INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un premier mode de réalisation, le décalage axial de la soufflante est tel que les organes de référence de calage 52 sont reculés axialement d’une distance telle qu’ils ne passent plus sous le ou les capteurs lors de la rotation de la soufflante et ce ou ces derniers ne détectent donc plus le passage des organes. Cette situation aboutit ainsi à une perte de signal (perte de l’information de calage angulaire). A cet effet, les organes 52 ont une longueur calibrée, c’est-à-dire une longueur qui est dimensionnée pour détecter un déplacement axial d’une amplitude déterminée.
La turbomachine 10 comprend, comme schématiquement représenté à la , en plus de l’unité de traitement électronique UT, un système de contrôle SC du fonctionnement de la turbomachine qui est configuré pour arrêter le fonctionnement de la turbomachine, par exemple en coupant l’alimentation carburant, en cas de détection d’un déplacement axial de la soufflante.
Dans le présent exemple, lorsque le signal est ainsi perdu par le ou les capteurs 62, l’information relative à une perte d’information de ce ou ces capteurs 62 est transmise par l’unité de traitement électronique UT au système de contrôle SC du fonctionnement de la turbomachine qui commande l’arrêt de l’alimentation en carburant du moteur. Par exemple, le système SC envoie une commande au système d’alimentation en carburant SA ou, plus particulièrement, à une vanne d’alimentation afin de la fermer.
On notera qu’avant de décider d’arrêter le fonctionnement de la turbomachine il est préférable de confirmer la détection du déplacement axial de la soufflante. Ceci peut être réalisé en effectuant plusieurs détections qui produisent toutes le même résultat. A titre d’exemple, cette confirmation peut avoir lieu en détectant au moins deux fois de suite la perte de signal lors du passage des mêmes organes 52 d’un même groupement ou bien en détectant une perte de signal lors du passage de plusieurs organes appartenant à différents groupements qui ne sont pas nécessairement successifs. En pratique, la détection de perte de signal (qui débouche sur l’action de couper le moteur) se traduit par la constatation d’une absence de signal pendant une durée prédéterminée.
Selon un deuxième mode de réalisation, le décalage axial de la soufflante peut être d’une amplitude moindre que celle du premier mode, par exemple dans le cas où la butée axiale est proche de la soufflante. Dans un tel cas, malgré leur recul, les organes de référence de calage 52 restent détectables par le ou les capteurs lors de la rotation de la soufflante.
Comme représenté sur la , au moins un des organes 52 peut avoir une extrémité libre 52b (extrémité située à proximité du ou des capteurs) qui est affinée ou amincie par rapport à l’extrémité opposée 52a raccordée à la base du groupement G3 dans cet exemple. L’amincissement est réalisé suivant la largeur l du ou des organes 52 et s’applique sur cette figure à tous les organes du groupement. On notera que cette description s’applique également à un groupement constitué de deux organes 52.
La illustre une position axiale décalée de la soufflante par rapport à la position de la . Le trait horizontal référencé L représente la position axiale qui peut être détectée par le ou les capteurs 62 et l’on constate que sur la les extrémités affinées 52b des organes 52 sont superposées avec ce trait.
Comme mentionné plus haut, le signal produit par un capteur 62, ou par chaque capteur 62 lorsqu’il y en a plusieurs, comprend une succession de deux portions de signal qui peuvent s’apparenter à des sinusoïdes ou à des pseudo sinusoïdes.
Dans le deuxième mode de réalisation, la détection de déplacement axial de la soufflante peut être réalisée à partir d’un groupement de trois organes 52 dont seul l’organe 52 du milieu a son extrémité libre 52b affinée (contrairement à la ). Cet agencement permet de pouvoir détecter dans le signal issu du ou des capteurs une différence entre la portion de signal correspondant à l’organe 52 du milieu du groupement et les deux portions de signal encadrant les deux organes d’extrémité 52 dont l’extrémité libre n’est pas affinée. On notera que la détection peut être réalisée en utilisant plusieurs groupements d’organes de référence de calage.
