BE343727A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnement aux pistons. 



   Cette invention a trait aux pistons du type dans le- quel la paroi de portage est contreventée par deux entre- toises arquées et son but est d'améliorer la construction et le procédé de fabrication des pistons de ce genre. 



   Un des buts plus particuliers de l'invention consis- te en un procédé de fabrication dans lequel des efforts internes produits par le moulage sont utilisés pour as- surer l'ajustement convenable des éléments du piston dans le cylindre. Ceci s'obtient en coulant d'abord la paroi de portage autour des entretoises de façon .à créer des efforts internes par le moulage, à rectifier alors cette paroi et à y pratiquer ensuite des fentes de manière à 

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 diminuer certains des efforts et d provoquer la déforma- tion de certaines parties de la paroi dans la mesure dé- sirée. 



   Un   utre   but de l'invention consiste à perfectionner la construction des entretoises pour assurer de meilleurs joints encastrés par moulage entre ces entretoises et la matière dont est fait le reste du piston et pour leur per- mettre de fléchir sous l'action de la dilatation et de la contraction de cette matière. Les joints prévus aux extrémités des entretoises sont disposés de façon que les points neutres de joints opposés puissent être espacés de toute distance désirée quel que soit l'espacement de la partie principale du corps des entretoises. 



   Dans les dessins annexés: 
La figure 1 est une vue de côté d'un piston suivant l'invention. 



   La figure 2 est une vue de côté partiellement coupée en regardant de la droite de figure 1. 



   La figure 3 est une coupe longitudinale du piston. 



   La figure 4 est une coupe suivant 4-4, figure i. 



   La. figure 5 est une coupe prise à travers les entre- toises. 



   La figure 6 est un plan du flan à entretoise. avant son pliage. 



   La figure 7 est une vue analogue à la figure 6, mon- trant une autre forme d'entretoise. 



   La figure 8 montre un autre type d'entretoise. 



   La figure 9 montre une autre forme de réalisation de 1'entretoise) celle-ci étant partiellement pliée. 



   La figure 10 est une coupe suivant 10-10 (figure 9) de l'entretoise finie. 



    @   La figure 11 est une vue analogue à la figure 9 d'une 

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 autre construction   d'entretoise    
La figure 12 es't une coupe suivant 12-12 (figure 11) après que l'entretoise a été pliée. 



   La figure 13 est une vue analogue à la figure 9 d'une variante. 



   La figure 14 est une coupe suivant 14-14 (figure 13) après que le pliage a été terminé. 



   Le piston suivant l'invention, préférablement fait d'une matière de faible poids spécifique telle qu'un al- liage d'aluminium, comprend en général une tête (composée du fond et de l'élément cylindrique portant les segments) et une paroi de portage, ces deux parties étant séparées sur la majeure partie de la circonférence du piston mais étant reliées par des colonnes verticales faisant corps avec la tête et la paroi de portage. 



   Les entretoises du piston sont faites de toute ma- tière convenable telle que l'acier qui est peu dilata- ble en comparaison avec la matière du piston. Elles sont constituées chacune par un corps plat 10 muni d'un pro- longement supérieur 11 dans sa partie centrale. Au-dessous du prdongement   11,   une entaille semi-circulaire 12 est formée au bord inférieur de l'entretoise, et le corps de l'entretoise présente des ouvertures 13 au-dessus de l'en- taille 12. Ces ouvertures 13 ont une grandeur telle que   la barre 14 qui sépare les ouvertures, de même que les s   barres 15 et 16 prévues au-dessus et au-dessous desdites ouvertures, sont relativement étroites, dans le but qui sera expliqué plus loin. 



   Les entretoises sont munies d'extrémités légèrement inclinées 17, et une ouverture 18 est pratiquée à travers le corps près de chacune des extrémités et dans une posi- tion telle que la barre 19 formée sur le côté entaillé du 

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 corps est plus mince que la barre 20 formée sur le côté opposé. Les extrémités de l'entretoise sont pliées vers l'avant suivant les lignes C-D (figure 9),tandis que le prolongement 11 est plié vers l'arrière autour de la li- gne   A-B .   L'entretoise présente deux ouvertures de repéra- ge 21 traversant son corps de part en part. 



