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"Perfectionnements aux garnitures des pistons descylindresde frein à fluide sous pression".
L'invention se rapporte aux cylindres et à leurs pistons et plus particulièrement aux cylindres et aux pistons des appa- reilsde freins a fluide sous pression.
Jusqu'à présent les pistons des cylindres de frein à fluide souspression sont ordinairement fabriqués en fonte ou en acier et ilsnécessitent une plaque relativement lare etpesante pour fixer au piston la garniture en fibre de cuir ou en caoutchouc en forme de calotte. On doit avoir recours à de fortes plaques @ pour fixer cette garniture annulaire au piston et pour éviter les fuites qui sa produisit autour de l' ouverture centrale et destrous pour la.passade des boulons,mais malgré toutes les précautions prises des fuites peuvent néanmoins se produire.
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Le poids du matériel roulant augmente continuellement ainsi que sa vitesse,ce qui nécessitedes cylindres de frein et des pistons plus grands que ceux employée dans le passé.
Les pistons en fonte qui doivent résister aux efforts auxquels ils sont soumis sont encombrants, difficiles à installer et ils augmentent le poids mort de l'équipement des véhicules.
Suivant la principale particularité de l'invention la garniture du piston du cylindre de frein ou de tout autre cylin, dre n'est pas perforée et pour éviter les fuites,cette garniture recouvre la totalité de la surface travaillante du piston qui, de préférence, est en forme de calotta et est constitué par une feuille métallique emboutie a la pre s se . Cette garniture peut être maintenue sur le piston par friction et dans ce but on. peut avoir recours à un bourrelet ou son équivalent rendu soli- daire du piston qui est engagé dans une rainure correspondante de la garniture, ou inversement la rainure peut être pratiquée dans le piston et le bourrelet venu sur la garniture.
De pré- férence ,conformément a l'invention,la garniture comprend une partie cylindrique et un record retourné a la manière d'un joint hydraulique qui s'applique sur la paroi du cylindre. Cette gar- niture est montée sur un piston en forma de calotte et obtenu par emboutissage à la presse d'une feuille métallique. Ce piston comprend une partie cylindrique qui s'applique sur la paroi du cylindre et qui guide le piston.
Bur les dessins annexés:
La figure 1 montre en coupe longitudinale une partie du cylindre av@c son piston réalisés conformément a l'invention.
La figure 2 est une coupe a plus grande échelle d'une par- tie du dispositif montré sur la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan de la arnitura montrée dur la figure 1.
La figure 4 est un,) coupe partielle montrant une modifica- tion apportée à la réalisation du piston et de son disque de garniture.
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En se référant principalement aux figures 1,2 et 3, on Voit que l'invention comprend un cylindre 5 dont le fond 6 soumis à la pression, est convexe extérieurement et lui donne une forme de calotte. Ce fond est constitué par une portion de sphère pour lui donner de la résistance et dans un but que l'on expliquera plus loin. Ce fond fixé au cylindre 7 comporte une ouverture 8 correspondante à un raccord 9 soudé à l'extérieur du fond; ce raccord estfiletépour y visser la conduite 11.
Le piston 12 est obtenu par l'emboutissage d'une feuille métallique à laquelle on donne la forme d'une calotte, comme montré sur la figure 1, la forme du fond 13 du piston corres- pondant à celui du fond 6 du cylindre. Le piston 12 comprend une partie 14 de guidage et une partie cylindrique réduite 15 ; la partie 14 glisse sur la paroi cylindrique du cylindre et la partie 15 sert de support à la partie cylindrique 16 d'un disque de garniture 17 en forme de calotte et le bord de la garniture retourné, comme indiqué en 18,s'applique sur la paroi ' du cylindra et la pression qui s'exerce sur le fond du cylindre tend à coller ce rebord sur la paroi du cylindre.
Le disque de garniture 17 recouvre la face 13 du piston 12 soumise à la pression et il y est maintenu élastiquement par un bourrelet 19,qui est soudé électriquement à la partie cylindrique 15 du piston. La surface intérieure de la partie cylindrique 16 du disque de garniture 17 comporte une rainure annulaire 21 et comme le disque est constitué en matière élas- tique moulés,la partie cylindrique 16 se dilate légèrement lors- que le disque est forcé pour l'engager sur la partie cylindri, que 15 du piston.
Lorsque la rainure 21 arrive en regard du bour- relet 19,la paroi cylindrique du disque de garniture s'applique - fortement sur la partie cylindrique du piston et le bourrelet 19 sert à le maintenir.
Puisque le contour de la surface externe 22 du disque de garniture est -sensiblement le même que celui de la surface in- terne du fond'6-.du cylindre,l'espace mort entre le fond du cy.,
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lindre et le piston est réduit au minimum' et est limite à la capacité qui se trouve dans le voisinage immédiat du bord re- tourné 18 du disque auquel il faut ajouter l'espace compris entre les nervures en croix 23 venues sur la surface externe du disque. Ces nervures sont prévues pour éviter que le disque colle sur le fond du cylindre.
