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"Perfectionnements apportés aux pistons,comportant une garnitu- re d'étanchéité, notamment aux pistons de moteurs à explosions".
L'invention est relative aux pistons comportant une gar- niture d'étanchéité; et elle concerne plus particulièrement parce que c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi les organes du genre en question, ceux pour moteurs à explosions.
Elle a pour but, surtout, d'assurer une bonne étanchéi- té entre le piston et le cylindre et d'empêcher l'huile de graissage, projetée par les organes en mouvement, de s'infil- trer entre les surfaces du piston et du cylindre et de remon- ter dans la chambre à explosions, provoquant ainsi une consom- mation d'huile excessive, un encrassement des bougies et un fonctionnement défectueux du moteur.
Elle consiste principalement à constituer la garniture d'étanchéité à faire comporter aux pistons du genre en ques- tion, par une chemise elle-même constituée par au moins une
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bande au moins partiellement hélicoïdale entourant le piston ' sur au moins partie de sa hauteur.
Elle consiste* mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce, à titre de produits industriels nouveaux, les pistons du genre en question comportant application desdites dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, les pompes, les compresseurs, les moteurs et autres comportant de semblables pistons, ainsi que les ensembles fixes ou mobiles, notamment les véhicules automobiles et les aéronefs, comportant de tels pompes, compresseurs ou moteurs ,
Et elle pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du'complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, montrent, respective- ment en élévation et en coupe verticale, un piston placé dans son cylindre ledit piston étant établi conformément à l'in- vention.
La fig.3 est une coupe verticale de la garniture d'étan- chéité du susdit piston , avant son montage sur le piston.
Les fig. 4,5 et 6 sont des vues correspondant respecti- vement aux fig. 1, 2 et 3 et se rapportant à une variante de l'exemple précédent. '
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;>Î), Les fige 7; 9; 10 ; , il; 12 et 13; 14 et 15;1S ::'1t se rapportent respectivement à d'autres variantes.
La fig.18 est une vue en élévation d'un piston établi conformément à une autre variante,- @ @
La fig. 19 est une coupe suivant la ligne A-A de la
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fige 18.
La fig, 20 est une coupe verticale d'une autre variante de piston monté;
Les fig. 21 et 21,,enfin, sont respectivement des coupes, avant montage, des garnitures d'étanchéité montées sur ce piston.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisai tion de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'éta- blir un piston de moteur à explosions, on s'y prend comme suit, ou da façon analogue.
En ce qui concerne, tout d'abord, la garniture d'étan- chéité à faire comporter audit piston, on la constitue par une chemise elle-même constituée par au moins une bande au moins partiellement hélicoïdale entourant le piston sur au moins par- tie de sa hauteur.
A cet effet, connaissant le diamètre du cylindre du piston sur lequel ladite chemise doit être montée, on construit et coupe à la longueur une douille 1, en matière élastique, par exemple en acier.
On donne à cette douille un diamètre externe quelque peu supérieur à celui du cylindre.
Puis on pratique dans ladite douille une saignée hé- licoïdale 2, qu'on arrête, de préférence, à chaque extrémité, ensifflet, de façon à former des joints d'extrémité 3 et 4.
On donne à ladite saignée, une largeur telle que l'in- tervalle entre les spires de la chemise hélicoïdale formée de- vienne en principe nul, et que les joints 3 et 4 soient peu importants, au moment où la chemise est forée dans le cylin- dre, par suite de la différence de son diamètre extérieur initial avec le diamètre du cylindre.
En ce qui concerne màintenant le corps du piston
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à établir, on le constitue de n'importe quelle manière usuelle appropriée, par exemplede manière à obtenir un corps creux 5, dont le diamètre extérieur est franchement inférieur à celui du cylindre et dans lequel on ménage des bossages 6 et des portées 7 pour l'axe du pied de bielle.
