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BREVET D'INVENTION. "Perfectionnements apportés aux dispositifs pour le rodage d'organes comportant une chambre à parois de révolution, notamment à ceux pour le rodage des corps de pompes pour moteurs à combustion interne."
L'invention est relative aux dispositifs pour le rodage d'organes comportant une cavité à parois de révolution, 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 lesdits dispositifs, ceux pour le rodage des corps de pompes pour moteurs à combustion interne.
On utilisait généralement, jusqu'à présent, pour assurer le rodage de susdits organes, un mandrin rigide, de forme appropriée,..que l'on faisait tourner dans l'intérieur de la cavité à roder, avec interposition dun abrasif approprie.
La présente invention a pour but, surtout, de tendre ces dispositifs plus efficaces qu'ils n'étaient jusqu'ici.
Elle consiste, principalement, à faire comporter
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aux dispositifs du genre en question, comme outil de rodage, un mandrin susceptible d'être dilaté par la pression d'un fluide introduit en son intérieur et d'être mis en rotation par rapport à l'organe à roder.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, 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 dispositifs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations, fixes ou mobiles, comportant de semblables dispositifs et les organes établis en ayant recours à euxo
Et elle pourra, de toute façon, être bien bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig. l,de ce dessin, montre, partie en coupe axiale, partie en coupe schématique, un dispositif de rodage établi sui- vant un premier mode de réalisation de l'invention.
La fig. 2 montre, partiellement, en coupe axiale, un dispositif de rodage établi suivant un deuxième mode de réali- sation de l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un dispo sitif pour roder les parois du cylindre d'un corps de pompe a, alésé auparavant avec précision, on s'y prend comme suit, ou
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de façon analogue.
On établit, pour ledit corps de pompe a, un sup- porta , que l'on munit, par exemple, d'une cavité centrale cylindrique dans laquelle on vient loger ledit corps de pom- pe a, de façon telle que la tête a1 du corps de pompe repose sur la face supérieure du support (avantageusement avec interposition d'un joint d'étanchéité ± 1) et que, de préfé- rence, la base dudit corps de pompe prenne appui, par un joint c2,
1 sur un ressaut b présenté par la susdite cavité centrale, ce qui détermine, au dessous du corps de pompe, une capacité b .
On établit alors un mandrin d, rigoureusement cylin- drique propre à être introduit à frottement doux dans le cy- lindre foré dans le corps de pompe a, mandrin que l'on agence de façon qu'il puisse être animé d'une grande vitesse de rota- de référence à volonté dans l'un ou l'autre sens tien/et qu'il puisse être dilaté par la pression d'un fluide introduit en son intérieur.
A cet effet, on a, par exemple, recours à l'un ou l'au- tre des modes de réalisation indiqués par le dessin et selon lesquels on procède comme suit.
On creuse, axialement, dans le mandrin d, que l'on établit en toute matière appropriée, telle que acier, bronze, un trou borgne d , de profondeur supérieure à la hauteur du cylindre à roder, trou auquel on donne une section telle que les parois du mandrin creux ainsi obtenu soient susceptibles de se déformer élastiquement sous l'effet d'une pression suffisan- te régnant en leur intérieur, ce qu'il sera facile de déterminer expérimentalement dans chaque cas particulier selon la nature et le diamètre extérieur du mandrin et selon la pression que l'on désire utiliser.
De préférence, on donne audit trou une forme légère- ment tronconique telle que sa petite base soit disposée au débouché dudit trou.
On introduit le mandrin ainsi établi dans- le cylindre
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du corps de pompe, en le disposant de façon telle que le trou d1 s'étende sur toute la hauteur dudit cylindre.
On fixe en place le susdit cylindre,ce pourquoi, par exemple, on visse, sur une partie filetée b que l'on fait com- porter à la partie supérieure du support b, un chapeau e percé en son centre pour livrer passage au mandrin d et muni d'un collet el venant s'appliquer sur la face supérieure du corps de pompe a et maintenant ce dernier bien en placeo
On prévoit des moyens pour soutenir et guider le mandrin et l'entraîner, dans un parfait mouvement de rotation autour de son axe, à une vitesse angulaire de, par exemple, 10 on 20.000 tours minute.
On agence l'ensemble ainsi établi de façon que lion puisse envoyer, d'une part, entre la surface périphérique externe du mandrin-ci et les parois internes du cylindre du corps de pompe a, un abrasif approprié, de préférence un liquide contenant en solution un abrasif très divisé, et d'autre part, dans le trou borgne d1, un fluide sous pression, de préférence un liquide, propre à provoquer, pur des valeurs suffisamment élevées de cette pression, une extension du mandrin, la solution abrasive pouvant, avantageusement, jouer elle-même le rôle du liquide devant assurer la dilatation du mandrin.
Dans le cas où lion préfère prévoir deux circuits distincts pour la solution abrasive et le fluide sous pression, on a avantageusement recours au mode de réalisation représenté par la fig. 2, et selon lequel, on fore, dans le support b, un conduit f; débouchant dans la capacité b et propre à amener la solution abrasive , et, dans le chapeau e, un second conduit , propre à recueillir la solution abrasive venant s'accumuler à l'intérieur dudit
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chapeau, et on monte, autour de la partie inférieure du mandrin d, un manchon étanche h , traversant le support b et susceptible, lui, d'amener le fluide sous pression à l'intérieur dudit mandrin;
Dans le cas, par contre, qui semble plus avantageux, où l'on choisit, pour fluide sous pression, la solution abrasive elle-même (fig.l), on procède, par exemple, ainsi qu'indiqué fig. 1, ce pourquoi, on établit les conduits f et g comme indiqué plus haut
1 et on fait déboucher l'orifice du trou dans le capa- cité b elle-même
Si l'on opte pour le premier cas, on prévoit, d'une part, un système de réservoirs propres, l'un, à alimenter, sous pression, par le conduit f, la capacité b , et l'autre, à recueillir, par le conduit , la solution rash semblée au dessus du corps de pompe a, dans le chapeau e, et, d'autre part, une source de fluide sous pression que l'on réunit au manchon h.
