Brevet FR2626645A2 — publié le 19890804

FR 2626645 A2 19890804 FR 8801326 A 19880203 On a décrit an brevet principal, an dispositif de garniture d'étanchéité à frottement latéral. Elle trouve tout particulièrement son application pour l'étanchéité de produits divers sous pression, nocifs, coûteux, ou dangereux, cbargés de graviers, poudre ou fibres plus ou moins longues, dans l'industrie du papier, des sucrèries, et autres. Cette garniture étant montée sur une paroi de part et d'autre de laquelle se trouve des fluides à des pression différentes, à la traversée d'un arbre en rotation. Ce dispositif étant formé d'un collier fixé sur l'arbre, lequel soutient une bague de frottement mobile ; une bague de frottement fixe, solidaire en rotation d'un flasque fixé sur le carter par l'intermédiaire de moyens de pression axiaux qui appliquent la bague de frottement fixe, contre la bague de frottement mobile, lesdits moyens comprenant une couronne mobile axiale- ment sur laquelle s'appliquent des ressorts de pression répartis dans des chambres réalisées sur le pourtour du flasque, caractérisé par le fait que l'immobilisation axiale de la couronne sur le flasque, est réalisée au moyen d'ergots ou tiges de guidage, placés dans des cavités tubulaires, réaliséen sur le pourtour bu'flasque dont les têtes s'appliquent dans des découpes réalisées dans la couronne ; lesdits ergots présentant des moyens de poussée qui leur permettent de suivre le mouvement de la couronne dans le sens axial et correspondant à l'usure des bagues de frottement. La présente addition a pour objet des perfeotionnements au dispositif de garniture à frottement latéral. Suivant l'un de ces perfectionnements, le flasque décrit au brevet prin cipal a un profil extérieur en forme de bride avec trous, qui se fixe sur le carter de la machine, à l'aide de vis ; ce flasque ne comporte plus la partie formant bride, ce qui permet de réaliser une économie de matière, et d'intégrer l'ensemble dans un espace plus réduit, et de pouvoir utiliser ce dispositif, l ois, il n'était pas possible de le faire jusqu'à présent. Suivant un antre perfectionnement, ce même flasque vient directement de matière, d'une seule pie ce avec le carter de la machine a étancher, oe qui permet un usinage simultané de l'eusemble : flasque et carter, supprime le système d'étanchéité statique entre ce carter et le flasque, ainsi que les moyens de positionnement axial et radial de ce flasque, vis-à-vis de ce carter. suivant un autre mode d'exécution, le joint torique côté produit à étanche, et qui est prévu pour résister à la pression quelquefois élevés du fluide à étancher, est protégé des souillures par un système de joint racleur connu, décrit au brevet principal, mais qui, lorsqu'on ne trouve pas la dimension adéquate, est remplacé par un autre joint du commerce du type à lèvre ou tout autre joint similaire remplissant les mêmes fonctions, ou réalisé par moulage au profil convenable , étant bien entendu que ce type de joint ne résiste qu'à des pressions relativement faibles, comparativement au joint torique monté en aval. Cette façon de procéder protège le joint torique lui-même, mais aussi la gorge de celui-ci, ce qui permet de prévoir une gorge plus large que le joint torique 3 il en résulte lors des mouvements relatifs de a couronnes un rou- lement sur lui même du joint torique, ce principe offrant une résistance pra tiquement nulle comparativement à un glissement de la couronne vis-a-vis de ce joint toriques quand ce dernier est bloqué dans sa gorge ou par les souillares provenant du fluide à étancher. Un autre mode d'exécution concernant le collier qui porte la bague de frottement mobile, l'ensemble étant solidaire de l'arbre en rotation de la machine à étancher. En effet, il est connu d'utiliser une bague séparée munie de vis de pression sur sa périphérie, pour venir bloquer un collier sur un arbre tournant au niveau d'une frette pratiquée dans ce dernier, les vis venant à la tra- versée de cette frette, s'appuyer sur l'arbre, ce qui a pour résultat de déteriorer la surface de celui-ci à l'endroit du contact de ces vis. La présente invention concerne l'utilisation de ce genre de collier oh la frette venue de matière avec ce dernier, comporte des découpes pour permet tre une meilleure déformation de cette frette sous la poussé des vis de pression, sans contact avec l'arbre, Suivant un autre mode d'exécution, les ressorts de poussée axiale de la couronne peuvent être montes en précompression dans leur logement par une rondelle emboutie formant collerette intérieure recevant la spire supérieure des ressorts de poussée, cette rondelle