Dispositif d'étanchéité élastique de piston. L'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité élastique de piston.
Jusqu'à présent, on s'est efforcé d'amé liorer l'étanchéité des segments de piston afin. d'empêcher, entre autre, notamment dans le cas de pistons de moteurs à combustion, les remontées d'huile, en cherchant à rendre plus parfaite l'application de la périphérie exté rieure du segment contre la paroi du cylindre et, à cette fin, on a imaginé divers types de segments à auto-expansion ou bien on a uti lisé un ressort d'expansion radiale.
On a aussi établi des segments composés de plu sieurs éléments superposés et -des segments à lames à section tronconique superposées. Or, dans toutes ces constructions connues on uti lise, afin de leur permettre de se dilater librement, des segments de hauteur inférieure à celles des gorges du piston dans lesquelles ils sont logés. Ceci est particulièrement<B>né-</B> cessaire dans le cas des moteurs à combus tion, étant donné la chaleur intense produite par la combustion.
A l'usage, le jeu initial augmente sous l'action des poussées que les segments subissent dans les deux sens, et, quelle que soit leur constitution, ils ne tar dent pas à battre dans les gorges en matant les deux flancs de celle-ci, si bien qu'ils agissent comme des tiroirs, en laissant passer une partie du fluide qu'ils ont précisément pour rôle d'arrêter.
Le dispositif d'étanchéité selon la pré sente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et, à cette fin, il est caractérisé par au moins un segment disposé dans une gorge -de ce piston et par au moins un organe élastique à action axiale s'opposant au batte ment du segment, au moins une saillie de l'un. -de ces éléments s'engageant dans une encoche de l'autre afin d'empêcher le segment de tourner en se déplaçant par rapport à l'or gane élastique.
Le segment pourrait s'ap pliquer sur la paroi du cylindre par sa propre élasticité ou être appliqué sur cette paroi par un ressort d'expansion radiale ou encore être tel qu'il ne puisse céder radialement. Ce segment pourrait être en fer, en acier, en fonte ou en bronze, par exemple.
Le dessin représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif selon l'invention, ainsi que quelques variantes de détail.
La fig. 1 représente, partiellement en coupe transversale, une première forme d'exécution.
Les fig. 2 et 3 se rapportent à une deuxième forme d'exécution.
Les fi-. 4 et 5 se rapportent à. une troi sième forme d'exécution.
Les fi g. 6 à 8 se rapportent chacune à nue autre forme d'exécution.
La fig. 9 est une coupe transversale du ressort utilisé dans les dispositifs des fig. 1. à5et8.
La fig. 10 est une élévation du ressort de la. fig. 9.
La fig. 11 est une coupe transversale<B>(lit</B> ressort utilisé dans les dispositifs des fig. 6 et 7.
La fig. 12 est une élévation du ressort de la. fi-. 11.
La, fig. 13 représente un ressort pouvant: être utilisé pour remplacer les ressorts des dispositifs des fig. 1 à 5 et 7 et 8.
La fig. 14 est un plan du ressort de la fig. 13.
La fi-. 15 représente un ressort pouvant être utilisé pour remplacer les ressorts ondu lés dans tous les dispositifs représenté.
La fi-. 16 et une coupe de détail illus trant le mode de verrouillage de deux seg ments superposés du dispositif de la, fig. 6.
Dans le dispositif de la fig. 1, un segment plat b et un ressort annulaire a, ondulé sur toute sa circonférence sont disposés dans 1a <B>gorge</B> d'un piston c. Le segment prend appui contre la paroi d du cylindre pa.r sa propre élasticité dans le sens radial. Le ressort n, est superposé au segment b et est maintenu d'ans une rainure du segment.
Ce ressort s'oppose aux battements du segment étant intercalé entre un' flanc de la. gorge et- le segment: Dans le dispositif des fig. 2 et 3 deux segments plats b1 superposés sont disposés dans une gorge du piston c. Un ressort annu laire ondulé, cz intercalé entre ces segments est logé dans des rainures de ceux-ci.
En outre, un ressort d'expansion radiale a' assure l'application de la périphérie des se\-ments contre la paroi d du cylindre on contribue à cette application.
Dans le dispositif des fig. 4 et 5, trois segments plats V, b'. V superposés et entre lesquels sont intercalés deux ressorts ondulés a sont disposés dans la gorge du piston c. Des canaux f débouchant dans le fond de la gorge permettent le passage de l'huile.
En outre, les ondulations des ressorts annulaires ménagent. comme d'ailleurs dans le d1sposi- tif des fig. 2 et 3, des ouvertures e permettant également le passage de l'huile en direction radiale.
Dans les fig. 1 â, 5, pour plus de clarté, les segments sont représentés écartés des flancs de la. gorge contre lesquels ils sont appliqués par les ressorts.
