INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme représenté aux figures 3 et 4, chaque secteur d'anneau 24 comporte un corps 28 formant l'élément structurel du secteur d'anneau 24, une tôle percée 30 qui concourt à une fonction de régulation thermique de l'anneau d'étanchéité 22 et un élément abradable 32 qui coopère avec les extrémités radiales externes des aubes mobiles 18 pour limiter les fuites axiales de gaz circulant dans la turbine 20 entre l'anneau d'étanchéité 22 et les aubes mobiles 18. Le carter de turbine 20 et les éléments abradables 32 sont à cet effet conçus pour maintenir un jeu fonctionnel entre l'anneau d'étanchéité 22 et les aubes mobiles 18.
Le corps 28 comporte un renfoncement 34 ouvert radialement vers l'extérieur dans lequel la tôle percée 30 est disposée et deux pattes 36 d'extrémité axiale par lesquelles le secteur d'anneau 24 est relié au carter de turbine 20.
Le corps 28 comporte enfin une surface circonférentielle d'extrémité radialement interne 38, c’est-à-dire située du côté de la veine primaire d’un point de vue radial ; cette surface circonférentielle 38 délimitant en quelques sorte la veine primaire et sur laquelle l'élément abradable 32 est monté.
La tôle percée 30 consiste en une plaque métallique qui est reliée à un système d'alimentation en air frais (non représenté)
L'élément abradable 32 est situé en vis-à-vis des extrémités radiales externes des aubes mobiles. Il est réalisé en un matériau qui est apte à s'user préférentiellement au contact des extrémités radiales externes des aubes mobiles. Cela permet de limiter l'espace radial entre les aubes mobiles 18 et l'anneau d'étanchéité 22 afin de limiter les fuites de gaz dans cet espace radial et ainsi optimiser l'efficacité de la turbine.
Afin d'améliorer la résistance de l'anneau d'étanchéité 22 par rapport aux chocs de débris à haute énergie et assurer une bonne rétention de ces débris, l'anneau d'étanchéité 22 comporte au moins une couche d'un matériau céramique, c’est-à-dire un matériau non métallique et non organique obtenu par l’action de fortes températures.
De préférence, et comme on peut le voir à la , le matériau céramique consiste en une multitude de plaquettes 44 en céramique qui sont agglomérées les unes sur les autres et sur la paroi de l’anneau d’étanchéité, en étant parallèles les unes aux autres et à la paroi qui porte la couche de matériau céramique.
Ce matériau comporte en outre un mortier permettant de lier les plaquettes les unes aux autres qui est lui aussi réalisé en un matériau céramique. Il s’agit donc ici d’un matériau composite à matrice céramique (CMC).
Ce matériau céramique est ainsi similaire à la nacre recouvrant certains coquillages.
A titre d’exemple non limitatif de matériau pouvant constituer les plaquettes 44, on peut citer l’alumine, ou tout autre matériau qui pourraient être mis œuvre de manière à former une structure comparable, tel que les céramiques silicatées tel que le silicate d’aluminium, les céramiques oxydées tels que l’oxyde de zirconium, les céramiques non oxydés tels que le carbure de silicium ou le nitrure d’aluminium.
Dans le cas de plaquettes 44 réalisées en alumine, le mortier est réalisé en nanoparticules d’alumine.
Aussi, selon un exemple non limitatif, les plaquettes d’alumine ont une épaisseur comprise entre 0,2 et 1,5 µm, et de préférence 500nm et un diamètre compris entre 3 et 15 µm, et de préférence un diamètre de 7µm. Les nanoparticules formant le mortier mesurent de préférence environ 100 nm.
Le procédé mis en œuvre pour la fabrication de ce matériau céramique consiste par exemple à fournir une suspension aqueuse contenant des plaquettes 44 de céramique et le mortier. Cette suspension est gelée par passage continu sur une plaque réfrigérée. Les cristaux de glace s’alignent parallèlement à la direction de l’écoulement et vont former ainsi des plaquettes orientées dans la même direction. Les plaquettes 44 s’auto-assemblent en s’alignant et s’empilant comme le carbonate de calcium dans la nacre.
L’élément ainsi obtenu est ensuite fritté à haute température (1500°C) et à haute pression (100 MPa).
En conséquence, les plaquettes 44 sont toutes parallèles les unes aux autres et de préférence à la surface sur laquelle elles s’empilent.
Cela permet ainsi d’avoir des plaquettes 44 parallèles à la surface circonférentielle interne 38 du corps 28 du secteur d'anneau 24. En d'autres termes, les plaquettes sont perpendiculaires à la direction radiale par rapport à un axe principal A de la turbine 10.
