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" Elément d'étanchage pour ouvertures dans des pièces de machines qui glissent l'une sur l'autre ".
L'invention concerne l'étanchage des ouvertures existant dane des parties de machines qui glissent l'une sur l'autre . Les pièces d'étanchage, employées à cet effet, sont généralement conques sous forme d'éléments, appelés" corps d'étanchage", qui sont d'une part* maintenus sous l'effet de la pression en formant joint par'leur face avant sur la partie de machine qui glisse sur l'autre, tanclin qued'autre part, l'élément lui-même ferme joint sur la pièce qui le porte , soit grâce à un ajustage de précision, soit grâce à la présence d'organes d'étanohage supplémentaires.
Les inconvénients des éléments formant joint, employés jusqu' à l'heure actuelle , sont,d'une part,l'existence d'une grande perte due au frottement , et,d'autre part, la difficulté: de réaliser une assise étanohe. Les causes principales de cet état de cause sont les suivantes :
Pour un certain nombre des éléments d'étanohaga employés jusqu'à présent, la pression du gaz ou du liquide agit dans toute
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son ampleur sur la totalité de la face inférieure de l'élément d'étanchage employé. La pression agissant sur la face inférieure de l'élément dispose donc d'une surface d'attaque très considérable en fonction de la grandeur de l'élément d'étanohage.
Il en résulte que la surface,formant joint de la face supérieure de l'élément,doit être suffisamment grande en conséquence,pour empêcher que la pression ne soumette les surfaces en frottement à un régime forcé. Il en résulte que les surfaces d'étanchéité ou encore les borda chargés d'assurer l'étanchéité sont, autour des ouvertures qu'il s'agit de rendre étanohes, beaucoup plus larges que ce qui est nécessaire pour l'étanchage seul. Mais, toute surface d'étanchage relativement grande provoque, dans le cas des machines à marche rapide ,par suite du frottement du. à la viscosité, une perte de force considérable.
En outre , il est difficile de faire en sorte qu'une surface d'étanohage large porte partout uniformément pour former joint; en effet, dans la pratique, il est inévitable que de petites déformations dues à la chaleur, ne se fassent sentir de façon particulièrement désagréable .
D'autres éléments d'étanchage employés jusqu'à ce jour cherchent à éviter ces difficultés par le fait que l'on ne fait pas agir de pression du gaz sur la face inférieure des éléments d'étanohage dans le sens d'une pression exercée sur les bords qui assurent l'étanohéité ; en d'autres termes, on a essayé de réaliser la pression uniquement avec le secours d'une force élastique.
Mais il n'est pas possible de réaliser,par le seul effet de la force élastique avec des corps d'étanchage, un étanohage résistant aux effets de la haute pression, qui permette les dilatations dues à la ohaleur et dont les pertes par frottement soient faibles; en effet, la pression des gaz qui essaie de se frayer un ohemin entre les surfaces d'étanchéité,, glissant l'une sur l'autre , est à même d'exercer,partie après avoir refoulé le film d'huile , par effet direct, et partie indirectement par le
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film lui-même par action hydraulique, une puissance considérable dans le sens de la séparation des surfaces formant joint.
Par contre, une force élastique suffisamment élevée exerce, lorsque faiblit la pression qui lui est opposée , une pression beaucoup trop élevée sur les surfaces formant joint, ce qui a pour conséquence de l'usure et une friction considérable .
L'élément d'étanchage conforme à la présente invention évite, d'une part,les inconvénients d'une largeur des bords étanohes trop considérable amenée par une surface de pression de la face inférieure de l'élément d'étanohage, fonction des dimensions de ce dernier, et, d'autre part,il n'exige pas une force de pression élastique considérable parce qu'il peut faire appel à l' agent éancheur lui-même dans une mesure réglable à volonté pour soutenir la pression sur les bords chargés d'assurer l'étanchéité.
Conformément à l'invention, l'étanohéité est assurée par un élément d'étanchage transformable à volonté, et qui peut être rigide en soi, qui entoure,par un bord étanohe et sans joint,une ouverture de distribution ou qui forme oe lle-oi. En 1'occurrence, pour éviter la diminution du frottement, la surface d'étanchéité est restreinte à un bord étroit et,d'autre part, toute action de pression de liquide ou de gaz sur des surfaces de l'élément d'é- tanohage dans le sens d'une pression sur les bords, peut être réglée indépendamment de la grandeur totale de l'élément d'étanchage.
