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Je, sous-signé, Frank Edward BEETON,Traducteur technique de la Maison BOULT,WADE & TENNANT,Ingénieurs Conseils en ratières 'de Brevets d'Invention.demeurant 111/112 Hatton Garden,LONDRES E.C.l,
Déclare par la présente que la mémoire descriptive qui suit est une traduction fidèle de la spécification déposée avec l'Ambassade de Belgique à Londres,se ré- férant à une demande de Brevet d'Invention en Belgique réclamant les dates de dépôt des Spécifications Provi- soires des demandes de Brevets britanniques Nos 13025/42, à savoir le 15 Septembre 1942 et 14099/42,à savoir le 7 Octobre 1942. ainsi.
que la date du dépôt de la Spéci- fication comprenant les dites deux spécifications Pro- visoires dans le Bureau de Brevets à Londres,à savoir le 27 Novembre 1942, aux noms joints de Henri François VASSEUR et et R.A Lister & Cy. Ltd., ayant droit du premier.
La dite demande de Brevet d'Invention ayant comme titre: "Améliorations dans ou à propos des cylindres et soupapes à fourreau de moteurs, pompes et pareils." et dont le vrai inventeur est: Henri,Francis VASSEUR,demeurant à
Stinchcombe Hill,DURSLEY-Gloucestershire,
Angleterre.Ingénieur.
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Améliorations dans ou à propos des cylindres et soupapes à fourreau de moteurs, pompes et apreils.
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Cette invention concerne des améliorations en ou se référant -aux cylindres ou soupapes à fourreau de moteurs,pompes ou semblables et elle s'adapte en par- ticulier au cas de moteurs à explosion.L'invention s'ap- plique à moteurs du genre ayant lumières dans les parois du cyliridre qui sont couvertes et découvertes dans le mou- vement de va-et-vient du pistàn,ou par une soupape à four- reau,les lumières étant formées dans la paroi même du cylindre, ou dans la soupape à fourreau qui fournit la surface sur laquelle glisse le piston.
Par-suite de la présence des lumières une surface moins grande est fournie pour le piston dans la zone où se trouvent les lumières et l'intensité de pression du piston sur la paroi coopérante est augmentée en corres- pondance.De plus,par le fait que l'huile lubrifiantepas- se dans les lumières,l'usure sur cette partie du cylindre est plus forte que sur les autres orties.Dans le cas d'un moteur'à soupape à fourreau, la soupape peut avoir un mouvement de rotation ainsi que d'un mouvement réciproque longitudinal,et il existe la possibilité d'usure addition- nelle ayant lieu par suite de la rotation de la soupape à l'endroit où elle se trouve en contact avec les segments de piston.L'objet de cette invention est d'empêcher ou de réduire 'l'usure qui résulte de .ces causes diverses.
Suivant l'invention on fournit dans ou pour un moteur à combustion du genre décrit,un cylindre ou sou- pape à fourreau ayant une couche de matière résistant à ' l'usure précipitée électrolytiquement telle que le chrome, qui s'étend axialement à travers la zone du cylindre ou de la soupape à fourreau qui contient les .lumières.De préférence la couche de matière résistant à l'usure s'é- tend axialement également sur la partie du cylindre ou de la soupape à fourreau traversée par les segments.
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, quand elle s'applique à un moteur à soupape -à-fourreau dans lequel le fourreau possède un mouvement de rotation ou une composante de mouvement de rotation, le fourreau est pourvu d'une couche précipitée électrolytiquement d'une matière résistant à l'usure s'étendant axialement sur la zone comprenant les lumières et au moins la partie de la surface intérieure du fourreau traversée par les segments pendant le mouvement rotationel y rapportant.
