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Perfectionnementsaux segments de pistons.
L'invention concerne les segments de pistons pour moteurs à combustion interne et autres machines à mouvement alternatif employant des pistons.
L'expérience a montré que les faces de la rainure ou gorge du piston contre lesquelles s'appuient les côtés du segment s'usent surtout par suite des hautes pressions auxquelles est soumis le piston, et, en conséquence, le segment ne s'adapte pas de façon précise dans la rainure et peut se déplacer axia - lement ; il en résulte que le moteur, ou l'appareil,fonctionne d'une manière inefficace parce que le fluide combustible fuit au-delà du segment de piston par l'espace formé entre les côtés du segment et la rainure à la fois à la face supérieure et à la face inférieure du segment ainsi que par l'espace annulaire compris entre la rainure du piston et l'alésage ou paroi interne du segment.
On a essayé de remédier à ces inconvénients, par exemple en donnant à la rainure du piston une largeur suffisante pour recevoir deux segments venant en contact côte à côte, l'un
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étant le segment expansible normal faisant joint avec la paroi du cylindre et l'autre, d'un diamètre plus petit, étant un segment contractile dont l'alésage, c'est-à-dire la paroi interne, établit le joint avec le fond de la rainure du piston, maiscette disposition n'a pas résolu le problème.
La présente invention a pour objet de remédier à ces in - convénients d'une manière simple et efficace en établissant une étanchéité efficace au joint qui se trouve entre le segment de piston et la rainure habituelle du piston.
Conformément à l'invention, le segment usuel, fendu et expansible, comporte une rainure annulaire intérieure formée à partir de sa face interne et on dispose dans cette rainure annulaire, ainsi que dans la rainure du piston, un second segment contractile et fendu enserrant le fond de la rainure du piston grâce à sa puissance de contraction et s'engageant en outre, de façon précise, dans les parois de la dite rainure annulaire du segment expansible ; on obtient ainsi, avec le segment contractile, un joint entre les surfaces supérieure et inférieure de la rainure du segment expansible ainsi qu'un joint entre le dit segment contractile et le fond de la rainure du piston.
De cette manière, en plus du joint normal formé entre la périphérie du segment expansible et la paroi du cylindre, ainsi qu'entre les côtes du segment contractile et les côtés du segment de piston, on réalise encore un joint d'étanchéité et si de l'usure se produit sur les côtés de la rainure du piston et que le segment expansible soit soumis à un déplacement ou une distorsion axiale dont il a été parlé plus haut, le joint intérieur formé par le segment contractile avec la rainure du piston et entre les côtés de la rainure annulaire du segment expansible et le segment contractile nubsiste encore.
En effet, le segment expansible et le segment contractile intérieur embrassé par les côtés de la rainure prévue dans le pourtour intérieur du segment extérieur et expansible et consti - tuant un tout, peut obturer efficacement l'espace annulaire
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entre les paroisdu cylindre, et le fond de la rainure du pis - ton, indépendamment de l'usure, de l'ajustage, ou autre, des parois de la rainure du piston ou des côtés venant en contact avec elles, du segment expansible extérieur.
Si le segment expansible comporte une largeur suffisante, on peut adapter deux ou plus de ces seconds segments contracti- les, entre la rainure de piston et entre des rainures prévues dans le segment du piston pour les recevoir, en vue d'empêcher les fuites de gaz et de lubrifiant de l'un des côtés du segment de piston à l'autre.
L'invention est cialrement décrite ci-après en se repor- tant au dessin annexé dans lequel .
Figure 1 représente schématiquement en coupe axiale, un piston comportant application de l'invention à chacun des deux segments de piston et aux rainures.
Figure 2 est une coupe à plus grande échelle d'une partie d'un piston et d'un seul segment pour mieux montrer le fonc - tionnement du segment secondaire.
Figures 3 et 4 sont des vues séparées du segment de piston.
Figures 5 et 6 sont des vues séparées du segment secondai - re.
La rainure ou gorge annulaire a est formée dans le piston de la manière ordinaire et le segment de piston c est en grande partie de construction normale, et est adapté dans la rainure a de la manière ordinaire, mais ce segment ± comporte à partir de sa circonférence intérieure c2une rainure annulaire c3 dont les côtés parallèles sont usinés avec précision. Le fond a2 de la rainure du piston est circulaire et usiné avec préci - sion.
A l'intérieur de la rainure.a on dispose un segment se - condaire d, fendu et plus étroit, qui se contracte normalement avec une pression considérable sur le fond a2 de la rainure du piston, les côtés parallèles d2,d3 de ce segment secondaire s'adaptant exactement aux côtés de la rainure.23 du segmenta, mais laissant en même temps un espace entre son diamètre exté -
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rieur et le diamètre intérieur de la rainure ce pour que le segment puisse s'étendre et se contracter convenablement.
Il y a donc un joint efficace entre les côtés du segment c et les côtés de la rainure a, ainsi qu'un joint efficace entre les côtés du segment secondaire d et les côtés de la rainure c3. et un joint efficace contractile entre le segment secon - daire d et le fond a2 de la rainure du piston. On peut donc dire avec raison que le segment de piston c, indépendamment de son montage ordinaire dans la rainure du piston, est placé li - brement, avec des joints précis, sur le segment secondairc d qui peut se déplacer avec résistance sur le fond de la rainure a dans le sens axial du piston.
Le segment de piston est fendu en sifflet comme d'habitude ainsi qu'on le voit en c4, fig.3, de même que le segment secon - daire d est fendu en d4 ainsi que le montre la figure 6 , les deux segments prenant, grâce à leur élasticité, la place qu'ils doivent occuper, le segment additionnel réalisant un joint efficace avec le fond de la rainure et le segment de piston en réalisant un autre avec les côtés du segment additionnel.
