Procedimiento para la producción de una estructura de pared (2) de un motor,

que comprende una pared interna (3) a la que se admiten gases calientes durante el funcionamiento del motor, una pared externa (4) que se encuentra más fría que la pared interna (3) durante el funcionamiento del motor y, como mínimo, dos elementos laminares (5) que conectan la pared interna (3) con la pared externa (4) y delimitan un conducto de refrigeración (6) entre dichas paredes (3, 4), caracterizado porque la estructura de pared (2) del motor es producida por mecanización por descarga eléctrica por cable del conducto (6) partiendo de una chapa maciza (11) que forma la totalidad de la estructura de pared (2) del motor, incluyendo la pared interna (3), la pared externa (4) y los elementos laminares (5)

SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una estructura de pared para un motor que comprende una pared interna, en la que se admiten gases calientes durante el funcionamiento del motor, una pared externa que se encuentra más fría que la pared interna durante el funcionamiento del motor y, como mínimo, dos elementos laminares que conectan la pared interna con la pared externa y delimitan un conducto de refrigeración entre dichas paredes.

Durante el funcionamiento del motor, cualquier medio de refrigeración puede circular por los conductos. No obstante, en particular la invención se refiere a estructuras de pared de motor y a procedimientos para la fabricación de estructuras de pared de motor, en las que existe una serie de dichos elementos laminares que dividen un espacio situado entre las paredes en una serie de conductos, en particular para refrigeración de las paredes de la cámara de combustión y las paredes de la tobera de empuje de motores de reacción impulsados con hidrógeno como combustible o por hidrocarburos, por ejemplo, queroseno, en el que el combustible es introducido en estado frío en la estructura de la pared, es suministrado mediante los

conductos de refrigeración absorbiendo calor con intermedio

de la pared interna y, a continuación, es utilizado para generar el empuje. El calor es transferido desde los gases calientes a la pared interna, después al combustible, desde el combustible a la pared externa y, finalmente, desde la pared externa cualquier medio circundante. El calor es transferido también hacia fuera por el medio de refrigeración al aumentar la temperatura del refrigerante por la acción de la refrigeración. Los gases calientes pueden comprender una llama generada por la combustión de gases y/o combustible.

De acuerdo con la anterior, la estructura de pared de motor es preferentemente una pared para la tobera de empuje, preferentemente de un motor de reacción. La pared interna de dicha tobera tiene principalmente una función de intercambio calorífico, mientras que la pared externa tiene principalmente una función de transporte de carga, siendo sustancialmente menor el grosor de la pared interna que el de la pared externa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la técnica anterior, las paredes de la tobera de empuje de motores de reacción están realizadas en forma de una construcción sándwich que consiste en una pared interna y una pared externa conectadas por elementos laminares que discurren en sentido longitudinal de la pared de la tobera y delimitan una serie de conductos entre las paredes. Los conductos son utilizados como conductos de refrigeración por los que puede circular un medio de refrigeración. El medio de refrigeración puede comprender

el combustible del motor que es dirigido en retroceso hacia

para otros fines que la refrigeración, de manera que la refrigeración se llama refrigeración de sumidero. También en este caso el medio puede comprender combustible, no obstante, no es utilizado para la combustión subsiguiente.

Normalmente la pared interna de la tobera de empuje actúa como cambiador de calor entre el medio de refrigeración y los gases calientes situados en el interior de la pared interna, mientras que los elementos laminares y la pared externa tienen principalmente una función de soporte de carga. Preferentemente, la pared interna debe tener un grosor de paredes relativamente reducido, por ejemplo del orden de 0,15-1,5 mm. Asimismo, se requiere una variación lo más reducida posible del grosor de la pared interna, dado que la variación del grosor de la pared interna resultará en variar esfuerzos y deformaciones de la pared interna y variaciones funcionales grandes de la temperatura de la pared interna durante el funcionamiento.

De acuerdo con la técnica anterior, por ejemplo la que se da a conocer en el documento US 6.640.538, la pared interna, los elementos laminares y los conductos de la pared de una cámara de combustión son producidos por fresado o descarga eléctrica por cable de una lámina interna que formará la pared interna, de manera que se forman ranuras abiertas en el lado de la misma dirigidos

hacia el exterior o pared externa. A continuación, una

lámina que forma la pared externa es aplicada sobre los elementos laminares de la pared interna, cerrando de manera estanca y definiendo los conductos. Se han sugerido procedimientos similares para la fabricación de paredes de toberas de empuje, no obstante sin sugerir la utilización de procesos de descarga eléctrica por cable para conseguir los conductos.

conseguir las tolerancias requeridas en cuanto al grosor de

la pared interna.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la presente invención dar a conocer un procedimiento para producir una estructura de pared de motor, tal como se ha definido inicialmente, que es eficaz en cuanto a coste con respecto a los procedimientos anteriormente conocidos.

