Brevet FR3164743A1 — publié le 20260123

Cet ensemble comporte : une veine aérodynamique de turbomachine comportant un logement ménagé dans un carter de turbomachine, et un dispositif d’obturation (1) disposé à l’intérieur du logement. Le dispositif d’obturation (1) comprend un corps obturateur (4) monté à l’intérieur du logement et muni d’une chambre (5) dans laquelle est installé un bouton (6) de verrouillage muni de moyens de verrouillage du corps obturateur (4) avec le logement et apte à coulisser entre une position de déverrouillage autorisant un enlèvement du corps obturateur (4) et une position de verrouillage dans laquelle une face externe (6a) du bouton (6) de verrouillage forme avec le corps obturateur (4) et le carter, une surface externe du dispositif d’obturation (1) se situant dans un prolongement de la veine, de manière à assurer une continuité matérielle de la veine évitant des perturbations de flux. Figure pour l’abrégé : Figure 2 Dispositif d’obturation pour veine aérodynamique de turbomachine, outil et procédé associés La présente invention porte sur un dispositif d’obturation pour veine aérodynamique de turbomachine. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse avec une turbomachine d’aéronef. L’invention concerne également un outil de pose et de dépose d’un tel dispositif d’obturation, ainsi qu’un procédé de dépose associé. Techniques antérieures De façon connue en soi, une machine de test pour un banc d’essai comporte d’amont en aval une veine d’écoulement amont, une soufflante ayant un module rotor à aubage mobile et un module redresseur à aubage fixe, ainsi qu’une veine d’écoulement aval. Le module rotor procure une accélération aux particules d’air, en les déviant par rapport à l’axe longitudinal du moteur. Le module redresseur ralentit les particules d’air et transforme une partie de leur vitesse en pression. Le module redresseur ramène l’écoulement d’air, accéléré par le module rotor, dans l’axe longitudinal 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 complétement instrumentée. Après chaque changement de pas angulaire, il peut être nécessaire d’équilibrer le rotor. A cet effet, une roue d’équilibrage généralement accessible par une virole 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 la fiabilité des mesures réalisées par la machine de test. Pour un moteur de série, il est également important de prévoir des interfaces d’accès par exemple pour des contrôles endoscopiques ou des réglages de biellettes lors des phases de maintenance. Ces interfaces doivent présenter des facilités de montage et de démontage pour minimiser la durée d’intervention et le coût associé lié à l’indisponibilité du matériel. Aussi, ces interfaces doivent préserver l’écoulement du flux dans la veine aérodynamique afin de ne pas augmenter les pertes de charge. L’invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant un ensemble comportant : une veine aérodynamique de turbomachine comportant un logement ménagé dans un carter de turbomachine, et un dispositif d’obturation disposé à l’intérieur du logement réalisé dans la veine aérodynamique. Le dispositif d’obturation comprend un corps obturateur monté à l’intérieur du logement, le corps obturateur étant muni d’une chambre dans laquelle est installé un bouton de verrouillage muni de moyens de verrouillage du corps obturateur avec le logement et apte à coulisser selon un axe longitudinal à l’intérieur de la chambre entre une position de déverrouillage autorisant un enlèvement du corps obturateur et une position de verrouillage dans laquelle une face externe du bouton de verrouillage forme avec le corps obturateur et le carter une surface externe du dispositif d’obturation se situant dans un prolongement de la veine, de manière à assurer une continuité matérielle de la veine évitant des perturbations de flux. Selon une caractéristique, les moyens de verrouillage comprennent au moins une paire de verrous transversaux par rapport à l’axe longitudinal et s’étendant dans des sens opposés l’un à