Suivant une autre caractéristique encore de cette invention,le dépôt de matière résistant à l'usure peut être de plus grande épaisseur ou de plus grande densité aux en- droits de plus grande usure, et la couche précipitée peut, si on le désire, varier en épaisseur. De préférence on pré- cipite la couche de matière résistante dans un évidement dans la paroi du cylindre ou dans la soupape à fourreau de telle manière qu'une partie de la paroi traversée par le pis- ton expose sa matière basique,vu que celle-ci retient plus effectivement une pellicule d'huile lubrifiante là-dessus, que ne le fait une surface plaquée.
Sur les dessins ci-joints,qui sont purement schématiques,Figure 1 est une vue en section d'un cylindre avec piston, le cylindre ayant des lumières formées dans une paroi circonférentielle, lesdites lumières étant contrôlées par le piston.
Figure 2 est une Vue pareille à Figure 1 montrant une modification de l'invention et
Figure 3 est une vue en section d'un cylindre et piston où les lumières dans la paroi circonférentielle du cylindre sont contrôlées par une soupape à fourreau pourvue de lumières.
Dans la construction suivant Figure l,un cylindre 10 est formé avec des lumières dans sa paroi courbée,telles
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lumières s'emploient généralement pour l'échappement,mais on peut également arranger par des mesures convenables les lumières d'entrée en approximativement la même location axiale du cylindre.
Vu que les lumières occupent une pro- portion substantielle de la paroi périphérique du cylindre, la surface libre pour supporter la pression latérale du piston se trouve beaucoup réduite et l'intensité de la pres-. sion sur les parties de la paroi .entre les lumières augmente fortement,dont résulte une usure plus accentuée.Suivant cette invention on empêche ou réduit cette usure augmentée,par la provision d'une couche précipitée électrolytiquement d'une matière résistant à l'usure,teelle que.' chrome, sur la surface intérieure du cylindre dans la zone comprenant les lumières.
Sur les dessins l'épaisseur de cette couche est fortement exagérée dans l'intérêt de clarté.Cette couche résistant à l'usure 'peut s'étendre axialement du cylindre seulement sur la zone comprenant les lumières,pourvu qu'elle soit d'une longueur axiale égale à la longueur axiale des lumières avec un surplus convenable de part et d'autre,ou 'elle peut s'é- tendre,comme indiqué,plus en bas du cylindre pour couvrir au moins la partie de la longueur du cylindre traversée par les segments 13 du piston 14.0n comprendra que les segments 13 exercent une pression sur la paroi du cylindre afin de maintenir une étanchéité à gaz, et de ce fait augmentant la tendance à l'usure de la paroi.
De préférance on précipite la couche 12 de chrome ou autre matière résistante dans un enfoncement pratiqué dans la paroi du cylindre de sorte qu'après le dépôt de la couche on puisse effectuer un ajustage final sur l'intérieur du cylindre pour lui donner le diemètre nécessaire afin que la couche de chrome soit à fleur de la partie non plaquée 15 de la paroi.
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La matière basique dont le cylindre est construit re- tient l'huile lubrifiante bien plus' efficacement que la partie lisse chromée et en laissant le piston tra- verser la partie non chromée 15,la fourniture de lubri- fiant à l'endroit chromé se trouve continuellement re- nouvelée en dépit de la perte d'huile ayant lieu par le fait qu'une partie est emportée par les gaz d'échap- pement à travers la lumière LL.
La Figure 2 montre une modification de la disposition suivant la Figure l,dans laquelle la couche précipitée électrolytiquement de chrome ou autre matiè- re résistant à l'usure est indiquée à 16 comme étant d'une épaisseur variable,étant plus épaisse dans le voi- sinage des lumières 11,où l'usage est plus accentué.Cette variation d'épaisseur s'obtient de préférence par un fa- çonnage convenable de l'enfoncement dans lequel on pré- cipite la couche de chrome, et de préférence l'épaisseur de la couche diminue dans le voisinage des lumières 11 où elle est plus grande,jusqu'à l'autre bout où elle est minime.
A part la variation de l'épaisseur de la couche, on peut causer la couche précipitée d'être *plus grande densité là où elle est soumise à l'usure plus prononcée, ce que l'on peut effectuer moyennant une disposition et forme convenables à l'anode,ou par un traitement appro- prié de la cathode tel par exemple que le remplissage des lumières du cylindre avec du plomb ou autre matière convenable.