   Les pistons sont préférablement coulés dans des moules permanents, et la première phase du moulage consiste à disposer convenablement deux entre toises dans le moule avec leurs côtés entaillés placés en haut. Les ouvertures 
21 sont engagées sur des saillies du moule pour assurer une mise en position exacte des entretoises et les   mainte-   nir fermement de façon qu'elles ne puissent se mouvoir dans aucune direction. Le métal fondu destiné à former le piston est alors versé dans le moule dont la forme est telle que le métal coule autour de la partie centrale et des extrémités des entretoises, mais laisse les parties intermédiaires libres, comme il ressort des figures 1 à   5.   



   Lorsque le métal chaud pénètre dans le moule, il est très fluide et, en s'élevant, coule aisément autour de la barre relativement épaisse 20, mais ce métal se refroidit et perd sa fluidité très rapidement, de sorte que, au mo- ment où il atteint la barre 19, il aurait de la difficul- té à couler autour de cette barre pour former un joint parfait si ladite barre ne recevait pas une largeur rela-   tivement   faible comme il a été dit plus haut. 



   Lorsque le piston se refroidit après moulage, l'alu- minium se contracte plus rapidement que la matière de l'en- tretoise et a naturellement tendance à s'éloigner des cotés de l'entretoise au milieu de celle-ci. En donnant   .   l'entretoise une   forme   telle que l'aluminium entoure des 

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 barres étroites de ladite entretoise, comme en 14, 15, 16, l'aluminium sera fortement maintenu sur les cotés de l'en- tretoise par les tirants solides d'aluminium formés autour desbarres. 



   Aprèsle moulage, le piston comprend une tête 22, des colonnes ou éléments 23 s'étendant vers le bas depuis la tête et présentant des bossages 24 destinés à recevoir l'axe du piston, une partie circulaire inférieure 25 faisant corps avec les colonnes, et des éléments d'appui semi-cylindriques 26 et 27 placés entre les bossages et faisant corps avec la tête et avec la partie circulaire 25. 



   Les contractions différentes des matières dont sont faites la paroi de portage et les entretoises déterminent, après le moulage, certains efforts de contraction et une déformation dans la paroi en raison de la tendance des entre- toises à résister au retrait de la paroi suivant certaines lignes, alors qu'aucun obstacle ne s'oppose à ce retrait suivant d'autres lignes. Il en résulte que le diamètre M à l'extrémité inférieure de la paroi de portage (Fig. 4) se contracte plus vite que le diamètre N en raison du fait que les entretoises maintiennent la partie supérieure de la paroi au dehors suivant le diamètre N et déforment ainsi la partie inférieure de la paroi. 



   La phase suivante de la formation du piston consiste à séparer de la tête par des traits de scie 26 les extré- mités supérieures des éléments d'appui semi-cylindriques pour laisser la tête libre de se dilater sous la chaleur résultant des conditions de travail sans que ceci influence les éléments d'appui. On soumet alors le piston à une opé- ration de rectification ou de meulage pour donner le fini 
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 déliré à l'extérieur des surfaces de la paroi. 

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   Des fentes 29 sont alorsdécoupées de bas en haut à partir de 1'extrémité inférieure de la paroi de portais et jusqu'à   1' élément   d'appui 27. L'extrémité inférieure de   cha-   que fente est située approximativement au-dessous d'un des bords marginaux de   l'élément   d'appui, et les extrémités supé- rieures des fentes convergent l'une vers l'autre et sont situées au-dessus des extrémités inférieures des évidements séparant les éléments d'appui des colonnes.

   Ces fentes   suppriment   ou   diminuent   certains des efforts résultant du moulage, et il s'ensuit que la partie inférieure de l'élé- r.ent d'appui 2? située entre lesfentes 29 fait saillie élas-   tiquement   vers l'extérieur et augmente légèrement la largeur de la paroi de portage à l'endroit du diamètre N, tandisque les éléments de la partie circulaire 25 qui sont situés au- dessous des bossages font saillie élastiquement vers l'inté- rieur, diminuant ainsi la largeur des parois de portage à l'endroit du diamètre M. Si les extrémités supérieures des fentes sont plus rapprochées, la partie comprise entre les fentes sera plus flexible- , tandis que si les fentes reçoi- vent une longueur moindre, l'élément d'appui saillira moins vers l'extérieur.

