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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510220A1
Family ID 1983324
Probable Assignee Gen Electric
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title JOINT D'ETANCHEITE
Abstract
_________________________________________________________________
JOINT ANNULAIRE D'ETANCHEITE AMELIORE POUR RATTRAPER DES DILATATIONS
DIFFERENTIELLES ET REDUIRE AU MAXIMUM LES FUITES DE FLUIDE ET LES
VIBRATIONS QUI EN RESULTENT.
CE JOINT ANNULAIRE 20 COMPORTE DES PARTIES AXIALE 25 ET RADIALE 23
ANNULAIRES, LA PARTIE AXIALE 25 GLISSANT EN FAISANT ETANCHEITE SUR LA
BRIDE AXIALE 21 DE L'ELEMENT ANNULAIRE COAXIAL 10 ET LA PARTIE RADIALE
23 GLISSANT EN FAISANT ETANCHEITE SUR LE REBORD RADIAL 22 DE L'ELEMENT
ANNULAIRE COAXIAL 14, CET ELEMENT D'ETANCHEITE ANNULAIRE 20 ETANT
FENDU TRANSVERSALEMENT POUR RATTRAPER LA DILATATION ET LA CONTRACTION
RADIALES DIFFERENTIELLES RELATIVES D'ORIGINE THERMIQUE DE L'ELEMENT
D'ETANCHEITE ANNULAIRE 20 ET DE L'ELEMENT ANNULAIRE COAXIAL 10.
APPLICATION AUX MOTEURS D'AVIONS.
Description
_________________________________________________________________
10220
L'invention concerne d'une maniere generale, des structures
d'etancheite annulaires pour moteurs a turbine a gaz et, plus
precisement, une structure d'etancheite an
nulaire-destinee a reunir une chambre de combustion annu-
laire et le distributeur de turbine d'un moteur a turbine
a gaz.
Dans les moteurs a turbines a gaz modernes, on con-
coit les organes principaux du moteur sous forme de modu-
les, pour en faciliter le montage et le demontage Quand
le moteur fonctionne, ces modules se dilatent ou se con-
tractent tant axialement que radialement sous l'effet des differences
de temperature entre les differentes parties
du moteur Le dispositif de fixation place entre ces modu-
les doit Atre en mesure d'absorber dimensionnellement cette dilatation
ou cette contraction De plus, en certains points de fixation, ces
modules delimitent des frontieres entre des trajets d'ecoulement
coannulaires ou le niveau de pression des fluides est different Pour
eviter les
fuites entre les trajets d'ecoulement, le dipositif de fi-
xation doit aussi maintenir entre eux une etancheite effi-
cace; comme par exemple, entre le trajet d'ecoulement des
gaz a relativement basse pression de la chambre de combus-
tion et l'air de refroidissement a relativement haute pres-
sion circulant dans une enceinte de refroidissement entou-
rant la chambre de combustion.
Les differences de pression importantes qui exis-
tent entre les deux trajets d'ecoulement provoquent souvent une
autoexcitation de certaines parties du dispositif de fixation, lors de
fuite de fluide a travers la structure d'etancheite Les specialistes
en la matiere donnent a
cette auto-excitation le nom d'instabilite aeroelastique.
Un etat d'instabilite aeroelastique conduit souvent a des
vibrations excessives et non maitrisees, qui peuvent ame-
ner l'usure et, rapidement, la rupture par fatigue ou la fissuration
de la chambre de combustion, d'elements de la
turbine ou de parties de la structure d'etancheite elle-
meme La rupture de la structure d'etancheite peut avoir pour resultat
l'entrainement de petits morceaux du joint
dans le trajet d'ecoulement des gaz du moteur avec deterio-
ration de pieces en aval Pour maintenir le bon fonctionne-
ment du moteur, il est donc aussi necessaire d'avoir un
dispositif evitant les vibrations excessives dans la struc-
ture d'etancheite.
