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" Piston pour moteurs à explosions ou autres applications'
La présente invention a pour but: d'une part de simplifier la fabrication des pistons pour moteurs à explosions et à vapeur, pistons de pompes à air et à liquide (etc) et, d'autre part, de permettre l'emploi de métaux non dilatables.
A cet effet, le piston, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que les bos- sages, qui sont solidaires l'un de l'autre au moyen d'une armature convenable, sont rapportés et fixés à l'intérieur de la jupe ou sous la tête, par tous moyens appropriés, à l'emplacement nécessité par la hauteur'd'axe désirée.
. L'invention vise également subsidiairement une forme de réalisation plus particulièrement intéressante
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d'une semblable disposition suivant laquelle l'armature servant de support aux bossages et de liaison entre eux, est constituée de deux bagues qui servent ainsi en même temps de renfort à la jupe du piston dont on peut considérablement réduire l'épaisseur, les dits bossages étant, d'autre part, de préférence, en retrait de l'aplomb des deux bagues de façon à ne pas être en contact direct avec la jupe.
Elle pourra de toute façon être bien comprise à l'aide de la description complémentaire qui suit et du dessin oi-annexé, lesquels description et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une des parties du piston comprenant la jupe et la tête;
Fig. 2 montre, en perspective, l'autre partie du piston comprenant les bossages et leur armature;
Fig. 3 est en coupe une vue schématique d'ensemble après montage, sur la paroi interne de la jupe.
Fig. 4 est une variante de réalisation de l'arma- ture intérieure en coupe axiale par les bossages;
Fig. 5 montre en coupe suivant 5-5 de la figure 4, le montage de cette armature intérieure sous la tête du pis- ton dans le cas de deux pistons de hauteur d'axe différente.
Selon l'invention, la tête a et la jupe b (fig. I) sont obtenues en une seule pièce, coulée ou emboutie suivant la nature du métal employé, en ne tenant compte que de l'alésage, c'est-à-dire sans s'inquiéter du type de moteur dans lequel ce corps de piston pourra s'adapter.
Les bossages c (fig.2) obtenus en une seule pièce sont solidarisés entre eux par une armature cylindrique consti- @ tuée de préférence par deux bagues d reliées aux bossages par des nervures e et entretoisées, le cas échéant, par des pattes f.
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0'est la face externe de ces bagues qui est appelée à guider, centrer et, le cas échéant, à fixer après usinage les bossages à l'intérieur de la jupe, et ce à une distance de la tête égale à la hauteur d'axe désirée.
L'on se rend ainsi compte qu'un même élément de piston, jupe et tête, d'un diamètre déterminé, peut s'appli- quer à des moteurs de type varié en modifiant au montage la hauteur d'axe, c'est-à-dire, en réglant la position des bos- sages par rapport à la tête.
De même les bossages et leur armature peuvent être fabriqués en série et prévus pour des axes variant par exemple de 10 à 30 m/m de diamètre. Les fanes externes des bagues de l'armature, devant être usinées d'après le diamètre intérieur du piston, peuvent également être prévues à l'état brut avec des diamètres variant de 10 en 10 m/m. Des bossages excentrés par rapport à leur armature peuvent être également . prévus.
La figure 3 montre un mode de montage d'un piston dans lequel la jupe a par exemple une épaisseur de 1 m/m et la tête de 4 m/m. Les bossages c solidaires de l'ar- mature d sont alors, vissés, rivés, sertis où brasés à .'in- térieur de la. jupe b par l'intermédiaire de la dite armature et à l'emplacement exigé par la hauteur d'axe.
Cette opération terminée, les bossages sont alors usinés à leur tour grâce à une perforation préalable de la jupe b, puis alésés en h au diamètre de l'axe qu'ils doivent recevoir.
L'usinage de la tête et la, rectification de la jupe sont ensuite exécutés comme à l'ordinaire, avec cette différence que, dans le cas de pistons en acier, les segments peuvent être supprimés dans les moteurs à haut régime, et ,on
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limités à un seul dans les moteurs à régime moyen.
