Brevet FR2544044A1 — publié le 19841012

Joint d'étanchéité annulaire pour séparateur centrifugie La présente invention a pour objet un joint annu- laire d'étanchéité destiné à être placé dans une gorge, s'ouvrant axialement,d'une première partie rotorique d'un séparateur centrifuge du genre ayant une seconde partie rotorique déplaçable axialement par rapport à la première partie rotorique et prévue pour être amenée en butée contre ledit joint d'étanchéité placé dans la gorge par l'inter- médiaire d'une saillie annulaire, plus étroite que ladite gorge dans la première partie rotorique, et pour être ame- née hors de butée. Un joint d'étanchéité torique du genre ci-dessus est soumis à une compression élevée entre les deux-parties rotoriques déplaçables axialement l'une par rapport à l'au- tre En conséquence, le joint d'étanchéité-va rapidement faire l'objet d'une empreinte, c'est-à-dire sera déformé plastiquement par la saillie annulaire de la seconde partie rotorique. Après un certain temps de fonctionnement, au cours duquel les parties rotoriques se sont déplacées axialement de nombreuses fois l'une par rapport à l'autre pour provo- quer et faire cesser le contact étanche par l'intermédiaire du joint d'étanchéité, l'empreinte sur le joint d'étanchéi- té devient si importante que le joint d'étanchéité doit être remplacé. La présente invention vise à fournir une disposi- tion grâce à laquelle on réduit considérablement le problème de la formation d'empreintes sur les joints d'étanchéité du genre ci-dessus défini. Ce résultat est atteint suivant l'invention par -544044- une modification mineure du dessin du joint d'étanchéité, plus précisément telle que les arêtes du ioint annulaire d'étanchéité, de chaque coté de la surface par laquelle le joint d'étan- chéité vient en butée contre la saillie de la seconde partie rotorique, sont abattues à un point tel que la surface an- nulaire de la saillie la plus proche du joint d'étanchéité, ait un développement radial qui est au moins aussi important que celui de la surface du joint d'étanchéité qui subsiste entre les biseaux Le biseau est avantageusement tel que la surface annulaire de la saillie ait un développement radial plus important que la surface du joint d'étanchéité qui subsiste entre les biseaux. Il a été vérifié par des essais sur les joints d'étanchéité que, en dessinant les joints d'étanchéité de cette façon, la durée de vie est sensiblement doublée Dans un cas, par exemple, on a pu augmenter la durée de fonction- nement du séparateur centrifuge de 1000 à 2000 heures avant qu'il ne soit nécessaire de remplacer le joint d'étanchéité annulaire. L'invention est décrite avec davantage de détails ci-après en faisant référence au dessin annexé. La figure 1 montre une fraction d'un séparateur centrifuge ayant un joint d'étanchéité annulaire du-genre en question ici La figure 2 montre un joint d'étanchéité de dessin classique, avant et après formation d'empreinte La figure 3 montre un joint d'étanchéité suivant l'invention. La figure 1 montre une fraction d'un séparateur centrifuge comprenant une partie rotorique basse 1 et une partie rotorique haute 2, reliée par un anneau de verrouil- lage 3 L'axe du rotor est représenté par une ligne en trait mixte 4. Un joint d'étanchéité annulaire 5 est placé dans une gorge annulaire, s'ouvrant vers le bas, de la partie rotorique 2 Une saillie annulaire 6 d'un organe coulissant 7, déplaçable axialement par rapport aux parties rotoriques 2-544044 1 et 2, est en butée contre ce joint annulaire d'étanchéité. Entre l'organe coulissant 7 et la partie rotorique haute 2 est formée une chambre de séparation 8, dans laquel- le est disposé un jeu de plaques séparatrices coniques 9. La chambre de séparation 8 a une entrée 10 pour un mélange de liquide et de boue à séparer Une chambre située entre l'organe coulissant 7 et la partie rotorique basse 1 est chargée et maintenue remplie en liquide, habituellement de l'eau, au cours du fonctionnement du rotor La rotation du rotor met sous pression le liquide dans la chambre 11, ce qui repousse l'organe-coulissant 7 en contact étanche avec le joint d'étanchéité 5, contre l'action de la pression exercée par le mélange de boue et de liquide dans la chambre de séparation 8 Le numéro de référence 12 désigne lesboues séparéesdans la chambre de séparation 8. Le liquide débarrassé des boues quitte la chambre de séparation 8 par une sortie (non représentée) située à l'intérieur du jeu de plaques 9 dans le sens radial Lors- qu'on le désire, on coupe temporairement l'arrivée de liquide dans la chambre 11 La chambre se vidange par plusieurs sorties périphériques étranglées 13 La pression. du contenu de la chambre de séparation 8 repousse en consé- quence l'organe coulissant 7 vers le