INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple non limitatif. L’invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :
- la est une vue schématique en plan d’un premier exemple de réalisation de support de test selon la présente invention
- la est une vue en plan d’un deuxième exemple de réalisation de support de test selon la présente invention.
- la illustre schématiquement en élévation le couplage entre le canal de transfert et la membrane de prélèvement.
- la illustre schématiquement en coupe transversale de détail le couplage entre le canal de transfert et la membrane de prélèvement.
- la illustre schématiquement l’interface entre la station d’analyse et le support de test biologique dans les zones d’activation des fluides.
la est une vue schématique en perspective d’un carter d’échappement selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
la est une vue schématique partielle en perspective d’un carter d’échappement, sans une chemise pour visualiser des servitudes ; et
la est une vue schématique partielle en perspective d’une chemise d’un carter d’échappement et des servitudes qui sont logées dans cette chemise.
Description détaillée de l'invention La représente de manière très schématique une turbomachine 10 à turbine contrarotative pour un aéronef.
Cette turbomachine 10 comprend d’amont en aval, dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante 12, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre annulaire de combustion 18, une turbine haute pression 20 et une turbine contrarotative 22.
La référence 24 désigne un carter intermédiaire situé entre les compresseurs 14 et 16, et la référence 26 désigne un carter de turbine (du type TVF, acronyme de l’anglais Turbine Vane Frame qui désigne un carter de turbine équipé de bras formant des aubages de redresseur) situé entre les turbines 20 et 22. Enfin, la référence 28 désigne un carter d’échappement (du type TRF, acronyme de l’anglais Turbine Rear Frame qui désigne le dernier carter de turbine). Ces carters forment la structure de la turbomachine : ils supportent les paliers qui guident les arbres en rotation et sont liés aux suspensions de la turbomachine.
Le rotor de la turbine haute pression 20 entraîne en rotation le rotor du compresseur haute pression 16 par un arbre haute pression 30 qui est centré et guidé en rotation par des paliers, tels qu’un palier amont 32 à billes et un palier aval 34 à rouleaux. Le palier 32 est monté entre une extrémité amont de l’arbre 30 et le carter intermédiaire 24, et le palier 34 est monté entre une extrémité aval de l’arbre 30 et le carter de turbine 26.
La turbine contrarotative 22 comprend un premier rotor 22a dont des roues 22aa sont configurées pour tourner dans un premier sens de rotation et sont reliées à un premier arbre de turbine 36, et un second rotor 22b dont des roues 22ba sont configurées pour tourner dans un sens opposé de rotation et sont reliées à un second arbre de turbine 38 et sont intercalées entre les roues 22aa du rotor 22a (cf. figures 1 et 3).
Chaque roue de turbine comprend une rangée annulaire d’aubes qui comportent chacune un profil aérodynamique comportant un intrados et un extrados qui se rejoignent pour former un bord d’attaque et un bord de fuite des gaz dans la veine de turbine.
Le premier arbre 36 entraine en rotation la soufflante 12 ainsi que le rotor du compresseur basse pression 14. Ce premier arbre 36 est en outre engrené avec une couronne 40 d’un réducteur mécanique 42 à train épicycloïdal de type planétaire.
Le second arbre 38 est engrené avec le solaire 44 ou planétaire du réducteur 42.
Le réducteur 42 comprend en outre des satellites 41 engrenés respectivement avec le solaire 44 et la couronne 40 et portés par un porte-satellites 46 qui est fixé au carter d’échappement 28.
Chacun des carters 26 et 28 comprend en général deux viroles annulaires coaxiales, respectivement interne et externe qui sont reliées entre elles par une série de bras sensiblement radiaux par rapport à l’axe longitudinal A de la turbomachine et qui traversent la veine de turbine. La virole interne du carter 28 s’étend autour d’au moins une partie du réducteur 42.
La représente une autre turbomachine dans laquelle les éléments décrits dans ce qui précède sont désignés par les mêmes références. La description qui précède s’applique ici dans la mesure où elle ne contredit pas ce qui suit et n’est pas contraire à ce qui est illustré à la .
Les différences entre les turbomachines des figures 1 et 2 reposent notamment sur les paliers de guidage des arbres et rotors et sur la fixation du réducteur sur le carter de turbine 26 ou le carter d’échappement 28.
