INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Summary of the Invention According to a first example of the disclosure there is provided a fixing system, suitable for automated attachment of parts to a vehicle frame by an automated construction device. The fixing system comprises; a bracket configured to grasp onto at least one part, the bracket comprising a location marker enabling orientation of the bracket by an automated construction device; and a fixing configured to grasp onto a stud. The bracket comprises an aperture by which the fixing is captured, wherein the fixing, while captured, is freely operable and translatable in position relative to the bracket. In this way the fixing system provides a single entity which an automated construction device can handle and, via the location marker, orientate so it may place the fixing system onto a vehicle frame. Capturing the fixing in the bracket ensures all the parts remain associated with each other and mitigates the risk of dissociation of the parts and subsequent loss of the fixing which would result in costly downtime of an automated manufacturing system. The bracket provides a platform from which at least one part, such as a pipe (e.g. coolant pipe) can be attached and held in place (i.e. grasped). Allowing the fixing to be freely operable and translatable means the fixing can be operated to provide a secure fit to the vehicle frame without adversely or unintendedly altering the position or orientation of the bracket. It will be apparent that operation of the fixing must alter the position and orientation of the bracket in order to secure the bracket to the vehicle frame, but a distinction must be made that this is intended movement of the bracket. This is in opposition to unintended movement of the bracket, such as full rotation or spinning which can result in, for example, entanglement or buckling of one or more pipes attached to the bracket. Translation in this context means that there is a large degree of slack or travel available to the fixing when captured by the aperture. While a stud on a vehicle frame may be in a known, constant, and predictable location in comparison from one vehicle frame to another, there may be natural variations in the elasticity or weight of pipes, or the stud centre may vary due to the manufacturing tolerance selected. By providing translation the fixing may move in a controlled way relative to the bracket, while remaining captured, but still allow a secure fastening between the part and the vehicle frame to be achieved. It should be noted that “stud” in the context of this application means a point of fixture or some apparatus arranged to receive, and be grasped by, a fixing resulting in an at least temporary bond between the two. An example of a stud is a threaded rod welded or otherwise fixed to a vehicle frame, such as M6 threaded bar.
Suitably, the aperture comprises one or more resilient arms which urge the fixing to a predetermined position relative to the bracket. The resilient arms are arranged to have push, or otherwise act upon, the captured fixing. This is to provide a buffer to the movement of the fixing within the aperture. This ensures that the fixing, while capable of free movement within the aperture, moves slowly and predictably and is generally urged towards the centre of the aperture. This facilitates location and placement of the fixing upon a stud.
Preferably, the fixing system comprises a guide to assist location of the fixing onto a stud. Using a guide to allow the fixing to orientate itself relative to the stud as the automated construction machine urges the fixing towards the stud ensures an accurate location of the fixing upon the stud even if large manufacturing tolerances are used in construction, indeed, the guide may permit the relaxation of manufacturing tolerance. The guide may have a substantially conical form. The shape of a cone lends itself as a guide as the tapered surface provides an initially large aperture, which is forgiving in providing a large area in which it would be acceptable to receive a stud. As the fixing is urged towards the vehicle frame the stud may contact the internal tapered surface of the cone and arrest movement of the fixing relative to the bracket, thereby preventing overshoot of the fixing relative to the stud. The stud may then follow the tapered surface until it is located correctly for the fixing to achieve a successful grasp of the stud.
Optionally, wherein the fixing comprises a position lock, such that when the fixing grasps a stud, the relative position of the bracket and the fixing is locked by the position lock. The position lock may comprise one or more ribs arranged on one or both of the bracket and/or fixing. In this way unintentional repositioning of the bracket, relative to the fixing, is prevented. This may, for example, avoid unintentional detachment of the fixing from the stud if rotation of the fixing relative to the bracket were not hindered by the lock. The lock may be one way, such that the fixing system must be destroyed to re-open the lock, alternatively, the lock may be placed in an unlocked position by the application of a deliberate force by an end user. The lock may take the form of interfering features arranged on one or both of the bracket and fixing, such as ribs.
Suitably, the bracket comprises one or more resilient feet arranged to, in use, contact the frame and apply a tension to the fixing system. In application of the fixing system, the resilient feet of the bracket touch down onto the substrate (e.g. vehicle frame) first as the fixing system is urged towards the substrate by the automated construction device. After touch down, and as the fixing system is further urged towards the substrate, the feet deform, resiliently buckle, or splay out and apply a force on the bracket, and thereby the fixing captured by the bracket. This tension allows the automated construction device to apply the required actions to operate the fixing system and ensure the fixing grasps a stud.
