Soupape à pointeau, à commande par vis. La présente invention a pour objet une soupape à pointeau, à commande par vis, présentant la particularité que pendant la rotation de son organe de commande, la tige de soupape avec son pointeau subit seule ment un déplacement -de translation axial, étant guidée à cet effet. le long de la boîte de soupape, et en ce que ladite tige, dégagée d'un organe de retenue en place, est disposée pour pouvoir être guidée dans la boîte de soupape par une paroi cylindrique en vue d'un rodage du siège et du pointeau de la soupape. Une pareille soupape convient en première ligne pour l'introduction d'essence dans les moteurs à combustion interne, par exemple pour faciliter leur mise en marche spécialement par un temps froid.
Les fig. 1, 8, 6, 7, 8 et 9 du dessin an nexé montrent, à titre d'exemple, en coupe axiale, plusieurs formes d'exécution de l'ob jet de l'invention; La fig. 2 est une coupe transversale sui vant II-Il de la fig. <B>1;</B> Les fig. 4 et 5 sont deux vues d'un dé tail de la soupape représentée à la fig. 8. En se référant d'a..bord aux fig. 1 et 2 du dessin, 1 est la tige de soupape qu'on peut imaginer comme étant formée de deux cylindres de diamètres différents possédant un même axe.
Le cylindre de plus grand diamètre se termine par une coupe 2; l'autre cylindre se termine par un pointeau conique 8. La différence de diamètre entre les deux cylindres donne lieu à un épaulement 4. Un conduit axial 5 traversant la tige de soupape part de la coupe # . et aboutit à un conduit radial 6. La tige 1 est emboîtée dans un manchon -de commande 7 fileté extérieure ment et muni d'un volant à main 8. Une bague 9, de section 'axiale rectangulaire, pourvue de deux saillies latérales 91, 92 (fig. 2) et d'un trou taraudé, est vissée sur le cylindre de moindre diamètre de la. tige- 1 et serrée contre l'épaulement 4.
Le rebord 10 de la coupe 2 s'appuie librement sur le vo lant à main 8, et le manchon 7 peut tourner sur la tige 1, même lorsque la bague 9 est vissée sur ladite tige. La cavité interne de la boîte de- soupape '1l est cylindriquè et ta raudée, et dans le fond de cette boîte est ménagé le siège de soupape conique 12, d'o%t par le conduit 13 qui, lorsque la boîte 11 est fixée par sa tubulure 14,' sur la tête d'un cylindre moteur, aboutit à la chambre d'ex plosion de celui-ci.
La cavité de la boîte 11, le siège 12, le conduit 13 et la tige 1 sont alignés suivant un même axe. Pour visser le manchon 7 (avec la tige 1 et sa bague 9) dans la, boîte 11, il faut d'abord mettre la tige 1 avec sa bague 9 en place dans le creux de la boîte 11. Cela peut se faire parce que le diamètre de la bague 9 est in férieur à celui de la cavité de la boîte et due dans la. paroi interne de la boîte sont ména gées deux rainures parallèles à son axe dans lesquelles les .deux saillies 91, 92 (fig. 2) de la bague 9 peuvent coulisser. Après la mise en place de la tige 1 avec sa bague 9, en visse le manchon 7 dans la. boîte 11 en tour nant le volant 8.
La. partie terminale filetée du manchon 7, en butant contre la face supé rieure de la bague 9, oblige le pointeau 3 à s'appuyer contre son siège 1.2 par un simple mouvement de translation axial. De cette manière, la communication qui auparavant existait entre l'extérieur et la chambre d'ex plosion du moteur à travers les conduits 5, 6. 13 et la cavité interne de la boîte 11 est interceptée. Pour rétablir cette communica tion, il suffit de tourner le volant 8 en sens contraire. Alors le volant 8, en portant con tre le rebord 10 de la. coupe 2 d'en bas vers le haut, oblige le pointeau 3 à quitter son siège 12.
