Brevet FR2708504A1 — publié le 19950210

DISPOSITIF POUR LE DEMONTAGE DES SOUPAPES D'UN MOTEUR A EXPLOSION. La présente invention concerne un dispositif pour le démontage des soupapes d'un moteur à explosion. On sait que pour rectifier les soupapes d'un moteur à explosion et leurs sièges, il est nécessaire de retirer chaque soupape de la culasse pour rendre accessible tant sa portée conique que son siège solidaire de la culasse. Or, pour démonter une soupape, il est nécessaire d'enfoncer la coupelle, qui sert de butée à son ressort de rappel en position de fermeture et qui est engagée sur sa queue, pour pouvoir retirer les deux demi-lunes qui servent de butée à cette coupelle par coincement entre cette dernière et la queue de la soupape. Naturellement, pour que cette opération puisse être exécutée dans de bonnes conditions, il est préférable que la culasse soit disposée sens dessus-dessous, c'est-à-dire de telle sorte que les têtes de soupapes soient dirigées vers le bas et leurs queues vers le haut. On conçoit aisément qu'après retrait des demi-lunes qui assurent leur retenue, les soupapes ont tendance à tomber librement sur la table de travail, ce qui risque de les détériorer. Pour empêcher cette chute, il est possible de les retenir manuellement, à condition que leur tête soit accessible et qu'un second opérateur soit présent car le premier a besoin de ses deux mains pour démonter les demi-lunes.30 Il est aussi connu d'utiliser des serre- joints mais, étant donné qu'il en faut un par soupape, leur pose augmente considérablement la durée de l'opération. Il est aussi connu d'utiliser une sorte de chambre à air gonflable qui, à l'état gonflé, remplit les chambres et assure ainsi la retenue des soupapes. L'inconvénient majeur de cette solution réside dans la fragilité relative de la membrane de la chambre à air qui se détériore rapidement au contact des bords des chambres de la culasse. Quel que soit le moyen utilisé pour la retenue des soupapes, il est avantageux d'utiliser un porte-culasse planaire d'un type connu, monté pivotant sur au moins 180 autour d'un axe horizontal et blocable dans n'importe quelle position angulaire désirée pour présenter, dirigé vers le haut, soit le dessus de la culasse et les queues10 de soupapes, soit le dessous de la culasse et, par conséquent, ses chambres et les têtes de soupapes. Enfin, il est également connu d'utiliser, pour enfoncer les coupelles d'appui des ressorts de rappel des soupapes et, par conséquent, pour écraser ces ressorts, des lève-soupapes constitués par un levier à deux bras, articulés l'un à l'autre, dont le premier est articulé autour d'un axe horizontal situé à un niveau supérieur à celui de la face accessible, par le haut, de la culasse et dont le second bras, articulé en un point intermédiaire du premier, présente une extrémité libre annulaire apte à être appliquée et pressée contre la rondelle d'appui du ressort de rappel de la soupape à démonter, le premier bras de ce lève- soupape, qui est déplaçable transversalement le long de l'axe horizontal sur lequel il est articulé, possédant une extrémité libre, éventuellement équipée d'une rallonge, destinée à être actionnée par un opérateur. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en fournissant un dispositif comportant un porte-culasse du type indiqué ci-avant et un lève-culasse également du type indiqué ci- avant mais comportant, en outre, des moyens de retenue des soupapes simples, fiables et facilement escamotables. A cet effet, ces moyens sont constitués par des blocs en forme de plaque, ayant par exemple une épaisseur de l'ordre de 2 cm, en une matière relativement souple, élastique et résistant aux chocs, dont chacun présente, d'une part, un trou central de section transversale non circulaire permettant son engagement, avec liaison en rotation, sur une tige horizontale de support de même section transversale et, d'autre part, un périmètre lui