Brevet FR2030216A1 — publié le 19701030

i 2030216 Dans les pompes à piston à haute pression il est bien connu d'utiliser des garnitures de presse-étoupe pour assurer 1'étanchéité du piston plongeur par rapport au cylindre et à l'atmosphère ambiante. Pour -un tel presse-étoupe, on admet en général une fuite 5 de quelques litres par heure, fuite qui est indispensable pour assurer le graissage et le refroidissement du piston plongeur.. Lorsqu'on utilise des pompes à piston plongeur dans un réacteur nucléaire pour le refoulement de liquides radioactifs, un taux de fuite de quelques litres par heure est beaucoup trop important. 10 Ceci est d'autant plus valable dans le cas où. ces pompes font circuler de l'eau lourde. Pour l'eau lourde, il faudra au contraire obtenir une très bonne étanchéité de la garniture de presse-étoupe, afin que les fuites restent inférieures à un litre par jour. Les moyens classiques connus ne permettent pas d'obtenir une 15 telle étanchéité. 11 appartient donc à la présente invention de réaliser une garniture de presse-étoupe qui permette simultanément d'obtenir une étanchéité très élevée et d'assurer le graissage indispensable du piston plongeur• 20 Pour atteindre le résultat recherché par l'invention, il est prévu de placer entre les différents éléments de garniture du presse-étoupe des bagues intermédiaires dont la surface intérieure en contact avec le piston plongeur comporte une gorge périphérique. La gorge des bagues intermédiaires est remplie d'un liquide. 25 Grâce à la mise en place, entre les divers éléments de garni ture, de bagues intermédiaires, on obtient la présence d'anneaux de liquide qui assurent un graissage moléculaire de la surface du piston plongeur et évitent que les différentes pièces ne soient surchauffées et détruites. 30 Pour mieux comprendre l'objet de l'invention, on va décrire à titre indicatif et non limitatif un mode de réalisation représenté de façon schématique sur le dessin annexé. Sur le dessin : La fig. 1 est une coupe axiale qui montre un piston plongeur monté dans mon presse-étoupe et 35 La fig. 2 est une coupe transversale d'une bague d*étanchéité avec gorge. Comme il est indiqué sur la fig. 1, le piston plongeur 1 exécute un mouvement de va-et-vient au cours duquel il se déplace à l'intérieur d'une garniture de presse-étoupe 3 montée dans le 40 cylindre 2. L'extrémité gauche du piston plongeur est reliée par 70 03027 2 2030216 une crosse 4 à l'organe d 'entraînement 5. Grâce à des soupapes non représentées sur le dessin, l'extrémité droite 6 du piston plongeur est en mesure de refouler le liquide de bas en haut dans le carter de pompe 7. 5 La garniture de presse-étoupe 3 comprend notamment des élé ments de garniture 8 qui constituent les éléments d*étanchéité proprement dits. Entre ces éléments de garniture 8 sont agencées, conformément à l'invention, des bagues intermédiaires 9. Dans le cylindre 2, la garniture se composant d'éléments de garniture et 10 de bagues intermédiaires est maintenue de chaque côté par un coussinet 10 monté dans une bague support 11 réalisée le plus souvent en matière synthétique et entourant le coussinet, un écrou raccord 12 étant vissé sur l'extrémité libre filetée du cylindre pour assurer le serrage de la garniture. 15 Les bagues intermédiaires 9 sont réalisées dans un matériau plus rigide que les éléments de garniture 8 et elles comportent, comme il ressort notamment de la fig. 2, une gorge périphérique 14 ménagée dans la surface intérieure 13 en contact avec la surface du piston plongeur. Un liquide remplit automatiquement la gorge 14 20 des bagues intermédiaires 9 après la mise en route de la pompe. Aux deux tiers de la garniture de presse-étoupe,en venant de l'extrémité haute pression, il est prévu dans le cylindre 2 un perçage 15 par lequel se fait l'alimentation en eau de barrage . z' du presse-étoupe. Lorsqu'il faut maintenir par exemple une pression 25 de 100 bars du côté haute pression, cette pression pourra «insi tomber à 3,5 bars environ dans la partie droite de la garniture, jusqu'au perçage 15 d'alimentation en eau de barrage, ce qui fait que la pression à contrôler dans la partie gauche du presse-étoupe dont l'extrémité . communique avec l'air libre n'est plus 30 égale qu'à 3,5 bars. Comme l'écartement axial des bagues intermédiaires est relativement faible, les gorges remplies de liquide permettent d'éviter un glissement à sec du piston plongeur à l'intérieur du presse-étoupe. On évite donc un échauffement inadmissible et risquant de 35 détruire le presse-étoupe - incident grave où le liquide s'échappe à flots du presse-étoupe - et on obtient, au contraire, un refroidissement permanent et suffisant du piston plongeur ainsi qu'une grande étanchéité du presse-étoupe sans fuites de liquide. La garniture de presse-étoupe décrite ci-dessus convient 40 tout particulièrement pour assurer 1'étanchéité du piston plongeur 70 03027 3 2030216 d'une pompe à piston ou encore celle d'autres éléments effectuant des mouvements de va-et-vient ; néanmoins, elle peut aussi intervenir pour obtenir 1'étanchéité d'arbres tournants gui entraînent par exemple des Rompes centrifuges. Le presse-étoupe peut être utilisé avec des pompes centrifuges notamment lorsque le liquide à refouler contient des impuretés qui risquent de détruire les joints tournants montés normalement sur les pompes centrifuges. 70 03027 4 2030216 REVENDICATIONS 1 - Presse-étoupe pour assurer 1*étanchéité et le graissage du piston, plongeur d'une poape à piston utilisée notamment pour le r*fonl«Mit des liquides dans un réacteur nucléaire, caracté- 5 risé par le fait que les différents éléments de garniture du presse-étoupe sont séparés par des bagues intermédiaires dont la surface intérieure en contact avec le piston plongeur est munie d'une gorge périphérique. 2 - Presse-étoupe suivant la revendication 1, caractérisé 10 par le fait que la gorge des bagues intermédiaires est remplie d'un liquide.