l’autre depuis le bouton de verrouillage vers le carter, les verrous étant disposés au moins en partie à l’intérieur de rainures transversales de forme complémentaire aux verrous, les rainures transversales étant ménagées dans le corps obturateur, s’étendant dans une direction transversale et formant un guidage linéaire des verrous. Avantageusement, le bouton de verrouillage est un parallélépipède rectangle ayant quatre faces latérales s’étendant depuis la face externe dans une direction opposée à la veine, le bouton de verrouillage comprenant sur chaque face latérale d’au moins une paire de faces latérales opposées l’une à l’autre une rainure latérale dans laquelle est logé un doigt de verrou solidaire d’un verrou associé, la rainure latérale étant inclinée par rapport à l’axe longitudinal de coulissement du bouton de verrouillage, de manière à transformer le coulissement longitudinal du bouton de verrouillage en une translation des verrous dans la direction transversale, chaque verrou ayant une extrémité disposée en porte-à-faux par rapport au corps obturateur dans la position de verrouillage, l’extrémité étant escamotée à l’intérieur du corps obturateur dans la position de déverrouillage. De préférence, l’ensemble comprend un ressort de rappel installé entre le bouton de verrouillage et une paroi distale de la chambre du corps obturateur, de manière à exercer une force de rappel élastique qui tend à pousser le bouton de verrouillage vers la position de verrouillage. Avantageusement, l’ensemble comprend une gorge formée sur le logement destinée à loger les extrémités des verrous disposées en porte-à-faux par rapport au corps obturateur dans la position de verrouillage, la gorge étant munie d’une paroi de retenue des verrous dans la position de verrouillage. Une telle configuration empêche la sortie en saillie du bouton de verrouillage du côté de la veine. Par exemple, le corps obturateur comprend sur une surface latérale une languette longitudinale destinée à rentrer dans une rainure longitudinale associée formée sur le logement, de manière à constituer une liaison glissière. Une telle configuration garantit la bonne position angulaire entre le corps obturateur et le logement. Selon une autre caractéristique, le corps obturateur est muni d’au moins une empreinte longitudinale formée sur une surface d’une paroi latérale de la chambre, l’empreinte étant accessible depuis la veine lorsque le bouton de déverrouillage est en position de déverrouillage. Une telle caractéristique rend possible l’accrochage du corps obturateur depuis la veine. Avantageusement, l’au moins une empreinte longitudinale comprend un bord distal formant une rampe avec la paroi latérale de la chambre et un bord proximal formant une butée d’arrêt représentative d’une position intermédiaire du bouton de verrouillage dans laquelle le corps obturateur est désolidarisé du logement. Selon un autre aspect, l’invention a pour objet un outil de pose et de dépose du corps obturateur d’un dispositif d’obturation d’un ensemble tel que défini ci-dessus. L’outil comprend une base de forme complémentaire à la chambre du corps obturateur, traversée par une tige longitudinale, montée en rotation et munie à une première extrémité d’une molette et à une seconde extrémité d’un profil de came de manière à autoriser ou à induire un mouvement de translation dans une direction transversale d’au moins un ergot suite à une rotation de la tige suivant une fraction de tour, chaque ergot étant destiné à coopérer avec le bord proximal de l’empreinte de manière à accrocher l’outil au corps obturateur ou à coopérer avec le bord distal de l’empreinte de manière à exercer une force tendant à pousser les ergots vers le profil de came de l’outil. Un tel outil permet d’accrocher de manière fiable le corps obturateur depuis la veine. Selon un autre aspect, l’invention a pour objet un procédé de dépose d’un corps obturateur d’un dispositif d’obturation d’un ensemble mis en œuvre par un outil tels que définis ci-dessus. Le procédé comprend les étapes successives suivantes : mise en contact de la base de l’outil avec la face externe du bouton de verrouillage, poussage de la base à travers la chambre du corps obturateur, de manière à faire coulisser le bouton de verrouillage jusqu’à une position de déverrouillage, rotation de la tige suivant une fraction de tour de manière à accrocher le corps obturateur à l’outil, et extraction du corps obturateur en retirant l’outil du logement. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue en perspective d’un dispositif d’obturation selon un exemple de réalisation de l’invention ; FIG. 2 est une vue en perspective d’une partie amovible du dispositif de la FIG. 1 ; FIG. 3 est une vue en coupe selon une direction III-III de la FIG. 2 ; FIG. 4 est une demi-vue en perspective d’une partie fixe du dispositif d’obturation de la FIG. 1 ; FIG. 5 est une vue en coupe illustrant un obturateur du dispositif de la FIG. 1 en une position intermédiaire ; FIG. 6 est une vue en perspective d’un outil de pose et de dépose de la partie amovible de la FIG. 2 ; FIG. 7 est une vue en coupe selon la direction VII-VII de la FIG. 6 ; FIG. 8 est une vue de dessous de l’outil de la FIG. 6 ; et FIG. 9 est un organigramme d’un procédé de dépose de la partie amovible de la FIG. 2 à l’aide de l’outil de la FIG. 6 . Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation La FIG. 1 montre en perspective un dispositif d’obturation 1 selon un mode de réalisation de l’invention. Le dispositif d’obturation 1 est destiné à être monté à l’intérieur d’un logement 2 d’une veine aérodynamique de turbomachine. Dans l’exemple illustré, le logement 2 est ménagé dans un carter 3 de turbomachine sous la forme d’un alésage traversant 3’, tel que particulièrement visible sur la FIG. 4 . Il reste bien entendu possible de prévoir le logement 2 sur d’autres parties de turbomachine. Le dispositif d’obturation 1 comporte un corps obturateur 4 monté à l’intérieur du logement 2. Le corps obturateur 4 est muni d’une chambre 5, particulièrement visible sur la FIG. 3 , dans laquelle est installé un bouton 6 de verrouillage. Le bouton 6 de verrouillage est muni de moyens de verrouillage 7 du corps obturateur 4 avec le logement 2, visibles sur la FIG. 2 . Il est à noter que des éléments identiques ou similaires portent les mêmes références d’une figure à l’autre. Le bouton 6 de verrouillage est apte à coulisser selon un axe longitudinal X à l’intérieur de la chambre 5 entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage. La position de déverrouillage autorise un enlèvement du corps obturateur 4. Autrement dit, en position de déverrouillage le corps obturateur 4 n’est pas solidaire du logement 2. En position de verrouillage, une face externe 6a forme avec le corps obturateur 4 et le carter 3, une surface externe 8 du dispositif d’obturation 1 se situant dans un prolongement de la veine, de manière à assurer une continuité matérielle de la veine évitant des perturbations de flux. La surface externe 8 permet également un indexage angulaire du corps obturateur 4 par rapport à la veine. Tel que particulièrement visible sur la FIG. 2 , les moyens de verrouillage 7 comprennent au moins une paire de verrous 9 transversaux par rapport à l’axe longitudinal X et s’étendant dans des sens opposés l’un à l’autre depuis le bouton 6 de verrouillage vers le carter 3. Les verrous 9 sont disposés au moins en partie à l’intérieur de rainures transversales 10 ménagées dans le corps obturateur 4. Les rainures 10 ont une forme complémentaire aux verrous 9 et s’étendent dans une direction transversale Y perpendiculaire à la direction longitudinale X. Les rainures 10 forment un guidage linéaire des verrous 9 dans la direction transversale Y. De préférence, bouton de verrouillage 6 est un parallélépipède rectangle ayant quatre faces latérales 6b, dont seules deux sont visibles sur l’exemple illustré sur la FIG. 2 . Les quatre faces latérales 6b s’étendent depuis la face externe 6a dans une direction opposée à la veine. Le bouton de