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Perfectionnements aux joints d'étanchéité,
Cette invention est relative aux joints d'étan- chéité du type employé pour assurer un contact et anche entre une ohambre à haute pression et un piston ou plongeur coulissant par rapport à cette chambre.
'La présente invention consiste en un joint d'étanchéité du type indiqué contenant une matière élastique comprimée axialement, positivement encastrée dans le sens radial entre le piston et le cylindre, et dans le sens axial entre deux éléments de retenue espacés axialement l'un de 1antre, et dont celui,qui est placé sur le coté opposé à la chambre à haute pression, est d'une surface inférieure à
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celle de l'élément soumis directement à la pression interne de la chambre, ceci en vue de produire au sein de la garniture d'étanchéité une pression supérieure à celle régnant à l'intérieur de la chambre, et d'empêcher ainsi les fuites hors de cette chambre.
L'invention comprend également certaines caractéristiques constructives prévues pour assurer une const'ruction relativement simple du joint et pour éviter la déformation et l'usure excessives de la partie élastique de ce joint.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue en coupe partielle du joint suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue.en coupe similaire à celle de la fig. 2, mais montrant une variante de réalisation.
Sur les fig. 1 et 2 du dessin, 1 désigne le piston ou plongeur et 2 lecylindre, entre lesquels doit être intercalé le joint d'étanchéité. A l'intérieur du cylindre est prévu un épaulement annulaire 3 contre lequel le joint d'étanchéité est serré à l'ai'de d'un obturateur 4, vissé dans lou- verture du cylindre 2. Le piston traverse cet obturateur et le joint d'étanchéité et porte, à l'intérieur du cylindre, une tête 5 de diamètre plus grand. Le joint d'étanchéité proprement dit se compose de trois anneaux, en l'espèce de l'anneau compresseur en acier 6, de l'anneau d'appui en laiton 7 et de l'anneau de garniture intermédiaire 8, établi, de préférence, en caoutchouc synthétique ou autre matière qui, quoique élas- tiquement déformable, est pratiquement incompressible..
Tout autour de l'axe du piston, des broches espacées 9 s'étendent à partir de l'anneau compresseur 6 vers l'arrière et parallèlement audit axe. Les broches 9 sont fixées sur l'anneau compresseur 6 d'une manière convenable quelconque et s'engagent à travers des ouvertures,pratiquées dans l'anneau dtétanchéité élastique 8, pour pénétrer également dans les ouvertures 10 pratiquées dans l'anneau d'appui en laiton 7. Dans la plupart des cas, on prévoit, de préférence, un anneau d'écartement 11 entre l'obturateur 4 et l'anneau d'appui en laiton 7.
Le joint d'étanchéité est destiné à s'opposer aux pressions élevées d'un liquide ou d'un gaz,contenu dans le cylindre 2, en vue de sa compression par le plongeur. Il en résulte que, lorsque la pression interne .du cylindre agit sur l'anneau compresseur 6, l'anneau de garniture intermédiaire 8 est élastiquement' comprimée La surface active que présente la face interne 6A de l'anneau compresseur vers l'intérieur du cylindre, est plus grande que la surface active offerte par l'anneau d'appui 7 à l'anneau de garniture en matière élastique 8, ce qui est dû au fait que l'anneau d'appui 7 est évidé pour recevoir les broches 9.
En d'autres termes, la section transversale totale des broches 9 est sans contre-appui, et la pression interne,agissant sur la face 6A de l'anneau compresseur 6 produit, dans la masse de l'anneau d'étanchéité élastique 8, une pression supérieure à celle qui règne à l'intérieur
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du cylindre. En conséquence, toute fuite au delà du joint d'étanchéité est,efficacement évitée.
Lors du fonctionnement avec des pressions élevées, les bords de 1'anneau; d'étanchéité élastique 8 peuvent avoir une certaine tendance à être coupés ou usés par les surfaces mobiles avec lesquelles ils coopèrent. Pour éviter cette usure et cette coupure, il est prévu de biseauter les angles et de reconstituer le profil par des bagues en laiton,protectrices de ces angles, telles qu'elles sont indiquées en 12.