Les specialistes en la matiere connaissent bien un type particulier de
structure d'etancheite, qui remplit ces fonctions et a ete utilise
avec succes comme dispositif de fixation entre modules dans les
moteurs a turbine a gaz: le "joint flottant", dont-une realisation
figure dans le brevet des E U A 4 251 986 -Le joint decrit dans ce
brevet
comporte deux parties: une partie male et une partie fe-
melle La partie male comporte un element annulaire, cir-
culairement continu ou non fendu, dont une partie axiale
penetre partiellement dans une entree annulaire de la par-
tie femelle, cette partie femelle sortant d'une chambre de
combustion La partie femelle comporte deux rebords annu-
laires orientes axialement, reunis entre eux a une extre-
mite, paralleles et distants a l'autre extremite pour for-
mer ainsi l'entree annulaire Ce joint flottant rattrape
la dilatation et la contraction dans les directions radia-
le et axiale du fait que la partie male peut se deplacer a la fois
radialement et axialement dans l'entree annulaire
de la partie femelle tout en maintenant un contact etanche.
Plus precisement, la partie male penetre partielle-
ment dans l'entree annulaire et de telle facon qu'il y ait dans cette
entree un jeu axial permettant de rattraper des
deplacements axiaux differentiels; elle est aussi en con-
tact avec l'un des deux rebords annulaires, avec un jeu radial entre
la partie male et l'autre rebord annulaire pour rattraper des
deplacements radiaux differentiels On predetermine l'importance du jeu
radial en tenant compte des tolerances d'empilage radiales maximales
attendues en
fabrication, ainsi que de la dilatation et de la contrac-
10220
tion differentielles radiales que la structure d'etanchei-
te doit rattraper, de sorte que la partie axiale de la-
partie male ne subit qu'une flexion elastique quand elle porte contre
l'un ou l'autre des rebords annulaires pour assurer l'etancheite et
rattraper les deplacements radiaux differentiels. Si la possibilite
qu'a ce joint flottant d'absorber les variations dimensionnelles est
tres interessante dans
les applications des moteurs a turbine a gaz, il n'en res-
te pas moins que le deplacement relatif des parties male et femelle de
ce joint-tend a favoriser les vibrations dans la structure
d'etancheite Toute propension a vibrer peut se trouver amplifiee dans
les conditions de pression extreme et de vitesses de rotation elevees
rencontrees dans le fonctionnement de la turbine a gaz Cet etat de
chose peut etre particulierement genant dans des structures
d'etancheite flexibles telles que celles decrites plus haut,
dans lesquelles il ya de grandes differentes de temperatu-
re et oA? il existe des tolerances ou variation dimension-
nelles d'empilage provenant de la fabrication qui sont re-
lativement importantes Pour reduire au maximum les vibra-
tions, la structure d'etancheite decrite ci-dessus comporte egalement
une structure de raidissement additionnelle, ayant pour r 8 le
d'augmenter la rigidite en torsion de la
partie femelle de la structure d'etancheite, et des res-
sorts a lame courbes qui poussent une partie orientee ra-
dialement de la partie male flottante du joint contre une levre fixe
situee a l'interieur du moteur afin d'assurer l'etancheite et un
amortissement sec par frottement de
Coulomb.
L'emploi d'un jeu radial comme indique plus haut pour rattraper un
deplacement radial dans la structure d'etancheite peut entrainer une
fuite de fluide a travers ce jeu pendant certaines etapes du
fonctionnement oA? la partie m 9 le se trouve dans une position
intermediaire et n'est donc pas en contact avec les deux rebords
annulaires et il peut aussi conduire a l'apparition de vibrations, par
exemple de la chambre de combustion et des elements annu-
laires du joint L'emploi d'un jeu minimum en vue d'eviter
les fuites peut se traduire dans certains cas par une con-
trainte elevee exercee sur la partie male et la deformation
plastique de celle-ci quand le joint doit rattraper des di-
latations et des contractions radiales differentielles ou
des tolerances dimensionnelles d'empilage-anormalement im-
portantes Pour maintenir un bon fonctionnement du moteur, il est donc
necessaire d'avoir un dispositif qui rattrape la dilatation et les
contractions thermiques differentielles,
tant axiales que radiales, ainsi que les tolerances dimen-
sionnelles d'empilage, de la chambre de combustion de la
turbine et du distributeur d'entree, et qui reduise au ma-
ximum les fuites de fluides a travers la structure d'etan-
cheite et de liaison placee entre la chambre de combustion et le
distributeur d'entree, ainsi que les vibrations de
cette structure.