permettant d'être mis en contact avec au moins une tête de soupape, quelles que soient la forme et la profondeur de la chambre de culasse dans laquelle elle est logée. La souplesse de la matière constitutive de ces blocs évite tout risque de blessure ou altération des chambres, leur élasticité leur permet de retrouver leur forme d'origine après chaque déformation et leur résistance aux chocs leur permet de supporter, sans altération, les chocs qu'il est éventuellement nécessaire d'appliquer aux queues de soupapes ou aux rondelles d'appui de leurs ressorts de rappel pour les décoller de leur position. Une matière convenant parfaitement à la constitution de ces blocs est un caoutchouc de 80 de dureté shore. Naturellement, chaque bloc est déplaçable transversalement le long de sa tige support pour être mis en correspondance d'une ou deux têtes de soupapes. Avantageusement, les sections transversales du trou central de chaque bloc et de leur tige support sont polygonales et, de préférence, carrées. Dans tous les cas, le trou central de chaque bloc est avantageusement habillé d'un palier métallique. Suivant une forme d'exécution intéressante de l'invention, le périmètre de chaque bloc est sensiblement rectangulaire et présente deux grandes faces latérales planes et parallèles, une petite face en bout également plane, perpendiculaire aux deux autres mais possédant une nervure centrale s'étendant sur toute l'épaisseur du bloc et de section transversale rectangulaire, tandis que sa petite face en bout opposée possède un profil sensiblement en demi-cercle divisé en deux secteurs égaux par une encoche sensiblement semi-cylindrique. Ainsi, si le fond de la chambre est plat, l'une des deux faces latérales planes du bloc peut être appliqué contre une tête de soupape. Si le fond de la chambre est étroit, est profond et n'est occupé que par une seule soupape disposée radialement, c'est le bord libre de la nervure de l'une des faces en bout de bloc qui sera appliqué contre la tête de cette soupape. Enfin, si deux soupapes en V occupent le fond de la chambre, c'est l'un des secteurs arrondis de l'autre face en bout du bloc qui sera appliqué contre l'une des têtes de ces soupapes, l'encoche cylindrique séparant ces secteurs chevauchant l'intervalle qui sépare ces deux têtes de soupapes. Suivant une autre caractéristique de l'invention permettant de positionner correctement chaque bloc de retenue des soupapes, avant leur démontage, leur tige support est liée au porte-culasse de manière que la distance séparant cette tige du porte-culasse soit20 réglable à la valeur désirée. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, le porte-culasse est constitué par un cadre rectangulaire dont chaque petit côté porte, en son centre, un tourillon horizontal supporté par un piètement vertical et dont chaque grand côté supporte au moins une patte de bridage d'une culasse, chaque petit côté de ce cadre supportant, en outre, l'axe d'articulation horizontal d'un bras supportant l'une des extrémités d'une barre formant l'axe d'articulation d'au moins un lève-soupape, chaque bras présentant une lumière longitudinale le long de laquelle être déplacée et fixée l'extrémité correspondante de cette barre. Les moyens de liaison entre la tige support des blocs de retenue des soupapes et le cadre porte-culasse sont constitués, par exemple, par des boulons dont une extrémité est solidaire du cadre et dont l'autre extrémité est destinée à être engagée dans une lumière débouchante, dont chaque extrémité de cette tige est pourvue. De toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Figure 1 en est une vue très simplifiée en perspective; Figure 2 est, à échelle agrandie, une vue en perspective similaire à figure 1, le piètement support du cadre étant supprimé; Figure 3 est une vue partielle en coupe transversale d'une culasse, au droit d'une chambre pourvue de deux soupapes disposées en V;15 Figure 4 est, à