INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le mécanisme de réduction 19 peut comprendre par exemple un mécanisme de réduction à train d’engrenage épicycloïdal, par exemple de type « épicycloïdal » ou de type « planétaire » selon la terminologie parfois rencontrée de l’homme du métier, monoétage ou biétage. Selon une première variante, le mécanisme de réduction 19 peut être du type planétaire (« star » en anglais) ( ) et comprendre un pignon solaire 19a (entrée du mécanisme de réduction 19), centré sur un axe X de rotation du mécanisme de réduction 19 (généralement confondu avec l’axe longitudinal X) et configuré pour être entrainé en rotation par l’arbre basse pression 11, une couronne 19b (sortie du mécanisme de réduction 19) coaxiale avec le pignon solaire 19a et configurée pour entrainer en rotation l’arbre de soufflante 20 autour de l’axe X de rotation, et une série de satellites 19c répartis circonférentiellement autour de l’axe X de rotation entre le pignon solaire 19a et la couronne 19b, chaque satellite 19c étant engrené intérieurement avec le pignon solaire 19a et extérieurement avec la couronne 19b. La série de satellites 19c est montée sur un porte-satellites 19d qui est fixe par rapport à une partie stator 19e du système propulsif 1, par exemple par rapport à un carter de la section de compresseur 4, 5. Selon une seconde variante, le mécanisme de réduction 19 peut être de type épicycloïdal (« planetary » en anglais) ( ), auquel cas la couronne 19b est montée fixement sur la partie stator 19e du système propulsif 1 et l’arbre de soufflante 20 est entrainé en rotation par le porte-satellites 19d (qui est donc mobile en rotation par rapport à une partie stator 19e du système propulsif 1, par exemple par rapport à un carter de la section de compresseur 4, 5).
Le taux de réduction du mécanisme de réduction 19 est supérieur ou égal à 2,5 et inférieur ou égal à 11. Dans le cas d’un système propulsif 1 comprenant un rotor de soufflante 9 caréné, le taux de réduction peut être supérieur ou égal à 2,7 et inférieur ou égal à 6,0, par exemple autour de 3,0. Dans le cas d’un système propulsif 1 comprenant un rotor de soufflante non caréné, le taux de réduction peut être compris entre 9,0 et 11,0.
La vitesse limite (« redline speed » en anglais) de l’arbre basse pression 11, qui correspond à la vitesse maximale absolue susceptible d’être rencontrée par l’arbre basse pression 11 durant tout le vol (selon le règlement de certification européen EASA CS-E 740 (ou selon le règlement de certification américain 14-CFR Part 33)), est comprise entre 8500 tours par minute et 12000 tours par minute, par exemple entre 9000 tours par minute et 11000 tours par minute. La vitesse limite correspond à la vitesse de rotation maximale lorsque le système propulsif est sain. Elle est donc susceptible d’être atteinte par l’arbre basse pression 11 en condition de vol. Cette vitesse limite fait partie des données déclarées dans la certification moteur (« type certification data sheet » en anglais). En effet, cette vitesse de rotation est habituellement utilisée comme vitesse de référence pour le dimensionnement des systèmes propulsifs 1 et dans certains essais de certification (tels que les essais de pertes d’aube ou d’intégrité du rotor).
Afin d’améliorer le rendement du compresseur haute pression 5, le corps haute pression respecte la formule suivante :
L’invention concerne également un kit de fixation qui comprend l’agrafe et la pièce de verrouillage.
A la , on peut voir une section d’un panneau 1 muni d’un châssis 2 maintenant ledit panneau sur toute sa périphérie. Le châssis 2 comprend à cet égard une paroi contour 2a, essentiellement perpendiculaire à la surface formée par le panneau 1 et par laquelle le panneau est maintenu au châssis 2. Plus particulièrement, le panneau 1 peut être maintenu au niveau, ou à proximité, d’un bord supérieur de la paroi contour 2a. Le châssis 2 comprend également un retour 2b essentiellement plan et replié intérieurement à partir d’un bord inférieur de la paroi contour 2a et opposé au bord supérieur. Le retour 2b est notamment plat et dans un plan parallèle au plan formé par le panneau 1. Par ailleurs, la largeur du retour 2b est essentiellement constante sur tout le pourtour du châssis 2.
