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" Perfectionnements apportés aux pistons à fond rapporté, notam- ment à ceux pour moteurs à combustion interne
L'invention est relative aux pistons à fond rapporté; et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt, mais non ex- clusivement, parmi ces organes, ceux pour moteurs à combustion interne.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits organes, qu'ils répondent mieux que jusqu'ici aux divers desiderata de la pra- tique.
Elle consiste, principalement,, à avoir recours à des moyens élastiques pour appliquer le fond des organes du genre en question contre leur corps.
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, notamment en une seconde disposition consistant à agencer de manière telle, les or- ganes du genre en question, que, lorsque leur fond est séparé de leur
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corps il soit possible de mettre en place au moins certains des segments d'étanchéité à leur faire comporter sans avoir à déformer lesdits segments autant qu'il aurait été nécessaire pour leur faire franchir le susdit fond ai ce dernier avait été relié au corps du piston.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'appli- cation, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les organes du genre en question comportant ap- plication desdites dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles, notamment les moteurs à combustion interne, comportant de tels organes.
Et elle pourra, de toute façon, être 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 aessin, montre, en coupe axiale, la partie supérieure d'un piston établi conformément à un mode de réali- sation de l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent, toutes deux selon des coupes axiales partielles, les parties supérieures de deux pistons établis respectivement conformément à deux variantes du susdit mode de réali- sation.
La fige 4 montre, en élévation parti allé, le piston représenté par la fig. 3.
La fig. 5, enfin, montre, semblablement à la fig. 4, un piston établi, lui aussi, conformément à 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'ac- oorder la préférence, se proposant d'établir un piston à fond rap- porté, par exemple pour en munir un moteur à combustion interne, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On établit en des métaux appropriés,
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dtune part, un corps de piston a que l'on fait, par exemple en tonte, et, d'autre part, un fond de piston b que l'on constitue, par exemple, en un acier spécial conservant bien ses qualités mé- caniques jusqu'au plus hautes températures susceptibles d'intervenir pendant le fonctionnement du moteur.
On agence de manière telle, lesdits corps a et fond b, que l'étanohéité puisse être réalisée entre la tranche supérieure du premier et la périphérie du second sous l'effet d'une pression appliquant ces éléments l'un contre l'autre.
Et on a recours à des moyens élastiques pour appli- quer le fond b contre le corps a, ces moyens élastiques étant faits tels que, quelles que soient les températures atteintes par les diverses z8nes du piston, donc quelles que soient les dilatations, le fond b reste appliqué contre la corps a avec suffisamment de force pour que l'étanchéité nécessaire subsiste.
En ce qui concerne, tout d'abord, les moyens à mettre en oeuvre pour assurer cette étanchéité sous l'effet de la susdite force, on peut avoir recours, pour les réaliser, à toute solution appropriée.
C'est ainsi que, avantageusement, on munira le fond b d'un rebord c propre à s'appliquer sur la tranche supérieure d du corps a, un joint pouvant éventuellement être interposé entre le rebord c et la tranche d,
Cependant il semble particulièrement avantageux de donner simplement aux surfaces en regard dudit rebord et de ladite tranche des formes telles que l'étanchéité puisse ttre réalisée par leur simple contact direct.
A cet effet, par exemple, on usine avec soin ces surfaces de façon telle qu'elles puissent venir s'appliquer exac- tement l'une contre l'autre, ce pourquoi, avantageusement, on termine leur usinage par un rodage analogue à celui que l'on fait subir aux soupapes des moteurs, pour assurer leur étanchéité.
On peut, bien entendu, donner auxdites surfaces
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tout profil convenable, cependant, il semble préférable de leur don- ner une forme soit plane, soit tronconique, analogue à la forme de la portée des soupapes usuelles.
Si l'on a choisi de donner auxdites surfaces une forme tronconique, on pourra, ou bien ( fig. 1 ) établir le tronc de cône de façon telle que son sommet virtuel se trouve dirigé vers le haut du piston, ou bien ( fig. 2 et 3 ) l'établir de la façon inverse .