échelle agrandie, une vue en perspective montrant un lève-soupape selon l'invention; Figure 5 est une vue partielle, à échelle agrandie, montrant l'agencement des blocs de retenue des soupapes et de leurs tiges supports; Figures 6 à 8 sont des vues simplifiées, en coupe transversale, similaires à figure 3, montrant trois modes d'utilisation des blocs de retenue des soupapes en fonction de la forme de la chambre de la culasse et de la disposition des soupapes dont est pourvue cette chambre.25 Comme le montrent les figures 1 et 2, le dispositif de l'invention est du type comprenant, d'une part, un porte-culasse 2 porté par un piètement vertical 7 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal 3, une barre horizontale 4 destinée à recevoir au moins un lève-soupape 5 articulé sur elle, et agencé de manière à pouvoir être positionné à une distance réglable de l'une des faces du porte-culasse 2. Comme le montre le dessin, le porte-culasse 2 est constitué par un cadre rectangulaire dont chaque petit côté 2a porte, en son centre, un tourillon 6 concentrique à l'axe d'articulation 3 du cadre 2. Chaque tourillon 6 est destiné à être supporté par un palier, non visible sur le dessin, ménagé à l'extrémité supérieure de l'un des deux montants verticaux 7a d'un piètement 7. Le dispositif de l'invention est destiné, comme indiqué précédemment, à faciliter le démontage des soupapes d'une culasse, c'està-dire à permettre, dans de bonnes conditions, le retrait des soupapes hors de la culasse. La figure 3 est une vue partielle qui illustre le montage de deux soupapes 8 disposées en V et dont les têtes 8a sont destinées à fermer ou ouvrir les orifices respectivement d'admission lia et d'échappement llb d'une chambre 9 ménagée dans une culasse 11. A cet effet, chaque tête de soupape 8a présente une porté conique 8'a et chaque orifice d'échappement lla et d'admission llb présente un siège conique, respectivement 11'a, 11'b, destiné à servir d'appui à la portée conique 8'a de la soupape 8 correspondante en vue d'assurer la fermeture étanche de l'orifice lla ou llb correspondant lorsque cette soupape est en position de fermeture. Le maintien normal en position de fermeture des soupapes 8 est assuré par un ressort de rappel 12 qui entoure l'extrémité extérieure libre de la queue 8b dont chaque soupape 8 est pourvue, et qui est maintenu à l'état comprimé, contre la face externe de la culasse 11, par appui contre une rondelle 13 qui lui sert de butée et qui est elle-même retenue dans la position axiale correspondant à la fermeture de la soupape 8 par deux cales 14 en forme de demi-lune qui sont, normalement, coincées entre la queue 8b de la soupape 8 et le bord intérieur de ladite rondelle 13. Pour démonter une soupape 8, il suffit, comme le montre la figure 3, d'exercer sur la rondelle 13, une force orientée dans le sens de la flèche 15, c'est-à-dire suivant l'axe de la queue 8b de la soupape 8 en cours de démontage, pour provoquer ainsi l'écrasement de son ressort de rappel 12 et la libération de ses demi-lunes 14 qui peuvent alors être facilement retirées. Apres retrait des demi-lunes 14, la soupape 8 est libre d'être extraite5 de la culasse 11 depuis l'intérieur de la chambre 9. Naturellement, l'opération nécessaire au retrait des demi-lunes 14 est plus facile à réaliser lorsque la culasse est maintenue sens dessusdessous, c'est-à-dire comme illustré sur la figure 4. A cet effet, elle est10 préalablement fixée au cadre 2 à l'aide des pattes de bridage 16 dont sont équipés les deux grands côtés 2b du cadre 2. Le lève-soupape 5 est constitué, comme le montre la figure 4, par deux bras articulés l'un à l'autre, à savoir un premier bras 17 articulé, par l'une de ses extrémités, à la barre horizontale 4 et un second bras 18 articulé sur un axe 19 porté par le premier bras 17, en un point intermédiaire, de manière à ménager à ce premier bras 17 une extrémité libre 17a, non seulement située