INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’utilisation d’un accéléromètre permet d’autre part de mesurer l’inclinaison d’un objet immobile (puisqu’il permet de mesurer directement le champ gravitationnel). Ainsi, en revenant à la , l’accéléromètre permet de mesurer l’orientation dans l’espace de l’étiquette 41 immobile, bien positionnée sur son support. En effet, l’accéléromètre ne fait pas la différence entre l’accélération et la gravité. Lorsqu’il est immobile, l’accéléromètre peut mesurer le champ gravitationnel. Un accéléromètre trois axes peut ainsi mesurer la composante de la force de gravité selon trois axes :
l’axe des X (orienté selon le sens de la longueur) l’axe des Y (orienté selon le sens de la largeur) et l’axe des Z (orienté perpendiculairement à la surface).
ENSEMBLE POUR TURBOMACHINE COMPRENANT UN MOYEN DE COMMANDE ET UN DISPOSTIF DE TRANSFERT DE FLUIDE INTEGRE AU MOYEN DE COMMANDE Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des dispositifs de transfert de fluide entre un stator et un rotor.
Arrière-plan technique Certaines machines comprennent un dispositif de transfert de fluide, tel que de l’huile ou du carburant, permettant le passage du fluide d’un repère fixe (stator) vers un repère tournant (rotor), ou inversement, où se trouvent des organes qui nécessitent une alimentation et/ou une lubrification en continu afin de préserver leur durée de vie, leur fonctionnement ainsi que la performance de la machine que ceux-ci équipent. Un tel dispositif de ce type est connu sous le sigle anglais « OTB » pour « Oil transfert Bearing ».
Un exemple de dispositif de transfert de fluide est décrit dans le document EP-A1-3144219 qui décrit une turbomachine, d’axe longitudinal, comprenant un doublet d’hélices avec des aubes à calage variable et un système de changement de pas permettant de changer les pas des pales. Le système de changement de pas comprend un actionneur qui est situé dans le repère tournant et doit être alimenté par un fluide sous pression dont la source d’alimentation est située dans le repère fixe. Le dispositif de transfert de fluide est monté mobile à l’intérieur de l’actionneur et comprend au moins une canalisation en communication fluidique avec des moyens d’alimentation du moyen de commande selon le mode de fonctionnement de la turbomachine. L’actionneur comprend un corps mobile qui se déplace par rapport à un corps annulaire. Des paliers sont montés radialement entre le corps mobile et le dispositif de transfert pour permettre la rotation du corps mobile par rapport au dispositif de transfert de fluide. Ce dernier se déplace en translation suivant l’axe longitudinal. Un collier d’arrêt fixe en déplacement et par rapport auquel tourne le piston grâce à des paliers est également monté à l’intérieur du dispositif de transfert.
L’agencement du dispositif de transfert par rapport à l’actionneur et au collier d’arrêt est complexe car cela nécessite le déplacement de plusieurs pièces les unes par rapport aux autres. De plus, du fait de la circulation du fluide dans chacun des dispositif de transfert et collier d’arrêt et piston, leurs déplacements pourraient engendrer des fuites de fluide à l’intérieur de l’actionneur et vers les autres organes de la turbomachine. En effet, les pièces sont situées dans un environnement où règnent des températures élevées et peuvent se déformer en fonctionnement, ce qui peut créer des désalignements entre la canalisation et autres moyens d’alimentation ou de circulation de fluide. Les tolérances de fabrication des pièces ainsi que leur montage ne permettent pas de maîtriser les fuites non plus. Le montage de ces pièces, vu l’alignement nécessaire suivant le mode de fonctionnement, peut-être long et couteux.
L’objectif de la présente invention est de fournir un dispositif de transfert de fluide dont la configuration simple et économique permet de pallier les éventuelles fuites de fluide tout en facilitant un montage et un démontage rapide de celui-ci.
Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à un ensemble pour une turbomachine d’aéronef et d’axe longitudinal X, l’ensemble comprenant un moyen de commande comportant des moyens d’alimentation en fluide reliés à une source d’alimentation, un dispositif de transfert de fluide entre les moyens d’alimentation et la source d’alimentation, et des moyens d’étanchéité agencés dans le moyen de commande, le dispositif de transfert étant agencé dans le moyen de commande et comprenant au moins une canalisation en communication fluidique avec les moyens d’alimentation, le dispositif de transfert comporte une partie stator et une partie rotor qui est solidaire en rotation d’un corps annulaire du moyen de commande, l’une étant engagée dans l’autre, et en ce que le dispositif de transfert comprend des moyens de drainage configurés de manière à drainer une fuite de fluide du moyen de commande et/ou d’une interface entre la partie stator et la partie rotor, vers une enceinte ou un réservoir.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, en cas de perte d’efficacité et/ou de détérioration des moyens d’étanchéité, l’agencement de moyens de drainage dans l’ensemble permet de diriger les fuites du moyen de commande et/ou au moins de l’interface des parties rotor et stator vers l’enceinte ou le réservoir de la turbomachine. De plus réaliser des moyens de drainage dans le dispositif de transfert est une solution simple, économique et efficace pour éviter les fuites de fluide vers des zones encombrées et/ou ayant un risque de feu. Ces moyens de drainage ne nécessitent pas de pièces supplémentaires rendant l’agencement complexe et couteux. A cela s’ajoute le fait que le drainage permet de limiter la pression dans une enceinte amont du moyen de commande et qui est destinée à récupérer les fuites du corps mobile du moyen de commande.
L’ensemble comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le moyen de commande comprend un corps mobile se déplaçant par rapport audit corps annulaire, le corps annulaire étant destiné à être entraîné en rotation autour de l’axe longitudinal.
- la partie rotor s’étend entre une face amont et une face aval suivant l’axe longitudinal, le dispositif de transfert comprenant un alésage central qui est centré sur l’axe longitudinal et qui débouchant d’une part, dans une première cavité annulaire s’ouvrant sur la face amont et d’autre part, dans une deuxième cavité annulaire s’ouvrant sur la face aval, la partie stator étant engagée au moins en partie dans l’alésage central, et en ce que le dispositif de transfert comprend des paliers de guidage en rotation de la partie rotor par rapport à la partie stator, les paliers de guidage étant placés dans la première cavité annulaire et dans la deuxième cavité annulaire.
- les moyens de drainage comprennent un premier trou d’évacuation débouchant d’une part, au niveau d’une première interface entre le corps annulaire et le corps mobile, et d’autre part, dans une deuxième interface entre la partie rotor et le corps annulaire.
- les moyens de drainage comprennent un premier passage de drainage ménagé dans l’épaisseur de la partie rotor et débouchant d’une part, au niveau d’une zone de la deuxième interface via un deuxième trou d’évacuation et d’autre part, dans une face aval de la partie rotor, le premier passage de drainage étant agencé radialement à l’extérieur de l’alésage central, le premier passage de drainage étant en communication fluidique d’une part avec le premier trou d’évacuation et d’autre part avec l’enceinte et/ou le réservoir.
- au moins le premier trou d’évacuation débouche dans une cavité annulaire formée au niveau de la deuxième interface et en ce que des joints d’étanchéité annulaires sont disposés au niveau de la deuxième interface, et, de part et d’autre de la cavité annulaire suivant l’axe longitudinal.
- le dispositif de transfert comprend un capot d’étanchéité monté dans la première cavité et configuré de manière à fermer de manière étanche la première cavité en amont du premier palier de guidage.
- la partie stator s’étend, suivant l’axe longitudinal, entre une première extrémité qui est disposée dans la première cavité et une deuxième extrémité qui s’étend à l’extérieur de la partie rotor, la deuxième extrémité étant fixée de manière amovible à un équipement statorique au niveau d’une interface de fixation via des organes de fixation.
Par exemple, un signal selon une norme radio de type WiFi, Bluetooth®, Bluetooth® basse consommation (BLE), RFID, UWB, ou autre peut être émis par le deuxième objet. A détection de ce signal, et notamment de sa puissance, le premier objet peut estimer la position du deuxième objet par rapport au premier objet. Notamment, une solution de type trilatération ou triangulation peut être mise en œuvre sur la base de tels signaux radio.
Selon un mode de réalisation particulier, la position du premier objet une fois déterminée, ou plus généralement au moins une première information utile au positionnement desdits objets, peut être transmise à un autre objet ou à un serveur distant qui centralise les positions des différents objets. De cette façon, chaque objet, ou le serveur distant, peut connaître la position des autres objets, ou à tout le moins de ses voisins géographiques.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier objet peut recevoir au moins une deuxième information utile au positionnement desdits objets, en provenance dudit au moins un deuxième objet ou du serveur distant.
Cette information permet notamment d’estimer la position relative du deuxième objet par rapport au premier objet.