Brief Description of the Drawings Example embodiment(s) of the invention are now described, by way of example only, hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which:
shows a complete fixing system in perspective view;
Figure s 2 A, 2B, 2C, and 2 D show the capture of a fixing within a bracket of a fixing system;
Figure s 3 A, 3B, 3C, and 3D show the operation of a fixing within a bracket of a fixing system;
On peut noter en variante un autre positionnement de l’attache 211, non plus entre les deux éléments de guidage 121 et 122 mais au-dessus de l’attache 121 (c’est-à-dire dans le sens opposé à l’extrémité de l’extrémité 115 de la tige 114). Dans cette variante, le ressort 210 se contracte lorsqu’il passe de la configuration de repos à la configuration de vérification. Le principe de vérification de la tension de la feuille isolante 13 est similaire.
Avantageusement, au moins un parmi la tige 114 et le dispositif de translation 123 est recouvert au moins partiellement d’un revêtement antiadhésif. Cela permet un fonctionnement du dispositif de vérification selon lequel la tige 114 est juste guidée en translation, sans frottement. En présence d’un dispositif de régulation d’effort (par exemple le ressort), avec un frottement nul (ou tout du moins négligeable par rapport à la force appliquée sur la tige du fait du contact avec la feuille isolante), seul le ressort « absorbe » la force de contact entre la feuille isolante et la tige. Il en résulte que la translation de la tige 114 selon l’axe Z lors du passage de la configuration de repos à la configuration de vérification traduit directement le niveau le positionnement de la feuille isolante, c’est-à-dire la tension de la feuille isolante. Et toute force appliquée par un opérateur sur le dispositif de vérification n’impacte pas la translation de la tige. Cela garantit une répétabilité des mesures de tension, indépendamment de l’opérateur.
La représente un organigramme des étapes d’un procédé de vérification mettant en œuvre le dispositif de vérification selon l’invention. Le procédé de vérification d’une valeur d’un angle cible 30 entre un premier panneau 5 et un deuxième panneau 6 juxtaposés le long d’un plan de joint 15 et d’une valeur de tension d’une feuille isolante 13 collée sur le premier et le deuxième panneaux 5, 6 et tendue au-dessus du plan de joint 15 selon un rayon de courbure 32, mettant en œuvre le dispositif de vérification décrit précédemment comprend les étapes suivantes : Mise en butée (étape 300) du premier bord 111 et du deuxième bord 112 respectivement contre le premier panneau 5 et le deuxième panneau 6 ; Et, simultanément à l’étape 300 de mise en butée du premier bord 111 et du deuxième bord 112, mise en butée (étape 310) de l’extrémité 115 de la tige 114 contre la feuille isolante 13 tendue et translation (étape 320) de la tige 114 le long du troisième axe Z ; Lecture (étape 330) du positionnement de la tige 114 le long du troisième axe Z.
Le procédé de vérification selon l’invention peut comprendre en outre une étape 340 de comparaison du positionnement de la tige 114 le long du troisième axe Z à un positionnement préalablement défini, correspondant à la tension cible de la feuille isolante 13.
L’étape 340 de comparaison peut être suivie d’une étape 350 de correction, par exemple de repositionnement d’un ou des deux panneaux 5, 6 selon le résultat de l’étape 340 de comparaison.
La représente une demi-zone d’angle de cuve avec deux états différents de tension 13-1, 13-2 pour une feuille souple. Sur la base de ce schéma, on peut déterminer par le calcul la distance l correspondant à la distance de déplacement du panneau 6 si la feuille 13 est trop tendue. Sur la , on a :
α est le demi-angle entre les panneaux. Pour un angle de 135°, α a pour valeur 67,5°.
e1 est la distance entre le point C (point d’intersection des faces internes des panneaux 5, 6) et la feuille notée 13-1 (feuille avec la tension cible) le long de l’axe Z.
e2 est la distance lue sur l’indicateur de positionnement 34 du dispositif de vérification. Et e1+e2 est la distance entre le point C et la feuille notée 13-2 (feuille avec la tension trop élevée) le long de l’axe Z.
l1 est la distance entre le point C et le point sur le panneau 6 où la feuille 13-1 présente un rayon de courbure. l2 est la distance entre le point C et le point sur le panneau 6 où la feuille 13-2 présente un rayon de courbure. Ainsi, l = l2 – l1 représente la distance de déplacement du panneau 6 (et similairement le panneau 5 pour des raisons de symétrie) pour que la feuille 13-2 soit remise dans la position de la feuille 13-1.
d1 et d2 sont respectivement les rayons de courbure de la feuille notée 13-1 et 13-2.
