outre des joints d’étanchéité 32 fixées au deuxième battant 20 destinés à assurer l’étanchéité en position fermée de la porte entre le deuxième battant 20 de la porte et la paroi 2 du carter B, et entre deuxième battant 20 et le premier battant 10, et au moins un joint d’étanchéité 31 fixé au premier battant 10 destiné à assurer l’étanchéité en position fermée de la porte entre le premier battant 10 et la paroi 2 du carter B. La vanne de décharge comprend par ailleurs un dispositif d’actionnement destiné à faire passer la porte d’une des trois configurations précitées (fermée, intermédiaire, ouverte) à une autre. Le dispositif d’actionnement comprend un vérin 4. Le vérin 4 comprend un cylindre et piston mobile en translation par rapport au cylindre. Le dispositif d’actionnement comprend un guignol 5 relié au vérin 4 par une liaison rotule. Le guignol 5 est lui-même monté pivotant sur le carter B autour d’un troisième axe, par exemple au moyen d’une charnière. Le guignol 5 est agencé pour pivoter par rapport au carter B autour du troisième axe, lorsque le piston est déplacé par rapport au cylindre. Le troisième axe n’est pas parallèle au premier axe ou au deuxième axe. Le troisième axe est par exemple perpendiculaire au premier axe ou au deuxième axe. Le guignol 5 comprend un élément formant une butée 6. Cet élément est agencé pour coopérer avec l’élément formant butée 26 du deuxième battant 20. Le dispositif d’actionnement comprend par ailleurs une première biellette 7, une glissière 8 et une deuxième biellette 9. La glissière 8 est montée coulissante dans le fourreau 28. La première biellette 7 relie le guignol 5 à la glissière 8. La première biellette 7 a pour fonction de déplacer en translation la glissière 8 par rapport au fourreau 82, lorsque le guignol 5 pivote autour du troisième axe par rapport au carter B. La première biellette 7 présente ainsi une extrémité montée à rotation sur le guignol 5 et une extrémité opposée montée à rotation sur la glissière 8. La deuxième biellette 9 relie la glissière 8 au premier battant 10. La deuxième biellette 9 a pour fonction de déplacer en rotation le premier battant 10 par rapport au deuxième battant 20 autour du premier axe, lorsque la glissière 8 se déplace en translation dans le fourreau 28. La deuxième biellette 9 présente ainsi une extrémité montée à rotation sur la glissière 8 et une extrémité opposée montée à rotation sur le premier battant 10. Les éléments formant butée 6 et 26 forment ensemble des moyens de blocage 60 adaptés pour empêcher le déplacement du deuxième battant 20 par rapport au carter B dans la configuration fermée de la porte ainsi que durant le passage de la configuration fermée à la configuration intermédiaire de la porte. Dans la configuration fermée, la surface libre 11 du premier battant 10, ainsi que la surface libre 21 du deuxième battant 20 font face à la veine C de la turbomachine, et prolongent la surface de la première paroi 2 du carter B. Le passage de la configuration fermée à la configuration intermédiaire est provoqué par une première extension du vérin 4. Le piston du vérin appuie sur le guignol 5, lequel effectue une rotation autour du troisième axe par rapport au carter B. La rotation du guignol 5 autour du troisième axe entraîne via la première biellette 7 un coulissement de la glissière 8 par rapport au fourreau 28. La glissière 8 exerce alors une traction sur la deuxième biellette 9 qui entraine en rotation le premier battant 10 par rapport au deuxième battant 20 autour du premier axe, de sorte que le premier battant 10 s’éloigne de la veine C de la turbomachine. Ce faisant, le premier battant 10 dévoile la première portion de l’orifice 13. Dans le même temps, la surface libre 11 du premier battant 10 commence à faire face au flasque aval 1 du carter B. Par ailleurs, au cours de la rotation du guignol 5 autour du troisième axe, l’élément formant butée 6 du guignol 5 s’éloigne de l’autre élément en butée 26 formée dans le deuxième battant 20, si bien que les moyens de blocage 60 formés par ces deux éléments 6, 26 adoptent une position débloquée autorisant le deuxième battant 20 à pivoter par rapport au carter B autour du deuxième axe. Cette position débloquée est atteinte lorsque la surface libre 11 du premier battant 10 forme un premier angle non nul par rapport à la surface libre 21 du deuxième battant 20, comme représenté en figure 2. Le premier battant 10 continue à pivoter par rapport au deuxième battant 20 jusqu’à ce que la porte atteigne la configuration intermédiaire. Dans la configuration intermédiaire, le premier battant 10 est empêché de pivoter davantage par rapport au deuxième battant 20. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, cet empêchement est assuré par la glissière 8, qui vient en appui contre le fourreau 28. Le fourreau 28 et la glissière 8 agissent donc dans ce mode de réalisation comme des butées qui limitent la rotation du premier battant 10 par rapport au deuxième battant 20 autour du premier axe. Dans la configuration intermédiaire, la surface libre 11 du premier battant 10 forme un deuxième angle par rapport à la surface libre 21 du deuxième battant, supérieur au premier angle. Dans la configuration intermédiaire, la première portion 13 de l’orifice 3 est dévoilée. Ceci permet l’évacuation de fluide et d’éventuels débris depuis la veine C vers le conduit d’évacuation D. Toutefois, dans la configuration intermédiaire, la surface libre 21 du deuxième battant 20 est toujours alignée avec la paroi 2. La deuxième portion 23 de l’orifice 3 est donc toujours obstruée par le deuxième battant 20. Pendant que la porte est dans la configuration intermédiaire, de la grêle peut s’accumuler entre la porte et le flasque aval 1. La grêle forme alors un obstacle qui empêche la vanne d’assurer sa fonction d’évacuation. Pour libérer cette grêle, la porte est avantageusement passée dans la configuration ouverte. Pour faire passer la porte de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, le vérin 4 est actionné de sorte à continuer son extension. La rotation du guignol 5 autour du troisième axe se poursuit. Le guignol 5 entraîne à son tour la première biellette 7 qui exerce une force de traction sur la glissière 8. La glissière 8 étant bloquée en translation par le fourreau 28 du deuxième battant 20, l’ensemble du premier battant 10, du deuxième battant 20, de la deuxième biellette 9 et de la glissière 8 est entraîné en rotation autour du deuxième axe, dans le même sens de rotation que la rotation précédemment effectuée par le premier battant 10 autour du premier axe. Le premier et le deuxième battants 10, 20 s’éloignent ainsi ensemble de la veine C, sans que le premier battant 10 ne se déplace par rapport au deuxième battant 20, jusqu’à ce que la porte atteigne la configuration ouverte. Dans la configuration ouverte, les surfaces libres 11, 21 respectives des premiers et deuxième battants 10, 20 font face au flasque aval 1 du carter B. Dans la configuration ouverte, la surface libre 21 du deuxième battant 20 n’est plus alignée avec la paroi 2, mais forme avec celle-ci un troisième angle non nul. L’écart angulaire entre la surface libre 11 du premier battant 10 et la paroi 2 est la somme du deuxième angle et du troisième angle. Dans la configuration ouverte, la totalité de l’orifice 3 est dévoilée permettant l’évacuation de fluide depuis la veine C vers le conduit d’évacuation D à travers les deux portions 13, 23 de l’orifice. De la grêle accumulée éventuellement dans la position intermédiaire peut ainsi être évacuée. Finalement, la section limitante SE de la porte apparait plus en aval du conduit d’évacuation D et est plus large que la section limitante SA qu’aurait donné une porte à simple battant comme celles de l’art antérieur. La fermeture de la porte s’effectue en deux temps qui sont, premièrement, le passage de la configuration ouverte à la configuration intermédiaire et, deuxièmement, le passage de la configuration intermédiaire à la configuration fermée. Lors du passage de la configuration ouverte à la configuration intermédiaire, le vérin 4 est commandé pour se rétracter et exercer une traction sur le guignol 5. L’ensemble des autres pièces de la vanne de la turbomachine effectuent des mouvement inverses de ceux précédemment effectués lors du passage de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, par exemple du fait de la gravité ou du fait d’éléments élastiques configurés pour entraîner le mécanisme vers la position intermédiaire puis vers la position fermée en l’absence d’actionnement de la vanne de décharge. Ainsi le deuxième battant 20, se rapproche de la veine C en rotation autour du deuxième axe par rapport au carter B jusqu’à obstruer la deuxième portion 23 de l’orifice 3. Dans le même temps le premier battant 10 s’approche également de la veine C tout en restant fixe par rapport au deuxième battant 20. Une fois la configuration intermédiaire atteinte, la glissière 8 quitte la position d’appui dur le fourreau 28 du deuxième battant 20, puis les éléments de butée 6, 26 se font face de sorte que moyens de blocage 60 empêchent le deuxième battant 20 d’être déplacé par rapport au carter B. De même que lors du passage de la configuration intermédiaire à la configuration fermée, les éléments de la vanne de prélèvement effectuent des mouvements respectifs opposés à ceux décrits plus hauts, lors de l’ouverture de la vanne, entrainés par exemple par la gravité ou par une force élastique. Le deuxième battant 20 reste donc fixe par rapport au carter B, obstruant le deuxième portion 23 de l’orifice 3, tandis que le premier battant 10 s’approche de la veine C jusqu’à obstruer la première portion 13 de l’orifice 3. Une fois la configuration fermée atteinte, les joints d’étanchéités 32, 31 sont écrasés entre les deux battants 10, 20 et entre le carter B et chacun des deux battants 10, 20 de sorte à