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DISPOSITIF DE RETENUE DES FLUIDES ENTRE LES SURFACES DES ORGANES MECANIQUES ADHERANTS ENTRE EUX ET MOBILES RECIPROQUEMENT,
La présente invention a pour objet un dispositif de retenue des fluides qui est propre à réaliser une tenue étanche des fluides entre les surfaces réciproquement ajustées entre elles des organes mécaniques glissant 1' un sur l'autre.
On connaît les dispositifs de retenue des flui- des constitués par des bagues métalliques élastiques, appli- qués sur les pistons des moteurs thermiquesde manière à empêcher les fuites de la vapeur et des gaz de combustion entre piston et cylindre,) tout en permettant un jeu suffi- sant entre les surfaces en contaot réciproque, afin de per- mettre les variations des dimensions dues aux variations de la température, qui n'ont pas la même grandeur dans les diverses pièces.
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La présente invention a pour objet la réalisa- tion d'organes de retenue équivalents et adaptés pour des surfaces planes, sphériques, ou de toute autre figure.
La disposition formant l'objet de la présente invention est caractérisée par un système de bagues élas- tiques coupées, disposées à plat entre les surfaces se faisant face, chacune des dites bagues étant logée à for- oement élastique dans une rainure présentant au moins un flanc incliné dans le sens vers lequel ladite bague tend à se détendre, de façon que chaque bague tend à s'échapper de sa rainure, en forçant contre la surface opposée, à laquelle elle présente une face à ajustement parfait assu- rant la tenue.
L'invention est décrite en se référant à quelques modes d'exécution représentés à simple titre d'exemple au dessin annexé. Naturellement ces exemples sont donnés à titre explicatif, mais non limitatif, puisque cette inven- tion peut être réalisée sous plusieurs formes d'applica- tions diverses.
Au dessin annexé :
Fig. 1 représente une coupe transversale d'un dispositif assurant la tenue entre deux surfaces planes.
Fig. 2 représente une coupe transversale d'un dispositif assurant la tenue entre deux surfaces planes avec interposition d'un écrou additionnel, fonctionnant en tiroir distributeur.
Fig. 3 est une vue frontale d'un appareillage de retenue à bagues appliquées à plat dans leurs rainures.
Fig. 4-5 sont deux coupes, orthogonales entre elles, d'un dispositif appliqué entre des surfaces façon- nées en coupole.
Fig. 6-7 sont deux coupes d'une application analogue avec interposition d'un écran distributeur.
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Fige 8 représente sohématiquement les profils qu'on peut respectivement adopter pour les bagues et pour les rainures correspondantes.
Fig. 9 représente en perspective la constitu- tion d'une bague dont le seotion est façonnée en trapèze, logée dans une rainure présentant un seul flanc incliné.
Dans le mode d'exécution représenté à la fig.l sont considérés deux plateaux 1-4 dont l'un peut glisser sur l'autre de manière à porter une lumière 2 en faoe d' une autre lumière 3 pour établir un passage de fluides entre ces lumiéres. Ledit passage est obstrué à tenue étanohe, lorsque les lumières 2-3 sont éloignées entre elles, par un système de bagues 5, logées dans des rai- nures ménagées dans le plateau 1 et appuyant à pression élastique contre les parois de ces rainures ainsi que contre la surface du plateau 4. A cet effet les bagues 5 sont coupées et formées d'une matière élastique ; elles sont logées dans un système de rainures concentriques 6 ménagées dans la surface 1 (fig,3);leur axe médian orthogonal coïncide avec l'axe de la lumière 2.
Les rai- nures 6 présentent leur paroi externe 7 inclinée, comme il est bien visible à la fig.9. La bague présente son flanc externe 8 analogue ment incliné, de manière que la poussée élastique de la bague dans la direction 9 (fig.9) fait glisser la surface 8 contre la paroi inclinée 7, en sollicitant ladite bague à ressauter hors de la rainure.
Cette poussée élastique est due à ce que la bague est élastique et coupée en 10 (fig.3), et qu'elle a été foroée à entrer dans la rainure, après avoir été retré- cie; sa tendance à sortir de la rainure produit une pous- sée frontale contre la surface du plateau 40
Les bagues 5-5' représentées à la fig.2 ont la même fonctions cette disposition peut être e,ployée lors- entre que/les deux plateaux est interposé un tiroir 11 glissant
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entre les deux surfaces 4 et 1. Dans le mode d'exécution représenté les rainures 6 sont ménagées dans les plateaux 1 et 4, mais elles pourraient être ménagées dans le tiroir 11, si les déplacements accomplis par la lumière 12 et par la lumière 2 sont suffisamment petits.
