Brevet FR2523681A1 — publié le 19830923

Joint pour tube d'étambot. Là présente invention concerne un joint pour tube d'étambot du type mécanique qui est utilisé comme dispositif d'étanchéité du tube d'étambot d'un navire. Antérieurement, la précision du montage du joint du tube d'étambot du type tel que décrit varie largement en fonction des conditions de chargement du navire ou des mouvements du navire de sorte qu'il n'est pas susceptible de suivre suffisamment le déplacement de l'arbre rotatif (tube d'étambot) par rapport à l'arcasse (c'est-à-dire l'élément monté du côté de la poupe) ce qui donne lieu à une fuite du fluide d'étanchéité En conséquence, on cherche à accroître les performances du joint. En vue de la demande ci-dessus, la présente invention a pour objet un joint pour tube d'étambot qui peut présenter une excellente propriété de suivi par rapport au déplacement de l'arbre rotatif à la fois dans les directions axiale et perpendiculaire (diamétrale). Le but ci-dessus décrit est atteint par la présente invention dans laquelle une cage annulaire adaptée sur l'arbre rotatif présente un manchon cylindrique s'étendant axialement vers l'arrière, une bague de glissement rotative ayant une section approximativement en forme de L avec la partie de petit dia- mètre (la partie axiale) dirigée vers son extrémité fron- tale est disposée coaxialement à l'intérieur dudit manchon, un moyen d'engagement pour empêcher un mouvement relatif selon la direction de rotation est prévu entre ladite bague de glissement rotative et ledit manchon de la cage, ladite bague de glissement rotative étant sollicitée axialement et vers l'arrière par un ressort hélicoïdal et un garnissage formé d'un matériau élastique tel que du caoutchouc et ayant une forme approximativement en entonnoir est interposé entre une partie formant épaulement sur la périphérie externe de ladite bague de glissement rotative et une partie formant épaulement sur la périphérie interne du manchon de ladite cage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée faite ci-après se rapportant à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés Il doit être noté que les dessins illustrent simplement un mode de réalisation pré- férentiel pour expliquer la présente invention mais que celle- ci n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Dans ces dessins La figure 1 est une vue en coupe axiale partielle illustrant l'ensemble d'un joint pour tube d'étam- bot; la figure 2 est une vue en élévation fron- tale, une moitié étant supprimée, illustrant la bague de glissement rotative; la figure 3 est une vue en coupe par III-III de figure 2 et la figure 4 est une vue en élévation latérale, une moitié étant supprimée, illustrant la bague de glissement rotative. En se référant aux dessins, la référence 1 désigne un arbre rotatif (tube d'étambot) comportant un moyeu d'hélice rotatif 2 fixé axialement et du côté de la direction frontale (vers la gauche dans le dessin, cette désignation étant utilisée de la même manière ci-après) et un joint de tube d'étambot est adapté entre le moyeu d'hélice rotatif 2 à la périphérie de l'arbre rotatif 1 et l'arcasse 3. La référence 4 désigne une cage annulaire glissée à la péri- phérie de l'arbre rotatif 1, cage qui présente une saillie annulaire qui est solidaire de la partie périphérique interne de son extrémité frontale et qui est engagée dans un épaulement annulaire 2 a du moyeu rotatif 2 et un joint torique 5 est interposé entre la cage 2 et l'arbre rotatif 1, la cage étant entraînée en rotation en suivant l'arbre rotatif 1 La cage 4 est de plus solidarisée avec un manchon annulaire s'étendant axialement vers l'arrière 4 a La référence 6 désigne une bague de glissement rotative ayant une section approximative- ment en forme de L qui peut être du type fendu, ladite bague pouvant être fendue selon des plans radiaux comme cela sera décrit ci-après, et sa partie de petit diamètre (partie axiale) 6 a est disposée en direction de l'extrémité frontale et coulisse à la périphérie de l'arbre rotatif 1 pour s'engager à l'inté- rieur du manchon 4 a de ladite cage 4 La référence 7 désigne un garnissage formé d'un matériau élastique tel que le caout- chouc, ayant une forme approximativement en entonnoir, qui est interposé entre un épaulement 6 b sur la périphérie externe de la bague de