Brevet FR3136852A1 — publié le 20231222

La présente invention porte sur un dispositif d'obturation (10) destiné à être disposé à l'intérieur d'un logement (11) réalisé dans une veine aérodynamique (12) comportant: - un obturateur (13), - un verrou (23), - un organe élastique de rappel (25) disposé entre l'obturateur et le verrou, et - un élément de fixation (26), - ledit verrou (23) étant apte à être inséré à l'intérieur d'une fenêtre de verrou (32) de sorte que, suite à une compression de l'organe élastique de rappel (25) en appui contre la paroi de retenue (30) et à une rotation de l'obturateur (13) suivant une fraction de tour, le verrou (23) peut passer d'une position de déverrouillage à une position de verrouillage dans laquelle le verrou (23) vient en appui contre une face intérieure de la paroi de retenue (30) pour maintenir l'obturateur (13) à l'intérieur du logement (11). Figure 2 DISPOSITIF D'OBTURATION D'UNE VEINE AÉRODYNAMIQUE La présente invention porte sur un dispositif d’obturation d'une veine aérodynamique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec une turbomachine d’aéronef. De façon connue en soi, une soufflante de turbomachine comprime l’air qui pénètre dans le moteur. Une grande partie de cet air constitue le flux secondaire, et l’autre partie constitue le flux primaire. Ce dernier passe par un compresseur basse pression solidaire de la soufflante, puis un compresseur haute pression, la chambre de combustion, la turbine haute pression et, pour finir, la turbine basse pression avant d’être éjecté. La montre une machine de test 1 pour un banc d'essai comportant d'amont en aval, une veine d'écoulement amont 2, une soufflante 3 ayant un module rotor 4 à aubage mobile et un module redresseur 5 à aubage fixe, ainsi qu'une veine d'écoulement aval 6. Le module rotor 4 procure une accélération aux particules d'air, en les déviant par rapport à l’axe X du moteur. Le module redresseur 5 ralentit les particules d'air et transforme une partie de leur vitesse en pression. Le module redresseur 5 ramène l’écoulement de l’air, accéléré par le module rotor 4, dans l’axe X du moteur. Lors d'une campagne d'essais, il est important de pouvoir assurer un montage et un démontage rapide d'une aube ainsi qu'une modification de son calage angulaire pour la recherche d'un réglage optimum de la turbomachine. Ces opérations doivent pouvoir être effectuées le plus rapidement possible sans avoir à démonter la machine dans la mesure où cette dernière est complètement instrumentée. Après chaque changement de pas angulaire, il peut être nécessaire d’équilibrer le rotor. A cet effet, une roue d'équilibrage accessible via une virole 8 est disposée sous la veine aérodynamique. Il existe donc le besoin de créer une interface d'accès à ce moyen d’équilibrage en minimisant les opérations de démontage ainsi que l'impact sur les écoulements aérodynamiques et donc les performances de la machine de test. L'invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant un dispositif d'obturation destiné à être disposé à l'intérieur d'un logement réalisé dans une veine aérodynamique comportant: - un obturateur, - un verrou, - un organe élastique de rappel disposé entre l'obturateur et le verrou, et - un élément de fixation assurant une fixation du verrou sur l'obturateur, - ledit verrou étant apte à être inséré à l'intérieur d'une fenêtre de verrou réalisée dans une paroi de retenue issue d'une face interne du logement de sorte que, suite à une compression de l'organe élastique de rappel en appui contre la paroi de retenue et à une rotation de l'obturateur suivant une fraction de tour, le verrou peut passer d'une position de déverrouillage à une position de verrouillage dans laquelle le verrou vient en appui contre une face intérieure de la paroi de retenue pour maintenir l'obturateur à l'intérieur du logement. L'invention permet ainsi d'accéder aisément à la roue d’équilibrage située sous la veine aérodynamique, tout en reconstituant la veine après les interventions effectuées sur l’équilibrage de la machine. Selon une réalisation de l'invention, le verrou est lié en rotation avec l'obturateur. Selon une réalisation de l'invention, le verrou est inséré à l'intérieur d'une gorge réalisée dans l'obturateur. Selon une réalisation de l'invention, le verrou en forme de plaque parallélépipédique allongée s'étend transversalement par rapport à un axe de l'obturateur. Selon une réalisation de l'invention, la face intérieure de la paroi de retenue présente une encoche de réception du verrou en position de verrouillage. Selon une réalisation de l'invention, l'encoche de réception du verrou est décalée angulairement d'un angle de 90 degrés par rapport à la fenêtre de verrou de telle façon que le verrou passe en position de verrouillage par une rotation d'un quart de tour. Selon une réalisation de l'invention, l'élément de fixation est une vis insérée à l'intérieur d'une ouverture de passage réalisée dans le verrou et coopérant avec un taraudage de forme correspondante réalisé dans l'obturateur. Selon une réalisation de l'invention, l'obturateur comporte une première portion de forme cylindrique ayant un diamètre sensiblement égal à un diamètre interne du logement et une deuxième portion de forme cylindrique ayant un diamètre sensiblement égal à un diamètre d'une ouverture centrale d'accès réalisée dans la paroi de retenue. Selon une réalisation de l'invention, l'obturateur