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Patent 2734526 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2734526
(54) English Title: METHOD OF POLISHING BLADED DISKS (BLISKS) FOR A TURBOMACHINE AND POLISHING DEVICE
(54) French Title: PROCEDE DE POLISSAGE DE DISQUES MUNIS D'UN AUBAGE POUR TURBOMACHINE ET DISPOSITIF DE POLISSAGE
Status: Granted
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B24B 31/00 (2006.01)
  • F01D 5/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • BAUDIMONT, CYRILLE (France)
  • CHABOT, JEAN-FRANCOIS LAURENT (France)
(73) Owners :
  • SNECMA (France)
(71) Applicants :
  • SNECMA (France)
(74) Agent: LAVERY, DE BILLY, LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2016-09-13
(86) PCT Filing Date: 2009-08-26
(87) Open to Public Inspection: 2010-03-04
Examination requested: 2014-07-29
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/EP2009/061004
(87) International Publication Number: WO2010/023226
(85) National Entry: 2011-02-16

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
08 55808 France 2008-08-29

Abstracts

English Abstract

Device for polishing centrifugal impellers (2) for a turbomachine compressor, comprising a tank (8) intended to be filled with a polishing agent, an impeller support (10) able to turn the impeller (2) about its axis and move it along its axis so that all points of the impeller (2) are moved in a helical path the pitch of which is similar to that of the helix from which the overall shape of the airstreams of the impeller, delimited by the impeller blades, is derived.


French Abstract





Dispositif pour le
polissage de rouets centrifuges (2) pour
compresseur de turbomachine
comportant une cuve (8) destinée à être
remplie d'un agent polissant, un support
(10) de rouets apte à faire tourner le
rouet (2) autour de son axe et à la
déplacer le long de son axe de manière à
ce que tous les points du rouet (2) aient
un déplacement hélicoïdal dont le pas
est proche de celui de l'hélice dont est
issue la forme générale des veines d'air
du rouet, délimités par les pales du



Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


20
REVENDICATIONS
1. Procédé de polissage d'un disque muni d'un
aubage, l'aubage comportant une pluralité de pales définissant
deux à deux une veine d'air ayant sensiblement un profil
général en forme de portion d'hélice de pas p, le disque étant
immergé dans un lit d'agent polissant, ledit procédé
comportant au moins une étape A de déplacement du disque dans
un premier sens de rotation autour de l'axe longitudinal du
disque et dans un premier sens de translation le long de l'axe
longitudinal simultanément, de sorte que le parcours de chacun
des points du disque soit au moins une portion d'une hélice
dont le pas est proche du pas p de l'hélice dont est issue la
forme générale des veines d'air.
2. Procédé de polissage selon la revendication 1,
comportant au moins une étape B ultérieure à l'étape A de
déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal du disque
dans un deuxième sens opposé au premier sens et de déplacement
en translation le long de l'axe longitudinal dans un deuxième
sens opposé au premier sens simultanément de sorte que tous
les points du disque parcourent respectivement les mêmes
hélices qu'à l'étape A mais dans en sens opposé.
3. Procédé de polissage selon la revendication 2,
dans lequel les étapes A et B sont répétées alternativement.
4. Procédé de polissage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, dans lequel la vitesse de rotation du
rouet et la vitesse de translation du rouet sont reliées par
un coefficient de proportionnalité calculé en fonction de la

21
tangente de la portion d'hélice dont est issue la forme
générale des veines d'air.
5. Procédé de polissage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, comportant une étape C, préalable à
l'étape A, de détermination d'une pression statique à
appliquer au disque et de mise en place d'une quantité d'agent
polissant donnée en fonction de la pression statique
déterminée précédemment au-dessus du disque.
6. Procédé de polissage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, dans lequel l'agent polissant comporte
aux moins des particules solides, de formes appropriées à la
circulation entre les aubages du rouet.
7. Procédé de polissage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, dans lequel l'agent polissant est
mélangé avec de l'eau, avec un acide adapté au matériau du
disque à polir ou être mélangé à un média de sorte à former
une pâte.
8. Procédé de polissage selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, le disque muni d'un aubage étant un
rouet centrifuge pour un compresseur de turbomachine.
9. Dispositif de polissage, comprenant :
un support pour un disque à polir muni d'un aubage
comportant une pluralité d'aubes définissant deux à deux une
veine d'air ayant sensiblement un profil général en forme de
portion d'hélice de pas p, ledit support comprenant un arbre
avec un axe longitudinal sur lequel le disque à polir est
destiné à être fixée de manière coaxiale;