Par des calculs de trigonométrie, en exprimant le sinus de l’angle α dans les triangles CDE et CFG, on obtient d2-d1 = (d1*e2)/e1. En exprimant le cosinus de l’angle α dans les triangles CDE et CFG, on obtient l2/(d2+e2+e1) = (l1)/(d1+e1).
Enfin, en exprimant l = l2-l1 à partir des expressions précédemment obtenues, on calcule : l = (d1/e1 + 1)*e2*cos α.
d1 et e1 sont des mesures correspondant à la tension cible de la feuille 13-1, on connaît donc son positionnement et les valeurs de d1, e1 sont connues. Il en résulte qu’à la lecture de e2, un opérateur peut facilement déterminer la longueur l de déplacement à appliquer au panneau tant que le mastic est encore frais pour obtenir une feuille 13 à la tension requise.
Système et procédé d’aide à la navigation d’un système mobile Le domaine de l’invention est celui de l’aide à la navigation d’un système mobile du type robot ou véhicule autonome en déplacement sur un terrain, et plus particulièrement celui de la génération d’une trajectoire navigable par le système mobile sur le terrain.
Enfin, comme cela est représenté sur la , le renfort 50 encollé avec la feuille 60 peut être assemblé sur le bord d’attaque BA du profil aérodynamique 80 de l’aube 100. Il peut ensuite être éventuellement procédé à d’autres étapes de finalisation de la fabrication de l’aube 100, sans que celle-ci soit nécessairement impérative.
AUBE EN MATERIAU COMPOSITE ET SON PROCEDE DE FABRICATION L’invention se rapporte au domaine des turbomachines, notamment d’aéronef, et vise en particulier une aube en matériau composite comportant un tapis de chauffage, et un procédé de fabrication d’une telle aube.
Arrière-plan technique De manière bien connue, une turbomachine en particulier à double flux d’un aéronef comprend, d’amont en aval dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La soufflante permet de générer un flux primaire (ou flux chaud) circulant dans une veine primaire traversant le moteur de la turbomachine, et un flux secondaire (ou flux froid circulant) dans une veine secondaire autour du moteur de la turbomachine. Le moteur (ou générateur de gaz) de la turbomachine est composé des compresseurs, des turbines et de la chambre de combustion.
Ces veines primaire et secondaire sont séparées par un carter inter-veine annulaire pourvu d’un bec de séparation. La soufflante comprend des aubes de soufflante (notamment mobiles) avec chacune une extrémité libre de manière à comprimer un flux d’air incident au moins dans la veine secondaire et, de préférence, également dans la veine primaire.
De manière classique, la veine secondaire comporte, en aval de la soufflante, un étage d’aubes de stator, connues également sous le terme d’aubes de redresseur ou aube de guidage de sortie pour la désignation anglaise de « Outlet Guide Vanes » (OGV). Une aube OGV a pour fonction de redresser le flux à la sortie d’une aube de soufflante dans le flux secondaire de la turbomachine. En particulier, les aubes OGV forment des rangées d’aubes fixes qui permettent de guider le flux traversant la turbomachine, selon une vitesse et un angle appropriés. Les aubes de soufflante et les aubes OGV sont régulièrement réparties autour de l’axe de rotation de la soufflante.
Une aube, qu’elle soit mobile ou fixe, présente typiquement une forme aérodynamique. L’aube comprend une face intrados et une face extrados reliée à la face intrados par un bord d’attaque et un bord de fuite. Pour réduire le poids de l’aube, l’aube peut être formée d’un matériau composite comprenant des fibres noyées dans une matrice polymérique.
La turbomachine peut être carénée ou non-carénée. Une turbomachine carénée comprend un carter de rétention qui s’étend autour des aubes de la soufflante et des aubes OGV. La turbomachine non-carénée (connue sous la désignation anglais de « propfan » ou « open rotor ») présente une soufflante tournant moins rapidement qui est donc particulièrement sensible aux phénomènes d’accrétion de glace et de givre, dans certaines conditions de vol. Les aubes d’une turbomachine non-carénée comprennent un système de dégivrage ou d’antigivrage pour lutter contre ces phénomènes d’accrétion de glace et givre.
