Brevet FR2341795A1 — publié le 19770916

la présente invention concerne un dispositif pour fermer hermétiquement une ouverture annulaire entre deux éléments de machine, de préférence pour fermer de façon étanche une ouverture formée dans une paroi et à travers laquelle s'détend un arbre rotatif. Be brevet suédois nO 356 112 décrit un dispositif d'étanchéité pour des cas d'étanchéité compliqués, par exemple une étanchéité dans une atmosphère polluée contenant des particules fortement abrasives, cas dans lesquels l'étanchéité de passages d'arbre où la différence des pressions régnant de part et d'autre de la paroi a travers laquelle s'étendent les arbres est considérable. Be dispositif d'étanchéité précité comprend un élément a'étanchéité consistant en une bague entourant l'arbre en matière élastique, de préférence du caoutchouc, ladite bague portant de façon étanche contre la paroi à travers laquelle s'étend l'arbre.L'arbre comporte une ou plusieurs rainures destinées à-envoyer un fluide sous pression åusqutaux surfaces de contact, entre la bague et l'arbre, lesdites surfaces de contact étant alimentées avec un fluide se trouvant a' une pression telle que la bague s'écarte de l'arbre en formant avec ce dernier un espace libre lorsque ledit arbre est entraSné en rotation, le fluide sous pression s'échappant à travers l'espace libre ainsi formé jusque dans les espaces situés de part et d'autre de la bague. Comme on l'a mentionné ci-dessus, le dispositif d' étan- chéité précité est destiné à des cas d'étanchéité compliqués et le dispositif fonctionne extremement bien. Toutefois, il a pour inconvénient d'être complique, d'exiger un travail labo rieux quand on l'applique à des agencements déåà présents. C'est ainsi qu'il est nécessaire de ménager dans l'agencement des rainures pour l'envoi du fluide sous pression et des problèmes considérables peuvent aussi se présenter si le dispositif doit empêcher des particules abrasives et des souillures de pénétrer dans l'espace compris entre 11 arbre de l'agencement et l'élément d'étancheité du dispositif d'étanchéité lorsque celui-ci est monté dans I'atmosphère polluée qui est habituellement celle où le dispositif d'étanchéité sera utilisé. La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité qui élimine les inconvénients mentionnés ci-dessus0 Pour que cet objet soit atteint, le dispositif d'étanchéité selon la présente invention comprend, d'une part, un boftier dans lequel est disposé l'élément d'étanchéité, ledit bottier pOUVant 8tre fixé de façon étanche à un premier élément de machine ét portant de façon étanche contre l'élément d'étanchéité et, d'autre part, une bague s'étendant à travers ledit bottier, l'autre surface de la bague portant contre la surface de 1' élément dEétanchéité qui est adaptée pour entre alimentée avec un fluide sous pression, la surface intérieure de la bague étant adaptée pour porter de façon étanche contre un autre élément de machine lorsque la bague est disposée sur ce dernier. Be dispositif d'étanchéité selon la présente invention constitue donc un ensemble qui, d'une façon simple, peut être incorporé à un agencement déjà présent. Lorsque le dispositif d'étanchéité selon la présente invention doit fermer de façon étanche une ouverture ménagée dans une paroi et à travers laquelle s-' étend un arbre, il suffit de fixer étroitement le bof- tier contre la paroi, le bottier étant, avant ceci, poussé sur arbre en meme temps qu'est poussée la bague sur ledit arbre0 Ilême si -le montage du dispositif d'étanchéité est effectué dans une atmosphère très polluée, aucune pollution des parties vulnérables du dispositif d'étanchéité ne peut avoir lieu car l'é- lément d'étanchéité est complètement isolé par le bottier et par la bague pendant le montage. En outre, le montage est très facile à effectuer car il ne demande qu'une fixation du bottier à une-paroi-et-le raccordement d'un tuyau souple acheminant le fluide sous pression åusquiau bottier, lequel est, de préférence, pourvu de raccords en vue de faciliter ce raccordement. On va maintenant décrire la présente invention en se référant à la- figure unique du dessin annexé qui représente partiellement en coupe un dispositif selon l'invention. te dispositif d'étanchéité selon le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure est adapté pour fermer de façon étanche une ouverture annulaire 