Les saillies 91, 92 prévues sur la bague 9 (fig. 2) remplissent deux fonctions: 10 La première fonction est d'empêcher la bague 9 lorsqu'on ouvre ou ferme la sou pape serrée contre l'épaulement 4, de se dé visser de la tige 1, par suite des forces @d'op- position qui, par effet de friction, se mani festeraient tant entre la bague 9 et la face terminale du manchon 7, qu'entre le poin teau 3 et son siège 12.
20 La seconde fonction consiste à obliger le pointeau .3 à se poser sur son siège 1.2 toujours dans la même position et de faciliter ainsi la conservation de l'étanchéité de la soupape, car, les parties venant en contact ne variant jamais leur position réciproque, une adaptation utile pourra se produire en tre le pointeau et son siège au fur et à me sure que leurs surfaces deviennent irrégu lières par suite de la friction ou d'autres causes et que leur contact tend, par consé quent, à devenir imparfait. Cette adaptation est facilitée par la, plasticité conférée au ma tériel aux hautes températures auxquelles il est assujetti.
Les deux saillies 91, 92 pourraient se ré duire à une seule. Elles sont différentes en tre elles pour empêcher, en cas de démontage de la soupape, que lors de l'assemblage suc cessif de ses diverses parties, ori puisse dis poser le pointeau 3 par rapport à son siège dans une position différente de la position primitive au détriment de l'étanchéité.
Au cas où pour un motif quelconque la fermeture opérée par la. soupape n'est plus hermétique, pour ramener son siège dans des conditions parfaitement régulières, il suffit de procéder de la façon suivante: On déviss- la bague 9 de la tige 1, on sort la tig(, 1 du manchon 7, on visse le manchon 7 à. fond dans la boîte 11 et on enduit le pointeau 3 d'un mélange d'émeri et -l'huile. Cela. fait, on remet la tige 1 dans le manchon 7 et, en empoignant la coupe @ 2 se trouvant à l'écart du volant 8, on rode le siège de la, soupape de la. manière usuelle.
Chaque fois qu'il faut renouveler l'enduit d'émeri et d'huile sur le pointeau, on peut sortir la tige 1 sans diffi culté. La tige 1 étant guidée dan: le man chon 7, le siège sera rodé avec précision. Normalement la coupe 2 sert pour l'intro duction d'essence dans le moteur.
Dans la. variante représentée par les fig. 3, 4 et 5, la fonction de guidage pen dant le rodage peut être remplie par la. boîte 11 qu'on fixe au moteur. Comme dans l'exemple précédent, la. tige 1 est munie d'une coupe 2 à une extrémité et -d'un pointeau co nique 3 à l'autre extrémité: elle possède aussi un épaulement 4, un conduit axial 5 et un conduit transversal 6 à proximité du pointeau conique 3. Le manchon de com mande 7 est vissé, non pas dans, mais sur la. boîte 11 et forme une saillie 14 en face, de l'épaulement 4 de la tige 1.
La tige 1 est emboîtée dans le manchon 7 auquel elle est fixée par l'entremise de la bague 9 qui à son tour est serrée contre l'épaulement 4 de manière à permettre à la. tige 1 de tourner par rapport au manchon 7. La bague 9 est munie de deux dents 93, 94 (fig. 4 et 5) analogues aux saillies 91, 92 de la fig. 2, mais de petite longueur axiale; les dents 93, 94 se trouvent. près -de la base de la bague opposée à la, base -qui fait butée contre<B>l'é-</B> paulement 4. Dans la paroi interne de la boîte 11 sont ménagées deux rainures dans lesquelles peuvent coulisser les dents 93, 94.