Selon un mode de réalisation particulier, l’obtention de la position relative d’un desdits au moins un deuxième objet par rapport audit premier objet met en œuvre une estimation de la position dudit deuxième objet par rapport audit premier objet, délivrant au moins deux positions candidates, une réception d’au moins une troisième information utile au positionnement desdits objets, en provenance d’au moins un troisième objet, et relative à une communication dudit troisième objet avec ledit premier objet et/ou ledit deuxième objet, et une sélection d’une desdites positions candidates en tenant compte de ladite au moins une troisième information reçue dudit troisième objet.
Ainsi, s’il reste une incertitude sur la position d’un deuxième objet, il est possible de tenir compte d’informations reçues d’un troisième objet pour affiner la position du deuxième objet.
Par exemple, ladite au moins une première, resp. deuxième, resp. troisième information en provenance dudit premier, resp. deuxième, resp. troisième, objet appartient au groupe comprenant :
un identifiant dudit premier, resp. deuxième, resp. troisième, objet, une localisation dudit premier, resp. deuxième, resp. troisième, objet par rapport au nord magnétique, une orientation spatiale dudit premier, resp. deuxième, resp. troisième, objet, par rapport à un repère de référence, une distance entre au moins deux desdits objets parmi le premier, le deuxième et le troisième objet, une hauteur dudit premier, resp. deuxième, resp. troisième, objet par rapport audit au moins un point de référence.
En particulier, le premier objet peut recevoir plusieurs de ces informations simultanément, ou successivement. Par exemple, le premier objet peut obtenir dans un premier temps un identifiant d’un deuxième objet et une distance entre le deuxième objet et le premier objet, puis dans un deuxième temps la position du deuxième objet (i.e. localisation par rapport au nord magnétique, hauteur par rapport au point ou plan de référence, et éventuellement orientation spatiale par rapport à un repère de référence).
Selon un mode de réalisation, le procédé de positionnement selon l’invention met en œuvre le stockage d’au moins un élément appartenant au groupe comprenant :
la position dudit premier objet, la position relative dudit au moins un deuxième objet par rapport audit premier objet, au moins une information parmi lesdites informations utiles au positionnement desdits objets.
De cette façon, le premier objet peut construire au fur et à mesure une carte de positionnement des objets en communication les uns avec les autres. On note que le premier objet peut être en communication uniquement avec un ou plusieurs deuxièmes objets, eux-mêmes en communication avec un ou plusieurs troisièmes objets, etc. Chaque objet peut ainsi communiquer avec ses voisins directs, et faire passer l’information de proche en proche, sans nécessiter une communication avec l’ensemble des objets (architecture « paire à paire » ou P2P plutôt que « distribuée »).
Le premier objet peut ainsi disposer d’une liste des objets présents dans son voisinage avec leur positionnement dans l’espace et les uns par rapport aux autres.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins une des étapes précédentes (détermination de la position dudit premier objet, obtention de la position relative dudit au moins un deuxième objet par rapport audit premier objet, transmission ou réception d’informations utiles au positionnement des objets, etc) est mise en œuvre de manière périodique ou de manière événementielle, comme par exemple en cas de détection d’un changement de position dudit premier objet.
De cette façon, on peut disposer d’informations en temps réel sur la position des objets et le positionnement de l’ensemble des objets.
En particulier, dans certains modes de réalisation, le procédé comprend le déclenchement d’une alarme en cas de détection d’un changement de position dudit premier objet ou au moins un deuxième objet.
Comme décrit ci-dessus, quel que soit le mode de réalisation, il est possible de construire une carte de positionnement des différents objets du système en rassemblant l’ensemble des informations utiles au positionnement provenant des différents objets. En d’autres termes, en prenant les informations collectées par chaque objet, ou directement chaque sous-graphe provenant de chaque objet, il est possible de réaliser une telle carte, ou graphe, qui agrège l’ensemble des informations, et positionne de façon précise dans l’espace l’ensemble des objets les uns par rapport aux autres, sans avoir besoin de balises ou ancres dont les coordonnées géographiques sont connues par avance. Une telle carte offre ainsi une vision tridimensionnelle de l’infrastructure dans l’espace.
Notamment, chaque objet dispose d’informations en provenance des objets voisins localisés à proximité de sa position, comprenant par exemple :
un identifiant de l’objet voisin, une localisation de l’objet voisin par rapport au nord magnétique, une orientation spatiale de l’objet voisin, une distance avec l’objet voisin, une hauteur de l’objet voisin par rapport à au moins un point de référence, éventuellement d’autres informations qui amènent plus de précision.
