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1,'invention concerne un pisi,on pour cylindre de frein, muni d' une manchette établie en une matière élastique, présentant une section en
U dont les branches sont coupées obliquement aux extrémités et adaptée dans une rainure périphérique du corps de piston, la nappe extérieure de cette manchette présentant une nervure cylindrique qui s'étend au-delà de la barre du U.
On a déjà suggéré de telles manchettes en tant que garniture d'étanchéité. la nappe extérieure d'une tranche de ces manchettes s'ap- plique entièrement contre la paroi du cylindre, ce qui produit non seule ment une usure relativement rapide, mais empêche aussi le graissage de s' accomplir dans toute la mesure voulue. Pour assurer un service prolongé, un graissage impeccable est précisément très important, afin qu'une répa- ration ne s'impose avant qu'un grand nombre de freinages n'ait été effec- tués.
La présente invention élimine ces inconvénients par le fait que la branche extérieure de la manchette, tournée vers la paroi du cylindre, présente au moins une gorge périphérique continue, connue en soi, ou plusieurs évidements en forme de secteurs, répartis sur la périphérie et en ce que, à l'état détendu, la nappe extérieure du profil en U s'étend, en divergeant en direction de la paroi du cylindre, tandis que, lorsqu'elle est sous tension, cette nappe s'applique à contact étanche contre la paroi précitée, depuis son bord à biseau conique jusque tout au plus l'arête supérieure de la gorge, le restant de la nappe extérieure de la manchette étant écarté de la paroi du cylindre.
Cette construction selon l'invention permet un graissage suffisant des organes coulissant les uns sur les autres, du piston et du cylindre, et assure donc un service prolongé de ces organes. Ceci découle du fait que, lorsque de l'air comprimé est admis dans le cylindre et pénètre, après une course du piston effectuée dans une direction, dans l'espace an nulaire en U de la manchette, la gorge se contracte, la manchette venant s'appliquer contre la paroi du cylindre dans les limites du U, depuis le bord à biseau conique jusque tout au plus l'arête supérieure de la gorge précitée. Ceci a pour effet de refouler de cette gorge, contre la paroi du cylindre, une quantité de lubrifiant suffisante pour le graissage.
Après 1' arrêt de l'admission de l'air sous pression et le retour du piston, la gorge reprend sa forme initiale, de sorte que le lubrifiant est aspiré de la parol du cylindre dans le creux de la gorge. D'autre part, la manchette tend à reprendre sa position normale, dans laquelle elle s'évase vers la paroi du cylindre à partir de la gorge. On obtient ainsi, pendant un aller et retour du piston, un mouvement pulsatoire grâce auquel le lubrifiant chargé du graissage est soumis à des impulsions d'écoulement périodiques et est ainsi parfaitement réparti, ce processus de graissage se répétant continuel lement. Il s'ensuit que l'invention permet d'assurer un continu impeccable pendant une longue durée.
Les dessins annexés représentent quelques exemples d'exécution en coupes axiales, sans que l'invention soit limitée à ces exemples.
La figure 1 montre la manchette à l'état non tendu.
La figure 2 montre la manchette déformée fusqu'à la position ex- trême sous l'influence de l'air comprimé.
Les figures 3 à 7 montrent des variantes.
Dans l'exemple de la figure 1, on cherche à réaliser un poids minimum du plateau-piston 5; celui-ci est donc établi en métal léger ou en matière synthétique. Le piston est réuni d'une manière parfaitement rigide et exempte de toute flexibilité au tu e de guidage 4. A cette fin, la pièce d'appui 1 en acier, prévue dans cet exemple pour la tige de piston 2, pré sente à soz extrémité un épanouissement conique. L'évasement, également conique, de l'extrémité du tube de guidage 4 du piston s'applique contre cet épanouissement.
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Le logement périphérique 10, formé sur le plateau-piston 5 et destiné à recevoir la manchette 6 en U, présente la forme d'une rainure, réalisée dans cet exemple par une dépouille circulaire continue, contre le fond de laquelle s'applique l'extrémité dé la tranche intérieure 3 de la manchette;, extrémité qui présente une surface an ulaire 15, perpendiculai. re à l'axe du piston. Au lieu d'une dépouille circulaire formait creux, on peut prévoir des saillies séparées en forme de tétons, ou tous autres éléments;, répartis sur la périphérie et qui, conjointement avec la surface courbe prévue à l'extrémité du plateau-piston, assurent une immobilisation parfaite de la manchette par rapport à ce plateau.