L'ouverture et la fermeture de la soupape s'effectuent de la même manière que dans l'exemple précédent. Lorsqu'on tourne le manchon 7 dans un sens, sa saillie 14 pousse en bas la. bagne 9 et oblige le pointeau 3 à s'appuyer contre son siège par un simple mouvement de translation axial; lorsqu'on tourne le manchon 7 dans le sens opposé, la face supérieure du manchon agit sur le re bord de la, coupe 2 et détermine l'ouverture d < ' la soupape. Cependant la caractéristique rle cette seconde forme d'exécution consiste clans le mode dont. on procède pour roder.
Pour cette opération, on -dévisse le manchon 7 de la boîte 11, la bague 9 de la tige 1, et on sort la tige 1 du manchon 7; cela fait. on visse de nouveau la. bague 9 sur la tige 1. mais en renversant la bagne, de façon que ses dents 93, 94 viennent se trouver à -proximité <B>(le</B> l'épaulement 4, et on emboîte la tige avec, sa-ba.gie dans la cavité de la, boîte 11. Les dents 93, 94 se trouvent alors en dehors du creux de la boîte et de ses deux rainures; par conséquent, on peut, non seulement en filer et désenfiler la tige, mais aussi la tour- ner librement dans la boîte.
De plus, la sur face cylindrique de la bague 9 frotte douce ment contre la surface interne de la. boîte qui partant servira de ,guide pendant le rodage.
Si dans la, fig. 1, on suppose la. bague 9 comme formant une seule pièce avec la tige de soupape 1, au lieu d'être vissée sur celle ci, et si en outre on suppose que la tige de soupape 1 soit couplée au volant à main, par une pièce de liaison filetée, de manière que le volant puisse tourner par rapport à la tige, on arrive à la construction de la fig. 6. Pour roder, on commence par enlever la pièce de liaison 19 et le manchon 7; ensuite, on sort la tige 1 de la boîte 11 et la cheville transversale mobile 91 de la tige 1.
La che ville 91 est perforée en face du conduit axial de la tige 1 afin de permettre le passage du fluide; cette cheville remplit les mêmes fonc tions que remplissaient les saillies 91, 92 à la fig. 1, ses. extrémités faisant saillie sur la périphérie de la tige et coulissant dans deux rainures longitudinales prévues dans la paroi de la boîte 11. (La tête de la pièce filetée 19 peut être conformée en coupe afin de per= mettre de la -saisir de la main plus aisément.
comme on le voit à la fig. 9, dans laquelle la soupape proprement dite ne diffère de celle suivant la fig. 6 que par le fait que le man chon est vissé extérieurement sur la boîte.) Maintenant, on visse -de nouveau la pièce filetée<B>19</B> dans la tige de soupape 1 et on peut roder avec toute facilité le pointeau sur son siège.
Les soupapes qu'on a décrites jusqu'ici seront montées en position verticale ou pres que verticale sur le moteur. Au cas où il faudrait les disposer horizontalement, le trop pour l'introduction d'essence sera percé trans versalement dans la paroi cylindrique de la boîte, comme on le voit aux fig. 7 et 8.
Dans la construction d'après la fig. 7, la tige à pointeau de fermeture 1 est vissée dans un trou axial de la tige 2a portant le volant à main 3a. A son tour, la tige 2a est vissée dans le manchon 4a, et ce manchon est vissé sur la boîte 5a qui porte latérale ment la coupe 6a. Pour procéder au rodage. on dévisse le manchon 4a de la boîte 5a et la, tige 2a du manchon 4a.
On retire la. che ville transversale 7a, dont les deux extrémi tés s'engagent -dans deux rainures longitudi- nalP,s prévues dans la paroi interne de la boîte 5a, et l'on visse à fond la tige à poin teau de fermeture 1 clans le trou de la tige 2a afin -d'empêcher qu'elle puisse se dévisser avec facilité. On introduit la tige 2a (sans le manchon 4a, mais avec la tige à pointeau de fermeture 1 en place) dans la cavité cy lindrique de la boîte 5, dans laquelle la tige entre à frottement modéré. On peut alors commencer à roder.