La représente l’allure du signal produit par un capteur qui voit passer le groupement d’organes 52 dont seul l’organe du milieu a son extrémité affinée, les deux organes d’extrémité conservant à leur extrémité libre une largeur nominale. Sur cette figure on a représenté à la fois le signal S1 à l’entrée du comparateur et le signal S2 sous la forme de créneaux en sortie du comparateur. Le traitement de signal effectué par l’unité de traitement UT sur le signal S2 de la permet d’identifier, parmi les périodes successives P1, P2 et P3 des trois portions de signal successives, la période P2 qui est la plus courte, ceci étant dû à la largeur moindre de l’extrémité libre de l’organe 52 du milieu. La détection de la période P2 dans le signal issu du capteur, ou de chaque capteur s’il y en a plusieurs, permet de détecter un déplacement axial de la soufflante.
Comme pour le premier mode de réalisation, avant d’arrêter le fonctionnement de la turbomachine, cette information de déplacement axial est confirmée en réalisant une détection similaire avec d’autres groupements d’organes 52. Alternativement, l’information peut être confirmée sur plusieurs détections successives (par exemple deux ou trois) ou sur un tour complet du disque.
Dans le cas où la détection de déplacement axial de la soufflante est réalisée à partir du ou des signaux produits par détection du passage d’un groupement de deux organes 52, un seul des deux organes peut avoir une extrémité affinée. Ainsi, l’analyse du signal résultant aboutira à la détermination de deux périodes successives différentes pour le groupement, ce qui permettra de conclure à un déplacement axial de la soufflante.
Alternativement, comme déjà mentionné, la détection de déplacement axial peut être réalisée avec tous les organes de référence de calage 52 d’un même groupement (ou de plusieurs groupements chacun de deux, trois ou plus d’organes 52) ayant une extrémité libre affinée. Lors du traitement du signal produit par détection du passage d’un tel groupement, l’unité UT procède à une comparaison de ce signal avec un signal de référence enregistré en mémoire de l’unité ou d’une mémoire associée à l’unité. Le signal de référence a été préalablement obtenu à partir d’un groupement d’organes (ou de plusieurs groupements) ayant tous la même largeur nominale d’une extrémité à l’autre.
On notera que pour mesurer la vitesse de la soufflante on procède à un traitement sur le signal illustré à la , en armant le déclencheur quand le signal passe un certain seuil positif, en prenant une référence temporelle lors du passage du signal 10 à zéro volt avec un déclencheur armé et en calculant la période du signal comme étant la durée entre deux prises de référence temporelle.
Un troisième mode de réalisation va maintenant être décrit.. Selon ce mode au moins un organe de référence de calage 52’ est modifié structurellement afin que le signal produit lors de la détection du passage de l’organe devant le ou les capteurs soit représentatif de cette modification.
Comme représenté sur la , l’organe 52’ a une extrémité libre 52b’ (celle située le plus près du ou des capteurs) dont l’épaisseur est réduite par rapport à l’épaisseur nominale e de l’organe. La représente un groupement G3’ de trois organes 52’ qui ont tous une extrémité libre 52b’ d’épaisseur réduite. On notera que l’écart transversal ou latéral entre deux organes ou griffes 52’ consécutifs est déterminé en fonction de la gamme de calage angulaire afin notamment de ne pas confondre la détection d’un groupement de trois organes avec un groupement de deux organes suivi d’une aiguille. Cette remarque s’applique également aux autres modes de réalisation décrits précédemment.