22
une cuve destinée à être remplie d'agent polissant,
ladite cuve comprenant un fond muni d'une ouverture traversée
par ledit arbre du support;
des moyens d'étanchéité entre le fond de la cuve et
le disque à polir; et
des moyens d'entraînement entraînant en rotation le
support autour de son axe longitudinal et en translation le
long dudit axe longitudinal simultanément de sorte à faire
parcourir à chaque point du support au moins une portion
d'hélice dont le pas est proche du pas p de l'hélice dont est
issue la forme générale des veines d'air du disque à polir.
10. Dispositif de polissage selon la revendication
9, dans lequel les moyens d'étanchéité comportent un tube apte
à coulisser dans ladite ouverture selon une direction
longitudinale de manière étanche, un plateau sur lequel le
disque est destiné à être monté, ledit plateau étant fixé sur
un extrémité longitudinale du tube pénétrant dans la cuve,
ledit tube ayant un diamètre extérieur sensiblement égal au
diamètre extérieur de la partie du disque en appui sur le tube
et au diamètre de l'ouverture pratiquée dans le fond de la
cuve.
11. Dispositif de polissage selon la revendication
10, dans lequel la face du plateau destinée à être en contact
avec le disque comporte une rainure annulaire recevant un
joint d'étanchéité destiné venir en contact avec le disque et
à empêcher la pénétration de l'agent polissant entre le disque
et le plateau.
12. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 10 et 11, comportant des moyens de maintien du
disque sur le support, ledit disque étant destiné à être

23
maintenu par serrage entre une platine fixée sur une extrémité
libre de l'arbre du support et le plateau.
13. Dispositif de polissage selon l'une quelconque
des revendications 10 à 12, comportant un joint d'étanchéité
entre la cuve et le tube, du type joint torique ou joint à
lèvre.
14. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 10 à 13, dans lequel le diamètre du tube est
sensiblement égal au diamètre du disque du côté de son bord de
fuite.
15. Dispositif de polissage selon l'une quelconque
des revendication 9 à 14, dans lequel les moyens
d'entraînement comportent un premier moteur destiné à
entraîner le support en rotation autour de son axe
longitudinal et un deuxième moteur destiné à entraîner le
support en translation le long dudit axe longitudinal, le
premier moteur étant apte à entraîner en rotation dans un
premier sens et dans un deuxième sens opposé au premier sens
de manière alternative, et le deuxième moteur étant apte à
entraîner en translation dans un premier sens de translation
et dans un deuxième sens de translation opposée au premier
sens de manière alternative.
16. Dispositif de polissage selon l'une quelconque
des revendications 9 à 15, le disque muni d'un aubage étant un
rouet centrifuge de compresseur pour turbomachine.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



CA 02734526 2011-02-16
WO 2010/023226 PCT/EP2009/061004
1
PROCEDE DE POLISSAGE DE DISQUES MUNIS D'UN AUBAGE POUR

TURBOMACHINE ET DISPOSITIF DE POLISSAGE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR

La présente invention se rapporte
principalement à un procédé de polissage de disques
munis d'un aubage et comportant une veine aérodynamique
pour turbomachines, plus particulièrement à un procédé

de polissage de rouets centrifuges pour compresseur de
turbomachine et de disques aubagés monoblocs, et à un
dispositif de polissage pour la mise en oeuvre d'un tel
procédé.

Les turbomachines comportent classiquement
un compresseur, une chambre de compression et une
turbine.

Le compresseur est destiné à augmenter la
pression de l'air atmosphérique, la chambre de
combustion mélange l'air qui est comprimé par le

compresseur avec du carburant et brûle ce mélange, et
la turbine, placée dans le flux éjecté, est entraînée
par ce flux d'air très chaud. Elle sert à entraîner le
compresseur par l'intermédiaire de l'axe de la
turbomachine.

Le compresseur comporte des rotors, lesdits
rotors comportant des disques aubagés, appelés pour
certains d'entre eux des rouets centrifuges, et des
stators. Un rouet centrifuge, désigné par la suite
rouet, comporte un corps sensiblement tronconique et
des pales réparties sur toute la surface du corps.


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Ces pales délimitent deux à deux avec le

corps tronconique, une veine d'écoulement d'air en
forme de portion d'hélice.

Un rouet centrifuge présente donc une forme
complexe.

Ce rouet est, pour certaines applications,
taillé directement dans la masse, par exemple dans un
bloc en alliage de titane ou de nickel. Un tel rouet
peut également être obtenu par fonderie, par
prototypage rapide ou par voie électrochimique.

