Brevet FR2291595A1 — publié le 19760611

L'invention concerne un dispositif destiné à empocher l'énergie perturbatrice HF de rayonner par les ouvertures pratiquées dans les parois des appareils utilisant les hautes fréquences et particulièrement, à empêcher le rayonnement de cette énergie au niveau des passages d'arbres rotatifs à travers la paroi. Des dispositifs de cette catégorie sont connus (brevet allemand 975 3t9). Dans le dispositif objet de ce brevet, l'arbre sortant du boîtier de l'appareil est constitué en tron çon de câble coaxial, les dimensions géométriques des pièces mécaniques formant alors des baluns de longueur On peut ainsi empêcher efficacement le rayonnement des oscillations perturbatrices HF, mais seulement, toutefois, pour des fréquences bien déterminées et éventuellement pour leurs harmoniques de rang pair. Ces montages, cependant, ne résolvent pas le problbme posé par la présente invention, à savoir avant tout la creation d'un dispositif d'étanchéité HF du passage de l'arbre rotatif à travers la paroi, dispositif qui soit économique, peu difficile à fabriquer et à exploiter, qui fonctionne sans contact (donc ne requérant pratiquement aucun entretien), qui puisse en même temps constituer un montage efficace contre les courants parasites et que l'on puisse enfin utiliser même sur des arbres soumis durant la marche de l'installation à l'échauffement et à la dilatation thermique. L'invention résoud ce problème en prévoyant que chaque passage d'arbre soit équipé d'un système de condensateurs comportant de façon connue des électrodes de forme annulaire ou ayant la forme d'un disque, électrodes se raccordant, pour certaines, à l'arbre, et pour d'autres, fixées à demeure à un disque métallique en forme de membrane les mettant en communication avec une masse conductrice en contact avec la terre, par exemple la paroi de l'appareil utilisant la haute fréquence. On obtient une solution constructive avantageuse en disposant en labyrinthe les électrodes sur une douille de serrage en deux parties cylindriques et en raccordant les deux parties par un palier monté du coté du potentiel faible, lequel maintient au moins sensiblement constant l'intervalle entre électrodes voisines. Pour économiser des composants, il est intéressant que les électrodes fixes et/ou les électrodes entratnées en rotation par l'arbre soient blocables d'un côté par un flasque renforcé, lequel peut servir également de disque centrifugeur pour des liquides se déplaçant le long de l'arbre le cas échéant. Pour empêcher les harmoniques perturbateurs de sortir du carter par l'ouverture pratiquée dans la paroi et,partant,pour obtenir un bon amortissement pour les fréquences sélectives également au-dessus de la fréquence limite du.syçtme,il est avantageux que les plaques des électrodes soient disposées avec le même écartement,tout en présentant cependant des longueurs différentes.De cette façon, le ou les premiers condensateurs (en comptant en direction du palier-support) jouent le rôle de circuit d'antirésonance.Pour pouvoir réaliser un système de condensateurs du moindre encombrement possible et obtenir des écartements interplaques suffisamment réduits pour éliminer totalement le risque de claquage, il est avantageux de disposer les plaques des électrodes à des intervalles différents, tout en maintenant égale la longueur de ces électrodes.Pour permettre enfin que le système de condensateurs puisse être monté et démonté par des personnes m8me techniquement peu averties, il y a avantage à intégrer les plaques de condensateurs et les pièce se supports dans les composants pouvant s'échanger facilement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en coupe d'un bout d'arbre côté palier avec passage pratiqué dans la carcasse et système de condensateurs conforme à l'in ention, les surfaces des électrodes étant disposées concentriquement par rapport à l'arbre la figure 2 est une vue en coupe de deux variantes d'exécution du système d'électrodes conforme à l'invention ~ la figure 3 est une coupe schématique d'un système d'électrodes, dans lequel les écartements mutuels (a) sont les mêmes, mais les longueurs (b) variables la figure 4 est une coupe schématique d'un système d'électroaes dans lequel les écartements mutuels ( b ) sont difféNents, et les longueurs (1) demeurent les memes. l'arbre 1, qui par exemple entraîne en rotation un cylindre non représenté et qui tourne dans un espace 2 comportant une installation de chauffage à haute fréquence (industrie du papier par exemple), traverse l'ouverture 3 aménagée dans la cloison 4 qui assure essentiellement la séparation entre l'espace 2 et l'extérieur. A l'extérieur de l'espace 2 utilisant les hautes fréquences, est monté le palier-support 5 qui doit entre protégé des courants parasites qui, on le sait, détruisent complètement de tels paliers en un temps relativement court Chaque ouverture 3 est équipée d'un système de condensateurs formant lui-meme un sous-ensemble. Le nombre et la taille des condensateurs individuels est à déterminer selon l'espace disponible.Pour la conception du système de condensateurs, la capacité totale nécessaire à l'obtention d'un amortissement satisfaisant est déterminante. Le système de conaensateurs comporte