De préférence on se sert d'une anode de la construction générale décrite dans le Brevet d'Invention britannique No.506028 et le procédé en général du dépôt du chrome ou autre matière et le traitement subséquent d'achèvement sont pareils à ceux décrits dans le mémoi- re descriptif du Brevet d'Invention britannique No.
401933.
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On doit comprendre toutefois que l'invention n'est nul- lement limitée à ces manières de son exécution.
La Figure 3 démontre schématiquement l'ap-, plicatiori de cette invention à un moteur à explosion avec soupape à fourreau dont les lumières circonféren- tielles sont contrôlées moyennant une soupape à fourreau pourvue de lumières.
Le cylindre 17 est muni d'une couronne 18 et dès lumières circonférentielles 19 disposées autour de lui. Une soupape à fourreau 20 en dedans du cylindre est pourvue de lumières 21 qui par un mouvement longi- tudinal et de rotation et de va-et-vient de la soupape 20 font ouvrir et fermer les lumières 19 selon le néces- saire. Le piston 22 fait.son mouvement de va-et-vient en dedans de la soupape à fourreau, frottant sur sa surface . intérieure.
Comme indiqué ci-dessus la soupape à four- reau se trouve particulièrement sujette à l'usure dans le voisinage des lumières,et ainsi que sur la partie traver- sée par les segments 20 du piston 22,surtout pendant que le mouvement de rotation de la soupape est au maximum.
Dans le but de réduire le plus possible ou d'obvier cette usure, on munit la surface intérieure de la chemise 20 avec une couche 24 précipitée électrolytiquement de chrome ou autre manière résistant à l'usure sur la partie sujette à l'usure la plus prononcée.Comme décrit en référence à la Figure 1,c'est préférable qu'une partie de la surface de la chemise traversée par le piston, n'ait pas de dépôt de chrome là-dessus,ceci dans le but de faciliter le grais- sage.
Tandis que la construction préférée prescrit que la couche résistant à l'usure soit précipitée dans un évidement de la surface courbée intérieure du cylindre ou
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chemise,cela n'est pas essentiel,la partie supérieure du cylindre ou de la chemise,là où l'usure est au maxi- mum, peut être usinée à un diamètre un peu plus grand que la partie inférieure non plaquée,et puis diminuée en diamètre jusqu'à sa jonction avec elle,de sorte que le dépôt de chrome sur cette partie soit d'une épaisseur variable après que le cylindre a été usiné à un diamètre uniforme sur la longueur entière.
RECLAMATIONS.
1) Dans ou pour un moteur à combustion du genre décrit, un cylindre ou une soupape à fourreau ayant une couche de matière résistant à l'usure telle que le chrome,pré- cipitée électrolytiquement,s'étendant axialement à tra- vers la zone du cylindre ou de la soupape à fourreau qui contient les lumières.
2) Un cylindre suivant réclamation(l)dans lequel la matiè- re résistant à l'usure s'étend axialement aussi sur la partie du cylindre ou soupape à fourreau traversée par les segments.
3) Dans un ou pour un moteur à soupape à fourreau,dans laquelle la chemise possède un mouvement de rotation ou une composante d'un tel mouvement, une soupape à fourreau ayant une couche de matière résistant à l'usure,telle que le chrome,précipitée électrolytiquement qai s'.étend axia- lement sur la zone comprenant les lumières et sur cette partie de la surface intérieure de la chemise traversée par les segments du piston pendant le mouvement de rota- tion de la chemise.