Le retour 2b est avantageusement mis en œuvre pour la fixation du panneau sur un rail 3, et dont un premier exemple est représenté à la .
Notamment, et selon ce premier exemple, le rail 3 comprend une section en « U ». A cet égard, le rail 3 comprend un fond 3a surmonté de murs latéraux 3b dont les bords, dits bords d’attache 3c, sont repliés ou enroulés intérieurement.
La est une illustration d’un deuxième exemple de rail 4 susceptible d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention. Le rail 4 conforme, à ce deuxième exemple, comprend, selon un plan de coupe perpendiculaire à son axe d’élongation, une base 5, une paroi centrale 6, et une section terminale 7. La base 5 peut être plane et est relié à la section terminale 7 par la paroi centrale 6. La section terminale 7 peut présenter un profil en « C » ou un profil plan et est destinée à servir de base d’ancrage pour la pièce de verrouillage qui sera décrite en détails dans la suite de l’énoncé.
L’invention n’est pas limitée à la seule mise en œuvre des rails conformes au premier exemple ou au deuxième exemple. Notamment, l’homme du métier pourra envisager des profils en « T ».
La est une illustration d’un kit de fixation conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention.
Notamment, le kit de fixation comprend une agrafe 100 et une pièce de verrouillage 200. La fait également apparaître une section plane, symbolisant une portion du retour 2b illustrée à la , et qui est engagée dans des fentes latérales de l’agrafe 100. Cet aspect sera décrit plus en détails dans la suite de l’énoncé.
Tel qu’illustré à la , l’agrafe 100 comprend un corps principal 110.
De manière générale, le corps principal 110 peut prendre la forme d’un parallélépipède rectangle délimité par deux parois latérales 111, une paroi supérieure 112 et une paroi inférieure 113. Notamment, la paroi supérieure 112 et la paroi inférieure 113 sont reliées d’une part par l’une des deux parois latérales 111 et d’autre part par l’autre des deux parois latérales 111. Ainsi, les deux parois latérales 111 sont opposées l’une de l’autre et parallèles entre elles. De manière équivalente, la paroi supérieure 112 et la paroi inférieure 113 sont opposées l’une de l’autre et peuvent être parallèles entre elles.
Le corps principal 110 comprend également deux faces opposées l’une de l’autres dites, respectivement, face d’engagement 114 et face arrière 115, et perpendiculaires au deux parois latérales 111.
La face d’engagement 114 est ouverte et délimitée par les bords des faces latérales 111, de la face supérieure 112 et de la face inférieure 113 (Plus particulièrement, la face d’engagement est délimitée par les bords des parois 111, 112 et 113 en affleurement avec ladite face d’engagement).
L’agrafe 100 comprend également deux fentes latérales 116a et 116b parallèles l’une de l’autre et formées, respectivement, sur l’une et l’autre des deux parois latérales 111. En d’autres termes, la fente latérale 116a est formée sur l’une des deux parois latérales 111 tandis que la fente latérale 116b est formée sur l’autre des deux parois latérales 111. En outre chacune de ces fentes latérales 116a, 116b débouche par un bord, dit bord d’engagement 114a, 114b, de la paroi latérale 111 et délimitant pour partie la face d’engagement. Ainsi, chaque fente latérale 116a, 116b s’étend donc d’un bord d’engagement 114a, 114b, par exemple parallèlement à la paroi supérieure 112, selon une direction dite direction d’engagement. Les fentes latérales 114a, 114b sont ainsi agencées pour recevoir une section plane 2b du châssis 1, selon la direction d’engagement, par la face d’engagement ( ).