Dans le premier cas, on conçoit que la force appliquant le fond b contre le corps a. aura pour effet de resserrer la partie supérieure dudit corps, ce qui pourra, éventuellement, produire un effet dont il sera question plus loin.
Quelle que soit la solution adoptée, on donnera avanta- geusement à la partie supérieure du corps a la forme d'un cylindre creux, et, au fond b, la forme d'un plateau circulaire, par exemple on forme de cuvette, auquel on fait porter, sur celle de ses faces devant être tournée vers l'intérieur du piston, une aorte de cloison annulaire cylindrique, propre à s'emboîter dans l'intérieur de la partie supérieure au corps a, cette cloison étant de hauteur égal*, par exemple, à la moitié ou au quart du rayon du piston.
On agence avantageusement de manière telle, ladite cloison e, qu'elle comporte extérieurement au moins un bourrelet propre à en assurer le centrage dans l'intérieur, de préférence alésé à cet effet, du corps a
On dispose, par exemple, uu bourrelet f ,. au
2 voisinage de la tranche terminale de la cloison 0 , et un autre f au voisinage de sa naissance, la portée de ce dernier étant, de pré- férence, réduite à une bande très étroite, voire à une simple arête.
Grâce à cette disposition, on conçoit que le contrée du fond b par rapport au corps a sera parfaitement assuré, et que, en outre, lorsque ( fig. 1 ) la forme des surfaces de contact de cea quelle qu'elle éléments sera telle provoque un resserrement de la partie supérieure des parois du corps a, ces dernières viendront se serrer contre le
2 bourrelet f, constituant ainsi un deuxième dispositif d'étanchéité.
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En ce qui concerne, maintenant, les moyens élastiques devant assurer l'application du fond b contre la tête a, on peut également les réaliser de toute manière appropriée.
C'est ainsi qu'il suffira de prévoir un ressort ou semblable prenant appui, d'une part, sur le fond ( et de préférence sur un pro- longement de ce dernier ) et, d'autre part, sur le corps, ce ressort pouvant être de toute nature convenable, par exemple à boudin, à lames, etc,**
Cependant on aura avantageusement recours, pour établir les susdits moyens élastiques, au mode de réalisation représenté sur le dessin et selon lequel on procède comme suit.
Ayant muni le fond b d'une cloison e du genre de celle venant d'âtre décrite, on prévoit sur cette cloison, intérieurement, un bourrelet périphérique g.
On prévoit de même, dans l'intérieur des parois du corps a, à un niveau inférieur à celui atteint par les bords de la cloisonne lorsque le fond.!! est en place sur le corpsa, un autre bourrelet périphérique h.
On établi% deux cuvettes élastiques f1, f2 par exemple en acier, analogues à des moitiés de rondelles Belleville, lesdites cuvettes présentant, éventuellement, des fentes radiales pour en per- mettre la déformation lors de leur mise en place, la première étant propre à pouvoir s'appuyer, par ses bords, sur le bourrelet g, et la seconde étant propre à pouvoir s'appuyer, par ses bords, sur le bourrelet h,
On munit chacune desdites cuvettes d'une ouverture centrale .
11, de préférence à bords rabattus vers l'intérieur de la cuvette,
On enfile dans l'ouverture il une tige!. par exemple creuse, présentant une tête susceptible de s'appuyer sur les bords de ladite ouverture, et dont l'extrémité opposée à ladite tête soit filetée, cette tige étant enfilée de manière telle que son extrémité filetée se trouve du côté concave de la ouvette i1,
On met en place les cuvettes i1,i2, par exemple en fe.isant franchir à force, à leurs bords, les bourrelets sur lesquels elles doivent prendre appui, et cela de manière telle,
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1 que la cuvette f1 tourne sa convexitévers le fond du. piston, donc vers le haut, et que la cuvette 12 tourne sa convexité vers le bas.
