Brevet FR2083584A1 — publié le 19711217

i 2083584 L'invention concerne un dispositif d'étanchéité permettant l'introduction d'un arbre rotatif à travers une ouverture pratiquée dans la paroi supérieure d'un réservoir ou d'une canalisation remplie d'un liquide sous pression ; ce dispositif permet 5 d'empêcher le liquide de venir en contact avec un presse—é±oupe qui maintient l'arbre au-dessus de ladite paroi. Un tel dispositif est intéressant par exemple dans le cas d'un consistomètre dont la partie rotative plongée dans le liquide est fixée à l'extrémité inférieure d'un arbre vertical. Si le 10 liquide est une boue assez visqueuse, sa pénétration dans le près— se-é-toupe peut entraîner une augmentation des frottements et une moins bonne précision de la mesure. Un problème tout particulier se pose si la boue contient des particules abrasives comme c'est le cas pour les boues de kaolin rencontrées dans les industries 15 de la céramique. Quand une telle boue pénètre dans le presse-étou— pe et dans les roulements, elle entraîne une usure rapide des parties mobiles en contact ; empêcher une telle pénétration est particulièrement difficile si l'écoulement de la boue à travers les canalisations est soumis à des pressions variables. 20 Conformément à l'invention, le problème défini ci-dessus peut être résolu par l'utilisation d'un récipient hermétiquement fermé entourant la. partie de l'arbre située en dessous du presse-étoupe ; le fond dudit récipient porte une ouverture coïncidant avec l'ouverture pratiquée dans la paroi supérieure du réservoir, 25 ouverture dont la taille est telle qu'elle laisse un certain jeu entre l'arbre et elle« La partie supérieure du récipient est reliée par l'intermédiaire d'une soupape dé réglage à une source de gaz comprimé. Un système de diaphragme est - en outre placé au fond du récipient de 30 manière telle qu'il entraîne l'ouverture de la soupape et l'admission de gaz, quand le liquide du réservoir inférieur s'élève au-dessus d'un niveau donné. Aussi, quand la soupape est ouverte une surpression de gaz s'établit dans le récipient ce qui permet d'être sûr que le liquide ne viendra jamais en contact avec le pres-35 se-étoupe ou les paliers de l'arbre. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention» La figure unique représente une coupe verticale d'une forme de réalisation de l'invention,, 40 Dans cette figure, pour plus de clarté, la chambre à membrane 71 11017 2 2083584 faisant partie du dispositif est représentée à iune échelle considérablement plus importante que les autres détails. On a supposé que l'on désirait contrôler la consistance d'une boue de porcelaine s1écoulant sous pression dans une cana-5 lisation horizontale 1» Dans ce but, la canalisation 1 comporte une partie élargie en forme de cylindre vertical dans laquelle on réalise la mesure à l'aide d'un consistomètre. Comme on le sait, ce consistomètre comporte un arbre moteur 3 muni à sa partie inférieure d'un élément sensible en forme de 10 disque 4. L'arbre 3 pénètre axialement à travers le sommet du cylindre 2 jusqu'à, une profondeur telle que l'axe de la canalisation 1 correspond approximativement au centre de la gravité de l'élément sensible 4. Le sommet du cylindre est fermé par une bague 5 entou-15 rant avec un certain jeu', l'arbre 3» La face supérieure de la bague 5 porte une rainure circulaire 6 couverte par une membrane horizontale annulaire 7. La bague 5 et la membrane 7 forment ensemble le fond d'un récipient cylindrique 8 surmontant la bague en alignement coaxial avec le cylindre inférieur 2. L'arbre 3 20 traverse -le récipient 8 ët est monté dans un presse-étoupe 10 fixé dans l'axe d'un couvercle 9 fermant le sommet du récipient 8. D'une manière connue, des moyens 11 peuvent être prévus pour permettre au liquide de rinçage d'avoir accès au presse-étoupe 10. 25 Le jeu entre l'arbre 3 et l'anneau 5 est d'une taille telle qu'il permette à la boue s'écoulant dans la canalisation de passer facilement dans le récipient 8. line boîte à membrane 14 montée à l'extérieur du récipient 8 est divisée en deux parties 13 et 16 par une membrane hori«ontale 30 15» Un conduit 12 relie la chambre 16 à la chambre à membrane formée par la rainure 6 et sa membrane 7» Les chambres 6 et 13 et le conduit 12 sont remplis d'un liquide neutre tel qu'un mélange de glycol et d'eau. La chambre supérieure 16 de la. boîte à membrane 14 communique avec le sommet 35 du récipient 8 par le consuit 17. L'air comprimé est relié par l'intermédiaire de la canalisation 18 et du conduit 19 traversant la paroi de la boîte 14, à la partie supérieure 16 de cette boîte à nembrane. Le consuit 19 est contrôlé par une soupape constituée par un cone 20 venant 40 s'appuyer sur un siège annulaire. 