Les fig. 4 à 7 représentent deux exemples analo- gues étrlatifs aux cas où les surfaces sont façonnées en calotte. Dans les deux cas représentés les surfaces sont sphériques et par conséquent les bagues sont encore circu- laires. Dans quelques cas se rendront nécessaires des bagues elliptiques, ou non planes (par exemple dans le cas des surfaces cylindriques), ou façonnées autrement. Alors 1-* inclinaison du flanc de sortie devra varier dans les divers endroits afin que la pression frontale soit constante en tous leurs points.
La section transversale des bagues pourra affec- ter une forme quelconque, pourvu que celle-ci satisfasse à la condition qu'au moins son flanc de sortie à glissement puisse glisser sur le flanc correspondant de la rainure. La section en triangle est visible aux tigures 1-2 pour les bagues 5 ; les bagues 5 et 5' sont façonnées en trapèze.
Une forme particulièrement appropriée dans plu- sieurs cas est représentée à la fig.8; où la rainure pré- sente un flanc recourbé 13 au lieu d'un flanc plan. La paroi opposée 14 de la rainure est inclinée vers l'intérieur de manière à empêcher la sortie complète de la bague si elle n'est pas suffisamment détendue et élargie.
Les bagues représentées sont sollicitées à sortir des rainures par l'effet de l'inclinaison de la paroi latérale externe de la rainure. Dans ce cas les bagues doi- vent présenter un diamètre plus grand que la rainure cor- respondante, dans laquelle elles sont introduites de force en les obligeant à se rétrécir. Toutefois, on pourrait
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adopter des bagues d'un diamètre moindre et les introduire en les élargissant; dans ce cas la paroi latérale de sortie est le flanc interne, qui devrait être incliné.
Dans quelques cas les bagnes pourront être fa- çonnées en spirale, qui pourrait même former plusieurs spires concentriques.
Les formes des bagues à adopter, ainsi que leur montage devront varier suivant les circonstances et sui- vant nécessite), sans pour cela sortir du cadre de l'inven- tion.
Revendications et Résumé.
1. Dispositif de retenue des fluides entre les surfaces des organes mécaniques adhérant entr'eux et mobiles réci- proquement, caractérisé par un système de bagues élastiques coupées, disposées à plat entre les surfaces se faisant face, chacune des dites bagues étant logée à forcement élastique dans une rainure présentant au moins un flano incliné dans le sens vers lequel ladite bague tend à se détendre, de façon que chaque bague tend à s'échapper de sa rainure, en forçant contre la surface opposée, à la- quelle elle présente une face à ajustement par.ait assu- rant la tenueo
2. Dispositif comme sous 1), caractérisé en ce que les bagues sont logées dans des rainures ménagées dans la paroi convexe et retenues par la surface concave associée.
3. Dispositif comme sous 1), caractérisé en ce que les bagues sont logées dans des rainures ménagées dans la paroi concave et retenues par la snrface convexe associée.
40 Dispositif comme sous 1), caractérisé en ce que les flanos des rainures assurant le glissement des bagues dans les dites rainures sont disposées vers l'extérieur.
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FLUID RETAINING DEVICE BETWEEN THE SURFACES OF MECHANICAL ORGANS ADHERED TO THEM AND MOBILES RECIPROCALLY,
The object of the present invention is a device for retaining the fluids which is suitable for producing a leaktight seal between the fluids between the reciprocally adjusted surfaces of the mechanical members sliding one on the other.
Fluid retaining devices are known consisting of elastic metal rings, applied to the pistons of heat engines so as to prevent the leakage of steam and combustion gases between piston and cylinder,) while allowing clearance. sufficient between the surfaces in reciprocal contact, in order to allow the variations of the dimensions due to the variations of the temperature, which do not have the same size in the various parts.
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The object of the present invention is the production of equivalent retaining members suitable for planar, spherical or any other figure surfaces.
The arrangement forming the object of the present invention is characterized by a system of cut elastic rings, arranged flat between the surfaces facing each other, each of said rings being strongly resiliently housed in a groove having at least one flank inclined in the direction in which said ring tends to relax, so that each ring tends to escape from its groove, forcing against the opposite surface, to which it presents a face with perfect adjustment ensuring the hold.
The invention is described with reference to a few embodiments shown by way of example in the accompanying drawing. Of course, these examples are given by way of explanation, but not by way of limitation, since this invention can be carried out in several forms of various applications.
