Brevet FR2707524A1 — publié le 19950120

DISPOSITIF DE PROTECTION ETANCHE D'ARBRE TOURNANT NOTAMMENT D'UN AGITATEUR OU ANALOGUE La présente invention a trait aux agitateurs et analogues, par exemple disperseurs, empâteurs, malaxeurs, utilisés pour le mélange de produits chimiques, constitués par des ensembles mobiles ou amovibles placés dans des cuves, fixes ou mobiles, contenant divers produits à mélanger. Ces dispositifs comprennent une embase support portant un moto-réducteur entrainant un arbre à l'extrémité duquel est montée une turbine. Les arbres de ces appareils ne sont pas protégés en sorte qu'en fonctionnement l'utilisateur qui doit procéder par exemple à des adjonctions de produits ou à des prélèvements dans la cuve en cours de mélange, peut malencontreusement heurter l'arbre tournant, être happé et plus ou moins grièvement blessé. te but de l'invention est précisément de remédier aux inconvénients de ce type d'appareils en proposant une solution garantissant la sécurité du manipulateur tout en assurant l'intégrité et la fiabilité de l'ensemble agitateur compte tenu de la nature corrosive, abrasive, colmatante ou autre des produits susceptibles d'être mélangés. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de protection étanche d'arbre tournant notamment d'un agitateur ou analogue du type comprenant une embase portant un ensemble moto-réducteur entraînant un arbre à l'extrémité duquel est fixée une turbine, caractérisé en ce que l'arbre est disposé à l'intérieur d'un manchon fixé, d'une part, à l'embase et, d'autre part, à hauteur de la partie de fixation de la turbine, à une virole montée sur roulement à billes ou analogue et portant le grain fixe d'un dispositif d'étanchéité dont le grain tournant est solidaire dudit arbre, le plan de contact entre grain fixe et grain tournant étant perpendiculaire à l'axe de l'arbre, un dispositif de rattrapage de jeu automatique étant prévu entre lesdits grains. Un tel agencement isole parfaitement de tout contact malencontreux avec l'arbre tournant, tout en assurant un maintien et un centrage précis de l'arbre malgré l'effet de flèche donné par l'arbre en cours de mélange. Le système étanche à rattrapage automatique de jeu à l'extrémité de l'arbre plongée dans les produits à mélanger, empêche tout colmatage ou pénétration de produits dans la zone de contact frottant entre grains fixe et tournant, ainsi que dans l'espace entre manchon externe et arbre tournant interne susceptible d'encrasser, attaquer ou perturber le dispositif. Avantageusement et pour renforcer encore l'étanchéité entre l'espace interne au manchon et l'extérieur, un produit de lubrification et nettoyage peut être introduit dans ledit espace, avant le montage du dispositif sur l'agitateur, ce produit étant éventuellement mis en place sous pression en sorte de créer, au cours du fonctionnement de l'agitateur, une fuite, très faible bien entendu, de l'intérieur vers l'extérieur, interdisant toute pénétration de particules abrasives et/ou corrosives des produits en cours de mélange. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente en coupe axiale un agitateur équipé d'un dispositif de protection étanche conforme à l'invention. Sur cette figure unique on a représenté en 1 une embase au dessus de laquelle est fixé un ensemble moto-réducteur 2. L'embase 1 est percée d'un trou 3 pour le passage d'un arbre 4 s'étendant à la verticale en dessous de l'embase, agitateur étant représenté en position d'utilisation. L'arbre 4, entraîné en rotation par le moto-réducteur 2, est muni à son extrémité inférieure d'un embout fileté 5 de fixation d'une turbine (non représentée) conventionnelle. Conformément à l'invention, l'agitateur est muni d'un manchon fixe tubulaire 6, par exemple en acier inoxydable, situé à distance de l'arbre 4 en l'enveloppant d'un bout à l'autre. Le manchon 6 est métallique et d'épaisseur suffisante pour assurer sa rigidité et son indéformabilité. I1 est fixé coaxialement à l'arbre 4 sur l'embase 1 par l'intermédiaire d'une bride 7 rapportée de préférence de manière amovible sur la face inférieure de l'embase 1, par exemple par boulonnage. A l'extrémité inférieure du manchon 6 est fixée une virole 8 solidaire de la cage externe d'un roulement à billes ou analogue 9 interposé entre ladite virole 8 et un manchon 10 enfilé sur la partie d'extrémité de l'arbre 4 et solidaire de ce dernier. La virole 8 est solidaire à son extrémité inférieure d'un grain fixe 11 d'un dispositif d'étanchéité dont le grain tournant 12 est solidaire dudit manchon 10. Le grain fixe 11 est monté sur la virole 8 par l'intermédiaire d'une pièce circulaire 13 sur laquelle est fixé ledit grain fixe par l'intermédiaire d'une goupille 14 faisant office d'arrêt en rotation. La pièce 13 est elle-même montée amovible, par exemple par boulonnage, sur la virole 8. Un faible jeu existe entre le grain fixe 11 et l'arbre tournant, c'est-à-dire le manchon 10. Entre le grain fixe 11 et le grain tournant 12 (représenté uniquement en partie gauche de la figure) est défini un