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"PERFECTIONNEMENTS A L'ETABLISSEMENT DES PISTONS "
L'invention est relative à une disposition perfectionnée de piston pour moteurs actionnés par des fluides, en particulier ceux du type horizontal, et employé sur les locomotives.
Le piston est du type comprenant deux éléments de piston, et un ou plusieurs segments, fendus ou divisés suivant un plan transversal ou oblique par rapport au plan de la circonférence des segments.
Conformément à l'invention, on prévoit des moyens grâce aux- quels le déplacement radial du ou des segments, en direction des parais du cylindre est entièrement évité, tandis que le déplace- ment du ou des @ segments en direction inverse, c'est à dire en s'écartant des parois du cylindre est empêché sur une portion de la périphérie des segments, mais peut s'effectuer de l'autre coté de la périphérie.
Dans les pistons établis conformément à la présente inven- tion, les segments servent à supporter le poids de la tête de piston, ainsi qu'une partie du poids de la tige de piston.
On a constaté que dans les agencements de pistons et de seg- ments, établis antérieurement, les segments ne supportent pas le poids de la tête de piston et, comme conséquence, la tête de piston vient en contact avec les parois du cylindre. Comme cette tête est constituée d'une matière non appropriée à frotter sur
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les parois de cylindre, l'usure se produit, en particulier sur les parois @@@ du cylindre, et également aussi sur la tête du piston, qui sont tous deux des organes dont le remplacement est onéreux.
L'usure des parois de cylindre se produit ordinairement à la partie inférieure et, lors du ré-alésage de ce cylindre, l'an- cienne tête de piston, laquelle a également pris de l'usure, est trop étroite, d'où la nécessité de prévoir une nouvelle tête de piston de diamètre plus important.
Avec les pistons établis conformément à la présente inven- tion on élimine l'usure sur la tête de piston et les parois de cylindre. En outre, un piston suivant l'invention se déplace facilement dans son cylindre.
Dans les pistons établis suivant l'invention, le ou les segments comportent des nervures ou saillies circulaires, établies pour pénétrer dans des gorges, évidements ou ouvertures correspon- dants prévus dans les éléments de piston, ou bien encore dans des anneaux pleins,interposés entre ces éléments et le ou les segments, ou vioe-versa, du type défini dans le brevet belge 331.020.
Lorsqu'on prévoit un certain nombre de segments, comme par exemple lorsqu'il s'agit de pistons de grandes dimensions, un anneau plein est disposé entre chaque paire de segments, afin de maintenir ces derniers en place.
Les nervures ou saillies formée sur les segments coopèrent avec les gorges, évidements ou ouvertures des éléments de piston, de manière à empêcher tout mouvement radial des segmentw vers les parois de cylindre, et à empêcher le déplacement en direction in- verse, c'est à dire en s'écartant des parois du cylindre, sur une portion de la périphérie des segments, tandis que ce déplacement peut se produire de l'autre coté de la périphérie.
Ce déplacement en s'écartant des parois du cylindre permet le libre passage de l'eau aux segments.
Les éléments de piston peuvent être retenus assemblés par l'écrou de la tige de piston . Suivant une disposition préférée, l'un des éléments de piston affecte la forme d'un anneau de rete- nue et est assujetti à l'autre élément de piston à la manière con-
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nue d'un joint à bayonnette.
L'élément de piston dont la forme est celle d'un anneau de retenue est pourvu de saillies ou d'évidements, agencés de ma- nière à venir en engagement avec des évidements ou des saillies correspondants formés dans l'autre élément de piston.
Ces saillies viennent en engagement avec les évidements cor- respondants lorsque l'on fait tourner les deux éléments de pis- ton dans des directions opposées d'un angle relativement réduit.
Ces saillies et évidements peuvent affecter toute forme convena- ble et servent à retenir le ou les segments, sans faire interve- nir l'écrou de la tige de piston.
Des moyens sont prévus pour empécher la rotation de l'élé- ment de piston en forme d'anneau de retenue par rapport à l'au- tre élément de piston.
Les saillies et évidements de l'élément de piston en forme d'anneau de retenue, et de l'autre élément de piston, peuvent comporter des surfaces inclinées, afin de rassembler les deux parties lorsqu'on communique à ces dernieres un mouvement angu- laire relatif.