glissement rotative 6 et un épaulement 4 b sur la périphérie interne de la base du manchon 4 a de la cage 4 La référence 8 désigne un ressort hélicoïdal interposé entre une gorge annulaire 4 c formée dans la partie périphérique interne de la cage 4 et une bague de butée 9, le nombre de ressorts hélicoïdaux requis étant disposé à la périphérie et de manière équidistante et la bague de butée 9 étant logée sur le nez de la partie de diamètre réduit 6 a de la bague de glissement rotative 6 de manière que les ressorts hélicoïdaux 8 sollicitent la bague de glissement rotative axialement et vers l'arrière. Comme illustré dans les figures 2 à 4, la bague de glissement rotative 6 ci-dessus mentionnée peut être du type dans lequel la bague est fendue radialement en deux sections et elle porte des bossages 6 d résultant d'une surépaisseur de paroi disposés de manière équidistante fhuit bossages répartis également dans le mode de réalisation illustré) sur la surface périphérique de la partie de grand diamètre 6 c de la bagué. Deux bossages dans des positions symétriques à 180 degrés, parmi ces bossages 6 d constituent des flasques de jonction en demi-anneaux qui sont solidarisés au moyen d'une broche Le bossage 6 d correspondant à ladite partie de jonction est solidaire d'une partie d'engagement 6 e réalisée à sa périphérie, partie qui se trouve en saillie vers l'extérieur par rapport à la surface périphérique externe de la partie de grand diamètre 6 c et ladite saillie 6 e coopère avec une encoche 4 d formée axialement à l'extrémité du manchon 4 a de la cage 4 pour former un moyen d'engagement 11 pour empê- cher un mouvement rotationnel relatif de ladite bague de glissement rotative 6 par rapport à ladite cage 4. La référence 12 désigne une bague de glissement fixe qui peut être du type dans lequel la bague est fendue en deux parties de la même manière que la bague de glissement rotative 6, et la bague 12 est adaptée de façon étanche à l'air par un joint torique 14 dans un épaulement annulaire 13 a d'une cage supplémentaire 13 montée fixe sur l'arcasse 3 La référence 12 a désigne une saillie solidaire de ladite bague de glissement fixe 12, ladite saillie 12 a formant un organe d'assemblage pour solidariser les deux demi-bagues au moyen d'une broche La saillie 12 coopère de plus avec une encoche 13 c à l'extrémité du manchon 13 b qui fait saillie axialement vers l'avant à partir de la cage 13 pour constituer un moyen d'en- gagement supplémentaire 16 pour ladite saillie Le moyen d'engagement 16 est prévu pour emàpcher la rotation de la bague de glissement fixe 12 par entraînement par la bague de glissement rotative 6. Le joint du tube d'étambot construit comme décrit ci-dessus peut emàpcher l'entrée de l'eau de mer dans la partie machine (a) et emçpêcher la fuite de l'huile qui se trouve dans la machine vers l'extérieur de celle-ci Far la surface de glisse- ment d'étanchéité 17 entre la de bague de glissement 6 et la bague de glissement fixe 12 Cependant, la bague de glisse- ment rotative 6 est montée de telle manière qu'elle est adaptée librement sur l'arbre rotatif 1 et elle est maintenue indirec- tement sur l'arbre rotatif 1 par l'élasticité de la garniture 7 ayant la forme approximative d'un entonnoir formée en un matériau élastique tel que le caoutchouc De ce fait, même si l'arbre rotatif 1 est déplacé par rapport à la coque, par exertle l'arcasse 3, en raison du mouvement du navire ou similaire, la bague de glissement rotative 6 a une propriété de suivi suffisante avec celui-ci et cette propriété de suivi est efficace pour le déplacement dans les deux directions axiale et perpendiculaire (diamétrale) De plus, du fait que la bague de glissement rotative 6 est sollicitée par les ressorts hélicoïdaux 8 axialement et vers l'arrière, la propriété de suivi par rapport au déplacement axial peut être obtenue du fait même de ces ressorts hélicoidaux'8. Les ressorts hélicoïdaux 8 normalement utilisés sont métal- liques mais les ressorts hélicoïdaux sont protégés contre l'eau de mer par le garnissage 7 interposé entre la bague de glissement rotative 6 et la cage 4, conformément à la construction ci-dessus décrite, et de ce fait aucune consi- dération particulière en ce qui concerne la résistance à la corrosion ne doit être apportée aux ressorts hélicoïdaux 8 De plus, il n'y a pas de possibilité