Brevet FR2957975A1 — publié le 20110930

DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT D'UNE BOUGIE D'ALLUMAGE La présente invention concerne un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage. L'invention porte en outre sur une chambre de combustion comportant au moins un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à l'invention. Une application particulièrement intéressante concerne les chambres de combustion que comportent les moteurs d'avion. Dans le domaine des chambres à combustion, on connait notamment le brevet publié sous le numéro EP 2 088 374, qui décrit une chambre de combustion munie d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage. Plus précisément, ce document décrit une chambre de combustion de moteur à turbine à gaz contenue dans un carter externe présentant une première ouverture. Une virole externe, contenue dans le carter externe, présente une deuxième ouverture sensiblement coaxiale à la première ouverture de façon qu'une bougie d'allumage puisse être glissée le long de la première ouverture et de la deuxième ouverture. L'extrémité supérieure de la bougie est fixée au carter externe par l'intermédiaire d'un adaptateur. L'extrémité inférieure de la bougie est positionnée de façon à effleurer la paroi interne de la virole externe. Ce positionnement est réalisé au moyen d'un dispositif de positionnement, illustré schématiquement sur la figure 1, qui est apte à recevoir l'extrémité inférieure de la bougie. Le dispositif de positionnement comporte notamment une cheminée 1 solidaire de la virole externe 2 de la chambre de combustion et une douille flottante 3 cerclant la bougie non représentée. La cheminée 1 comporte une collerette circulaire 1A apte à recevoir en appui un anneau de contact 3A de la douille flottante 3. Un jeu latéral minimum est ménagé entre les bords de la collerette 1A et l'anneau de contact 3A de façon à autoriser les déplacements entre la chambre et le carter résultant des variations de température pendant les différentes phases de vol sans que la bougie, solidaire du carter, ne vienne buter ou s'appuyer contre les bords de la deuxième ouverture de la virole externe 2. En outre, le carter externe et la virole externe sont réalisées indépendamment l'une de l'autre. Les dimensions sont fixées avec une tolérance liée au mode de fabrication. Il est parfois difficile d'obtenir un alignement satisfaisant au montage entre l'ouverture située sur le carter externe et celle située sur la virole externe. Le jeu présent entre la douille flottante et la collerette permet de pallier en partie cet inconvénient. Toutefois, un inconvénient majeur de ce type de dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage est illustré sur les figures 2 et 3. La figure 2 représente schématiquement le diamètre Dl de la collerette 1A de la cheminée 1 et le diamètre D3 de l'anneau de contact 3A dont est munie la douille flottante 3. La figure 2 illustre en outre un jeu axial Ja (i.e. jeu dans le sens axial ou encore le long de l'axe de la chambre de combustion) et un jeu tangentiel Jtg (jeu par rapport à l'axe de la chambre de combustion) présents entre la collerette 1A et l'anneau de contact 3A. Sur la figure 3, l'anneau de contact 3A effleure la collerette 1A. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le jeu tangentiel Jtg est nul. Cette situation particulière peut résulter par exemple de défauts de fabrication du carter externe et/ou de la virole externe ou encore d'une dilatation de la virole externe lorsque cette dernière est soumise à une température élevée. Dans une telle situation, l'inconvénient réside dans le fait que lorsque le jeu tangentiel Jtg est nul, le jeu axial Ja s'en trouve affecté et est diminué voire annulé, ne laissant plus la possibilité à la douille flottante de se déplacer dans la cheminée selon la direction tangentielle. La réciproque est également vraie. Dit autrement, un débattement nul de la bougie par rapport à la cheminée suivant un premier axe génère une limitation du débattement de la bougie selon un deuxième axe perpendiculaire audit premier axe. En d'autres termes, l'art antérieur enseigne des dispositifs de positionnement d'une bougie d'allumage dont le débattement axial et le débattement tangentiel de la bougie dépendent l'un de l'autre, et se limitent mutuellement. L'invention vise à proposer un dispositif permettant de résoudre les problèmes de l'art antérieur précités. En outre, l'invention vise à proposer un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage autorisant une liberté de mouvement accrue. A cette fin, l'invention porte sur un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage, ledit dispositif de positionnement comportant : - une douille flottante présentant un anneau de contact ; - une cheminée pour recevoir ladite bougie d'allumage préalablement introduite dans ladite douille flottante, ladite cheminée comportant un plan support apte à recevoir ledit anneau de contact ; ledit plan support étant délimité par un rebord. Au moins une portion dudit rebord du dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage est de forme rectiligne ou concave. Grâce à l'invention, le débattement de la bougie dans un sens axial (i.e. le long de l'axe d'une chambre de combustion) n'est pas influencé par le débattement de la bougie dans un sens tangentiel (par rapport à l'axe de la chambre de combustion) et inversement. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'êtres mentionnées dans le paragraphe précédent, le dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement réalisables : - ledit rebord forme un polygone ; - ledit polygone est un quadrilatère ; - ledit quadrilatère est un carré ; - chaque face dudit polygone, dudit quadrilatère ou dudit carré est rectiligne ; - ledit dispositif est une pièce de fonderie ; - ledit dispositif comporte une coupelle, ladite coupelle étant solidaire de l'extrémité supérieure dudit rebord. L'invention porte en outre sur une chambre de combustion comportant au moins un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à au moins une des réalisations présentées ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente un exemple de dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'art antérieur ; - les figures 2 et 3 représentent schématiquement la dépendance des jeux axial et tangentiel d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'art antérieur ; - la figure 4 représente une chambre de combustion munie d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à l'invention ; - la figure 5 représente une coupe d'un dispositif de positionnement selon l'invention ; - les figures 6A et 6B représentent de façon schématique une réalisation d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à l'invention ; - les figures 7A et 7B représentent de façon schématique une variante de réalisation d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'invention ; - les figures 8 et 9 représentent de façon schématique deux variantes de réalisation d'un dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à l'invention. Les figures 1 à 3 ont été utilisées pour illustrer les dispositifs de l'art antérieur. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. La figure 4 représente de façon schématique une chambre de combustion 11. Cette chambre de combustion 11 comporte notamment : - un carter externe 12 ; - une virole externe 13 ; - une virole interne 14. En référence à la figure 4, une bougie d'allumage 15 est montée sur la chambre de combustion 11 par l'intermédiaire d'un adaptateur 16 fixé sur le carter externe 12. La bougie 15 se prolonge radialement vers l'intérieur de la chambre de combustion 11 jusqu'à effleurer la virole externe 13. Un dispositif de positionnement 20, fixé sur la virole externe 13, reçoit l'extrémité inférieure de la bougie 15. Le dispositif de positionnement 20 conforme à l'invention est 5 représenté sur la figure 5. Ce dernier comporte notamment une cheminée 21 présentant un plan support 23 et une douille flottante 22 présentant un anneau de contact 24. La cheminée 21 est fixée au niveau d'une ouverture 25 ménagée dans la virole externe 13 de la chambre de combustion 11. 10 Le plan support 23 de la cheminée 21 est apte à coopérer avec l'anneau de contact 24 de la douille flottante 22 de sorte que l'anneau de contact 24 soit en appui sur le plan support 23. Le plan support 23 est entouré par un rebord 26. En d'autres termes, l'ensemble formé par le plan support 23 et le rebord 26 forme une collerette 15 27. Cette collerette 27 loge l'anneau de contact 24 de la douille flottante 22. Une coupelle 28 est montée et assemblée, par exemple par soudage, sur l'extrémité supérieure du rebord 26. Ainsi, l'anneau de contact 24 de la douille flottante 22 est emprisonné entre le plan support 23, le rebord 26 entourant le 20 plan support 26 et la coupelle 28. On pourra noter que l'espace vide 31 entre le périmètre de l'anneau de contact 24 et le rebord 26 du plan support 23 confère à la douille flottante 22, une liberté de mouvement au sein de la collerette 27. Cette liberté de mouvement permet à la douille flottante 22 de compenser les dilatations 25 axiales et/ou tangentielles de la virole externe 13 ou les défauts de fabrication de la virole externe 13 et/ou du carter externe 12. La cheminée 21 présente en outre des moyens 30 de refroidissement de la bougie 15, ces moyens 30 étant formés par des orifices percés radialement dans la cheminée 21. 