En outre, du fait de la fonction
aérodynamique que doivent remplir les rouets
centrifuges, l'état de surface du rouet, plus
spécialement de la surface du corps tronconique formant

le fond de la veine le long de laquelle s'écoule l'air,
et celui des pales, revêtent une grande importance et
un soin tout particulier est apporté à leur
réalisation.

Pour satisfaire aux conditions
aérodynamiques de l'air s'écoulant sur le rouet, le
critère de rugosité Ra ne doit pas dépasser 0,6 }gym (Ra
est une valeur statistique et correspond à l'écart
moyen arithmétique par rapport à la ligne moyenne ; Rt
est la hauteur maximale des crêtes). Or cette valeur de

rugosité ne peut être obtenue directement par usinage,
par fonderie ou par une autre technique de réalisation
du rouet. Une étape de polissage est donc nécessaire
afin d'atteindre la qualité de surface exigée.

Il existe plusieurs techniques pour polir
de telles pièces.


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Le polissage peut être effectué

manuellement à l'aide de bandes abrasives. Cette
technique présente l'avantage de permettre le polissage
de pièces de formes complexes. Cependant, ce polissage

est très long, il est donc coûteux en main d'ceuvre. Par
ailleurs, sa qualité dépend entièrement de l'opérateur
qui effectue ce polissage.

Des machines, telles que celles décrites
dans le brevet US 2 547 056 peuvent être utilisées,
cependant elles sont de structures très complexes et ne

permettent pas le polissage de pièces de formes
complexes.

Il existe également un polissage au moyen
de particules abrasives, tel que décrit dans le
document JP 57211469. Cette technique prévoit de monter

un couvercle sur le rouet de manière à enfermer la zone
active du rouet comportant les pales dans un espace
clos et à placer dans ce volume des particules
abrasives, puis de mettre en rotation le rouet autour

de son axe disposé horizontalement. La rotation et la
gravité provoquent le déplacement des particules sur la
surface à polir. Lorsque l'état de surface requis est
atteint, la rotation du rouet est interrompue, le
couvercle et les particules sont retirés. Avec cette

technique, il existe un risque de ne pas atteindre le
critère de rugosité Ra voulu du fait d'une stagnation
des particules abrasives dans les zones en question.

C'est par conséquent un but de la présente
invention de proposer un procédé de polissage de rouets
centrifuge, et plus généralement de pièces aubagées de

turbomachine, simple, adapté à tous les types de rouets


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quelle que soit la complexité de leur forme et offrant
un état de surface particulièrement performant pour
l'écoulement de l'air.

C'est également un but de la présente
invention de proposer un dispositif de polissage de
disques munis d'un aubage, simple et robuste.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Le but de la présente invention est atteint
par un procédé de polissage utilisant au moins un agent
polissant dans lequel on prévoit de déplacer le rouet,

ou plus généralement le disque muni d'un aubage
comportant des pales définissant des veines d'air
formées d'une portion d'hélice, selon un mouvement
hélicoïdal dont le pas est proche du pas de l'hélice.

Deux pales du rouet délimitent une veine
d'air, cette veine d'air a sensiblement le profil d'une
portion d'hélice conique. On appelle alors pas de
l'hélice du rouet , le pas de l'hélice formée par la
veine d'air. Toutes les veines d'air délimitées par

deux pales successives ont sensiblement le même profil
en hélice.

Selon l'invention, le rouet est déplacé en
translation et en rotation de sorte à reproduire la
portion d'hélice décrite par les veines d'air. Les

vitesses de rotation et de translation sont alors
adaptées pour que tout point du rouet ait un
déplacement dont la trajectoire est proche de l'hélice
du rouet.

Ainsi le mouvement de l'agent polissant par
rapport à l'aubage est sensiblement celui de


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l'écoulement de l'air entre les pales, ce qui améliore
les performances du procédé.

De manière avantageuse, le procédé selon
l'invention prévoit d'appliquer un mouvement
5 alternatif, l'aubage est alors déplacé dans un premier

sens de rotation et un premier sens de translation,
puis est déplacé dans un deuxième sens de rotation
opposé au premier sens de rotation et dans un deuxième
sens de translation opposé au premier sens de

translation, ces deux combinaisons de mouvement étant
reproduites alternativement.

La présente invention a alors
principalement pour objet un procédé de polissage d'un
disque muni d'un aubage, l'aubage comportant une

pluralité d'aubes définissant deux à deux une veine
d'air ayant sensiblement un profil général en forme de
portion d'hélice de pas p, ledit disque étant immergé
dans un lit d'agent polissant, ledit procédé
comportant au moins .