bas, et les boues sé- parées seront rejetées par plusieurs sorties périphériques 14 Suivant la longueur de l'intervalle de temps au cours duquel l'alimentation en'liquide de la chambre 11 est cou- pée, une quantité plus ou moins grande du contenu de'la chambre de séparation 8 est rejetée par les sorties 14. Sur la figure 2, un joint d'étanchéité annulaire 5 de type traditionnel est montré en atel qu'il se pré- sente lorsqu'il vient d'être fabriqué Après une certaine durée de fonctionnement d'un rotor de centrifugeuse sui- vant la figure 1, un joint d'étanchéité de ce genre prend la forme montrée: en b Cela est dû-à ce qu'il a subi une empreinte, c'est-à-dire qu'il a été déformé plas- 2544044. tiquement, par la saillie 6 de l'organe coulissant 7 Des lèvres 15 se sont formées sur lui Si on laisse l'empreinte se poursuivre trop loin, la capacité d'étanchéité du joint d'étanchéité peut disparaître du fait qu'une fraction d'une lèvre 15 peut se replier vers l'intérieur et être pincée entre les surfaces d'étanchéité du joint 5 et de la saillie 6, par suite du rejet de boue par-les sorties 14. Il existe également un risque que le jeu entre le joint d'étanchéité 5 et la saillie 6 devienne insuffisant pour que les boues séparées s'échappent de la chambre de sépa- ration 8. Pour éviter cette situation et prolonger la durée de vie du joint d'étanchéité annulaire, on peut dessiner le joint d'étanchéité comme cela est montré en figure 3. Un joint d'étanchéité annulaire 5 a y est représenté, conçu suivant la présente invention, et placé dans la gorge de la partie rotorique 2 cidessus mentionnée La dimension de la surface plate 16 du joint d'étanchéité éloignée de la gorge a, dans ce mode de réalisation, été réduite en biseautant les arêtes du joint d'étanchéité annulaire en 17 Les biseaux sont tels que la surface plate 16 ait un développement radial un peu plus petit que la surface plate 18 de la saillie 6 placée face au joint d'étanchéité La surface 16 du joint d'étanchéité représenté est placée à un niveau suffisamment écarté axialement de la gorge dans la partie rotorique 2 pour que soit créé un jeu permettant le passage non étranglé des boues entre la partie rotorique 2 et la saillie 6, même aprèsune certaine déformation plastique du joint d'étanchéité annulaire. Après une certaine durée de fonctionnement, un joint d'étanchéité suivant la figure 3 prend sensiblement la même forme qu'un joint d'étanchéité dessiné de façon traditionnelle selon la figure 2 a Au bout d'un temps sup- plémentaire, le joint d'étanchéité 5 a va présenter la même forme que celle montrée en figure 2 b La durée totale de Z 544044 fonctionnement au cours de laquelle un joint d'étanchéité a suivant l'invention peut être utilisé, est à peu près le double de la durée correspondante de fonctionnement pour un joint d'étanchéité dessiné de façon traditionnelle. Dans les revendications qui suivent, la présente invention est définie pour concerner le biseautage des arê- tes du joint d'étanchéité annulaire de chaque côté de la surface 16 par laquelle le joint d'étanchéité est prévu pour venir en butéecontre la saillie 6 L'expression bi- seautage doit être interprétée sous ce rapport comme signi- fiant tout creusement ayant pour résultat que la partie suppriméese remplit tout d'abord de matériau provenant du joint d'étanchéité, lorsque le joint d'étanchéité subit une déformation plastique par compression entre les parties 2 et 7 du rotor au cours du fonctionnement du séparateur centrifuge. a 544044 REVENDICATIONS 1 Joint d'étanchéité annulaire destiné à être placé dans une gorges'ouvrant axialement,d'une première partie rotorique ( 2) d'un séparateur centrifuge du genre ayant une seconde partie rpotorique ( 7) déplaçable axiale- ment par rapport à la première partie rotorique( 2)et prévue pour venir en butée contre ledit joint d'étanchéité placé dans la gorge par l'intermédiaire d'une saillie annulaire ( 6) plus étroite que ladite gorge dans la première partie rotorique ( 2), et hors de butée, caractérisé en ce que les arêtes du joint d'étanchéité,de chaque coté de la sur- face ( 16) par laquelle le joint d'étanchéité est prévu pour venir en butée contre la saillie( 6) de la seconde partie rotorique, sont abattues ou biseautées à un degré tel que la surface annulaire ( 18) de la saillie ( 6) la plus proche du joint d'étanchéité annulaire ait un développement radial au moins aussi important que celui de la surface ( 16) du joint d'étanchéité qui subsiste entre les biseaux. 2 Joint d'étanchéité annulaire suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que la surface annulaire ( 18) de la saillie ( 6) a un développement radial supérieur à ce- lui de la surface ( 16) du joint d'étanchéité annulaire qui subsiste entre les biseaux.