Brevet FR2027842A1 — publié le 19701002

La présente invention concerne les dispositifs d'étanchéité et, particulièrement,du genre appelé presse-étoupe. Le dispositif selon l'invention, destiné à éviter les fuites de fluide sur un arbre ou pièce analogue en mouvement dans un orifice d'un 5 organe,comprend un boîtier cylindrique démontable fixé audit organe et délimitant un canal annulaire sur l'arbre et destiné à contenir une garniture d'étanchéité, une bague à manchon ou bride, placée entre ledit organe et la garniture et disposée dans le boîtier, un chapeau coulissant entre ledit boîtier et l'arbre afin de serrer ladite garniture en relation 10 d'étanchéité avec l'arbre et le boîtier, un dispositif de fixation agissant sur ledit chapeau et ledit boîtier pour effectuer ledit déplacement en coulissement du chapeau afin de comprimer.la garniture et, à l'inverse, de retirer ledit boîtier, lorsqu'il est libéré dudit organe d'ouverture, le long dudit chapeau, afin de dégager la garniture pour l'examiner ou 15 la remplacer sans avoir à démonter complètement l'ensemble du dispositif. Dans les presse-étoupes classiques, il est habituellement nécessaire de retirer la garniture de son logement à l'aide d'un extracteur de garniture, afin de pouvoir l'examiner. Les bagues de cette garniture, qui doivent être remplacées le plus souvent, sont celles qui sont le plus 20 voisines de l'ouverture à rendre étanche, alors que celles qui sont les plus éloignées de cette ouverture ne nécessitent généralement pas ce remplacement, mais sont habituellement endommagées pendant l'opération d'extraction. Avec le dispositif selon l'invention, les bagues, qui sont soumises aux conditions les plus dures, sont exposées en premier et peuvent être 25 remplacées facilement, le cas échéant, sans avoir à déplacer les autres bagues. Le nouveau dispositif comporte essentiellement un boîtier qui est fixé de manière démontable sur l'organe à ouverture, dans lequel l'arbre ou pièce analogue doit être rendu étanche et qui délimite entre ce boîtier 30 (lequel est appelé généra lemen t presse-étoupe proprement dit ) et l'arbre, une chambre dans laquelle la garniture est placée afin d'assurer l'étanchéité entre le boîtier et l'arbre. Le boîtier est habituellement de forme cylindrique et comporte deux brides radiales, dont une à chaque extrémité; L'une des brides est habituellement percée de trous qui reçol-35 vent des écrous ou goujons, afin de fixer, de manière détachable, la bride et le boîtier sur l'organe à orifice. L'autre bride,qui est portée vers l'extérieur de cet organe, est habituellement percée de manière analogue 69 36604 2 2027842 et taraudée, afin de recevoir les dispositifs de fixation,boulons ou goujons, afin de réaliser le déplacement en coulissement du chapeau et de comprimer la garniture ou, à l'inverse, de retirer le boîtier le long du chapeau. Une bague (manchon ou bride) est disposée entre l'organe à orifice 5 et la garniture et un manchon ou bride peut faire avantageusement partie de cet organe, afin d'entourer étroitement l'arbre, ou pièce analogue, à rendre étanche et de constituer un organe résistant à la poussée au contact de la garniture. La bague (manchon ou bride) est habituellement munie d'un joint réalisant l'étanchéité au fluide avec le boîtier cylindrique entourant 10 ladite bague (manchon ou bride). Le dispositif comporte un organe de chapeau qui est avantageusement cylindrique et qui porte, à son extrémité, une bride radiale qui est habituellement percée de manière à correspondre au perçage extérieur de la bride du boîtier cylindrique. Le diamètre extérieur du chapeau est tel qu'il 15 puisse coulisser entre le boîtier et l'arbre afin d'appliquer la poussée à la garniture du canal annulaire, afin de la comprimer en contact d'étanchéité avec le boîtier et l'arbre, l'effort exercé par le boîtier étant équilibré par la bague, (manchon ou bride). De plus, la longueur du chapeau est telle que le boîtier cylindrique, lorsqu'il est séparé de l'organe 20 à orifice, puisse être tiré de sa position recouvrant la garniture vers une position recouvrant le chapeau, afin de dégager entièrement ou en partie la garniture pour l'examiner et/ou la remplacer. Le dispositif de fixation, agissant sur ledit chapeau et sur ledit boîtier, peut être constitué par des boulons qui sont supportés par la bride extérieure du 25 boîtier cylindrique et la bride du chapeau, ou encore des goujons qui sont vissés dans la bride extérieure du boîtier cylindrique, et qui sont munis d'écrous qui prennent appui sur la bride du chapeau, afin de permettre le déplacement relatif entre la bride et le chapeau, pour exercer l'effort d'étanchéité ou encore, à l'inverse, retirer le chapeau de sa position 30 recouvrant le boîtier. Le dispositif, selon l'invention, est habituellement réalisé en métal et la garniture peut être constituée d'un ou plusieurs anneaux qui sont avantageusement une structure en étoffe de matière synthétique plastique telle que le polypropylène ou le polytétrafluoréthylène. En variante, 35 cette garniture peut être constituée par de l'amiante ou toute autre matière résistant au fluide à contenir, cette matière étant déformable en contact d'étanchéité avec les organes à rendre étanches. Eventuellement, 69 36604 3 2027842 un anneau en lanterne peut être interposé entré deux jeux d'anneaux de garnitures, afin d'introduire un fluide lubrifiant, ou un gaz, par exemple de l'air sous pression, sur la garniture. Le nouveau dispositif d'étanchéité peut être utilisé pour assurer 5 l'étanchéité sur des arbres tournants, des artres oscillants ou en mouvement alternatif dans des orifices d'organes à rendre étanches. Ce