- une étape A de déplacement dudit disque
dans un premier sens de rotation autour de l'axe
longitudinal du disque et dans un premier sens de
translation le long dudit axe longitudinal
simultanément, de sorte que le parcours de chacun des

points dudit disque soit au moins une portion d'une
hélice dont le pas est proche du pas p de l'hélice dont
est issue la forme générale des veines d'air.

Le procédé selon l'invention peut également
comporter au moins .

- une étape B ultérieure à l'étape A de
déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal du


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disque dans un deuxième sens opposé au premier sens et
de déplacement en translation le long dudit axe
longitudinal dans un deuxième sens opposé au premier
sens simultanément de sorte que tous les points du

disque parcourent respectivement les mêmes hélices qu'à
l'étape A mais dans en sens opposé.

De manière particulièrement avantageuse,
les étapes A et B sont répétées alternativement.

La vitesse de rotation du rouet et la
vitesse de translation du rouet sont avantageusement
reliées par un coefficient de proportionnalité calculé
en fonction de la tangente de la portion d'hélice dont
est issue la forme générale des veines d'air.

Le procédé selon l'invention peut comporter
une étape C, préalable à l'étape A, de détermination de
la pression statique à appliquer au disque et de mise
en place d'une quantité d'agent polissant donnée en
fonction de la pression statique déterminée
précédemment au-dessus dudit disque.

L'agent polissant peut être constitué par
des particules abrasives solides, de formes appropriées
à la circulation entre les aubages du rouet.

Avantageusement, l'agent polissant peut
être mélangé avec de l'eau, avec un acide adapté au
matériau à polir ou être mélangé à un média de sorte à
former une pâte.
Le procédé de polissage s'applique
avantageusement aux rouets centrifuges pour un
compresseur de turbomachine.

La présente invention a également pour
objet un dispositif de polissage comportant une cuve


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destinée à être remplie d'un agent polissant, un
support de disque muni d'un aubage, l'aubage comportant
une pluralité d'aubes définissant deux à deux une veine
d'air ayant sensiblement un profil général en forme de

portion d'hélice de pas p, et des moyens d'entraînement
aptes à entraîner en rotation le support autour de son
axe longitudinal et en translation le long dudit axe
longitudinal simultanément, les moyens d'entraînement
étant programmés de sorte à faire parcourir à chaque

point du support au moins une portion d'hélice dont le
pas est proche du pas p de l'hélice dont est issue la
forme générale des veines d'air du disque à polir.

Le support peut comporter un arbre d'axe
longitudinal sur lequel le disque à polir est destiné à
être fixé de manière coaxiale et dans lequel la cuve

comporte un fond muni d'une ouverture traversée par
ledit arbre du support, le dispositif comportant
également des moyens d'étanchéité entre le fond de la
cuve et le disque.

Les moyens d'étanchéité comportent
avantageusement un tube apte à coulisser dans ladite
ouverture selon la direction longitudinale de manière
étanche, un plateau sur lequel le disque est destiné à
être monté, ledit plateau étant fixé sur une extrémité

longitudinale du tube pénétrant dans la cuve, ledit
tube ayant un diamètre extérieur sensiblement égal au
diamètre extérieur de la partie du disque en appui sur
le tube et au diamètre de l'ouverture pratiquée dans la
cuve.

De manière particulièrement avantageuse, la
face du plateau destinée à être en contact avec le


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disque comporte une rainure annulaire recevant un joint
d'étanchéité destiné à venir en contact avec le disque
et à empêcher la pénétration de l'agent polissant entre
le disque et le plateau.

Le dispositif selon l'invention peut
comporter des moyens de maintien du disque sur le
support, ledit disque étant destiné à être maintenu par
serrage entre une platine fixée sur une extrémité libre
de l'arbre du support et le plateau.

Le dispositif selon l'invention comporte
avantageusement un joint d'étanchéité entre la cuve et
le tube, du type joint torique ou joint à lèvre.

Avantageusement, le diamètre du tube est
sensiblement égal au diamètre du disque du côté de son
bord de fuite.

Les moyens d'entraînement comportent, par
exemple un premier moteur destiné à entraîner le
support en rotation autour de son axe longitudinal et
un deuxième moteur destiné à entraîner le support en

translation le long dudit axe longitudinal, le premier
moteur étant apte à entraîner le support en rotation
dans un premier sens et dans un deuxième sens opposé au
premier sens de manière alternative, et le deuxième
moteur étant apte à entraîner le support en translation

dans un premier sens de translation et dans un deuxième
sens de translation opposée au premier sens de manière
alternative.