La presente invention a pour buts principaux de realiser une structure
d'etancheite annulaire nouvelle et amelioree pour reunir de facon
etanche deux elements annulaires coaxiaux qui rattrape les dilatations
et les contractions differentielles tant axiales que rai-
diales et les tolerances d'empilage;
realiser une structure d'etancheite annulaire nou-
velle et amelioree qui rattrape les dilatations et les con-
tractions differentielles tant axiales que radiales entre la chambre
de combustion et le diffuseur de turbine d'un
moteur a turbine a gaz.
realiser une structure d'etancheite annulaire nou-
velle et amelioree qui assure une etancheite sure et mat-
trisee et reduit au maximum les fuites de fluide et les
vibrations induites qui en resultent.
realiser une structure d'etancheite annulaire nouvelle et amelioree
possedant des composants etroitement
ajustes qui assurent a la fois l'etancheite et l'amortis-
*
sement des vibrations.
posseder des composants a ajustement serre capa-
bles d'assurer a la fois une excellente etancheite et un
amortissement efficace des vibrations.
Selon la presente invention on realise un dispositif
d'etancheite destine a reunir deux elements annulaires coa-
xiaux tels qu'une chambre de combustion annulaire de tur-
bine et un distributeur annulaire coaxial de turbine dans un moteur a
turbine a gaz a flux axial Le dispositif d'etancheite comporte un
element d'etancheite annulaire, circulairement elastique et fendu
transversalement, ayant
une partie annulaire orientee axialement et une partie an-
nulaire solidaire orientee radialement, ces parties axiale et radiale
glissant en faisant etancheite sur des brides annulaires
respectivement axiale et radiale partant de la chambre de combustion
et du distributeur d'entree de la turbine Dans une realisation de
l'invention, la partie axiale du dispositif d'etancheite delimite une
languette axiale qui glisse en faisant etancheite dans une rainure
axiale complementaire menagee dans la bride axiale partant de la
chambre de cowbustion de la turbine, et la partie radiale
comporte une rainure radiale annulaire dans laquelle glis-
se en faisant etancheite une languette radiale annulaire
definie par la bride radiale partant du distributeur d'en-
tuee Le dispositif d'etancheite annulaire peut avantageu-
sement 8 tre une structure composite comprenant deux ele-
ments annulaires coaxiaux possedant chacun des parties an-
nulaires axiale et radiale Les parties axiales sont rigi-
dement assemblees et paralleles entre elles pour delimiter
la languette axiale du dispositif d'etancheite annulaire.
Les parties radiales sont axialement distantes et alignees
parallelement pour delimiter entre elles la rainure radia-
le du dispositif d'etancheite annulaire.
La description qui va suivre se refere-aux figures
suivantes, qui representent respectivement:
10220
Fig 1, une vue en coupe des structures d'etancheite annulaire
interieure et exterieure suivant l'invention,
associees a la chambre de combustion annulaire et au dis-
tributeur d'entree d'un moteur a turbine a gaz Fig 2, une vue en
coupe, partielle et detaillee, de la structure d'etancheite
interieure; et
Fig 3, une vue en perspective de l'element d'etan-
cheite annulaire de l'invention, fendu transversalement
pour realiser un jeu a l'extremite.
Si l'on se reporte a la figure 1, on a represente une partie
interieure d'un moteur d'avion a turbine a gaz a flux axial dans
lequel on peut utiliser avantageusement une realisation d'un
dispositif a joint flottant suivant
l'invention Il s'agit d'une partie d'une chambre de com-
bustion annulaire 10 montee a l'arriere, comprenant une chemise
exterieure annulaire 11 de chambre de combustion coaxialement distante
d'une chemise interieure annulaire
12 de chambre de combustion qu'elle entoure, ces deux che-
mises delimitant entre elles un trajet d'ecoulement annu-
laire dans lequel il y a production de gaz de combustion chauds qui se
dirigent vers une sortie annulaire 13 de la chambre de combustion La
sortie 13 fait passer les gaz de combustion du trajet d'ecoulement
annulaire de la chambre
de combustion 10 a un distributeur 14 de turbine co-annu-
laire appartenant a une partie "turbine" du moteur Ce dis-
tributeur 14 comporte plusieurs aubes d'entree reparties
circulairement -
La chambre de combustion 10 doit etre reliee a la turbine au moyen de
structures d'etancheite susceptibles d'absorber les variations de
position de la chambre de combustion et de la turbine en cours de
fonctionnement tout
en evitant les pertes de fluide a travers le joint On rea-
lise a cet effet une structure d'etancheite 15 annulaire, radialement
exterieure, et une structure d'etancheite 16 annulaire, radialement
interieure, qui empechent l'air de refroidissement a pression elevee
de fuir dans la region a pression relativement basse entre la sortie
13 de la
chambre de combustion et le distributeur 14 de turbine.
