ES2264095T3 - Dispositivo de estanqueidad para bujia no soldada a la pared de la camara. - Google Patents
Dispositivo de estanqueidad para bujia no soldada a la pared de la camara.Info
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Abstract
Cámara de combustión que comprende una pared (5) de cámara dispuesta radialmente en el interior de un alojamiento (6), una bujía de encendido (3) de la mezcla aire-combustible, montada en el citado alojamiento (6) y que comprende un cuerpo (2) cuya extremidad libre (3a) está dispuesta con un juego importante, con el fin de compensar los desplazamientos relativos entre el citado alojamiento (6) y la citada pared (5) de la cámara, en una abertura (8) previsto en la citada pared (5) de la cámara, y un dispositivo de estanqueidad (1) previsto entre el citado cuerpo (2) y el contorno (8a) de la citada abertura (8), comprendiendo este dispositivo una guía (10) de bujía anular, atravesada por el citado cuerpo (2) y montada deslizante en la extremidad radialmente exterior de un soporte anular (12) cuya base es solidaria del citado contorno (8a), caracterizada por el hecho de que el soporte (12) está solidarizado con la parte radialmente exterior de una chimenea (20) que atraviesa la citada abertura(8) y que presenta en su extremidad radialmente interior un collarín (21) apoyado contra la cara interna de la pared (5) de la cámara, y por el hecho de que está previsto un circuito de refrigeración (23, 33, 52) del citado collarín (21).
Description
Dispositivo de estanqueidad para bujía no
soldada a la pared de la cámara.
La invención se refiere a una cámara de
combustión que comprende una pared de la cámara dispuesta
radialmente en el interior de un alojamiento, una bujía de encendido
de la mezcla aire-combustible montada en el citado
alojamiento y que comprende un cuerpo cuya extremidad libre está
dispuesta con un juego importante, con el fin de compensar los
desplazamientos relativos entre dicho alojamiento y la citada pared
de la cámara, en una abertura dispuesta en la citada pared de la
cámara, y un dispositivo de estanqueidad previsto entre el citado
cuerpo y el contorno de la citada abertura, comprendiendo este
dispositivo una guía de bujía anular atravesada por el citado
cuerpo y montada deslizante en la extremidad radialmente exterior de
un soporte anular cuya base es solidaria del citado contorno.
En las cámaras de combustión convencionales la
pared de la cámara está realizada de metal, y el soporte de la guía
de bujía está, igualmente, realizado de un metal compatible con el
de la pared de la cámara. La base del soporte está soldada sobre la
cara externa de la pared de la cámara, alrededor de la abertura.
Con los aumentos de la temperatura que reina en
las cámaras de combustión, que son necesarios para mejorar los
rendimientos de los motores de aviación, la utilización de paredes
de cámara metálicas no es apropiada. Resulta imposible soldar el
soporte de la guía de bujía sobre la pared de la cámara. Este es el
caso, especialmente cuando la pared de la cámara está realizada de
un material compuesto que comprende fibras de carbono empotradas en
una matriz cerámica.
El documento US 6 351 949 muestra, en la figura
2, una cámara de combustión del tipo mencionado en la introducción
de la presente memoria, en la cual la base del soporte de la guía de
bujía parece estar fijada por soldadura en la cara externa de la
pared de la cámara alrededor de la abertura. Este documento muestra,
igualmente, medios amovibles para introducir aire en la cámara de
combustión que comprenden un manguito cilíndrico que atraviesa un
orificio de la pared de la cámara y que presenta un collarín apoyado
sobre la cara interna de la pared de la cámara y medios de fijación
mecánicos del citado manguito dispuestos sobre la cara externa de la
pared de la cámara. El manguito está realizado de un material
resistente a las altas temperaturas y, preferentemente, de un
material cerámico. Este documento no sugiere que el soporte de la
guía de bujía pueda comprender un collarín en su extremidad
radialmente interior para ser fijado de la misma manera sobre la
pared de la cámara. Por otra parte, el montaje de este soporte
modificado sería imposible puesto que la guía de bujía está retenida
por una porción de extremidad del soporte que tiene un diámetro
superior al de la base del citado soporte y el diámetro de la
abertura sería inferior al del collarín y al de la porción de
extremidad.
El documento
EP-A-1 258 682 muestra una cámara de
combustión del tipo mencionado en la introducción de la presente
memoria.
