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Segment de piston faisant ressort axialement et radialement.
C'est un fait bien connu que les segments de piston, dont l'emploi est général aujourd'hui,offrent certains in- convénients qui résident soit dans la mauvaise étanchéité du segment dans le sens axial à l'endroit des rainures du piston) soit dans l'étanchéité incomplète dans le sens ra- dial le long des surfaces de glissement du cylindre.
On a essayé d'assurer l'étanchéité dans le sans axial'- en'munissant le segment d'entailles ou de fentes de dilata- tion, qui' sont disposées parallèlement ou obliquement par rapport aux faces supérieure et inférieure du segment et se recouvrent réciproquement à leurs'extrémités. On produi- sait ainsi'une tension élastique du segment dans le sens 7:on-
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gitudinal du piston, étant donné que le segment' se laisse compri-' mer dans la mesura de la largeur des fentes et fait a,lors ressort. axialement dans la rainure d'une manière correspondante.
Avec les segments de ce genre à section transversale notaplement réduite, on a cherche à augmenter la tension élastique dans le sens radial en pressant le segment contre la paroi du cylindre au moyen d'un ressort disposé entre le fond de la rainure du piston et le segment.
On a essaye en outre de former le'segment en trois pièces et d'assurer à la pièce médiane une tension élastique agissant dans le sans radial, qui peut en partie exercer aussi une action dans le sens axial pour assurer une mail- laure étanchéité dans la rainure.
Les segments de piston de ce type offrent toutefois encore de notables inconvénients qui résident dans l'emploi inopportun d'un ressort dans les segments en raison des tem- pératures élevées continuellement variables et dans le fait que la fabrication d'un segment en plusieurs pièces présente de grandes difficultés et que son usage peut donner lieu à des perturbations de fonctionnement,
On a trouvé que si le segment .possède une tension élas- tique axiale propre, on peut supprimer les inconvénients ren- contrée jusqu'ici en disposant les surfaces supérieure et inférieure du segment ainsi que les surfaces correspondantes de la rainure du piston non plus comme auparavant parpendicu- lairement aux surfaces transversales du segment, mais obli- quement l'une par rapport à l'autre,
de telle façon que si on prolongeait ces surfaces dans la direction de l'axe du piston, elles se rencontreraient.
Une coupe à travers le piston et le segment montre alors, comme le représente la Fig.1, deux plans inclinés par rapport
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au plan médian de la rainure ou du segmenta ta.nt sur les surfaces de. contact supérieure et inférieure de la, rainure du piston que sur celles du segment. Ces plans inclinés sont disposés de telle sorte que les surfaces en regard du segment et de la rainura peuvent glisser l'une sur l'autre si une' pression s'exerçant sur elles surmonte la résistance de frot- tement.
@ Cette pression est engendrée par la tension élastique axiale inhérente au segments
Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.2, le segment est - - pourvu sur toute sa périphérie d'entailles ou fentes de di- , latation, déjà connues et employées actuellement, qui traver- sent toute son épaisseur et se recouvrent réciproquement,
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Il importe peu que ces entailles soient disposées. parallèle- , "'. ment à la surface supérieure et la surface inférieure du seg- ment ou obliquement par rapport à ces surfaces.
On donne au segment une largeur dépassant celle de le, rainure d'une quantité égale à la largeur des entailles de dilatation qui y sont pratiquées. Le segment peut âtre comprimé dans la sens axial dans une mesure correspondant à la largeur de ses entailles de dilatation,
Le segment est introduit dans la rainure à l'état com- primé. Lorsque par suite de cette compression dans le sens axial' la tension'élastique axiale très élevée du segment exerce son action, la segment glisse sur les deux surfaces inclinées de la rainure de manière à s'ouvrir positivement$, étant donné qu'une partie de sa tension élastique axiale est transformée en'une tension élastique radiale qui a pour ef- fet d'assurer l'étanchéité entre la surface périphérique du
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segment et la surface de glissement du cylindre.
Toutes les surfaces portantes du segment et de la rainure sont ainsi soumises à l'action d'étanchéité de ce segment.
Il n'est plus nécessaire de donner au segment la tension (préalable qu'on devait jusqu'à, présent donner mécaniquement aux segments de piston. Normalement, il correspond presque exactement à la circonférence mathématiquement déterminée de la section transversale du cylindre et il ne reçoit une pression d'étanchéité agissant dans une certaine mesure sta- tiquement dans la sens axial et le sens radial que lorsqu'on l'introduit avec le piston dans le cylindre.
Les tensions en- gendrées par le glissement sur les surfaces inclinées et agissant de manière à assurer l'étanchéité dans le sens ra- dial, sont positivement réparties sur toute la périphérie du segment uniformément, et la pression superficielle sur la surface périphérique du segment peut être considérée comme entièrement homogène.
Le segment assure un centrage parfait du piston dans le cylindre, car le piston échappe à la pression radiale produite,par les surfaces inclinées de ses rainures et ne peut être soumis par conséquent à une pression unilatérale par suite d'une pression'radiale. Le piston doit donc tra- vailler concentriquement dans la cylindre,
En outre, la composante de la pression sur la paroi du cylindre qui résulte de la pression tengentielle sur la manivelle (lorsqu'il s'agit de piston plongeur) exerce dans chaque cas une action favorable au point de vue du frottement du piston, sous l'action de la pression exercée par la bouton de manivelle, le piston devait toujours être repoussé d'abord sur le segment avant de venir en contact intime avec la paroi
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du cylindre.
Ceci nécessite toutefois une nouvelle compression axiale du segment, ce qui produit un effcrt dirigé en sens opposé de la pression du bouton de manivelle et agissant fa- vorablement sur le travail du piston.
Un segment du type décrit reste toujours fermement serré dans sa rainure quelle que soit la température, sans jamais y flottera que le piston soit froid ou chaud. Il évite ainsi toute détérioration de la. rainure. Même lorsqu'il conserve toujours son élasticité, il reste fixe par suite de la pres- sion qu'il exerce sur les surfaces de la rainure dans le sens axial, de telle sorte qu'il ne peut pas tourner dans la rai- nure et ne nécessite par conséquent aucun dispositif empê- chant sa rotation. Ceci a. une grande importance pour éviter la production de chocs dans le segment.
En outre de la forme d'exécution dans laquelle les sur- faces supérieure et inférieure du segment sont disposées obli- quement l'une par rapport à l'autre, on peut aussi employer une forme de construction dans laquelle l'une de ces surfaces est inclinée par rapport auuplan médian du segment tandis ' que l'autre est parallèle à ce plan, l'effet obtenu étant analogue bien que réduit et moins favorable que dans la pre- mier cas. Néanmoins cette forme d'exécution est comprise dans la présente invention et est représentée sur la Fig.1 dans son application au segment inférieur du .piston.
REVENDICATIONS.
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