Par exemple, dans la region entourant le joint interieur 16, l'air de
refroidissement comprime par un compresseur passe dans un canal 17
d'air de refroidissement et conti- nue vers l'arriere du moteur pour
refroidir les parties_ chaudes de la turbine Le joint interieur 16
doit empecher
l'air de refroidissement de passer du canal 17 dans le che-
min d'ecoulement des gaz de combustion, et doit en meme temps absorber
toute variation dimensionnelle de la chambre de
combustion par rapport a la turbine pendant le fonctionne-
ment.
La presente invention realise une structure d'etan-
cheite annulaire, nouvelle et amelioree, qui comprend un anneau,
circulairement elastique et fendu transversalement, ayant des parties
axiale et radiale qui glissent en faisant etancheite sur,
respectivement, une bride axiale et une bride radiale partant de la
chambre de combustion de la turbine et du distributeur Chaque partie
axiale et chaque
partie radiale de l'anneau coopere avec la bride corres-
pondante dans une disposition languette et rainure pour realiser un
ajustement glissant serre et un amortissement
par friction.
La figure 2 represente plus en detail la structure
d'etancheite interieure 16 selon la presente invention.
Cette structure comprend un anneau ou element d'etancheite place
coaxialement entre et faisant une etancheite par frottement avec une
bride axiale annulaire 21 partant de
la chemise 12 de la chambre de combustion et une bride ra-
diale annulaire ou languette 22 partant du distributeur 14 radialement
vers l'interieur Les brides annulaires 21 et 22 sont fixees de facon
appropriee respectivement, a la chemise 12 de la chambre de combustion
et au distributeur
14, par exemple soit en etant solidaire, soit par boulon-.
nage.
L'element-d'etancheite 20 comporte une partie radia-
le annulaire 23 orientee vers l'exterieur dans laquelle se trouve une
rainure radiale annulaire 24, et une partie axiale annulaire ou
languette 25 reunie de facon appropriee a la partie radiale 23 a
laquelle elle est perpendiculaire et dont-elle est de preference
solidaire Plus precisement, l'element d'etancheite 20 est une
structure composite ayant
deux elements annulaires coaxiaux 26 et 27 comprenant cha-
cun des parties annulaires axiale et radiale qui sont soli-
daires et ont approximativement la meme longueur Les par-
ties axiales de l'element d'etancheite 20, sont de maniere appropriee
assemblees ou raccordees rigidement par exemple par brasage ou soudage
suivant une parallele, pour definir
la languette axiale 25 Les parties radiales sont axiale-
ment espacees et paralleles et delimitent entre elles, dans la partie
radiale 23, la rainure radiale 24 dans laquelle
peut-glisser la languette radiale 22.
La bride axiale 21 de la chemise 12 de la chambre -de combustion
comporte un bras superieur annulaire 30 s'etendant axialement a partir
de et etant solidaire de l'extremite de sortie de la chemise
interieure 12 de la chambre de combustion, et un bras inferieur
annulaire 31, s'etendant axialement et fixe rigidement au bras
superieur
a une extremite Le bras superieur 30 et le bras infe-
rieur 31 s'etendant axialement, sont paralleles et radia-
lement espaces pour delimiter entre eux une rainure axiale annulaire
32 destinee a recevoir la languette axiale 25 de
lielement d'etancheite 20.
Pour former un dispositif d'etancheite ameliore, la-
languette axiale 25 de l'anneau 20 peut coulisser de maniere etanche
dans la rainure axiale 32, les surfaces opposees de la languette
axiale 25 frottant en faisant etancheite
sur les deux surfaces laterales en vis-a-vis 33 et 34 ap-
partenant respectivement aux bras superieur et inferieur 3.5 30 et 31,
La rainure axiale 32 est suffisamment profonde pour avoir entre sa
base et l'extremite de la languette
10220
axiale 25 un jeu axial permettant le deplacement longitudi-
nal axial de la languette axiale 25, rattrapant ainsi les varia-
tions dimensionnelles differentielles dans le sens axial de la chambre
de combustion 10 par rapport au distributeur 14 de turbine.
De meme, la languette radiale 22, partant du dis-
tributeur 14 de turbine radialement vers l'interieur, peut
coulisser avec ajustement serre dans la rainure radiale 24.