El objeto de la invención es proponer otros
medios de fijación del soporte de la guía de bujía sobre la pared de
la cámara, que se aplican en piezas no compatibles entre sí o que
tienen coeficientes de dilatación diferentes.
La cámara de combustión de acuerdo con la
invención está caracterizada por el hecho de que el soporte está
solidarizado con la parte radialmente exterior de una chimenea que
atraviesa la citada abertura y que presenta, en su extremidad
radialmente interior, un collarín apoyado contra la cara interna de
la pared de la cámara y por el hecho de que está previsto un
circuito de refrigeración del citado collarín.
La chimenea puede, así, estar realizada de un
material diferente del de la pared de la cámara y, principalmente,
de un metal compatible con el del soporte, por el hecho de que está
previsto un circuito de refrigeración.
Ventajosamente, el circuito de refrigeración
está realizado por acanaladuras previstas en la periferia de la
chimenea y en la cara del collarín que está en apoyo contra la pared
de la cámara y por pasos previstos en el soporte y que desembocan en
las citadas acanaladuras.
Con el fin de facilitar el montaje, la chimenea
presenta en su periferia un dedo que se acopla al menos en una
entalladura prevista en la periferia de la abertura.
Esta disposición permite situar sin error y a
ciegas el collarín en la cara interna de la pared de la cámara. Esto
es tanto más práctico cuanto que la curvatura del collarín debe
acoplarse a la curvatura de la pared de la cámara.
Muy ventajosamente, el soporte está fijado sobre
la parte exterior de la chimenea por soldadura.
Según un primer modo de realización de la
invención, el contorno de la abertura está encajado entre el
collarín y la base del soporte, rodeando el citado soporte la parte
exterior de la chimenea.
Los pasos están entonces constituidos por
orificios que atraviesan la pared del soporte, y la base del soporte
presenta una entalladura en la cual se acopla la extremidad del dedo
de la chimenea.
Esta disposición permite situar perfectamente el
soporte en la chimenea con el fin de que los orificios desemboquen
en las acanaladuras.
Según un segundo modo de realización de la
invención, la chimenea está fijada sobre el contorno de la abertura
por medio de una tuerca interpuesta entre la pared de la cámara y la
base del soporte.
En este caso, los pasos están formados por
hendiduras previstas en la base del soporte.
Otras ventajas y características de la invención
se harán evidentes con la lectura de la descripción siguiente, hecha
a título de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
- la figura 1 es una vista parcial y en corte,
por un plano que contiene al eje, de una cámara de combustión que
comprende una bujía de encendido, con un dispositivo de estanqueidad
según un primer modo de realización de la invención;
- la figura 2 muestra un segundo modo de
realización del dispositivo de estanqueidad de acuerdo con la
invención; y
- la figura 3 es una vista en perspectiva y
despiezada ordenadamente del dispositivo de estanqueidad de acuerdo
con el primer modo de realización de la invención.
Las figuras 1 a 3 muestran un dispositivo de
estanqueidad 1 dispuesto entre el cuerpo 2 de una bujía de encendido
3 de la mezcla aire-combustible en el recinto 4 de
una cámara de combustión de eje X delimitada radialmente hacia el
exterior por una pared 5 de cámara dispuesta a su vez en el interior
de un alojamiento 6 que lleva la bujía 3. El alojamiento 6 y la
pared 5 de cámara delimitan, entre ellos, un canal anular 7 en el
cual circula un caudal de aire F1, procedente del compresor, y
destinado a la refrigeración de la pared de cámara y, eventualmente,
a la refrigeración de los alojamientos y la turbina, así como al
suministro de aire de dilución en el recinto 4.
La extremidad 3a radialmente interior de la
bujía 3 está dispuesta con un juego J importante en una abertura 8
prevista en la pared 5 de la cámara. El juego J está calculado lo
suficientemente grande para permitir los desplazamientos relativos
entre el alojamiento 6 y la pared 5 de la cámara, como consecuencia
de las dilataciones.
El dispositivo de estanqueidad 1 comprende una
guía 10 de bujía, anular, que rodea al cuerpo 2 de la bujía y que
está realizada en forma de disco, montado deslizante en un
alojamiento anular 11 previsto en la porción radialmente exterior de
un soporte anular 12 solidarizado con el contorno 8a de la abertura
8.
