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CA 02767265 2012-01-04
WO 2011/004023
PCT/EP2010/059935
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AGENCEMENT DE DESHUILEUR
DESCRIPTION
Le sujet de l'invention est un agencement
de déshuileur, situé au bout de l'arbre de turbine
d'une turbomachine.
Un tel déshuileur (dont on peut trouver la
description d'un modèle dans le document EP 0 780 546
A) est placé à la sortie d'un écoulement d'air
entretenu dans la machine pour transporter l'huile qui
lubrifie des paliers ou d'autres pièces, afin de
séparer l'air de l'huile qui y est dispersée en
brouillard avant de rejeter l'air vers l'extérieur, et
de renvoyer l'huile vers l'entrée du dispositif de
lubrification. La récupération de l'huile évite les
pollutions de l'extérieur, l'assèchement du circuit de
lubrification ou même des incendies par dépôt sur des
pièces extérieures brûlantes. Le modèle considéré ici
du déshuileur comprend trois parties principales: un
moyeu servant au montage et à la mise en position du
déshuileur sur un arbre de mise à l'air libre,
concentrique à l'arbre de turbine et en dépassant à
l'arrière de la machine, et s'étendant devant
l'extrémité de l'arbre de turbine; un couvercle
délimitant un logement avec le moyeu; et un filtre,
pouvant être un réseau de nid d'abeille, contenu dans
le logement, retenu par le couvercle et responsable de
la séparation de l'air et de l'huile, qui se dépose sur
les parois du nid d'abeille quand l'arbre de mise à
l'air libre fait tourner le déshuileur.
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Dans le document EP 0 780 546 A, le
couvercle est boulonné au moyeu pour le retenir en
place, mais l'utilisation de boulons alourdit
l'ensemble et complique le montage. Une autre solution
est de souder le couvercle au moyeu. Cette solution
offre l'inconvénient que ledit couvercle n'est plus
démontable.
Dans le document FR 2 696 655 A, le
couvercle et un flasque de fermeture du logement sont
munis de moyeux circulaires permettant de les enfiler
successivement sur l'arbre de mise à l'air libre. Le
couvercle est retenu axialement à la fois par des pions
traversant son moyeu et l'arbre de mise à l'air libre,
et par des faces de butée appartenant à l'arbre de
turbine et au flasque de fermeture. Le flasque de
fermeture semble retenu axialement par un écrou vissé
sur l'arbre de mise à l'air libre. L'agencement est
compliqué.
Et dans le document FR 2 299 898 A, le
moyeu et le couvercle sont retenus axialement sur
l'arbre de mise à l'air libre entre des faces de butée
appartenant à un roulement et à un écrou. De plus, le
couvercle bute contre un épaulement conique de l'arbre.
Ici encore l'agencement est compliqué, l'arbre de mise
à l'air libre devant assurer la mise en butée séparée
des deux éléments du déshuileur et être façonné en
conséquence.
Le sujet de l'invention est un agencement
de déshuileur amélioré, lui aussi allégé par rapport au
déshuileur boulonné, plus facilement démontable que le
déshuileur soudé, et aussi qui offre une très bonne
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cohésion entre le moyeu et le couvercle, tout en
permettant un montage simple sur l'arbre de mise à
l'air libre.
Sous une forme générale, l'invention
concerne un agencement de déshuileur comprenant un
arbre de turbine, un arbre de mise à l'air libre
entouré par l'arbre de turbine, le déshuileur
comprenant un moyeu à manchon monté sur l'arbre de mise
à l'air libre et à flasque de moyeu s'étendant à
l'extérieur du manchon, et un couvercle à flasque de
couvercle et à entretoise de forme cylindrique
entourant le manchon, le flasque de moyeu comprenant un
rebord dans lequel l'entretoise est engagée par une
extrémité, caractérisé en ce que le flasque de
couvercle est engagé sur le manchon, le manchon est
retenu dans une direction d'allongement des arbres par
un élément de l'arbre de mise à l'air libre et un
élément de l'arbre de turbine, et le flasque de
couvercle est retenu dans la direction d'allongement
des arbres entre une première face de butée appartenant
au manchon et une seconde face de butée appartenant
soit au manchon, soit à l'arbre de turbine.