Le dessin montre la réalisation de l'objet de l'invention en quatre exemples.
La figure 1 montre l'élément d'étanohage en forme annulaire simple, entouré d'une paroi latérale à gorge intérieure et extérieure et qui forme joint sur une ouverture ronde d'une surface plane. La figure a montre l'élément d'étanchage sous une forme annulaire simple, entouré par une paroi latérale à gorge extérieure et qui fait joint sur une ouverture ronde ménagée dans une surface cylindrique. La figure 3 montre l'élément d'étanohage sous forme de tête de cylindre, pourvue d'un manteau réfrigérant ou
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d'Un manteau de chauffage et qui fait joint sur l'ouverture d'un cylindre d'un élément de distribution.
Les figures 4, 5 et 6 montrent l'élément d'étanohage sous forme de tête de cylindre pourvue d'une chemise réfrigérante ou de chauffage et qui forme joint sur une ouverture rectangulaire, ménagée dans un organe de distribution.
Dans la figure 1, la référence w désigne la paroi d'un compartiment cylindrique z, dont l'ouverture o est commandée par une pièce plane en mouvement b. w, b se trouvent à une certaine distance l'une de l'autre , afin de ne pas exercer de frottement l'une sur l'autre. L'intervalle s ainsi formé est rendu étanohe par l'élément d'étanohage d. Dans la surface avant de la paroi w est ménagée une gorge ou rainure profonde, dans laquelle vient se placer l'élément ou corps d'étanchage d soue forme de bague d'une pièce. La pièce d est poussée par des ressorts f sur b et vient s'y coller par l'intermédiaire de son bord d'étanohage r.
Les bagues de piston a et des bagues de piston i forment joint sur le corps d'étanohage, dans sa rainure, de sorte qu'il ne peut pas pénétrer de gaz de liquide dans le compartiment !!, ou en sortir.
L'avantage de l'élément d'étanohage d réside dans le fait que le point d'étanchage principal entre le compartiment z et la surface en mouvement b est rendu étanohe par le bord d'étanchéité r d'une venue ; ce bord r a la largeur ou grandeur exactement suffisante pour réaliser l'étanchage ; il est petit pour éviter les pertes dues au frottement et pour assurer une assise sure en dépit des dilatations dues à la chaleur.
Néanmoins, on évite de soumettre , avec certitude , le bord relativement étroit à des efforts exagérés, parae que,d'une part, il n'agit sur lui qu'une pression élastique très faible, et qu'ensuite le secours donné à cette pression Mastique peut être réglé exactement par l'intermédiaire de la vis r, qui détermine la quantité de gaz ou de liquide qui agit sur la face inférieure du corps d'étanohage. un réglage de l'espèce est néoessaire dans cette variante du corps
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d'étanohage parce que , à grandeur égale ,en d'autres termes à même surface du bord étanohe et de la face inférieure du corps d' étanohage,
il se produirait une surcharge des surfaces étanohes sous l'action de la pression des gaz agissant sur la face infé- rieure. Car, le gaz pourrait exercer sur la face inférieure du corps d'étanohage une action beaucoup plus considérable qu'entre les surfaces formant joint qui glissent l'une sur l'autre et qui ne lui offrent pas des surfaces d'attaque directe: en effet, dans le sono de la séparation des surfaces formant joint, il ne peut agir qu'hydrauliquement, de façon indirecte, par l'intermédiaire du film d'huile.
Dans cette conception du corps d'étanchage, la vis de réglage v permet de régler la quantité d'agent moteur introduit dans le compartiment n, de manière que la pression exer- oée sur le corps d'étanohage dans le sens des surfaces-formant joint ne soit que légèrement plus forte que l'action de pression qui se fait sentir dans le sens de la séparation des surfaces d'étanohéité.
Le corps d'étanohage qui, dans l'exemple du dessin, est conçu sous forme de bague simple, peut, @ sans inoonvé- pour et sa pression réglable ,être nient pour son bord d'étanchéité étroit/établi de manière à former une ohemise réfrigérante ou chauffante, à condition qu'il ne pé- nètre que par l'intermédiaire d'une tubulure cylindrique dans la rainure rendue étanohe par des moyens d'étanchage supplément ai- res; de cette manière, la pression est fonction,comme précédem- ment, de l'épaisseur de la paroi ou de la surface avant de cette tubulure et du réglage de l'arrivée du gaz dans le compartiment n.