Le dispositif de polissage selon
l'invention est avantageusement utilisé pour polir un
rouet centrifuge de compresseur pour turbomachine.


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BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à
l'aide de la description qui va suivre et des dessins
en annexe sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective
d'un rouet centrifuge auquel peut être appliqué
l'invention,

- la figure 2 est une représentation
schématique en coupe d'un dispositif de polissage selon
la présente invention, le rouet étant en place,

- la figure 3 est une représentation du
dispositif de polissage de la figure 2, le dispositif
de polissage étant dans un état différent, le rouet
étant en place.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Dans la suite de la description, nous
appliquerons le procédé de polissage à un rouet
centrifuge de compresseur de turbomachine, cependant la
présente invention s'applique à toute pièce munie d'un

aubage, telle qu'un disque aubagé monobloc utilisé dans
une turbine.

Sur la figure 1, on peut voir un exemple de
rouet centrifuge 2 de compresseur auquel s'applique
l'invention.

Un rouet centrifuge est une pièce mobile en
rotation autour de l'axe longitudinal de la
turbomachine et est entraîné par la turbine.

Le rouet 2 comporte un flasque 3 de forme
sensiblement annulaire d'axe X. Le flasque 3 comporte,
à une première extrémité longitudinale, une grande base


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3.1 de plus grand diamètre et, à une deuxième extrémité
longitudinale, une petite base 3.2 de plus petit
diamètre, le plus grand diamètre et le plus petit
diamètre étant raccordés par une surface annulaire
5 concave 4 appelée veine.

Le rouet 2 comporte également des pales 6
en saillie de la surface annulaire concave 4. Les pales
6 sont réparties sur toute la périphérie extérieure du
flasque 3 de manière régulière, et s'étendent de la

10 petite base 3.2 du flasque vers la grande base 3.1 du
flasque 3, et se raccordent au flasque par des rayons.
Les extrémités 6.1 des pales du côté de la

petite base 3.2 forment les bords d'attaque et les
extrémités du côté de la grande base 3.1 forment les
bords de fuite.

Chaque pale 6 a, vu de dessus,
approximativement la forme d'une portion d'hélice.
Toutes les pales sont sensiblement identiques et donc
issues d'une même portion d'hélice de pas p.

Les pales délimitent deux à deux des veines
d'air dans lesquelles l'air à comprimer circule du bord
d'attaque vers le bord de fuite. Les veines d'air ont
donc un profil général en forme de portion d'hélice
sensiblement identique à celle des pales 6.

Le rouet peut être réalisé par usinage d'un
bloc de métal, par exemple du titane. A la fin de
l'étape d'usinage, la surface du rouet est facettée et
est inacceptable dans l'état. Il peut également être
réalisé directement par fonderie, par prototypage
rapide ou pour par procédé électrochimique.


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Ce rouet subit ensuite de manière connue
une étape de polissage.

La présente invention propose un procédé de
polissage de mise en oeuvre simple et un dispositif de
polissage robuste d'un tel rouet, offrant par ailleurs
des propriétés aérodynamiques améliorées au rouet.

Sur les figures 2 et 3, on peut voir un
exemple de réalisation d'un dispositif de polissage
selon la présente invention comportant une cuve 8

destinée à contenir un agent polissant. Le rouet 2 est
représenté schématiquement.

L'agent polissant est formé au moins en
partie par des particules solides abrasives. L'agent
polissant peut être contenu dans une pâte ou mélangé à

un fluide, tel que de l'eau. Les particules formant
l'agent polissant peuvent être formées d'alumine, de
carbure de silicium, de carbure de bore... Cette liste
n'est pas exhaustive, le matériau des particules étant
choisi en fonction du matériau de la pièce à polir. La

taille de ces particules est également choisie en
fonction de l'état de surface à atteindre. On peut
prévoir d'associer aux particules abrasives un abrasif
chimique, tel qu'un acide.

Selon la présente invention, le dispositif
de polissage comporte également un support mobile 10
apte à déplacer le rouet 2 en rotation autour d'un axe
X1 et en translation le long de l'axe X1 dans la cuve 8.

Selon la présente invention, le déplacement
du support dans la cuve est commandé de telle sorte que
tout point de celui-ci se déplace selon une hélice de


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pas identique, ou au moins proche du pas p de celle
dont sont issues les pales du rouet.