En particulier, selon un mode de réalisation, si un objet est déplacé d’un endroit à un autre, l’objet lui-même est en capacité de recalculer sa position (notamment sa hauteur par rapport au sol, sa localisation par rapport au nord magnétique) et sa position relative par rapport aux autres objets voisins. Un nouveau sous-graphe peut ainsi être généré. Les objets voisins peuvent également mettre à jour leur-sous-graphe avec la nouvelle position de l’objet déplacé. Ainsi, seul un ensemble de sous-graphes peut être régénéré et il est possible de reconstruire rapidement la carte de positionnement globale.
5.5 Exemples d’applications
L’invention trouve notamment, mais non exclusivement des applications dans les domaines suivants :
commerce, les objets pouvant être de type étagères de rangement, étiquettes de prix, ..., logistique, les objets pouvant être des étiquettes de suivi de colis permettant de savoir où sont rangés les colis les uns par rapport aux autres, ..., prévention du vol, les objets pouvant être des œuvres d’art d’une exposition, d’un musée, …, des véhicules d’un garage, d’une fourrière, …, que l’on cherche à localiser les uns par rapport aux autres pour pouvoir déclencher une alarme en cas d’anomalie (déplacement inopiné d’un objet par exemple), etc., gestion de flotte, les objets pouvant être des drones que l’on cherche à localiser les uns par rapport aux autres, sans point connu au sol ou dans l’espace, par exemple en cas d’impossibilité de positionnement par satellite (GPS défaillant ou environnement contraint, par exemple intérieur d’un bâtiment, grottes, sous-sol, …).
Plus généralement, l’invention s’applique à tout objet dont on souhaite connaitre la position dans l’espace, sans avoir de balises ou ancres dont les positions sont connues par avance.
A titre d’exemple, on se place à nouveau dans le domaine du commerce, et l’on considère que les objets sont de type étiquette de prix.
De telles étiquettes de prix peuvent être des étiquettes intelligentes, et porter des écrans permettant par exemple de faire défiler des publicités relatives aux produits auxquels elles sont dédiées. De telles étiquettes permettent d’attirer l’attention des clients sur certains produits, voire sur l’ensemble des produits d’un magasin.
Or la multiplication de ces étiquettes de prix est un problème lorsqu’il s’agit de les configurer manuellement une par une.
Avec la solution proposée, les étiquettes peuvent connaître leurs voisines (à gauche ou à droite sur une même étagère, au-dessus ou en-dessous dans un même rayonnage, sur un même rayonnage en dos-à-dos, sur des rayonnages distincts en vis-à-vis, etc) et communiquer au moins deux à deux. Cela permet pour chaque étiquette de se localiser par rapport à ses voisines, et de pouvoir communiquer plus efficacement avec les étiquettes en proximité directe si besoin.
Par exemple, en reprenant la , on sait que les étiquettes B1-B2, B2-B3, B3-B4, B4-B5 peuvent communiquer deux à deux. Ainsi, si un utilisateur passe devant les étiquettes B1, B2, B3, B4, B5 dans cet ordre, il est possible d’identifier le cheminement de l’utilisateur dans l’allée et de faire défiler un message sur l’étiquette B1, puis sur l’étiquette B2 suite à la transmission du message de l’étiquette B1 vers l’étiquette B2, et ainsi de suite. Il est ainsi possible que le message porté par l’étiquette suive le trajet de l’utilisateur, par exemple pour l’informer d’une nouvelle offre promotionnelle.
5.6 Dispositifs
On présente finalement, en relation avec les figures 11 et 12, les structures simplifiées d’un objet et d’un serveur selon au moins un mode de réalisation de l’invention.
Comme illustré en , un objet selon un mode de réalisation de l’invention comprend une mémoire 121, une unité de traitement 122, équipée par exemple d’une machine de calcul programmable ou d’une machine de calcul dédiée, par exemple un processeur P, et pilotée par le programme d’ordinateur 123, mettant en œuvre des étapes du procédé de positionnement d’objets selon au moins un mode de réalisation de l’invention.
Par exemple, ce matériau isolant est une matière plastique, déposée sur le métal ou l’alliage précité, et adapté pour travailler à des températures cryogéniques proche de 20 K.
La fonction de la couche de matériau isolant 169 est d’isoler la partie d’extrémité distale 167 de la tige 75, qui est en contact avec le fluide cryogénique.
Ainsi, la tige 75 est conçue pour prélever autant d’énergie thermique que possible à l’intérieur du bol de fluide caloporteur 151, et pour la conduire vers l’organe d’obturation 71, qui est en contact avec le siège 141 de la vanne cryogénique 65 quand la vanne cryogénique 65 est en position d’obturation.