De manière avantageuse, chaque fente latérale est délimité par un bord qui peut être incurvé et plus particulièrement incurvé extérieurement au corps principal.
L’agrafe 100 comprend également une languette 117 flexible formée sur la paroi supérieure 112 du corps principal 100. Par « flexible », on entend susceptible de se déformer par effet ressort afin d’exercer un effort sur la surface sur laquelle ladite languette est en appui.
La languette 117 est notamment repliée intérieurement au corps principal 110 et est destinée à venir en appui contre une face, dite face d’appui, de la section plane 2b lorsque ladite section plane est engagée dans les fentes latérales 116a et 116b. En d’autres termes, la languette 117 s’étend de manière divergente par rapport à la paroi supérieure. Il est entendu que la face d’appui de la section plane, lorsque cette dernière est engagée dans les fentes latérales 116a et 116b, est en regard de la paroi supérieure 112 du corps principal 110.
L’enveloppe en béton 20 entoure la pile 4 en laissant un intervalle 25 entre elles. Ainsi, si la pile 4 de la structure initiale continue à se dégrader, l'intervalle 25 empêche que l'enveloppe en béton 20 de la structure d’étaiement soit perturbée. En particulier, un éventuel gonflement de la pile 4 due au phénomène de RSI n’induira pas de sollicitations transversales dans la structure d’étaiement. L'épaisseur de l'intervalle 25 est par exemple d’un à quelques centimètres.
Pour optimiser le comportement mécanique de la structure d’étaiement, le béton de l'enveloppe 20 peut être un béton fibré à ultra-haute performance (BFUP ou, en anglais, UHPFRC, "ultra-high-performance fiber-reinforced concrete").
Dans l'exemple de la , la section transversale de la pile 4 est de forme polygonale. L'enveloppe en béton 20 se compose de panneaux préfabriqués 22 disposés suivant la direction longitudinale de la pile 4 et reliés entre eux par des portions de clavage 24. Les portions de clavage 24 peuvent être préfabriquées également, ou constituées de BFUP projeté sur place.
Les panneaux préfabriqués 22 s'étendent sur la hauteur de la pile 4. Lorsque celle-ci est relativement longue, les panneaux 22 peuvent se composer de tronçons longitudinaux mis bout à bout et séparés par des joints secs 26. Ces joints 26 peuvent être conjugués pour faciliter l’assemblage et améliorer sa stabilité. Pour consolider l'enveloppe en béton 20, les panneaux préfabriqués 22 sont traversés de conduits longitudinaux 28 dans lesquels on viendra installer des câbles de précontrainte. Ces câbles de précontrainte seront tendus et ancrés pour assurer la tenue et une résistance mécanique accrue de la colonne formée par l’enveloppe en béton 20.
L'intervalle 25 prévu entre la pile 4 et l'enveloppe en béton 20 peut être occupé par un matériau souple. Les matériaux souples utilisables comprennent des élastomères, des polymères expansés comme le polystyrène ou des structures alvéolées, notamment en carton. Le matériau souple peut être utilisé pour ménager l’intervalle 25 lorsque les portions de clavage 24 sont réalisées sur place par projection de BFUP.
La structure d’étaiement qui vient remplacer ou compléter la structure initiale 4, 6 peut comporter d'autres composants comme ceux dont il est question dans la description qui suit d’un autre exemple de réalisation en référence aux figures 3 à 12.
Dans cet autre exemple, un élément porteur comporte une seule pile 4 soutenant une poutre transversale (ou chevêtre) 6. La est une vue en perspective de la structure initiale de l'élément porteur, avec la pile 4 s’étendant selon la direction longitudinale qui est ici encore verticale et la poutre 6 s’étendant transversalement à l’extrémité haute de la pile 4. À l’extrémité basse de la pile 4, une portion de base 30 (ou semelle) soutient la structure initiale de l’élément porteur dans la zone de fondation 10. Dans l’exemple représenté, la portion de base 30 a une section transversale carrée de dimension plus grande que la section transversale de la pile 4.