Pour cela, le dispositif de polissage
comporte des moyens d'entraînement (non représentés) du
support destinés à appliquer simultanément au support

un mouvement de rotation et un mouvement de
translation, chaque mouvement ayant une vitesse
déterminée de sorte à reproduire le pas p de l'hélice.

De manière avantageuse, les moyens
10 d'entraînement sont aptes à déplacer le support 10 de
sorte que tout point de celui-ci parcourt une hélice de
pas donné dans une direction, par exemple de bas en
haut, puis parcourt la même hélice dans un sens opposé,
c'est-à-dire de haut en bas. Ainsi, le support a un

mouvement alternatif, et se déplace vers le haut, puis
vers le bas alternativement. L'agent polissant entre
les pales 6 a alors un mouvement de va-et-vient par
rapport au rouet de forme hélicoïdale et de pas p. Ce
mouvement de va-et-vient permet également d'avoir un

dispositif plus compact puisque la course de
déplacement du disque peut être réduite.

Les moyens d'entraînement peuvent déplacer
le support 10 sur moins d'un pas d'hélice, un pas
d'hélice ou plus d'un pas d'hélice.

Par conséquent, en fixant un rouet 2 sur le
support de telle sorte que l'axe X du rouet 2 soit
coaxial à l'axe X1 de rotation du support, l'agent
polissant va se déplacer entre les pales 6 en
reproduisant sensiblement les lignes de courant dans

les veines d'air. Le polissage s'opère donc de manière


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directionnelle et améliore les performances
aérodynamiques du rouet 2.

Plus particulièrement, le dispositif tel
que représenté comporte une ouverture 11 dans le
fond de la cuve 8 pour le passage du support 10. Le

support 10 est formé d'un arbre 12 d'axe X1 autour
duquel le rouet 2 est monté, entrainé par les moyens
d'entraînement. Le support 10 comporte des moyens de
solidarisation de manière fixe du rouet 2 sur une

extrémité libre (non visible) de l'arbre 12 située dans
la cuve 8. Ces moyens de solidarisation sont, par
exemple formés par un système de serrage prenant en
sandwich un partie centrale du rouet 2 ne nécessitant
pas de polissage par le dispositif selon l'invention.

Une platine 14, obturant l'alésage central
du rouet 2, est prévue et fait partie du système de
serrage. La platine 14 est par exemple maintenue au
moyen d'un boulon vissé dans l'arbre 12.

Une étanchéité est également prévue entre
le support 10 et la cuve 8, plus particulièrement entre
le support 10 et l'ouverture 11.

Dans l'exemple de réalisation représenté,
la tige 12 est surmontée d'un plateau 19 servant
d'appui au rouet 2, sur lequel repose la grande base

3.1 du rouet. Un tube 16 de diamètre extérieur
sensiblement égal au diamètre extérieur du rouet côté
bord de fuite est fixé, par une extrémité longitudinale
16.1, sur le plateau 19, par exemple au moyen d'une
soudure, le plateau 19 forme alors le fond du tube 16.

Le diamètre de l'ouverture 11 est sensiblement égal au
diamètre extérieur du tube 16 afin d'assurer un contact


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glissant entre le tube 16 et la périphérie de
l'ouverture 11.

Le plateau 19 comporte à sa périphérie
extérieure une rainure annulaire dans laquelle un joint
21 est disposé. Ce joint 21 assure l'étanchéité entre

le plateau 19 et le rouet 2 afin d'éviter que des
particules ou du fluide, par exemple un acide, ne
vienne s'insérer entre le rouet et le plateau.

Le tube 16 est apte à se déplacer au moins
en translation le long de l'axe X1 afin de suivre le
rouet 2 et de rester en contact avec celui-ci.

Un joint d'étanchéité 17, de type joint
torique ou joint à lèvre, est également prévu pour
confirmer l'étanchéité entre le tube 16 et le fond de
la cuve 8.

Dans une variante de réalisation, on
pourrait prévoir que le rouet repose directement sur
l'extrémité longitudinale 16.1 du tube 16,
l"étanchéité entre le tube 16 et le rouet 2 étant

alors obtenue par un simple contact métal/métal ou par
un joint supplémentaire. De manière avantageuse, le
tube 16 est immobile par rapport au rouet 2, i.e. il se
déplace selon un mouvement identique à celui du rouet 2
afin d'éviter tout déplacement relatif entre le tube 16

et le rouet 2, améliorant ainsi l'étanchéité ente le
tube 16 et le rouet 2 et évite une usure du tube 16
et/ou du rouet 2. On peut prévoir également de fixer le
tube sur le rouet, ou alors de solidariser le tube au
support mobile 10 en rotation et en translation


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Le maintien du rouet est obtenu, de manière

avantageuse, par serrage de celui-ci entre la platine
14 et le plateau 19.