Dans l'exemple d'exécution représenté, la manchette 6 présente une seule gorge circulaire continue 13. On pourrait aussi bien prévoir plusieurs gorges parallèles ou plusieurs évidements parallèles en forme de gorges, notamment décalés les uns par rapport aux autres et s'étendant sur des secteurs déterminés seulement.
Dans cet exemple, les dimensions de la manchette 6 par rapport au piston 5 sont choisies telles que le diamètre intérieur de la surface circulaire intérieure libre de la manchette, c'est à-dire, le diamètre inté rieur de la branche intérieure , soit légèrement inférieur au diamètre du logement 10 en forme de rainure pratiqué dans le plateau-piston. Aprs avoir été placée sur ce piston, la manchette laquelle est établie en une matière élastique, en particulier en caoutchouc inattaquable par l'huilese trouve appliquée avec tension dans la dépouille 10 du piston.
On voit dans cet exemple que, lorsque la manchette est ainsi montée avec tension préalable, et tant que la pression ne s'établit pas dans le cylindre, la branche extérieure 7 s'applique contre la paroi 12 du cylindre uniquement par sa partie marginale, dont la section transversale se termine très avantageusement par un amincissement en forme de coin. A partir de cette zone marginale, appliquée contre la paroi du cylindre, la branche 7 se dirige, avec une légère inclinaison 14, en particulier à la manière de l'aire latérale d'un cône, en direction de la gorge 13, au bord opposé de laquelle s'amorce la nervure cylindrique 9.
Gomme montré dans le dessin, il existe un faible jeu entre la nervure 9 et la paroi cylindrique 12, de sorte que, avant la mise sous pression du cylindre, aucun des bords de la gorge 13 n'adhère com plètement à la paroi de ce cylindre. Il va de soi que, dans la pratique, l'état idéal ne peut être réalisé que dans une mesure plus ou moins grande et, dans le cas d'un cylindre horizontal, sur une partie seulement du pourtour de celui-ci. Il peut cependant être atteint avec une grande approxi- mation si l'on choisit une matière élastique appropriée pour la manchette.
Lorsque le fluide sous pression est admis dans le cylindre par les raccords rapportés 1, dans le sens de la flèche 17, la manchette 6 se déforme sous la pression, pour prendre la forme montrée dans la figure 2.
En particulier, la nappe extérieure de la ranche extérieure 7 est repoussée contre la paroi du cylindre depuis son bord à biseau conique jusque tout au plus l'arête supérieure de la gorge. De cette façon, la gorge 13 se déforme et se contracte. Ce phénomène est encore favorisé par le fait que la barre - de 'La manchette et l'angle extérieur de la branche : s'appliquent à plein contact contre la partie 15 du piston 5. Il en résulte que le lubrifiant, introduit dans cette gorge avant le montage, est en partie refoulé de celleci et transféré à la paroi du cylindre. Ce processus a lieu pendant le mouvement du piston sous l'effet de la pression.
Lors du retour du piston sous l'action du ressort 11, et vu l'absence de la pression du fluide, la mancbette reprend sa forme normale., qui correspond à peu près à celle représentée dans la figure 1. be gorge s'élargit à nouveau en reprenant ses dimensions normales, exerçant ainsi une légre succion contre laparoi du cylindre. Il en résulte que l'excédent de lubrifiant retourne de la paroi du cylindre vers la gorge. Cet+e "respiration" de la manchette assure à la paroi du cylindre une lubrification non seulement constante, mais aussi uni forme dans mesure non encore atteinte à ce four.
Ceci explique que, dans un essai, un examen en+repris aprs 100.000 freinages environ a permis
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de constater un graissage irréprochable de la paroi du cylindre, ce qui n'était pas le cas pour d'autres manchettes élastiques, établies sans les caractéristiques de la présente invention.
Comme montra dans les figures 3 à 7, la manchette à section en U présente une ou plusieurs gorges 13, évidements, etc.., tournés vers la paroi du cylindre, non représentée. Ces évidements peuvent s'étendre sur toute la périphérie ou sur un secteur seulement de celle ci, ou encore être constitués par des creux en forme de godets. De tels évidements ou creux peuvent être prévus en un nombre voulu quelconque, en une ou plu- sieurs rangées, et;,en particulier, être décalés les uns par rapport aux autres. Les gorges ou autres évidements peuvent aussi être disposés en hélice.