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I, undersigned, Frank Edward BEETON, Technical Translator of Maison BOULT, WADE & TENNANT, Dobby Consulting Engineers' of Patents of Invention. Remaining 111/112 Hatton Garden, LONDON E.C.l,
Hereby declares that the description which follows is a faithful translation of the specification filed with the Belgian Embassy in London, referring to a patent application in Belgium claiming the filing dates of the Specifications Provi- evenings of British Patent Applications Nos. 13025/42, namely September 15, 1942 and 14099/42, namely October 7, 1942. as well.
that the date of the filing of the Specification comprising the said two Provisional specifications in the Patent Office in London, namely November 27, 1942, with the attached names of Henri François VASSEUR and and R.A Lister & Cy. Ltd., entitled to the first.
Said patent application having as title: "Improvements in or about cylinders and sleeve valves of engines, pumps and the like." and whose real inventor is: Henri, Francis VASSEUR, residing at
Stinchcombe Hill, DURSLEY-Gloucestershire,
England Engineer.
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Improvements in or about cylinders and cylinder valves of engines, pumps and devices.
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This invention relates to improvements in or with reference to the cylinders or sleeve valves of engines, pumps or the like and is particularly suited to the case of internal combustion engines. The invention is applicable to engines of the kind. having lumens in the walls of the cylinder which are covered and uncovered in the reciprocating motion of the piston, or by a quill valve, the lumens being formed in the wall of the cylinder itself, or in the valve sheath which provides the surface on which the piston slides.
As a result of the presence of the lumens a smaller area is provided for the piston in the area where the lumens are located and the pressure intensity of the piston on the cooperating wall is correspondingly increased. as the lubricating oil does not pass through the ports, the wear on this part of the cylinder is greater than on the other nettles. In the case of a quill valve engine, the valve may have a rotational movement as well. reciprocal longitudinal movement, and there is the possibility of additional wear occurring as a result of the rotation of the valve where it comes into contact with the piston rings. The invention is to prevent or reduce the wear which results from these various causes.
In accordance with the invention there is provided in or for a combustion engine of the kind described, a cylinder or throttle valve having a layer of electrolytically precipitated wear resistant material such as chromium which extends axially therethrough. the area of the cylinder or sheath valve which contains the lights. Preferably the wear resistant material layer extends axially also over the part of the cylinder or sheath valve through which the segments pass.
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According to another characteristic of the invention, when it is applied to a valve-to-sleeve motor in which the sleeve has a rotational movement or a component of rotational movement, the sleeve is provided with an electrolytically precipitated layer. of a wear-resistant material extending axially over the area comprising the slots and at least that part of the inner surface of the sleeve through which the segments pass during the related rotational movement.
According to yet another feature of this invention, the deposit of wear resistant material may be of greater thickness or density at the places of greatest wear, and the precipitated layer may, if desired, vary. in thickness. Preferably, the layer of resistant material is precipitated in a recess in the wall of the cylinder or in the sheath valve so that a part of the wall through which the piston passes exposes its basic material, since that- This more effectively retains a film of lubricating oil on it than does a plated surface.
In the accompanying drawings, which are purely schematic, Figure 1 is a sectional view of a cylinder with piston, the cylinder having lumens formed in a circumferential wall, said lumens being controlled by the piston.
Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing a modification of the invention and
Figure 3 is a sectional view of a cylinder and piston where the lumens in the circumferential wall of the cylinder are controlled by a sheath valve provided with lumens.
In the construction according to Figure 1, a cylinder 10 is formed with slots in its curved wall, such
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lights are generally used for the exhaust, but one can also arrange by suitable measurements the entry ports in approximately the same axial location of the cylinder.
Since the ports occupy a substantial proportion of the peripheral wall of the cylinder, the free surface to support the lateral pressure of the piston is greatly reduced and the intensity of the pressure. The pressure on the parts of the wall between the openings increases sharply, resulting in a more accentuated wear. According to this invention this increased wear is prevented or reduced, by the provision of an electrolytically precipitated layer of a wear resistant material , such as. ' chrome, on the inner surface of the cylinder in the area comprising the lights.