Plus precisement, les faces opposees de la languette radia-
le 22 frottent en faisant etancheite sur les deux surfaces laterales
en vis-a-vis 35 et 36 des parties radiales des
elements annulaires 26 et 27, respectivement, qui delimi-
tent la rainure radiale 24 La rainure radiale 24 est suf-
fisamment profonde pour avoir entre sa base et l'extremite
de la languette radiale 22 un jeu radial permettant le de-
placement longitudinal radial de la languette radiale 22, ce qui
rattrape les variations dimensionnelles differentielles
dans le sens radial de la chambre de combustion 10 par rap-
port au distributeur 14 de turbine.
Dans un joint flottant, l'anneau 20 n'est fixe sur aucune structure;
il est donc libre de flotter radialement
et axialement a l'interieur d'une zone predeterminee stric-
tement limitee Pendant le fonctionnement du moteur, l'an-
neau 20 se deplace pour rattraper les variations relatives
de dimension et de position axiales et radiales de la cham-
bre de combustion 10 et du distributeur 14 constituant les limites de
la relation d'etancheite On voit sur la figure 2 que la languette
axiale 25 de l'anneau 20 porte sur les deux parois laterales en
vis-a-vis 33 et 34 du rebord axial
21, formant ainsi une extremite du dispositif d'etancheite.
L'iextremite opposee du dispositif d'etancheite est constituee par la
languette radiale 22 portant sur les deux
parois laterales en vis-a-vis 35 et 36 des elements annulai-
res 26 et-27 de l'anneau 20.
S'il faut obligatoirement realiser une etancheite au niveau des
parties radiale et axiale de l'anneau 20, il
faut aussi que l'anneau 20 rattrape-les variations dimen-
sionnelles tant axiales que radiales apparaissant dans le moteur a
turbine a gaz, comme indique plus haut Mais etant donne que l'anneau
20 et la chemise 12 de la chambre de combustion ne se dilatent ni ne
se contractent simultanement
sous l'effet de la chaleur, il faut un dispositif pour rat-
traper tout deplacement radial differentiel relatif se pro-
duisant entre eux Par exemple, dans le dispositif anterieur cite
precedemment, on realise un jeu radial dans l'entree annulaire
(rainure axiale 32) pour permettre a la partie male (languette axiale
25) de s'y deplacer lateralement dans le sens radial et d'appuyer
contre les parois laterales de la rainure A certaines etapes du
fonctionnement, l'emploi de ce dispositif peut entrainer des fuites de
fluide autour de la
languette axiale 25 et soumettre, en particulier, a des con-
traintes de flexion relativement elevees,-la languette axia-
le 25 de l'anneau 20, comme indique plus haut.
Dans la presente invention, en espacant de facon
predeterminee les elements delimitant les rainures en fonc-
tion des dimensions des elements constituant les languettes on obtient
un jeu radial entre la languette axiale 25 et
les surfaces laterales 33 et 34 du rebord axial 21 pratique-
ment nul, et on realise un joint efficace ne presentant pra-
tiquement pas de fuite de fluide Pour rattraper la dilata-
tion et la contraction radiales differentielles relatives
ainsi que les tolerances radiales dimensionnelles d'empila-
ge, venant de la fabrication, de l'anneau 20 et de la chemi-
se interieure 12 de la chambre de combustion, l'anneau 20 comprend un
element circulairement elastique qui est fendu transversalement
suivant une section droite et possede un jeu transversal 37 (fig 3) Le
jeu 37 fait environ 1,02 A 1,27 mm; il est tres exagere sur la figure
3 pour bien faire comprendre ce dont il s'agit L'anneau 20 est donc
fendu
suivant une section droite transversale et est fonctionnelle-
ment comparable a un segment de piston comme ceux utilises pour
l'etancheite des pistons L'existence du jeu 37 dans il l'anneau 20
produit certes une fuite de fluide a travers la structure d'etancheite
interieure 16, mais cette fuite est
relativement minime et admissible, surtout si l'on conside-
re les nombreux avantages resultant de l'emploi d'une struc-
ture d'etancheite possedant un element d'etancheite fendu
transversalement.