2 entre une surface formant une ouverture dans une paroi 4 et un arbre 6 s'étendant à travers ladite ouverture. Le dispositif d'étanchéité comprend un bottier consistant en deux parties 8 et 10. Le boîtier a une forme annulaire et comporte une chambre centrale annulaire 12. La chambre 12 comporte un évidement périphérique dans lequel débouche un canal 16 ménagé dans la partie 8 du bottier. A son extrémité opposée par rapport à la chambre 12, le canal 16 est pourvu d'un raccord 18 vissé dans la partie 8 du boîtier. Dans la chambre 12 est disposé un élément d'étanchéité annulaire 20 comportant un collet ou épaulement central 22 s'éten- dant vers l'extérieur jusque dans l'évidement 14 de la chambre 12. L'élément d'étanchéité 20 est pourvu, sur sa surface latérale, de saillies annulaires 23 qui portent de façon étanche contre les .ar-oi9 latriTes de la chambre 12. t' élément d'é- tanchéité 20 est pourvu d'au moins un canal 24 s'étendant radialement à travers l'élément d'étanchéité depuis l'évidement 14 jusqu'à une cavité annulaire 25 que comporte la surface intérieure ae l'élément d'étanchéité. Une bague 26 est disposée centralement dans le bottier , 10 et l'éliment d'étanchéité est disposé autour de cette bague sous une certaine tension mécanique préalable Chaque espace libre entre les parties 8 et 10 du bottier d'une part, et la bague 26 d'autre part, est fermé de façon étanche, sur l'un des cotés de l'élément d'étanchéité 20, au moyen d'un Joint annulaire d'étanchéité 28 et, sur l'autre côté de l'élé- ment d'étanchéité 20, au moyen d'un joint annulaire d'étanchéité 30 et d'une rondelle 32.Le joint annulaire d' étanchéi- té 28 est sous tension mécanique sur la bague 26 et est pourvu d'une ièvre qui porte contre la surface latérale ae la partie 8 du bottier. Une lèvre du joint annulaire d'étanchéité 30 est en contact avec la rondelle 32 disposée sur la partie 1C du bot- tier.t'espace 54 dans lequel le joint annulaire d'étanchéité 30 est monté dans la partie 10 du boStier est raccordé avec la partie intérieure du bottier par le fait que ledit espace 34 est pourvu, sur sa surface latérale adjacente a l'élément d'étanchéité, d'une ou plusieurs rainures 56. Le bottier 8, 10 comprenant I1 élément d'étanchéité 20, la bague 26 et les auxiliaires d'étanchéité entre la bague et le bottier constitue un ensemble d'étanchéité qui, d'une façon simple, peut être fixé à la paroi 4 et monté sur l'arbre 6 s'étendant a travers ladite paroi afin de fermer hermétiquement l'ouverture annulaire 2. Ainsi, on pousse l'ensemble d'étanchéité sur l'arbre 6, la bague 26 étant disposée autour de l'arbre 6,jusqu' a une position où la p-tztie 8 du bottier rorte contre la paroi 4 autour de l'ouverture 2. On fi2:e le boîtier 8, 10 à la paroi 4 au moyen de vis 38 et d'écrous 40.On raccorde le raccord 18 à une source de fluide sous pression, par exemple de l'eau sous pression. En même temps que lwrjrbre 6 commence à tourner, le dispositif d'étanchéité est alimenté en fluide sous pression par l'intermédiaire du raccord 18 du canal 16 et du canal 24 de l'élément d'étanchéité 20. La surface entre l' lémentb d'étanchéité 20 et la bague 26 est donc alimentée avec un fluide sous pression qui force l'élément d'étanchéité 2C, ; l'endroit de la surface en contact avec la bague 26, d' se soulever égè- rement de ce dernier de sorte qu'un petit espace libre existe entre l'élément d'étanchéité 20 et la bague 26.La pression du fluide ainsi introduit est supérieure à la pression régnant de chaque côté du dispositif d'étanchéité de sorte que le fluide sous pression s'échappe de part et d'entre de l'élémentd'étan- chéité 20 à travers l'espace libre ainsi formé. Sur le côté gauche de l'élément d'étanchéité, le fluide sous pression peut directement s'échapper jusque dans l'espace situé à gauche de la paroi 4 en raison du fait que la lèvre de l'anneau d'étanchéité 28 est repoussée de la partie 8 du bottier par le fluide sous pression. Dans ce cas l'agencement est d'un type tel que l'introduction du fluide sous pression dans ledit espace n'a aucun effet nuisible sur ledit agencement.Le fluide sous pression s'échappant, par rapport à la figure, vers la droite depuis l'élément d'étanchéité 20, arrive dans l'espace 34 par l'intermédiaire des rainures 36. L'espace 34 est fermé de façon étanche dans la direction de l'espace disposé à droite de la paroi 4 et du