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Segment de piston et procédé de réalisation du verrou de ce segment.
Il existe des segments de piston munis d'un verrou. Ce verrou, utilisé pour permettre la dilatation du segment est tou- jours réalisé de manière à limiter au minimum la fuite du gaz entre la chemise du cylindre et le segment de piston. Cependant, même une construction très soignée et un parachèvement rigoureux du segment et de la chemise correspondante ne suppriment pas completement les fuites de gaz; dans certains cas, ces fuites atteignent 10% et augmentent encore pendant le fonctionnement.
La présente invention fournit des moyens d'obvier à cet inconvénient.
Le segment de piston conforme à l'invention, à verrou, est caractérisé par le fait qu'il consiste en deux parties annulaires; celles-ci s'adaptent exactement l'une dans l'autre et le verrou se trouve dans la partie annulaire extérieure. De ce fait, la bague intérieure ferme le chemin à parcourir par le gaz dans le verrou et dans l'espace compris entre le segment de piston et la paroi extérieure du piston,.
Suivant une forme d'exécution avantageuse du segment de piston conforme à l'invention, le verrou ménagé dans la partie ¯ãnnulaire extérieure est constitué par une plaque séparée qui )s'adapte dans les rainures de cette partie annulaire et dont la {dimension radiale est égale à celle de cette partie annulaire.
:Cette forme de construction du verrou qui par rapport au segment -'usuel présente l'avantage d'une fabrication plus simple, n'est pas utilisable dans les segments usuels, car la plaque mention- née ne serait pas emprisonnée, de sorte qu'elle n'empêcherait pas les fuites de gaz.
Suivant l'invention, le verrou ménagé dans la partie extérieure du segment peut être réalisé de la manière suivante : une bague massive est d'abord fendue sur toute son épaisseur, et ensuite, au droit de cette fente, on pratique dans la bague un creux transversal; l'interruption que ce creux provoque dans le fente est pontée par une plaque en forme de segment circulaire ' de dimensions telles qu'elle s'adapte exactement dans la fente.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
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Les figs. 1, 2 et3 montrent schématiquement les formes de construction usuelles des segments de piston ainsi nue la ma- nière dont les fuites de gaz peuvent se produire entre le seg- ment de piston et la chemise du cylindre au droit du verrou. La fig. 1 est une coupe longitudinale suivant le plan 1-1 de la fig. 3 d'une partie d'un cylindre ainsi que du piston correspon- dant et de son segment. La fig. ? est une vue de profil du segment utilisa tandis .que la fig. 3 est une coupe transversale, suivant le plan III-III de la fig. 1.
Sur ces figures, le piston se d'place le long de la paroi de cylindre 1. Le piston comporte des gorges annulaires 3, 4 et 5, dans lesquels sont logs les segments 6, 7 et 8. Les segments com ortent alors un verrou qui consiste en deux languet- tes chevauchantes dont la hauteur est égale à la moitié de celle du segment. Le tout est montra sur le dessin pour le segment 6 ; les deux languettes sont indiquées par 6a et 6b. Ces segments sont Elastiques et leur face extérieurs appuie donc-contre l? paroi interne de la chemise du cylindre, de sorte qu'il ne peut, se produire de fuites en cet endroit pour autant que les segments soient bien parachevés.
Cependant, des fuites peuvent se produire par le verrou et par l'espace compris entre la face interne des segments et le fond des gorges 3, 4 et 5, destinées à recevoir les segments. Ces chemins de fuite sont indiqués sur les figures par de minces traits garnis de flèches. Le gaz s'échappe de l'espace situé au-dessus des pistons par l'intervalle compris entre la pa- roi du piston et la chemise du cylindre vers l'espace compris entre la surface supérieure 8 de la languette 6a et la surface 9 du segment '(trajet A-B), de là, entre les surfaces 8 et 9, vers 3 (trajet B-C), de 3 vers l'espace compris entre la surface supé- rieure 10 de la languette 6b et la surface 11 du segment (trajet C- D-E) et enfin au travers de l'espace compris entre la paroi du piston et la chemise du cylindre.
Dans d'autres formes d'exécu- tion des segments, le verrou permet des fuites analogues.