Une première étape du procédé de réparation consiste à réaliser des perçages 32 dans la portion de base 30 de la structure initiale. Des pieux de fondation 34 sont ensuite engagés à travers les perçages 32 et enfoncés dans le sol pour constituer une fondation de la structure d’étaiement. Les pieux 34 sont enfoncés jusqu’à une profondeur supérieure à celle de la fondation de la structure initiale, afin d’assurer l’indépendance de la fondation de la structure d’étaiement.
Ensuite, une semelle en béton 36 est formée sur la portion de base 30 et rendue solidaire de la partie supérieure des pieux de fondation 34 ( ).
L’enveloppe en béton 20 est installée en prenant appui sur la semelle 36. On commence par entourer la pile 4 d’une couche de matériau souple (non représentée), comme par exemple du polystyrène expansé. Ensuite, on dispose les tronçons préfabriqués formant les panneaux 22 entre l’extrémité basse et l’extrémité haute de la pile 4 ( ), en ayant soin d’aligner les conduits longitudinaux 28 qui recevront les câbles de précontrainte. Les portions de clavage 24 sont ensuite mises en place en maintenant en position les panneaux 22 ( ). La mise en place des portions de clavage 24 se fait par exemple par projection de BFUP entre les panneaux 22, sur le matériau souple entourant la pile 4, qui ménage l’intervalle 25 entre la pile 4 et l’enveloppe en béton 20 en cours de formation.
Dans des cas où la défaillance de la structure porteuse initiale concerne aussi la poutre transversale 6, celle-ci peut également être renforcée ou remplacée par la structure d’étaiement.
La structure d’étaiement comprend à cet effet deux panneaux transversaux 40 de part et d’autre de la poutre transversale 6, qui s’appuient sur l’extrémité supérieure 35 de l’enveloppe en béton 20. La pose des panneaux transversaux 40 est illustrée par la . Chaque panneau transversal 40 est disposé en regard de l’une des deux faces principales opposées 38 de la poutre transversale 6, parallèlement à cette face principale 38. Il est possible de ménager aussi un intervalle entre le panneau transversal 40 et la face principale 38 qui lui fait face, afin de parer à d’éventuelles déformations de la poutre 6.
Ensuite, des traverses 42 sont installées entre les panneaux transversaux 40 et connectées à ceux-ci ( ). Les traverses 42 sont en acier ou en béton, par exemple. Elles permettent de solidariser entre eux les panneaux transversaux 40 pour former un chevêtre qui se substituera à la poutre transversale 6.
Dans l’exemple de réalisation illustré par la , les conduits 28 formés dans les tronçons préfabriqués des panneaux longitudinaux 22 de l’enveloppe en béton 20 (voir aussi ) se prolongent par des conduits correspondants formés dans les éléments préfabriqués du chevêtre, notamment les panneaux transversaux 40. Les câbles de précontrainte 44 sont engagés dans ces conduits, mis en tension et ancrés à leurs deux extrémités au moyen de dispositifs d’ancrage 46 représentés schématiquement sur la et disposés, en partie basse, au niveau de la semelle et, en partie haute, au niveau des panneaux transversaux 40 et/ou des traverses 42 du chevêtre. Le trajet suivi par les câbles de précontrainte 44 aura été déterminé à l’avance par un calcul de structure afin que la structure d’étaiement formée par la semelle 36, l’enveloppe en béton 20 et le chevêtre 40, 42 possède les propriétés mécaniques requises eu égard aux sollicitations auxquelles l’élément porteur de charge sera soumis.
