Brevet FR2308844A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne un dispcsitif d'étanchéité perfectionné pour arbre rotatif traversant une paroi d'un récipient sous pression. Ltétanchéisation des arbres rotatifs dans des récipients sous pression, tels que des arbres d'agitateurs dans des autoclaves, est normalement obtenue par utilisation de serre-garniture spécialement construites comprenant des bagues toriques chargées par ressort, de bagues d'étanchéité sous pression 8'huile ou de presse-étoupe, selon les pressions de fonctionnement des récipients sous pression. Ces types de serre-garniture nécessitent des réglages ou des remplacements fréquents et, dans le cas des serre-garnitures utilisant une pression d'huile, l'huile risque de fuir dans le récipient sous pression, en provoquant des impuretés dans la charge dudit récipient. La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour un arbre rotatif traversant une paroi d'un récipient sous pression, qui est simple à construire et évite les inconvénients des dispositifs actuellement en utilisation. Selon la présente invention, un dispositif pour empêcher les fuites au passage d'un arbre rotatif traversant une paroi d'un récipient sous pression comprend un corps profilé adapté pour s'ajuster autour de l'arbre, ton siège pour le corps sur le récipient, ledit siège ayant une forme complémentaire de celle du corps, et un bossage sur l'arbre agencé pour porter sur le corps du côté éloigné du siège. \Le corps profilé est fait de préférence en une matière à faible coefficient de frottement, comme le polytétrafluoréthylène, le nylon ou ces composantes chargés d'une matière inerte. La forme du corps est de préférence circulaire et a un diamètre égal au diamètre du bossage de l'arbre, ou supérieur à ce diamètre, bien que l'on puisse aussi utiliser un diamètre légèrement inférieur à celui du bossage. Le corps peut être une bague plate, de sorte que le siège sur la paroi interne du récipient est une surface plate et de préférence usinée Cependant le corps peut présenter toute forme qui s'adapte à celle du siège sur la paroi interne du récipient, alors que le côté du corps éloigné du siège est de préférence plat pour constituer une surface de portée pour le bossage de l'arbre rotatif. Le bossage situé sur l'arbre rotatif peut former une partie d'un seul tenant avec l'arbre. La surface du bossage qui porte sur le corps est de préférence une surface usinée. Lorsque l'on commence à pressuriser un récipient comportant un dispositif d'étanchéité selon l'invention, il faut prévoir un appareil ou dispositif quelconque pour maintenir le dispositif d'étanchéité en contact avec le siège présent sur la paroi du récipient sous pression et le bossage de l'arbre d'agitateur.Des dispositifs que l'on peut utiliser dans ce but sont, par exemple, un accouplement flexible entre l'arbre d'agitateur et le mécanisme d'entrainement, et des dispositifs chargés par ressort avec des rondelles de blocage pour pousser le bossage contre le dispositif d'étanchéité et celui-ci contre le siège. Lorsque le siège situé sur le récipient sous pression et le bossage de l'arbre d'agitateur se trouvent sur l'extérieur du récipient sous préssion, on peut utiliser le dispositif selon l'invention pour des pressions inférieures à la pression atmosphèrique. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe d'un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, l'arbre 10 d'un agitateur il traverse le dessus 12 d'un récipient sous pression.L'agitateur 11 présente un diamètre supérieur à celui de l'arbre 10, qui se visse dans le dessus de l'agitateur 11. Une bague 13 en polytétrafluoréthylène est placée entre la paroi interne du dessus ou couvercle 12 et le dessus de l'agitateur 11. Lorsque l'on pressurise le récipient, l'agitateur ll est poussé contre la bague 13 et forme un joint étanche à la pression pour 'arbre 10 traversant le dessus ou couvercle 12 du récipient sous pression. Un dispositif de retenue peut être présent sur l'arbre 10 pour empêcher l'agitateur ll de tomber dans le récipient si l'on relâche la pression. La figure 2 représente une conception plus élaborée d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention. Le dorme 20 d'un récipient sous pression comporte une pièce insérée 21 en polytétrafluoréthylène qui est usinée de manière précise pour s'ajuster dans le dôme 20. Un arbre 22 d'agitateur présente un bossage 23 formé d'un seul tenant agencé pour porter sur la pièce insérée 21. Afin de maintenir le bossage 23 en contact avec la pièce insérée 21 si le récipient sous pression est à la pression atmosphérique, l'arbre 22 comporte un filetage 24 et un écrou 25 pour pousser le bossage contre la pièce insérée 21. On serre l'écrou 25 de manière à permettre la rotation de l'arbre 22. Une rondelle 26, de préférence un polytétrafluoréthylène, est présente entre le siège sur le couvercle 20 et l'écrou 25, Lorsque l'on pressurise le récipient ss le bossage 23 est pousséccntre la pièce insérée 21 et fournit un joint étanche à la pression pour l'arbre 22 d'agitateur. L'exemple non limitatif qui suit sert à illustrer l'invention. EXEMPLE On utilise un dispositif tel que celui de la figure 1 dans les conditions suivantes Le récipient sous pression est un autoclave à revêtement de verre dont le volume est de dix litres. L'effet corrosif du liquide dans l'autoclave est équivalent à celui d'acide sulfurique dilué. L'arbre d'agitateur tourne à 100 tr/mn et l'arbre d'entranement ainsi que l'arbre d'agitateur sont en "Hastelloy C", nom commercial d'une nuance particulièred'acier inoxydable. La température dans l'autoclave est d'environ 1850C et la pression de fonctionnement peut atteindre 9 bars. Le dispositif d'étanchéité fonctionne pendant 2 à 3 heures par jour sur une période de 8 mois sans perte apparente d'effet d'étanchéité de l'arbre d'agitateur et sans endom sagement au revêtement de verre. Les dispositifs d'étanchéité selon l'invention sont de construction simple et procurent Ufl fioirt efficace contre le pressions élevée. S lron utilise le pclytétrafluoréthylène comme matière de construction, cette matière présente l'avantage de pouvoir être usinée, et qu'elle est inerte vis-à-vis de la plupart des produits chimiques. On peut utiliser le dispositif d'étanchéité selon l'invention dans de nombreuses applications, mais il est particulièrement approprié à l'utilisation dans des autoclaves à revêtement de verre comportant des agitateurs revêtus de verre et pour étanchéiser les arbres d'impulseurs de pompes rotatives. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour empêcher les fuites au passage d'un arbre rotatif traversant une paroi d'un récipient sous pression , caractérisé en ce qu'il comprend un corps profilé adapté pour s'ajuster autour de l'arbre, un siège pour le corps sur le récipients ledit siège ayant une forme complémentaire dc celle du corps, et un bossage sur l'arbre agence pour porter sur le corps du côté éloigné du siège. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps profilé est fait en une matière à faible coefficient de frottement. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps profilé est fait en polytétra fluoréthylène > en nylon ou en ces composants chargés d'une matière inerte. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps profilé a la forme d'une bague plate. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps profilé est circulaire et a un diamètre égal au diamètre du bossage de l'arbre, ou supérieur à ce diamètre. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif pour garder le dispositif d'étanchéité en contact avec le siège situé sur le récipient sous pression et le bossage situé sur l'arbre d'un agitateur. 7.- Récipient sous pression comportant un arbre rotatif traversant sa paroi caractérisé en ce qu'il comprend un corps d'étanchéité entourant l'arbre et placé entre un siège complémentaire se trouvant sur la paroi du récipient et un épaulement annulaire formé par un agrandissement de l'årbre.