On pratique sur la surface externe du piston un étide- ment annulaire 8, dont la profondeur est faite telle, qu'après montage de la chemise 1 sur le piston 5, et du piston dans le cy- lindre, un jeu 9 soit ménagé entre ladite chemise et la surface cylindrique dudit évidement, dans le but de laisser , la garniture s'appliquer élastiquement contre le cylindre et de permettre les dilatations du piston, et que la longueur de l'évidement corresponde en principe exactement avec celle de la chemise montée, afin d'éviter tout jeu'dans le sens longitudinal.
En suite de quoi, on peut procéder au montage du pis- ton et de sa chemise de garniture dans le cylindre.
Mais au lieu de traiter la chemise de garniture et, par suite le piston de la façon simple qui a été indiquée, on peut avantageusement avoir recours à l'un des modes de réalisation qui vont être indiqués ci-après.
Selon le premier de ces modes de réa- lisation, celui .représenté par les fig. 4à 6, on donne à la saignée dans la chemise,.une largeur telle qu'on obtienne'; entre les spires de cette chemise un intervalle 2a plus grand que ce- lui nécessaire pour obtenir des spires jointives, après montage de la chemise dans le cylindre, et l'on pratique de façon correspondante, 1'évidement dans le pistpn de façon à créer des spires creuses 31 adjacentes 10 entre lesquelles subsiste une nervure étroite telle, qu'après montage dans le cylindre , il n'y ait pas, en principe de solu- tion de continuité entre les spires de la chemise et la susdi- te nervure 11.
,Selon le deuxième des susdits modes
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de réalisation, celui représenté par la fig, 7, on procède avantageusement comme il vient d'être dit relativement aux fig. 4 à 6, mais on arrondit au moins l'une des extrémités de la chemise 1 et, de façon correspondante, l'extrémité conjuguée de l'évidement hélicoïdal dans le piston, et cela de manière à obtenir un meilleur joint d'extrémité.
Selon le troisième des susdits modes de réalisation, on détache dans le ruban spiroïdal, de forme quelconque - par exemple celui 2a de la fig. 7, des languettes internes 28 qui comportent ainsi une certaine élasticité et absorbent en consé- quence le jeu existant entre le ruban et l'évidement dans le piston.
Selon le quatrième des susdits modes de réalisation, celui représenté par la fig.'10, on établit de manière telle, la chemise de garniture et le piston, qu'au moins une saillie ou ner- vure annulaire soit comportée par la chemise et qu'une gorge cor- respondante soit comportée par le piston, lesdites saillie et gorge étant disposées en tout. endroit convenable, mais de préférence, aux extrémités.
On donne à ces saillies ou nervures toute forme con- venable, par exemple, soit comme représenté en 12, à la base de la'chemise repré- sentée fige 10, la forme d'un bord tombé, soit comme représenté en 13, à la partie supérieure de la même chemise, celle d'un embouti de forme triangulaire.
Bien entendu, on est obligé, pour réaliser une sail- lie circulaire au moins à une extrémité de la chemise héli- coïdale, de terminer cette extrémité par une section droite et il est bien évident que la hauteur de cette partie non intéressée par l'hélice peut être aussi grande qu'on le désire, devenir même d'importance comparable ou égale à celle de la partie hélicoïdale, sans qu'on porte atteinte à l'esprit de l'invention.
Selon le cinquième des susdits modes de réalisation, celui représenté par la fig. 11, on établit la chemise de manière telle qu'el- le comporte à ses deux extrémités un bord tombé 12.
Sur cette même figure, on a supposé que l'on avait donné, en même temps, à l'outil à saigner, une largeur telle que l'on obtienne dans piston, un évidement hélicoïdal 2a analogue ' enalogue à
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celui de 1''exemple des fige 4 à 6 et 7.