Comme le montrent les figures 8-12, les panneaux transversaux 40 du chevêtre sont munis, à leur partie supérieure, de consoles 48 rapportées ou moulées avec le BFUP des panneaux 40 lors de leur préfabrication. Les consoles (ou corbeaux) 48 peuvent être placées sur les faces externes des panneaux transversaux 40, sur les faces internes, ou les deux. Dans l’exemple représenté, il y a deux consoles 48 sur chaque panneau transversal 40. Dans une étape suivante du procédé de réparation, montrée sur la , on dispose sur les consoles 48 des dispositifs d’appui provisoire 50, comme par exemple des vérins plats.
Les dispositifs d’appui provisoire 50 sont activés afin de transférer la charge du tablier des appareils d’appui 16 de la structure initiale vers les panneaux transversaux 40 du chevêtre. Les appareils d’appui 16 de la structure initiale sont alors ôtés et la zone d’appui où ils étaient installés est démolie. Une nouvelle zone d’appui solidaire du chevêtre 40, 42 de la structure d’étaiement est alors réalisée et équipée d’appareils d’appui de substitution 52.
Le frein 200 peut en outre être configuré pour bloquer une rotation du rotor de soufflante en fonction d’une commande de mise en drapeau des aubes. Dit autrement, toute mise en drapeau des aubes 19 s’accompagne d’un blocage du rotor de soufflante 9 par le frein 200. Le système de commande 300 est ainsi rendu polyvalent, et il n’y a pas besoin d’utiliser un système de commande dédié au frein 200, ce qui entraîne un gain d’espace et de masse. Le système de commande est plus simple que les systèmes de l’état de la technique, et il n’y a plus besoin de lubrifier à basse vitesse de rotation (par exemple via une pompe auxiliaire), car le moteur ne tourne plus.
Par ailleurs, le frein 200 peut être configuré pour débloquer une rotation du rotor de soufflante 9 en fonction d’une commande de sortie de drapeau des aubes 19 par le système de commande 300. Cette commande est simple et efficace.
Le frein 200 peut être configuré pour être actionné par une énergie permettant par ailleurs d’actionner la variation du calage des aubes. Ceci permet de rendre le système 1 plus compact, car le frein 200 profite d’une source d’énergie déjà disponible à proximité pour générer une force de freinage/blocage, et permet une synchronisation plus aisée du pilotage. Dit autrement, le frein 200 prélève une partie de l’énergie consacré à la variation du calage des aubes du rotor de soufflante 9, afin d’exercer sa fonction de freinage/blocage.
Par exemple, l’énergie utilisée par le frein est une énergie hydraulique transportée par le circuit hydraulique. Dans un tel mode de réalisation, le frein 200 est à actionnement hydraulique, tout comme le mécanisme de changement de pas 15. Ceci est plus facile à réaliser qu’un système mettant en jeu une énergie électrique ou mécanique, et le système est rendu plus compact, avec une masse réduite.
Lorsque le frein 200 est à actionnement hydraulique, cet actionnement hydraulique peut être relié au système de commande 300. Plus précisément, le frein 200 est relié fluidiquement au circuit hydraulique de commande 302. L’actionnement hydraulique du frein 200 peut être direct ou indirect. L’actionnement hydraulique peut être réalisé par exemple même si le système de commande 300 est passif au repos (i.e. en position drapeau ou frein bloqué), par ex via un contrepoids, la commande reste hydraulique pour à un moment donné annuler l’action du contrepoids.
Le système de commande 300 peut en outre comprendre un premier retardateur configuré pour retarder le blocage en rotation par rapport à la mise en drapeau des aubes. On peut ainsi attendre que la mise en drapeau soit effective avant de bloquer.
Le système de commande 300 peut en outre comprendre par exemple un deuxième retardateur configuré pour retarder une sortie de drapeau des aubes par rapport au déblocage de la rotation du rotor de soufflante.
L’utilisation du premier retardateur et/ou du deuxième retardateur permet de réduire des contraintes et dimensionner certains éléments au plus juste d’où un gain d’espace et une réduction de masse.
