Brevet FR2443003A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne un presse-étoupe pour tiges de manoeuvre de robinets et organes rotatifs analogues nécessitant le maintien de l'étanchéité entre la tige et le corps tout en permettant une libre rotation de cette tige. Il est connu de réaliser un presse-étoupe en ménageant autour de la tige de manoeuvre du robinet une chambre annulaire dite boite à étoupe dans laquelle une garniture est pressée, par l'intermédiaire d'une bague dite fouloir, soumise au serrage d'un écrou constituant un couvercle de la boite à étoupe et vissé sur cette dernière. La garniture est généralement constituée de rondelles en amiante ou en polytétrafluoréthylène ou autre résine fluorée. On a aussi prévu des rondelles de polytétrafluoréthylène alternant avec des rondelles métalliques. L'expérience montre qu'il est difficile d'assurer avec un tel dispositif une étanchéité durable. Des fuites apparaissent le long de la tige de manoeuvre, après quelques milliers de manoeuvres, quelquefois après 1 500 manoeuvres seulement quand le robinet travaille dans des conditions difficiles, par exemple s'il doit contrôler le passage de gaz comprimés ou de vapeurs. De plus, les presse-étoupe connus ne permettent pas de contrôler avec précision la pression appliquée à la garniture par le fouloir. Or, cette pression joue un role très important sur les qualités d'étanchéité de ladite garniture, une pression trop élevée pouvant altérer la garniture et faire disparattre l'étanchéité. Un serrage trop fort peut également provoquer un durcissement en rotation de la tige de manoeuvre. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en réalisant un presse-étoupe perfectionné qui assure une étanchéité fiable et durable, sans contrarier la rotation de la tige de manoeuvre. Suivant l'invention, le presse-étoupe pour robi nets et analogues, destiné à assurer l'étanchéité autour d'une tige de manoeuvre, et qui comprend une boîte à étoupe, et un couvercle traversé par la tige et destiné à être vissé sur ladite botte pour presser une garniture d'étanchéité en direction du fond de la botte à étoupe, est caractérisé en ce que des moyens d'élasticité sont ménagés entre couvercle et le fond de la botte à étoupe. Ainsi, on peut contrôler la pression appliquée à la garniture en réglant le serrage du couvercle; la garniture ne risque donc pas d'être détériorée au montage. En outre, l'usure de la garniture est compensée par la détente d moyens d'élasticité, ce qui permet de maintenir l'étan- chéité malgré un grand nombre de manoeuvres. Dans une version préférée de l'invention, les moyens d'élasticité comprennent au moins une rondelle Belleville logée dans la botte à étoupe. Ainsi, les moyens d'élasticité sont peu encombrants et le presse-étoupe conserve de ce fait des dimensions raisonnables. Dans le cas où on utilise plusieurs rondelles Belleville, on peut faire varier la gamme de pressions possibles pour la garniture en changeant le nombre de rondelles Belleville, ou leur disposition les unes par rapport aux autres, en fonction par exemple de la garniture employée. D'autres particularités et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la Figure 1 est une vue en coupe axiale d'une première réalisation de presse-étoupe conforme à l'invention, - la Figure 2 est une vue similaire d'une seconde réalisation. En se reportant à la Figure 1, on voit en 1 le presse-étoupe disposé autour de la tige de manoeuvre 2 d'un robinet (non représenté). Une poignée 3 est adaptée de manière connue à l'extrémité de la tige 2 au moyen d'un carré 4, d'une tige filetée 5 et d'un écrou 6. Le presse-étoupe comprend de façon usuelle une boîte à étoupe 7 solidaire du corps (non représenté) du robinet, et déterminant une chambre annulaire autour de la tige de manoeuvre 2. Une garniture d'étanchéité 8, constituée, dans l'exemple représenté, de deux rondelles en polytétrafluoréthylène, est disposée au fond de la boite à étoupe 7. Un écrou 9, formant couvercle pour la boite à étoupe 7, est vissé sur cette dernière en tendant à pousser vers le fond de ladite boîte 7 une bague annulaire 10 dite fouloir. Conformément à l'invention, deux rondelles Belleville 11, 12 sont disposées t8te-bêche entre la garniture d'étanchéité 8 et le fouloir 10. En outre, une rondelle rigide 13 est placée entre la garniture 8 et la rondelle Belleville 11 la plus proche. Pour monter le presse-étoupe 1 conforme à l'invention, après avoir mis en place successivement la garniture 8, la