Dans ce troisième mode de réalisation, la détection de déplacement axial de la soufflante peut être réalisée à partir d’un groupement de trois organes 52’ dont seul l’organe 52’ du milieu a son extrémité libre 52b’ d’épaisseur réduite (contrairement à la ). Cet agencement permet de pouvoir détecter dans le signal issu du ou des capteurs une différence entre la portion de signal correspondant à l’organe 52’ du milieu du groupement et les deux portions de signal correspondant aux deux organes d’extrémité 52’ (d’extrémité libre à épaisseur nominale constante) encadrant l’organe 52’ du milieu.
La représente l’allure du signal produit par un capteur qui voit passer le groupement d’organes 52’ dont seul l’organe du milieu a son extrémité d’épaisseur réduite, les deux organes d’extrémité conservant à leur extrémité libre une épaisseur nominale e. Sur cette figure on a représenté le signal de sortie d’un capteur. Le traitement de signal effectué par l’unité de traitement UT sur le signal de la permet d’identifier, parmi les trois portions de signal successives constitutives du signal, la portion dont l’amplitude est la plus faible (il s’agit ici de la deuxième portion de signal encadrée par les deux portions de signal correspondant aux deux organes 52’ d’extrémité dont l’épaisseur est nominale). Ceci est dû à l’épaisseur réduite de l’extrémité libre de l’organe 52’ du milieu qui induit une augmentation de l’entrefer entre l’organe 52’ et le ou chaque capteur. La détection de l’amplitude plus faible A2 par rapport aux deux amplitudes A1 et A3 dans le signal issu du capteur, ou de chaque capteur s’il y en a plusieurs, permet de détecter un déplacement axial de la soufflante.
Comme pour les deux premiers modes de réalisation, avant d’arrêter le fonctionnement de la turbomachine, cette information est confirmée par exemple en réalisant une détection similaire avec d’autres groupements d’organes 52’. Alternativement, l’information peut être confirmée sur plusieurs détections successives (par exemple deux ou trois) ou sur un tour complet du disque.
Comme pour le deuxième mode de réalisation, dans le cas où la détection de déplacement axial de la soufflante est réalisée à partir du ou des signaux produits par détection du passage d’un groupement de deux organes 52’, un seul des deux organes peut avoir une extrémité affinée. Ainsi, l’analyse du signal résultant aboutira à la détermination de deux amplitudes successives différentes pour le groupement, ce qui permettra de conclure à un déplacement axial de la soufflante.
L’assemblage du connecteur est obtenu par une opération de scellement métal-verre-métal à 365°C pendant 1h. Le lot de connecteurs obtenu est conforme à la norme Mil-DTL-83513 (décembre 2020) et présente le niveau d’herméticité inférieur à 5x10 -12 mbar.l/s.
Les résultats des tests précités dans le Tableau 1 sur le lot montrent que l’ensemble des connecteurs est conforme à la norme Mil-DTL-83513 (décembre 2020).
Exemple 8 : lot de connecteurs micro-D 51 points en 3 rangées dont le verre a la composition selon l’invention (TeO 2 750%-ZnO15%-Na 2 O10%)
On réalise un lot de 2 connecteurs micro-D (cf. ) constitués de : - 51 contacts en alliage CuZn revêtus d’une sous-couche de nickel d’épaisseur de 1,27 µm minimum et une couche d’or d’épaisseur 1,27 µm minimum. - 51 inserts isolants en verre d’une composition nominale (TeO 2 -75%, ZnO-15%, Na 2 O-10%). - 1 boîtier en acier inoxydable 316 passivé.
Ainsi on valide la faisabilité de réalisation des connecteurs micro-D hermétiques en acier inoxydable par scellement métal-verre-métal utilisant le système TZN (composition de verre selon l’invention).
L’ensemble des exemples précités est résumé dans un tableau 4 ci-dessous.