La dilatation et la contraction radiales differen-
tielles relatives d'origine thermique-de l'anneau 20 et de la chambre
de combustion 10 (en particulier de la chemise interieure 12 de la
chambre de combustion), sont rattrapees par l'augmentation et la
diminution du diametre de l'anneau et une augmentation et une
diminution correspondantes du jeu transversal 37 puisque l'anneau 20
est oblige de suivre la dilatation et la contraction de la chemise
interieure 12 de la chambre de combustion Pour permettre au diametre
de l'anneau 20 d'augmenter et de diminuer au fur et a mesure que
l'anneau 20 suit la dilatation et la contraction de la
chemise interieure 12 de la chambre de combustion, la lan-
guette radiale 22 du distributeur 14 de turbine coulisse ou glisse
radialement par rapport a la rainure radiale 24 de la partie radiale
23 de l'anneau 20 et a l'interieur de cette rainure Cette disposition
avec anneau fendu a pour effet de reduire au maximum les contraintes
dans l'anneau et, plus precisement, elle elimine dans la languette
axiale 25 la composante de contrainte de flexion due aux deplacements
differentiels radiaux de la chemise interieure 12 de la chambre de
combustion et de l'anneau 20 L'anneau n'est donc soumis pratiquement a
aucune contrainte et, contrairement aux anneaux de la technique
anterieure, n'a
pas recours a la flexion de sa partie axiale ou a l'elasti-
cite du materiau dans son plan transversal pour assurer en permanence
ses fonctions d'etancheite et de rattrapage de
ces deplacements differentiels radiaux.
Par consequent, le dispositif d'etancheite de la
presente invention, qui comprend un anneau 20 fendu trans-
versalement ainsi que des languettes et des rainures radia-
les et axiales assure une etancheite maitrisee et sure tout
en rattrapant la dilatation et la contraction radiales dif-
ferentielles relatives de la chemise interieure 12 de la chambre de
combustion et du distributeur 14 de turbine De plus la dilatation et
la contraction axiales differentielles
relatives de la chemise interieure 12 de la chambre de com-
bustion et du distributeur 14 de turbine sont rattrapees par le
coulissement ou glissement de la languette axiale 25 dans la rainure
axiale de la bride annulaire 21 partant de
la chemise interieure 12 de la chambre de combustion.
En outre, les languettes et les rainures du disposi-
tif d'etancheite ont pour effet d'eliminer ou de reduire au maximum
les fuites a travers le joint interieur 16 et donc
les vibrations du joint interieur 16 provoquees par les fui-
tes De plus, du fait que la languette axiale 25 et la lan-
guette radiale 22 portent avec frottement respectivement sur la
rainure axiale 32 et la rainure radiale 24, on realise ainsi un
amortissement sec de Coulomb, ou par friction, qui contribue a reduire
encore les vibrations du joint interieur
16 sans recourir a des structures -additionnelles de raidis-
* sement ou a des elements de rappel elastiques comme dans la
technique anterieure De plus, commte l'anneau 20 est fendu
transversalement suivant une section droite et n'est donc
pas un cercle continu, il y a elimination de sa reponse vi-
bratoire et de l'instabilite aeroelastique correspondante
en modes Eesonnants.
La figure 1 represente une autre realisation de la
presente invention Il s'agit d'un joint exterieur 15, sem-
blable au joint interieur 16 mais de plus grand diametre
et comprenant un element d'etancheite dont une partie radia-
le est orientee radialement vers l'interieur pour-s'accou-
pler a une languette radiale complementaire partant de la partie
exterieure du distributeur 14 de turbine et orientee vers l'exterieur
Dans les deux realisations, l'element d'etancheite est un element
composite, comme indique plus haut; il est toutefois possible
d'utiliser un element simple comportant une languette axiale et une
rainure radiale On prefere un element composite parce qu'on peut
fabriquer les deux elements annulaires 26 et 27 a partir de materiaux
re lativement bon marche, les recouvrir d'un revetement dur* resistant
a l'usure et les assembler rigidement Pour fa- briquer et recouvrir
d'un revetement resistant a l'usure un element d'etancheite fait d'une
seule piece et pourvu d'une rainure radiale, il faudrait des
operations d'usinage et
d'enduction plus complexes.