Le rouet 2 est immergé dans un lit d'agent
5 polissant (non représenté). Dans cet exemple de
réalisation, les particules abrasives sont disposées
au-dessus de la surface à polir, la pression statique
des particules abrasives sur le rouet 2 est donc
directement proportionnelle à la hauteur de particules

10 au dessus du rouet 2, qui correspond à la distance
moyenne d'immersion du rouet 2 dans la cuve 8.

Les particules abrasives sont telles
qu'elles se comportent comme un fluide.

Il est alors possible de faire varier
15 l'efficacité du polissage, et donc le temps requis pour
obtenir l'état de surface souhaité en modifiant
simplement la quantité de particules dans la cuve, plus
précisément la hauteur de particules. Aucun moyen
spécifique pour exercer une pression supplémentaire sur

les particules n'est alors nécessaire. Le réglage de la
pression ne s'effectue que de manière mécanique en
choisissant la hauteur de l'agent polissant. Ce
dispositif est très simple et ne demande aucun moyen de
surveillance particulier. Il est donc très robuste.

Cependant un tel moyen, de type piston, exerçant un
effort axial en direction du fond de la cuve pourrait
être envisagé.

En outre, la vitesse relative entre l'agent
polissant et le rouet dépend directement de la vitesse
de rotation du rouet 2, est donc de la vitesse de

déplacement du support 10. Par conséquent, il est


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possible de faire varier le temps de polissage du rouet
2 en faisant varier la vitesse de déplacement du
support 10.

Les moyens d'entraînement comportent un
premier moteur destiné à entraîner en rotation le
support et un deuxième moteur destiné à entraîner en
translation le support 10 le long de l'axe X.

A titre d'exemple, la vitesse de
déplacement des particules par rapport au rouet peut
être comprise entre 2 m/min et 20 m/min ; le temps de

polissage peut alors être compris ente 10 min et 5
heures. Il est à noter qu'il s'agit de vitesses
estimées. De manière générale, on règle les paramètres
après expérimentation en trouvant le meilleur compromis

entre le temps de traitement, la préservation de la
pièce et le critère de rugosité Ra obtenu.

Les vitesses de translation et de rotation
sont reliées par un coefficient de proportionnalité qui
est obtenu à partir de la valeur de la tangente de

l'hélice du rouet. Les vitesses de rotation et de
translation varient donc au cours du mouvement puisque
la tangente de l'hélice varie, mais il peut également
être prévu une proportionnalité constante entre les
deux vitesses. Il est rappelé que le fond de la veine
du rouet a une surface annulaire concave.

Nous allons maintenant décrire les étapes
de polissage au moyen d'un dispositif de polissage
selon la présente invention.

Sur la figure 2, le dispositif de polissage
selon la présente invention se trouve en position
basse, ce qui correspond à la position repos.


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Lors d'une première étape, le rouet 2 est

fixé sur le support 10, pour cela on monte le rouet 2
autour de l'arbre 12 du support 10 qui traverse
l'alésage central du rouet, le rouet 2 et le support 10

étant alors coaxiaux et immobiles en mouvement l'un par
rapport à l'autre.

Le rouet 2 vient alors en appui sur le
plateau 19. La platine 14 est ensuite fixée sur
l'extrémité supérieure de l'arbre 12 du support 10 et

maintient serré le rouet entre le plateau 19 et la
platine 14.

L'agent polissant est ensuite mis en place
dans la cuve 8, la quantité d'agent polissant, plus
particulièrement la hauteur d'agent polissant

recouvrant le rouet 2, est déterminée en fonction du
polissage que l'on souhaite effectuer, notamment de la
durée de celui-ci.

Les moyens d'entraînement sont ensuite mis
en route, leur commande ayant été programmée en
fonction du pas de l'hélice des aubes 6 du rouet 2 à

reproduire. Le premier et le deuxième moteur entraînent
alors en rotation et en translation respectivement le
support 10 qui déplace le rouet 2 dans la cuve 8
remplie d'agent polissant, le tube 16 coulissant de

manière étanche à travers le fonds de la cuve 8, comme
on peut le voir sur la figure 2.
La vitesse de rotation du support et le
temps pendant lequel le rouet est poli sont
préalablement déterminés en fonction du niveau de

polissage requit, ces caractéristiques étant
généralement déterminées par l'expérience.