Cependant, l’intégration des fonctions de dégivrage (notamment un chauffage fort et non continu pour supprimer la glace accrétée sur les pièces) ou d’antigivrage (notamment un chauffage doux et continu pour empêcher l’accrétion de glace sur les pièces) sur des pièces composites n’est pas simple. En effet, le matériau composite n’est pas un bon conducteur thermique et nécessite une augmentation notable de puissance pour obtenir des effets similaires à un matériau bon conducteur thermique. De plus, le matériau composite peut présenter des limitations en termes de températures maximales en fonctionnement autour d’environ 120°C qui pourrait complexifier son intégration avec un système de dégivrage. Cet aspect rajouterai donc de la complexité (en terme par exemple d’encombrement, empilements supplémentaires, etc.) et peut nécessiter de devoir protéger et isoler la partie en matériau composite de l’aube.
Dans le cadre des aubes en matériau composite, il est connu d’ajouter une couche chauffante à la surface de l’aube, communément appelé « tapis chauffant » ou « tapis de chauffage ». Le tapis chauffant est en pratique composé de multiples couches, certaines couches conductrices et d’autres couches isolantes, afin de réchauffer la zone de l’aube par effet Joule.
Le tapis chauffant peut comporter un système électrique de chauffage (tel qu’un ou plusieurs câbles électriques) qui est disposé sur une surface de l’aube dans le prolongement du tapis chauffant (par exemple par collage) jusqu’au pied d’aube. Le système électrique du tapis chauffant peut être enveloppé avec une couche de protection qui peut être similaire au tapis chauffant.
Cependant, cette configuration peut présenter comme inconvénients d’avoir : - une surépaisseur sur l’aube de forme plus irrégulière par rapport à l’aube finale envisagée ; - une absence de protection contre l’érosion (les matériaux constituant le tapis chauffant pouvant être sensibles à l’érosion) ; - une énergie électrique importante lorsque la fonction de dégivrage est active ou une énergie électrique moindre dans le cas de l’antigivrage.
Les aubes en matériau composite étant situées dans le flux secondaire, peuvent être soumises à de l’érosion et à des impacts par des corps étrangers (graviers d’une piste de décollage/d’atterrissage, grêlons, oiseaux, etc.). Pour les protéger, il est connu d’ajouter une gaine de protection au niveau du bord d’attaque. La gaine de protection peut présenter une forme de dièdre comprenant une première ailette latérale et une seconde ailette latérale reliées par une portion centrale formant un nez. La portion centrale recouvre le bord d’attaque et la première ailette latérale s’étend sur la face intrados et la seconde ailette latérale s’étend sur la face extrados. La gaine de protection est typiquement un bouclier métallique. L’utilisation des couches de renforts en polymère thermodurcissable associé à un film en polymère thermoplastique est suggéré comme alternative aux clinquants métalliques.
Le métal du bouclier métallique étant bien meilleur conducteur thermique, celui-ci est mis à profit dans le dégivrage par l’ajout d’une couche supplémentaire (notamment d’éléments chauffants et d’isolant) entre le métal et le composite. Cependant, cette configuration en plusieurs strates peut présenter comme inconvénients d’avoir : - une surépaisseur au niveau du bord d’attaque de l’aube pénalisant ses propriétés aérodynamiques, - un risque de mauvaise adhérence multiplié par le nombre de couches, et augmentant ainsi le risque de mauvaise interface entre le composite et le métal, de façon à mettre à risque la tenue mécanique de la pièce en cas d’impact par un corps étranger ; - difficulté à faire l’appairage de la gaine de protection (telle que le bouclier métallique) avec l’aube en matériau composite (puisqu’il n’y a pas de fond de cavité arrêté par le bord de la préforme de l’aube destiné à former le bord d’attaque) qui peut entraîner une mise au rebut prématurée de l’aube ; - un risque de vieillissement prématuré de la colle entre le métal du bouclier métallique et le composite ; - une complexité à produire de façon reproductive ; - une complexité à produire cette portion de l’aube avec une surface lisse et aérodynamique (à savoir sans bourrelets ni marches ascendantes) ; - une énergie électrique d’autant plus importante lorsque la fonction de dégivrage est active (ou une énergie électrique moindre dans le cas de l’antigivrage) qu’il faut en plus chauffer le bouclier métallique.
Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution permettant de pallier au moins un des inconvénients précités, notamment en optimisant la géométrie d’une aube en matériau composite pour simplifier l’intégration des fonctions de dégivrage et/ou d’antigivrage.
PROPULSEUR AERONAUTIQUE A AEROCOUSTIQUE AMELIOREE La présente divulgation relève du domaine des propulseurs aéronautiques d’axe longitudinal comprenant chacun un moyeu et (au moins) deux rangées annulaires de pales non carénées, l’une amont, l’autre aval, le long de l’axe longitudinal.
En effet, le bruit généré par les rangées annulaires de pales non carénées se propage en champ libre. Une cause principale du bruit émis est liée à des structures tourbillonnaires générées dans l’écoulement d’air au niveau des extrémités radialement externes libres des pales de la rangée rotorique. Ces tourbillons de bout de pale peuvent interagir avec les pales de la rangée statorique aval.
Les principales sources de bruit sur les turbomachines non-carénées sont listées ci-après : - bruit d’interaction du tourbillon généré en bout des pales et du sillage de rotor, si celui-ci est suivi en aval d’un stator, le rotor amont interagissant avec le bord d’attaque des pales du stator aval. Cette source de bruit contribue à l’augmentation du : -- bruit à large bande, car le taux de turbulence sur le sillage est souvent très élevé en extrémité de pale, -- bruit tonal, lié au caractère périodique du sillage du rotor amont et du tourbillon lors des rotations de pales de rotor, - bruit propre des pales lié à la charge stationnaire des pales (source de bruit tonal sur un rotor) et au développement de la couche limite sur les pales (rotor ou stator) ; ainsi, la source de bruit à large bande est générée lors du passage de la couche limite turbulente au niveau du bord de fuite des pales ; l’augmentation de la corde des pales sur les turbomachines non-carénées augmente la surface sur laquelle se développe la couche limite.
Il convient de noter que l’absence de nacelle sur les turbomachines non-carénées implique une réduction importante des surfaces avec des traitements acoustiques (résonateurs type nid d’abeille, matériaux absorbants, notamment matériaux poreux, …), et donc des moyens permettant la réduction de bruit.
Par ailleurs, lorsqu’un rotor est soumis à un écoulement amont non uniforme et non parallèle à l’axe moteur - axe longitudinal précité - (vol en incidence, avec vent de travers ou effets d’installation), il apparait des forces et des moments dans le plan hélice appelés efforts 1P.
En incidence, un rotor amont suivi d’un stator aval ne fournit pas uniquement un effort de traction dans l’axe horizontal d’avancement de l’avion (il ne s’agit pas nécessairement de l’axe longitudinal (axe du moteur/ du propulseur aéronautique) ; il s’agit de la direction d’avancement horizontale). Par exemple, lorsque le propulseur aéronautique est installé sous une aile, et/ou que le propulseur peut être orienté avec une certaine incidence par rapport à l’écoulement amont, une pale descendante du rotor voit une augmentation d’incidence et est donc soumise à des efforts accrus contrairement à une pale montante sur laquelle s’exercent des efforts réduits. Par conséquent, sur un tour moteur, une même pale de rotor est soumise à des efforts variables qui dépendent de sa position azimutale autour de l’axe longitudinal.
Des pales de stator situées en aval auront donc aussi une charge variable selon leur position azimutale. En vis-à-vis axial des pales du rotor amont, si à la position d’une pale considérée du stator l’incidence vue par la pale est plus ou moins importante, les pales descendantes de stator seront moins chargées et auront moins de giration à redresser, tandis que les pales montantes seront plus chargées et auront plus de giration à redresser.
Il est aussi à noter que l’(angle d’)incidence amont α (incidence avion) n’est pas totalement filtrée par le rotor amont. En plus de la variation des efforts 1P, les pales de stator vont être soumises à des incidences différentes, dues à l’incidence de l’avion et la présence souvent d’un couple pylône (ou équivalent)/voilure, en fonction de leur position azimutale.
Les pales de stator situées sur la partie supérieure du moteur (zone 12H) seront en sur-incidence, donc plus chargées ; Les pales de stator situées sur la partie inférieure du moteur (zone 6H) seront en sous-incidence, donc moins chargées.
En ce qui concerne la forme et la disposition de la plaque centrale 19a, des plaques latérales et des soudures, on se reportera à la description de la .