Bien que les descriptions faites ici se rapportent
a ce qu'on considere comme des realisations recommandees de
l'invention, des modifications possibles viendront a l'es-
prit des specialistes en la matiere apres examen du present document
C'est ainsi que l'on peut realiser le dispositif d'etancheite de la
presente invention au moyen de diverses autres dispositions a
languette et rainure de l'element d'etancheite 20 fendu
transversalement cooperant avec des elements coannulaires tels qu'une
chemise 12 de chambre de
combustion et un distributeur 14 de turbine Plus precise-
ment, l'element d'etancheite 20 peut comprendre des languet-
tes axiale et radiale qui s'accouplent avec des rainures an-
nulaires complementaires associees a la chambre de combustion 12 et au
distributeur 14 de turbine Autre possibilite: l'element d'etancheite
20 peut comprendre des parties axiale et radiale comportant des
rainures respectivement axiale et radiale qui s'accouplent a des
languettes axiale et radiale complementaires partant de la chemise 12
de la chambre de
combustion et du distributeur 14 de turbine Une autre dis-
position peut comprendre un element d'etancheite 20 pourvu d'une
languette radiale et une partie axiale comportant-une
rainure axiale, l'ensemble s'accouplant avec une rainure ra-
diale et une languette axiale complementaires associees res-
pectivement au distributeur 14 de turbine et a la chemise 12
de chambre de combustion En outre, bien que l'element d'etan-
cheite 20 soit decrit comme comportant de preference des par- ties
annulaires axiale et radiale qui sont solidaires, ces parties peuvent
tres bien etre, par exemple, assemblees par
soudage ou brasage, ou encore boulonnees ensemble.
R E V E N D I CATI O N S
1 Dispositif d'etancheite destine a reunir entre eux deux elements
annulaires coaxiaux(1 O),14), comprenant: une bride radiale
annulaire(22)partant de l'un (14) des elements annulaires coaxiaux;
une bride axiale annulaire (21)partant de l'autre (10) des elements
annulaires coaxiaux; et
un element d'etancheite annulaire (20) place coa-
xialement entre ces deux elements annulaires (10, 14) et
comportant des parties axiale (25) et radiale (23) annulai-
res, la partie axiale (25) glissant en faisant etancheite sur la bride
axiale (21) de l'element annulaire coaxial (10) et la partie radiale
(23) glissant en faisant etancheite sur le rebord radial (22) de
l'element annulaire coaxial (14),
cet element d'etancheite annulaire (20) etant fendu trans-
versalement pour rattraper la dilatation et la contraction radiales
differentielles relatives d'origine thermique de
l'element d'etancheite annulaire (20) et de l'element annu-
laire coaxial (10).
2 Dispositif suivant la revendication 1, caracteri-
se en ce que la bride radiale annulaire (22) se presente comme une
languette radiale annulaire (22) et en ce que la partie radiale (23)
de l'element d'etancheite annulaire (20)
comporte une rainure radiale annulaire (24) destinee a rece-
voir la languette (22) qui y glisse en faisant etancheite, cette
iainure (24) etant suffisamment profonde pour que la
languette (22) puisse s'y deplacer radialement.
3 Dispositif d'etancheite destine a reunir entre eux deux elements
annulaires coaxiaux (10, 14), comprenant: une bride annulaire (22)
partant de l'un (14) des deux elements annulaires coaxiaux (14, 10) et
delimitant une languette radiale (22);
une bride axiale annulaire (21), partant de l'au-
tre (10) des deux elements annulaires coaxiaux (14, 10) et pourvu
d'une gorge axiale annulaire (32); et t un element d'etancheite
annulaire (20), place coaxialement entre les deux elements annulaires
(14, 10) et comprenant une partie radiale annulaire (23) pourvue d'une
rainure radiale annulaire (24) recevant la languette radia-
le (22) qui y glisse en faisant etancheite, et une partie axiale
annulaire, solidaire, se presentant comme une lan- guette axiale (25)
qui glisse en faisant etancheite sur au moins une paroi laterale (33,
34) de la rainure axiale (32) de l'element annulaire coaxial (10),
l'element d'etancheite annulaire (20) etant fendu transversalement
pour rattraper
la dilatation et la contraction radiales differentielles re-
latives d'origine thermique de l'element d'etancheite annu-
laire (20) et de l'element annulaire coaxial (10).
4 Dispositif suivant la revendication 3, caracteri-
se en ce que chaque languette (22, 25) glisse en faisant etancheite
sur les deux parois laterales opposees (33, 34 et
, 36) de la rainure annulaire correspondante (24, 32).
Dispositif suivant la revendication 3, caracteri- se en ce que le
dispositif d'etancheite annulaire (20) est une structure composite
comprenant: deux elements annulaires coaxiaux (26, 27) ayant chacun
des parties annulaires axiale et radiale solidaires, les parties
annulaires axiales etant paralleles entre elles et assemblees
rigidement pour delimiter la partie axiale (25) de l'element
d'etancheite annulaire (20); et les parties annulaires radiales etant
paralleles entre elles et distantes axialement pour delimiter entre
elles la rainure radiale (24) de l'element d'etancheite
annulaire (20).