Dans les exemples précités, on a représenté seulement une gorge 13, à laquelle se raccorde, d'une part la partie 7 de la manchette divergen - te lorsqu'elle est détendue et, d'autre part, la nervure cylindrique 9, qui possède un jeu suffisant vis-à vis de la paroi cylindrique, comme cela a été décrit dans le brevet de base.
La partie marginale 29 de la nervure cylindrique 9 présente un détalonnage qui peut déterminer une surface en bourrelet (figs. 3, 4 et 6) ou en cône (fig. 5), ou toute autre surface voulue. Ce détalonnage a pour mission d'empêcher que -dans le cas d'un jeu relativement minime ou lorsque le cylindre est disposé horizontalement- le lulrifiant ne soit chassé audevant de la nervure 8 à l'endroit le plus bas du piston, lors du déplace ment de celui-ci suivant une direction, comme cela pourrait se produire si le bord de la nervure circulaire était à arête vive, avec le risque d'une interruption de l'afflux du lubrifiant dans la gorge 13- Pour faciliter davantage l'afflux du lubrifiant dans la gorge 13, on peut encore prévoir des rainures axiales 32 ou évidements analogues,
qui peuvent éventuellement se prolonger au-delà de la gorge 13, comme indiqué dans la figure 6.
Pour assurer parfaitement la position de la manchette sur le piston, ce qui est désirable en vue d'un fonctionnement parfait de l'inven - tion la nervure 9 ou la surface intérieure 25 de la manchette, tournée vers le piston, peuvent être munies de moyens de retenue, qui s'engagent dans des creux complémentaires du piston. De tels moyens peuvent consister en une bride intérieure 2- (fig. 4), en un renflement 27 à surface conique divergeant vers la surface extérieure de la nervure, de manière à déterminer une paroi d'épaisseur croissante (fig. 5) ou en des saillies 25 formant soit des bossages, soit des bourrelets s'étendant sur toute la périphérie ou sur des secteurs limités seulement (fig. 6).
La figure 7 montre une manchette qui, tout en conservant la section transversale en U, présente à sa partie supérieure une calotte 31 qui recouvre le piston et qui est munie, sur sa face intérieure, aux fins de calage par rapport à ce piston, de moyens d' ancrage tels que des bossettes ou des éléments formant bourrelets ou de forme prismatique et qui s'étendent sur toute la périphérie ou sur certains secteurs de celle-ci.
Le bord 19, formant lèvre, de la partie divergente 7 de la man chette, prévu sur une branche du profil en U, ainsi que le lord de l'autre branche de ce profil, peuvent être formés par des surfaces quelconques-) dont les exemples représentés ne montrent que quelques possibilités de réa- lisation. La nappe extérieure divergente de la 'ranche 7 de la manchette peut présenter soit une surface conique 21 qui se raccorde à la gorge 13, avec ou sans interposition d'une surface cylindrique 22, soit une surface courle 23, soit enfin une surface appropriée 24 quelconque, permettant la formation d'une lèvre.
Les caractéristiques de la manchette de garniture selon l'inven- ion se traduisent, en particulier lorsque la tête de piston est d'une con - struction légère, par une durée de service surprenante; en particulier, ces caractéristiques permettent d'éviter l'usure ovoïde, si redoutée dans
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les réalisations antérieures, où elle se produisait déjà au tout d'une brève duree de fonctionnement, avec les suites que cela comporte.
REVENDICATIONS.
1.- Piston pour cylindres de frein, muni d'une manchette établie en une matière élastiques présentant une section en ? dont au moins d'une des tranches comporte une extrémité à biseau conique et adaptée dans une raimure circulaire du corps de piston, la nappe extérieure de cette manchette présentant une nervure cylindrique qui s'étend au-delà de la barre du U, caractérisé en ce que la branche extérieure (7) de la manchette (6), tournée vers la paroi du cylindre, présente au moins une gorge périphérique continue (13), connue en soi, ou plusieurs évidements en forme de secteurs, répartis sur la périphérie et en ce que, à l'état détendu, la nappe extérieure du profil en U s'étend, en divergeant, en direction de la paroi du cylindre, tandis que, lorsqu'elle est sous tension,
cette nappe s'applique à contact étanche contre la paroi précitée, depuis son bord à biseau conique jusque tout au plus l'arête supérieure de la gorge, le restant de la nappe extérieure de la manchette étant écarté de la paroi du cylindre.