plan de contact frottant P perpendiculaire à l'axe de l'arbre 4. Le grain tournant 12 est à rattrapage automatique de jeu et comprend une partie de frottement 15 pressée par une pièce 16 pouvant coulisser dans l'axe de l'arbre 4 sous l'effet d'un ressort 17 et une partie 18 de fixation au manchon 10, les éléments 16,18 étant reliés par des pions d'entraînement (non représentés) parallèles à l'axe de l'arbre 4. Le dispositif de l'invention assure une protection très efficace contre tout contact fortuit avec l'arbre 4 en cours d'agitation, grâce au tube 6 enveloppant l'arbre 4 depuis l'embase 1 jusqu'à la turbine. La rigidité du tube 6 et son centrage précis sur l'arbre 4 aussi bien au droit de l'embase 1 qu'au droit du manchon 10 via le roulement à billes 9, assurent un bon fonctionnement de l'agitateur et permettent d'encaisser sans problème les effets de flèche donnés par l'arbre 4 en cours d'agitation. Le dispositif d'étanchéité à grain fixe 11 et à grain tournant 12 à rattrapage de jeu automatique, qui définit un plan P de contact frottant perpendiculaire à l'axe de l'arbre 4, assure une excellente étanchéité de l'espace interne entre manchon 6 et arbre 4, vis à vis des risques d'attaque ou colmatage provenant des produits mélangés qui peuvent être chargés et donc abrasifs, ou corrosifs ou encrassants et difficiles à nettoyer. On garantit ainsi l'intégrité dudit espace interne et notamment du roulement à billes 9. Le matériau (par exemple du carbure de silicium) des parties en contact frottant des grains fixe et tournant (11,12) peut être choisi en fonction de la nature des matériaux à mélanger. Avantageusement, on peut garnir l'intervalle entre manchon 6 et arbre 4, en tout ou en partie, d'un produit de lubrification et nettoyage des surfaces de frottement, ce produit pouvant, en outre, être mis en place, au montage du dispositif sur l'agitateur, sous une certaine pression assurant une fuite, très légère bien entendu, permanente et unidirectionnelle, depuis l'intérieur du manchon 6 vers l'extérieur, interdisant ainsi toute pénétration de particules abrasives ou corrosives provenant des produits en cours de mélange et susceptibles d'endommager, d'une part, les surfaces de contact entre grains fixe et tournant et, d'autre part, le roulement à billes 9 et évitant tout colmatage. Eventuellement on peut prévoir dans la paroi du manchon 6 un dispositif permettant d'introduire à l'intérieur du manchon un produit de lubrification et nettoyage. Si un nettoyage de l'intervalle entre manchon 6 et arbre 4 s'avère nécessaire, le dispositif de l'invention s'enlève facilement par simple déboulonnage de la bride 7, l'ensemble coulissant alors sur le roulement 9 et s'extrayant sans problème. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne la nature et l'agencement du dispositif d'étanchéité entre l'extrémité inférieure du manchon 6 et l'arbre 4, ce dispositif étant préférentiellement du type définissant un plan de frottement entre parties, respectivement fixe et mobile, perpendiculaire à l'axe de l'arbre 4. C'est ainsi que le dispositif d'étanchéité à rattrapage par ressorts 17 pourrait être remplacé par un système à rattrapage de jeu par soufflet métallique. Par ailleurs, le manchon 10 n'est pas nécessaire si la partie de l'arbre 4 concernée présente un diamètre suffisant et une surface ayant une rectitude procurant un bon alignement de l'ensemble. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection étanche d'arbre tournant notamment d'un agitateur ou analogue du type comprenant une embase (1) portant un ensemble moto-réducteur (2) entraînant un arbre (4) à l'extrémité duquel est fixée une turbine, caractérisé en ce que l'arbre (4) est disposé à l'intérieur d'un manchon (6) fixé, d'une part, à l'embase (1) et, d'autre part, à hauteur de la partie de fixation de la turbine, à une virole (8) montée sur roulement à billes ou analogue (9) et portant le grain fixe (11) d'un dispositif d'étanchéité dont le grain tournant (12) est solidaire dudit arbre (4), le plan de contact (P) entre grain fixe et grain tournant étant perpendiculaire à l'axe de l'arbre, un dispositif de rattrapage de jeu automatique étant prévu entre lesdits grains (11,12). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (6) est fixé de manière amovible sur ladite embase (1), notamment par l'intermédiaire d'une bride boulonnée (7). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble roulement à billes (9)-grains fixe (11) et tournant (12) est rapporté sur un manchon (10) enfilé sur l'extrémité de l'arbre (4) et fixé sur ce dernier. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le grain fixe (11) est montée amovible sur une pièce annulaire (13) elle-même montée amovible sur ladite virole (8). 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un produit de lubrification et nettoyage est prévu dans l'espace entre manchon (6) et arbre (4). 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit produit de lubrification et nettoyage est en pression par rapport à l'extérieur du manchon (6).