- un corps principal 30 creux s’étendant selon la direction radiale entre une extrémité radialement externe et une extrémité radialement interne et comportant une face extrados 30a et une face intrados 30b, dont la forme externe constituée par ces deux faces épouse sensiblement la cavité interne 24 de la pale 16 du distributeur et qui est rendu solidaire d’un conduit d’admission central 32 définissant une première zone de circulation d’air de ventilation 34a, par l’intermédiaire de deux parois de séparation épaisses 36a, 36b disposées de part et d’autre de ce conduit d’admission central, entre le conduit d’admission central et chacune des deux faces 30a, 30b du corps principal, de façon à définir de part et d’autre de ces parois, avantageusement alignées, deux cavités amont et aval séparées, définissant respectivement des deuxième et troisième zones de circulation d’air de ventilation 34b, 34c, étanches l’une de l’autre et de la première zone de circulation d’air de ventilation 34a et pouvant être alimentées en air de ventilation indépendamment les unes des autres, les faces extrados et intrados du corps principal comportant chacune plusieurs rangées de perçages 37 (typiquement au moins deux, une par cavité) afin de permettre un refroidissement par impact de la paroi interne de la pale 16 du distributeur,
- une plaquette externe (première plaquette 38) destinée à être solidarisée à l’extrémité radialement externe du corps principal et sur laquelle sont percés à la fois un premier orifice 38a alimentant en air de ventilation le conduit d’admission central 32 renfermant la première zone de circulation d’air de ventilation 34a, un deuxième orifice 38b alimentant en air de ventilation la deuxième zone de circulation d’air de ventilation 34b et un troisième orifice 38c alimentant en air de ventilation la troisième zone de circulation d’air de ventilation 34c, et
- une plaquette interne (seconde plaquette 40) destinée à être solidarisée à l’extrémité radialement externe du corps principal et sur laquelle est percée une unique ouverture centrale 40a afin de permettre à l’air de ventilation circulant dans le conduit d’admission central 32 de se diriger directement vers les cavités inter-disques de la turbine.
La chemise de refroidissement est avantageusement entièrement réalisée en fabrication additive selon le procédé d’impression 3D métallique qui se déroule selon les phases suivantes.
Tout d’abord, dans une première phase, sur un même plateau d’une machine de fabrication additive (ou imprimante 3D) sans recours à aucun support d’impression spécifique, le corps principal 30 (y compris son conduit d’admission central 32 et les parois séparatives 36a, 36b), la plaquette supérieure 38 et la plaquette interne 40 sont imprimés de préférence séparément (pour faciliter l’étape de polissage ultérieur). Afin de ne pas obtenir des surfaces déformées par le racleur de l’imprimante 3D, une épaisseur de matériau minimale de 0.5mm est en outre conseillée. L’impression du corps principal se fait verticalement en commençant au choix par sa partie inférieure (le bas du corps) ou sa partie supérieure (le haut du corps). Le matériau utilisé est un matériau métallique, parmi typiquement des alliages métalliques de type Inconel®.
Ensuite, une fois l’impression terminée, il est procédé, dans une deuxième phase, à un usinage, préférentiellement de type électroérosion par enfonçage (EDM pour « electrical discharge machining »), des différents perçages 37 de chaque face extrados et intrados du corps principal. Toutefois, un perçage au laser est aussi envisageable.
Dans une troisième phase, une opération de polissage des surfaces fonctionnelles des différents éléments (surfaces de contacts entre le corps principal et les plaquettes et surfaces externes et internes de la chemise) est de préférence effectuée.
Enfin, dans une dernière phase, une opération de brasage des plaquettes externe et interne sur le corps principal permet de finaliser la chemise en un ensemble monobloc à trois zones de circulation d’air de ventilation indépendantes et étanches les unes des autres avant son montage dans la cavité 24 de la pale 16 du distributeur comme le montre la coupe de la .
La chemise de refroidissement obtenue de la sorte en fabrication additive est alors comme il est connu rendue solidaire et étanche de la paroi interne du distributeur par soudage ou brasage au niveau de sa plaquette externe 38 (voir le cordon de soudure 42), la plaquette interne 40 de la chemise étant elle simplement guidée dans la partie inférieure du distributeur qui forme une glissière pour autoriser les déplacements relatifs entre la pale 16 et la chemise de refroidissement 26.
Ainsi montée et fixée dans la cavité 24, la chemise de refroidissement 26 permet de réaliser les fonctions suivantes :
- un refroidissement par impact de la partie amont (proche du bord d’attaque) de la paroi interne de la pale du distributeur, l’air de ventilation rentrant par le deuxième orifice 38b pour alimenter la cavité amont 34b, puis étant évacué par une première rangée de perçages 37 pour venir impacter la paroi interne de la pale du distributeur. L’air va alors circuler dans l’espace délimité par la paroi interne de la pale du distributeur et la paroi externe de la chemise pour ensuite être évacué par les orifices de sortie situés sur le bord de fuite de la pale du distributeur.