Et afin qu'elle puisse être bien comprime, l'invention sera plus explicitement décrite ci-après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig 1. est une vue en coupe verticale ne montrant qu'un seul segment fendu, un des éléments de piston affectant la forme d'un anneau de retenue; Fig.2 est une vue en bout du segment fendu seul;
Fig.3 est une vue détaillée d'un dispositif empêchant le mouvement relatif entre le segment fendu et l'élément de piston;
Fig.4 est une vue d'une fente à languette ou à créneau dans un segment; Fig<5 montre un agencement dans lequel on a fait usage de deux segments et d'un anneau plein; Fig.6 est un agencement analogue comportant trois anneaux pleins et deux segments fendus;
Fig.7 est une vue de détail, dans laquelle les évidements
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destinés à la nervure, suivant les figures précédentes, sont rem- placés par des ouvertures;
Fig.8 est une vue en coupe verticale montrant une autre cons- truction suivant l'invention, dans laquelle les deux éléments de piston sont maintenus assemblés par l'écrou de la tige de piston ;
Figs.9 et 10 sont des plans partiels des éléments de piston et comprennent le joint à bayonnette de l'assemblage du piston que montre la figure 1 ; Fig.ll est une vue en coupe transversale d'une variante d'ar- rangement des saillies et des évidements représentés à la figure 1; Fig.12 est une coupe transversale d'un dispositif de verroui- llage ;
et,
Fig.13 est une vue en élévation montrant un autre dispositif de verrouillage, ainsi que la méthode employée pour rassembler les deux éléments de piston;
Fig.14 est une vue de détail, montrant les moyens employés pour prévenir la rotation entre un anneau plein et un segment fen- du.
En se référant aux figures 1 à 13, la tête de piston comprend un élément de piston a ainsi qu'un autre élément de piston b, en- tre lesquels est interposé le segment c, fendu transversalement, ainsi qu'il est représenté en d à la figure 2, et de préférence pourvu, sur sa face externe, des gorges ou rainures usuelles, com- il est indiqué en e à la figure 4. f désigne la tige de piston, sur laquelle est monté l'écrou terminal ordinaire,'
Afin que le segment ± ne puisse accomplir aucun déplacement radial @@ vers les parois du cylindre, l'anneau ou segment c est pnurvu de nervures ou saillies circulaires h,conditionnées pour venir en engagement avec des évidements correspondants .1 ménagés respectivement dans les éléments de piston a et b.
Le segment o peut être conformé de façon que sa. périphérie interne soit excentrée par rapport à sa périphérie externe, de manière que l'anneau ou segment même, ainsi que ses nervures cir- culaires h, présentent une épaisseur plus important d'un coté du
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segment que de l'autre.
Les portions épaisses des nervures circulaires h sont établies pour s'ajuster exactement dans les évidements j, afin qu'une por- tion de la périphérie du segment c ne puisse se rapprocher ni s'écarter de la paroi du cylindre, tandis que l'autre portion de la périphérie du segment peut s'écarter de la paroi du cylindre.
Si on le désire, la périphérie interne de l'anneau ou segment c peut être établie concentrique à la périphérie externe, et les nervures circulaires h également concentriques et de même épaiss- eur sur tout le pourtour.
En ce cas, la périphérie de la paroi interne le l'évidement j est excentrée dans les éléments de piston a et b, de manière que la largeur de l'évidement varie d'un maximum, d'un coté de l'élé- ment de piston, à un minimum de l'autre coté de cet élément.
La largeur minimum des évidements Il est prévue de manière à ajuster les nervures h, de façon que sur une portion de la péri- phérie du segment o ce dernier ne puisse se rapprocher ni s'écar- ter de la paroi du cylindre, tandis qu'il peut s'écarter de cette paroi sur l'autre portion de la périphérie.
La fente d du segment c comporte une languette, propre à en- gager des épaulements k formés sur l'autre partie du segment, ainsi qu'il est représenté à la figure 4.
Afin de prévenir le déplacement relatif entre l'anneau ou seg- ment ± et l'élément de piston b, on prévoit des moyens appropriés, comme par exemple une butée ou une pièce de remplissage p, figure 3, fixée à l'élément de piston b et qui pénètre dans un évidement m correspondant du segment c.
