Brevet FR2625542A1 — publié le 19890707

La présente invention concerne un dispositif pour séparer deux zones d'une enceinte, tel un carter d'un moteur à combustion interne, sans empêcher le mouvement d'un ensemble mobile dont une partie se trouve dans l'une de ces zones et dont une autre partie se trouve dans l'autre zone. La présente invention concerne également une application de ce dispositif à la séparation de deux zones d'un moteur à graissage séparé, d'une part la zone correspondant au cylindre et au piston, d'autre part la zone correspondant à la bielle et au vilebrequin. Un tel moteur autorise la récupération de l'huile dégradée dans le cylindre à des fins d'analyse, ce qui permet notamment de caractériser rapidement une huile telle par exemple que les huiles destinées aux moteurs marins. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif pour séparer deux zones d'une enceinte tel un carter d'un moteur sans empêcher le mouvement d'un ensemble mobile dont une partie se trouve dans l'une desdites zones et dont une autre partie se trouve dans l'autre zone. Ce dispositif se caractérise en ce qu'il comporte une membrane déformable fixée d'une part à l'ensemble mobile et d'autre part à un autre élément du moteur relativement auquel cet ensemble mobile est en mouvement. La membrane déformable pourra comporter un soufflet. Au moins une onde de ce soufflet pourra être en forme de dent de scie. La membrane déformable pourra être constituée d'un matériau contenant du polytétrafluoroéthylène. Le soufflet pourra comporter des ondes ayant des fonds de gorge arrondis. Le dispositif selon l'invention, pourra comporter plusieurs soufflets. Il pourra également comporter au moins un premier ressort et éventuellement un deuxième ressort accouplé au premier ressort. L'un au moins de ces ressorts pourra être hélicoidal. Lorsque le dispositif comporte deux ressorts, ceux-ci pourront être hélicoidaux, coaxiaux et à pas inversés. Ces ressorts pourront également être coaxiaux au soufflet. Le dispositif selon l'invention pourra comporter plusieurs ensembles de ressorts accouplés entre eux en série, chacun de ces ensembles comportant au moins un ressort et un soufflet. Au moins un ressort pourra être constitué d'un matériau contenant du titane. La présente invention concerne également une application d'un dispositif tel que défini ci-dessus à un moteur à graissage séparé. Selon cette application, le moteur pourra comporter une crosse et la membrane déformable pourra être fixée d'une part à la crosse et d'autre part à une partie fixe du moteur. Selon une variante de cette application, le moteur pourra comporter des moyens de récupération du lubrifiant dégradé provenant du cylindre moteur et la membrane déformable séparera le piston avec le cylindre dans une première zone de la bielle avec le vilebrequin dans une deuxième zone. Les moyens de récupération pourront comporter des moyens de circulation d'air et un séparateur à cyclone. La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaitront plus clairement à la description qui suit d'exemples de réalisation, illustrés par les figures ci-annexées, parmi lesquelles - la figure 1 montre un moteur à graissage séparé, - les figures 2 et 3 des exemples de soufflets, et - la figure 4 un mode de réalisation comportant des ressorts. La description qui suit concerne plus particulièrement les moteurs à graissage séparé. La figure 1 représente un tel moteur. La référence 1 désigne le moteur dans son ensemble. Ce moteur comporte une chemise 2, un piston 3, une crosse 4, un piston de guidage 5 de la crosse qui coopère avec une deuxième chemise 6, une bielle 7 et des moyens d'injection 8 de l'huile de lubrification de la partie supérieure du moteur. C'est dans le haut du moteur, c 'est-à-dire au niveau du piston et de la chemise que l'huile de lubrification est soumise aux conditions d'utilisation les plus sévères. Ainsi il est intéressant de recueillir cette huile une fois dégradée, afin notamment d'en effectuer des analyses qui permettent de se rendre compte de l'état du moteur, ou de la qualité de l'huile. Un tel moteur peut permettre de classer des huiles de lubrification les unes par rapport aux autres. Afin d'éviter que l'huile dégradée dans le cylindre ne s'échappe vers le carter du moteur et ne soit diluée avec le reste de l'huile du moteur, une membrane telle que le soufflet 9 isole de manière étanche le haut du moteur du bas de celui-ci. Ainsi tout risque de dilution est évité et l'analyse de l'huile la plus sévèrement dégradée peut être faite dans de bonnes conditions. En effet, la quantité d'huile qui lubrifie le haut du moteur est très faible et sa dilution avec le reste de l'huile moteur rend difficile, si ce n'est impossible toute analyse. Par ailleurs, cette séparation du haut et du bas du moteur présente une très bonne étanchéité qui évite toute perte de lubrifiant dégradé. Ainsi la durée des essais comparatifs de différentes huiles peut être réduite. La référence 10 désigne les chambres à eau du moteur et les références 11 et 12 désignent respectivement les axes du piston et de la bielle. Le soufflet 9 délimite deux zones dans le moteur la zone supérieure 13, ou première zone et la zone inférieure 14, ou deuxième zone. La première zone contient principalement la chemise 2 et le piston 3 et la deuxième zone la bielle 7 et le vilebrequin non (représenté). Une extrémité 15 du soufflet 9 est fixée à la crosse 4 par exemple au moyen d'un collier de serrage 16. L'autre extrémité 17 du soufflet 9 est fixée au bâti du moteur, par exemple au moyens d'un système de brides étanches 18. Celui-ci est annulaire et livre passage à la crosse 9 qui permet le transfert du mouvement entre les deux zones 13 et 14. La zone supérieure 13 est délimitée par un bâti intermédiaire 19. Celui-ci comporte une couverture 20 connectée à une vanne 21 à volet 22. Cette vanne peut être connectée directement ou non au milieu ambiant. Cette vanne est adaptée à admettre de l'air