Brevet FR2527186A1 — publié le 19831125

Ecluse à rotor cellulaire. La présente invention se rapporte à une écluse à rotor cellulaire, dont les cellules sont fermées en direction axiale par des parois latérales circulaires du rotor cellulaire, parois dont les bords extérieurs forment avec le carter de l'écluse une étanchéité et colla- borent dans ce but avec des garnitures annulaires du carter Dans de nombreux cas une telle étanchéité doit tenir compte du fait que dans le cas d'un produit chaud à transporter, par suite des différences de température qui apparaissent de ce fait, le diamètre extérieur des parois latérales, souvent très importantes, des rotors cellulaires se modifie de façon non négligeable. Dans une écluse à rotor cellulaire connue de ce type (DE-Gm S 71 32 032) on a, pour cela, chanfreiné en oblique les bords extérieurs des parois latérales sur leur côté extérieur et on a fait correspondre aux chanfreins des garnitures annulaires *disposées fixes en rotation mais pouvant coulisser en direction axiale dans le carter de l'écluse. Elles sont sous l'influence de ressorts qui les appuient contre les chanfreins et réalisent de ce fait l'étanchéité, tout en pouvant céder de façon correspondante en cas de dilatation des parois latérales. Ce mode de construction est relativement compliqué et donc coûteux et se traduit en exploitation par une usure importante qui nécessite un renouvellement plus fréquent des pièces d'usure. Dans d'autres écluses à rotor cellulaire connues (DE-Gm S 69 26 145, fig 2 et DE-PS 665 526, fig 2 et 3), entre les surfaces extérieures cylindriques des parois latérales et le carter sont prévues des garnitures annulaires élastiques et éventuellement réglables, qui s'appuient contre les surfaces extérieures et peuvent plus ou moins s'adapter aux modifications de diamètre Dans cette conception éga- lement il se produit en service une usure importante avec ses désavan- tages mentionnés. L'invention a pour objet de créer une conception du moyen d'étanchéité, entre les parois latérales du rotor cellulaire et le carter, qui permette d'obtenir une étanchéité suffisamment bonne sans phénomènes d'usure Elle est particulièrement prévue pour les écluses à rotor cellulaire qui admettent en service des températures relative- ment élevées du fait que le produit à transporter est très chaud. L'invention consiste en ce que les parois latérales ont, d'une façon connue en soi, la forme de couteaux; et en ce que les garnitures annulaires, lorsque l'écluse n'est pas en service et que sa température est donc basse, entourent les couteaux de façon étanche et sont constituées d'une masse plus tendre que le matériau des parois latérales. Lors de l'échauffement de l'écluse à rotor cellulaire et de la dilatation correspondante des parois latérales du rotor cellulaire, cette masse est entaillée par ses bords extérieurs formant couteaux, de -sorte qu'il se produit des rainures annulaires correspondant aux couteaux et qui se maintiennent à la profondeur entaillée une fois. Il est évident que, pour l'écluse à rotor cellulaire conçue selon l'invention, l'étanchéité est toujours optima lorsque l'on atteint la température de service Selon l'expérience, une écluse à rotor cellulaire montée dans une installation prend toujours une température de service donnée Mais même si pour des motifs quelconques - elle travaille à l'occasion à température plus faible, pour un diamètre réduit en conséquence, de la paroi latérale, il n'apparaît, du fait d'un angle de coupe que l'on peut choisir faible, qu'une -très faible distance entre les surfaces latérales du couteau et la rainure annulaire et donc qu'un très faible manque d'étanchéité, qui n'agira même pas complètement par suite de la forme de labyrinthe de la fente, de sorte que dans chaque cas on obtient une étanchéité parfaitement suffisante. Il est exact que dans le cas de l'écluse à rotor cellulaire connue à partir du brevet DE-Gm S 71 32 032 les bords extérieurs des parois latérales du rotor cellulaire ont également la forme de couteaux par Suite du chanfrein, toutefois les couteaux ne servent pas à réaliser l'étanchéité entre les parois latérales et le carte 2 avec lequel ils ne sont même pas en contact. Dans une autre écluse à rotor cellulaire connue, les bords extérieurs des parois latérales du rotor cellulaire sont également conçus en forme de couteaux (DE-Gm S 74 17 697) Mais ici également ces couteaux ne servent pas à l'étanchéité entre les parois latérales et le carter, mais uniquement à éviter des surfaces extérieures trop 2527 186 larges des parois latérales, entre lesquelles et le carter des parties du produit à transporter pourraient se coincer Dans le cas de cette écluse à rotor cellulaire une étanchéité excellente n'est même pas nécessaire. Dans l'objet de l'invention, on peut encore obtenir éventuel- lement une amélioration de l'étanchéité par le moyen que les parois latérales du rotor cellulaire comportent sur leurs bords extérieurs