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La Sté dite : Demag AAk.tiengasel3.sclzaf à Duisbourg-.A? lenagne.
Cylindre à gaz en plusieurs pièces.
La présente invention concerne la fabrication de cylin- dres qui sont destinés aux machines motrices et en particu- lier aux grands moteurs à gaz, et qui sont composés de plu- sieurs tronçons dans le sens de l'axe.
Les cylindres de ce genre sont actuellement établis de plus souvent de telle manière que le cylindre à gaz est sub- divisé en son milieu ou à proximité des ouvertures des sou- papes et que les brides disposées aux joints des tronçons sont reliées ensuite par des boulons. L'avantage essentiel des cylindres en plusieurs pièces consiste en ce qu'on évite
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dans ces cylindres les tensions longitudinales dans la piè- ce de fonte, tensions qui se présentent toujours dans les cylindres en une pièce et lui conduisent à la mise hors ser- vice prématurée du cylindre.
Un autre avantage consista en- core en ce que les pièces coulées deviennent plus petites et peuvent par conséquent être fabriquées plus facilement et avec relativement moins de main d'oeuvre, et que surtout il est possible de produire une texture plus serrée de la matière. Les cylindres fabriqués de cette manière donnent des services plus durables et sont moins coûteux à rempla- cer.
Un inconvénient important des cylindres en plusieurs pièces consiste toutefois en ce que ces brides épaisses se trouvant à l'endroit des joints, ou bien les trous de bou- lons, éclatent facilement en particulier lorsque les cy- lindres sont sollicités par une charge exagérée qui a pour conséquence un fort échauffement de la paroi. On a essayé de remédier à cet inconvénient en posant autour des brides des cercles placés à chaud.
Ces mesures ainsi que d'autres encore, ntont toutefois eu que des effets insuffisants
La raison principale de cet inconvénient, c'est a dire la bride de fonte épaisse et haute, n'a pas encore été re- connue jusqu'à présent- De semblables brides impliquent de grandes accumulations de matière aux endroits des joints, provoquent ainsi des tensions inégales dans les parois et une nature et une qualité inégales de la matière à l'en- droit des brides et des parties voisines de la paroi, Ceci a pour conséquence que la surface de frottement acquiert par suite del'usure des noeuds qui se font remarquer particu- lièrement aux endroits des joints et exercent une action dé- favorable sur la solidité, le graissage et le refroidisse- ment du cylindre.
Un inconvénient de l'accumulation de ma.. tière dans les brides consiste aussi en une formation fré-
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quente de cavités dans la matière, ce qui conduit également a la mise hors de service prématurée du cylindre. Les brides élevées provoquent également de fortes sollicitations à la flexion dans les parties de la paroi qui se trouvent à l'en- droit des joints, vu que les efforts nuisibles qui les pro- duisent agissent avec un long bras de levier.
Tous les inconvénients mentionnés ci-dessus sont évi- tés d'une manière simple et sûre par l'emploi du dispositif faisant l'objet de la présente invention, sans qu'on doive pour cela accepter d'autres inconvénients d'aucune sorte.
La qualité et les conditions d'usure de la matière à l'en- droit des surfaces de glissement, en particulier à l'endroit des joints, sont notablement améliorées et il en est de mê- me du graissage et du refroidissement du cylindre* comme d'autre part les sollicitations à la flexion aux endroits des joints sont considérablement réduites, la durée d'exis- tence et l'aptitude au fonctionnement d'un cylindre fa- briqué suivant la présente invention sont notablement aug-
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mentées, ce qui réduit fortement les f):"ni,3 c!nh'et¯i¯":1 't rend l'installation de machines plus économique.
Pour obtenir tous ces avantages, la hauteur de la bri- de à l'endroit des joints est, suivant l'invention, réduite au point que la bride offre encore tout juste une butée pour le moyen de fixation qui l'entoure et qui maintient assem- blés les tronçons du cylindre. De la même manière également, suivant la présente invention, les nervures de renforcement éventuellement prévues, qui peuvent être disposées en nombre quelconque aux endroits voulus du cylindre sous la formede collets circonférentiels sont établis avec une hauteur ra- diale très minime, qui peut ensuite être augmentée par le placement d'un cercle à chaud.
Un semblable cercle placé avec contraction peut, avec l'anneau en forme de collet si tué endessous, recevoir une conformation tell qu'il se for- me une cavité appropriée pour l'amenée d'air ou d'un autre
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agent de refroidissement, par exemple de l'eau.
Le dessin représente schématiquement quelques exemples de réalisation de l'objet de l'invention. Les fig. 1 à 4 montrent toutes l'objet de l'invention en coupe dans le cy- lindre ou la partie à considérer du cylindre.