Exemple Connecteur Contact Verre Boîtier 1 Nano-D 15p CuBe TeO 2 75%-ZnO15%-Na 2 O10% Al 5083 2 Nano-D 15p AuAgCu TeO 2 80%-ZnO10%-Na 2 O10% Al 5083 3 Nano-D 37p CuZn TeO 2 70%-ZnO18%-Na 2 O12% Al 5083 4 Nano-D 37p AuAgCu TeO 2 68%-ZnO17%-Na 2 O15% Al 6061 5 Nano-D 37p AuAgCu TeO 2 75%-ZnO15%-Na 2 O10% Inox 304 6 Micro-D 15p CuBe TeO 2 80%-ZnO10%-Na 2 O10% Al 6061 7 Micro-D 51p CuBe TeO 2 75%-ZnO15%-Na 2 O10% Al 5083 8 Micro-D 51p CuZn TeO 2 72%-ZnO16%-Na 2 O12% Inox 316
Les exemples démontrent ainsi que l’on peut obtenir une version hermétique des connecteurs nano-D et micro-D en alliage d’aluminium ou en acier inoxydable conformes respectivement aux normes Mil-DTL-32139 (avril 2021) et Mil-DTL-83513 (décembre 2020) grâce à un scellement métal-verre-métal innovant utilisant le système de verre TZN (composition de verre selon l’invention).
Lesdits connecteurs nano-D et micro-D hermétiques ont été réalisés en assemblant par le scellement métal-verre-métal un boîtier en aluminium série 5000 ou 6000 revêtus d’une sous-couche de nickel, ou en acier inoxydable 304 ou 316, des inserts isolants en verre TZN (composition de verre selon l’invention) et des contacts en CuBe ou en laiton CuZn revêtus d’une sous-couche de nickel et d’une couche d’or, ou encore en alliage de métaux précieux AuAgCu. Ces connecteurs miniatures présentent une excellente herméticité inférieure à 10 -12 mbar.l/s suivant la norme Mil-STD-883-1024 (septembre 2019) et en particulier conservent cette performance après les tests stipulés dans lesdites normes, ainsi que les tests de chocs et de vieillissement thermiques.
Le système de verre TZN (composition de verre selon l’invention) est donc particulièrement intéressant pour réaliser des connecteurs miniatures hermétiques en alliage d’aluminium.
En conclusion l’invention présentée constitue une avancée technologique significative dans le domaine de la connectique hermétique.
Composition liante pour agglomération de minerais Domaine de l’invention L’invention appartient au domaine technique des agglomérats de minerais. L’invention a pour objet une composition liante améliorant en particulier l’étape d’agglomération pour obtenir des agglomérats de minerais à basse température. Ladite composition liante comprend un mélange d’au moins deux agents de liaison organique de nature polymérique. L’invention vise également, en tant que produit, des agglomérats de minerais contenant ladite composition liante.
Etat antérieur de la technique La grande majorité des métaux est obtenue à partir de minerais que l’on retrouve à l’état naturel dans le sol ou dans des mines. Lors de la première étape du processus de récupération desdits métaux, l’élément d’intérêt, c’est-à-dire le métal (exemple le fer pour fabriquer de l’acier), est récupéré à partir du minerai en fusion dans un haut fourneau. Afin d’être introduit directement dans ce haut fourneau, le minerai de l’élément d’intérêt doit se présenter sous une forme standard de taille importante. Si tel n’est pas le cas, il est nécessaire de convertir les particules de minerais en agglomérats de taille supérieure à la taille des particules. L'agglomération est un procédé basé sur l’adhésion des particules de minerais entre elles. Cinq technologies d’agglomération existent en métallurgie : le briquetage, la nodulation, l’extrusion, la pelletisation et le frittage. Ces techniques sont connues et décrites dans de nombreux documents tel que l’ouvrage « Agglomeration in Industry » de Wolfgang Pietsch ou notamment dans le brevet EP 0097486. De nos jours, l'utilisation croissante de minerais de qualité inférieure, oblige les industriels à broyer le minerai plus finement, ce qui rend l’étape d’agglomération indispensable.
