Brevet FR2422837A1 — publié le 19791109

L'invention part d'une tête ou culasse de cylindre d'un compresseur à piston, en particulier d'un compresseur pour freins à air comprimé de véhicules automobiles, qui présente des canaux et des évidements pour le passage de l'air refoulé et la circulation à travers elle d'un liquide de refroidissement. Une telle culasse est décrite notamment dans la demande de brevet soumise à l'inspection publique 24 10705 de la République Sidérale d 'Allemagne. Les culasses de compresseur de ce type posent le problème que le clapet de refoulement et 11 air comprimé débité sont à maintenir aussi froids que possible pour éviter la formation de dépôts carbonisés sur le piston et le clapet de refoulement et pour protéger ce dernier contre le surchauffage. La culasse d'exécution connue présente des canaux à liquide de refroidissement qui sont raccordés au circuit de liquide de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Le liquide utilisé pour le refroidissement du moteur parcourt donc également les canaux à liquide de refroidissement de la culasse du compresseur, ce qui assure le refroidissement du clapet de refoulement et de l'air refoulé. Cependant, un tel refroidissement est insuffisant en beaucoup de cas. C'est pourquoi on a également proposé déjà de faire passer le liquide de refroidissement aussi par la plaque intermédiaire - portant le plus souvent les clapets - qui se trouve entre la culasse et le cylindre du compresseur (demande de brevet soumise à l'inspection publique 25 45 279 de la République Fédérale d'Allemagne). Cependant, il se pose alors le problème que la réalisation des canaux et évidements pour le liquide de refroidissement dans la culasse nécessite deux noyaux de moulage si la culasse doit pouvoir être utilisée, soit avec une plaque intermédiaire refroidie, soit sans plaque intermédiaire refroidie. Ces deux noyaux sont très difficiles à retirer de la pièce coulée. La fabrication de la culasse devient ainsi compliquée et coûteuse. Selon l'invention, une culasse comme indiquée au début est essentiellement caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un élément d'arrêt capable de couper le parcours d'écoulement normal du liquide de refroidissement à travers la culasse, afin de permettre, si désiré, d'utiliser la culasse avec une plaque intermédiaire refroidie par liquide. Une culasse munie d'un tel élément d'arrêt a l'avantage sur l'art antérieur qu'il suffit d'un seul noyau pour former les canaux et évidements à liquide de refroidissement dans la culasse. Ce noyau tunique peu être détaché facilement de la pièce moulée. Un autre avantage est qu'une culasse selon l'invention peut être employée, au choix, avec une plaque intermédiaire refroidie ou avec une plaque intermédiaire non refroidie. De plus, s'il n'est pas nécessaire que la plaque intermédiaire soit refroidie, l'élément d'arrêt peut simplement être omis ou supprimé, le liquide de refroidissement s'écoulant dans ce cas par son parcours normal dans la culasse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexéa sur lequel - la figure 1 est une représentation schématique d'un cylindre de compresseur avec son piston, une plaque intermédiaire et une culasse - la figure 2 est une coupe horizontale (par référence à la représentation schématique de la figure I) d'un exemple de réalisation pratique d'une culasse selon l'invention, comprenant un élément d'arrêt en position de coupure du parcours d'écoulement normal du liquide de refroidissement ; et - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III -III de la figure 2. La figure 1 représente une partie d'un compresseur I qui possède un piston 2 pouvant être animé d'un mouvement alternatif dans un cylindre 3. Du côté de sa surface de tête, le cylindre 3 est fermé par une tête de cylindre ou culasse 4 avec interposition d'une plaque intermédiaire 5. La culasse 4 est refroidie par un liquide de refroidissement qui traverse la culasse par un parcours d'écoulement 8 formé par des canaux et des évidements, le liquide entrant dans la culasse par un orifice (de raccordement) d'entrée 6 et la quittant par un orifice (de raccordement) de sortie 7. La plaque intermédiaire 5 se trouvant sous la culasse 4 peut également être refroidie par liquide mais elle peut aussi être réalisée de manière qu'elle ne puisse pas être dotée d'un tel refroidissement. Pour montrer ces deux possibilités, un parcours 9 pour l'écoulement de liquide de refroidissement par la plaque intermédiaire 5 est représenté - schématiquement - en pointillé seulement sur la figure 1. Cette figure montre aussi que le parcours 9 par la plaque intermédiaire est une dérivation du parcours 8 ou parcours d'écoulement normal du liquide de refroidissement à travers la culasse 4. Sur le parcours 8 se trouve un élément d'arrêt 10, par lequel le parcours 8 peut être coupé si cela est désiré. Lorsque ltélé- ment d'arrêt 10 est fermé (position