bien au-delà de l'axe d'articulation 19 du second bras 18, mais susceptible de recevoir une rallonge non illustrée sur le dessin. Comme le montre la figure 4, le premier bras 17 est articulé sur son extrémité 17b, montée coulissante sur la barre 4, de manière à pouvoir pivoter autour de son axe longitudinal, comme illustré par la flèche 21. Comme le montre toujours la figure 4, l'extrémité du second bras 18 par laquelle ce dernier est articulé au premier bras 17 présente une série de trous traversants 19 dans l'un choisi desquels peut être engagé l'axe d'articulation 19 porté par le premier bras 17. Enfin, comme cela est visible sur la figure 4, l'extrémité libre du second bras 18 est conformé en un anneau 18a dont les dimensions correspondent à celles de la rondelle 13 sur laquelle prend appui le ressort 12 de rappel de chaque soupape 8 en position de fermeture. Non seulement les articulations multiples et réglables de ce lève- soupape 5 permettent de l'adapter à ses conditions d'utilisation sur chaque soupape d'une culasse, mais, en outre, sa barre d'articulation 4 est5 elle-même supportée, à chacune de ses extrémités, par un bras 22 monté pivotant autour d'un axe horizontal 23 solidaire du cadre 2, et plus précisément de l'un des petits côtés 2a de ce cadre. Pour permettre le réglage, à la valeur désirée, de la distance de cette barre 4 par rapport à la face supérieure de la culasse 11 sur laquelle sont accessibles les rondelles 13 d'appui des ressorts 12, chaque bras 22 présente une lumière longitudinale 22a le long de laquelle l'extrémité correspondante de la barre 4 est déplaçable avec possibilité de blocage dans la position désirée. En outre, pour limiter le pivotement de chaque bras 22 à un angle d'environ 180 , il est prévu, solidaire de chaque petit côté 2a du cadre 2, une patte 24 pourvue d'une lumière en arc de cercle 25 dans laquelle est engagé un ergot 26 solidaire du bras 22 considéré. Selon l'invention, pour empêcher la chute libre des soupapes 8 après leur libération par retrait de leurs demi-lunes 14, il est prévu des moyens de retenue de l'ensemble des soupapes 8 d'une même culasse. Ces moyens sont représentés, partiellement, sur la figure 5, et leur mode d'utilisation est illustré par les figures 6 à 8. Comme le montre la figure 5, ces moyens comprennent autant de blocs de retenue 27 que la culasse 11 à traiter comporte de soupapes 8. Ces blocs de retenue 27 ont un périmètre sensiblement rectangulaire et présentent une épaisseur de l'ordre de 2 cm. Ils sont en un matériau relativement souple et élastique et susceptible de subir des chocs sans altération. Par exemple, ces blocs 27 sont réalisés en un caoutchouc de dureté shore de 80. Chaque bloc 27 présente, en son centre, un trou traversant 28 de section transversale carrée permettant son engagement avec liaison en rotation sur une tige support 29 de même section transversale. Dans la forme5 représentée, ce trou est ménage dans un palier métallique 28a équipant chaque bloc. La tige 29 support des blocs 27 de retenue des têtes 8a des soupapes 8 est suspendue à des traverses auxiliaires 2'a du cadre 2 par l'intermédiaire d'un boulon 31 dont la tête 31a repose sur ladite traverse auxiliaire 2'a et dont l'écrou 32 supporte la tige 29. Comme le montre plus particulièrement la figure 5, le périmètre de chaque bloc 27 de retenue d'une tête de soupape 8 présente deux grandes faces latérales planes et parallèles 27a, une face en bout 27b perpendiculaire aux deux précédentes et présentant, en son centre, une nervure 27'b de profil sensiblement rectangulaire. L'autre face en bout 27c présente un profil sensiblement semi-circulaire divisé en deux secteurs 27'c dont chacun forme approximativement un quart de cercle et séparé l'un de l'autre par une encoche ou gorge 27"c de profil sensiblement semi-cylindrique. Chaque bloc 27 est destiné à être appliqué sous légère pression contre au moins une tête 8a de