Selon le sixième des susdits modes de réalisation, celui représente par les fig. 12 et 13, on mu- nit la chemise 1 au moins sur l'un des côtés de la bande héli- coïdale la constituant, d'un bord tombé 14 courant en principe sur toute la longueur dudit coté, une gorge hélicoïdale 15 correspondante étant évidem- ment pratiquée dans le piston, et cette gorge ayant une largeur simple ou double de l'épaisseur du bord tombé, suivant qu'un tel bord est prévu soit de l'un, soit des deux côtés de l'hé - lice.
Selon le septième des susdits modes de réalisation, celui représenté par les fig. 14 et 15, on donne aux saillies de la chemise une forme emboutie par exemple tri- angulaire 16 et on les dispose en principe au milieu de l'hé- lice, une gorge 17, correspondant à cet embouti hélicoïdal, étant, bien entendu, pratiquée dans l'évidement du piston.
Selon le huitième des susdits modes de réalisation, celui représenté par les fig. 16 et 17, on é- tablit, pour renforcer encore l'étanchéité obtenue par la pré- sence de saillies dans la chemise et de gorges dans le piston au moins un joint ou obturateur tel que les obturateurs 18 a et 18b, internes et externes représentés dans lesdites figures, lesquels obturateurs on interpose entre les faces in.. ternes et externes des bords .tombés 19 et 20 et les faces
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/latérales des gorges corre4jmà±G du piston.
On peut éviclermuent donner auxdits obtu- rateurs, au même titre qu'aux saillies et aux gorges, toutes L'orme convenables, les prévoir en nombre quelconque et les disposer en tout endroit convenable.
On s'arrange, bien entendu, pour repartir, autant
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que possible régulièrement, autour de la circonférence, les joints des différents éléments constitutifs de la garniture: chemise, obturateurs rapportés et autres éléments pouvant étre appliqués subsidiairement.
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il - Selon le fttufièine des susdits modes 'de réalisation, celui r6Présenté par les figures 1$ et 1$, on constitue la garniture d'étanchéité en forme de chemise, en établissant et répartissant sur le piston au moins une série d'éléments ou segments hélicoïdaux 21, qu'on munit de bords tombés ou talons 22 à leurs extrémités, tandis qu'on pratique dans le piston des logements pour lesdits talons 22, ces lo- gements étant pratiqueés, en ce qui concerne les talons extérieurs des éléments d'extrémité, par des cavités 23a en forme de segments, dis- continus sur la périphérie du piston, et, en ce qui concerne les joints intermédiaires des élé- ments, par des rainures .93,courant,.sans interruption, tout autour du piston.
On s'arrange pour que la courbure de ces segments soit plus accentuée que celle du cylindre.
On a, bien entendu soin de ménager un certain jeu
24 entre le piston et chaque segment, et l'on donne à ces segments hélicoïdaux élémentaires , un pas absolument arbitraire, qui peut même devenir infini, au cas où les segments sont dirigés suivant une génératrice du piston, tandis qu'on dispose lesdits segments de toute façon convenable, la disposition alternée, indiquée par les dessins, n'étant, évidemment nullement limitative.
Selon, enfin, le dixière des sus- dits modes de réalisation, celui représenté par les fige 10 à 22, on prépare au moins deux chemises de garniture 25, que l'on établit de telle façon qu'elles soient susceptibles d'ê- tre superposées en principe exactement et qu'elles comportent
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des surfaces en contact coniques.
On donne,de préférence, aux entailles hélicoïdales respectives, de ces chemises une inclinaison apposée, leur pas n'étant pas forcément le même.
Puis, on munit au moins l'une de ces chemises, au moins à une extrémité ou en tout autre endroit, d'au moins un talon 26 qu'on engage dans un logement correspondant 27 du piston, lequel logement 27 est pratiqué, dans l'exemple indiqué, à proximité de chaque extrémité du piston et est agencé, de façon à recevoir les bords tombés 36, de grandeurs en princi- pe différentes, de chaque chemise.
Comme il va de soi, et comme il ressort déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de .ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes dé ré- alisation de ses diverses parties ayant plus particulièrement été décrits; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.