d'adhérence de matières étrangères pouvant se trouver dans l'eau de mer. On décrira maintenant plus en détail la bague de glissement rotative 6 qui est solidaire des bossages 6 d, laquelle présente une section de forme approximativement en L et une épaisseur l 5 de paroi plus grande sur la surface frontale de la partie de grand diamètre 6 c La bague de glissement rotative 6 comporte une surface de glissement d'étanchéité 17 sur sa surface d'extrémité du côté de la partie de grand diamètre 6 c, comme déjà décrit Normalement la surface d'extrémité ci-dessus est soumise à une finition par rodage pour accroître la préci- sion de la surface et accroitre ainsi la performance du joint. D'autre part, cependant, la surface de glissement d'étanchéité 17 nécessite d'être toujours maintenue dans une bonne condition de lubrification et s'il se produit une lubrification insuffi- sante cela peut entraîner une usure avec échauffement La bague de glissement rotative 6 construite comme décrit ci- dessus est prévue pour y remédier A savoir, si un échauffement résultant du glissement est engendré par le contact glissant entre la bague de glissement rotative 6 et la bague de glic- sergent fixe 12, la chaleur se propage progressivement à l'ensemble de la bague de glissement rotative 6 Cependant, du fait que la bague de glissement rotative 6 est munie partiel- lement de bossages 6 d selon sa direction circonférentiellt, ceci donne lieu à une légère différence dans l'imrportance de la dilatation thermique entre la partie munie de bossages 6 d et la partie qui n'est pas munie de bossages, ce qui donne naissance à une légère contrainte (contrainte faciale, c'est- à-dire une ondulation) dans la surface d'extrémité qui consti- tue la surface de glissement d'étanchéité 17 La bague de glissement rotative 6 utilise ladite contrainte pour faciliter la formation d'un film fluide de lubrifiant sur ladite partie ce qui accroit la durabilité La constitution de la bague de glissement rotative 6 assure l'avantage que, tout d'abord, puisque l'on présuppose l'apparition d'une contrainte faciale provoquée par la chaleur de glissement, il n'est pas nécessaire que ladite surface d'extrémité soit parfaitement plane au stade initial de la fabrication, ce qui élimine la nécessité de roder avec une haute précision,rend la fabrication facile et contribue à la réduction de prix, et que, secondement et par voie de conséquence, une machine de rodage importante n'est pas nécessaire ce qui fait qu'il devient possible de fabriquer un dispositif d'étanchéité important d'un diamètre supérieur au mètreê Comme décrit ci-dessus, la présente invention peut fournir un joint de tube d'étaimbot cui peut présenter une propriété de suivi excellente par rapport au déplacement de l'arbre rotatif provoqué par le mouvement du navire ou similaire Quoiqu'un mode de réalisation préférentiel de la présente invention ait été décrit, il est évident cue de nomr euses modifications et de nomireux changements peuvent y être ap- portés sans sortir du cadre de la présente invention En conséquence toutes modifications par lesquelles l'effet de la présente invention peut être sensiblement obtenu par l'utilisation d'une disposition sensiblement identique ou correspondante sont incluses dans le domaine de la présente invention. Revendication 1 Un joint pour tube d'étambot, caractérisé en ce qu'une cage annulaire d fixée sur l'arbre rotatif est solidaire d'un manchon 4 a s'étendant axialement et vers l'arrière, une bague de glissement rotative 6 ayant une section de forme approximativement en L avec la partie de petit diamètre 6 a dirigée vers son extrémité frontale est disposée coaxialement à l'intérieur dudit manchon, un moyen d'engagement 6 e, 4 d pour eimpcher un mouvement relatif selon la direction de rotation est prévu entre ladite bague de glissement rotative 6 et ledit manchon 4 a de la cage 4, ladite bague de glissement rotative étant sollicitée axialement et vers l'arrière par des ressorts hélicoidaux 9 et un garnis- sage 7 ayant une forme approximativement en entonnoir, formé en un matériau élastique tel que du caoutchouc, est interposé entre une partie 6 b formant épaulement sur la périphérie externe de ladite bague de glissement rotative 6 et une partie 4 b formant épaulement sur la périphérie interne du manchon 4 a de ladite cage 4.