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On a décrit au brevet principal un anneau d'étanchéité composite pour arbre ou autre organe monté rotatif dans une paroi de part et d'autre de laquelle se trouvent des fluides à des pressions différentes. Cet anneau composite comprend, d'une part, une bague élastique en un matériau élastique tel que le caoutchouc, de préférence de section axiale radiale en fonne d'U, logée dans une frette externe, de telle sorte qu'une pression axiale sur cette bague provoque une diminution de son diamètre interne et, d'autre part, une bague auto- lubrifiante solidaire par l'une de ses faces de cette bague élastique, la face opposée de la bague auto-lubrifiante étant rectifiée pour assurer un joint étanche contre la surface conjuguée de la paroi traversée par l'arbre ou de cet arbre,
lorsque la bague élastique prend elle-même appui contre cet
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arbre ou cette paroi.
La présente addition a pour objet 'des perfectionnements aux anneaux composites de ce type.
Suivant l'un de ces perfectionnements, la fretin est au moins en partie noyée dans la bague élastique.
On obtient ainsi une protection complète de cette frette contre les détériorations par les agents corrosif s et/ou abrasif s.
Suivant un autre perfectionnement, la bague de section élastique comporte deux talons externes en relief protégeant les flancs de cette bague lors de ses déformations.
D'autres perfectionnements résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue partielle en perspective de la portion de bague perfectionnée suivant l'invention, compris- entre deux plans axiaux radiaux ; - la Fig. 2 en montre une application, à titre de joint, entre un arbre rotatif et une paroi traversée librement par cet arbre; - la Fig. 3 est une coupe analogue à la Fig.2, mais à plus grande échelle, d'une variante d'anneau prenant appui contre l'arbre rotatif.par sa bague autolubrifiante ; - la Fig. 4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la ::fige 3 ; - la Fig. 5 est une coupe partielle d'une variante similaire; - la Fig. 6 est une coupe axiale radiale d'une autre variante d'anneau composite pourvu intérieurement de ressorts qui tendent à l'allonger parallèlement à l'axe;
- la Fig. 7 est une coupe partielle d'une dernière variante.
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Sur le dessin, on a désigné par les mêmes chiffres de référence qu'au brevet principal, mais avec des exposants différents, les pièces jouant le même rôle.
Selon l'exemple d'axécution représenté à la Fig.l l'anneau d'étanchéité composite A10 comporte une bague élastique le en caoutchouc naturel ou synthétique (néoprène) ou tout autre matériau élastique similaire. Cette bague a une section par un plan axial radial'en forme d'U. Elle comporte, en effet, une gorge très profonde ou cavité annu- laire 3e débouchant sur la face latérale 70, qui est plane et perpendiculaire à l'axe XX de la bague, par une ouverture circulaire 71 de largeur radiale inférieure à la largeur radiale de la portion adjacente de ladite cavité 3e.Cette bague le comporte, de part et, d'autre de cette cavité 3e, deux portions concentriques formé'es, chacune, d'un flanc 72 ou 73 relativement mince, suivi d'un talon massif 74 ou 75.
Le talon 74 fait saillie vers l'extérieur, en 76, par rapport au flanc 72 auquel il est raccordé par un congé 77. De même, le talon 75 fait saillie vers l'axe XX de l'anneau composite par sa surface externe 78, raccordée par un congé 79 à la surface externe tournée également vers ledit axe XX du flanc 73.
Dans le talon externe 74 est noyée une pièce annulaire 2e de section radiale axiale en forme de cornière, cette pièce, en laiton ou autre matériau résistant, frette ce talon 74 au même titre que les frettes externes des exemples décrits au brevet principal.
Dans les deux talons 75 et 74 sont ménagées, concen- triquement, deux rainures 80 et 81 dans lesquelles est engagée une rondelle 82 dont les grandes faces sont perpendiculaires à l'axe XX et qui ferme la cavité 3e. Cette rondelle 82 peut être aisément mise en place par l'ouverture 71 de la cavité 3e grâce à l'écartement élastique.vers l'axe XX du flanc 73 et ,du talon 75. Cette rondelle 82 obture d'une manière étanche
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la cavité 3e, sans gêner pour autant les déformations du talon 75 car ce talon peut glisser par sa rainure 81 sur cette ron- delle 82.
Enfin, à l'opposé des talons 74 et 75, c'est-à-dire au sommet de l'U, la bègue le comporte une portion massive 83 dans laquelle est,,noyée.une rondelle métallique 84. Ce talon porte, en outre, extérieurement, en relief sur sa face plane 85 perpendi- culaire à 1,'axe XX, une bague 5e en un matériau auto-lubrifiant.
Cette bague 5e est par exemple en graphite ou en un mélange de graphite.'et d'une autre substance plastique ou élastique telle que du caoutchouc ou de la bakélite. La bague 5e, est réunie au talon de la bague par l'un quelconque des moyens décrits au brevet principal, soit notamment par encastrement dans le talon 83 pour- vu à cet effet d'une gorge 4e, soit par collage ou vulcanisation dans cette, gorge 4e ou même directement sur la surface 85 dépour- vue de gorge.
A noter que la bague 5e pourrait encore, à titre de va- riante, venir de matière avec la bague le, mais avoir une compo- sition de caoutchouc différente, rendue auto-lubrifiante par addition au caoutchouc de graphite ou autre substance appropriée.
On notera que la face libre 6e, perpendiculai.re à l'axe XX de la bague auto-lubrifiante 5e, est rigoureusement plane et rectifi ée.
