Brevet FR2626646A1 — publié le 19890804

"Dispositif d'étanchéité à brosse, destiné en particulier à former un élément d'étanchhité annulaire dirigé radialement'". L'invention a pour ' objet un dispositif d'étanchéité à brosse comportant au moins un faisceau de fils entourant, en forme de U, un anneau de noyau, la partie incurvée de ce faisceau étant prise dans un tube fendu annulaire. Un tel dispositif d'étanchéité à brosse est connu d'après le document de brevet DE-PS 36 06 284. Ce dispositif est constitué en enroulant un fil de brosse autour de deux tiges disposées parallèlement et en engageant des tubes de blocage en forme de U d'un c6té et de l'autre sur les zones incurvées des faisceaux de fils. on réalise ainsi une fixation et on coupe. ensuite les poils de brosse parallèlement aux tiges' pour fabriquer deux dispositifs d'étanchéité a brosse. On peut ensuite cintrer les dispositifs d'étanchéité à brosse suivant la forme circulaire requise, I1 est alors désavantageux que la pression de blocage appliquée par le tube de blocage puisse se relâcher avec le temps. Il en résulte que des poils individuels peuvent se déplacer en provoquant des défauts d'uniformité ainsi que des fuites. En outre, des actions défavorables peuvent être exercées sur le dispositif d'étanchéité à brosse par des organes de fixation, par exemple par des forces de fixation non uniformes. En conséquence, l'invention a pour but de créer un dispositif d'étanchéité à brosse qui soit facile à fixer et qui garantisse une pression de blocage sur les poils restant constante. On doit obtenir en même temps une suspension et une fixation robustes. 2626 646 A cet effet,. l'invention concerne -un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que le tube est entouré sous contrainte d'un coté et de l'autre par deux couronnes d'appui assemblées en un carter,; la force de serrage requise étant ainsi appliquée au faisceau de fil par les couronnes d'appui assemblées par l'intermédiaire du tube, les couronnes d'appui étant assemblées notamment par soudage ou brasage. Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont décrits dans la suite.. 156 Le dispositif suivant l'invention a pour avantage que le blocage des brosses est pris en charge par les couronnes d'appui assemblées, tandis que le tube fendu annulaire qui entoure directement les brosses n'assure que la protection des poils. - Suivant un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'assemblage des couronnes élémentaires est effectué par soudage ou brasage, ce qui fait que la précontrainte ou pression de blocage agissant sur les brosses est obtenue par le retrait thermique ainsi provoqué. Cette pression de blocage reste constante et garantit ainsi une fonction d'étanchéité constante de la brosse* Le procédé de soudage électrique par résistance et gaz inerte convient particulièrement pour cela (procédé dit WIG). 3 Suivant un autre mode de réalisation de i l'invention l'une des couronnes d'appui est munie de moyens pour la fixation du dispositif d'étanchéité à brosse sur d'autres éléments de' construction. on peut ainsi effectuer un assemblage simple et amovible du dispositif d'étanchéité à brosse sur un élément de carter -sans qu'il y ait.dactions nuisibles sur la force de blocage et donc sur -l'aptitude du dispositif d'étanchéité a remplir sa fonction. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, plusieurs couronnes d'appui sont disposées l1une derrière l'autre en direction axiale, un faisceau de fils étant chaque fois prévu entre deux couronnes d'appui. On peut ainsi réaliser des dispositifs d'étanchéité doubles ou multiples qui prennent peu de !0 place et n'exigent que des moyens de fixation réduits. L'invention est décrite plus en détail ci- après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective et - 1l; en coupe d'un dispositif d'étanchéité à brosse suivant 1 invention; la figure 2 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation variante; la figure 3 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation. Un dispositif d'étanchéité à brosse 1 se compose de deux couronnes d'appui coaxiales 4 et 5 qui présentent des évidements sur leurs côtés venant en contact, de manière qu'un volume annulaire 10 & section circulaire soit formé. Dans le volume annulaire 10,,un anneau de noyau 8 ayant de préférence une section en forme de goutte est entouré en forme de U par un faisceau de fils 2. Les extrémités du faisceau de fils 2 s'étendent parallèlement en direction radiale vers l'intérieur et forment ainsi, l'élément d'étanchéité gui glisse sur une surface d'étanchéité non représentée. La partie incurvée du faisceau de fils 2 est entourée par un tube fendu annulaire 3, ce qui permet d'obtenir une protection et un guidage du faisceau de fils 2. Les deux couronnes d'appui 4 et 5 ont une forme telle que leur zone de jonction, c'est-a- dire le joint 9, soit décalée par rapport au volume annulaire 10. Des surfaces, reposant l'une.sur l'autre, lia, l1b des couronnes d'appui 4, 5 assurent une séparation dans.l'espace entre le joint 9 et le volume annulaire 10. On évite ainsi, notamment dans le cas d'un assemblage par voie thermique (soudage), qu'il y- ait un