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Le rouet est alors déplacé en rotation et

en translation, dans l'exemple représenté il tourne
dans le sens antihoraire (flèche 18) et se déplace vers
le haut (flèche 20). Tous les points du rouet 2

parcourent donc des hélices virtuelles de pas p du bas
vers le haut, jusqu'à atteindre une position haute
représentée sur la figure 3.

Ensuite, la commande des premier et
deuxième moteurs est inversée, le rouet tourne dans le
sens horaire (flèche 18' sur la figure 2) et se déplace

en translation du haut vers bas (flèche 21), tous les
points du rouet parcourent les mêmes hélices mais du
haut vers le bas.

Par conséquent, la direction de déplacement
relatif de l'agent polissant et du rouet, plus
particulièrement des parties délimitant les veines
d'air est sensiblement la même que celle que l'air va
parcourir dans le rouet lorsqu'il équipera le
compresseur.

Dans l'exemple représenté, le rouet 2
pénètre dans la cuve 8 par une extrémité inférieure de
la cuve 8, mais on pourrait prévoir que le rouet
pénètre dans la cuve par son extrémité supérieure et se
déplace en direction de l'extrémité inférieure de la

cuve. Dans ce cas, la pression exercée par les
particules ne serait pas simplement la pression
statique proportionnelle à la hauteur de particules,
mais serait celle appliquée par le support selon une
direction axiale orientée vers le fonds de la cuve. Par

conséquent, le contrôle de cette pression serait plus
complexe que dans l'exemple représenté.


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19
On peut également prévoir d'imprimer aux

agents polissants un mouvement, par exemple un
mouvement de vibration, pour cela il peut être prévu
des moyens aptes à mettre la cuve en vibration.

Le procédé selon la présente invention
permet de polir tout type de rouet, quelles que soient
leurs dimensions.

En outre, le polissage suivant le procédé
de l'invention peut être facilement automatisé, il ne
nécessite pas d'intervention humaine pendant le
polissage. Il est en outre simple et robuste.

De plus, ce procédé s'applique à tous les
matériaux en choisissant l'abrasif adapté.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 2016-09-13
(86) PCT Filing Date 2009-08-26
(87) PCT Publication Date 2010-03-04
(85) National Entry 2011-02-16
Examination Requested 2014-07-29
(45) Issued 2016-09-13

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There is no abandonment history.

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Next Payment if small entity fee 2024-08-26 $253.00

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  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Patent fees are adjusted on the 1st of January every year. The amounts above are the current amounts if received by December 31 of the current year.
Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Payment History

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Application Fee $400.00 2011-02-16
Registration of a document - section 124 $100.00 2011-04-29
Maintenance Fee - Application - New Act 2 2011-08-26 $100.00 2011-07-22
Maintenance Fee - Application - New Act 3 2012-08-27 $100.00 2012-07-24
Maintenance Fee - Application - New Act 4 2013-08-26 $100.00 2013-07-24
Maintenance Fee - Application - New Act 5 2014-08-26 $200.00 2014-07-24
Request for Examination $800.00 2014-07-29
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2015-08-26 $200.00 2015-07-22
Final Fee $300.00 2016-06-27
Maintenance Fee - Application - New Act 7 2016-08-26 $200.00 2016-07-20
Maintenance Fee - Patent - New Act 8 2017-08-28 $200.00 2017-07-20
Maintenance Fee - Patent - New Act 9 2018-08-27 $200.00 2018-07-19
Maintenance Fee - Patent - New Act 10 2019-08-26 $250.00 2019-07-22
Maintenance Fee - Patent - New Act 11 2020-08-26 $250.00 2020-07-21
Maintenance Fee - Patent - New Act 12 2021-08-26 $255.00 2021-07-21
Maintenance Fee - Patent - New Act 13 2022-08-26 $254.49 2022-07-21
Maintenance Fee - Patent - New Act 14 2023-08-28 $263.14 2023-07-21
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Abstract 2011-02-16 2 75
Claims 2011-02-16 5 147
Drawings 2011-02-16 2 36
Description 2011-02-16 19 637
Representative Drawing 2011-02-16 1 7
Cover Page 2011-04-18 1 38
Claims 2016-01-19 4 147
Representative Drawing 2016-08-10 1 7
Cover Page 2016-08-10 1 38
PCT 2011-02-16 9 365
Assignment 2011-02-16 5 140
Assignment 2011-04-29 2 71
Prosecution-Amendment 2014-07-29 1 34
Examiner Requisition 2015-07-20 3 214
Amendment 2016-01-19 7 243
Final Fee 2016-06-27 1 41