Le premier retardateur ou le deuxième retardateur comprend par exemple un compteur de temps, et le blocage peut être déclenché lorsque ce compteur de temps atteint un délai prédéfini. Le premier retardateur et le deuxième retardateur peuvent être un même retardateur, ou bien être des retardateurs différents.
Sur la , les premiers retardateurs sont représentés par un bloc 308 au niveau du circuit hydraulique 302, étant entendu que ces retardateurs peuvent être intégrés au frein 200.
La représente le système de commande 300 combiné à un frein 200 conforme au mode de réalisation de la , dans lequel l’élément freiné par le frein est un satellite 19c du réducteur 19. Bien entendu, le système de commande 300 tel que décrit ci-dessus peut en variante être combiné aux autres modes de réalisation du frein 200 présentés précédemment en section 2, en particulier celui de la , dans lequel l’élément freiné est le pignon solaire 19a, et celui de la , dans lequel l’élément freiné est le rotor de la pompe 104.
En référence à la , un procédé de freinage mis en œuvre à l’aide du système de commande 300 comprend les étapes suivantes.
Le système de commande 300 détecte qu’une mise en drapeau des aubes de soufflante doit être déclenchée.
En réponse cette détection, le système de commande 300 commande une mise en drapeau des aubes de soufflante (étape S1). Pour cela, le circuit hydraulique 302 achemine un fluide depuis la source 304 vers le mécanisme de changement de pas 19. Ce fluide transporte une énergie hydraulique qui sollicite le mécanisme de changement de pas 15 de telle sorte que ce mécanisme 15 déplace les aubes de soufflante 19 dans leur position en drapeau.
Comme le circuit hydraulique 302 est en outre relié hydrauliquement au frein 200, une partie de cette énergie hydraulique actionne le frein 200 de telle sorte que le frein 200 bloque le rotor de soufflante. Lorsque le premier retardateur est utilisé, ce blocage survient postérieurement à la mise en drapeau des aubes de soufflante.
Comme on l’a vu précédemment, le rotor de la pompe 104 peut participer, dans certains modes de réalisation, à la transmission de la force de blocage générée par le frein 200 au réducteur 19, qui est ensuite répercutée sur le rotor de soufflante 9. Dans les modes de réalisation où le frein 200 comprend les vannes 206 et 208, l’étape S2 de blocage comprend les étapes suivantes représentées en : le système de commande 300 commande, via le fluide transitant dans le circuit hydraulique 302, une fermeture de la vanne aval 206 (étape S20), puis une fermeture de la vanne amont 208 (étape S21). Ceci entraîne une surpression d’huile dans la pompe 104, laquelle cause un blocage du rotor de pompe.
Le réducteur peut être agencé pour être entraîné par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple le premier arbre de cœur dans l'exemple ci-dessus). Par exemple, le réducteur peut être agencé pour être entraîné uniquement par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple uniquement par le premier arbre de cœur, et non le deuxième arbre de cœur, dans l'exemple ci-dessus). En variante, le réducteur peut être agencé pour être entraîné par n'importe quel ou n'importe quels arbre(s), par exemple les premier et/ou deuxième arbres dans l'exemple ci-dessus.
Le réducteur peut être une boîte de réduction (en cela que la sortie vers la soufflante présente une vitesse de rotation inférieure à l'entrée depuis l'arbre de cœur). N'importe quel type de réducteur peut être utilisé. Par exemple, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ou « en étoile », tel que décrit d'une manière plus détaillée ailleurs dans le présent document. Un tel réducteur peut être un étage unique. En variante, un tel réducteur peut être un réducteur composé, par exemple un réducteur planétaire composé (qui peut avoir l’entrée sur l’engrenage solaire et la sortie sur la couronne dentée, et donc être dénommé réducteur « en étoile composé »), par exemple à deux étages de réduction.