comporte des moyens de préhension destinés à coopérer avec un outil externe pour effectuer une rotation dudit obturateur. Selon une réalisation de l'invention, dans la position de verrouillage une face extérieure de l'obturateur se situe dans un prolongement de la veine de manière à assurer une continuité de la veine évitant des perturbations de flux. La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles: La , déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale d'une machine de test avec laquelle est mise en œuvre l'invention; La est une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'obturation de veine de turbomachine selon la présente invention; La est une vue en perspective montrant une fenêtre de verrou ainsi qu'une forme de retenue d'un verrou du dispositif d'obturation selon l'invention; Les figures 4a, 4b, et 4c illustrent la mise en place d'un dispositif d'obturation selon l'invention à l'intérieur d'un logement réalisé dans une veine aérodynamique; La est une vue en coupe illustrant le dispositif d'obturation selon l'invention dans une position verrouillée. Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation présentent les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. La montre en vue éclatée d'un dispositif d'obturation 10 destiné à être disposé à l'intérieur d'un logement 11 réalisé dans une veine aérodynamique 12, tel que montré sur la . Le logement 11 traverse la veine 12. Ce dispositif d'obturation 10 comporte un obturateur 13 d'axe X1 comprenant une première portion 15 de forme cylindrique et une deuxième portion 16 de forme cylindrique. La première portion 15 correspondant à la tête de l'obturateur 13 présente un diamètre supérieur à la deuxième portion 16. L'obturateur 13 comporte en outre des moyens de préhension 19 destinés à coopérer avec un outil externe pour effectuer une rotation dudit obturateur 13. En l'occurrence, les moyens de préhension 19 comportent deux cavités 20 réalisées dans une face extérieure de la tête de l'obturateur 13. Ces cavités 20 sont destinées à recevoir des tiges de forme correspondante de l'outil externe. En outre, un verrou 23 en forme de plaque parallélépipédique allongée s'étend transversalement, c’est-à-dire perpendiculairement, par rapport à l'axe X1 de l'obturateur 13. Le verrou 23 est lié en rotation avec l'obturateur 13. A cet effet, le verrou 23 est inséré à l'intérieur d'une gorge 24 réalisée dans l'obturateur 13. Un organe élastique de rappel 25, tel qu'un ressort, est disposé entre l'obturateur 13 et le verrou 23. L'organe élastique de rappel 25 est disposé autour de la deuxième portion 16 de l'obturateur 13. Un élément de fixation 26 assure une fixation du verrou 23 sur l'obturateur 13. En l'occurrence, l'élément de fixation 26 est une vis insérée à l'intérieur d'une ouverture de passage de vis 29 réalisée dans le verrou 23 et coopérant avec un taraudage de forme correspondante réalisé dans l'obturateur 13. Le verrou 23 est ainsi maintenu serré entre la tête de la vis 26 et l'obturateur 13. Alternativement, l'élément de fixation 26 pourra prendre la forme de tout autre élément mécanique adapté à sa fixation sur l’obturateur 13, tel qu’un rivet ou un goujon, ou la forme d’un élément chimique de fixation, tel que de la colle. Par ailleurs, comme on peut le voir sur les figures 3 et 4a, le logement 11 présente une paroi de retenue 30 issue d'une face interne du logement 11. La paroi de retenue 30 s'étend radialement depuis la face interne du logement 11 vers le centre du logement 11. La paroi de retenue 30 comporte une ouverture centrale d'accès 31 permettant à un opérateur d'accéder à une roue d'équilibrage disposée sous la veine 12. L’ouverture centrale d'accès 31 présente un diamètre inférieur à la longueur du verrou 23. Une fenêtre de verrou 32 est réalisée dans la paroi de retenue 30. La fenêtre de verrou 32 est une ouverture traversante ayant une forme correspondante à celle du verrou 23. On décrit ci-après, en référence avec les figures 4a, 4b, et 4c, le fonctionnement du dispositif d’obturation 10 selon l’invention. Dans la suite de la description, on entend par "face intérieure", une face tournée vers l'intérieur de la veine 12 du côté où se trouve les éléments d'équilibrage du rotor et par "face extérieure", une face tournée vers l'extérieur de la veine 12. Comme cela est illustré par la , le verrou 23 est inséré, depuis l'extérieur de la veine 12 suivant la flèche F1, axialement par rapport à l’axe du logement 11 à l'intérieur de la fenêtre de verrou 32. Suite à une compression du ressort de rappel 25 en appui contre la paroi de retenue 30, en particulier contre une face extérieure de la paroi de retenue 30, et à une rotation de l'obturateur 13 selon la flèche F2 suivant une fraction de tour (cf. ) au moyen d’un outil inséré dans les cavités de préhension 20, le verrou 23 peut passer d'une position de déverrouillage à une position de verrouillage dans laquelle le verrou 23 vient en appui contre une face intérieure de la paroi de retenue 30 pour maintenir l'obturateur 13 à l'intérieur du logement 11, tel que montré sur la . Suite au relâchement de l’effort de compression, l’obturateur 13 est maintenu en position grâce à la compression du ressort de rappel 25 qui maintient plaqué le verrou 23 contre la face intérieure de la paroi de retenue 30, tel que montré sur la . Avantageusement, comme on peut le voir sur la , la face intérieure