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" perfectionnements apportés aux ensembles piston-segments d'étanchéité, notamment à eeux pour moteurs à combustion interne ".
;.invention est relative aux ensembles biston-seg- me.nts d'étanchéité, et elle concerne plus particalierement, parce que c'est en leur cas que son appla@cation paraît devoir offrir le plus ci 'intértt, non exclusivement, parmi ces ensembles, ceux pour moteurs à combustion interne.
Elle a pout but, surtout, de rendre tels, lesdits en- sembles, qu'ils répondent, mieux que jusqu'à présent, aux de- siderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à agencer de maniere telle, les ensembles du genre en question, que, en section ra- diale, le passage étroit constitue par le jeu obligatoirement, lais eentre au moins l'un des segments et les parois de la gorge qui le retient, présente au moins trois, changements de direction dont au moins l'un soit de sens contr ire aux autres.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi-
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pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement
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parlb ci-prës, notamment en une seconde disposition consistant donner au joint des segments d'étanchéité une forme non rec- tiligne pour au moins certaines de ses coupes perpendiculaires à l'axe du segment.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'a.p-
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plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce titre de produite industriels nouveaux, les ensembles du gen- re en question comportant application desdites dit-positions,
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les éléments spéciaux propres à leur Jtablisse;..#nt, ainsi que les iilstollatio1'1s, fixes ou 1.<ooilcs, not2,;,,,,ent les n,oteur2 à combus'ciDn interne, COUpol'tant cle tels ensembles..
Et elle pourra, de toute leçon, être bien comprise à l'aide du complément ue description qui suit, -::.i1'1:::i que du dessin ci-nt:c:<>:, lesquels compicment et destin sont, bien enîei;du., dormec surtout à titre d'indication.
.Les fig. 1 et 2, de ce dessin, montrent, respective- ment en coupe radiale partielle avec parties en élévation, et
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en coupe selon 2-2 iiE. 1, un ensemble piston-segment d'étan- chéité établi conformément à un mode de rplis8tion de l'inven- tion.
:Les 1ie;. 3 et 4, enfin, montrent, semblablement à la iig. i, d.ux ':1.1-:;1",,:': en émules établis conformément 8. deux au- ti,cs ::>i;:es de rc^lis^tion de l'invention.
Selon l'invention et plus particulièrement selon ce- lui de ses :::odes d'application, ainsi que ceux des modes de ré- alisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y
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ait lieu d'accorder la préférence, se proposrnt d'établir un ensemble piston-segments d'étanchéité, pour en :.:unir, par exem- ple, un moteur à combustion interne, on s'y prend comme suit, au de façon analogue.
On constitue, tout d'abord, le piston, à l'excep- tion des gorges à lui faire comporter pour recevoir les segmenta
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d'étanchéité, de n'importe quelle façon appropriée.
Et on ageiice âe manière telle, d'une part, au Moins l'une desdites gorges, et, d'autre part, le segment d'etanché- ité b qui doit s'y loger, que lc pas::age étroit constitué par le jeu obligatoirement laissé entre ledit segment et sa gorge présente au moins trois changements de direction dant l'un au moins soit de sens contraire aux autres, En conséquence, au lieu de donner à la.
section ra- diale du segment b la forme usuelle de quadrilatere droit (compte n'étant pas tenu, bien entendu, des évidements ou rai- nures tpresentes mais pour lesquels rien corl'e6ponnures souvent presentes ma s pour lesquels rien de correspon- dant n'est prévu dans la gorge), on lui nonne une forme limitée d'u part, par une ligne droite (correspondant à la sur- iace d'appui du segment sur le cylindre), et, d'autre part, par une ligne, de prière:.ce brisee, pre- sentant des changements de direction dans l'un et l'autre sens cet effet, on a avantageusement recours à l'un des modes de réalisation qui vont être indiqués ci-après.
Selon l'un de ces modes de réalisation, on donne à au moins l'une des faces latérales d'appui du segment une forme en es.calier de, par exemple encore deux marches, la- pente de cet esaalier étant- telle, ou bien que le segment aille en se rétrécissant de l'ex- térieur vers l'intérieur, ainsi que représenté sur les fig. 1 et 4 et sur la fig. 3 (ia.ce d'appui inférieure du segment du bas), ou bien que le segment aille en s'élargissant de l'exté- rieur vers l'intérieur, ainsi que représenté iig. 3 (segment du 'haut et face d'appui supérieure du segment du bas).
Dans l'un et l'autre cas, on a ainsi lait comporter à la face latérale du segment au moins un ressaut annulaire bl, lequel se trouve disposé, soit extérieurement, soit inté- rieurement et auquel on donne une hauteur et une largeur égale, par exemple, à la moitié de l'épaisseur du segment..