Le couvercle est retenu par les faces de
butée, à l'exclusion de tout moyen de fixation. Un
allégement important est obtenu ainsi.
Une autre originalité importante de
l'invention est que le couvercle n'est plus monté sur
l'arbre de mise à l'air libre à la suite du moyeu, mais
sur le moyeu : l'arbre de mise à l'air libre porte les
moyens de mise en butée d'un seul des deux éléments du
déshuileur et est donc simplifié ; en étant retenu sur
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le moyeu par ses deux extrémités opposées, le couvercle
est assemblé avec une cohésion bien meilleure au
moyeu ; enfin, il est facile d'aménager le manchon du
moyeu pour lui faire porter une des faces de butée du
flasque du couvercle, ou les deux.
La première face de butée peut être
constituée par un taquet du manchon ; la seconde face
de butée, par une extrémité de l'arbre de turbine, ou,
peut-être mieux, par un anneau engagé sur le manchon.
Un autre aspect de l'invention est le
déshuileur lui-même possédant les caractéristiques
susdites, indépendamment de sa position de montage.
L'invention sera maintenant décrite au
moyen des figures suivantes:
- les figures 1 et 2 représentent une
première réalisation de l'invention, en perspective et
en coupe longitudinale respectivement;
- et les figures 3 et 4 sont analogues aux
figures 1 et 2, pour une deuxième réalisation de
l'invention.
On se reporte d'abord aux figures 1 et 2.
L'agencement comprend un déshuileur 4, un arbre 1 de
mise à l'air libre, un arbre de turbine 2 concentrique
au précédent et l'entourant; les arbres 1 et 2
s'étendent dans une direction longitudinale de la
machine à laquelle ils appartiennent, l'arbre de mise à
l'air libre 1 dépassant au-delà d'une extrémité 3 de
l'arbre de turbine 2 vers l'arrière de la machine. Le
déshuileur 4 comprend un moyeu 5 composé
essentiellement d'un manchon 16 cylindrique, monté sur
l'arbre de mise à l'air libre 1 et en butée sur un
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épaulement 15 de l'arbre de turbine 2, et d'un flasque
de moyeu 6, plat, perpendiculaire aux arbres 1 et 2 et
s'étendant à l'extérieur du manchon 16 en étant
monobloc avec lui. Un écrou de serrage 7 vissé sur 5
l'arbre de mise à l'air libre 1 maintient le moyeu 5 en
butée contre l'épaulement 15. Le déshuileur 4 comprend
encore un couvercle 8, délimitant avec le moyeu 5 un
logement 9 dans lequel un filtre 10 est contenu. Le
logement 9 est délimité par le manchon 16, le flasque
de moyeu 6, un flasque de couvercle 11 parallèle au
précédent, et une entretoise 12 appartenant au
couvercle 8, cylindrique et entourant le manchon 16 en
état concentrique à lui et à l'arbre de mise à l'air
libre 1. L'entretoise 12 est monobloc avec le flasque
de couvercle 11. Une extrémité de l'entretoise 12
opposée au flasque de couvercle 11 s'étend sous un
rebord 13 du flasque de moyeu 6.
Le couvercle 8 est retenu axialement par une
double butée du flasque de couvercle 11 : contre un
taquet 14 se dressant sur le moyeu 5 par sa face
interne au logement 9 et vers l'arrière de la machine,
et contre l'extrémité 3 de l'arbre de turbine 2 par sa
face externe et vers l'avant. Un jeu longitudinal est
toutefois prévu, surtout afin de ne pas comprimer
l'entretoise 12 mince, ajourée et soumise à des forces
centrifuges importantes en service. Cet agencement à
double butée permet de retenir le couvercle 8 sans
aucun moyen de fixation autre que l'imbrication de
pièces. Il est obtenu en plaçant le flasque de moyeu 6
à l'arrière du manchon 16, contrairement aux
conceptions usuelles dont celle du brevet antérieur, où
ce flasque
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est adjacent à l'extrémité 3. La cohésion du montage
est améliorée par l'imbrication radiale du couvercle 8
dans le moyeu 5, le flasque de couvercle 11 étant
engagé autour du manchon 16 et le rebord 13 entourant
l'entretoise 12 à l'autre extrémité opposée du
couvercle 8. Le couvercle 8 est complètement séparé de
l'arbre de mise à l'air libre 1.