soupape 8 en position de fermeture, avant démontage de cette soupape, c'est-à-dire avant retrait de ses demi-lunes 14. Pour cela, il suffit de positionner chaque bloc 27 en correspondance avec au moins une soupape 8 et, éventuellement, avec deux soupapes si celles-ci sont disposées en V dans la culasse 11 considérée. L'application de chaque bloc 27 contre au moins une tête 8a de soupape 8 est obtenue par vissage de l'écrou 32 de chaque boulon 31 supportant la tige 29 qui supporte elle-même les blocs 27. On conçoit aisément que cette mise en place est plus facile à réaliser lorsque la culasse 11 est disposée sens dessus-dessous, c'est-à-dire avec les têtes 8a de ces soupapes 8 dirigées vers le haut et leur queue 8b dirigée vers le bas, car ainsi elles sont toutes visibles de l'opérateur chargé d'effectuer le démontage des soupapes 8. Ce dernier peut donc facilement positionner chaque bloc 27 de façon à ce qu'il soit dans sa position correcte avant de les appliquer contre les soupapes 8 par serrage des écrous 32 des boulons 31. Une fois l'application des blocs 27 contre les têtes 8a de soupapes 6 réalisée, la culasse peut être retournée à sa position d'origine, comme illustré sur les figures 3 et 6 à 8, pour que le même opérateur puisse procéder au démontage des soupapes 8, c'est-à-dire au retrait de leurs demi-lunes de retenue 14. Après ce démontage, on conçoit aisément que les soupapes 8 demeurent en place grâce à l'application, contre leurs têtes 8a, des blocs 27. La figure 6 montre l'utilisation du dispositif lève-soupape illustré par la figure 5 dans le cas o la chambre 9 concernée comporte deux soupapes 8 disposées en V. Dans ce cas, chaque secteur en quart de cercle 27'c d'un bloc 27 est appliqué contre l'une des deux soupapes 8 correspondantes, tandis que l'encoche 27"c chevauche la partie de paroi de la chambre 19 séparant les deux têtes 8a de soupapes 8. Le mode d'utilisation illustré par la figure 7 correspond à une chambre 9 relativement profonde et étroite et dont le fond ne comporte qu'une soupape 8 disposée perpendiculairement au plan de son ouverture. Dans ce cas, c'est la nervure 27'b qui est appliquée contre la tête 8a de cette soupape 8. La figure 8 illustre le mode d'utilisation du lève-soupape de figure 5 dans le cas o la chambre 11 présente un fond plat ne comportant qu'une seule soupape 8. Dans ce cas, comme le montre cette figure, c'est l'une des grandes faces latérales 27a du bloc 27 qui est appliquée contre la tête 8a de cette soupape 8. Dans tous les cas, la souplesse de la matière constitutive des blocs 27 évite tout risque d'endommagement de la chambre 9 et des têtes 8a de soupapes 8. En outre, l'élasticité de cette matière permet le retour à leur forme d'origine des blocs 27 après leur déformation due à leur application sous pression dans le fond des chambres 9. Enfin, comme le montrent plus particulièrement les figures 5 à 8, chaque trou traversant 28, d'un bloc 27 destiné à être engagé et coulissé sur la tige 29 supportant les blocs 27, est habillé d'un palier métallique 28a. Comme indiqué précédemment, la mise en place des blocs 27 est réalisée alors que la culasse 11 est présentée, à l'opérateur, sens dessus-dessous, c'est-à-dire que, par rapport à la position qu'il occupe sur la figure 2, le cadre 2 est pivoté de 180 après bridage de la culasse 11 sur lui. Apres la mise en place des blocs 27, le cadre 2 est de nouveau pivoté de 180 , c'est-à-dire jusque dans sa position illustrée par la figure 2, pour que la culasse 11 soit de nouveau positionnée à l'endroit et que les rondelles 13 d'appui des ressorts 12 de rappel des soupapes 8 en position de fermeture soient facilement25 accessibles par un lève-soupape 5 articulé sur la barre 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le démontage des soupapes d'un moteur à explosion du type comportant, en combinaison, d'une part, un porte-culasse (2) planaire monté pivotant, 5 sur au moins 