Le fait que le segment intérieur contractile enserre la rainure du piston a l'effet avantageux de créer une résistance à la tendance au déplacement axial du segment expansible et par conséquent de réduire l'usure sur les faces de la ra.inure du pi ston.
Un piston pourvu d'un segment établi conformément à cette invention est beaucoup plus efficace et économique pour main -
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tenir l'tt:\,nçl1it nntrm 1c pir.lt()11 c-it 10 Gylinr1rn (11\0 1'ltnlJnrt.o quel autre piston et segment utilisé jusqu'à ce jour ; il est en outre extrêmement simple et peu coûteux à produire et à mon - ter.
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Improvements to piston rings.
The invention relates to piston rings for internal combustion engines and other reciprocating machines employing pistons.
Experience has shown that the faces of the groove or groove of the piston against which the sides of the ring bear wear mainly as a result of the high pressures to which the piston is subjected, and, consequently, the ring does not adapt. not precisely in the groove and can move axially; as a result, the engine, or apparatus, operates inefficiently because the combustible fluid leaks past the piston ring through the space formed between the sides of the ring and the groove at both the face upper and lower face of the segment as well as by the annular space between the groove of the piston and the bore or internal wall of the segment.
An attempt has been made to remedy these drawbacks, for example by giving the groove of the piston a width sufficient to receive two segments coming into contact side by side, one
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being the normal expandable segment joining with the cylinder wall and the other, of a smaller diameter, being a contractile segment whose bore, i.e. the inner wall, establishes the seal with the bottom of the piston groove, but this arrangement did not solve the problem.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks in a simple and effective manner by establishing an effective seal at the seal which is located between the piston ring and the usual groove of the piston.
According to the invention, the usual split and expandable segment comprises an internal annular groove formed from its internal face and there is placed in this annular groove, as well as in the groove of the piston, a second contractile and split segment enclosing the bottom of the groove of the piston by virtue of its contraction power and also engaging, in a precise manner, in the walls of said annular groove of the expandable segment; thus obtaining, with the contractile segment, a seal between the upper and lower surfaces of the groove of the expandable segment as well as a seal between said contractile segment and the bottom of the groove of the piston.
In this way, in addition to the normal seal formed between the periphery of the expandable segment and the cylinder wall, as well as between the ribs of the contractile segment and the sides of the piston ring, a seal is still produced and if wear occurs on the sides of the piston groove and the expanding ring is subjected to axial displacement or distortion as discussed above, the inner seal formed by the contractile ring with the piston groove and between the sides of the annular groove of the expandable segment and the contractile segment still subsists.
Indeed, the expandable segment and the inner contractile segment embraced by the sides of the groove provided in the inner periphery of the outer and expandable segment and constituting a whole, can effectively close the annular space.
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between the cylinder walls, and the bottom of the udder groove, regardless of wear, fit, or the like, of the piston groove walls or the sides coming into contact with them, of the outer expanding ring .
If the expandable ring is of sufficient width, two or more of these second contract rings can be fitted between the piston groove and between grooves provided in the piston ring to accommodate them, in order to prevent leakage. gas and lubricant from one side of the piston ring to the other.
The invention is described below with reference to the accompanying drawing in which.
Figure 1 shows schematically in axial section, a piston comprising application of the invention to each of the two piston rings and to the grooves.
Figure 2 is an enlarged cross-section of part of a piston and a single ring to better show the operation of the secondary ring.
Figures 3 and 4 are separate views of the piston ring.
Figures 5 and 6 are separate views of the secondary segment.
The annular groove or groove a is formed in the piston in the ordinary manner, and the piston ring c is largely of normal construction, and is fitted into the groove a in the ordinary manner, but this ring ± comprises from its inner circumference c2 an annular groove c3 whose parallel sides are precision machined. The bottom a2 of the piston groove is circular and precision machined.
Inside the groove a there is a secondary segment d, split and narrower, which contracts normally with considerable pressure on the bottom a2 of the piston groove, the parallel sides d2, d3 of this segment secondary fitting exactly to the sides of the groove. 23 of the segmenta, but at the same time leaving a space between its outer diameter -
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and the inside diameter of the groove so that the segment can expand and contract properly.
There is therefore an effective seal between the sides of the segment c and the sides of the groove a, as well as an effective seal between the sides of the secondary segment d and the sides of the groove c3. and an effective contractile seal between the secondary segment d and the bottom a2 of the piston groove. It can therefore be said with reason that the piston ring c, independently of its ordinary mounting in the groove of the piston, is placed freely, with precise seals, on the secondary ring d which can move with resistance on the bottom of the piston. the groove a in the axial direction of the piston.
The piston ring is split in a whistle as usual as seen in c4, fig. 3, just as the secondary ring d is split in d4 as shown in fig 6, the two rings taking , thanks to their elasticity, the place they must occupy, the additional ring forming an effective seal with the bottom of the groove and the piston ring making another with the sides of the additional ring.
The fact that the contractile inner ring encloses the groove of the piston has the advantageous effect of creating resistance to the tendency for axial displacement of the expandable ring and therefore of reducing wear on the faces of the rib of the pillar.
A piston provided with a ring made in accordance with this invention is much more efficient and economical for the hand -
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hold the tt: \, nçl1it nntrm 1c pir.lt () 11 c-it 10 Gylinr1rn (11 \ 0 1'ltnlJnrt.o what other piston and ring used to date; it is furthermore extremely simple and little expensive to produce and assemble.