Dans le dispositif de la fi-. 6, quatre segments tronconiques h, superposés sont dis posés dans une gorge du piston c. Des ressorts ondulés g sont intercalés entre l'ensemble formé par ces segments et les flancs de la forge. lies segments<I>la</I> présentent à leur bord intérieur, les uns des saillies l (fig. 16), et les autres des encoches m (fi-. 16), dans les quelles s'engagent ces saillies, de façon à em pêcher ces segments de tourner les uns par rapport aux autres.
La, forme des ressorts g est telle que leurs bords intérieurs s'appliquent de façon con tinue contre les flancs de la gorge, afin d'em pêcher le passage du fluide et d'assurer ainsi l'étanchéité.
Dans le dispositif de la fig. 7, deux paires de segments tronconiques h superposés sont disposées dans la gorge du piston c. Un ressort annulaire ondulé g est intercalé entre les segments superposés de chaque paire.
Dans le dispositif de la fig. 8, trois segments plats i superposés sont disposés dans la gorge du piston c. Entre ces segments sont intercalés deux ressorts annulaires ondulés a.
Alors que dans les dispositifs des fig. 1 à 5, les segments plats présentent des rainures dans lesquelles lies ressorts sont logés et maintenus, dans le dispositif de la fig. 8 les ressorts sont simplement appliqués contre la surface plane -des segments.
Les fig. 9 et 10 montrent le détail des ressorts annulaires ondulés a à profil normal des dispositifs -des fig. 1 à 5 et 8.
Les fig. 11 et 12 représentent le détail des ressorts annulaires ondulés des dispositifs des f1:g. 6 et 7. Comme an le voit, ces ressorts occupent un espace-derévolution engendré pa.r la rotation autour de l'axe du ressort d'un profil -de forme trapézoïdale.
Les fig. 13 et 14 représentent un ressort pouvant remplacer les ressorts ondulés a des dispositifs des fig. 1 à 5 et 8 et les ressorts g du dispositif de la fig. 7. Ce ressort est constitué par un anneau métallique plat, dans lequel -des pattes ou languettes sont décou pées et cambrées.
La fig. 15 représente partiellement un autre ressort pouvant également remplacer les ressorts ondulés dans tous les dispositifs décrits. Ce ressort est simplement courbé transversalement, ce qui lui confère l'élaati- cité nécessaire. Il comporte en outre cl-es en- coches o pour le passage de l'huile.
Dans taus les dispositifs d'écrits et représentés, les segments et les ressorts présentent à leurs bords intérieurs lesr uns des saillies et les autres des encoches, dans lesquelles s'en gagent ces saillies, de façon à empêcher les ressorts et les segments -de tourner l'un par rapport à l'autre ou les uns par rapport aux autres.
En outre, dans le dispositif de la fig. 7, comme dans celui de la fig. 6, -des saillies et :des: encoches présentées par les bords intérieurs de segments adjacents em pêchent ceux-ci -de tourner l'un par rapport à l'autre.
Les saillies pourraient être rapportées ou formées par des languettes découpées dans le bord .du ressort ou du segment et ensuite re courbées. Les saillies et les encoches ne sont pas représentées aux fig. 1 à 8. Dans toutes ces formes -d'exécution, les segments plats ou tronconiques ainsi que les ressorts peuvent avoir une élasticité radiale propre assurant l'application des segments contre la paroi d du cylindre.
Comme expli qué à l'exemple des fig. 2 et 3, un ressort d'expansion radiale d peut contribuer à assu rer cette application.
Comme on le voit sans autre, les ressorts empêchent tout battement des segments. Dans tous les dispositifs représentés, l'en semble :des ressorts et des segments -disposé dans la gorge ,du piston peut tourner en bloc dans cette gorge.
Dans les cm des dispositifs décrits com portant -des segments tronconiques, les ressorts constituent en même temps des cales compen sant l'usure périphérique des segments et . assurant ainsi l'étanchéité malgré cette usure.
Dans les dispositifs représentés, il faut prendre soin que les ressorts soient assez souples pour permettre ou même faciliter lé déplacement radial des segments, afin d'assu rer la parfaite application de la périphérie de ces segments contre la paroi du cylindre tout en étant assez forts pour empêcher tout batte ment du ou des segments dans la gorge -du piston.
Dans d'autres formes d'exécution, les ressorts ondulés :décrits pourraient être rem placés par une ou des pièces de caoutchouc ré sistant à la chaleur ou encore par des ressorts à boudin logés dans des évidements ménagés dans un flanc de la gorge pour assurer l'ap plication du segment contre l'autre flanc.
Dans ces cas, évidemment, -des saillies des segments engagées .dans des encoches des pièces de caoutchouc, ou des saillies des ressorts engagées dans des encoches des segments empêchent les segments de tourner en se déplaçant par rapport à ces pièces de caoutchouc ou à ces ressorts.