deux ou plus couteaux, mais en général ceci n'est pas nécessaire. Un avantage particulier de la conception selon l'invention de l'écluse à rotor cellulaire est que cette écluse peut être fabriquée en série, indépendamment de ses conditions ultérieures d'exploitation, parce qu'elle s'adapte' automatiquement aux conditions respectives d'exploitation C'est ainsi qu'il existe des installations importantes dans lesquelles plusieurs écluses à rotor cellulaire doivent travail- ler sous des conditions thermiques entièrement différentes Malgré ce phénomène, toutes les écluses à rotor cellulaire nécessaires peuvent alors être fabriquées aux mêmes cotes et tolérances. Comme matériau pour la garniture annulaire on utilise de préférence un plastique à deux composants avec particules métalli- ques en inclusion, comme on le trouve dans le commerce sous la désignation de "Belzona-Supermetail" Habituellement on rapporte ce matériau dans une rainure annulaire correspondante du carter et après durcissement on le tourne à la cote extérieure des parois latérales froides du rotor cellulaire. On peut faciliter la formation de la rainure dans la bague plastique par le moyen que les surfaces latérales du bord extérieur en forme de couteau des parois latérales présentent une légère rugosité, de sorte qu'il se produit une faible action de fraisage ou de limage. On peut également donner au bord extérieur en forme de couteau un léger voilement, de sorte que la rainure se forme par refoulement latéral du matériau. Cette étanchéité s'accommode également d'une dilatation axiale du rotor cellulaire Dans le cas d'une dilatation radiale et axiale simultanée du rotor cellulaire, il se produit une rainure annulaire ayant en coupe la forme de dents de scie, plus ét 1 oite côté palier fixe et plus large côté palier fou Du fait qu'aussi bien la dilatation que la contraction se produisent toujours dans un rapport identique ou à peu près identique de la direction radiale à la direction axiale, le bord extérieur, en forme de couteau, des parois latérales glisse en conservant l'étanchéité, contre le fond conique de la rainure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés qui représentent la coupe d'une écluse à rotor cellulaire sous deux formes d'exécution. L es figures représentent une paroi frontale 1 et une partie de la surface latérale 2 du carter de l'écluse à rotor cellulaire Le repère 3 désigne une paroi latérale de la goulotte d'alimentation. Du rotor cellulaire qui tourillonne dans le carter est représentée l'une des parois latérales 4 qui forment en direction axiale les cellules qui se trouvent entre les parois radiales 5 Le bord extérieur de la paroi latérale 4 comporte sur son coté extérieur un chanfrein 6 d'o résulte un couteau 7. Au voisinage de la paroi latérale 4, la surface latérale 2 comporte des rainures annulaires 8 remplies d'une masse plastique. Le diamètre intérieur des couronnes 9 formées par cette masse corres- pond au diamètre extérieur des couteaux 7 En présence d'un réchauffe- ment correspondant à l'exploitation, les couteaux s'appuient dans les couronnes 9 et réalisent de ce fait une bonne étanchéité entre la surface latérale du carter 2 et les parois latérales 4 de la roue cellulaire Les parois radiales 5 comportent sur leurs bords extérieurs une bavette d'étanchéité souple 10. Dans l'exemple d'exécution selon la figure 1, les parois latérales 4 du rotor cellulaire comportent chacune un couteau 7, alors qu'elles en présentent deux dans l'exemple de figure 2. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 2527 186 REVENDICATIONS 1 Ecluse à rotor cellulaire, dont les cellules sont fermées en direction axiale par des parois latérales circulaires du rotor cellu- laire, parois dont les bords extérieurs forment avec le carter de l'écluse une étanchéité et collaborent dans ce but avec des garnitures annulaires du carter, caractérisée en ce que les parois latérales ( 4) ont, d'une façon connue en soi, la forme de couteaux ( 7); et en ce que les garnitures annulaires ( 9), lorsque l'écluse n'est pas en service et que sa température est donc basse, entourent les couteaux de façon étanche et sont constituées d'une masse plus tendre que le matériau des parois latérales. 2 Ecluse à rotor cellulaire selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les parois latérales ( 4) du rotor sont munies sur leurs bords extérieurs de deux ou plus couteaux ( 7). 3 Ecluse à rotor cellulaire selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les garnitures annulaires ( 9) du carter ( 1, 2) sont constituées d'un plastique comportant des particules métalliques en inclusion. 4 Ecluse à rotor cellulaire selon la revendication 3, carac- térisée en ce que les garnitures annulaires ( 9) sont constituées d'un plastique à deux composants, durci après apport dans une rainure annulaire correspondante ( 8) du carter ( 1, 2) et tourné ensuite à la cote du diamètre périphérique des couteaux de parois latérales ( 7).