des électrodes 7 et 8 de forme annulaire ou en forme de disque sont certaines (7) sont reliées à l'arbre 1 et les autres (8) disposées fixes. L'ensemble des électrodes fixes 8 est relue électriquement par un disque métallique en forme de membrane 9 (en cuivre par exemple) à une masse en contact avec la terre, dans le cas présent avec la paroi 4 de l'installation HF (haute fréquence). Les électrodes des condensateurs sont disposées, à la manière des éléments d'une garniture labyrinthe, sur une douille de serrage cylindrique 10 en deux parties. La partie de la douille montée sur l'arbre l porte la référence ll et la partie fixe la référence 129 Les deux parties de douille de serrage ll et 12 viennent au contact du roulement 13, ce roulement assurant encore, en plus de sWn royale d roulement proprement dit > la tas che de maintenir l'espacement des électrodes à peu près constant. le roulement 13 est monté côté potentiel faible de la douille de serrage lts c'est-à-dire du coté opposé à l'espace où les hautes fréquences sont utilisées. Les électrodes de condensateur entrant en rotation avec l'arbre peuvent être serrées par un flasque d'électrodes ren forcé 14, comme le montre la figure 2 Ce flasque d'électrodes sert en meme temps de disque centrifugeur pour des liquides s'écoulant éventuellement le long de l'arbre 1. Les figures j et 4 montrent des variantes d'exécution différant par la disposition et le dimensionnement des élec troues. Sur la figure 5, les parties de douille lI et 12 sont disposées à angle aigu, ltécartement des électrodes 7 et 8 demeurant toutefois sensiblement le m8me ; cependant, la longueur des électrodes croît à mesure qu'elles sont disposées plus près du palier-support 5. L'angle aigu formé par les deux parties de douille ll et 12 peut aussi se situer c8té paliersupport 5 ; la longueur 1 des électrodes va dans ce cas en croissant vers l'espace où règne la haute fréquence. bur l'exemple d'exécution de la figure 4, les parties de ouille ll et 12 présentent des profils parallèles et les électrodes 7 et 8 ont la même longueur 1 . Par contre, l'espacement b des électrodes va en décroissant de l'espace HF au palier-support 5. l'objet de l'invention ne se limite pas aux exemples d'exécution piésentés, mais offre de nombreux secteurs annexes. Il est intéressant, par exemple, d'exécuter le disque métallique 9 dans une épaisseur suffisamment fine (ou de le doter d'un secteur ICi en exécution plus légère) pour qulil puisse accompagner l'arbre l dans les mouvements consécutifs à la dilatation thermique à laquelle il est soumis I1 faut aussi que par ces dispositions, lorsqu'un roulement 13 devient défectueux, la bague extérieure de ce roulement soit entraînée du fait du frottement devenu plus important et déchire la partie mince du disque 9 en forme de membrane. Un voyant de signalisation peut alors, dans ce cas, s'allumer La machine peut alors continuer à tourner un certain temps pour ne pas perturbr-le rythme de production, le changement du sous-ensemble condinsateur avarié n'intervenant alors que durant l'arrêt prévu de l'installation. Rotant donné que le palier-support 5 est toujours monté côté potentiel-faible du système de condensateurs, ce palier-support n'est pratiquement jais plus traversé par des courants parasites, lesquels, normalement, entraîneraient de façor certaine et en un court laps de temps sa destruction. R ss V s I C A 2 I C N S 1. Dispositif destiné à empêcher l'énergie perturbatrice HF de rayonner par les ouvertures pratiquées dans les parois des appareils utilisant les hautes fréquences et particulièrement à empêcher le rayonnement de cette énergie au niveau des passages d'arbres à travers la paroi, caractérisé par le fait que chaque passade d'arbre est équipé d'un système de condensateurs comportant de façon connue des électrodes de forme annulaire ou ayant la forme d'un disque, électrodes se raccordant pour certaines à l'arbre, et pour d'autres fixées à un disque métallique en forme de membrane les mettant en communication avec une masse conductrice en contact avec la terre, par exemple la paroi de l'appareil utilisant la haute fréquence. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les électrodes sont disposées sur une douille de serrage cylindrique en deux parties, disposition rappelant celle d'une garniture labyrinthe, ces deux parties se raccordant par un palier monté du c8té du potentiel faible, pilier qui maintient au moins sensiblement constant l'intervalle entre électrodes voisines. 3. Dispositif selon l'une des revendications l et 2, caractérisé par le fait que les électrodes fixes etiou entrat- nées en rotation par l'arbre peuvent être serrées par un flasque renforcé, ce flasque pouvant servir en meme temps de disque centrifugeur pour des liquides s'écoulant le long de l'arbre 4 Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les plaques d'électrodes présentent le mEme écartement, mais une longueur variable 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les plaques d'électrodes présentent des écartements variables, mais la même longueur. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les plaques de condensateur et les pièces-supports constituent des composants facile nient échangeables.