rondelle 13, les rondelles Belleville 11, 12 et le fouloir 10 dans la boîte à étoupe 7, on visse l'écrou 9 sur la boîte à étoupe 7 en limitant le serrage à une valeur correspondant à la pression qu'on veut impartir à la garniture 8. Les rondelles Belleville 11, 12, en fléchissant sous l'effet du serrage, confèrent à ce dernier une bonne progressivité. En fonctionnement, à mesure que le frottement de la tige 2 use la garniture 8, les rondelles Belleville 11, 12 se détendent tout en maintenant la garniture 8 comprimée vers le fond de la bote à étoupe 7. En conséquence, la garniture 8 reste appliquée contre la tige 2 et contre la paroi interne de la boîte à étoupe 7. L'expérience a montré ce résultat surprenant que dans un robinet ainsi équipé, l'étanchéité pouvait être conservée pendant de très nombreuses manoeuvres (10 000 ou 20 000) alors qu'avec les réalisations connues, la garniture doit être remplacée après quelques milliers de manoeuvres (parfois 1 500) surtout lorsque le robinet travaille dans des conditions difficiles avec des gaz sous pression ou de la vapeur. Selon la variante d'exécution de l'invention montrée à la Figure 2, on n'a prévu qu'une seule rondelle Belleville lia, et cette dernière est disposée entre le fond de la boîte à étoupe 7 et la garniture 8 composée ici de trois rondelles de polytétrafluoréthylène. La rondelle rigide 13 reste interposée entre la garniture 8 et la rondelle Belleville lia. Le serrage de l'écrou 9 est moins progressif, mais plus rapide que dans le presse-étoupe de la Figure 1, car il n'y a ici qu'une seule rondelle Belleville. Mais la suppression de la rondelle Belleville 12 a permis de loger une rondelle supplémentaire de garniture, alors que les autres pièces sont inchangées. Cette disposition, dans laquelle la rondelle Belleville est au contact du fluide traversant le robinet, convient si ce fluide ne risque pas d'attaquer la matière de la rondelle. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'en être donnés. Dans le cas où les rondelles Belleville sont disposées entre la garniture et l'écrou (cas de la Figure 1), on peut rendre lefouloir solidaire de l'écrou, les rondelles Belleville assurant le glissement entre l'écrou et la garnitrure. On peut prévoir plus de deux rondelles Belleville. Les rondelles Belleville pourraient être empilées avec leur conicité dirigée dans le même sens pour permettre une force de serrage plus importante tout en restant dans la zone de déformation élastique desdites rondelles. Il est possible de prévoir à la fois des rondelles Belleville entre l'écrou de presse-étoupe et la garniture d'une part et entre la garniture et le fond de la boîte d'autre part. Les rondelles Belleville peuvent être remplacées par exemple par un ressort hélicoidal. La garniture de presse-étoupe peut être constituée de toute matière convenant pour les presse-étoupe de l'état de la technique. L'invention peut évidemment s'appliquer à des appareils autres que les robinets, et en général à tous les appareils dans lesquels l'étanchéité autour d'une tige est réalisée à l'aide d'un presse-étoupe. REVENDICATIONS 1. Presse-étoupe pour robinets et analogues, destiné à assurer l'étanchéité autour d'une tige de manoeuvre et comprenant une botte à étoupe, et un couvercle traversé par la tige et destiné à être vissé sur ladite botte pour presser une garniture d'étanchéité en direction du fond de la botte à étoupe, caractérisé en ce que des moyens d'élasticité sont ménagés entre le couvercle et le fond deb botte à étoupe. 2. Presse-étoupe conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'élasticité comprennent au moins une rondelle Belleville. 3. Presse-étoupe conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle Belleville est disposée entre le couvercle de presse-étoupe et la garniture. 4. Presse-étoupe conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle Belleville est disposée entre la garniture et le fond de la bofte à étoupe. 5. Presse-étoupe conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend à la fois une rondelle Belleville entre b cowenSede presse-étoupe et la garniture et une autre rondelle entre cette garniture et le fond de la botte. 6. Presse-étoupe conforme à l'une des revendica tions 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rondelle rigide disposée entre la rondelle Belleville et la garniture. 7. Presse-étoupe conforme à l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'élasticité comprennent plusieurs rondelles Belleville empilées.