180 autour d'un axe horizontal (3), apte à tenir rigidement une culasse (11) et, d'autre part, un lève- soupape (5) apte à être appliqué, et pressé, contre la rondelle d'appui (13) du ressort de rappel (12) de la soupape à démonter, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens de retenue des soupapes (8) d'une même culasse (11) constitués par une pluralité de blocs (27) en forme de plaque, par exemple avec une épaisseur de l'ordre de 2 cm, en une matière relativement souple, élastique et résistant aux chocs et dont chacun présente, d'une part, un trou central (28), de section transversale non circulaire, permettant son engagement, avec liaison en rotation, sur une tige horizontale (29) de support, de même section transversale que les trous centraux (28) et, d'autre part, un périmètre permettant d'appliquer une partie de sa tranche (27a, 27'b, 27'c) contre au moins une tête (8a) de soupape (8), quelles que soient la forme et la profondeur des chambres (9) de la culasse (11) dans lesquelles sont logées les soupapes (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bloc (27) est réalisé en un caoutchouc de dureté shore d'environ 80. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le trou central (28) de chaque bloc est équipé d'un palier métallique (28a). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le périmètre de chaque bloc (27) est sensiblement rectangulaire et présente deux grandes faces latérales (27a) planes et35 parallèles, une petite face en bout (27b) également plane, perpendiculaire aux deux autres et possédant une nervure centrale (27'b) s'étendant sur toute l'épaisseur du bloc (27) et de section transversale rectangulaire, tandis que sa petite face en bout opposée (27c) présente un profil sensiblement en demi-cercle divisé en deux secteurs (27'c) égaux par une encoche (27"c) sensiblement semi-cylindrique. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige (29) supportant les blocs (27) est liée au porte-culasse (2) de10 manière que la distance la séparant du porte-culasse (2) soit réglable à la valeur désirée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le porte-culasse est constitué par un cadre rectangulaire (2)15 dont chaque petit côté (2a) porte, en son centre, un tourillon horizontal (6) supporté par un piètement vertical (7) et dont chaque grand côté (2b) supporte au moins une patte (16) de bridage d'une culasse (11), chaque petit côté (2a) de ce cadre (2) supportant, en outre,20 l'axe d'articulation horizontal (23) d'un bras (22) supportant une barre (4) formant l'axe d'articulation d'au moins un lève-soupape (5), chaque bras (22) présentant une lumière longitudinale (22a) le long de laquelle peut être déplacée et fixée l'extrémité correspondante de la barre (4). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison entre la tige (29) supportant les blocs (27) et le cadre (2) formant le porte-culasse sont constitués par des boulons (31) dont une extrémité est solidaire d'une traverse (2'a) du cadre (2) et dont l'autre extrémité est destinée à être engagée dans une lumière débouchante dont chaque extrémité de la tige (29) est pourvue. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le lève-soupape (5) est constitué par un levier à deux bras articulés l'un à l'autre, dont le premier bras (17) est articulé sur un axe horizontal (4) situé à un niveau supérieur à celui de la face accessible, par le haut, de la culasse (11), et dont le second bras (18), articulé en un point intermédiaire (19) du premier bras (17), présente une extrémité libre annulaire (18a) apte à être appliquée, et pressée, contre la rondelle d'appui (13) du ressort de rappel (12) de la soupape à démonter, le premier bras (17) de ce lève-soupape (5), qui est déplaçable,10 transversalement, le long de son axe d'articulation (4), possédant une extrémité libre (17a) éventuellement équipée d'une rallonge, destinée à être actionnée par un opérateur.