échauffement inadmissible du tube 3 ou du faisceau de fils 2. L'exemple de réalisation représenté comporte en outre des moyens 7 pour assurer la fixation sur le carter ou d'autres éléments de construction, Ces moyens sont constitués, dans l'exemple représenté, sous forme d'alésages pratiqués dans une collerette annulaire 12. En variante, le dispositif d'étanchéité a brosse 1 peut. cependant être fixé. d'une autre façon connue quelconque, par exemple par serrage, brasage, soudage ou collage. La forme de réalisation représentée sur la figure 2 se rapporte à un dispositif d'étanchéité double, dans lequel deux faisceaux de fils 2 et 2' sont disposes l'un derrière l'autre en direction axiale. Les couronnes d'appui 4, 5, 6 sont assemblées entre elles en formant deux joints 9, 9'. Il est tout aussi possible de prévoir trois faisceaux de fils tels que 2, 2' ou un plus grand nombre de faisceaux. de fils disposes l'un derrière l'autre en direction axiale. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, l'une des couronnes d'appui 5 présente une ou plusieurs lèvres de serrage 14 réparties sur sa périphérie; ces lèvres 14 accrochent en l'entourant radialement et à l'extérieur la seconde couronne d'appui 4 et ainsi réalisent une liaison fixe des deux couronnes d'appui4 et 5, la force de serrage nécessaire étant simultanément exercée sur le tube fendu 3. De plus la seconde couronne d'appui 4 présente sur sa face opposée à la première couronne d'appui 5, une surface d'appui 15 de forme -conique, sur laquelle peuvent s'appuyer la' ou les lèvres de serrage 14, Entre trois et dix lèvres de serrage espacées régulièrement sont - 5 prévues. La liaison des deux couronnes d'appui est alors produite par un procédé de roulage (procédé de laminage), grâce auquel l'on peut obtenir une liaison rapide et simple. De plus aucun travail ultérieur n'est nécessaire apres le montage, et il est rendu possible un libre choix des matériaux pour les deux couronnes ,À d'appui, ainsi qu'une adaptation individuelle aux conditions locales, par exemple aux dilatations thermiques. Le dispositif d'étanchéité représenté la est adapté dans un carter 16, la fixation étant réalisée par des bagues de fixation 17. La couronne d'appui 5, côté basse pression, est rallongée radialement vers l intérieur jusqua'à une courte distance de la surface d'étanchéité, de telle façon que les forces de pression de gaz agissant en 2 fonctionnement sur le faisceau de fils 2 puissent être absorbées. REVENDICATIONS. 1) Dispositif d'étanchéité btrosse (1) comportant au moins un faisceau de fils (2, 2') entourant, en forme de U, un anneau de noyau (8), la partie incurvée de ce faisceau étant prise dans un tube fendu annulaire (3), caractérisé en ce que le tube (3) est entouré sous contrainte d'un côté et de l'autre par deux couronnes d'appui (4, 5) assemblées en un carter, la force de serrage requise étant ainsi appliquée au faisceau de fil par les couronnes d'appui assemblées (4, 5) par l'intermédiaire du tube (3). 2) Dispositf d'étanchéité à brosse selon la revendication 1, caractérisé' en ce que les couronnes d'appui (4, 5) sont assemblées par soudage ou brasage. 3) Dispositif d'étanchéite à' brosse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des couronnes d'appui (4, 5) est munie de moyens (7) pour la fixation du dispositif d'étanchéité à brosse (1) sur d'autres éléments.de construction. 4) Dispositif d'étanchéité à brosse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que le joint (9) des deux couronnes d'appui (4, 5) est séparé dans l'espace du tube (3) par des surfaces (lla, 11b) des couronnes d'appui (4, 5) reposant l'une sur l'autre. 30.5) Dispositif détanchéite à brosse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le soudage est effectué par le procédé de soudage électrique par résistance et gaz inerte. 6) Dispositif d'étanchéité à brosse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs couronnes d'appui (4, ,. 6) sont disposées l'une derrière l'autre en direction axiale, une étanchéité i brosse (2, 2') étant chaque fois prévue entre deux couronnes d'appui (4; 5) et (5, 6). 7) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couronne d'appui (5} présente des lèvres de serrage (14) réparties sur la phériphérie qui entourent du côté de l'extérieur la seconde couronne d'appui (4) en produisant la force de serrage. 1o &}8) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde couronne d'appui (4)-présente sur sa face opposée à la première couronne d'appui (5) une surface d'appui (15) périphérique de forme conique, sur laquelle s'appuient les lèvres de serrage (14). 9) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 8, caractérisé en ce que sont prévues entre trois et dix lèvres de serrage espacées régulièrement. Q 10) Dispositif d'étanchéité selon 1'une quelconque des revendications 7 a 9, caractérisé en ce que les lèvres de serrage (14) sont positionnées au moyen d'un procédé de laminage. 11) Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couronne d'appui (5) côté basse pression s'étend radialement vers l'intérieur jusqu'& une courte distance de la surface d'étanchéité (16) se trouvant en contact avec le faisceau de fils (2).