- un refroidissement par impact de la partie aval (proche du bord de fuite) de la paroi interne de la pale du distributeur, l’air de ventilation rentrant par le troisième orifice 38c pour alimenter la cavité aval 34c, puis étant évacué par une autre rangée de perçages 37 pour venir impacter la paroi interne de la pale du distributeur. L’air va alors circuler dans l’espace délimité par la paroi interne de la pale du distributeur et la paroi externe de la chemise pour ensuite être évacué par les mêmes orifices de sortie situés sur le bord de fuite de la pale du distributeur.
- une alimentation en air de ventilation des cavités inter-disques, l’air rentrant par le premier orifice 38a, circulant dans le conduit d’admission central 32 et étant évacué par l’ouverture centrale 40a de la plaquette interne 40.
On notera que les deuxième 38b et troisième 38c orifices d’admission d’air de ventilation peuvent être de forme libre (rectangulaire, circulaire, ovoïde, etc…) mais doivent avoir des sections permettant de piloter les débits respectifs des cavités amont 34b et aval 34c. Autrement dit, la section de ces orifices doit être inférieure à la somme des sections des perçages composant la cavité respective. Au contraire, le premier orifice 38a (ainsi que l’ouverture centrale 40a qui peut présenter une même dimension ou une dimension inférieure) qui peut être aussi de forme libre, ne doit pas avoir une section pilotant les débits en aval, (ce rôle est en effet dévolu aux injecteurs situés dans les cavités inter-disques), c’est-à-dire que la somme de l’ensemble des sections des premiers orifices 38a du distributeur doit être supérieure à la somme des sections des injecteurs assurant les débits d’air de ventilation en aval (le calcul du débit pour un orifice doit donc être rapporté au nombre de pales du distributeur).
Les avantages principaux de l’invention résultant de la structure précitée sont dès lors les suivants :
- L’alimentation en air de ventilation des perçages amont se fait séparément des perçages situés en aval de la chemise.
L’étape d’analyse 104 de l’image d’ensemble 103 peut détecter l’ensemble des composants de la carte électronique parmi un microcontrôleur, un composant passif, un processeur de signal numérique. Pour chaque composant de la carte électronique précédemment énuméré, ledit procédé 100 peut déterminer la position 105 de ces composants sur ladite carte électronique.
La position 105 de l’au moins un composant peut comprendre les coordonnées cartésiennes de l’au moins un composant. Ces données cartésiennes peuvent être données suivant un repère défini sur la carte électronique vérifiée par le procédé 100.
Les composants de la carte électronique peuvent comprendre plusieurs défauts parmi des ponts, des brasures sèches, des défauts de surface, des polluants.
L’étape d’analyse 108 par le deuxième modèle vérifie chaque composant pour lequel une position 105 est fournie suite à l’étape d’analyse 104 par le premier modèle. L’étape d’analyse 108 peut ainsi détecter les défauts précédemment énumérés sur chaque composant pour lequel une position 105 est fournie. Chaque composant peut comprendre plusieurs défauts. Le procédé 100 peut détecter plusieurs défauts sur un même composant.
Optionnellement, le procédé 100 peut comprendre une étape de communication du résultat de l’étape d’analyse 108. Par exemple, si l’étape d’analyse 108 par le deuxième modèle localise des défauts, ces défauts sont fournis par le procédé 100, par exemple sous la forme de message ou d’un tableau listant les défauts et leurs localisations, à un dispositif informatique. Dans le cas où le procédé 100 ne détecte pas de défaut sur la carte électronique, le procédé 100 peut envoyer un message positif à un dispositif informatique.
Quand l’étape d’analyse 108 par le deuxième modèle est terminée, le procédé 100 peut vérifier la présence de défauts sur une autre carte électronique.
Le procédé 200 comprend toutes les étapes du procédé 100 illustré en . Par conséquent, seules les différences avec le procédé 100 seront décrites.
L’étape d’analyse 104 par le premier modèle du procédé 200 illustré en comprend une étape d’identification 202 d’au moins un composant de ladite carte électronique.
Pour chaque composant identifié à l’étape d’identification 202, l’étape d’analyse 104 comprend ensuite une étape de fourniture 204 de l’au moins une position 105 dudit composant.