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Selon un autre mode de réalisation, on prévoit, sur le lace interne du segment, au moins une rainure annulaire b2
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de profondeur égale, par exemple,1, 10 moitié de l'épaisseur totale du segment. scion, cnfin, un troisème mode de réalisation, on combine les deux dispositions venant d'être indiquée (lig.
4),
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c'est-a-aire qu'on fait comporter, d'une part, aux faces la- térales du segment au moins un ressaut ],1, et, d'autre part, à . t au iioe 1 n s wi e r e.i n ur 2 quel que soit le mode de réalisation adopté, étant donné que le segment doit, de préférence, prendre appui contre
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les parois la,tér^1es de sa gorge par des surfaces planes, on donne avantageusement aux contours en section, soit des res- sauts b1, soit des rainures b2, la forme de lignes brisées dont au moins certains des tronçons soient perpendiculaires à l'axe du piston, les autres tronçons étant alors, de préféren- ce, parallèles à cet axe.
Dans ce dernier cas, le segment réa- lisé présente, en section, un contour en forme de polygone dont tous les angles sont droits.
Le segment ayant été réalisé ainsi qu'il vient d'être
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1,<.diiquà , on agence de manière t>lle,la gorge destinée 8. le re- cevoir, que cette dernière épouse les formes du ressaut (ou des ressmuts àl ou de 1o, rainure (ou des rainures) h2 portées par le segment (dans ce qui suit, on supposera que le segment comporte deux ressauts ou une rainure).
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,', cet ezzet, dns certains cas, notamment lorsque le segment présente de la "dépouille" par rapport à sa gorge,
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c'est-,-ùire lorsque, étant en place dans sa. gorge, il peut en être retire librement par simple extension, il suifira de façonner ladite gorge de manière telle qu'elle présente, pour
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correspondre aux ressauts bl, des saignées périp?iériques c sur ses laces latérales, et, pour correspondre à la rainure ],2, une nervure puriyhérique .±.2 sur son fond.
Hais, dans les autres cas, c'est-a.-dire lorsque on a
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choisi de donner au segment une forme telle qu'il soit empri- sonne). dans sa gorge, il est indispensable de rendre le piston démontacle, par exemple en ayant recours à la disposition qui a été proposée dans une demande déposée au même nom que la présente le 30 mai 1932sous le n 304,179
Cette disposition est d'ailleurs également avantageu- s.e lorsque les segments présentent de la "dépouille" par rap- port à leur gorge.
Selon ladite disposition, le fond du piston est rendu amovible, ce grâce à quoi, au moins certains des segments peu- vent être amenés en place Gans être déformés autant qu'il est nécessaire de le faire avec les pistons dont le fond est soli- daire du corps. En outre, il est prévu de rendre également amo- vible et de constituer sous forme de bagues d, les cloisons séparant deux segments successifs, voire même la partie péri- phérique sur laquelle s'appuie vers le bas le segment inférieur
Si l'on adopte cette disposition, il sera facile de creuser, dans les bagues d, voire dans le fond amovible du piston (fig. 1 et 4), les susdites saignées périphériques c1, ces saignées pouvant alors être usinées avec facilité, qu'el- les soient intérieures ou extérieures.
Les diiiérentes figures du dessin représentent di- vers modes de réalisation de pistons à deux segments.
Selon la fig- l, toute la partie supérieure du corps de piston a été alésée au même diamètre et on a eniile succes- sivement s.ur cette partie, une bague d portant, vers le haut, une seignée c1 dispo- sée extérieurement, un segment b portant, sur chacune de ses laces latérales, un ressaut b1 disposé extérieurement, une bague d portant, sur chacune de ses faces latérales, une saignée c1 disposée extérieurement, et, enfin, un second segment h analogue au precent, le tout étant recouvert et maintenu en olace par le re-
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bord ùu fond de piston, rebord que l'on a muni à cet eiiet d'u- ne E-Pigiidc- c- disposée extérieurement. selon la lîg.
3 encore, toute le partie supérieure du corps de piston 2 été alésée -,u r.,êri,,e diamètre et on a enfilé successivement, sir cette partie, après avoir ménagé une api- gnée extlrieure a 1 sur le lace pipne raccordant la.dite partie alésée s. la paroi inférieure du piston, un segment b portant, sur sa. lace latërsie inisrieure, un ressauts disposé extérieurement, et, sur ss :Lace supérieu- re, un ressma b1 disposé intérieurement, une d portiit, sur chacune de ses laces latérales, une saignée cl disposée intérieurement, un second segment b portant, sur clia,cune de ses laces 1s- térales, un ressaut hl disp-sé intérieurement, et, eniin, une Dzjue à portgnt, sur sa ince inférieure, une ci disposée intérieurement, le tout étant, ici encore, maintenu en place par le lond
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de piston.