de coupure du parcours 8), le liquide de refroidissement est obligé de passer par la dérivation 9 et de refroidir la plaque intermédiaire 5 avant de retourner à la culasse 4. Lorsque l'élément d'arrêt 10 est au contraire ouvert, le liquide peut également atteindre la plaque intermédiaire mais n' est pas obligé de s'écouler par elle, la dérivation 9 restant ouverte en permanence. Lorsque la plaque intermédiaire utilisée ne présente pas de passage pour un liquide de refroidissement, auquel cas la dérivation 9 est donc absente, l'élément d'arrêt restera également ouvert et la totalité du liquide de refroidissement entrant dans la culasse 4 peut traverser celle-ci sans entrave par le parcours d'écoulement 8. Ces différentes possibilités sont représentées encore une fois et plus clairement sur les figures 2 et 3, montrant un exemple de réalisation pratique et utilisant les mêmes références que la figure 1 pour des éléments analogues. Sur les figures 2 et 3, l'orifice d'entrée 6 de la culasse 4 est un orifice fileté et le parcours d'écoulement 8 est formé par un évidement ll et par une ouverture 12 dans une cloison transversale 13. De l'évidement 11 partent deux canaux 14 et 15 qui mènent à la face inférieure 16 de la culasse 4. La face inférieure 16 est destinée à être appliquée contre la plaque intermédiaire 5. L'évidement ll communique également avec l'orifice de sortie fileté 7. La figure 2 montre que l'évidement 11 entoure à peu près en demi-cercle une zone 17 pour un clapet de refoulement non représenté du compresseur, afin que le liquide de refroidissement puisse convenablement évacuer la chaleur développée dans la région de ce clapet. Le sens de circulation du liquide de refroidissement est indiqué par des flèches. Les flèches désignant l'écoulement par la dérivation 9 passant par- la plaque intermédiaire 5 sont représentées en pointillé (figure 3), comme sur la figure 1. L'ouverture 12 prévue dans la cloison 13 permet le libre passage du liquide de refroidissement en cas d'utilisation d'une plaque intermédiaire qui n'est pas pourvue d'un passage pour du liquide de refroidissement. L'ouverture 12 permet cependant également le libre passage du liquide de refroidissement en cas d'utilisation d'une plaque intermédiaire pourvue d'un passage de refroidissement et devant être refroidie mais ne nécessitant pas l'écoulement forcé de liquide de refroidissement par elle, donc lorsqu'un écoulement - généralement réduit - par la dérivation 9 avec le parcours 8 dans la culasse ouvert suffit. Par contre, lorsqu'on veut obliger le liquide de refroidissement à passer par la plaque intermédiaire 5, on ferme l'ouverture 12 par le vissage à fond d'une vis 18, servant d'élément d'arrêt 10 et comparable à un bouchon. C'est la situation qu'on obtient alors qui est représentée sur les figures 2 et 3. La vis 18 faisant saillie à l'extérieur par une tête 19, l'élément d'arrêt 10 peut être manoeuvré de l'extérieur. I1 est encore à noter qu'il suffit d'un seul noyau de moulage pour former l'évidement ll lors de la coulée de la culasse 4, -du fait que la cloison de séparation 13 est seulement constituée de deux parties de cloison 13' et 13" (figure 3). Une cloison continue couperait l'évidement il en deux parties, ce qui nécessiterait deux noyaux, lesquels seraient difficiles à enlever. REVEND I CA T IONS 1. Culasse de cylindre d'un compresseur à piston, en particulier d'un compresseur pour freins à air comprimé de véhicules automobiles, qui présente des canaux et des évidements pour le passage de l'air refoulé et la circulation à travers elle d'un liquide de refroidissement, caracté riséeen ce qu'elle est pourvue d'un élément d'arrêt capable de couper le parcours d'écoulement normal du liquide de.refroidissement à travers la culasse, afin de permettre, si désiré, d'utiliser la culasse avec une plaque intermédiaire refroidie par liquide. 2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque intermédiaire et la culasse forment ensemble un parcours d'écoulement de liquide de refroidissement qui est une dérivation du parcours d'écoulement normal à travers la culasse et en ce que l'amenée de l'élément d'arrêt à la position de fermeture ou de coupure du parcours normal permet d'obliger le liquide de refroidissement de passer par cette dérivation. 3. Culasse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt est manoeuvrable de l'extérieur. 4. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle possède, sur le parcours d'écoulement normal du liquide de refroidissement à travers elle, une cloison transversale qui est pourvue d'une ouverture pour le passage du liquide de refroidissement, cette ouverture étant fermée lorsque l'élément d'arrêt est en position de fermeture ou de coupure du parcours normal. 5. Culasse selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt est une vis susceptible d'être engagée à la façon d'un bouchon dans l'ouverture de la cloison transversale.