Brevet FR2661967A1 — publié le 19911115

La présente invention concerne un boudin d'étanchéité tressé pour bourrages d'étanchéité, notamment pour presse-étoupe, constitué d'une multiplicité d'éléments de boudin d'étanchéité qui présentent une âme en graphite. Un boudin d'étanchéité peut consister en un élément oblong suf- fisamment déformable pour pouvoir lui donner la forme d'un presse- étoupe Mais le boudin d'étanchéité peut aussi être réuni en une bague, et éventuellement aussi être réalisé sans fin En général, le boudin d'étanchéité possède une section plus ou moins carrée ou rec- tangulaire Les presse-étoupe sont destinés à réaliser une étanchéifi- cation sur des arbres, des bielles de poussée, des robinetteries, des tiges de soupapes, des éléments de dilatation de tubes et autres élé- ments de passage en provenance de chambres sous pression. Dans le boudin d'étanchéité tressé dont part l'invention (voir par exemple le document US 3 646 846), les éléments de boudin d'étanchéité sont des fils au sens textile du terme, du graphite étant incorporé, également comme agent antifriction Ils sont mutuellement tressés et sont constitués d'un matériau d'étanchéité approprié, par exemple de fibres d'amiante, de fibres de verre, de fibres de carbone, de fibres de graphite, de fibres de polytétrafluoréthylène ou de fibres d'aramide, également avec des imprégnations d'autres sub- stances Les boudins d'étanchéité connus ont fait leurs preuves en ma- tière d'étanchéification, mais ils doivent être améliorées en ce qui concerne leur résistance à chaud à la rupture sous charge permanente. La résistance à chaud à la rupture sous charge permanente est la ré- sistance à chaud à l'état monté, en présence des sollicitations méca- niques fonctions de l'état monté et en présence des sollicitations fonctions de l'environnement. La présente invention a pour but de concevoir un boudin d'étanchéité tressé du type mentionné en introduction de façon qu'il se distingue par une résistance à chaud à la rupture sous charge per- manente particulièrement élevée. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'âme en graphite des éléments de boudin d'étanchéité est constituée d'au moins une bande de graphite qui est détachée d'une feuille de graphite constituée de graphite d'étanchéité, et que les âmes en graphite gai- nées sont mutuellement tressées en trois dimensions pour former un boudin La bande de graphite peut présenter une section rectangulaire ou carrée La bande de graphite possède avantageusement une section arrondie, par exemple une section plus ou moins ronde ou elliptique. Le graphite est connu comme matériau d'étanchéité Le graphite d'étanchéité est notamment utilisé sous la forme de graphite expansé et compacté en feuilles Sa résistance à chaud s'étend, dans une at- mosphère appropriée, de 250 'C à + 2500 C Jusqu'à présent, pour des raisons mécaniques et notamment à cause de sa trop faible résistance à la traction, le graphite d'étanchéité ne pouvait pas être utilisé pour des boudins d'étanchéité tressés du type décrit en introduction et aux fins décrites en introduction Cela est rendu d'une manière étonnante possible par la structure prévue par l'invention, et ce avec une ré- sistance à chaud à la rupture sous charge permanente remarquablement élevée des boudins d'étanchéité tressés à l'état monté. Plus en détails, il existe dans le cadre de l'invention plu- sieurs possibilités de configurations supplémentaires et d'améliorations Ainsi, en cas de disposition de plusieurs bandes de graphite en une âme en graphite, les bandes de graphite peuvent être réunies en un ensemble en bande constitué de bandes de graphite paral- lèles Selon une forme de réalisation préférentielle, en cas de dispo- sition de plusieurs bandes de graphite en une âme en graphite, les bandes de graphite sont réunies en un cordon Dans tous les cas, les bandes de graphite des âmes en graphite peuvent présenter une torsion et/ou être mutuellement torsadées. Dans le cadre de l'invention, on peut également utilisé diffé- rents matériaux pour les éléments de gainage Ils ont une fonction de stabilisation mécanique jusqu'au montage du boudin d'étanchéité Les éléments de gainage peuvent être constitués de métal et/ou de maté- riaux textiles, tels que la soie de graphite mais aussi qu'une matière synthétique Afin de rendre le boudin d'étanchéité globalement flexible, il est recommandé que les bandes de graphite et/ou les âmes en graphite présentent une enduction d'un agent antifriction. L'enduction