On mène en position le fond b sur le corps a, la tige k
2 dépassant alors, par son extrémité filetée, par l'ouverture j de la cuvette f2
On vient enfin visser sur cette extrémité filetée un écrou 1 qui, prenant lui-même appui sur les parois de la cuvette i2,assurera le serrée désiré du fond b contre le corps a.
Ensuite de quoi on obtient un piston dont l'étanchéité entre le fond et le corps sera assurée ainsi que celle d'une soupape de mo- teur, puisque le fond sera élastiquement appliqué contre le corps.
Dans les pistons à fond rapporté jusqu'à présent utilisés, le fond était rigidement fixé au corps de piston, par exemple par vis- sage ou par sertissage. Il s'ensuivait que, sous l'effet des dilatations, le serrage du fond contre le corps variait dans de grandes proportions, au détrimant de l'étanchéité.
Selon l'invention, au contraire, la course utile du système élastique étant supérieure au jeu maximum qui serait susceptible de se produire si la liaison était rigide, le rebord e reste toujours appliqué avec Assez de força contre la tranche supérieure du corpsa,
Il y a lieu de noter que les modes de réalisation venant d'être décrits permettent de mettre en place, dans les gorges d'au moins certains des segments d'étanohéité, un ergot m ( fig. 2 ) de manière telle que cet ergot ne puisse se détacher d'avec le piston.
Il suffira, à cet effet, d'engager, de l'intérieur vers l'ex- térieur, dans un trou percé au travers de la paroi du corps a dans le fond d'une gorge, un ergot m présentant une tête l'empêchant de echapper vers l'extérieur. La cloison,,!, venant, au montage, recouvrir ladite tête, empêche ledit ergot de s'échapper vers l'intérieur. Il n'y a donc plus aucune chance de le voir se séparer d'avec le piston et venir causer des dommages aux divers organes du moteur.
Et, ou bien on se contente de procéder ainsi qu'il vient d'être dit, ou bien, et mieux, on a recours à certaines autres dispositions, telles que la suivante, dispositions qui peuvent, d'ailleurs, bien en- tendu, le cas échéant, être utilisées isolément.
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Solou mette disposition, on age,acT de minière telle, les pistons fond n\PI'orta, qua, lorsque leur fond est séparé de leur u .ayse il soit possibia de mettre en place au Ricins certains des ssg- nt8 d9étanchéité à leur faire comporter sans avoir à déformer les- dits segmants autant qu'il aurait été nécessaire pour leur faire fran- chir la susdit fond si ce dernier avait été relié au corps du piston.
A cet effet, par exemple,
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on enlève, extérieurement de la matière tout autour de la partie supérieure de la paroi latérale du piston, cet enlèvement de matière d,4,an'y 0fftu6, soit seulement au-dessus de l'emplacement du segment au.p6ria1.1., soit, en outre, entre les emplacements du segment supérieur et de colui ce 11,owzai% immédiatement au-dessous, voire entre l'empla- nment de ce dernier segment et du suivant, etc... et on prévoit, pour remplacer la matière ainsi enlevée, au moine
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um bague n susceptible d'être oiifilée, de préférence à frottement, sur les parties du corps ayant été amincies.
Da préférence encore on agence de manière telle, la bague n destinée à êtr placée au-dessus du segment supérieur, que sa tranche supérieure vienne au contact du rebord c du fond, ce dernier s'appli- quant alors à la fois centre ladite tranche supérieure et contre le bord des parois latérales du piston ( fig. 3).
Avantageusement, et ainsi que représenté sur la fig.3. on enlève au moins toute la matière se trouvant extérieurement au cylindre virtuel prolongeant vers le haut le fond. de la gorge du segment dont on veut faciliter la mise en place.