In the drawings the thickness of this layer is greatly exaggerated for the sake of clarity. This wear resistant layer can extend axially from the cylinder only over the area comprising the apertures, provided it is of axial length equal to the axial length of the apertures with a suitable surplus on either side, or it may extend, as shown, further down the cylinder to cover at least the part of the length of the cylinder traversed by the rings 13 of the piston 14.0n will be understood that the rings 13 exert pressure on the cylinder wall in order to maintain a gas seal, and thereby increasing the tendency to wear the wall.
Preferably, the layer 12 of chromium or other resistant material is precipitated in a depression made in the wall of the cylinder so that after the deposition of the layer, a final adjustment can be made on the inside of the cylinder to give it the necessary diameter. so that the chromium layer is flush with the unplated part 15 of the wall.
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The basic material of which the cylinder is constructed retains the lubricating oil much more effectively than the smooth chrome portion and by allowing the piston to pass through the unchromed portion 15, the lubricant supply to the chrome location is achieved. continually found to be renewed despite the loss of oil taking place in that part of it is carried away by the exhaust gases through the port LL.
Figure 2 shows a modification of the arrangement according to Figure 1, in which the electrolytically precipitated layer of chromium or other wear resistant material is shown at 16 as being of varying thickness, being thicker in the void. - sinage of the slots 11, where the use is more accentuated. This variation of thickness is obtained preferably by a suitable shaping of the depression in which the layer of chromium is precipitated, and preferably the thickness of the layer decreases in the vicinity of the openings 11 where it is greater, until the other end where it is minimal.
Apart from varying the thickness of the layer, the precipitated layer can be caused to be of greater density where it is subject to more severe wear, which can be accomplished with proper arrangement and shape. at the anode, or by suitable treatment of the cathode such as, for example, filling the lumens of the cylinder with lead or other suitable material.
Preferably an anode of the general construction described in British Patent No. 506028 is used and the general method of depositing the chromium or other material and the subsequent completion treatment is the same as described in British Patent Specification No.
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It should be understood, however, that the invention is in no way limited to these ways of carrying it out.
Figure 3 shows schematically the application of this invention to an internal combustion engine with sheath valve whose circumferential openings are controlled by means of a sheath valve provided with ports.
The cylinder 17 is provided with a crown 18 and circumferential openings 19 arranged around it. A sheath valve 20 within the cylinder is provided with lumens 21 which by a longitudinal and rotational and reciprocating movement of the valve 20 cause the lumens 19 to open and close as necessary. The piston 22 moves back and forth within the sheath valve, rubbing against its surface. interior.
As indicated above, the cylinder valve is particularly subject to wear in the vicinity of the ports, and as well as on the part crossed by the segments 20 of the piston 22, especially during the rotational movement of the piston 22. the valve is at maximum.
In order to minimize or obviate this wear, the inner surface of the jacket 20 is provided with an electrolytically precipitated layer 24 of chromium or other wear-resistant manner on the part subject to the most wear. As described with reference to Figure 1, it is preferable that part of the surface of the jacket through which the piston passes, does not have any chromium deposit thereon, in order to facilitate the grease - wise.
While the preferred construction requires that the wear resistant layer be precipitated in a recess in the inner curved surface of the cylinder or
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liner, this is not essential, the upper part of the cylinder or the liner, where wear is at the most, can be machined to a diameter a little larger than the unplated lower part, and then reduced in diameter up to its junction with it, so that the chromium deposit on this part is of varying thickness after the cylinder has been machined to a uniform diameter over the entire length.
COMPLAINTS.
1) In or for a combustion engine of the kind described, a cylinder or sheath valve having an electrolytically precipitated layer of wear resistant material such as chromium extending axially through the zone cylinder or sheath valve that contains the lumens.
2) A cylinder according to claim (1) in which the wear resistant material extends axially also over the part of the cylinder or sheath valve through which the segments pass.
3) In or for a quill valve engine, in which the jacket has rotational motion or a component of such motion, a quill valve having a layer of wear resistant material, such as chromium , electrolytically precipitated qai extends axially over the area comprising the lumens and over that part of the inner surface of the liner through which the piston rings pass during the rotational movement of the liner.
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