Ainsi, suivant le procédé 200, une position 105 est fournie à chaque composent identifié à l’étape d’identification 202. Par conséquent, si plusieurs composants 203 sont identifiés, plusieurs positions 105 seront fournies suite à l’étape de fourniture 204.
Le procédé 300 comprend toutes les étapes du procédé 200 illustré en . Par conséquent, seules les différences avec le procédé 200 seront décrites.
Le procédé 300 comprend en outre une phase préalable 302, dite première phase préalable 302, réalisée avant ladite étape d’acquisition 102 de l’image d’ensemble 103.
La première phase préalable 302 comprend une étape d’acquisition 304 d’une multitude d’images d’ensemble de cartes électroniques comprenant au moins un composant. De préférence, les cartes électroniques imagées à l’étape d’acquisition 304 de la première phase préalable 302 comprennent au moins un composant parmi les composants : microcontrôleur, composant passif, processeur de signal numérique.
La première phase préalable 302 comprend en outre une étape d’enregistrement 306 des images d’ensemble précédemment acquises sur une base de données, appelée base de données « composant ».
Cette zone de préforme Z1 comporte localement une bande de conformation b1 qui s'étend sur toute la hauteur Hz1 de la zone entre deux plans parallèles qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale Z de la préforme et situés respectivement à 25% et 60% de la dimension longitudinale H du corps de la préforme à partir de la première extrémité 16 (ces plans sont illustrés par deux droites parallèles en pointillés sur la ). La bande de conformation b1 s'étend également suivant une dimension transversale ou largeur lb1 qui est inférieure à la largeur lz1 de la zone de préforme conformée Z1. La bande b1 est disposée en retrait des premier et deuxième bords longitudinaux 12 et 14 et est plus particulièrement positionnée transversalement à une distance du deuxième bord 14 qui est située entre 40% et 50% de la dimension transversale C de la préforme, ce qui permet ainsi de lui donner une orientation qui suit globalement le profil du deuxième bord 14 de la préforme.
Cette bande b1 s'étend également (de manière non représentée sur les figures comme pour les autres bandes de la préforme) suivant l'épaisseur de la préforme qui s'étend perpendiculairement au plan de la .
De manière générale, la bande de conformation b1 comprend un ou plusieurs fils de chaîne et une pluralité de fils de trame tissés avec le ou les fils de chaîne. Dans la bande de conformation b1 l'angle de décadrage entre le ou les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D est minimalisé par rapport à l'angle de décadrage entre les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D dans le reste de la zone de préforme Z1, c'est-à-dire de part et d’autre de la bande de conformation b1. En d’autres termes, cela signifie en pratique que dans cette bande b1 l’angle de 90°, ou voisin de 90°, entre le ou les fils de chaîne et les fils de trame issus du tissage 3D n’est pas modifié, alors que l’angle de 90°, ou voisin de 90°, entre les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D dans le reste de la zone de préforme Z1 est modifié en introduisant un angle de décadrage entre ces fils de chaîne et ces fils de trame (l’angle de décadrage dans la bande b1 est ainsi minimalisé par rapport à l’angle de décadrage dans la zone de la préforme Z1 qui la contient, et il importe peu que l’angle de décadrage dans la bande b1 soit nul ou non).
Cette bande de conformation b1 définit localement, pour la deuxième zone Z1 de la préforme, la courbe de drapage locale de l'aube lors de la mise en place de la préforme dans un moule comme déjà mentionné ci-dessus.
On notera que la largeur lb1 de la bande de conformation b1 peut être définie par un nombre de fils ou de torons de chaîne présents dans la bande comme pour la largeur lb0 de la bande de conformation b0. La largeur lb1 peut être par exemple identique à la largeur lb0 et être ainsi réduite à un seul fil de chaîne selon les circonstances.