Selon un mode de réalisation préféré, l'élément abradable 32 est réalisé à base de ce matériau céramique.
Selon une variante de réalisation, le matériau céramique est déposé sur une surface d'un autre élément de l'anneau d'étanchéité 22, c’est-à-dire sur une surface du corps 28 ou de la tôle percée 30.
Selon encore une autre variante de réalisation, le matériau céramique est déposé sur un autre composant de la turbine 10 qui est situé dans le cône d'éjection 42.
Ainsi, en se référant de nouveau à la , et conformément à cette autre variante de réalisation, le matériau céramique est déposé sur une surface circonférentielle radialement interne 46i ou sur une surface circonférentielle radialement externe 46e d’une paroi 46 du carter de turbine 20, qui entoure l'anneau d'étanchéité 22.
Selon un autre aspect de cette variante, le matériau céramique est déposé sur une surface circonférentielle radialement externe 28e du corps 28 de chaque secteur d’anneau 24.
Le secteur d’anneau 24 comporte à cet effet une couche de matériau abradable sur la surface circonférentielle radialement interne 28i de son corps 28 et une couche du matériau céramique sur la surface circonférentielle radialement externe28e de son corps 28.
La turbomachine 1 comprend un dispositif de refroidissement permettant d’acheminer la fraction d’air prélevée sur le compresseur haute pression 30 vers au moins un étage de la turbine basse pression 60. Dans le présent mode de réalisation, la fraction d’air de refroidissement prélevée est distribuée au niveau d’un étage amont de la turbine basse pression 60. La turbine basse pression 60 est ainsi refroidie. Cependant, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation, la fraction d’air prélevée pouvant être également distribuée à d’autres étages de la turbine basse pression 60 et/ou à la turbine haute pression 50.
Dans le mode de réalisation illustré sur la , la fraction d’air prélevée dans le compresseur haute pression 30 s’écoule dans le conduit 32 de refroidissement, puis dans le distributeur 70 creux. La direction de circulation de la fraction d’air au travers du distributeur creux 70 est illustrée par les flèches 71. La fraction d’air est ensuite injectée via le dispositif d’injection 80 dans une cavité sous veine 68, coaxiale à la veine 5 d’écoulement d’air chaud. L’air distribué permet notamment de refroidir les disques 63 des turbines, comme l’illustrent les flèches 75.
L’air de refroidissement injecté par le dispositif d’injection 80 permet par ailleurs la purge de l’air chaud présent dans la turbine basse pression 60, assurant ainsi le refroidissement de celle-ci. Plus précisément, l’air de refroidissement, prélevé dans le compresseur haute pression et acheminé jusqu’à la cavité sous veine 68, constitue une barrière de pression, ou purge, empêchant l’air chaud provenant de la chambre de combustion et s’écoulant dans la veine 5 principale de circulation d’air des turbines, c’est-à-dire dans la veine primaire de circulation d’air de la turbomachine 1, de pénétrer dans la cavité sous veine 68. La purge de l’air chaud de la turbine basse pression 60 est ici symbolisée par la flèche 76. Les risques de surchauffe des disques 63 des turbines sont ainsi limités. En particulier, en empêchant l’air de la veine 5 d’entrer dans la cavité sous veine 68, cette cavité sous veine 68 est moins chaude que la veine 5, et les disques 63 de la turbine peuvent donc résister à des efforts centrifuges plus élevés et être dimensionnés pour des contraintes limites moins élevées.
Le dispositif d’injection 80 comporte une pluralité de premiers injecteurs 81, et au moins un, de préférence plusieurs clapets 100, répartis sur une paroi P du distributeur 70 autour de l’axe X. La présence des premiers injecteurs 81 est optionnelle, le dispositif d’injection 80 pouvant ne comprendre que des clapets 100. Afin de simplifier la description de ce mode de réalisation, un seul premier injecteur 81 et un seul clapet 100 sont représentés sur la . Par ailleurs, bien que le mode de réalisation soit décrit en référence à la turbine basse pression 60, un ou plusieurs clapets 100 pourrait également être prévu à d’autres endroits de la turbomachine 1, tels que la turbine haute pression 50.
En tout état de cause, le clapet 100 est prévu sur un dispositif de ventilation, ici le dispositif d’injection 80, débouchant dans la cavité sous veine 68.