Lors de cette étape d’agglomération, l’utilisation d’un agent de liaison ou d’une composition liante est nécessaire pour assurer de bonnes propriétés physiques comme la résistance mécanique des agglomérats. Un « agent de liaison » ou une « composition liante » permet de d’optimiser l’adhésion des particules de minerais entre elles afin de former un agglomérat présentant des propriétés mécaniques suffisantes lui permettant de résister aux vibrations et aux mouvements auxquels il est soumis au cours de ses diverses manipulations.
Parmi les agents de liaison traditionnellement utilisés, on citera le ciment (Portland), les argiles et plus particulièrement les bentonites, l’amidon, la cellulose, la mélasse, éventuellement en les associant avec de la chaux, etc... L’utilisation de ces agents de liaison pose des problèmes étant donné la présence élevée d’impuretés dommageables au procédé industriel (telle que l’impureté soufre pour la sidérurgie) et/ou conduit à des agglomérats présentant des propriétés physiques non satisfaisantes. Ces dernières années, de nouvelles compositions liantes ont été développées par les industriels pour contrer ces effets indésirables. Les documents US 5 002 607 et EP 2 548 978 décrivent des procédés pour lesquels des agglomérats sont fabriqués grâce à une composition liante comprenant au moins un polymère synthétique de nature organique et au moins un agent de liaison inorganique.
L’invention a ainsi pour objet une turbomachine d’aéronef comprenant : une soufflante qui est apte à tourner autour d’un axe longitudinal XX’ et qui comprend un disque de rotor et une pluralité d’aubes à calage angulaire variable montées en périphérie du disque, un système de détermination d’une position de calage angulaire d’au moins une aube comprenant : -plusieurs organes de référence de calage qui sont solidaires du disque de rotor, -un élément de référence de position solidaire de ladite au moins une aube et qui est apte à changer de position angulaire par rapport aux organes de référence de calage en cas de modification du calage angulaire de ladite au moins une aube, -au moins un capteur qui est positionné de manière fixe par rapport à la soufflante et qui est apte à déterminer une position angulaire relative entre l’élément de référence de position et les organes de référence de calage par détection du passage de l’élément de référence de position et des organes de référence de calage lors de la rotation de la soufflante, caractérisée en ce que la turbomachine est configurée pour détecter un déplacement axial de la soufflante en détectant un déplacement axial des organes de référence de calage à partir dudit au moins un capteur.
L’utilisation d’au moins certains des composants (organes de référence de calage (cibles ou griffes et capteur(s)) du système de détermination d’une position de calage angulaire d’aube de la turbomachine permet de détecter de manière simple un déplacement axial de plusieurs organes de référence de calage, et donc un déplacement axial de la soufflante, puisque les organes sont solidaires du disque qui se déplace axialement avec la soufflante. L’utilisation de ces composants existants, même s’ils peuvent être quelque peu modifiés structurellement selon les cas, permet de ne pas avoir à ajouter de composants dédiés (notamment un ou plusieurs capteurs), ce qui simplifie la configuration de la turbomachine, son montage et sa maintenance et n’augmente pas le poids embarqué ni l’encombrement. Par ailleurs, en utilisant un ou plusieurs capteurs existants l’électronique est simplifiée puisqu’une fonctionnalité est ajoutée sans augmenter le nombre d’entrées et sorties du calculateur électronique ou unité de traitement.
L’invention a également pour objet un procédé de détection d’un déplacement axial d’une soufflante de turbomachine qui est apte à tourner autour d’un axe longitudinal XX’ et qui comprend un disque de rotor et une pluralité d’aubes à calage angulaire variable montées en périphérie du disque, le procédé de détection comprenant l’utilisation, d’une part, de plusieurs organes de référence de calage solidaires du disque de rotor et d’au moins un capteur positionné de manière fixe par rapport à la soufflante et sur la trajectoire des organes de référence de calage lors de la rotation de la soufflante, pour détecter un déplacement axial de la soufflante à partir de la détection d’un déplacement axial des organes de référence de calage, les organes de référence de calage et ledit au moins un capteur étant utilisés pour la détermination d’une position de calage angulaire d’au moins une aube.