6 Dispositif d'etancheite utilise entre une chambre-
de combustion annulaire (10) et un distributeur (14) de-tur-
bine annulaire coaxial d'un moteur a turbine a gaz a flux axial,
comprenant une bride annulaire (21), associee coaxialement a
la chambre de combustion (10) et possedant deux parties an-
nulaires paralleles (30, 31), orientees axialement et dis-
tantes radialement, qui delimitent entre elles une rainure
2-510220
axiale (32); une bride annulaire (22), partant coaxialement du
distributeur (14) de turbine et delimitant une languette radiale (22);
et un element d'etancheite annulaire (20) composite
comprenant deux elements annulaires coaxiaux (26, 27) pos-
sedant chacun des parties annulaires axiale et radiale, les parties
axiales etant paralleles entre elles et assemblees rigidement pour
delimiter une languette axiale (25) glissant en faisant etancheite sur
les deux parois laterales opposees
(33, 34) de la rainure axiale (32) de la chambre de combus-
tion (10), et les parties annulaires radiales etant paral-
leles entre elles et distantes axialement pour delimiter
entre elles une rainure radiale (24) dans laquelle la lan-
guette radiale (22) du distributeur (14) de turbine glisse en faisant
etancheite, l'element d'etancheite annulaire
(20) etant fendu transversalement pour rattraper la dilata-
tion et la contraction radiales differentielles relatives d'origine
thermique de-la chambre de combustion (10) et de
l'element d'etancheite annulaire (20).
7 Dispositif suivant la revendication 6, caracteri-
se en ce que les parties annulaires radiales de l'element d'etancheite
annulaire (20) sont orientees radialement vers
l'exterieur et en ce que la languette radiale (22)du distri-
buteur (14) de turbine est orientee radialement vers l'in-
terieur pour glisser en faisant etancheite dans la rainure
radiale (24) de l'element, d'etancheite annulaire (201.
8 Dispositif suivant la revendication 6, caracteri-
se en ce que les parties annulaires radiales de l'element d'etancheite
annulaire (20) sont orientees radialement vers
l'interieur et en ce que la languette radiale (22) du dis-
tributeur (14) de turbine est orientee radialement vers l'exterieur
pour glisser en faisant 6 tancheite dans la rainure radiale (24) de
l'element d'etancheite annulaire
(20).
9 Dispositif suivant les revendications 1, 3 ou 6,_
caracterise en ce que l'element d'etancheite annulaire (20) est
elastique et fendu transversalement suivant une section
droite seulement.
10 Dispositif suivant les revendications 3 ou 6, ca-
racterise en ce que chaque rainure annulaire (24, 32) est
suffisament profonde pour y permettre le deplacement longi-
tudinal de chaque languette (22, 25) correspondante.
11 Element d'etancheite annulaire (20) destine a -
reunir entre eux deux elements annulaires coaxiaux (10, I 4) sur
lesquels il glisse en faisant etancheite, comprenant
une partie radiale annulaire (23) pourvue d'une rainure ra-
diale annulaire (24) et une partie axiale annulaire (25), solidaire,
se presentant comme une languette axiale (25), l'element d'etancheite
annulaire (20) etant elastique et fendu transversalement suivant une
section droite seulement
pour lui permettre de se dilater et de se constracter cir-
lairement. 12 Element suivant la revendication 11, caracterise en ce
que l'element d'etancheite annulaire (20) est une structure composite
comprenant:
deux elements annulaires coaxiaux (26,27) posse-
dant chacun des parties axiale et radiale, annulaires et solidaires,
les parties axiales etant paralleles entre elles et assemblees
rigidement pour delimiter la partie axiale (25) de l'element
d'etancheite annulaire (20); et les parties radiales etant paralleles
entre elles
et distantes axialement pour delimiter entre elles la rai-
nure radiale (24) de l'element d'etancheite annulaire (20).
13 Element suivant la revendication 11, caracterise
en ce que la partie radiale annulaire (23) est orientee ra-
dialement vers l'exterieur.
14 Element suivant la revendication 11, caracterise
en ce que la partie radiale annulaire (23) est orientee ra-
dialement vers l'interieur.
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