Le premier injecteur 81 est un orifice réalisé dans la paroi P du distributeur 70, permettant d’injecter en permanence, c’est-à-dire de manière continue lorsque la turbomachine est en fonctionnement, un premier débit d’air de refroidissement dans la cavité sous veine 68. Ce premier débit permet d’assurer le refroidissement, plus précisément la purge 76 et le maintien en température de la turbine basse pression 60 dans des conditions de fonctionnement nominal de celle-ci, c’est-à-dire en l’absence d’un des dysfonctionnements mentionnés ci-dessus. Les dimensions de l’orifice sont déterminées de manière à ce que le premier débit soit par exemple compris entre 270 et 310 g/s. Dans certaines applications où les températures en jeu sont plus basses, un tel refroidissement par un premier débit n’est pas nécessaire en conditions de fonctionnement nominales. Dans ce cas, seuls les clapets 100 sont nécessaires.
Comme illustré sur la , dans le premier mode de réalisation, le clapet 100 comprend une partie fixe 110 et un obturateur 120. La partie fixe 110 comprend un siège 111 et un châssis 112 fixe par rapport au siège 111. Le siège 111 définit une arrivée d’air 113, par exemple en communication fluidique avec le conduit 32.
Le siège 111 peut avoir une forme cylindrique d’axe A dont une majeure partie est disposée d’un côté de la paroi P opposé à la cavité sous veine 68. Toutefois, une extrémité 111a du siège 111 peut être insérée dans un orifice de la paroi P et faire saillie à l’intérieur de la cavité sous veine 68. On notera que le siège 111 peut être fixé à la paroi P par exemple par soudage ou brasage, typiquement au niveau de son extrémité 111a. Par ailleurs, l’extrémité 111a peut être filetée.
Selon un exemple, une portion du châssis 112, comprenant un taraudage, est alors vissée sur l’extrémité 111a. Le pas de vis peut être auto-freinant. Le châssis 112 est disposé de l’autre côté de la paroi P que le siège 111, c’est-à-dire dans la cavité sous veine 68. Le châssis 112 présente ainsi une forme générale de disque, vu de face. L’assemblage du siège 111 et du châssis 112 forme une cavité interne I.
Le châssis 112 comprend au moins une sortie d’air 112a, de préférence une pluralité de sorties d’air 112a (deux sont visibles sur la ) réparties circonférentiellement autour de l’axe A sur une face latérale du châssis 112, mettant en communication fluidique la cavité interne I du clapet 100 avec la cavité sous veine 68.
Par ailleurs, le châssis 112 définit un logement 114 et une chambre de récupération 116, en communication fluidique l’un avec l’autre. Le logement 114 peut faire saillie du châssis 112 dans une direction opposée à l’arrivée d’air 113, c’est-à-dire en l’espèce vers la cavité sous veine 68. Le logement 114 donne donc dans la cavité sous veine 68. De ce fait, le logement 114, qui reçoit le bouchon 140 décrit ultérieurement, est plus sensible à la température dans la cavité sous veine 68. De plus, le logement 114 n’est pas refroidi excessivement par les éventuelles fuites en provenance de l’arrivée d’air 113.
En outre, comme illustré, la paroi du châssis 112 peut être localement affinée au niveau du logement 114. Cela facilite la conduction thermique au niveau du logement 114 et contribue également à rendre le logement 114 plus sensible à la température dans la cavité sous veine 68.
La chambre de récupération 116 est en communication fluidique avec le logement 114 mais isolée d’une part de l’arrivée d’air 113, d’autre part des sorties d’air 112a. Dans ce mode de réalisation, la chambre de récupération 116 est une partie de la cavité interne I qui se trouve entre l’obturateur 120 et le châssis 112. Une paroi 117, ici annulaire, fait saillie du châssis 112 en direction de l’arrivée d’air 113, la paroi 117 formant cloison pour séparer la chambre de récupération 116 de l’arrivée d’air 113 et, en l’occurrence, de la sortie d’air 112a.
L’obturateur 120 est mobile par rapport au siège 111. L’obturateur 120 peut être disposé au moins en partie dans la cavité interne I, entre le siège 111 et le châssis 112. Plus précisément, l’obturateur 120 comprend un organe de fermeture 121 disposé entièrement dans la cavité interne I, et une tige de guidage 122 s’étendant depuis une face aval de l’organe de fermeture 121 et disposée en partie dans le logement 114, au moins dans la position d’ouverture qui sera décrite ultérieurement. Dans ce mode de réalisation, l’obturateur 120 présente ainsi la forme d’un piston apte à se déplacer par translation le long de l’axe A.