peut être mince Elle peut aussi être pulvérisée On peut notamment utiliser du graphite antifriction. L'exposé qui suit décrit plus en détails l'invention à l'aide des dessins annexés qui en représentent un simple exemple de réalisa- tion Dans les dessins annexés, en représentation schématique: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un boudin d'étanchéité tressé selon l'invention, la figure 2 est une vue de dessus d'une feuille de graphite avec des bandes de graphite détachées, la figure 3 présente une vue de dessus et une vue en coupe transversale d'une âme en graphite gainée, et la figure 4 présente, dans des vues correspondant à la figure 3, une autre forme de réalisation d'une âme en graphite gainée. Le boudin d'étanchéité tressé 1, représenté en coupe transver- sale sur les figures et décrit par ses éléments constitutifs, est des- tiné à des bourrages d'étanchéité, notamment à des presse-étoupe Il est constitué d'une multiplicité d'éléments de boudin d'étanchéité 2. Les éléments de boudin d'étanchéité 2 sont eux-mêmes constitués d'une âme en graphite 3, réalisée en graphite d'étanchéité Les âmes en gra- phite 3 présentent un gainage 4, constitué d'éléments de gainage plus minces que les âmes en graphite 3 Les âmes en graphite gainées 3 sont elles-mêmes mutuellement tressées en trois dimensions pour former un boudin, de sorte qu'on obtient la section représentée sur la figure 1. La figure 1 représente une section à une échelle agrandie, afin de mettre en évidence la structure du boudin d'étanchéité 1. La figure 2 montre que les âmes en graphite 3 peuvent être constituées de bandes de graphite 5 qui sont détachées d'une feuille de graphite 6 constituée de graphite d'étanchéité La figure 2 permet de conclure que les bandes de graphite 5 présentent une section rec- tangulaire D'après la figure 3, les bandes de graphite 5 sont arron- dies, et ce en une section plus ou moins circulaire La figure 3 montre également que plusieurs bandes de graphite 5 constituent une âme en graphite, les bandes de graphite 5 étant réunies en un ensemble en bande constitué de bandes de graphite 5 parallèles Sur la figure 4 par contre, les bandes de graphite 5 sont réunies en un cordon Dans tous les cas, les bandes de graphite 5 peuvent présenter une présen- ter une propre torsion, et aussi être mutuellement plus ou moins for- tement torsadées. Le gainage 4, qui est visible sur les figures 1 ainsi que 3 et 4, est constitué de métal ou de matériaux textiles, par exemple de ma- tière synthétique En cas de réalisation en métal, il peut s'agir de fils métalliques En cas de réalisation en matériau textile, il peut s'agir de monofilaments de matière synthétique, ou encore de fils tex- tiles. REVENDICATIONS 1 Boudin d'étanchéité tressé pour bourrages d'étanchéité, no- tamment pour presse-étoupe, constitué d'une multiplicité d'éléments de boudin d'étanchéité qui présentent une âme en graphite, c a r a c t é r i S é en ce que l'âme en graphite ( 3) des éléments de boudin d'étanchéité ( 2) est constituée d'au moins une bande de gra- phite ( 5), qui est détachée d'une feuille de graphite constituée de graphite d'étanchéité, et en ce que les âmes en graphite gainées ( 3) sont mutuellement tressées en trois dimensions pour former un boudin. 2 Boudin d'étanchéité tressé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la bande de graphite ( 5) présente une section arrondie. 3 Boudin d'étanchéité tressé selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce qu'en cas de disposition de plusieurs bandes de gra- phite ( 5) en une âme en graphite ( 3), les bandes de graphite ( 5) sont réunies en un ensemble en bande constitué de bandes de graphite ( 5) parallèles. 4 Boudin d'étanchéité tressé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'en cas de disposition de plu- sieurs bandes de graphite ( 5) en une âme en graphite ( 3), les bandes de graphite ( 5) sont réunies en un cordon. Boudin d'étanchéité tressé selon la revendication 1 ou 4, ca- ractérisé en ce que les bandes de graphite ( 5) des âmes en graphite ( 3) présentent une torsion et/ou sont mutuellement torsadées. 6 Boudin d'étanchéité tressé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que les bandes de graphite ( 5) et/ou les âmes en graphite ( 3) présentent une enduction d'un agent antifriction. 7 Boudin d'étanchéité tressé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que le gainage ( 4) est constitué de métal et/ou de matériaux textiles, notamment de matière synthétique.