   Ces proportions sont calculées de   façon   que le piston s'adapte à l'état d'ajustement désiré du cylin- dre, quoique en général, elles sont établies pour donner un accroissement de 0,09 millimètre. environ à l'endroit du diamètre N et une diminution de la moitié environ de cette quantité à l'endroit du diamètre M. 



   Le fait de pratiquer des fentes dans la paroi de porta- ge de la nanière décrite présente divers avantages importants. 



   Le procédé de f abrication est simplifié en raison du fait que les fentes peuvent être pratiquées lorsque la rectifica- tion est   terminée. Le   piston peut travailler avec le minimum 

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 de perte d'énergie de frottement parce que son ëxtrênffte inférieure reçoit au-dessous des bossages le jeu addition- nel nécessaire et que la partie supérieure de la paroi peut être ajustée avec une liberté relative de mouvement dans le cylindre, la partie qui fait saillie élastiquement vers l'extérieur   empêchant   le claquement du piston. 



   En raison de son ajustement précis, l'extrémité   inféè   rieure de la paroi de portage frotte l'alésage du cylindre sur une partie considérable de sa circonférence et contri- bue à maintenir l'huila à la partie inférieure. 



   En service, la tête se dilate et agitpar l'entremise descolonnesde façon à développer la partie inférieurede la paroi de portage le long du diamètre   M   et à diminuer ainsi la largeur de l'extrémité inférieure de la paroi de portage à l'endroit du diamètre N. 



   Si l'on se réfère à la figure 5, on voit que   l'alumi-   nium dont est faite la paroi de portage entoure complètement la barre 30 à l'extrémité de l'entretoise et que les points neutres des joints formés entre les extrémités des entre- toises et la paroi de portage sont situés sur les lignes e-f et g-h, lesquelles lignes sont placées plus près l'une de l'autre que les lignes représentant les axes des corps des entretoises. En donnant une longueur correcte à l'extrémité pliée de l'entretoise, il est possible de produire un degré désiré de dilatation quel que soit l'espacement des corps principaux des entretoises, étant donné que c'est la distan- ce qui sépare les lignes e-f et g-h qui constitue le facteur essentiel dans la détermination du degré de dilatation de la paroi de portage.

   Cette construction de l'extrémité de l'en- tretoise contribue aussi à assurer une meilleure prise entre l'entretoise et la paroi de portage et à laisser le métal se contracter vers le point neutre du joint. 

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   En pliant vers 1'extérieur le prolongement 11 de l'entretoise, celle-ci peut fléchir sous l'influence de la dilatation et de la contraction du métal du piston, ce qui contribue à maintenir un meilleur serrage de la colonne   autour   de   l'entretoise.   



   La figure   @   montre une disposition   modifiée   de   l'en-   tretoise dans laquelle une série de trous ronds 31 assu- rent une   liaison   ferme entre les colonnes et l'entretoise. 



   Le flan de figure   7   est analogue à celui de figure   @   nais en diffère en ce que les barres d'extrémité ont été   sectionnées     pour   constituer plusieurs têtes en forme de T de chaque côté de   l'entretoise.   



   Le flan de figure 13 est analogue à celui de   figure $.   nais en diffère en ce que sa partie centrale est percée de trois trous allongés 32, cette disposition étant   avanta-     geuse     cnaque   fois qu'il est désirable d'avoir une entre- toise de grande largeur. 



   Comme le montre la figure 11, une série de trous 33 peuvent être pratiqués dans les extrémités de l'entretoise pour constituer une série de tirants d'aluminium s'étendant autour de la barre extrême. 



   La figure 8 représente un flan destiné à une entre- toise du type à cadre ou ajouré dans lequel la partie cen- trale 34 des barres horizontales reçoit une faible épais- seur pour permettre d'établir autour de ladite partie un encastrement d'aluminium. Les saillies 35 contribuent à ancrer l'entretoise de façon qu'elle ne puisse se mouvoir dans la colonne, tandis que les faces 36 servent à assurer la mise en position horizontale et le maintien de l'entre- toise dans le moule.

Claims (1)

1. Revendications s 1. Un procédé pour fabriquer un piston, consistant à couler la paroi de portage du piston autour d'un noyau fait d'une matière moins dilatable que celle de'ladite paroi pour créer certains efforts par le moulage et à pratiquer ensuite une fente dans la paroi de portage pour supprimer ou diminuer certains desdits efforts.