Le boitier contient généralement une ou plusieurs sources de lumière et leurs réflecteurs associés, agencés dans le fond du boitier pour assurer respectivement les fonctions d’éclairage attendues d’un projecteur de véhicule automobile.
Dans un projecteur, il est généralement nécessaire d’utiliser un masque, appelé masque d’aspect ou encore enjoliveur, disposé à l’intérieur du boitier, entre la glace externe et le ou les réflecteurs, afin de masquer les zones techniques telles que la gorge de collage, les faces internes du boitier brut, issues de moulage, … donc toutes les parties qui ne sont pas visuellement esthétiques et qui sont potentiellement visibles, au travers de la glace du projecteur, pour un observateur placé à l’extérieur du véhicule et en face du projecteur.
Le masque sert également à masquer les débattements des réflecteurs qui pour répondre à la réglementation, doivent être réglables en site et en azimut pour adapter le faisceau lumineux sur la route.
Ce masque, pour des raisons de style peut être métallisé, ou bien être de couleur noire qui est la couleur brut de certains matériaux plastiques également utilisés pour réaliser le boitier.
Dans le cadre de la conception d’un projecteur destiné à être monté sur un véhicule automobile d’entrée de gamme, ce type de masque représente un coût non négligeable.
L'invention a donc notamment pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution simple et économique permettant de se passer d’un masque à l’intérieur du boitier du projecteur.
A cet effet, l’invention a pour premier objet un agencement pour véhicule automobile comportant un projecteur assemblé avec un élément de carrosserie dudit véhicule, dans lequel le projecteur comporte un boitier obtenu après moulage par injection d’un matériau plastique ; ledit boitier comportant une ouverture dans sa face avant qui est fermée hermétiquement par une glace collée dans une gorge de collage aménagée dans un repli extérieur du bord périphérique de l’ouverture du boitier, agencé à l’extérieur du bord périphérique du boitier, et dans lequel le bord périphérique de la glace est conformé pour recevoir en butée, en regard du bord périphérique du boitier, un bord libre de l’élément de carrosserie pour masquer la gorge de collage pour un observateur placé devant le projecteur quand l’agencement est monté dans le véhicule.
Selon une caractéristique, et en considérant que l’agencement est monté sur le véhicule automobile, le bord périphérique de la glace est défini à partir d’un décrochement en forme de marche d’escalier, comportant un premier méplat périphérique, sensiblement horizontal, se succédant par un deuxième méplat périphérique, sensiblement vertical, définissant le bord périphérique de la glace, et qui se termine dans sa partie extrême par un bord périphérique de collage sensiblement horizontal, qui est collé dans la gorge de collage contenue dans le repli extérieur formé à partir du bord rabattu du boitier.
Selon une autre caractéristique, le bord périphérique du boitier rabattu définit une butée pour le deuxième méplat périphérique ; le bord rabattu et les bords extérieurs de la gorge de collage étant alignés, sensiblement verticalement.
Selon une autre caractéristique, et en considérant que l’agencement est monté sur le véhicule automobile, le boitier comporte une zone de style aménagée sur le bord intérieur inférieur du boitier, dans la partie visible du boitier au travers de la glace ; ladite zone de style du boitier comportant des motifs de style en relief, venus de matière avec le boitier au moment du moulage du boitier.
Selon une autre caractéristique, et en considérant que l’agencement est monté sur le véhicule automobile, le boitier comporte au moins un réflecteur rapporté et fixé sur le fond du boitier et acceptant des débattements respectivement pour le réglage du faisceau émis par le projecteur, en site en azimut ; une partie du réflecteur se prolongeant dans la partie visible du boitier au travers de la glace, supportant une zone de style comportant des motifs de style.
Selon une autre caractéristique, les zones de style, respectivement du boitier et du réflecteur, sont agencées dans la partie visible du boitier au travers de la glace pour donner un style déterminé au projecteur.
Selon une autre caractéristique, le matériau plastique dans lequel est réalisé le boitier est choisi de couleur noire.
Selon une autre caractéristique, le matériau plastique est choisi parmi les matériaux plastiques polypropylène chargé ou non : PP-TD ou PP-GF.
La présente invention a pour deuxième objet, un projecteur d’un agencement tel que décrit ci-dessus.
La présente invention a pour troisième objet, un véhicule automobile comportant au moins un agencement tel que décrit ci-dessus.