dans la zone supérieure 13 et à en empêcher la sortie. La bâti intermédiaire 19 comporte une deuxième ouverture 23 qui est connectée à une vanne 24 à volet 25, cette vanne empêchant la pénétration de gaz dans la zone supérieure 13, mais autorisant la sortie de gaz. Ainsi les gaz entrent par'le clapet 21 (ou vanne à volet) et sortent par le clapet 24. De ce fait, il s'établit un balayage de la zone supérieure 13, ce balayage permettant au gaz d'emporter l'huile dégradée vers l'ouverture de sortie 23. Le mouvement de la face inférieure du piston 3 agit comme le piston d'une pompe et assure la circulation du gaz de balayage. La séparation de l'huile du gaz peut être effectuée par un organe à cyclone 26 dont l'admission est reliée au clapet 24. L'huile séparée est récupérée à la partie basse 27 du cyclone, à des fins d'analyse notamment. La figure 2 représente en section un soufflet ayant des ondes 28 à fond de gorge 29 arrondis. Un tel soufflet peut être renforcé par des fibres telles les fibres de verre ou du Kevelar. La figure 3 représente en section un soufflet ayant des ondes 30 en forme de dents de scie 31. Des essais avec un tel soufflet réalisé en prolytétrafluoroéthylène ont donné de bons résultats. Afin d'augmenter la durée de vie du soufflet, celui-ci pourra être couplé à des ressorts. La figure 4 représente un tel montage pour lequel les ressorts sont à l'intérieur du soufflet. Par ailleurs, le montage de cette figure comporte deux soufflets 32 et 33 de caractéristiques différentes. Le premier 32 est à fonds de gorge arrondis, alors que le deuxième 33 est à ondes en forme de dents de scie. La référence 34 désigne la crosse à laquelle est fixée de manière étanche une bride 35. Cette bride est fixée par tout moyen connu. Le soufflet 32 est fixé, à l'une de ses extrémités, sur cette bride, par exemple par l'intermédiaire d'un collier à serrage 36. L'autre extrémité du soufflet 32 est fixée à une autre bride 37. Cette bride 37, contrairement à la première 35, n'est pas solidaire de la crosse 34. Une des extrémités du deuxième soufflet est fixée à la bride 37, par exemple par un collier de serrage. L'sutre extrémité du deuxième soufflet peut être fixée à une troisième bride à laquelle on pourrait fixer un autre soufflet, de manière à avoir plusieurs soufflets, en cascade. L'extrémité inférieure du dernier soufflet sera fixée au bâti du moteur, par exemple par un presse-étoupe, comme cela a déjà été décrit. Sur la figure 4 entre les brides 35 et 37 deux ressorts hélicoidaux 38 et 39 ont été placés. Ils sont coaxiaux et de pas inversés l'un de l'autre. Ces ressorts sont de préférence sensiblement coaxiaux à la crosse 34. Le ressort 38 et 39 sont de diamètre différents de manière à ce qu'ils ne se touchent pas en fonctionnement. Dans l'exemple représenté, le deuxième soufflet ne contient qu'un seul ressort 40. Ainsi il apparait que l'bn peut réaliser des combinaisons diverses d'ensembles comprenant un soufflet et un ou plusieurs ressorts et même pas de ressort du tout. Lorsque le dernier ensemble comporte un ressort, celui-ci prendra appui sur la bâti moteur. Les ressorts pourront en particulier être réalisés en titane ou en un alliage métallique ou autre materiau contenant du titane. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour séparer deux zones d'une enceinte, tel un carter d'un moteur, sans empêcher le mouvement d'un ensemble mobile dont une partie se trouve dans l'une desdites zones et dont une autre partie se trouve dans l'autre zone, caractérisé en ce qu'il comporte une membrane déformable (9) fixée d'une part audit ensemble mobile (4) et d'autre part à un autre élément (9) du moteur relativement auquel ledit ensemble mobile est en mouvement. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite membrane déformable est un soufflet (9). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que au moins une onde de ce soufflet est en forme de dent de scie (fig. 3). 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite membrane déformable (9) est constituée d'un matériau contenant du polytétrafluoroéthyl ène. 5) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit soufflet (9) comporte des ondes ayant des fonds de gorge arrondis (fig. 2). 6) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs soufflets (fig. 4). 7) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier ressort (38). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième ressort (39) accouplé audit premier ressort. 9) Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'un au moins desdits ressorts est hélicoidal. 10) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits ressorts sont hélicoidaux et en ce qu'ils sont coaxiaux et à pas inversés (fig. 4). 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits ressorts sont également coaxiaux audit soufflet (fig. 4). 12) Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ensembles de ressorts accouplés entre eux en série, chacun de ces ensembles comportant au moins un ressort et un soufflet (fig. 4). 13, Dispositif selon l'une des revendications 7 à 12, caratérisé en ce que au moins un ressort est constitué d'un matériau contenant du titane. 14) Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à un moteur à graissage séparé. 15) Application selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit moteur comporte une crosse et en ce que la membrane déformable est fixée d'une part à ladite crosse et d'autre part à une partie fixe du moteur. 16) Application selon-la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que ledit moteur comporte des moyens de récupération du lubrifiant dégradé provenant du cylindre moteur et en ce que ladite membrane déformable sépare le piston et le cylindre situé dans une première zone de la bielle et le vilebrequin situé dans une deuxième zone. -17) Application selon la revendication 16, caractérisée en ce que lesdits moyens de récupération comportent des moyens de circulation d'air et un séparateur à cyclone.