Pour les moteurs à régime lent principalement, le piston peut être éventuellement modifié comme suit : au lieu de comporter deux pièces, le piston se compose de trois pièces, savoir : la tête, la jupe et les bossages avec leur armature. Dans ce cas, la téta qui est accouplée à la jupe par tous moyens appropriés (vissage, rivetage, sertissage, même soudure), comporte des gorges de segments dont le nombre varie suivant le type de moteur et la nécessité d'assurer une parfaite compression. Une gorge pour segments racleurs d'huile peut être également prévue pour les moteurs dont le graissage est trop abondant.
Enfin, la fixation à l'intérieur du piston de cette armature intérieure peut être faite sur la tête même au lieu de l'être sur la jupe, ce qui plus particulièrement indique le cas de l'emploi de deux métaux de coefficient de dilatation différent.
A cet effet (fig.4) la bague supérieure d de l'armature prend appui sous la tête a et comporte des bossages i (deux dans le cas du dessin) permettant, après perçage, la fixation de la dite armature au moyen de vis qui, le cas échéant, peuvent être goupillées en k après leur pose et avant l'usinage (fig.5).
Suivant la hauteur d'axe désirée, il suffit de diminuer plus ou moins par le haut à l'usinage la hauteur x de oette bague d ainsi que de ses bossages i.
La figure ± montre d'ailleurs, en deux demi-coupes des pistons dont les hauteurs d'axe z, z' qui sont diffé- rentes ont nécessité de ramener la hauteur x de la bague! aux valeurs respectives x' et x".
Pour alléger le piston l'on peut également
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usiner par le bas ces bossagès i en enlevant lé métal les constituant de façon à n'en conserver que la hauteur Z strietement nécessaire à la fixation.
Ce mode de fixation de l'armature sous la tête du piston permet ainsi de supprimer tous efforts sur la jupe et d'augmenter la surface de portée qui se trouve de plus Située dans un plan normal aux efforts de compression et d'explosion. Enfin, la dilatation de l'armature peut se produire librement à l'intérieur du piston dans le sens longitu- dinal.
En outre des avantages ci-dessus énoncés, la présente invention apporte une solution/au problème de la dila- tation et de l'usure prématurée des pistons, problème qui ne pouvait être résolu que par l'emploi d'un métal tel que ltacier, le bronze ou tous autres métaux à faible coefficient de dilatation.
Exécuté suivant les données ci-dessus, ce piston offre encore sur les pistons en fonte ou en alliages légers ou encore sur ceux faits en plusieurs métaux, les avantages ci-dessous : extrême légèreté malgré une très grande résistance à l'effort et à l'usure ; suppression des claquements des au jeu exagéré qu'on est obligé de laisser aux pistons dont le métal possède un coefficient de dilatation trop élevé; étanchéité parfaite malgré, dans certains cas, la suppression des segments ; indépendance et amovibilité des bossages ; faculté d'obtenir avec un seul corps de piston et une seule armature, une multitude de pistons, de diamètre, de forme et de hauteur d'axe différentes;
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renforcement de la jupe par l'armature solidaire des bossages, renforcement qui peut être augmenté par l'écartement en hauteur ou en profondeur des faces cylindriques de l'armature, surtout dans les pistons à grande hauteur d'axe ; suppression du détalonnage, habituellement pratiqué sur les pistons courants dont les bossages se dilatent latéralement occasionnant des grippages fréquents, cette suppression du détalonnage permettant aussi d'obtenir une portée totale du piston à l'intérieur du cylindre, sur toute la hauteur de la jupe ; usinage facile et faculté d'emboutir, en deuxième passe, la tête du piston afin de lui donner la forme (concave, oonvexe ou à déflecteur) qu'exige tel ou tel type de moteur à 2 ou 4 temps ; faculté de loger un segment dans la tête du piston, même si celui-ci est embouti.
Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement au seul mode de réalisation mentionné ci-dessus, non plus qu'à celui de ses différentes parties; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation, oomportant application de semblables dispositions, que la jupe soit en métal embouti ou coulé et quelle qu'en soit la nature.