Ce culot 124 présente également un perçage 125 partiellement taraudé, prolongeant coaxialement l’alésage 122, et dans lequel vient se visser l’extrémité arrière libre de la tige filetée 113 de l’organe porteur 112 de manière à permettre le réglage de la position axiale de la tête de tampon 110 vis-à-vis de l’embase 120.
En référence à la , l’orifice de réception 5 présente une portion principale circulaire 5A dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre externe du culot 124 destiné à le traverser selon un mouvement d’insertion axial d’avant en arrière, ainsi que deux oreilles 5B s’étendant en périphérie de cette partie circulaire 5A en étant agencées de manière diamétralement opposée par rapport à l’axe de cette dernière.
Le système de montage quart de tour comporte des moyens de prise en sandwich agencés sur la butée de calage 100 et prévus pour coopérer avec le pourtour de cet orifice de réception 5, de sorte à assurer le verrouillage axial de cette butée de calage 100 vis-à-vis de la doublure 3 du volet arrière 4.
Tel qu’illustré sur la , ces moyens de prise en sandwich comprennent deux ailettes 126 saillant de la face externe du culot 124 selon un même plan perpendiculaire à l’axe de ce dernier en étant agencées de manière diamétralement opposée par rapport à cet axe, ces ailettes 126 étant aptes à traverser simultanément les deux oreilles 5B de l’orifice de réception 5 lors de l’introduction du culot 124 au travers de cet orifice de réception 5.
Le culot 124 présente en outre de manière avantageuse deux nervures de soutènement 127 saillant radialement de sa face périphérique externe suivant un même plan diamétral en étant respectivement adossées aux deux ailettes 126 de sorte à renforcer leur tenue mécanique à l’arrachement.
Toujours en référence à la , les moyens de prise en sandwich comprennent en outre une collerette annulaire concave élastiquement déformable 128 saillant radialement depuis la partie médiane de l’embase 120 au niveau de la base de la douille 121 et dont la concavité est orientée en direction du culot 124.
La collerette 128 est réalisée avantageusement à partir d’un matériau élastomère par surmoulage sur l’embase 120 via une seconde tête d'injection.
Comme on le verra plus en détails par la suite, cette collerette 128 est destinée à venir reposer en appui, en fin d’introduction de la douille 121 au travers de l’orifice de réception 5, contre la face avant 2A de la paroi 2 sur le pourtour de cet orifice 5.
Selon l’invention, le système de montage quart de tour comporte également des moyens d’arrêt aptes à assurer le verrouillage en rotation dans au moins un premier sens de la butée de calage 100 vis-à-vis de la paroi 2.
Ces moyens d’arrêt sont avantageusement venus de moulage d’une seule pièce avec au moins une partie de la doublure 3 comprenant la paroi 2, à partir d’un polymère thermoplastique éventuellement renforcé en fibres naturelles et/ou synthétiques.
Tel qu’illustré sur la , ces moyens d’arrêt sont en l’espèce constitués par un taquet 6 s’étendant en relief depuis la face arrière 2B de la paroi 2 (celle destinée à être traversée en dernier par le culot 124 lors de son introduction dans la portion principale circulaire 5A de l’orifice 5).
S’étendant sur un secteur angulaire prédéfini autour de cette portion principale circulaire 5A de l’orifice 5, ce taquet 6 présente une première extrémité d’arrêt 6A prévue pour coopérer en butée avec une ailette 126 de sorte à limiter, dans le sens horaire de montage, la rotation de la butée de calage 100 sur un secteur angulaire prédéfini égal ici à 90°.
Le taquet 6 présente une seconde extrémité d’arrêt 6B agencée à proximité d’un bord de l’une des deux oreilles 5B et prévue pour coopérer en butée avec une ailette 126 du culot 124 de sorte à empêcher, dans le sens opposé audit premier sens de montage, la rotation de la butée de calage 100.
Pour réaliser le montage de la butée de calage 100 sur la paroi 2 de la doublure 3, l’opérateur doit tout d’abord la présenter en regard de l’orifice 5 de sorte que les deux ailettes 126 soient axialement alignées avec les oreilles 5B.
D’un mouvement de translation axial d’avant en arrière de cette butée de calage 100, le culot 124 peut alors être introduit au travers de l’orifice 5 jusqu’à ce que la collerette 128 vienne au contact de la face avant 2A de la paroi 2 sur le pourtour de cet orifice 5.
Afin de permettre aux deux ailettes 126 de traverser entièrement cet orifice 5, ce mouvement de translation axial doit être poursuivi à force de sorte à provoquer l’écrasement élastique de cette collerette 128 contre le pourtour de cet orifice 5.