Ceci permet de réchauffer la zone de la couche de matériau isolant169 qui est plaquée contre le siège 141 de la vanne cryogénique 65, ce qui rend cette couche de matériau isolant plus déformable. La couche de matériau isolant 169 procure ainsi une étanchéité plus élevée, ou permet d’atteindre le même niveau d’étanchéité mais avec une pression plus faible appliquée par l’actionneur 69.
Selon la variante de réalisation représentée sur la , la couche de matériau isolant 169 assure le contact avec les moyens d’étanchéité glissante au niveau du passage de la tige 75 à travers la zone 153. Dans ce cas, la couche de matériau isolant 169 doit avoir de bonnes qualités de résistance à l’usure au frottement. Typiquement, la couche de matériau isolant169 sera issu de la famille des téflons (PTFE).
En variante, la couche de matériau isolant 169 n’est pas en contact avec les moyens d’étanchéité glissante. Dans ce cas, la couche de matériau isolant 169 n’est pas choisie de manière à présenter une haute résistance à l’usure au frottement. Elle est choisi uniquement sur la base de ses qualités d’isolation thermique.
L’ensemble 1 qui vient d’être décrit présente de multiples avantages.
Du fait que la chaine cinématique comporte une tige mobile traversant l’enveloppe de l’échangeur de chaleur, ladite tige mobile est réchauffée directement par le fluide caloporteur circulant dans l’enveloppe de l’échangeur de chaleur. Le chauffage de la vanne cryogénique est alors effectué de manière très simple. La vanne cryogénique est extrêmement compacte.
Du fait que l’échangeur de chaleur comporte un puits traversant l’enveloppe, la tige étant engagée dans ce puits et se déplaçant à l’intérieur de ce puits, l’agencement de la tige à travers l’enveloppe de l’échangeur est réalisé de manière très simple. Il n’est pas nécessaire de prévoir des dispositifs d’étanchéité complexes pour le passage de la tige à travers l’enveloppe de l’échangeur. L’étanchéité est réalisée entre les extrémités du puits et l’enveloppe de l’échangeur de chaleur, qui sont des pièces statiques.
Du fait que la partie avale de la chaine cinématique est entièrement logée dans le passage d’alimentation, aucune partie de la vanne cryogénique n’est en contact avec la zone sous vide poussé du stockage. Ceci est favorable pour des raisons d’étanchéité, pour l’assemblage de la vanne cryogénique, et pour favoriser les échanges thermiques.
Du fait de la conception de la vanne cryogénique, aucun élément en contact avec l’air ambiant n’est susceptible d’être à une température inférieure à - 196 °C. Tous les éléments en contact avec le gaz cryogénique à très basse température sont isolés de l’air extérieur par des organes réchauffés par le fluide caloporteur (bride d’échangeur, tige de la chaine cinématique, enveloppe de l’échangeur de chaleur).
Ménager l’orifice d’obturation dans la bride de stockage permet d’obtenir une conception particulièrement simple et compacte.
Déporter l’orifice d’obturation le long du passage d’alimentation loin de la bride de stockage permet de garantir que les brides seront maintenues à plus faible température quand la vanne cryogénique est fermée.
Dans ce cas, entrainer l’organe d’obturation via un fil ou une biellette est particulièrement commode et adapté, compte tenu de la géométrie de l’échangeur de chaleur et des températures de travail.
L’utilisation d’un levier permet un renvoi du mouvement à 90° de manière commode et compacte.
L’utilisation d’une coupelle fixée à la bride de stockage permet de loger de manière commode une partie de la chaine cinématique, et de l’isoler de l’espace maintenu sous un vide poussé.
Les recoupements d’informations provenant des différents objets permettent ainsi de lever des doutes et/ou inconnues résiduelles quant au positionnement des objets les uns par rapport aux autres (certains objets ayant plusieurs positions candidates), pour arriver à une carte de positionnement sur les différentes étagères (ou autre) où un objet n’a plus qu’une seule position possible.
On note par ailleurs que le graphe obtenu permet de disposer d’une vue tridimensionnelle des connexions entre les objets. A titre illustratif, la illustre une vue 2D des connexions entre les différentes étiquettes du rayon I.
Cette vision de l’infrastructure de connectivité entre objets du système peut être très utile en cas d’échanges de données entre les objets (par exemple pour effectuer une configuration ou une mise à jour d’au moins certains des objets).