dispositif d'étanchéité, du fait que la lèvre du joint annulaire d'étanchéité 30 est pressée contre la rondelle 32 par la pression de la chambre 34. La chambre 34 est pourvue d'un canal d'évacuation (non représenté), s'étendant radialement vers l'ex- térieur a travers la partie 10 du bottier depuis l'espace 74 Uus- qu'à un raccord 42 auquel peut être branché un tuyau scuple en vue de l'évacuation du fluide sous pression de la manière voulue. Comne on peut le voir sur la fulgure, les parties 8 et 10 du bottier sont pourvues de deux autres raccords 44 raccordés avec une des extrémités de chacun de deux canaux (non repr'sen tés) s'étendant radialement dans le boîtier, lesdits canaux dbouchant dans la chambre 12, à la surface extérieure de l'élément d'étanchéité 20, de part et d'autre du collet 22 de l'élément d'étanchéité. Bes canaux raccordés au raccord 44 peuvent être alimentés avec un fluide sons pression agissant sur la surface extérieure de l'élément d'étanchéité0 Ce fluide sous pression agit donc de manière à presser l'élément d'étanchéité contre la bague 26. Ceci procure donc une autre possibilité de réglage de la position de l'élément d'étanchéité 20 par rapport à la bague 26. En ce qui concerne la fabrication ainsi que le fonctionnement, il est avantageux de fabriquer le bottier 8, 10 ainsi que la bague 26 à partir d'une matière plastique, de préférence du polyéthylène. Il est préférable de fabriquer le bottier 8, 10 en deux parties, comme représenté sur la figure, lesdites parties étant fixées de façon étanche l'une à l'autre. On voit, d'après la description qui précède, que, grâce à un dispositif d'étanchéité selon la présente invention, il est extrtmement facile de fermer de façon étanche l'ouverture annu- laire entre deux éléments de machine, Particulièrement lorsque le montage doit être effectué dans une atmosphère polluée, le dispositif d'étanchéité selon la présente invention présente de grands avantages. L'élément d'étanchéité 20 est complètement fermé par le bottier et aucune saleté ne peut pénétrer dans l'espace compris entre l'élément d'étanchéité 20 et la surface opposée avec laquelle l'élément d'étanchéité doit coopérer. Dans le montage, connu antérieurement, d'éléments d'étanchéité du type décrit ci-dessus, l'élément d'étanchéité coopérait directement avec l'arbre et, de ce fait, il était difficile de débarrasser la surface de contact des partIcules étrangère s0 I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention tel qu'il est défini par les revendications ci-annexées, REVENDICÂT IONS 1. Agencement pour fermer de façon étanché une ouverture annulaire entre deux éléments de machine, de préférence pour fermer de façon étanche une ouverture ménagée dans une paroi et à travers laquelle S'étend un arbre rotatif, l'agencement susvisé comprenant un élément d'étanchéité en matière élastique pouvant titre fixé de façon étanche à l'un desdits éléments de machine et enfernant ledit autre élément de machine, et un dispositif pour envoyer à la surface de l'élément d'étanchéité qui se trouve en regard dudit autre élément de machine un fluide sous une pression dépassant la pression régnant de part et d'autre de l'élément d'étanchéité, ledit agencement d'étanchéité étant caractérisé par le fait qu'il comprend un bottier qui enferme de façon étanche ledit élément d'étanchéité en portant de façon étanche contre ce dernier et qui peut être fixé de façon étanche audit premier élément de machine, et une bague s'étendant à travers ledit bottier, la surface extérieure de cette bague portant contre la surface de l'élément d'etanchéité qui est adaptée pour 8tre alimentée en fluide sous pression la surface intérieure de la bague étant adaptée de manière à porter de fa çon étanche contre ledit autre élément de machine lorsqu'elle se trouve sur cet élément, 2. Agencement d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que des joints annulaires d'étanchéité sont utilisés pour rendre étanche le bottier par rapport à la bague sur chaque côté de l'élément d'étanchéité0 3. Agencement d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bottier comporte des canaux et des raccords pour l'admission et l'évacuation du fluide sous pression. 4o Agencement d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé par le fait que le bot- tier et la bague sont en matière plastique, de préférence en polyéthylène