El alojamiento anular 11 está delimitado por una
tapa 13 soldada sobre un talón anular 14 formado en la periferia de
la cara exterior 15 del soporte 12. La altura de la guía 10 de
bujía, y la extensión radial del alojamiento anular 11 con relación
al eje de la bujía es netamente superior al diámetro de la guía 10
de bujía con el fin de permitir el desplazamiento libre de esta
última en el alojamiento durante los desplazamientos relativos de la
bujía y de la pared 5 de la cámara.
El soporte 12 de la guía 10 de bujía está
fijado, preferentemente por soldadura, en la parte radialmente
exterior de una chimenea 20, cuyo diámetro está adaptado al de la
abertura 8 y que presenta en su extremidad radialmente interior un
collarín 21 destinado a apoyarse contra la cara interior del
contorno 8a de la abertura 8.
Como se ve claramente en la figura 3, la
chimenea 20 y el collarín 21 presentan acanaladuras 23 destinadas a
recibir un caudal de aire de refrigeración de la chimenea 20 y,
sobre todo, del collarín 21 que, alojándose en el recinto 4 de la
cámara de combustión, está sometido a altas temperaturas. Se ve
igualmente en la figura 3 que la base de la chimenea 20 presenta en
su periferia un dedo 24, y que el contorno 8a de la abertura 8
presenta una entalladura 25. El dedo 24 está destinado a acoplarse
en la entalladura 25. Esta disposición obliga a montar la chimenea
20 en la abertura 8 en una posición angular predeterminada, con el
fin de que la cara superior del collarín 21 se aplique con precisión
contra la cara interna del contorno 8a, estando esta cara de
collarín conformada en función de la curvatura de la pared 5 de la
cámara alrededor de la abertura 8.
Las acanaladuras 23 están repartidas
regularmente en la periferia de la chimenea 20, extendiéndose
axialmente en la casi-totalidad de la altura de la
chimenea 20 y prolongándose radialmente en la cara del collarín 21
que apoya contra la cara interna de la pared 5 de la cámara.
Estas acanaladuras 23 son alimentadas con aire
de refrigeración a través de pasos previstos en el soporte 12.
Según un primer modo de realización de la
invención, mostrado en las figuras 1 y 2, el soporte 12 comprende un
manguito 30 que rodea a la chimenea 20 y cuya base 31 está apoyada
en la cara externa del contorno 8a, estando así el contorno 8a de la
abertura 8 encajado entre el collarín 21 y la base 31.
Como se ve en la figura 3, la base 31 del
soporte 12 comprende, igualmente, una entalladura 32 en la cual se
acopla la extremidad superior del dedo 24. Esta disposición permite
un posicionamiento angular único del soporte 12 en la chimenea 20 y
de esta última en la abertura 8.
El manguito 30 presenta orificios de ventilación
33 que deben desembocar enfrente de las acanaladuras 23. Gracias a
la inserción del dedo 24 en la entalladura 32, los orificios 33 se
sitúan automáticamente delante de las acanaladuras 23 durante el
montaje, cualesquiera que sean la distribución y la geometría de las
acanaladuras 23, pudiendo ser esta distribución y esta geometría
heterogéneas y definidas de acuerdo con las zonas preferenciales que
se van a refrigerar.
El montaje del dispositivo de estanqueidad 1 de
acuerdo con el primer modo de realización se comprende fácilmente.
Se sitúa la chimenea 20 en la abertura 8, introduciéndola por el
recinto 4. El dedo 24 que coopera con la entalladura 25 asegura el
posicionamiento angular de la chimenea 20. Se sitúa a continuación
en posición el soporte 12 en la chimenea 20 por el exterior de la
pared 5 de la cámara. La cooperación del dedo 24 con la entalladura
32 asegura el posicionamiento angular del soporte 12. Se fija
entonces el soporte 12 sobre la chimenea 25 por soldadura. Se
dispone a continuación la guía 10 de bujía en la cara superior 15
del soporte 12 y, después, se fija la tapa 13 sobre el talón 14 por
soldadura. La guía 10 de bujía es, entonces, libre para desplazarse
en el alojamiento 11. La guía 10 de bujía presenta en su zona
radialmente interna un embudo 40 que se abre radialmente hacia el
exterior que permite situar a la guía 10 de bujía en su alojamiento
11 durante la colocación de la bujía 3 en posición en el alojamiento
6.