étant prisonnière entre le ressort en précompression, et deux épaulements prévus dans le fiasque de la garniture d'étanchéité, suivant l'invention, gn appuyant aveo un outil classique sur cette rondelle, et en l'inclinant, on peut la retirer ainsi que le ressort, cette fanon de procéder facilitant un montage et démontage éventuel de cette partie de la garniture, Un autre mode d'exécution concerne les ressorts des soupapes de communication dont le ressort est vissé par sa spire la plus grande dans un filetage pratiqué dans le flasque au lieu et place du sertissage décrit au brevet principal , cette façon de procéder permet un montage et démontage éventuel très facile, de cette partie de la garniture. Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple . La figure 1 est une vue en coupe qui schématise un mode préférentiel de réalisation du dispositif de garniture d'étanchéité à frottement latéral de la présente invention, La figure 2 schématise une vue en coupe du dispositif d'étanchéité où le flasque vient d'une seule pièce et directement de matière avec le carter de la machine à étancher, La figure 3 schématise une vue en coupe partielle d'un collier portant la bague de frottement mobile, La figure 4 est une coupe partielle du flasque avec un joint à lèvre assurant la protection en amont du joint torique côté produit à étancher, La figure 5 est une coupe partielle d'un autre joint de protection contre les impuretés provenant du fluide à étancher au niveau du joint torique et de sa gorge La figure 6 est une coupe partielle du flasque suivant un mode pré férentiel d'agencement du ressort des soupapes de communication, La figure 7 est une coupe partielle du flasque représentant un mode préférentiel de retenue en précompression d'un ressort de poussée dans son logement. Sur le dessin on a désigné par les mêmes chiffres de référence qu'au brevet principal mais avec des exposants différents, les pièces ou agencements jouant le mEme rôle. Selon le mode d'exécution représenté à la figure 1, le flasque (11f) ne comporte pas pour sa fixation sur le carter (1f) de bride avec vis qui servent à positionner l'ensemble axialement et radialement par rapport audit carter (1f) comme décrit au brevet principal, le flasque (11f) comporte simplement sur sa périférie externe, un épaulement à angle droit ou conique comme figuré, lequel vient s'appuyer sur un épaulement de même profil dans l'alésage du carter (1f), ces épanlements coopérants (51) permettent au flasque (11f) de résister 4ans le sens axial, à la poussée engendrée par la pression du fluide à étancher (2e). Un joint torique {13f} logé dans une gorge prévue a cet effet dans le flasque (11f), assure l'étanchéité statique entre le carter et le flasque2 une ou plusieurs vis (45) solidaires du carter (1f) viennent bloquer dans le sens radial, le flasque (11f). La couronne (14e) portant la bague de frottement fixe (9e) dont la face s'appuie sur la face de-la bague de frottement mobile (5e), solidaire du col- lier (4e) solidaire de l'arbre (3e) sous la pression de la vis (26e), par l'intermédiaire de la frette (25e) ; un joint torique (8e) assure l'étanchéité statique entre le collier et l'arbre. Le contact rotatif entre les faces de frottement fixe et mobile étant maintenu sous la poussée des ressorts (15e) dans leur logement (16e) par l'in termédiaire de la rondelle (50). Les soupapes de communication et les ergots de positionnement de la couronne (14e) n'étant pas représentes pour ne pas surcharger la figure 1. La figure 2 représente une vue schématique en coupe partielle du flasque (11g) réalisé d'une seule pièce et venu de matière directement avec le carter (lg), au cours de l'opération d'usinage on obtient le carter lui-même et le flasque (11g) avec ses diverses gorges pour joint, logements de ressorts, logements pour les ergots de positionnement, pour les soupapes de communication t A la figure 3 une variante du collier (4e) en coupe partielle, représente une frette (25e) dans laquelle on a pratiqué des découpes (46) réquliè- rement réparties, une bague (44) comportant sur son pourtour des vis (26e) venant s'appuyer sur la frette (25e) entre aewr découpes (46), ce qui assure un serrage sur l'arbre, non figuré sur cet exemple. Les vis à bout plat (26)e s'appuient dans une gorge circulaire prévue dans la frette (25e), ce qui assure un positionnement axial de la bague (44) pour assurer le positionnement radial de cette même bague, et de façon à ce que les vis (26e) soient parfaitement centrées entre les découpes (46), une goupille (483 prisonnière du collier (4e), positionne par une de ses extremi- tés la bague (44) au moyen d'un trou-prevu à cet effet, par l'autre extremi- té, la bague de frottement mobile (5e) , on a représenté pour une meilleure compréhension de la figure, le joint torique (8e), le joint torique (6e), et l'élément élastique (7e) ; cette façon de procéder permet d'obtenir un serrage énergique du collier sur l'arbre sans aucun marquage des vis sur cet arbre puisqu'elles ne sont pas transversantes au niveau de la frette (25e). La figure 4 est une représentation en coupe partielle du flasque (11f) avec joint (28g) dit joint à lèvre que l'on trouve dans le commerce, et convenant parfaitement à cette application de protection de la gorge (47) et du joint torique (18a) contre toute souillure provenant du produit à étancher. La figure S est une autre variante en coupe partielle du flasque (11f) avec joint (28f) monté en amont du joint torique (18e) et protégeant des impuretés lourdes, ce joint et sa gorge (47), ce joint (28f) étant réalisé par moulage au profil convenable, La figure d est une coupe partielle du flasque (11f) représentant l'agencément d'une des deux soupapes de communication où le filetage (49) remplace le sertissage décrit au brevet principal, les spires du ressort conique (34e) qui s'appuient sur la bille (31e), laquelle obstrue le trou (32e), se visse par son diamètre le plus grand dans ce filetage (49) de telle sorte que l'on peut remplacer éventuellement la bille et le ressort, ce qui n'est pas possible après sertissage. La figure 7 représente en coupe partielle le flasque (11f) avec le ressort (15e) dans son logement (16e) s'appuyant en précompression sur une rondelle (50) emboutie, au profil convenable pour Stre guidée par la spire supé- rieur--e du ressort (15e), la rondelle (50) logée dans la chambre annulaire périphérique (17e) étant prisonnière dans le sens axial sous la poussée du ressort par les deux épaulements (52) et (53) prévus dans le flasque (11f), il est donc possible avec un outil classique, en appuyant et inclinant cette rondelle de la mettre en place ou de la retirer facilement, et de par la même, le ressort (15e) dont le diamètre est inférieur à l'écartement entre les deux épaulements (52) et (53) ; on a figuré pour une meillenre compréhension, les joints (13f), (18e), (19e) et (28e). REVENDICATIONS 1. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral, destiné à assurer l'étanchéité entre un carter fixe (1f) et un arbre tournant (3e), le traversant pour éviter toute fuite de -substance (2e) contenue dans le carter (If), ledit dispositif étant formé d'un collier 2. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral, selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le flasque (11g), tel que décrit au brevet principal, vient d'une seule pièce et de matière avec le carter (1g). 3. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral, selon la revendication 1,. caractérise par le fait que le collier (4e) comporte des découpes (46) sur le pourtour de la couronne (25e). 4. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral, selon les revendications 1. et 3, caractérisé par le fait que la bague indépendante (44) munie sur son pourtour de vis (26e) assure entre les découpes (46) de la frette (25e) du collier (4e), une pression sur cette frette en vue d'obtenir une solidarisation avec un arbre en rotation sans contact direct de ces vis avec cet arbre. 5. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral selon la revendication 1. caractérisé par le fait que l'on utilise pour la protection en amont du joint torique (18e) et de sa gorge (47) prévus dans le flasque (11f) au niveau du produit à étancher (2e), un joint (28f) spécialement moulé au profil et encombrement covenant à cette application. 6. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral selon la revendication 1. caractérisé par le fait que l'on utilise pour la proteo- tion du joint toriqué (18e) et de sa gorge (47) au niveau du produit à étancher, un joint (28g) du type à lèvre ou tout autre joint similaire que l'on trouve dans le commerce. 7* Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le ressort (34e) des soupapes de communication est vissé par sa spire la plus grande dans le filetage (49) pratiqué dans le flasque (11f) au lieu et place du sertissage prévu au brevet principal. 8. Dispositif à garniture d'étanchéité à frottement latéral selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le ressort (15e) loge dans une chambre (16e) du flasque (11f) est mouté en précompression entre le fond de la chambre (16e) et une rondelle (50) prisonnière entre les épaulements (52) et (53), l'ensemble étant facilement démontable.