L'élément de pistonbest conditionné pour être vissé sur la tige de piston f, et une clavette r empêche la rotation de l'élé- ment de piston b sur cette tige.
La figure 5 indique une construction légèrement différente, principalement étudiée pour des pistons de grandes dimensions, dans lesquels l'emploi d'un segment unique présente des inconvé- nients.
Dans cette variante on a prévu daux segments c1 et c2, pourvus,
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comme précédemment, de nervures s'ajustant dans des évidements formés respectivement dans les éléments de piston a et b.
Ces segments sont maintenus en place par un anneau plein s qui s'ajuste exactement sur les éléments de piston, et comporte de chaque coté un épaulement t contre lesquels portent les sail- lies h des cotés internes des segments c1 et c .
Dans cette disposition, afin de prévenir le déplacement rela- tif entre les segments c1 et c2 et les éléments de piston a et b, on prévoit des moyens appropriés, tels ceux représentés aux figu- res 2 et 3.
Une autre variante est représentée à la figure 6.
Dans cette disposition, deux segments sont prévus comme dans la disposition précédente, et ces segments sont maintenus en pla- ce par trois anneaux pleins s, s1 et s2.
La rotation entre le ou les anneaux pleins et lessegmentsfen- dusest empêchée en faisant comprendre aux segments des échancru- res m dans lesquelles s'engagent des saillies 1 ( figure 14) des anneaux pleins.
Des saillies ou des évidements sont formés sur l'élément de piston b afin d'empêcher la rotation des anneaux pleins.
Afin d'empêcher la rotation entre le ou les anneaux pleins et les éléments de piston a et b, ces anneaux peuvent comporter une saillie qui s'engage dans un évidement formé dans l'élément de piston b.
Dans la figure 7, les évidements dans les éléments de piston a et b peuvent être remplacés par des ouvertures x, des saillies correspondantes étant formées en y sur le segment c.
Si on le désire, des ouvertures peuvent être formées dans le segment fendu c et des saillies prévues sur les éléments de pis- ton a et b.
Si on le désire également, les nervures ou saillies circulai- ros h du segment c, et les évidements correspondants j formés respectivement dans les éléments de piston a et b peuvent être transposés, et les nervures ou saillies peuvent être formées sur les éléments de piston a et b tandis que les évidements @
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j sont ménagés dans le segment c.
L'invention a également été représentée en coupe verticale dans la figure 8, dans laquelle l'élément de piston b est fixé à la tige de piston f par l'intermédiaire d'une olavette r, tandis que l'autre élément a est fixé à la tige de piston! par un écrou g. les éléments de piston sont pourvus @@ d'évidements l et le seg- ment c de nervures h.
La figure 9 et la figure 10 montrent,en vue en plan, partielle, les autres saillies et évidements prévus dans les éléments de pis- ton, dans le but d'assujettir l'un à l'autre les deux éléments de ce dernier, alors qu'un mouvement angulaire relatif est commu- niqué à ces organes, et montrent également le joint à bayonnette représenté à la figure 1, la rainure dans ce cas étant ajustée à une extrémité et présentant un certain jeu à l'autre extrémité comme en figure 1.
L'élément de piston a est pourvu d'un certain nombre de sail- lies n et d'évidements o qui, avantageusement,peuvent être au nombre de six et de la conformation indiquée à la figure 1.
L'élément de piston b que montre la figure 10, est pourvu de saillies g et d'évidements v qui se correspondent, les saillies étant propreàà pénétrer dans les évidements o tandis que les saillies n sont conditionnées pour pénétrer dans les évidements v. '
Les évidements et les saillies sont de conformation telle que lorsqu'un des éléments est déplacé en rotation d'un angle réduit, les saillies viennent en engagement à la manière d'un joint à bayonnette.
Les deux éléments de piston sont assemblés de façon permanente par l'intermédiaire d'un rivet w.
Dans la disposition constructive que montre la figure 12, on fait usage d'un assemblage en queue d'aronde.
Dans l'agencement delà figure 13, on a adopté une forme en coin ou inclinée pour les surfaces des deux saillies et évidements, de manière que les deux éléments de piston a et b puissent être rapidement amenés mutuellement en contact intime.