Brevet FR2628767A1 — publié le 19890922

Joint pour l'étanchéité de passage d'un arbre rotatif. L'invention concerne un joint pour l'étanchéité de passage d'un ar- bre rotatif dans la chambre de raffinage pressurisée d'un raffi- neur produisant l'extraction mécanique de pulpe d'un matériau con- tenant de la iignocellulose. Pour l'étanchéité du passage d'un arbre de raffineur, on utilise en général des joints mécaniques à bague coulissante, à lèvres ou à cordon. La technique d'étanchéité utilisée aujourd'hui présente divers inconvénients dont l'un réside en ce que les surfaces et les parties des joints d'étanchéité sont rapidement usées du fait des fortes différences de pression et des vibrations dans les raf- fineurs. Celà signifie que la durée de vie des joints d'étanchéi- té conventionnels est courte et qu'ils nécessitent une maintenan- ce et un remplacement réguliers. En outre, pour ce type de tra- vail de maintenance et d'assemblage, un niveau élevé d'habileté est nécessaire. La présente invention a pour objet de créer un joint d'étanchéité pour arbre de raffineur qui ne présente pas les inconvénients men- tionnés ci-dessus et qui est de ce fait plus économique à utili- ser et nécessite moins d'attention que ceux connus aujourd'hui. A cet effet, un joint d'étanchéité conforme à l'invention est carac- térisé en ce qu'il comprend un manchon avec un ou plusieurs flas- ques qui, avec des parties saillantes correspondantes reliées à l'arbre ou au rotor du raffineur, forment une chambre d'étanchéi- té labyrinthique dans laquelle est envoyé un liquide, ledit liqui- de créant, par les forces centrifuges, des anneaux d'étanchéité dans les compartiments de la chambre d'étanchéité qui rendent pos- sible des différences de pression entre les compartiments. Lorsque l'arbre tourne, les flasques amènent le liquide d'étanchéité dans la chambre en mouvement de rotation, grâce à quoi les forces cen-- trifuges créent une pression dans la chambre. Le nombre de cham- bres connectées en série est proportionné à la pression d'étanchéi- té requise. Parmi les avantages les plus importants d'un joint d'étanchéité conforme à l'invention, on peut citer l'usure minimale de ses par- ties et la longue durée de vie de celles-ci. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, plu- sieurs flasques sont construits radialement vers l'intérieur sur le manchon et forment avec les parties saillantes correspondantes reliées à l'arbre une étanchéité au liquide. De préférence, un flasque formé sur le manchon forme avec un évide- ment correspondant relié au rotor une étanchéité au liquide. Avantageusement, le joint d'étanchéité se déplace avec l'arbre, sa position restant-sensiblement la même par rapport à l'arbre pen- dant ce mouvement. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'amenée du liqui- de d'étanchéité dans le joint est disposée à l'extrémité du joint proche de la chambre de raffinage et l'évacuation à l'extrémité op- posée. L'invention va être décrite ci-après en détail au moyen d'un exem- ple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un joint d'étanchéité à trois chambres conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe d'un joint d'étanchéité à une chambre conforme à l'invention, dans lequel le flasque du manchon comprenant le corps du joint est en interaction avec le rotor du raffi- neur, et la figure 3 représente un ensemble général du joint d'étanchéité conforme à l'invention dans un raffineur à deux arbres. La figure 1 représente un joint d'étanchéité conforme à l'inven- tion pour sceller le passage d'un arbre rotatif 1 d'un raffineur dans une chambre de raffinage pressurisée 3 de laquelle l'eau et la vapeur d'eau générées pendant le raffinage tentent de s'échap- per le long de l'arbre. L'étanchéité est effectuée au moyen d'un joint d'étanchéité conforme à l'invention qui, dans la forme de réalisation de la figure 1, a la forme d'un labyrinthe et com- prend un manchon 2 à plusieurs flasques avec des parties 5 en saillie vers l'arbre 1 qui, avec les parties saillantes correspon- dantes 4 montées serrées sur l'arbre 1, forment une chambre d'é- tranglement qui empêche le fluide dans la chambre de raffinage 3 de s'échapper. L'amenée du liquide d'étanchéité du joint se pro- duit au point 6 adjacent à la chambre de raffinage 3 et son évacua- tion au point 7 à l'extrémité opposée du joint. Dans les compartiments entre les parties saillantes 4 et 5 de la chambre d'étanchéité, les forces centrifuges créent, par le liqui- de d'étanchéité, des bagues d'étanchéité qui rendent possible des différences de pression entre les compartiments. La figure 2 représente un joint d'étanchéité conforme à une autre forme de réalisation de l'invention pour sceller le passage d'un arbre rotatif 1 d'un raffineur dans une chambre de raffinage pres- surisée 3. Dans ce cas, le joint d'étanchéité comprend un comparti- ment 9 essentiellement radial formé en arrière du rotor 8 du raffi- neur et un flasque 11 formé sur le manchon 10. Dans ce cas, le li- quide d'étanchéité est amené dans le joint au point 12 adjacent à la chambre 3 et est évacué au point 13 à l'extrémité opposée du joint. Le compartiment radial 9 et le flasque 11 forment une cham- bre d'étranglement qui empêche le fluide de la chambre de raffina- ge 3 de s'échapper. La figure 3 représente un ensemble de joints conforme à l'inven- tion montés sur les arbres d'un raffineur à deux arbres. Les joints d'étanchéité 18 et 19 sont disposés entre les disques de raffineur 14, 15 et les paliers 16, 17. Il est évident pour le spécialiste que les formes de réalisation de l'invention ne sont pas limitées à l'exemple donné ci-dessus mais peuvent être modifiées en restant dans le cadre de la présen- te invention. Par exemple, les bagues de joint d'étanchéité rotati- ves 4 fixées sur l'arbre peuvent être construites et fixées de nom- breuses manières différentes. Egalement, le joint d'étanchéité peut être situé dans d'autres positions par rapport à la chambre de raffinage et sa construction peut être telle que la boîte d'é- tanchéité et les éléments rotatifs peuvent être fendus, ce qui fa- cilite un éventuel travail de remplacement. De même, les points d'alimentation et de décharge pour le liquide d'étanchéité, ainsi que leur nombre, peuvent varier. REVENDICATIONS 1. Joint pour l'étanchéité de passage d'un arbre rotatif dans la chambre de raffinage pressurisée (3) d'un raffineur produisant l'extraction mécanique de pulpe d'un matériau contenant de la li- gnocellulose, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (2, 10) avec un ou plu- sieurs flasques (5, 11) qui, avec des parties saillantes (4) cor- respondantes reliées à l'arbre (1) ou au rotor (8) du raffineur, forment une chambre d'étanchéité labyrinthique dans laquelle est envoyé un liquide, ledit liquide créant, par les forces centrifu- ges, des anneaux d'étanchéité dans les compartiments de la cham- bre d'étanchéité qui rendent possible des différences de pression entre les compartiments. 2. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs flasques (5) sont construits radia- lement vers l'intérieur sur le manchon (2> et forment avec les par- ties saillantes (4) correspondantes reliées à l'arbre (1) une étan- chéité au liquide. 3. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un flasque (11) formé sur le manchon (10) for- me avec un évidement (9) correspondant relié au rotor (8) une étan- chéité au liquide. 4. joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité se déplace avec l'ar- bre, sa position restant sensiblement la même par rapport à l'ar- bre (1) pendant ce mouvement. 5. Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amenée (6, 12) du liquide d'étanchéité dans le joint est disposée à l'extrémité du joint proche de la chambre de raffinage et l'évacuation (7,13) à l'extrémité opposée.