verrouillage 6 comprend une rainure latérale 11 formée sur chaque face latérale 6b d’au moins une paire de faces latérales opposées l’une à l’autre. Dans chaque rainure latérale 11 est logé une doigt 12 de verrou solidaire d’un verrou 9 associé. Chaque rainure latérale 11 est inclinée par rapport à l’axe longitudinal X de coulissement du bouton de verrouillage 6, de manière à transformer le coulissement longitudinal du bouton de verrouillage 6 en une translation des verrous 9 dans la direction transversale Y. Dans la position de verrouillage, une extrémité 9a de chaque verrou 9 est disposée en porte-à-faux par rapport au corps obturateur 4. Dans la position de déverrouillage, l’extrémité 9a de chaque verrou 9 est escamotée à l’intérieur du corps obturateur 4. Tel que visible sur la FIG. 3 , le dispositif d’obturation 1 est muni d’un ressort de rappel 13 installé entre le bouton 6 de verrouillage et une paroi distale 5a de la chambre 5 du corps obturateur 4, de manière à exercer une force de rappel élastique qui tend à pousser le bouton 6 de verrouillage vers la position de verrouillage. Le corps obturateur 4 est muni d’un épaulement 4a formant butée contre une paroi d’arrêt d’une gorge 14 du logement 2. Tel qu’illustré sur la FIG. 4 , le logement 2 comprend une gorge 14 destinée à loger les extrémités 9a des verrous 9 disposées en porte-à-faux par rapport au corps obturateur 4 dans la position de verrouillage. La gorge 14 est munie d’une paroi de retenue 14a qui maintient les verrous 9 dans la position de verrouillage, sous l’effet de la force élastique de rappel du ressort 13. Ainsi, en position de verrouillage, le corps obturateur 4 est solidaire du logement 2. Tel qu’indiqué précédemment, la gorge 14 est munie d’une paroi d’arrêt 14b du corps obturateur 4. De préférence, le corps obturateur 4 comprend sur une surface latérale 15 une languette 16 longitudinale destinée à rentrer dans une rainure longitudinale 17 associée qui est formée sur une face interne du logement 2 visible sur la FIG. 4 , de manière à constituer une liaison glissière. La languette 16 coopère avec la rainure longitudinale 17 pour assurer la bonne orientation du corps obturateur 4. Tel qu’illustré sur la FIG. 3 , le corps obturateur 4 est muni d’au moins une empreinte longitudinale 18 formée sur une surface d’une paroi latérale 5b de la chambre 5. L’empreinte 18 est accessible à un opérateur depuis la veine lorsque le bouton 6 de verrouillage est en position de déverrouillage. L’empreinte 18 comprend un bord distal 18a et un bord proximal 18b. Le bord distal 18a forme une rampe avec la paroi latérale 5b de la chambre 5. Le bord proximal 18b forme une butée d’arrêt représentative d’une position intermédiaire du bouton 6 de verrouillage, visible sur la FIG. 5 , dans laquelle le corps obturateur 4 est désolidarisé du logement 2. La position intermédiaire du bouton 6 de verrouillage se situe entre la position de verrouillage et la position de déverrouillage. Les FIG. 6 , FIG. 7 et FIG. 8 illustrent un exemple de réalisation d’un outil 19 de pose et de dépose du corps obturateur d’un dispositif d’obturation 1 tel que décrit précédemment. L’outil 19 comprend une base 20 de forme complémentaire à la chambre 5 du corps obturateur 4. La base 20 est traversée par une tige 21 longitudinale, montée en rotation et munie à une première extrémité 21a d’une molette 22 et à une seconde extrémité 21b d’un profil de came 23. Suite à une rotation de la tige 21 suivant une fraction de tour, ici 90° ou un quart de tour, le profil de came 23 autorise ou induit un mouvement de translation dans une direction transversale d’au moins un ergot 24. Plus précisément, le profil de came 23 induit une translation des ergots 24 depuis le profil de came 23 vers le corps obturateur 4 et autorise une translation des ergots 24 depuis le corps obturateur 4 vers le profil de came 23. De préférence, chaque ergot 23 correspond à une empreinte 18. Chaque ergot 24 est destiné à coopérer avec le bord proximal 18b de l’empreinte 18 de manière à