La figura 2 muestra un segundo modo de
realización de la invención, que se diferencia del primer modo de
realización descrito anteriormente, por el hecho de que el soporte
12 no comprende un manguito 30, siendo este manguito 30 reemplazado
por una tuerca con entalladuras 50 que coopera con una rosca
prevista en la periferia de la chimenea 20, presentando esta última
sin embargo acanaladuras 23 y un dedo 24 de posicionamiento.
El contorno 8a de la abertura 8 está encajado
entre el collarín 21 y la tuerca 50. El soporte 12 que, en el
presente caso, es de pequeña altura, está fijado por soldadura en la
extremidad radialmente exterior de la chimenea 20. El aire de
alimentación de las acanaladuras 23 circula en el espacio que separa
el soporte 12 de la cara superior de la tuerca 50. La cara inferior
del soporte 12 puede igualmente presenta acanaladuras radiales. Con
el fin de regular el caudal de aire, el soporte 12 puede presentar
en su cara inferior un talón periférico 51 que rodea a la tuerca 50
y en el cual están previstas hendiduras 52 para alimentar a las
acanaladuras 23. Una arandela elástica 53 puede estar interpuesta
entre la cara externa del contorno 8a y la tuerca 50, para tener en
cuenta la curvatura de la pared 5 de la cámara.
Claims (9)
1. Cámara de combustión que comprende una pared
(5) de cámara dispuesta radialmente en el interior de un alojamiento
(6), una bujía de encendido (3) de la mezcla
aire-combustible, montada en el citado alojamiento
(6) y que comprende un cuerpo (2) cuya extremidad libre (3a) está
dispuesta con un juego importante, con el fin de compensar los
desplazamientos relativos entre el citado alojamiento (6) y la
citada pared (5) de la cámara, en una abertura (8) previsto en la
citada pared (5) de la cámara, y un dispositivo de estanqueidad (1)
previsto entre el citado cuerpo (2) y el contorno (8a) de la citada
abertura (8), comprendiendo este dispositivo una guía (10) de bujía
anular, atravesada por el citado cuerpo (2) y montada deslizante en
la extremidad radialmente exterior de un soporte anular (12) cuya
base es solidaria del citado contorno (8a),
caracterizada por el hecho de que el
soporte (12) está solidarizado con la parte radialmente exterior de
una chimenea (20) que atraviesa la citada abertura (8) y que
presenta en su extremidad radialmente interior un collarín (21)
apoyado contra la cara interna de la pared (5) de la cámara, y por
el hecho de que está previsto un circuito de refrigeración (23, 33,
52) del citado collarín (21).
2. Cámara de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el circuito de
refrigeración está realizado por acanaladuras (23) previstas en la
periferia de la chimenea (20) y en la cara del collarín (21) que
está apoyada contra la pared (5) de la cámara y por pasos (33, 52)
previstos en el soporte (12) y que desembocan en las citadas
acanaladuras (23).
3. Cámara de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que la chimenea (20) presenta
en su periferia un dedo (24) que se acopla, al menos, en una
entalladura (25) prevista en la periferia de la abertura (8).
4. Cámara de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizada por el hecho de que el soporte (12) está fijado
sobre la parte exterior de la chimenea (20) por soldadura.
5. Cámara de acuerdo con una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada por el hecho de que el
contorno (8a) de la abertura (8) está encajado entre el collarín
(21) y la base (31) del soporte (12), rodeando al citado soporte
(12) la parte exterior de la chimenea (20).
6. Cámara de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizada por el hecho de que los pasos están
constituidos por orificios (33) que atraviesan la pared del soporte
(12).
7. Cámara de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizada por el hecho de que la base (31) del soporte
(12) presenta una entalladura (32) en la cual se acopla la
extremidad del dedo (24) de la chimenea (20).
8. Cámara de acuerdo con una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada por el hecho de que la
chimenea (20) está fijada sobre el contorno (8a) de la abertura (8)
por medio de una tuerca (50) interpuesta entre la pared (5) de la
cámara y la base del soporte (12).
9. Cámara de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizada por el hecho de que los pasos están formados
por hendiduras (52) previstas en la base del soporte (12).
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