30 De façon à réduire les coûts de fabrication, la cheminée 21 est une pièce de fonderie. De façon comparative avec les dispositifs de positionnement d'une bougie d'allumage de l'art antérieur, le dispositif de positionnement 20 de la bougie d'allumage 15 fait intervenir le rebord 26 dont au moins une portion 29 est de forme rectiligne ou concave. Les figures 6A et 6B représentent un exemple d'une telle réalisation. Plus précisément, les figures 6A et 6B montrent un premier périmètre P24 externe de l'anneau de contact 24 de la douille flottante 22 ainsi qu'un deuxième périmètre P26 du rebord 26 du plan support 23 de la cheminée 21. Le premier périmètre P24 peut être de forme circulaire ou autre. Le deuxième périmètre P26 comporte une portion rectiligne 29. La figure 6A illustre en outre un jeu axial Ja6 (i.e. jeu dans le sens axial ou encore le long de l'axe de la chambre de combustion 11) et un jeu tangentiel Jtg6 (jeu par rapport à l'axe de la chambre de combustion 11). Selon une telle réalisation, le jeu axial Ja6 et le jeu tangentiel Jtg6 permettent de compenser des déplacements entre la virole externe 13 et le carter externe 12 résultant des variations de température pendant les différentes phases de vol. A contrario, sur la figure 6B, l'anneau de contact 24 est au contact de la portion 29 rectiligne du rebord 26. En conséquence, le jeu axial Ja6 est nul. Cette absence de jeu axial Ja6 peut être due à un défaut de fabrication de la virole externe 13 et du carter externe 12. En effet, lorsque la bougie 15 est glissée dans l'ouverture que comporte le carter externe 12 et dans l'ouverture que comporte la virole externe 13, si ces dernières ne sont pas parfaitement concentriques, la douille flottante 22 compense ce défaut de concentricité en se déplaçant sur le plan support 23. Ainsi, bien que le jeu axial Ja6 soit nul, le jeu tangentiel Jtg6 existe toujours ; il n'est pas supprimé. Ainsi, la douille flottante 22 peut toujours se déplacer dans le sens tangentiel sur le plan support 23 de façon à compenser des dilatations qui pourraient se produire dans le sens tangentiel. Comme indiqué précédemment, le dispositif de positionnement 20 d'une bougie d'allumage 15 selon l'invention comporte le plan support 23 présentant le rebord 26 dont au moins une portion 29 est de forme rectiligne ou concave. Ainsi, le périmètre du rebord 26 peut être un polygone, comme par exemple un quadrilatère dont chaque face (ou portion) 29 est rectiligne. Une telle réalisation est illustrée sur les figures 7A et 7B. Comme illustré sur la figure 7B, le jeu tangentiel Jtg7 n'est pas 5 supprimé ni même diminué et ce malgré le fait que l'anneau de contact 24 soit au contact d'une des faces (ou portions) 29 du quadrilatère. Selon une réalisation différente représentée sur la figure 8, le rebord 26 du plan support 23 peut comporter quatre faces (ou quatre portions) 29 de forme concave. Dans une telle réalisation, le jeu axial est également 10 indépendant du jeu tangentiel. Dans une réalisation encore différente illustrée sur la figure 9, le rebord 26 du plan support 23 comporte trois faces (ou portions) 29 concaves et une face (ou portion) 29 rectiligne. Il est entendu que l'homme du métier est à même de présenter 15 différentes variantes du dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'invention, notamment en ce qui concerne la forme des portions 29 formant le rebord 16, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De façon générale, le dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage conforme à l'invention autorise un débattement axial (i.e. le long 20 de l'axe de la chambre de combustion) et un débattement tangentiel (par rapport à l'axe de la chambre de combustion) de la bougie qui sont indépendants l'un de l'autre. Le dispositif de positionnement d'une bougie d'allumage selon l'invention trouve une application particulièrement intéressante dans les 25 chambres de combustion que comportent les moteurs d'avions. REVENDICATIONS1. Dispositif (20) de positionnement d'une bougie d'allumage (15), ledit dispositif (20) de positionnement comportant : - une douille flottante (22) présentant un anneau de contact (24) ; - une cheminée (21) pour recevoir ladite bougie d'allumage (15) préalablement introduite dans ladite douille flottante (22), ladite cheminée (21) comportant un plan support (23) apte à recevoir ledit anneau de contact (24); ledit plan support (23) étant délimité par un rebord (26) ; ledit dispositif (20) de positionnement d'une bougie d'allumage (15) étant caractérisé en ce qu'au moins une portion (29) dudit rebord (26) est de forme rectiligne ou concave. 2. Dispositif (20) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit rebord (26) forme un polygone. 3. Dispositif (20) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit rebord (26) est un quadrilatère. 4. Dispositif (20) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit rebord (26) est un carré. 5. Dispositif (20) selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce 25 que chaque face dudit polygone, dudit quadrilatère ou dudit carré est rectiligne. 6. Dispositif (20) selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'il comporte une coupelle (28), ladite coupelle (28) étant 30 solidaire de l'extrémité supérieure dudit rebord (26). 7. Chambre de combustion (11) comportant au moins un dispositif (20) de positionnement d'une bougie (15) d'allumage, ladite chambre de20combustion (11) étant caractérisée en ce que ledit au moins un dispositif (20) de positionnement d'une bougie d'allumage (15) est conforme à au moins une des revendications 1 à 6.