maintenir l’étanchéité entre la veine C et le conduit d’évacuation D. Cette description est donnée à des fins illustratives et reste non-limitative, l’homme du métier saura adapter les spécificités décrites ci-dessus tout en restant dans le cadre de l’invention du moment que le fonctionnement global du système reste inchangé. Carter pour turbomachine, le carter comprenant une paroi (2) définissant un orifice (3) débouchant dans une veine du carter, et une vanne de décharge pour prélever un fluide circulant dans la veine via l’orifice (3), la vanne de décharge comprenant une porte comprenant un premier battant (10) mobile par rapport à la paroi, et un deuxième battant (20) mobile par rapport au premier battant (10), la porte étant configurable dans : - une configuration fermée dans laquelle le premier battant (10) obstrue une première portion (13) de l’orifice et le deuxième battant obstrue simultanément une deuxième portion (23) de l’orifice différente de la première portion (13), - une configuration intermédiaire dans laquelle le premier battant (10) dévoile la première portion de l’orifice (13) pour permettre le passage de fluide via la première portion (13) de l’orifice, et dans laquelle le deuxième battant (20) obstrue la deuxième portion (23) de l’orifice, et - une configuration ouverte dans laquelle le premier battant (10) dévoile la première portion (13) de l’orifice, et dans laquelle le deuxième battant (20) dévoile simultanément la deuxième portion (23) de l’orifice, pour permettre le passage de fluide via la première portion (13) et la deuxième portion (23) de l’orifice simultanément. Carter selon la revendication 1, dans laquelle le premier battant (10) est monté à rotation sur le deuxième battant (20). Carter selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le premier battant (10) est mobile en rotation par rapport au deuxième battant (20) autour d’un premier axe, et le deuxième battant (20) est mobile en rotation par rapport au carter autour d’un deuxième axe parallèle au premier axe. Carter selon la revendication précédente, dans laquelle la porte est configurée pour que le premier battant (10) pivote par rapport au deuxième battant (20) dans un sens de rotation autour du premier axe lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et pour que le deuxième battant (20) pivote par rapport au carter dans le même sens de rotation autour du deuxième axe lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. Carter selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la porte est configurée pour que le premier battant (10) s’éloigne de la veine lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et pour que le deuxième battant (20) s’éloigne également de la veine lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. Carter selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la porte est configurée pour que, lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, le premier battant (10) soit fixe par rapport au deuxième battant (20). Carter selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la porte comprend un premier élément (8) faisant partie du premier battant (10) ou relié au premier battant (10), et un deuxième élément (28) faisant partie du deuxième battant (20) ou relié au deuxième battant (20), les deux éléments étant agencés l’un relativement à l’autre pour que : - lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, le premier élément (8) n’appuie pas sur le deuxième élément (28), - lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte, le premier élément (8) appuie sur le deuxième élément (28), de sorte à entrainer un déplacement du deuxième battant (20) par rapport au carter. Carter selon la revendication précédente, dans laquelle le premier élément (8) est configuré pour déplacer le premier battant (10) par rapport au deuxième battant (20), lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, le premier élément (8) étant par exemple une glissière et le deuxième élément étant par exemple un fourreau (28) dans lequel la glissière (8) coulisse. Carter selon l’une des revendications précédentes, comprenant des moyens de blocage (60) configurés pour : - empêcher le deuxième battant (20) d’être déplacé par rapport au carter, lorsque la porte passe de la configuration fermée à la configuration intermédiaire, et - autoriser un déplacement du deuxième battant (20) par rapport au carter, lorsque la porte passe de la configuration intermédiaire à la configuration ouverte. Carter selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un joint d’étanchéité (32) agencé pour être comprimé entre et par le premier battant (10) et le deuxième battant (20) lorsque la porte est dans la configuration fermée, de sorte à empêcher un passage de fluide entre le premier battant (10) et le deuxième battant (20). Carter l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier battant (10) est agencé en aval du deuxième battant (20).