Toutefois, en pratique, en se rapprochant de l’extrémité 16 du corps de la préforme, la bande de conformation b1 peut avoir une largeur différente de celle de la bande b0. La bande de conformation peut ainsi être plus large en se rapprochant de l’extrémité 16 du corps de la préforme qu’en se rapprochant de l’extrémité de sommet 18 car le décadrage est nul dans le pied d’aube (aucun vrillage 3D). Par contre, en sommet d’aube (tête d’aube), le décadrage est plus important qu’en direction du pied d’aube dans la mesure où le vrillage 3D est important au sommet. A titre d’exemple, la largeur de la bande de conformation peut évoluer du pied au sommet d’aube en diminuant au fur et à mesure de la progression dans les zones qui s’éloignent de l’extrémité 16 et où le décadrage augmente (vrillage 3D plus prononcé). Par exemple, la largeur lb1 de la bande b1 peut varier linéairement en diminuant depuis le plan en pointillés situé à 25% de la hauteur H en partant de l’extrémité 16 jusqu’au plan en pointillés situé à 60% de la hauteur H en partant de l’extrémité 16. Plus particulièrement, la largeur lb1 peut varier linéairement en comprenant neuf fils ou torons de chaîne (ex : un fil ou toron central et quatre fils ou torons de part et d’autre du fil ou toron central) ayant chacun une dimension de 48k à la distance située à 25% de la hauteur H jusqu’à comprendre cinq fils ou torons de chaîne (ex : un fil ou toron central et deux fils ou torons de part et d’autre du fil ou toron central) à la distance située à 60% de la hauteur H. Le nombre de fils ou torons de chaîne peut toutefois augmenter lorsque la dimension des fils ou torons de chaîne est inférieure (ex : 24k).
Une troisième zone de préforme conformée Z2 de la préforme 10 de la s'étend, d’une part, sur une hauteur Hz2 inférieure à 25% de la dimension longitudinale H du corps de la préforme à partir de la première extrémité 16 et, d'autre part, sur une largeur lz2 correspondant à la dimension transversale C de la préforme.
Cette zone de préforme Z2 comporte localement une bande de conformation b2 qui s'étend sur toute la hauteur Hz2 de la zone entre deux plans parallèles qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale Z de la préforme et situés respectivement à la première extrémité 16 du corps de la préforme (à 0%, c’est-à-dire à la jonction avec le pied de l’aube non représenté) et 25 % de la dimension longitudinale H du corps de la préforme à partir de cette première extrémité 16 (ces plans sont illustrés par deux droites parallèles en pointillés sur la ). La bande de conformation b2 s'étend également suivant une dimension transversale ou largeur lb2 qui est inférieure à la largeur lz2 de la zone de préforme conformée Z2. La bande b2 est disposée en retrait des premier et deuxième bords longitudinaux 12 et 14 et est plus particulièrement positionnée transversalement à équidistance des premier 12 et deuxième bords 14 opposés de la préforme. La bande de conformation b2 de la troisième zone de préforme conformée Z2 est ainsi orientée suivant la direction longitudinale Z de la préforme.
Cette bande b2 s'étend également (de manière non représentée sur les figures) suivant l'épaisseur de la préforme qui s'étend perpendiculairement au plan de la .
De manière générale, la bande de conformation b2 comprend un ou plusieurs fils de chaîne et une pluralité de fils de trame tissés avec le ou les fils de chaîne. Dans la bande de conformation b2 l'angle de décadrage entre le ou les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D est minimalisé par rapport à l'angle de décadrage entre les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D dans le reste de la zone de préforme Z2, c'est-à-dire de part et d’autre de la bande de conformation b2. En d’autres termes, cela signifie en pratique que dans cette bande b2 l’angle de 90°, ou voisin de 90°, entre le ou les fils de chaîne et les fils de trame issus du tissage 3D n’est pas modifié, alors que l’angle de 90°, ou voisin de 90°, entre les fils de chaîne et les fils de trame de la structure tissée 3D dans le reste de la zone de préforme Z2 est modifié en introduisant un angle de décadrage entre ces fils de chaîne et ces fils de trame (l’angle de décadrage dans la bande b2 est ainsi minimalisé par rapport à l’angle de décadrage dans la zone de la préforme Z2 qui la contient, et il importe peu que l’angle de décadrage dans la bande soit nul ou non).
Cette bande de conformation b2 définit localement, pour la deuxième zone Z2 de la préforme, la courbe de drapage locale de l'aube lors de la mise en place de la préforme dans un moule comme déjà mentionné ci-dessus.
On notera que la largeur lb2 de la bande de conformation b2 peut être définie par un nombre de fils de chaîne présents dans la bande comme pour la largeur lb0 de la bande de conformation b0. La largeur lb2 est par exemple identique à la largeur lb0 et à la largeur lb1 et être ainsi réduite à un seul fil de chaîne selon les circonstances. Toutefois, comme pour la zone Z1, la largeur de bande lb2 peut être augmentée par rapport à la largeur lb0. En particulier, la largeur lb2 peut comprendre, sur toute la hauteur de la zone Z2, neuf fils ou torons de chaîne (ex : un fil ou toron central et quatre fils ou torons de part et d’autre du fil ou toron central) ayant chacun une dimension de 48k.