También es un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento para la fabricación de una estructura de la pared de motor, tal como se ha definido inicialmente, mediante el cual será posible conseguir una tolerancia muy elevada del grosor de la pared interna. El procedimiento debe estar también bien adaptado con el objetivo de producir estructuras de pared de motor con conductos de sección transversal compleja o conductos que,

por ejemplo, se ensanchan en su dirección longitudinal.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención se consigue por medio del procedimiento definido inicialmente, caracterizado porque la estructura de pared del motor es producida por descarga eléctrica por cable que efectúa el mecanizado del conducto partiendo de una chapa maciza que forma la totalidad de la estructura de la pared del motor, incluyendo la pared interna, la pared externa y los elementos laminares. La

De acuerdo con una realización preferente, el cable utilizado para la operación de EDM por cable es introducido dentro de la chapa sólida desde el lado de la misma que forma la pared externa. De esta manera se evitan las ranuras provocadas por el cable que deben ser cerradas de forma estanca en la superficie de la pared interna.

De acuerdo con otra realización preferente, después de haber mecanizado el conducto, el cable utilizado para el EDM por cable es guiado hacia fuera de la chapa maciza mediante la misma ranura que ha sido generada por la introducción del cable dentro de la chapa de acero. De esta manera, solamente se requerirá el cierre estanco de una ranura por cada conducto producido después de la mecanización EDM por cable del conducto en cuestión.

De acuerdo con otra realización preferente, la estructura de pared de motor tiene que ser dotada, como mínimo, con dos conductos adyacentes, y el cable utilizado

para la EDM por cable es introducido en la chapa sólida en

una zona situada entre dichos conductos hasta una unión divergente desde la que es guiado y utilizado para el mecanizado de un primer conducto de dichos conductos, siendo guiado a continuación en retorno a dicha unión divergente, y a continuación siendo guiado y utilizado para el mecanizado del segundo de dichos conductos y siendo guiado finalmente en salida de la chapa maciza con intermedio de la unión divergente y una ranura generada en la introducción del cable dentro de la chapa maciza. De esta manera, solamente se requiere el sellado de una ranura después de la EDM por cable del par de conductos en cuestión. Dicha unión divergente es estanqueizada para impedir la comunicación entre los dos conductos adyacentes. Preferentemente, la unión divergente puede ser sellada por un proceso de fusión metálica.

De acuerdo con una realización alternativa, el cable utilizado para la operación...

1. Procedimiento para la producción de una estructura de pared (2) de un motor, que comprende una pared interna

laminares (5) que conectan la pared interna (3) con la pared externa (4) y delimitan un conducto de refrigeración

(6) entre dichas paredes (3, 4), caracterizado porque la estructura de pared (2) del motor es producida por mecanización por descarga eléctrica por cable del conducto

(6) partiendo de una chapa maciza (11) que forma la totalidad de la estructura de pared (2) del motor, incluyendo la pared interna (3), la pared externa (4) y los elementos laminares (5).

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cable (8) utilizado para la operación de mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido en la chapa maciza (11) desde el lado de la misma que forma la pared externa (4).

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque después de haber mecanizado el conducto (6), el cable (8) utilizado en la mecanización por descarga eléctrica por cable es guiado hacia fuera de la chapa maciza (11) a través de la misma ranura (12) que ha sido generada en la introducción del cable (8) dentro de la chapa (11).

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la estructura de pared del motor tiene que estar dotada con un mínimo de dos conductos adyacentes (6) y que el cable (8) utilizado para la mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido dentro de la chapa maciza (11) en una zona situada entre los conductos (6) hasta una unión divergente

(14) desde la que es guiado y utilizado para la mecanización de un primer conducto de dichos conductos (6), siendo guiado a continuación en retorno a dicha unión divergente (14), a continuación es guiado y utilizado para la mecanización del segundo conducto de dichos conductos

(6) y finalmente es guiado hacia fuera de la chapa maciza

(11) pasando por la unión divergente (14) y una ranura (12) generada en la introducción del cable (8) dentro de la chapa maciza (11). 5. Procedimiento, según cualquiera de las

reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el cable (8) utilizado para la operación de mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido dentro de la chapa maciza (11) a lo largo de una primera trayectoria (15) y es guiado hacia fuera de la chapa (11) a lo largo de una segunda trayectoria (16), de manera que dichas primera y segunda trayectorias (15, 16) terminan en el conducto creado (6), dejando de esta manera un cuerpo (17) entre la primera y segunda trayectorias (15, 16) que tiene inclinación en dirección hacia dicho conducto (6), siendo desplazado a continuación dicho cuerpo (17) en dirección hacia el conducto (6) a efectos de acoplarse en medios de

estanqueización para estanqueizar las ranuras generadas en la chapa maciza (11) a lo largo de la primera y segunda trayectorias (15, 16), y siendo finalmente conectado a la pared (4) en la que está introducido.

5 6. Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque el interfaz entre el cuerpo en forma de cuña (17) y el material de la pared adyacente es cerrado adicionalmente por medio de un proceso de fusión de un metal.

10 7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la ranura o ranuras (12) generadas en la chapa maciza (11) en la introducción o retirada del cable (8) utilizado para la mecanización por descarga eléctrica por cable son

15 estanqueizadas.

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque la ranura o ranuras (12) son estanqueizadas mediante un proceso de fusión de un metal.

9. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha unión divergente (14) es estanqueizada para impedir la comunicación entre dos conductos adyacentes (6).

10. Procedimiento, según la reivindicación 9,

caracterizado porque la unión divergente (14) es 25 estanqueizada mediante un proceso de fusión de un metal.