dispositif peut être avantageusement utilisé pour constituer un joint étanche sur une pompe ou à travers la paroi d'une enceinte à réaction ou d'un réservoir contenant des liquides, 10 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une coupe schématique longitudinale d'un dispositif utilisé pour rendre étanche vers l'atmosphère B une enceinte A ; et 15 - la figure 2 est une coupe analogue de ce dispositif, le presse- étoupe proprement dit étant reculé sur une position qui permet l'examen et/ou le remplacement des anneaux d'étanchéité. Le dispositif d'étanchéité de la figure 1 comporte un boîtier cylindrique 1, ou presse-étoupe proprement dit, ayant une bride d'extré-20 mité 2 qui est fixée par des boulons 3 à une plaque 4 à ouverture. Le bord périphérique extérieur du boîtier cylindrique 1 est muni d'une bride 5. Un collet 6 soudé ou venu de fonderie avec l'organe à ouverture 4 est parallèle à l'arbre 7, pour venir en saillie dans le boîtier cylindrique 1 et est muni d'un joint 8, afin d'assurer l'étanchéité sur la bride avec le 25 boîtier cylindrique 1, Un chapeau cylindrique 9 ayant une bride périphérique extérieure 10 peut coulisser sur l'arbre 7 et, en position de serrage, est inséré sur une distance faible entre le boîtier cylindrique 1 et l'arbre 7. Deux jeux 11 et 12 d'anneaux de garniture sont disposés entre le boîtier cylindrique 1 30 et l'arbre 7, chacun de ces jeux étant composé de trois anneaux 13 de garniture formés de poljtétrafluoréthylène en étoffe, initialement de section carrée, mais qui, sous l'action du serrage, est déformé sensiblement en section rectangulaire, telle que représentée. Entre les deux jeux 11 et 12 d'anneaux de garniture, est placée une bague d'espacement en lan-35 terne 14 ; les boulons 15 sont vissés dans les brides 5 et 10 afin d'appliquer une poussée par le chapeau 9 sur les anneaux d'étanchéité 13 et d'effectuer le contact d'étanchéité entre ces anneaux et l'arbre 7 et le boîtier cylindrique 1. 69 36604 4 2027842 Le dispositif d'étanchéité est encore représenté sur la figure 2, mais le boîtier cylindrique 1 est complètement en retrait pour découvrir le chapeau 9, afin de permettre l'examen et/ou le remplacement des anneaux de garniture 13. Pour cette opération, les boulons 3 sont enlevés et les 5 boulons 15 sont dévissés afin de reculer le boîtier cylindrique 1. Lorsque l'on constate à l'examen que le remplacement d'un ou plusieurs des anneaux de garniture est nécessaire, on n'a alors qu'à enlever simplement ces anneaux endommagés, à glisser le chapeau et l'organe cylindrique le recouvrant un peu en retrait des anneaux, pour supprimer l'effort exercé sur ceux-ci, 10 puis à effectuer le remplacement. 69 36604 5 2027842 REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'étanchéité pour éviter des fuites de fluide entre un arbre, ou pièce analogue, dans un organe à otifice, comprenant un boîtier cylindrique fixé de manière démontable audit organe et délimitant un canal annulaire avec l'arbre, destiné à contenir une garniture d'étanchéité, une 5 bague (manchon ou bride) placée entre ledit organe et la garniture disposée dans le boîtier, un chapeau servant à comprimer ladite garniture en contact d'étanchéité avec l'arbre et le boîtier, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit chapeau peut coulisser dans ledit boîtier et comporte des organes de fixation servant à effectuer la translation de couîissement du 10 chapeau, afin de comprimer la garniture et, à l'inverse, de retirer ce boîtier, lorsqu'il est détaché dudit organe à orifice, le long dudit chapeau, afin de dégager la garniture pour l'examiner ou la remplacer sans avoir à démonter complètement l'ensemble du dispositif d'étanchéité. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisécfe plus en ce 15 que le boîtier comporte deux brides périphériques radiales, placées chacune à chaque extrémité de boîtier,et en ce que la bride voisine de l'organe à ouverture sert à situer ledit boîtier sur ledit organe. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé de plus en ce que la seconde bride est percée et taraudée afin de supporter les organes 20 de fixation. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé de plus en ce que ladite bague.( manchon ou brida ) placée entre l'organe à orifice et la garniture, fait partie intégrante de cet organe, de manière à entourer étroitement l'arbre, ou pièce analogue, à rendre étanche et réa-25 liser un organe résistant à l'effort de serrage de ladite garniture. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 6 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé de plus en ce 30 que ledit chapeau est de forme cylindrique et est muni d'uœbride radiale à son extrémité la plus éloignée de l'organe à ouverture, cette bride étant percée de manière à correspondre au perçage de la bride extérieure dudit boîtier cylindrique et en ce que ledit chapeau a une longueur telle que, lorsque ce boîtier cylindrique est séparé de l'organe à orifice, il peut 69 36604 6 2027842 être tiré depuis sa position recouvrant la garniture vers une position recouvrant le chapeau de manière à dégager l'ensemble ou une partie de la garniture pour l'examiner et/ou la remplacer. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac-5 térisé de plus en ce que ladite garniture est constituée d'une structure d'étoffe en matière plastique synthétique. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé de plus en ce que la garniture est constituée en amiante. 9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac-10 térisé de plus en ce que deux jeux de garnitures sont incorporés dans le dispositif et sont séparés par un anneau en lanterne.