Dans la figure 2, le corps d'étanohage est constitué par une bague d'une venue de même diamètre que le compartiment oylin- drique z. Le corps d'étanchage d est entouré par le prolongement supérieur de la paroi du cylindre w dans laquelle on a ménagé un évidement de grandeur plus considérable en conséquence. Le corps d'étanchage est poussé par des ressorts f sur la pièce b sur la- quelle il se oolle par l'intermédiaire de son bord! formant joint.
Les bagues de piston 1 empêchent le passage du gaz ou
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du liquide entre la paroi ext érieure de l'anneau et la paroi in- térieure du cylindre. Comme avec cette conception du corps d' étan- chage il n'est possible, par suite de la disparition de la paroi intérieure de la rainure , de régler les quantités de produit mo- teur agissant sur la face inférieure du corps d'étanohage, on peut, en donnant les dimensions requises à la face inférieure du corps d'étanchage, ou encore à la face avant de la pièce tubulaire cylindrique, régler exactement l'action de pression; la conforma- tion pour le surplus, du corps d'étanchage ou de la largeur du bord formant joint, est indépendante de ce qui précède.
La figure 3 montre un corps d' étanohage conçu sous forme de tête de cylindre pourvu d'une chemise réfrigérante ou d'une ohemise de chauffage. Le oorps d'étanohage entoure de l'extérieur le bout tubulaire du compartiment z qui doit être rendu. étanche.
Le bord formant joint est ainsi soustrait à l'action de pression gazeuse qui agit sur lui à l'exception d'une surface n par la- quelle il entoure vers l'intérieur le bout tubulaire du compartiment qui doit être rendu étanohe. On peut donc également dans le cas de ce corps d'étanohage, en calculant l'épaisseur à donner à la paroi de ! ou de u, déterminer exactement la pression qui agira sur le bord d'étanchage étroit r; pour le surplus, la forme et la grandeur du corps d'étanohage ne présentent pas d'impor tanoe .
La figure 4 montre que l'objet de l'invention peut s'appliquer également à l'étanohage d'ouvertures de forme queloonque.
Le corps d'étanchage d forme, comme dans la figure 3, une tête de cylindre. Mais, pour rendre les trajets de distribution plus courte que dans la figure 3, l'ouverture de cylindre ronde se transforme à l'intérieur de la tête de cylindre du corps d'étanohage en une ouverture reotangulaire de même section de passage.
Cette ouverture rectangulaire possède également un bord d'étanohage d'une venue qui permet de former joint sur le cylindre de
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distribution. Grâce au fait que la section de passage reste identique, les surfaces inférieures du corps d'étanobage,sur lesquel les agit la pression dans un sens (coupe A-B, figure 5),restent en équilibre avec les surfaces sur lesquelles la pression agit dans un sens opposé (coupe C-D, figure 6). Une pression du gaz ou du liquide agissant sur le bord d'étanchage r et qui soutient la force élastique fest déterminée , de même que dans la figure 3, uniquement par le rapport de largeur entre le bord d'étanohage r et le bord inférieur u ou l'épaisseur de paroi w.
REVENDIQUIONS.
1. Corps d'étanchage pourvu d'organes d'étanohage supplémentaires pour ouvertures ménagées dans des parties de machines qui glissent l'une sur l'autre , caractérisé par le fait que pour diminuer le frottement, le bord d'étanchage ,qui entoure l'ouverture, possède une largeur ou une grandeur de surface de glissement exactement suffisante pour réaliser l'étanohage,, et que le corps d'étanohage est conçu de manière à ne permettre à la pression du gaz ou du liquide dans le sens de la pression sur le bord d'étanohage qu'une aotion de quantité réglable ou n'offre qu'une surface d'attaque que l'on peut rendre aussi petite que possible ,tandis que,pour le surplus, le corps d'étanohage peut être conçu p.ex.
sous forme d'élément, pourvu d'une chemise réfrigérante ou de chauffage,sans que l'on s'inquiète pour cela des dimensions du bord d'étanohage et des conditions à observer pour celui-ci, du réglage des quantités agissantes ou de la réduction à volonté de la surface d'attaque , et en toutes formes et grandeurs désirables.