Comme on peut le voir à la fig. 1, le cylindre porte à l'endroit du joint a un collet très peu élevé dans le sens radial b, chacun de ces collets constituant pour sa part la moitié de l'extrémité des tronçons c et ±. du cylin- dre. Sur chaque moitié de collet repose une bague e formant crochet, et qui peut être en deux ou en plusieurs pièces et qui est entouré d'un cercle f placé avec contraction.
Les bagues formant crochets s' appliquent par un talon g con- tre la face annulaire postérieure des collets b et dans cette position ils sont rapprochés l'un de l'autre par des bou- lons h ou bien ces boulons sont serrés jusqu'à ce que les tronçons du cylindre soient pressés l'un contre l'autre* Le cercle f placé avec contraction est destiné d'une part à remplacer la tension annulaire qui fait défaut dans les ba- gues e en plusieurs pièces, et en outre à renforcer le cy- lindre dans la zone ou par nature il est plus faible, pour résister aux efforts agissant radialement vers l'extérieur et se produisant dans le cylindre.
Comme les moteurs à com- bustion interne doivent supporter, en comparaison des uachi- @@s à vapeur, des tensions calorifiques élevées aux endroits des percées pour les soupapes, les parties du cylindre qui sont exposées aux pressions et aux tensions calorifiques les plus élevées peuvent ici, grâce à la faible élévation des collets remplaçant les brides, être renforcées aussi de fa- çon simple et peu coûteuse par le placement de cercle posés à chaud sur des anneaux j formant des collets peu saillants, sans qu'on doive prévoir des saillies ayant la hauteur ra- diale des brides usuellement employées jusqu'à présent aux endroits des joints.
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Suivant la fig. 2, le siège du cercle de renforcement i peut former une cavité k. pour recevoir l'agent de refroidis- sement. On obtient ainsi la possibilité de mieux refroidir précisément la partie de la surface de glissement du cylindre qui est le plus exposée à la chaleur et qui influence par con. séquent très défavorablement le graissage nécessaire. L'eau de refroidissement froide est alors de préférence envoyée dans la cavité k et l'eau de refroidissement déjà échauffée sortait de cette.cavité est envoyée dans le reste de la chemise du cylindre. Par suite de la possibilité de réaliser de façon durable un meilleur refroidissement du cylindre, l'épaisseur de paroi du cylindre peut être diminuée sans inconvénient pour sa solidité et par suite de l'économie de poids on peut abaisser lé prix de revient.
Cette'possibilité est déjà don- née, pour la partie de la paroi située à proximité des col- lets b, j, en considération des moindres sollicitations à la flexion auxquelles ces parties sont exposées. Comme le cylin dre fabriqué conformément à la présente invention présente aussi en comparaison du cylindre connu une dilatation unifor- me et permet d'éviter la formation indésirable de noeuds, on évite également de façon efficace le soufflage désagréa- ble s'observant fréquemment en particulier lors de la mise en marche de la machine,
Le renforcement du cylindre peut aussi être étendu sur toute sa longueur comme on l'a indiqué aux fige, 3 et 4.
A la place d'un seul cercle de renforcement étroit i. on emploie en pareils'cas plusieurs de ces cercles ( voir fige 4 .) ou bien un cercle plus large formé à la manière d'un manchon ( voir fig. 3 ).
Comme le montrent encore les fig. 3 et 4, le cercle en forme de crochet f embrassant les anneaux en collets b peut, moyennant une conformation appropriée suivant laquelle les deux collets sont embrassés par un cercle commun mais en
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plusieurs pièces, formant crochets, produire sur ces anneaux en collets un effet de coin grâce auquel ces collets sont reliés rigidement entre eux. Il va de soi que l'anneau de coincement m en plusieurs pièces doit de nouveau être main- tenu assemblé de la manière décrite plus haut au moyen de cercles posés à chaud f, pour être pressé contre le collet b des tronçons du cylindre. On peut ainsi supprimer d'une manière connue en elle-mêmel'emploi de moyens de liaison spéciaux comme des boulons ou des organes équivalents*
Revendications.
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=+=1-=1-=1-=1-=1-=1-=1-=1-=+=1-= 1/ Cylindre à gaz en plusieurs pièces dont les brides de li- aison situées à ltendroit des joints sont entourées de cer- cles placés avec contraction, caractérisé en ce qu'entre le cercle (f) placé avec contraction et l'anneau (b), en forme de collet, des tronçons (c,d) du cylindre se trouve interca- lé une bague (e) formant crochet qui s'applique par son ta- lon (g) derrière la face postérieure annulaire du collet (b), qui, dans ce but, est maintenu très peu saillant dans le sens radial.