Si, par contre, l'on opte pour le second cas, on prévoit un système de réservoirs, avantageusement semblable à celui venant d'être indiqué, et, en outre, des moyens propres à faire varier la pres- sion de la solution émise, système et moyens que l'on réalise, par exemple (en n'ayant évidemment recours à aucun appareil comportant des surfaces frottantes, puisqu'on prévoit une circulation de matière abra- sive),de la façon suivante :
on a recours à deux réservoirs il et i2, que l'on relie, l'un et l'autre, par des canalisations appropriées, d'une part avec le conduit f,par leur partie inférieure, d'autre part avec le conduit , par leur partie supé- rieure,
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et, d'autre part enfin, avec une source de gaz sous pres- j sion (constituée, par exemple, par un réservoir d'air comprimé), également par leur partie supérieure;
et on dispose judicieusement, sur ces diverses canalisations un jeu de robinets k pour faire, à volonté, jouer à l'un des susdits réservoirs le rôle. de réservoir de réception en le reliant directement au conduite, un passage d'évacuation étant prévu pour l'air, et, à l'autre, le rôle de réservoir d9alimentation, en le reliant avec la source de gaz sous -pression et avec le conduit f, l'ouverture plus ou moins grande du robinet 1 1 de la source 1 permettant de rendre plus ou moins grande la pression de la solution abrasive dans la capacité b , pression que l'on lit, par exemple, grâce à un manomètre 1 disposé sur la oanalisation du conduit fo
On prévoit avantageusement, enfin,
des moyens pour assurer le refroidissement des parties devant frotter énergi- quement les unes contre les autres, moyens que l'on réalise, par exemple, en faisant comporter au support b des chemises d'eau b1 et en les réunissant avec un système de refroidis- sement radiateur, ventilateur) approprié.
En suite de quoi, et si les dimensions et les dis- positions des divers éléments ont été convenablement établies, on a établi un dispositif de rodage dont le fonctionnement est le suivant.
Si l'on suppose le mandrin d tournant à une vitesse de, par exemple, 20. 000 tours minute (le sens de rotation étant de préférence inversé de temps à autre), l'ouverture et la fermeture convenable des divers robinets amènent l'un des réser- voirs à se vider, en envoyant la solution abrasive qu'il contient, dans la capacité b , avec une pression tout d'abord relative- ment faible (par exemple, de l'ordre de 2 kilogs) et l'autre à se remplir, en recueillant la solution rassemblée dans le chapeau e.
La solution, qui remplit évidemment le trou d1, filtre
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entre les parois externes du mandrin et les parois d cylindre du corps de pompe, en raison des imperfections de l'alésage,et produit son effet abrasif, ses différentes particules, soumises, d'une part, à une force d'entraînement circulaire résultant de la rotation du mandrin, d'autre part, à une force longitudinale résultant de la pression subie par la solution, décrivant des trajectoires substantiellement hélicoïdales, à pas plus ou moins serré suivant les valeurs relatives des deux susdites forces.
On obtient donc là un premier effet de rodage, une sorte de dégros- sissage du rodage, très efficace cependant, puisque les parti- cules de solution abrasive se renouvellent constamment en intéres- sant des portions sans cesse différentes des parois du cylindre.
Quand on juge que cette première opération est tennis née (ce qui peut arriver, par exemple, au bout d'un temps dépendant, notamment, de la nature des surfaces en contact), on augmente la pression de la solution dans la capacité b , pres- sion qui peut atteindre, alors, une valeur de 80 Kilogs.
La solution continue toujours à filtrer entre le mandrin et le cylindre mais avec une difficulté d'autant plus grande que le rodage est mieux effectué, parce qu'alors inter- vient une déformation des parois du mandrin, sous l'action de la pression du liquide situé dans le trou d1.
On conçoit que le rodage qui a lieu à l'entrée du cylindre est particulièrement intense:, notamment, enaison de la pression régnant encore à cet endroit entre le mandrin et le cylindre.ainsi que du fait que les particules abrasives commencent en cet endroit à émousser leurs portions actives et sont ensuite moins agissanteso Si donc le mandrin se dilatait régulièrement on aurait, dans certains cas, un léger évasement de l'embouchure du cylindre.
C'est pour éviter cet inconvénient qu'on a alors intérêt à prévoir une épaisseur des parois du mandrin d'autant plus mince qu'on s'éloigne du.débouché
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du trou d1, la déformation desdites parois étant alors d'autant plus accusée que leur épaisseur est plus faible, on obtiendra en fin de compte, si la conicité est judicieusement choisie ce qui sera fait expérimentalement), un rodage substantiel- lement uniforme sur toute la hauteur du corps de pompe.
Bien entendu, durant les opérations venant d'être décrites, si les dimensions des divers organes, le débit de la solution, le degré de rodage à atteindre l'exigent, on a interverti une ou plusieurs fois le rôle des réservoirs il et 1 2
Les avantages du dispositif venant d'être décrit res- sortent de sa construction et de son fonctionnement mêmes et n'ont pas besoin d'être précisés.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spéciale- ment indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où ce serait le corps de pompe qui tournerait par rapport au mandrin, et celles où le mouve- ment relatif de ces organes comporterait une composante longi- tudinale (translation).