Brevet FR2622745A1 — publié le 19890505

DESCRIPTION L'invention concerne les bougies d'allumage, pour chambre de combustion de turboréacteurs d'aviation notamment. Dans ces dispositifs d'allumage, les bougies à haute tension classiques produisent des étincelles entre deux points déterminés de deux électrodes. On connaît, en particulier, des bougies comportant une électrode centrale et une électrode de masse constituée par une pièce cylindrique reliée à la masse, entourant l'électrode centrale, les étincelles jaillissant entre l'électrode centrale et l'électrode de masse. Les électrodes sont généralement supportées par des pièces en céramique et il est connu, pour refroidir la céramique, de faire circuler de l'air le long de la bougie autour de la pièce cylindrique de masse ; les étincelles ne baignent pas dans le courant d'air, qui sert seulement au refroidissement. I1 est également connu que si l'on envoie un débit assez important d'air ou d'un autre gaz entre l'électrode de masse et l'électrode centrale, l'étincelle qui jaillit entre les extrémités des électrodes se divise en plusieurs étincelles réparties uniformément ou non à l'extrémité du canal annulaire formé par l'entrefer, c'est-à-dire les filets d'air traversent les étincelles en entraînant vers l'aval la zone ionisée et augmentent ainsi son volume, de sorte que les étincelles,-tout en restant accrochées par leurs extrémités aux électrodes, s'allongent, en s'incurvant, au-delà des extrémités de celles-ci. Il devient ainsi possible de faire pénétrer les étincelles au sein du mélange carburé afin d'obtenir un allumage plus rapide et plus sur. Le document FR-A 1 592 091 au nom de la demanderesse ou son homologue US 3 558 251 décrivent de telles bougies et l'on si reportera pour plus ample information sur la partie électrique de celles-ci. De telles bougies sont vissées sur le carter de la chambre de combustion et leur extrémité inférieure qui dépasse légèrement à l'intérieur de la chambre de combustion doit être montée flottante par rapport à la paroi de celle-ci afin de laisser le jeu dimensionnel nécessaire à la dilatation thermique de ladite paroi en cours de fonctionnement. Ces bougies sont donc actuellement montées coulissantes dans une bague d'étanchéité annulaire maintenue dans une écope soudée ou rivetée sur la paroi de la chambre de combustion. En effet au niveau de la bougie, le film d'air qui refroidit la chambre intérieurement doit être localement obturé pour ne pas souffler l'arc. Extérieurement à la chambre, la bougie crée un sillage dans lequel la ventilation est mauvaise. En compensation, l'écope placée à l'extérieur de la chambre ramène de l'air frais dans ce sillage. En même temps, cette écope maintient la bague d'étanchéité contre la chambre. Malgré cela, des contraintes thermiques importantes s'exercent sur la chambre en cet endroit, ce qui peut créer des criques dans la paroi de chambre ou dans l'écope. D'autre part, au moment du montage, les bougies doivent être installées "en aveugle" dans la bague d'étanchéité et, même Si ladite bague comporte une entrée tronconique, on risque au montage de la détériorer ou de détériorer l'électrode de masse de la bougie. Ces deux raisons ont amené à prévoir une amélioration de la bougie afin d'éviter ces inconvénients. Cette amélioration fait l'objet de la présente invention. Celle-ci a donc pour objet une bougie d'allumage pour turboréacteur d'aviation comportant une électrode centrale et une électrode de masse constituée par une pièce cylindrique reliée à la masse, entourant l'électrode centrale et séparée d'elle par un entrefer ventilé, telle que l'électrode de masse comporte une collerette d'étanchéité coulissant élastiquement sur ladite électrode de masse et destinée à s'appuyer sur la paroi de la chambre de combustion sur laquelle la bougie est installée. Selon l'invention, la collerette d'étanchéité est apte à coulisser sur l'électrode de masse sous l'action d'un ressort comprimé entre une portée de ladite collerette et une portée annulaire de l'électrode de masse, le coulissement de la collerette étant limité par un moyen d'arrêt. D'autres particularités de l'invention seront précisées dans le complément de description qui va suivre accompagné de planches de dessins parmi lesquelles - la figure 1 montre un premier mode de réalisation de l'invention - les figures 2 et 3 en représentent respectivement un second et un troisième mode de réalisation, dans des coupes partielles de l'électrode externe portant la collerette d'étanchéité. En regard de la figure 1, la bougie 1 est fixée dans un alésage 2 du carter 3 entourant la chambre de combustion proprement dite sur la paroi 4 de laquelle l'électrode de masse vient en appui. La bougie comporte une alimentation en courant haute tension (non représentée) reliée à une cosse 5 montée dans une douille isolante 6, la cosse 5 étant solidaire d'une électrode centrale 7 entourée d'une seconde douille isolante 8 elle-même logée dans un corps conducteur 9. L'électrode de masse 10 est emmanchée dans un alésage 11 du corps conducteur 9. Un courant d'air est réalisé dans le canal annulaire séparant les deux électrodes 7 et 10 afin d'étirer l'arc électrique formé dans l'entrefer 12 en