   2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la diminution ou la suppression des efforts dûs au moulage sont obtenues en provoquant certaines défor- mations créées en pratiquant une fente dans la paroi de por- tage.

   3. Un procédé selon les revendications 1 et 2, carac- térisé par le fait que la surface externe de la paroi de portage est usinée ou rectifiée après le refroidissement du piston et avant de pratiquer la fente.

   4. Un procédé selon les revendications 1, 2 et 3, carac- térisé par le fait qu'on dispose dans un moule plusieurs entretoises relativement peu dilatables, qu'on coule un mé- tal de faible poids spécifique autour des entretoises pour constituer une tête et des éléments d'appui,-quon pratique des fentes dans le 'piston pour séparer les éléments d'appui de la tête, qu'on usine ou rectifie la surface externe de la paroi de portage et qu'on pratique une fente de bas en haut à partis? de l'extrémité inférieure de ladite paroi et de chaque côté d'un des éléments d'appui.

   5. Un piston caractérisé par le fait qu'il comprend une tête, des dolonnes ou éléments s'étendant vers le bas depuis la tête et présentant des bossages destinés à rece- voir l'axe du piston, des éléments d'appui situés à la cir- conférence du piston entre les bossages, des entretoises disposées entre les éléments d'appui, ces entretoisesétant <Desc/Clms Page number 10> faites d'une matière moins dilatable que les éléments d'appui, l'extrémité inférieure du piston étant fondée de façon à obliger l'extrémité inférieure d'un des éléments d'appui à fcire saillie élastiquement vers l'extérieur. o. un piston selon la revendication 5, caractérisé par le fait que plusieurs fentes s'étendent vers le haut à par- tir du bord inférieur de la paroi de portage et jusqu'à l'un des éléments d'appui.

   7. Un piston selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les fendes sont convergentes.

   Un piston selon les revendications 5, 6 et 7, carac- térisé par le fait qu'il comprend une partie circulaire faisant corpsavec lesextrémités inférieuresdescolonnes et que l'extrémité inférieure dudit piston est formée de façon que ladite partie circulaire fasse saillie élastique- ment vers l'inférieur au-dessous de chaque colonne.

   9. Un pistou selon les revendications 5 à 8, caracté- risé par le fait que l'extrémité inférieure de chacune des fentes est située approximativement au-dessous d'une partie rarginale latérale de l'élément d'appui.

   1U. un piston selon les revendications 5 à 9, caracté- risé par le fait que chaque entretoise est noyée dans une colonne par sa partie intermédiaire.

   11. Un piston selon lesrevendications b à 10, carac- térisé par le fait que l'extrémité supérieure de chacune des fentes est située au-dessus de la limite supérieure de la partie circulaire.

   12. un piston selon les revendications 5 à 11, carac- térisé par .Le fait que le piston comprend deux éléments d'appui et deux entretoises dont chaque extrémité comporte une barre verticale noyée dans un des éléments d'appui, l'ex- trémité qui porte la barre étant pliée par rapport au plan <Desc/Clms Page number 11> du corps principal de l'entretoise.

   13. Un piston selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'une série de tirants sont formés dans la matière de l'élément d'appui entourant la barre.

   14. Un piston selon les revendications 5 à 13, carac- térisé par le fait que chaque entretoise est constituée par une plaque présentant une entaille semi-circulaire sur l'un de ses bords longitudinaux et une ouverture près de cnacune de ses extrémités.

   15. Un piston selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'ouverture est plus rapprochée du bord longitudinal entaillé que de l'autre bord longitudinal.

   16. Un piston selon les revendications 14 et 15, ca- ractérisé par le fait que sur l'un des bords longitudinaux de l'entretoise fait saillie.un élément qui est plié par rapport au plan du corps de l'entretoise.

   17. Un piston selon les revendications 14 à 16, carac- térisé par le fait que la partie intermédiaire de l'entre- toise est découpée.de façon à constituer une barre relati- vement étroite. le. Un piston selon les revendications 14 à 16, carac- térisé par le fait que la partie intermédiaire de l'entre- toise est percée d'une série de trous pour constituer une série de barres relativement étroites.

   Résumé Ce procédé consiste à couler la paroi de portage du piston autour d'un noyau fait d'une matière moins dilatable que celle de ladite paroi pour créer certains efforts par le moulage et à pratiquer ensuite une fente dans la paroi de portage pour supprimer ou diminuer certains de ces efforts.