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Selon la fig. 4., eniin, on ^ procédé exactement ainsi yue selon la. li's. 1, oeais, cn outre, on a umni chaque segment d'une rainure h; on a alors muni la, partie alésée du corps de piston, d'une part, de deux. nervures c2 propres à s'emboîter dans les rainures b , et, d'autre part, de deux surépaisseurs e, de diamètre au moins égal à celles des nervures a , propres. à procàrer un appui aux bagues à puisque ces dernières doivent pouvoir fr2richir le ..dites nervures c. Il y a lieu de noter, d'ailleurs, quc, r::e¯.:e d2ns le cas des modes de réalisation se- lon les fig. 1 et 3, il peut être gvi¯ntpjeux de faire la zone d'appui des baues d légèrement en saillie par rapport la zone d'appui des segi.-Lenùs.
De toute façon, des jeux wuilisnnts seront prévus en tous les points pu. cela sera. - nécessaire, notamment entre les ressauts bi et sci±,'Ilésa c 1 et entre les ne.rvures c2 et le fond des rainures b 2 . pour permettre auK segmenta de appliquer
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élastiquement contre lea parois du cylindre.
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De même on pourra agencer de manière telle, les ba- gues d, qu'elles s'enfilent sur leurs appuis, soit à frotte- ment doux, soit à frottement dur, des moyens de fixation, par exemple des ergots I (fig.4) étant par exemple prévus pour maintenir en place lesdites bagues, et ces dernières étant avan- tageusement munies d'alvéoles ±. (fig. 4) propres à permettre de les saisir avec des outils appropriés pour en assurer le montage ou le démontage.
En suite de quoi on obtient, dans tous les cas, un ensemble présentant, entre autres avantages, celui résultant du fait que les gazsous pression contenus dans le cylindre sont obligés., pour contourner les segments, de suivre un che- min beaucoup plus brisé qu'avec les réalisations actuelles, d'où. diminution notable des iuites. D'ailleurs on peut encore munir lesegment de gorges de détente h (fig. 2) par exemple analogues à celles des segments usuels.
En outre, dans le cas où, les ressauts b1 étant dis- posés intérieurement, le piston est retenu dans sa gorge, non seulement, le montage du piston dans son cylindre est grandement .iacilité puisqu'il h'y a pas à maintenir res- serrés les segments qui pénètrent sans aucune diilicu:-...té dans l'évasement toujours prévu à. l'entrée des cylindres, mais encore, la surface d'appui du segment sur le cylin- dre étant plus faible, donc le segment étant moins haut que si ledit segment était à section en forme de quadrilatère, l'é- tanchéité est mieux assurée, à section égale du segment.
De. plus, dans le cas des segments présentant, sur leur face interne, au moins une rainure h2, les parois laté- rales de cette rainure premment appui sur les. parois latérales de la nervure c2,donc contribuent à absorber les. poussées la- térales dues. à l'inertie du segment, poussées qui sont d"habi- tude exclusivement absorbées par les parois latérales de la gorge.
Enfin, dans tous les cas, il suffira de munir
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d'u,,c encoche i (-*-4 1) l'un des ressauts bl ou l'une des ner- vures -- C'2, et d'un logement correspondent 1, la sQigl1ée .s: ou la rainure b, voire de munir de semblables encoche et logement tout autre partie du segment et de sa gorge, pour ergoter en place le segment b de façon particulièrement simple.
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'1'ous ces avantages s'ajoutent, lorsqu'on a recours 8,11 mode de montage des segments venant d'être indiquera, ceux ré- sultant de ce mode de montage même et qui sont particulièrement intéressants dans le cas où le corps du piston est en aluminium Alors les bagues .9. peuvent être faites en un métal- qui, non
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seulement résiste bien au ma.tta.gejsxercë par les segments, mais encore est plus favorable au point de vue usure du cylindre. Le bas du piston peut, en outre, être entouré d'une chemise i (fig. 3), par exemple en bronze.
Et, ou bien on se contente de procéder ainsi qu'il vient d'êtredit, ou bien, et mieux, on a recours à certaines autres dispositions, telles que la suivante, et qui peuvent, dans certains cas, être utilisées isolément.
Selon cette disposition, on donne a.u joint des seg- ments d'étanchéité une forme non rectiligne pour au moins cer- taines de ses coupes perpendiculaires à l'axe du segment. On choisit, par exemple, comme forme à donner à ladite coupe, une
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iorme en SC^1=er (fi;,,;. 3) ou toute C ^Llt1' forme en ligue bri- sée. ,ài:flcc ex Ct,tl;C dis,)QGitiún, on conçoit que les gaz sous jjrisàion étpiit :9rvenus entre le segment et le fond de sa gor- ge ne LJ()ur'ont s',cn8,.p)er aus:.i l2,cile!.îent que si le joint du segment }l'esentf'it ulre l'orme rectiligne selon les coupes envi- sagées.
S{jes.
<";0(,:, ,e il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs dejs. Lie ce qui r c;:de, 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 plus particuliè- rement été envisagés; elle .en embrasse, au contraire, toutes lesvariantes.