Etant donné, cependant, qu'il est désirable qu'une butée intervienne pour limiter la descente de la bague n , afin que le rebord c puisse prendre appui effectivement auasi bien sur la bague n que sur la corps du piston, il y a liau de prévoir à cet effet, sur l'un de e cos éléments un épaulement n2contre lequel l'autre élément puisse venir
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s"u,pt,vrr. C'est ainsi que, s'il s'agit du ,. .?vraat supérieur, on usine de préférence la partie des parois du piston se trouvant au-dessus de l'emplacement de ce segment de manière telle que cette partie soit
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en retrait ( de Inr aremple 1 m/m ) par rapport à ladite gorge, l'épau- lement n1 6'4tdit alors constitué par le ressaut créé entre les deux zones
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de profondeurs différentes.
On conçoit qu'on puisse alors, de toutes façons, avant que le fond b ait été mis an place, glisser le segment en position sans avoir à la déformer aucunement.
Si, ensuite, on vient onfller, sur la partiesupérieure des parcis du corps.!, la bague n, il apparaît que, après fixation du fond b,
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lequel vient bloquer ladite bague contre l'éptlulelnont nl, lé segment Bora parfaitenmyat maintenu.
Grâce à c;3tte disposition, ledit segraent xura pu $tre ails en place sans déformation ce qui est particulièrement a,vaot.geus pour sa oon- sorvation ultérieure,
En outre, étant donné que la nécessité de déformer les segments
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n'exiatora plus, on pourra établir lesdits segments suli5 taxàir cor.llJ1.e ds cette nécessité, par exemple les faire plus hauts q<te jusqu'L présent, voire de hauteur double ou triple. La résistwice ou goniuee 2ere ai#;1 ccnaidé- ratlell1al1t accrue.
Enfin, il sera possible de dispose!' l'ergot d'o,rrt dos aug- menta sur 1'.ue des faces latsraiss da la gorge, cot argot étunt purtéy soit par le corps du piston ( fie. 3 ), suit pt.r lu bezue n. On conatituw alors ladit ergot, soit phr un élément rapporté., suit pu? une protubtrallca prévue sur l'une des faces latérales de la garga,
Lorsque l'ergot d'arrêt sert, disposé dans le fond de la gorge,
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d'une mar,ière analogue à colle qui a été décrite an eoàrrùspondanee avec la fig. 2, on donnera avantageusement à la fsnto du SGgm/.1t li, !(rj1e en chevron représentés par la fig. 3, l'ergot étant, par exeinpl3, disposé au milieu de ladite gorge et se trouvant à la pointe du V couché deosiué par tente du segment.
Comme il va de soi, et comme il s'essort d'illurs déjà de ce qui précède, 1invantion ne se litüt6 aucux.er .z.^.t à eoel#1 de s'ss modos d'te pliiation, non plus qu'à ceux des odes de réclisatiore da aea dirsra par'- tic8, ayant plus pe.rtlc\tll,,"I'Qt1lnt été envis&3ée; elle er: oni bruj5o, au con-- traire, toutes les variantos.
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Ru S U .LoI E. a pour but des parPeetiom.vraù:ï'co apportés aux pis- tous à fond rapporté, lesquels perfectionnements corDi4-t(it 1-1'Ír.ciIJ1;Jment à swoir recours à des moyens élastiques pour appliqua le fordl des /J,.16S
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du genre en question contre leur corps.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation des- dits perfectionnements, lesquels comprennent,en outre, une seconde dis- position consistant à agencer de manière telle, les organes du genre en question, que, lorsque leur fond est séparé de leur corps, il soit possible de mettre en place au moins certains des segments d'étanchéité à leur faire comporter sans avoir à déformer lesdits segments autant qu'il aurait été nécessaire pour leur faire franchir le susdit fond si ce dernier avait été relié au corps du piston.
Et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les organes du genre en question comportant application desdits perfectionnements, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement, et les ensembles, fixes ou mobiles, notamment les moteurs à combustion interne,comportant de tels organes.