Pour fermer la. soupape après son montage il suffit de tourner le vo lant à main dans le sens approprié. Etant donné que la tige à pointeau de fermeture 1 est empêchée de tourner en raison de la. che ville 7a dont les extrémités sont engagées dans les rainures longitudinales de la boîte, ladite tige 1 se vissera dans le. trou fileté de la tige 2a et tendra, à s'écarter du siège de la soupape. Cependant, le pas du filetage extérieur de la tige 2a étant plus grand que celui (le son propre trou fileté, la tige à poin teau de fermeture 1 sera. en définitive portée contre son siège et fermera la soupape.
La tige à pointeau de fermeture 1, en semble avec la. cheville 7a, au lieu d'être vissée dans la<B>,</B> tige 2a, pourra, être forcée dans le trou de celle-ci, lequel sera. alors privé de filetage et pourvu d'un étranglement, la pièce 1 étant munie d'une gorge. Au lieu de munir la. pièce 1 d'une gorge, on pourra lui donner une forme légèrement conique. Afin toutefois de permettre le rodage, il est tou jours indiqué de faire adhérer la surface de la pièce 1 contre-la surface du trou avec une certaine pression pour assurer la. coïncidence de l'axe de 1 avec l'axe de 2a et, par consé quent avec l'axe du siège.
Pour roder il faut que toute rotation relative entre la pièce 1 et la tige 2a soit empêchée, ce qu'on peut ob tenir en coulant de l'étain entre les deux parties; le rodage achevé, on enlèvera. cet étain.
La. pièce 1 pourrait traverser toute la Lon gueur de la tige 2a et être fixée à celle-ci par un boulon. Entre la tige à pointeau de fermeture 1 et la tige 2a subsisterait alors la même disposition qui subsiste dans la fig. 6 entre la tige 1 et le manchon 7.
Polir le rodage il peut convenir d'em ployer aussi un autre organe outre le man chon à, volant et la boîte de soupape. La fig. 8 donne un exemple de celte disposition. Dans cette fig. 8, la tige à pointeau de ferme ture 1 est vissée dans l'extrémité de la tige ?a.<B>A</B> la. suite de l'épaulement 4b, la tige 2a est cylindrique sur une certaine . longueur, puis conique, puis de nouveau cylindrique à extrémité filetée;
sur cette dernière partie cylindrique est monté le volant à main 5b y fixé par l'écrou 3b. La. bague 6b interposée entre l'épaulement 4b et le manchon 7b em pêche les déplacements de la tige 2a de la gauche vers la droite; la. bagne 8b interposée entre le manchon<B>71)</B> et le volant à main 5b empêche les déplacements de la tige 2a de la droite vers la. gauche. La tige 2a peut donc seulement tourner sur son axe.
Lorsqu'on tourne le volant à main 5b, la tige à. poin teau de fermeture 1 est empêchée de tourner par la, cheville transversale 9b et par les deux rainures dans lesquelles les deux extré mités de la cheville sont engagées; la pièce 1 est donc obligée de se visser dans le trou de la. tige 2a ou de s'en dévisser et détermine par là l'ouverture ou la fermeture de la sou pape.
Pour roder, on dévisse l'écrou 3b, puis on enlève successivement le volan+ 5b, la ba- gtie 8b, le manchon 7b, la 1>agn@# 6b et enfin 1- ,,, 9b. Après cela, on fixe sur la tire 2a le volant.
5b à l'aide de l'écrou 3b, et la tige à pointeau de fermeture 1 de la ma nière expliquée à propos de la. fig. 7. Enfin, on fixe le manchon 7b sur la boîte et on peut alors procéder 11i rodage;
il sera permis de sortir et de rem(,ttre en place la tige 2a au- lant de fois que cela peut être demandé pen dant le rodage, la tige étant guidée par la surface celindriqite du manchon, contre la quelle elle frotto modérément.
