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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION Albert MORTREUX demeurant :27 rue Adam de la Halle, à Arras, Pas-de-Calais, @ France. Joint ou garniture étanche pour arbre tournant.
Convention Internationale de 1883 eu egrad e la demande de certificat daddition déposée en France le 13 Janvier 1944.
Quand on veut faire traverser à un arbre tournant une paroi séparant deux milieux, à pressions différentes, le problème se pose de réaliser un Joint d'étanchéité sa- tisfaisant malgré la rotation de l'arbre* De plus il est avantageux, en particulier dans les compresseurs tels que ceux utilisés dans les installations frigorifiques, que le joint ait une longueur aussi réduite que possible pour di- minuer le moment du volant par rapport au coussinet de son arbre, le joint étant de préférence disposé entre le ooussi- net et le volant de manière à en permettre son démontage facile,
La garniture ou le joint d'étanchéité qui fait l'objet de la présente invention résoud ce problème,
Ce joint comporte essentiellement deux bagues métalliques appliquées l'une contre l'autre,
de préférence élastiquement, et convenablement rodées de manière à assu- rer l'étanchéité. Ces bagues, dont l'une est fixe et l'au- tre mobile et entraînée par l'arbre, sont en contact avec leur support respectif par l'intermédiaire de garnitures plastiques appropriées pour assurer l'étanohéité, de plus grâce à leur capacité de déformation ces garnitures plasti- ques constituent une assise souple pour les bagues métalli- ques qui restent ainsi parfaitement en contact l'une de l'autre malgré un voilage possible.
Le joint étanohe ainsi réalisé permet un démontage aisé facilitant son entretien ; en outre la surveillance et la lubrification du joint peuvent être opérées sans aucun démontage.
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Si la bague rotative n'est pas directement solidaire de l'arbre, ce qui est le plus souvent impossible du fait de la nécessité d'assurer sa pression d'application contre la bague fixe, il faut prévoir des moyens d'étanchéité em- pêchant les fuites de fluide entre ladite bague rotative et l'arbre. On peut y parvenir soit à l'aide de rondelles plastiques disposées entre la bague rotative et l'arbre ou une pièce solidaire de l'arbre, soit, de préférence, au moyen d'une paroi déformable telle qu'un soufflet.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de celle-ci.
Les fige 1 et 2 sont deux coupes axiales se rapportant à deux modes de réalisation d'une garniture objet de la présente invention.
La fige 3 est une coupe axiale d'un dispositif à soufflet déformable qui constitue le mode de réalisation préféré.
Sur ces figures on voit en 1, l'arbre d'un compres- seur frigorifique dont le carter est indiqué en 2, le volant de commande (non figuré) est monté sur l'extrémité du dit arbre et celui-ci est porté par le coussinet 4 solidaire du carter.
Suivant la présente invention et selon un premier mode de réalisation représenté à la fig.l, le joint ou garniture est réalisé au moyen de deux bagues 5 et 6, dont l'une, la bague 5, est fixe et l'autre est entraînée en rotation par l'arbre 1 tout en pouvant prendre un certain déplacement de translation le long de cet arbre. Ces deux bagues sont convenablement rodées de manière à éviter toute fuite entre leurs surfaces en contact.
Avantageusement, et ainsi qu'on le voit en 7, l'une des surfaces est autant que possible réduite en vue de faciliter son usinage précis.
La section de portée est déterminée en fonction des pressions à supporter, de part et d'autre, et établie pour un taux normal de travail.
La bague fixe 5 prend appui sur la coussinet 4 par l'intermédiaire d'une rondelle 8 en matière plastique qui assure l'étanohéité entre l'intérieur du carter 2, (où il règne une pression différente de celle du milieu ambiant entourant le carter 2) et la bague 5. La bague rotative 6 est en contact avec son support 9 par l'intermédiaire de une ou plusieurs rondelles 10 également en matière plastique, ces rondelles sont encastrées dans l'alésage du support 9,
Les bagues 5 et 5 sont appliquées l'une contre l'autre en agissant sur l'éorou 11, le serrage de cet écrou étant transmis au support 9 par le ressort 12 interposé entre ces deux pièces.
Par suite de ce serrage les rondelles 10 sont appliquées fortement contre l'arbre 1 et rendent ainsi impossible toutes fuites le long de cet arbre4
L'étanohéité entre les deux bagues 5 et 6 sera obtenue en appliquant ces bagues l'une contre l'autre avec une pression supérieure à celle du milieu ayant la plus forte
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pression (intérieur ou extérieur du carter 2),
Les rondelles plastiques 8 et 10, dont la matière peut être appropriée à la nature du fluide existant à l'intérieur du carter du compresseur, constituent une assise souple aux bagues 5 et 6 en sorte que oelles-oi sont assurées d'un bon contact l'une contre l'autre malgré la présence possible d'un léger Toilage de l'une de ces pièces.
Suivant la variante de réalisation représentée fig.8, le joint ou garniture comporte également deux bagues dont l'une la bague 5, est fixe par rapport à l'arbre 1 et l'autre, la bague 13, est mobile avec celui-ci.