Puisque le fluide sous pression est admis dans le cylin- dre par la conduite 11 et qu'il déplace le piston 12 vers la droite,la pression à l'intérieur du cylindre tend à appliquer la garniture sur le piston . Le piston est ramené à la position montrée sur la figure 1 par le ressort en usage 24 et par con- séquent dans le fonctionnement du piston il n'existe aucune cause qui tendrait à le séparer de sa garniture. Comme ce dis- positif n'exigepas de boulons, on n'a pas besoin de percer des trous dans le disque de garniture, donc la construction est plus économique et plus efficace pour retenir le fluide sous pression dans le cylincfe .
La tige 25 du piston est formée d'un tube d'acier ordinai- re et est reliée au piston 12 par une embase conique 26 forgée avec un alésage 27,dans lequel est engagée l'extrémité de la tige 25 du piston. La tige est soudée Électriquement en 28 à l'embase 26 dont l'empâtement 29 est soudé électriquement au piston 12.
D'après la description de la construction, on voit que les opérations d'usinage sont réduites au'minimum,que le poids de l'appareil est relativement petit et que sa fabrication est économique.
La figure 4 montre une variante apportée dans la construc- tion du piston. Sa surface cylindrique comporte une rainure ou une partie rentrante 31,dans laquelle est engagéle bourre- let annulaire 32,venu sur la surfaceinterne dé la partie cy- lindrique 16 du disque de garniture 17. L'assemblage du disque sur le piston se fait en enfonçant la partie cylindrique de la garniture sur la partie cylindrique du piston jusqu'à ce que le
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bourrelet 32 entre dans'La rainure 31.
La conformation du piston comportant une partie sphérique et une partie cylindrique augmente sa force et lui permet de résister sans déformation aux efforts qu'il a à supporter.
L'exécution du piston telle qu'on vient de la décrire estfaci- le et économique et il est plus léger qu'un piston en fcnte.
La forme donnée au piston ainsi qu'au fond du cylindre a l'avantage de ne laisser pour ainsi dire aucun espace mort entre le piston et la fond du cylindre.
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On a déorit les moyens que l'on a trouvésies mieux appro- priés pour la mise à exécution de l'invention, mais on peut y apporter des modifications suivant les circonstances d'applica-. tion.
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REVEJ.#ICATI011S.
1.-Une garniture pour piston de cylindre de frein à fluide ou garniture four piston d'un autre cylindre , sous pression/qui n'est pas perforée et qui est disposée pour être maintenue sur la piston,de manière à couvrir complètement la surface travaillante de ce dernier, dans le but spécifié.
2. -Une garniture de piston comme revendiquée dans la reven, dication 1,qui est disposée pour être maintenue par friction sur le piston.
3,-Une garniture de piston comme revendiquée dans reven- dication l,qui est disposée pour être maintenue sur le piston au moyen d'un bourrelet annulaire ou son équivalent sur le piston ,s'engageant dans une rainure correspondante dans la garniture ou par un bourrelet annulaire ou son équivalent sur la garniture s'engageant dans une rainure correspondante dans le piston.
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"Improvements to the linings of pressurized fluid brake cylinders".
The invention relates to cylinders and their pistons and more particularly to cylinders and pistons of pressurized fluid brake apparatus.
Heretofore, the pistons of pressurized fluid brake cylinders have ordinarily been made of cast iron or steel and require a relatively thin and heavy plate to secure the leather fiber or rubber cap lining to the piston. Strong plates should be used to secure this annular seal to the piston and to prevent leaks which occur around the central opening and holes for the passage of the bolts, but despite all precautions taken, leaks can still occur. produce.
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The weight of rolling stock increases continuously as does its speed, requiring larger brake cylinders and pistons than those used in the past.
Cast iron pistons, which must withstand the forces to which they are subjected, are bulky, difficult to install and they increase the dead weight of vehicle equipment.
According to the main feature of the invention, the lining of the piston of the brake cylinder or of any other cylinder, dre is not perforated and to avoid leaks, this lining covers the entire working surface of the piston which, preferably, is calotta-shaped and consists of a pre-stamped metal sheet. This lining can be maintained on the piston by friction and for this purpose. can have recourse to a bead or its equivalent made integral with the piston which is engaged in a corresponding groove of the seal, or conversely the groove can be made in the piston and the bead come on the seal.
Preferably, in accordance with the invention, the gasket comprises a cylindrical part and a record turned over in the manner of a hydraulic seal which is applied to the wall of the cylinder. This seal is mounted on a piston in the form of a cap and obtained by pressing a metal foil. This piston comprises a cylindrical part which is applied to the wall of the cylinder and which guides the piston.