On voit aisé ment que, si l'on veut, on peut aussi utiliser 1n boîte comme guidage. Il convient alors de supprimer les deux bagues 6b et 8b, 1a fonction de la.
bague 6b pouvant, être rem plie par l'épaulement 4b et celle de la bague 8b par le volant 5b. Pour cela il suffit de donner au manchon 7b un diamètre égal à celui de la portion de la tige 2a à droite de l'épaulement 4b, et de donner au manchon formant le prolongement du volant 5b une longueur suffisante pour faire buter légère- ment ce manchon contre l'extrémité adjacente du manchon 7t.
Les soupapes représentées aux fig. 7 et 8 doivent être montées sur le moteur avec leur axe disposé horizontalement. Au cas où ces soupapes devraient être montées en position verticale, elles seraient mises en communica tion avec l'extérieur par un conduit axial qui, partant d'un conduit transversal com muniquant avec la chambre de la soupape, aboutirait au dehors par une coupe (ou éva sement) d'une manière analogue à ce qui a été dit à propos des fig. 1, 3 et 6.
Quand on veut fixer à un moteur (ou à un récipient) une soupape dont l'axe de ro tation pendant le vissage s'effectuant pour la fixer ne coïncide pas avec l'axe du conduit qui met la soupape en communication avec l'atmosphère (ou avec un autre récipient) et où ce conduit doit prendre une position dé terminée, comme c'est le cas par exemple dans la fig. 7, où la coupe après vissage de la soupape doit être tournée vers le haut, il faut en général procéder par tentatives,
parce qu'il est presque toujours nécessaire de faire varier l'épaisseur de la garniture serrée en tre la paroi du récipient et la boîte. De plus, il est difficile d'arriver à un serrage parfait et de porter le conduit exactement dans la position voulue. Le dispositif de la fig. 9, qui est appliqué à une soupape pour moteur à explosions, élimine cet inconvénient.
Le dispositif comporte un boulon 21 traversant un trou cylindrique ménagé dans la base de la boîte 5c et qu'on visse sur le moteur en serrant, dans la position voulue, la soupape qui peut tourner sur ce boulon. Dans le bou lon est percé un conduit axial 22 aboutis sant, par l'intermédiaire d'un conduit radial, à une gorge périphérique 23 du boulon 21, cette gorge étant raccordée au siège de la soupape par le conduit 24. La gorge 23 peut être prévue aussi sur la boîte 5, pourvu qu'elle soit constamment en communication avec les conduits 22 et 24.
De cette manière, lorsque la soupape est ouverte, la communi cation entre le moteur et l'extérieur reste as surée, quelle que ce soit la rotation qu'on aura. impartie au boulon 21 autour de soit axe pour fixer la soupape. Les garnitures 25 et 26 servent à éviter- toute fuite de fluide.
Les avantages envisagés dans les cons tructions décrites sont les suivants 10 Possibilité de rétablir l'étanchéité de la. soupape; même pour des soupapes de pe tites dimensions et par un moyen facile et sûr, c'est-à-dire par le rodage effectué moyen nant un guide formé dans un des organes de la soupape; 20 Possibilité de conserver l'é tanchéité de la soupape pour une durée plus longue.
Par contre, toutes les soupapes en usage jusqu'à présent, y compris _ les robinets employés dans le même but, se dérangent très facilement à cause de la haute tempéra ture à laquelle elles sont soumises et leur réparation est pratiquement impossible, de telle sorte que lorsque leur étanchéité de vient défectueuse il faut les remplacer. Le rodage appliqué aux robinets ne donne pas -des résultats satisfaisants. Les soupapes employées pour l'introduction !de l'essence servent parfois aussi pour empêcher la com pression quand on tourne le moteur à la main à l'aide de la manivelle prévue exprès dans ce but.
Les soupapes perfectionnées sont de petites dimensions, n'exigent aucun presse- étoupe et peuvent être facilement montées sur la tête de chaque cylindre moteur.