de la paroi de retenue 30 présente une encoche 35 de réception du verrou 23 en position de verrouillage. L’encoche 35 de réception du verrou 23 présente une forme complémentaire de celle du verrou 23. L’encoche 35 de réception est une encoche 35 non traversante réalisée dans une épaisseur de la paroi de retenue 30. L'encoche 35 de réception assure une indexation angulaire de l’obturateur 13 et un maintien dans la position de verrouillage du verrou 23. L'encoche 35 de réception du verrou 23 est décalée angulairement d'un angle de 90 degrés par rapport à la fenêtre de verrou 32, de telle façon que le verrou 23 passe en position de verrouillage par une rotation d'un quart de tour. En variante, le décalage angulaire de l'encoche 35 de réception du verrou 23 par rapport à la fenêtre de verrou 32 pourra présenter une valeur inférieure ou supérieure à 90 degrés. Dans la position de verrouillage, la face extérieure de l'obturateur 13 se situe dans un prolongement de la veine 12 de manière à assurer une continuité de la veine 12 évitant des perturbations de flux. Pour retirer l’obturateur 13 du logement 11, on réalise les opérations inverses, c’est-à-dire comprimer le ressort de rappel 25 afin de désengager le verrou 23 de l’encoche 35. En maintenant une pression sur l’obturateur 13 pour comprimer le ressort de rappel 25, on effectue une rotation d'une fraction de tour, en l'occurrence 90 degrés, en utilisant un outil qui prend place dans les cavités de préhension 20. Lorsque le quart de tour est effectué, le verrou 23 est aligné avec la fenêtre de verrou 32 de façon à passer dans une position déverrouillée. En relâchant l'effort de pression appliqué sur l'obturateur 13, le ressort de rappel 25 se décomprime et l'obturateur 13 peut être retiré du logement 11. Une fois l’obturateur 13 retiré, l'ouverture centrale 31 est apparente, ce qui donne un accès pour intervenir sur l’équilibrage du module de rotor. Avantageusement, la première portion 15 de l'obturateur 13 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du logement 11. La deuxième portion 16 de l'obturateur 13 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'ouverture centrale d'accès 31 réalisée dans la paroi de retenue 30. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En outre, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. Dispositif d'obturation (10) destiné à être disposé à l'intérieur d'un logement (11) réalisé dans une veine aérodynamique (12), caractérisé en ce que ledit dispositif d'obturation (10) comporte: - un obturateur (13), - un verrou (23), - un organe élastique de rappel (25) disposé entre l'obturateur et le verrou, et - un élément de fixation (26) assurant une fixation du verrou (23) sur l'obturateur (13), - ledit verrou (23) étant apte à être inséré à l'intérieur d'une fenêtre de verrou (32) réalisée dans une paroi de retenue (30) issue d'une face interne du logement (11) de sorte que, suite à une compression de l'organe élastique de rappel (25) en appui contre la paroi de retenue (30) et à une rotation de l'obturateur (13) suivant une fraction de tour, le verrou (23) peut passer d'une position de déverrouillage à une position de verrouillage dans laquelle le verrou (23) vient en appui contre une face intérieure de la paroi de retenue (30) pour maintenir l'obturateur (13) à l'intérieur du logement (11). Dispositif d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou (23) est lié en rotation avec l'obturateur (13). Dispositif d'obturation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le verrou (23) est inséré à l'intérieur d'une gorge (24) réalisée dans l'obturateur (13). Dispositif d'obturation selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le verrou (23) en forme de plaque parallélépipédique allongée s'étend transversalement par rapport à un axe (X1) de l'obturateur (13). Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face intérieure de la paroi de retenue (30) présente une encoche (35) de réception du verrou (23) en position de verrouillage. Dispositif d'obturation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'encoche (35) de réception du verrou (23) est décalée angulairement d'un angle de 90 degrés par rapport à la fenêtre de verrou (32) de telle façon que le verrou (23) passe en position de verrouillage par une rotation d'un quart de tour. Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de fixation (26) est une vis insérée à l'intérieur d'une ouverture de passage réalisée dans le verrou (23) et coopérant avec un taraudage de forme correspondante réalisé dans l'obturateur (13). Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'obturateur (13) comporte une première portion (15) de forme cylindrique ayant un diamètre sensiblement égal à un diamètre interne du logement (11) et une deuxième portion (16) de forme cylindrique ayant un diamètre sensiblement égal à un diamètre d'une ouverture centrale d'accès (31) réalisée dans la paroi de retenue (30). Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'obturateur (13) comporte des moyens de préhension (19) destinés à coopérer avec un outil externe pour effectuer une rotation dudit obturateur (13). Dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que dans la position de verrouillage, une face extérieure de l'obturateur (13) se situe dans un prolongement de la veine (12) de manière à assurer une continuité de la veine (12) évitant des perturbations de flux.