Diantre part, il est possible que le fluide sous pression trouve,éventuellement,une voie d'échappement au delà de l'anneau compresseur 6 et, dans ce cas, ce fluide peut être enfermé entre les faces d'appui de l'anneau compresseur 6 et de l'anneau d'étanchéité en matière élastique 8, pour entraîner finalement une sérieuse déformation de ce dernier.,,Pour éviter cette possibilité, on a soin d'intercaler un disque de matière perforée, avec des interstices radiaux d'inter-communication, entre 1''anneau.de compression 6 et l'anneau d'étanchéité élas tique 8.
A cet effet, on prévoit, de préférence,,entre l'anneau compresseur 6 et l'anneau d'étanchéité élastique 8 plusieurs feuilles de toile métallique fine, indiquées en 13, les fils étant entre-croisés de telle manière qu'ils forment de petits alvéoles en communication les uns avec les autres, par lesquels tout fluide enfermé peut retourner vers 1 intérieur du cylin- dre.
La disposition que montre la fig. 3 ne se distingue, de celle des figé l'et 2,que par le fait qu'à là place des broches espacées 9, la face arrière de l'anneau compresseur 6 est prolongée par un rebord continu 9A. Le fonctionnement du dispositif, d'après la fig. 3, est exactement le même que celui du dispositif des figé 1 et 2,'mais il résulte de la ¯ présence du rebord continu 9A que l'anneau d'appui et l'anneau intermédiaire d'étanchéité se composent alors de deux pièces annulaires, respectivement en contact avec les surfaces du piston et du cylindre, pour ménager un intervalle dans lequel s'engage le rebord 9A.
Bien entendu, sans s'écarter du principe de l'in. , vention, on pourra imaginer des variantes par rapport aux dis- positions décrites précédemment. Par exemple,l'échappement du fluide sous pression d'entre l'anneau d'étanchéité élastique 8 et la face arrière de l'anneau compresseur en acier 6 peut être assurée par d'autres moyens. En remplacement des disques de toile métallique, on peut intercaler un anneau en spirale ou un élément à nervures radiales, entre lesquelles le fluide en- fermé peut retourner vers l'intérieur du cylindre.
Il est également bien entendu que les anneaux de compression et d'appui, ainsi que l'anneau d'étanchéité inter- médiaire élastique, peuvent être faits d'une matière autre que celle précédemment indiquée. bais il a été trouvé que les ma- tières indiquées'conviennent particulièrement à la réalisation d'un joint d'étanchéité résistant efficacement à des pressions internes élevées, de l'ordre de 3500 kg/cm-.
La face interne de l'obturateur 4 paut être con- formée pour recevoir les broches 9 ou le rebord 9A et, dans ce cas, on peut se dispenser de prévoir l'anneau d'appui 7 et l'anneau d'écartement 11. Mais alors, il sera pratiquement dif- ficile d'employer un obturateur vissé. En conséquence, au lieu de visser l'obturateur dans l'ouverture du cylindre, on pourra le fixer en place par des broches ou des clavettes, @ .
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Pour le graissage du piston 1, la draille 14, encastrée dans l'obturateur 4, est évidée pour former un intervalle annulaire 15 qui est garni de graisse ou d'huile.
REVENDICATIONS
1. Joint d'étanchéité pour pistons, plongeurs et éléments similaires contenant une matière élastique comprimée axialement, maintenue positivement dans le sens radial,entre le plongeur et le cylindre, et dans le sens axial, entre deux éléments de retenue,espacés axialement, dont l'un, placé du côté opposé à la chambre à haute pression, a une surface transversale inférieure à celle de l'élément directement soumis à la pression régnant à l'intérieur de ladite chambre, ceci afin de produire dans la masse de la garniture d'étanchéité élastique une pression supérieure à celle régnant à l'intérieur de la chambre,et pour empêcher ainsi les fuites de fluide hors de la chambre.
2. Joint d'étanchéité, du type décrite caractérisé par le fait que la garniture d'étanchéité est retenue entre un élément d'appui fixe,en contact avec la face de la garniture élastiquement déformable, opposée à la chambre, et un élément compresseur soumis à la pression régnant à l'intérieur de la chambre, l'élément compresseur étant muni d'un prolongement traversant la garniture élastiquement déformable et s'engageant dans un évidement de l'élément d'appui dans lequel il peut coulisser, l'élément de pression comportant,de cette façon, une surface correspondant à-la section transversale du prolongement, non appuyée sur l'élément d'appui, cette surface sans appui produisant, dans la masse de la garniture élastiquement déformable, une pression supérieure à celle régnant à l'intérieur de la chawbre.