Bur the accompanying drawings:
Figure 1 shows in longitudinal section part of the cylinder av @ c its piston produced in accordance with the invention.
Figure 2 is a sectional view on a larger scale of part of the device shown in Figure 1.
Figure 3 is a plan view of the arnitura shown in Figure 1.
FIG. 4 is a partial section showing a modification made to the construction of the piston and its lining disc.
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Referring mainly to FIGS. 1, 2 and 3, it can be seen that the invention comprises a cylinder 5, the bottom 6 of which, subjected to pressure, is convex on the outside and gives it the shape of a cap. This background is formed by a portion of a sphere to give it resistance and for a purpose which will be explained later. This bottom fixed to the cylinder 7 has an opening 8 corresponding to a connector 9 welded to the outside of the bottom; this connector is threaded to screw the pipe 11 into it.
The piston 12 is obtained by stamping a metal foil to which the shape of a cap is given, as shown in FIG. 1, the shape of the bottom 13 of the piston corresponding to that of the bottom 6 of the cylinder. The piston 12 comprises a guide part 14 and a reduced cylindrical part 15; the part 14 slides on the cylindrical wall of the cylinder and the part 15 acts as a support for the cylindrical part 16 of a seal disc 17 in the shape of a cap and the edge of the seal turned over, as indicated at 18, rests on the wall 'of the cylindra and the pressure exerted on the bottom of the cylinder tends to stick this rim on the wall of the cylinder.
The lining disc 17 covers the face 13 of the piston 12 subjected to the pressure and it is held there elastically by a bead 19, which is electrically welded to the cylindrical part 15 of the piston. The inner surface of the cylindrical portion 16 of the lining disc 17 has an annular groove 21 and since the disc is made of a molded elastic material, the cylindrical portion 16 expands slightly when the disc is forced into engagement. the cylindri part, that 15 of the piston.
When the groove 21 comes opposite the bead 19, the cylindrical wall of the lining disc rests strongly on the cylindrical part of the piston and the bead 19 serves to hold it.
Since the contour of the outer surface 22 of the packing disc is substantially the same as that of the inner surface of the bottom of the cylinder, the dead space between the bottom of the cylinder,
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cylinder and piston is reduced to a minimum 'and is limited to the capacity which is in the immediate vicinity of the turned edge 18 of the disc to which must be added the space between the cross ribs 23 coming on the outer surface of the disc. disk. These ribs are designed to prevent the disc from sticking to the bottom of the cylinder.
Since the pressurized fluid is admitted into the cylinder through line 11 and moves piston 12 to the right, pressure inside the cylinder tends to apply packing to the piston. The piston is returned to the position shown in Figure 1 by the spring in use 24 and therefore in the operation of the piston there is no cause which would tend to separate it from its packing. As this device does not require bolts, there is no need to drill holes in the packing disc, therefore the construction is more economical and efficient in retaining pressurized fluid in the cylinder.
The piston rod 25 is formed of ordinary steel tube and is connected to the piston 12 by a forged conical base 26 with a bore 27, in which the end of the piston rod 25 is engaged. The rod is electrically welded at 28 to the base 26, the base of which 29 is electrically welded to the piston 12.
From the description of the construction, it can be seen that the machining operations are minimized, the weight of the apparatus is relatively small, and its manufacture is economical.
FIG. 4 shows a variant made in the construction of the piston. Its cylindrical surface comprises a groove or a re-entrant part 31, in which is engaged the annular bead 32, coming onto the internal surface of the cylindrical part 16 of the lining disc 17. The disc is assembled on the piston by pressing the cylindrical part of the seal onto the cylindrical part of the piston until the
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bead 32 enters the groove 31.
The conformation of the piston comprising a spherical part and a cylindrical part increases its force and allows it to withstand the forces it has to withstand without deformation.
The execution of the piston as just described is easy and economical and it is lighter than a working piston.
The shape given to the piston as well as to the bottom of the cylinder has the advantage of leaving virtually no dead space between the piston and the bottom of the cylinder.
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The means which have been found to be more suitable for carrying out the invention have been devised, but modifications may be made according to the circumstances of application. tion.
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REVEJ. # ICATI011S.
1.-A seal for a fluid brake cylinder piston or piston furnace lining of another cylinder, under pressure / which is not perforated and which is arranged to be held on the piston, so as to completely cover the surface working of the latter, for the specified purpose.
2. -A piston seal as claimed in claim 1, which is arranged to be held by friction on the piston.
3, -A piston seal as claimed in claim 1, which is arranged to be retained on the piston by means of an annular bead or its equivalent on the piston, engaging a corresponding groove in the seal or by an annular bead or its equivalent on the gasket engaging in a corresponding groove in the piston.
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