In the attached drawing:
Fig. 1 shows a cross section of a device ensuring the hold between two flat surfaces.
Fig. 2 shows a cross section of a device ensuring the hold between two flat surfaces with the interposition of an additional nut, operating as a distributor spool.
Fig. 3 is a front view of a retaining device with rings applied flat in their grooves.
Fig. 4-5 are two sections, orthogonal to each other, of a device applied between surfaces shaped in a cupola.
Fig. 6-7 are two sections of a similar application with the interposition of a distributor screen.
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Fig. 8 represents sohematically the profiles that can be adopted respectively for the rings and for the corresponding grooves.
Fig. 9 shows in perspective the constitution of a ring, the seotion of which is shaped into a trapezoid, housed in a groove having a single inclined side.
In the embodiment shown in fig.l are considered two plates 1-4, one of which can slide on the other so as to carry a lumen 2 in faoe of another lumen 3 to establish a passage of fluids. between these lights. Said passage is blocked with ethanol resistance, when the slots 2-3 are separated from one another, by a system of rings 5, housed in grooves formed in the plate 1 and pressing with elastic pressure against the walls of these grooves as well as against the surface of the plate 4. For this purpose the rings 5 are cut and formed of an elastic material; they are housed in a system of concentric grooves 6 formed in the surface 1 (fig, 3); their orthogonal median axis coincides with the axis of the light 2.
The grooves 6 have their external wall 7 inclined, as is clearly visible in FIG. 9. The ring has its outer flank 8 similarly inclined, so that the elastic thrust of the ring in the direction 9 (fig. 9) causes the surface 8 to slide against the inclined wall 7, urging said ring to jump out of the groove. .
This elastic thrust is due to the fact that the ring is elastic and cut in 10 (fig.3), and that it has been forced into the groove, after having been retracted; its tendency to come out of the groove produces a frontal thrust against the surface of the plate 40
The rings 5-5 'shown in fig. 2 have the same functions this arrangement can be folded when / between the two plates is interposed a sliding drawer 11
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between the two surfaces 4 and 1. In the embodiment shown, the grooves 6 are formed in the trays 1 and 4, but they could be formed in the drawer 11, if the movements accomplished by the light 12 and by the light 2 are small enough.
Figs. 4 to 7 show two analogous examples relating to cases where the surfaces are shaped like a cap. In both cases shown the surfaces are spherical and therefore the rings are still circular. In some cases, rings that are elliptical, or not planar (for example in the case of cylindrical surfaces), or shaped otherwise, will be necessary. Then 1- * inclination of the exit side will have to vary in the various places so that the frontal pressure is constant in all their points.
The cross-section of the rings may take any shape, provided that the latter satisfies the condition that at least its sliding outlet side can slide on the corresponding side of the groove. The triangle section is visible in figures 1-2 for rings 5; the rings 5 and 5 'are shaped in a trapezoidal shape.
A form particularly suitable in several cases is shown in fig.8; where the groove has a curved flank 13 instead of a flat flank. The opposite wall 14 of the groove is inclined inwardly so as to prevent the full exit of the ring if it is not sufficiently relaxed and widened.
The rings shown are urged out of the grooves by the effect of the inclination of the outer side wall of the groove. In this case, the rings must have a larger diameter than the corresponding groove, into which they are forcefully introduced, forcing them to shrink. However, we could
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adopt rings of a smaller diameter and introduce them by widening them; in this case the exit side wall is the inner side, which should be inclined.
In some cases the convictions could be shaped in a spiral, which could even form several concentric turns.
The shapes of the rings to be adopted, as well as their assembly must vary according to the circumstances and according to the need), without departing from the scope of the invention.
Claims and Summary.
1. Device for retaining fluids between the surfaces of the mechanical members adhering to each other and movable reciprocally, characterized by a system of cut elastic rings, arranged flat between the surfaces facing each other, each of said rings being necessarily housed elastic in a groove having at least one flano inclined in the direction towards which said ring tends to relax, so that each ring tends to escape from its groove, forcing against the opposite surface, to which it presents a face adjustment by ensuring the holdo
2. Device as under 1), characterized in that the rings are housed in grooves formed in the convex wall and retained by the associated concave surface.
3. Device as under 1), characterized in that the rings are housed in grooves formed in the concave wall and retained by the associated convex snrface.
40 Device as under 1), characterized in that the blanks of the grooves ensuring the sliding of the rings in said grooves are arranged outwards.
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