Dans cet exemple de réalisation on retrouve les rondelles plastiques 8 et 10 décrites en regard de la fig.1 mais l'action de ces dernières est complétée par un joint 14.
Ce dernier est avantageusement réalisé en métal relativement mou, tel que du cuivre par exemple, qui par sa déformation possible assure l'étanohéité entre l'arbre 1 et la pièce 15 servant de support aux rondelles 10. Cette pièce 15 est blo- quée contre l'arbre 1 par l'éorou 11. Dans cette réalisation le ressort 12 prévu à la fig.l est supprimé, son action est remplacée par l'élasticité supposée durable des rondelles 10.
Dans l'exemple de la fig. 3 pour éviter les fuites entre la bague 6 et l'arbre 1, la bague 6 est portée par un anneau métallique embouti 16 avec interposition d'une rondelle plastique 17, tandis qu'un soufflet métallique 18 est soudé à ses extrémités d'une part sur l'anneau 16 et, d'autre part, sur une rondelle métallique 19 enfilée sur l'arbre, La rondelle 19 est serrée par un éorou 11 sur une rondelle plastique 20, De la sorte, l'entraînement de la bague tournante 6')se fait par l'intermédiaire de l'anneau 16 et à la fois du ressort 12 et du soufflet 18, ce dernier réalisant en outre, en bout de l'arbre, une sorte de compartiment étanohe empêchant les fuites du fluide passant entre la bague 6 ou l'anneau 16 et l'arbre tournant.
Le soufflet pourrait être soudé directement sur la bague 6 ce qui éviterait la disposition de l'anneau 16 et de la rondelle intermédiaire 17. Il est avantageux, toute- fols, d'adopter la disposition décrite en évitant la soudure du soufflet sur la bague 6, car cette soudure provoquerait un recuit de cette dernière pièce qui aurait pour effet de modifier les propriétés du métal*
Le joint réalisé comme il vient d'être décrit peut être très court en sorte que le volant monté en 3 sur l'arbre peut être très rapproché du coussinet 4, de ce fait le porte à faux existant généralement dans les compresseurs frigoritiques peut être notablement réduit,
Il présente de plus l'avantage d'être constitué par des pièces petites,
peu coûteuses et facilement aooessi- bles après équilibre des pressions intérieure et extérieure du carter et simple démontage du volant. Le joint, étant extérieur au carter, est d'un rodage facile, il peut être garni d'huile de rodage sans aucun démontage ni même arrêt du compresseur, il s'ensuit que sa vérification, son rodage ou le remplacement des parties usées se trouvent considérablement simplifiés.
Il va d'ailleurs de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et qu'ils pourraient âtre modifiés, notamment par la substitution de
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remplacer moyens équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
Les surfaces des pièces 5 6 ou 5, 13 qui appuient sur les rondelles souples pourront être légèrement bombées de façon à augmenter la pression sur ces rondelles. Ces surfaces pourront en outre être munies de traits de joint en relief.
REVENDICATIONS.
1 Un joint ou garniture pour arbre tournant tra- versant une.paroi séparant deux milieux à pressions ditté- rente,si lequel joint est constitué par deux bagues dont l'une est fixe tandis que l'autre tourne avec l'arbre, ces deux ba- gues convenablement rodées étant appliquées l'une contre l'autre avec une pression supérieure à celle du milieu à plus forte pression.
2 Un joint comme spécifié en 1 dans lequel une rondelle plastique intercalée entre la bague fixe et le car- ter assure l' étanchéité entre celui-ci et la bague fixe en marne temps qu'elle sert d'assise souple à ladite bague;
3 Un joint comme spécifié en 1 dans lequel une ou de préférence plusieurs rondelles plastiques sont interca- lées entre la bague rotative et un support également mobile avec l'arbre, en vue d'assurer l'étanohéité entre l'arbre et la bague rotative,
4 Un joint comme spécifié en 1 dans lequel un écrou assure le serrage des deux bagues l'une contre l'autre et permet de régler la pression d'application de l'une sur 1'autre.
5 Un joint comme spécifié de 1 à 4 dans lequel un ressort est intercalé entre l'écrou de serrage des deux bagues et le support rotatif qui transmet la pression à la bague mobile.
6 Un joint Comme spécifié de 1 à 4 dans lequel les rondelles plastiques ont une élasticité suffisante et suffisamment durable pour/;'action d'un ressort particulier comprimant les bagues l'une sur l'autre.
7 Un joint comme spécifié de 1 à 6 dans lequel un joint en métal mou est intercalé entre l'arbre et le sup- port de transmission de pression à la bague mobile.
8 Un joint comme spécifié en 1 dans lequel les fuites de fluide le long de l'arbre sont évitées au moyen d'un soufflet formant le long de cet arbre un compartiment étanche, tout en permettant par sa déformabilité longitudina- le Inapplication réciproque, sous pression, des bagues à surface rodée.
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