Brevet FR2562979A1 — publié le 19851018

L'invention oncerne une garniture annulaire de matière élastique pour l'étanchement de la fente, délimitée par deux pièces de machine mobiles l'une par rapport à l'autre, entre deux espaces de pressions différentes, la garniture annulaire pouvant être insérée dans une gorge pratiquée dans l'une des pièces de la machine. De telles garnitures annulaires sont connues sous la forme dite de bague torique de section circulaire ou sous des formes de section différente. S'agissant en particulier de grosses pièces de machine et, en conséquence, de grands diamètres des garnitures annulaires concernées, des couples de commande con- sidérables sont nécessaires pour vaincre le frottement élevé produit par la garniture annulaire. Sn outre, ce frottement a aussi pour conséquence une augmentation correspondante de l'usure, surtout lorsque de la poussière ou des grains parvien- nent dans la fente entre les deux pièces de machine, ce qui est régulièrement le cas lorsqu'il s'agit des vannes d'arrêt et des dispositifs d'aiguillage qui sont mis en oeuvre dans la techni- que de transport pneumatique de produits en vrac. C'est pourquoi il est déjà connu aussi, pour de telles applications, d'utiliser des garnitures annulaires gonflables, comparables à des chambres à air, mais celles-ci sont coûteuses et nécessitent des groupes auxiliaires pour la mise sous pres- sion et la détente. L'invention a pour but de fournir une garniture annulaire du genre défini en préambule qui présente une forme simple, comparable à celle d'un anneau torique d'étanchéité, mais qui offre fonctionnellement les avantages d'une garniture gonflable, pour peu que soit remplie la condition préalable que les deux espaces à rendre étanches l'un par rapport à l'autre soient mis à la même pression avant que soient mises en mouvement les pièces de machine, mobiles l'une par rapport à l'autre, entre lesquelles la garniture annulaire est disposée. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que la garniture annulaire comporte, dans sa surface latérale située du côté de l'espace sous haute pression, une rainure continue ayant approximativement la forme d'un V en coupe transversale, rainure dont la profondeur est au moins égale à la demi-épaisseur de la garniture annulaire et qui est en communication avec l'espace sous haute pression. Cette solution offre l'avantage que la diminution de sec- tion transversale de la garniture annulaire, produite par la rainure, agit comme un assemblage articulé entre les régions de la section transversale de la garniture annulaire situées à l'extérieur et à l'intérieur. D'après une forme de réalisation préférée, la rainure est en communication avec l'espace sous pression plus élevée par une région de la section transversale de la garniture annulaire qui présente une épaisseur réduite. Certes, la communication entre la rainure et l'espace sous pression plus élevée pourrait être établie par une gorge étagée de manière appropriée dans l'une des deux pièces de machine, mais il est beaucoup plus simple, du point de vue de la technique de fabrication, de donner à la garniture annulaire une section transversale en forme de V. La garniture annulaire suivant l'invention est représentée sur les dessins, en une forme de réalisation choisie à titre d'exemple. La fig. 1 est une vue découpée de la garniture annulaire. Ia fig. 2 illustre une application de la garniture annu- laire dans un dispositif d'aiguillage de conduits. La fig. 3 représente à plus grande échelle le détail X de la fig. 2, la garniture annulaire étant sous pression. La fig. 4 représente le même détail X, mais à l'état hors pression. D'après la fig. 1, la garniture annulaire 1, faite par exemple de caoutchouc silicone, comporte dans sa surface latérale la, une rainure continue 2 La fig. 2 représente, en coupe transversale, un dispositif d'aiguillage usuel pour conduits, se composant d'une cage 3 et d'un rotor 1 monté à rotation dans celle-ci. Au moyen d'un servomoteur pneumatique 5, le rotor 4 peut pivoter de telle manière que la bride de raccordement 6 soit reliée, ou bien à la bride de raccordement 7 en ligne droite, ou bien à la bride de raccordement 8 en un trajet oblique. Les fentes entre les brides de raccordement 6, 7, 8 et le rotor sont rendues étanches par des garnitures annulaires. La fig. 3 représente la garniture annulaire 1 dans une gorge 3a pratiquée dans la cage 3, pendant le transport sous pression à travers le dispositif d'aiguillage du conduit. la surpression qui règne à l'intérieur du passage tubulaire 9 agit sur la rainure en V formée dans la garniture annulaire 1, de telle manière que celle-ci s'applique fermement sur le rotor 4. La fig. 4 représente le même détail pendant le déplacement du dispositif d'aiguillage du conduit, opération qui est norma- lement effectuée à l'état hors pression. Du fait que la rainure 2 n'est plus soumise à la pression, la garniture annulaire peut se contracter sous l'effet de son élasticité propre, c'est-à- dire qu'elle ne s'applique plus qu'avec une pression tout à 2C fait réduite sur la surface périphérique du rotor 4. En outre, la région de la garniture annulaire dont la section transversale est minimale se comporte comme une articulation, ce qui fait qu'avec le mouvement de rotation du rotor 4 indiqué par la flè- che, la partie de la garniture annulaire I qui se trouve à l'extérieur de la gorge 3a bascule dans la position représentée et peut donc se placer davantage en retrait, d'o il résulte que le frottement est également réduit. Comme on peut le voir d'après ce qui est représenté sur les dessins, la communication entre la rainure 2 et l'espace 9, dans lequel règne la plus haute pression, est établie par une réduction appropriée de la section transversale de la garni- ture annulaire dans sa partie située du cté du rotor 4, de telle manière qu'il persiste une fente étroite entre la surface latérale concernée de la garniture annulaire et la surface laté- rale opposée de la gorge 3a. La garniture annulaire décrite peut être également utili- sée, de la même manière, pour l'étanchement d'autres pièces de machine déplacées l'une par rapport à l'autre, par exemple d'obturateurs à trappe et de dispositifs d'aiguillage à tiroir. Outre les avantages obtenus d'un faible frottement à l'état hors pression et, par suite, d'une usure réduite et d'un moindre couple de commande à exercer, un autre avantage de la garniture consiste en ce que sa pression d'application contre la pièce de machine concernée croit forcément avec l'augmentation de la différence des pressions qui règnent des deux côtés de la fente à étancher. y REVENDICATIONS 1. Garniture annulaire de matière élastique pour l'étanche- ment de la fente, délimitée par deux pièces de machine mobiles l'une par rapport à l'autre, entre deux espaces sous des pres- sions différentes, la garniture annulaire pouvant être insérée dans une gorge pratiquée dans l'une des pièces de machine, caractérisée en ce que la garniture annulaire (1) comporte, dans sa surface latérale (la) située du côté de l'espace sous haute pression, une rainure continue (2) ayant approximativement la forme d'un V en coupe transversale, rainure dont la profondeur est au moins égale à la demi-épaisseur de la garniture annulaire (1) et qui est en communication avec l'espace sous haute pres- sion. 2. Garniture annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure (2) est en communication avec l'espace sous haute pression par une région de la section transversale qui présente une épaisseur réduite.