L'arbre de mise à l'air libre 1, le moyeu 5
et l'entretoise 12 sont ajourés pour permettre un
écoulement centripète d'air à travers le déshuileur 4.
Le filtre 10 est un réseau de nid d'abeille dont les
canaux sont orientés radialement; il a pour fonction de
recueillir l'huile en suspension dans l'écoulement par
dépôt sur les parois du nid d'abeille et de la refouler
vers l'extérieur grâce aux forces centrifuges suscitées
par la rotation du déshuileur 4, et de laisser donc
passer seulement un air parfaitement sec, ayant achevé
son mouvement centripète, dans l'arbre de mise à l'air
libre 1. D'autres détails de l'environnement du
déshuileur, qui ne font cependant pas partie de
l'invention, pourront être trouvés dans le document EP
0 780 546 A. D'autres garnitures, telles des billes,
ont été employées et pourraient encore convenir.
On passe maintenant aux commentaires des
figures 3 et 4.
Un certain nombre d'éléments sont
semblables à ceux de la réalisation précédente et
portent les mêmes numéros ; le flasque de moyeu,
maintenant référencé par 6', et le couvercle,
maintenant référencé par 8', sont toutefois intervertis
le long du déshuileur 4 tout en conservant la même
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forme : le flasque de moyeu 6' est maintenant adjacent
à l'extrémité 3, et le flasque de couvercle, maintenant
11', est à l'avant du déshuileur.
Le taquet, maintenant 14', subsiste tout en
étant à l'avant du moyeu 5, et il bute encore contre la
face interne du flasque de couvercle 11'. Un anneau
élastique 17 est ajouté dans une rainure 18 devant la
face externe du flasque de couvercle 11', et bute
contre cette face externe, de sorte que le couvercle
11' est retenu encore sans fixation rigide au moyeu 5.
Les avantages de légèreté et de facilité de montage du
déshuileur sont encore obtenus dans ce mode de
réalisation qui reprend les
caractéristiques
essentielles du précédent : un montage du couvercle sur
le moyeu, et par une double butée et une imbrication de
pièces, sans fixation rigide au moyeu par un élément de
liaison.
Les mêmes commentaires s'appliquent. Ce
mode de réalisation, où le couvercle 11' est assemblé
exclusivement au moyeu 5, est de conception encore plus
simple que le précédent.
Un perfectionnement, commun aux deux modes
de réalisation décrits ici, doit encore être mentionné.
L'entretoise 12 est non seulement mince mais ajourée
pour permettre l'écoulement de l'huile par
centrifugation et se compose donc d'un groupe de
bretelles 19 le long de sa circonférence entre le
flasque du moyeu 6 ou 6' et le flasque de couvercle 11
ou 11'. Ces bretelles 19 sont sujettes à une flexion
importante due aux forces centrifuges, qui est
susceptible de créer des concentrations de contrainte à
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l'endroit où elles se raccordent au flasque de
couvercle 11 ou 11'. Pour obvier à cet inconvénient, il
est avantageux de pourvoir le flasque de couvercle 11
ou 11' d'une bordure 20 à sa circonférence extérieure,
là où le flasque de couvercle 11 ou 11' se raccorde à
l'entretoise 12, qui fait saillie du côté opposé à
l'entretoise 12, c'est-à-dire vers l'avant de la
machine dans la réalisation des figures 1 et 2 et vers
l'arrière dans la réalisation des figures 3 et 4, tout
en prolongeant l'entretoise 12. Le porte-à-faux de la
bordure 20 combiné aux forces centrifuges qu'elle subit
produit une flexion de l'extrémité du flasque de
couvercle 11 ou 11' qui contribue à équilibrer celui
qu'il subit de l'entretoise 12 et réduit donc les
concentrations de contrainte à son bord extérieur.