une nappe bombée 13 (en pointillés) pénétrant dans la chambre de combustion 14. Pour obtenir ce courant d'air, des perçages 14 sont réalisés dans l'électrode de masse 10 et des canaux longitudinaux 15 dans la douille 8 afin d'assurer un prélèvement d'air dans le flux parcourant l'espace annulaire situé entre le carter 3 et la paroi de-chambre 4. L'air ainsi prélevé est mis en giration par des ailettes 16 solidaires de l'électrode centrale avant de pénétrer dans le canal 12. Dans le mode de réalisation de la figure 1 l'électrode de masse 10 est entourée d'une collerette annulaire 17 qui comporte à sa partie inférieure une embase évasée 17a qui vient prendre appui sur la paroi 4 de la chambre de combustion. Des rivets 18 régulièrement répartis dans des perçages de la collerette 17 voient leur extrémité intérieure coulisser dans des rainures longitudinales 19 de l'électrode de masse 10. Un ressort 20 entourant ladite électrode 10 est comprimé entre une portée supérieure de celle-ci et la collerette 17 et maintient cette dernière en appui sur la paroi de chambre 4. Les rivets 18 (qui pourraient d'ailleurs être remplacés par des vis) réalisent ainsi un moyen d'arrêt en translation pour la collerette ainsi qu'un guidage en translation de celle-ci sur l'électrode 10 et un moyen de fixation flottante de la collerette sur l'électrode. Dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, la disposition de la collerette est un peu différente. Les repères des pièces similaires à celles de la figure 1 portent des repères identiques augmentés à chaque fois du nombre 100. Sur la figure 2 l'électrode de masse 110 comporte un chambrage cylindrique interne 130 à l'intérieur duquel est disposée la collerette d'étanchéité 117. Le moyen d'arrêt et de guidage (vis ou rivets) 118 est fixé sur l'électrode 110 et c'est la collerette 117 qui comporte des rainures longitudinales 119 pour la limitation du débattement de la collerette. Le ressort 120, quant à lui, est disposé à l'intérieur du chambrage 130 et s'appuie sur la partie supérieure de la collerette. Sur la figure 3, la collerette d'étanchéité 217 est montée autour de l'électrode 210 tandis que le ressort 220 est disposé à l'intérieur d'un chambrage 230 de celle-ci. Le ressort est alors contenu par une bague de maintien 221 elle-même maintenue par le moyen d'arrêt 218 (vis ou rivets) solidaire de la collerette et traversant des rainures longitudinales 219 de l'électrode 210. Dans ces trois variantes de réalisation on assure l'étanchéité de la.bougie par rapport à la paroi de chambre, sans aucune pièce solidaire de la paroi de la chambre. On évite ainsi des points chauds sur la paroi au niveau de la bougie. D'autre part les problèmes de montage sont supprimés puisque il n'y a pas à insérer en aveugle la bougie dans une bague d'étanchéité, cette dernière étant montée sur la bougie en atelier et faisant partie intégrante de celle- ci. REVENDICATIONS 1. Bougie d'allumage pour turboréacteur d'aviation comportant une électrode centrale (7) et une électrode de masse (10, 110, 210) constituée par une pièce cylindrique reliée à la masse, entourant l'électrode centrale et séparée d'elle par un entrefer ventilé caractérisée en ce que l'électrode de masse comporte une collerette d'étanchéité (17,117,217) coulissant élastiquement sur ladite électrode de masse et destinée à s'appuyer sur la paroi (4) de la chambre de combustion sur laquelle la bougie est installée. 2. Bougie d'allumage selon la revendication 1 caractérisée en ce que la collerette d'étanchéité (17,117, 217) est apte à coulisser sur l'électrode de masse sous l'action d'un ressort (20, 120, 220) comprimé entre une portée de ladite collerette et une portée annulaire de l'électrode de masse, le coulissement de la collerette étant limité par un moyen d'arrêt (18,118,218). 3. Bougie d'allumage selon la revendication 2 caractérisée en ce que le moyen d'arrêt (18,118,218) constitue également un moyen de fixation assurant un guidage en translation de la collerette sur l'électrode de masse. 4. Bougie d'allumage selon la revendication 3 à collerette (17) et ressort (20) disposés extérieurement à l'électrode de masse, caractérisée en ce que le-moyen d'arrêt (18) est constitué de vis ou de rivets régulièrement répartis et fixés sur la collerette (17) et d'une longueur dépassant l'épaisseur de ladite collerette pour coulisser dans des rainures (19) longitudinales. de l'électrode de masse (10). 5. Bougie d'allumage selon la revendication 3, à collerette (117) et ressort (120) disposés intérieurement à l'électrode de masse (110), caractérisée en ce que le moyen d'arrêt (118) est constitué de vis ou de rivets solidaires de l'électrode de masse (110) et la traversant pour coulisser dans des rainures (119) longitudinales de guidage et d'arrêt de la collerette (117). 6. Bougie d'allumage selon la revendication 3, à collerette (217) extérieure et ressort (220) disposé intérieurement à l'électrode de masse (210), caractérisée en ce que le moyen d'arrêt (218) est constitué de vis ou de rivets solidaires de la collerette et traversant des rainures longitudinales (219) de l'électrode de masse ledit moyen (218) maintenant une bague (221) intérieure de maintien du ressort (220).