Le procédé ci-dessus apporte les mêmes avantages que ceux de la turbomachine brièvement exposée plus haut et ils ne seront donc pas répétés.
La est une vue générale schématique en section axiale d’une turbomachine d’aéronef selon un mode de réalisation de l’invention ;
La est une vue générale schématique agrandie en demi section axiale d’une partie de la turbomachine représentée à la selon une configuration possible ;
La est une vue générale schématique en perspective montrant l’implantation de différents composants par rapport aux aubes de la soufflante ;
La est une vue schématique partielle de dessus d’une partie des composants illustrés sur la ;
La est une vue schématique partielle en perspective des composants illustrés sur la ;
La est une vue schématique montrant un exemple d’une succession de signaux détectés par un capteur tel que ceux représentés sur les figures 3 à 5 ;
La est une vue schématique montrant un signal détecté par un capteur en entrée d’un comparateur à seuil ;
La est une vue schématique montrant le signal de la en sortie du comparateur ;
La est une vue schématique montrant différents composants fonctionnels de la chaîne de traitement d’information provenant du des capteurs ;
Ici, le terme « section » définit la surface obtenue en coupant le flux d’air par un plan transversal au flux d’air.
Dans ce troisième mode de réalisation, la collerette d’obturation 76 de la bague 90 est configurée pour obturer une partie de chaque orifice d’injection d’air 64 et certains orifices d’injection d’air 64, lorsqu’elle est positionnée dans la première position angulaire.
La représente schématiquement une vue du bol mélangeur 50 et d’une bague 96 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Dans ce quatrième mode de réalisation, la bague 96 comporte une rangée annulaire d’ouvertures comprenant des premières ouvertures 98 et des deux deuxièmes ouvertures 100. Le nombre total de premières 98 et de deuxièmes 100 ouvertures est supérieur au nombre d’orifices de la rangée d’orifices d’injection d’air du bol mélangeur. L’arc de cercle α1 délimité entre les centres de deux orifices d’injection d’air 64 adjacents est égale à l’arc de cercle α5 délimité entre les centres de deux deuxièmes ouvertures 100. L’arc de cercle α6 délimité entre les centres de deux premières ouvertures 98 est égale à deux fois l’arc de cercle α1. Le long de la rangée, deux deuxièmes ouvertures 100 sont circonférentiellement adjacentes l’une à l’autre et deux deuxièmes ouvertures 100 sont disposées entre deux premières ouvertures 98.
Les premières ouvertures 98 et les deuxièmes ouvertures 100 sont circulaires.
Les premières ouvertures 98 présentent un diamètre égal au diamètre des orifices d’injection d’air 64. Les deuxièmes ouvertures 100 possèdent un diamètre et une surface inférieure au diamètre et à la surface des premières ouvertures 98. Le nombre de deuxième ouvertures 100 est le double du nombre de premières ouvertures 98.
En variante, les deuxièmes ouvertures 100 possèdent un diamètre et une surface au moins 30 % inférieure au diamètre et à la surface des premières ouvertures 98.
En variante, les deuxièmes ouvertures 100 possèdent un diamètre et une surface au moins 45 % inférieure au diamètre et à la surface des premières ouvertures 98.
En variante, les deuxièmes ouvertures 100 possèdent un diamètre et une surface au moins 60 % inférieure au diamètre et à la surface des premières ouvertures 98. De préférence, les premières ouvertures 98 présentent une surface double de la surface des deuxièmes ouvertures 100.
Dans une première position angulaire de la bague 96 par rapport au bol mélangeur 50, illustrée sur la , les deuxièmes ouvertures 100 sont en regard des orifices d’injection d’air 64 de sorte que n flux d’air ayant une faible section entrent dans la chambre de combustion avec n entier naturel positif.