Les figs. 4 et 5 montrent une première forme d'exécution du segment de piston conformeà l'invention. La fig. 5 montre une coupe longitudinale, suivant le plan IV-IV de la fig. 5, d'une partie d'un cylindre et du piston conjugu équipé de segments conformes à l'invention, tandis que la fig. 5 est une coupe trans- versale, suivant le plan V-V de la fig. 4, des parties mentionnées sur la fig. 4.
Dans les gorges 20, 21 et 22, aménagées dans le piston 23, sont disposées, outre les segments 24, 25 et 26 qui sont réali- ses de la même manière que les segments 6,7 et 8 des figs. 1, 2 et 3, les bpgues 29, 29 et 30, munies d'un creux 27. Ces bagues sont rigoureusement ajustées dons les segments ?4, 25 et 26 et retiennent donc le gaz qui tendrait à fuir u travers des verrous des segments vers l'espace situe derrière les segments du piston.
La Demanderesse a constat' que cette réalisation supprime prati- quement les fuites de gaz.
Les figs. 6, 7 et 8 montrent une autre forme d'exécution du segment conforme a l'invention oui assure le même r4sultat.
La fig. 6 représente une coupe longitudinale suivant le plan VI-VI de la fig. 7 d'une partie du cylindre dans lequel se dé- place le piston partiellement représenté, tandis que la fig. 7 est une coupe transversale de cette partie suivant le plan VII-VII de la fig. 8. La fig. 8 montre en perspective le segment de piston utilisa.
Tout comme dans l'exécution montrée sur les figs. 4 et 5, chacun des segments comporte deux parties annulaires rigoureu- sement ajustées, indiquées par 35 et 36, 37 et 38, 39 et 40. Comme le montre le dessin, ces parties s'adaptent exactement dans les rigoles 41, 42 et 43 du piston. Cette réalisation diffère de celle montrée sur les fig. 4 et 5 par le fait que le verrou prévu dans la partie annulaire extérieure affecte une autre forme. Comme le .montre tout particulièrement la fig. 8, la partie annulaire exté-
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rieure comporte une fente transversale 47, qui divise en deux parties une rainure 45 ; ces deux parties sont indiquées par 45a et 45b. La rainure 45 s'étehd sur toute l'épaisseur 'de'la bague extérieure 35.
Le vide provoqué dans la rainure par la fente 47 est ponté par une plaque 46, en forme de segment circulaire, dont les dimensions dans la direction axiale a et dans la direc- tion radiale b de la bague, sont telles qu'elle s'adapte exacte- ment dans la rainure 45. Cette forme de construction du segment supprime pratiquement les fuites de gaz. La plaque 46 est main- tenue dans la rainure 45 et entre la face extérieure de la bague 36 et la face intérieure de la chemise du cylindre, de sorte qu'elle occupe automatiquement la position requise pour assurer un bon fonctionnement.
De préférence, la hauteur a de la plaque 46 est égale à la demi-hauteur c du segment. Pour réaliser le verrou dans la bague extérieure 35, on peut avantageusement procéder comme suit.
La rainure 45 est sciée dans la bague massive 35 avant le parachèvement de celle-ci; ensuite on fraise la fente 47 sur une largeur égale à celle qu'aura cette fente, lorsque le segment 35 est détendu. Le segment est ensuite tendu et on le tourne ex- térieurement au diamètre correspondant à l'alésage du cylindre.
Ensuite, le segment est montédans une douille de diamètre inté- rieure égal à l'alésage du cylindre et on tourne au diamètre re- quis l'intérieur du segment. On ajuste ensuite les surfaces pla- nes des segments. La plaque de verrouillage 46 consiste en un segment scié dans une bague de hauteur a, dont les diamètres (intérieur et extérieur) sont égaux aux diamètres (intérieur et extérieur) du segment dans la position tendue.
Il va de soi que, pour faciliter la fabrication, l'ou- verture transversale sera parallèle à l'axe de la bague. Cepen- dant, une fente oblique permet aussi d'obtenir une bonne ferme- ture du verrou.
Le segment de piston conforme à l'invention présente de grands avantages dans le cas de pressions très élevées, par exemple pour des compresseurs de 100 atmosphères voire plus. Il convient cependant aussi aux moteurs et particulièrement aux moteurs Diesel.