accrocher l’outil 19 au corps obturateur 4, ou à coopérer avec le bord distal 18a de l’empreinte 18 de manière à exercer une force tendant à pousser les ergots 24 vers le profil de came 23 de l’outil 19. Ainsi, tel qu’illustré sur la FIG. 8 , le profil de came 23 actionné par la rotation de la tige 21 pousse les ergots 24 en porte-à-faux par rapport à la base 20 permettant ainsi d’engager les empreintes 18. A l’inverse, pour désengager les ergots 24 des empreintes 18, il est nécessaire de comprimer et de tourner simultanément la tige 21. Ainsi, le profil de came 23 autorise la rentrée des ergots 24 qui sont poussés vers le profil de came 23 par la rampe formée par le bord distal 18a. Il est à noter que l’outil 19 et le corps obturateur 4 restent accrochés tant que la rotation du profil de came 23 n’a pas autorisé la rentrée des ergots 24. De préférence, l’outil 19 est muni d’un système d’indexage en rotation 25 qui permet à l’opérateur de l’outil 19 de positionner correctement en rotation la tige 21. Par exemple, le système 25 peut comprendre un doigt d’indexage 26 poussé par un ressort 27 vers des cavités 28 formées sur la tige 21. La FIG. 9 illustre un organigramme d’un procédé de dépose d’un corps obturateur 4 d’un dispositif d’obturation 1 tel que décrit précédemment, à l’aide d’un outil 19. Le procédé commence par une étape 30 de mise en contact de la base 20 de l’outil 19 avec la face externe 6a du bouton 6 de verrouillage. Le procédé se poursuit par une étape 31 de poussage de la base 20 à travers la chambre 5 du corps obturateur 4, de manière à faire coulisser le bouton 6 de verrouillage jusqu’à une position de déverrouillage. On réalise alors une rotation de la tige 21 suivant une fraction de tour de manière à accrocher le corps obturateur 4 à l’outil 19, par l’engagement des ergots 24 dans les empreintes 18 (étape 32). Le procédé prend fin par une étape 33 d’extraction du corps obturateur 4 en retirant l’outil 19 du logement 2. Il est à noter que le corps obturateur 4 reste accroché à l’outil 19 tant que les ergots 24 restent engagés dans les empreintes 18, ce qui augmente la sécurité des opérations. Ensemble comportant : une veine aérodynamique de turbomachine comportant un logement (2) ménagé dans un carter (3) de turbomachine, et un dispositif d’obturation (1) disposé à l’intérieur du logement (2) réalisé dans la veine aérodynamique, caractérisé en ce que le dispositif d’obturation (1) comprend un corps obturateur (4) monté à l’intérieur du logement (2), le corps obturateur (4) étant muni d’une chambre (5) dans laquelle est installé un bouton (6) de verrouillage muni de moyens de verrouillage (7) du corps obturateur (4) avec le logement (2) et apte à coulisser selon un axe longitudinal (X) à l’intérieur de la chambre (5) entre une position de déverrouillage autorisant un enlèvement du corps obturateur (4) et une position de verrouillage dans laquelle une face externe (6a) du bouton (6) de verrouillage forme avec le corps obturateur (4) et le carter (3) une surface externe (8) du dispositif d’obturation (1) se situant dans un prolongement de la veine, de manière à assurer une continuité matérielle de la veine évitant des perturbations de flux. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel les moyens de verrouillage (7) comprennent au moins une paire de verrous (9) transversaux par rapport à l’axe longitudinal (X) et s’étendant dans des sens opposés l’un à l’autre depuis le bouton (6) de verrouillage vers le carter (3), les verrous (9) étant disposés au moins en partie à l’intérieur de rainures transversales (10) de forme complémentaire aux verrous (9), les rainures transversales (10) étant ménagées dans le corps obturateur (4), s’étendant dans une direction transversale (Y) et formant un guidage linéaire des verrous (9). Ensemble selon la revendication 2, dans lequel le bouton (6) de verrouillage est un parallélépipède rectangle ayant quatre faces latérales (6b) s’étendant depuis la face externe (6a) dans une direction opposée à la veine, le bouton (6) de verrouillage comprenant sur chaque face latérale (6b) d’au moins une paire de faces latérales opposées l’une à l’autre une rainure latérale (11) dans laquelle est logé un doigt (12) de verrou solidaire d’un verrou (9) associé, la rainure latérale (11) étant inclinée par rapport à l’axe longitudinal (X) de coulissement du bouton (6) de verrouillage, de manière à transformer le coulissement longitudinal du bouton (6) de verrouillage en une translation des verrous (9) dans la direction transversale (Y), chaque verrou (9) ayant une extrémité (9a) disposée en porte-à-faux par rapport au corps obturateur (4) dans la position de verrouillage, l’extrémité (9a) étant escamotée à l’intérieur du corps obturateur (4) dans la position de déverrouillage. Ensemble selon la revendication 3, comprenant un ressort de rappel (13) installé entre le bouton (6) de verrouillage et une paroi distale (5a) de la chambre (5) du corps obturateur (4), de manière à exercer une force de rappel élastique qui tend à pousser le bouton (6) de verrouillage vers la position de verrouillage. Ensemble selon la revendication 4, comprenant une gorge (14) formée sur le logement (2) destinée à loger les extrémités (9a) des verrous (9) disposées en porte-à-faux par rapport au corps obturateur (4) dans la position de verrouillage, la gorge (14) étant munie d’une paroi de retenue (14a) des verrous (9) dans la position de verrouillage. Ensemble selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le corps obturateur (4) comprend sur une surface latérale (15) une languette (16) longitudinale destinée à rentrer dans une rainure longitudinale (17) associée formée sur le logement (2), de manière à constituer une liaison glissière. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps obturateur (4) est muni d’au moins une empreinte longitudinale (18) formée sur une surface d’une paroi latérale (5b) de la chambre (5), l’empreinte (18) étant accessible depuis la veine lorsque le bouton (6) de déverrouillage est en position de déverrouillage. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel l’au moins une empreinte longitudinale (18) comprend un bord distal (18a) formant une rampe avec la paroi latérale (5b) de la chambre (5) et un bord proximal (18b) formant une butée d’arrêt représentative d’une position intermédiaire du bouton (6) de verrouillage dans laquelle le corps obturateur (4) est désolidarisé du logement (2). Outil (19) de pose et de dépose du corps obturateur (4) d’un dispositif d’obturation (1) d’un ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend une base (20) de forme complémentaire à la chambre (5) du corps obturateur (4), traversée par une tige (21) longitudinale, montée en rotation et munie à une première extrémité (21a) d’une molette (22) et à une seconde extrémité (21b) d’un profil de came (23) de manière à autoriser ou à induire un mouvement de translation dans une direction transversale d’au moins un ergot (24) suite à une rotation de la tige (21) suivant une fraction de tour, chaque ergot (24) étant destiné à coopérer avec le bord proximal (18b) de l’empreinte (18) de manière à accrocher l’outil (19) au corps obturateur (4) ou à coopérer avec le bord distal (18a) de l’empreinte (18) de manière à exercer une force tendant à pousser les ergots (24) vers le profil de came (23) de l’outil (19). Procédé de dépose d’un corps obturateur (4) d’un dispositif d’obturation (1) d’un ensemble selon la revendication 8 mis en œuvre par un outil (19) selon la revendication 9, comprenant les étapes successives suivantes : mise en contact de la base (20) de l’outil (19) avec la face externe (6a) du bouton (6) de verrouillage, poussage de la base (20) à travers la chambre (5) du corps obturateur (4), de manière à faire coulisser le bouton (6) de verrouillage jusqu’à une position de déverrouillage, rotation de la tige (21) suivant une fraction de tour de manière à accrocher le corps obturateur (4) à l’outil (19), et extraction du corps obturateur (4) en retirant l’outil (19) du logement (2).