71 11017 3 2083584 La soupape conique 20 a une tige 21 dirigée vers le bas à l'intérieur de la chambre l6« L'extrémité inférieure de la tige de la soupape 21 repose sur un levier horizontal 22 à l'intérieur de la chambre l6. L'une des extrémités du levier 22 est montée 5 sur un pivot horizontal 23 porté par un support 24 qui est fixé à la paroi de la chambre 160 L'autre extrémité du levier 22 re» pose sur un pivot vertical 25 faisant saillie au centre de la membrane 15. La partie supérieure de la boîte à membrane 14 porte un alé— 10 sage central 26 monté coaxialement avec un manchon 27 fileté extérieurement au-dessus de la paroi. Un couvercle 28 en forme de cuvette taraudée est vissé à l'extrémité du manchon 27» Un ressort hélicoïdal placé dans l*aléâage 26 repose à sa base sur un support 30 monté au centre de la membrane 15. Le support 30 porte 15 un pivot 31 servant de guide à la partie inférieure du ressort 29 ; un autre pivot 32 dirigé vers le bas et fixé à l'intérieur du couvercle 28 sert de guide à la partie supérieure du ressort 29» Il est évident qu'en vissant plus ou moins le couvercle, il est possible d'exercer si nécessaire, une plus ou moins grande 20 tension initiale sur la membrane 15. Ceci peut être, entre autres, nécessaire pour des raisons de différence•de densités spécifiques entre le liquide du récipient 8 et le liquide des chambres à membrane 6 et 13. Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante : 25 Lorsque le liquide de la canalisation 1 est soumis à une surpression; il s'élève dans le récipient 8, où la colonne de liquide repousse l'a membrane 7« De ce fait, la membrane 15 de la boîte 14 se soulève et déplace le levier 22 vers le haut ; la soupape 20 est ouverte ce qui augmente la pression de l'air dans 30 la partie supérieure 16 de la boîte à membrane et aussi dans le récipient 8. La pression d'air accrue agissant sur la face supérieure des membranes 7 et 15 empêche le niveau du liquide de monter plus haut dans le récipient &„ Un peu de liquide peut passer du réci-35 pient 8 dans la canalisation 1 par suite du jeu existant entre l'arbre 3 et l'anneau 5» L'équilibre est atteint lorsque le niveau du liquide dans le récipient 8 est constant» La membrane 15 revient à une position dans laquelle la soupape d'air a été réglée ou entièrement fermée» 40 Le niveau du liquide dans le récipient 8 peut être réglé en 71 11017 h 2083584 vissant le couvercle 28 de manière à ce que le ressort exerce la tension désirée sur la membrane 15» n Si, pour une raison quelconque, la soupape 20 avait une fuite, en raison par exemple d'impuretés entre le cône de la sou-5 pape et le siège, il pourrait en résulter une augmentation de pression gênante dans le récipient 8. Ce risque peut cependant être évité en prévoyant à la partie supérieure du récipient 8, un orifice de dimension telle qu'il permette l'évacuation d'un débit d'air, au moins égal à ce qui pourrait rentrer en cas de 10 fuite maxima de la soupape 20, En raison de l'orifice 33» la soupape 20 doit, naturellement, être toujours légèrement ouverte pour compenser les pertes d'air; de toute manière, les qua.ntités d'air ainsi consommées seraient certainement assez faibles. 71 11017 5 2083584 REVENDICATIONS 1 — Dispositif d'étanchéité pour le passage d'un arbre rotatif vertical dans la paroi supérieure d'un réservoir ou d'une canalisation remplie de liquide sous pression, en évitant la pénétration du liquide dans le presse-étoupe portant l'arbre, caractérisé en ce qu'il comporte un récijjient hermétiquement clos entourant la partie de l'arbre située en dessus du presse-étoupe, ce récipient étant muni, à sa partie inférieure d'une ouverture coïncidant avec l'ouverture pratiquée dans la paroi supérieure du réservoir ou de la canalisation,, cette ouverture étant dimension-née de manière à recevoir l'arbre avec un certain jeu, ce récipient communiquant dans sa partie'supérieure par l'intermédiaire d'une soupape de réglage, avec une source de gaz comprimé, ce récipient portant enfin, dans sa partie inférieure une membrane étudiée pour obliger une soupape à s'ouvrir en entraînant une admission de gaz, lorsque le liquide du réservoir ou de la canalisation inférieure s'élève dans le récipient au-dessus d'un niveau donné. 2 — Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane située au fond du récipient constitue l'une des parois d'une chambre fermée adjacente au récipient cette chambre étant munie à son. autre extrémité d'une seconde membrane appartenant à une boîte à membrane, la face opposée de cette seconde membrane constituant l'une des parois d'une seconde chambre communiquant d'une part à la partis supérieure du récipient, et d'autre part avec une source de gaz comprimé, par l'intermédiaire d'une soupape de réglage actionnée par la seconde membrane. 3 — Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte .un élément élastique réglable permettant d'appliquer une tension donnée à la seconde membrane. h ~ Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie' supérieure du récipient est munie d'une ouverture dimensionnée de manière à compenser des fuites possibles de la soupape de réglage» COPY BAD ORIGINAL '