L'anneau A10 qui vient d'être décrit est destiné à la réalisation d'un joint étanche à la traversée d'une paroi par un arbre rotatif.
La Fig. 2 représente, schématiquement, son application sur un compresseur -0, pour constituer un joint d'étanchéité entre l'arbre 8e d'un compresseur et une paroi 7e de ce compresseur, cette paroi séparant l'intérieur dudit compresseur où règne une pression P de l'extérieur où règne la pression atmosphérique 2 inférieure à P. La paroi est traversée avec jeu par l'arbre 8e
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qui comporte un épaulement 59e contre lequel est appliqué, par ses deux talons. 74 et 75, l'anneau A10.
L'arbre 8e, lors du montage, est disposé longitudinale- ment par rapport au compresseur C de manière qu'il exerce, par son épaulement 59e, une poussée axiale sur l'anneau A10 dans le sens de la flèche f2, appliquant ainsi avec une certaine pression axiale la bague autolubrifiante 5e contre la paroi 7e.
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Avantageusement, en vue d'avoir une bonne étanchéité, entre cette bague auto-lubrifiante 5e et la paroi 7e, cette paroi est pourvue, conformément à la présente invention, d'une plaque d'usure sous tonne d'une rondelle 86 en un acier au chrome-nickel ou toute autre matière résistante convenant à cette utilisation. Cette rondelle, à surface plane rectifiée, peut, avantageusement, être fixée par vulcanisation ou collage, sur une bague 87 en caoutchouc, emmanchée à force dans une feuillure 88 ménagée dans la face externe 89 de la paroi 7e.
Comme on le comprend, sous l'action de la' pression exercée par l'épaulement 59e sur l'anneau A10 dont la bague auto-lubrifiante 5e prend appui contre la rondelle d'usure 86, l'anneau A10 subit une compression axiale qui se traduit par une légère diminution de son diamètre interne du fait que la frette 2e empêche toute dilatation centrifuge. Le talon 75 est donc sollicité, du moins dans sa portion voisine du congé 79, vers l'arbre 8e sur lequel ce talon vient prendre appui élastiquement.
On remarquera que les flancs 72 et 73 sont déformés mais, grâce à la saillie suffisante du talon 75, le flanc 73 ne vient pas porter contre l'arbre et ce flanc, qui constitue l'une des parties les plus fragiles de l'anneau composite,- ne peut donc subir aucune détérioration. Il en serait, au surplus, de même pour le flanc 72 si celui-ci se trouvait encastré dans une, rainure ménagée dans l'épaulement 59e, celui-ci ayant alors une section en forme de cornière.
Quand à la rondelle d'usure 86 et à son montage, ils
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présentent divers avantages : - la rondelle permet notamment de réduire la quantité nécessaire de matière résistante destinéé à venir en contact avec la bague auto-lubrifiante 5e ; par le montage sur la bague élastique 87, on supprime toute vis de fixation puisque cette bague est em- manchée à force dans la feuillure 88 ; - en outre l'étanchéité entre la rondelle 86 et la paroi 7e est parfaite puisqu'elle est assurée par du caout- chouc ou autre matière élastique constituant la bague 87; - enfin la rondelle'86"et son support élastique 87 contribuent au même titre que le joint composite A10, à absorber les vibrations éventuelles qui'sont nuisibles à une bonne étanchéité.
A la Fig. 3 on a représenté une variante d'anneau composite A11, destiné à être disposé entre un arbre 8f et une paroi 7f; les deux talons en relief 74f et 75f de cet anneau sont logés dans une feuillure 90 de la paroi 7f, ce- pendant que la bague auto-lubrifiante 5f prend appui contre l'arbre 8f; l'anneau All est maintenu dans la feuillure 90 par un anneau fendu 91.
Dans cette variante, la frette externe 2f est logée dans le talon 74f qui a un diamètre externe inférieur à celui du talon 75f plus massif, de manière à ménager entre ledit talon 74f et la feuillure 90, un espace libre pour recevoir un prolongement déporté 92 d'un anneau 82f, fermant la cavité annulaire 3f de la bague élastique 1f. -
L'anneau 82f prend donc appui, par sa portion déportée 92 contre la surface cylindrique de la feuillure 90 et, éven- tuellement, cette portion 92 pourra, dans sa surface externe, comporter des stries ou autres dénivellations 93, destinées à augmenter son coefficient d'adhérence à la feuillure.
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Dans cette variante, la bague auto-lubrifiante 5f, qui doit être souple et qui peut avantageusement venir de matière avec la bague1f, est serrée contre la surface de l'arbre 8f et est légèrement déformée contre cet arbre, comme représenté sur le dessin. La forme à l'état libre de cette bague 5f peut être celle représentée par le contour en traits pointillés 94.
Eventuellement, la bague 5f peut porter non pas directe- ment sur l'arbre 8f mais sur un anneau composite formé comme représenté sur la Fig. 5 d'une bague de caoutchouc ou autre ma- tériau élastique 1CO et d'une frette externe annulaire 101 en métal, la bague 100 étant comprimée radialement entre l'arbre 8f et la frette 101 dont la surface externe 102 est rectifiée.
Dans les modes de réalisation ci-dessus décrit s'aussi bien que dans ceux décrits au brevet principal, l'aruleau compo- site peut avantageusement comporter dans la cavité-de sa bague en caoutchouc, une série de ressorts destinés à déformer cette bague dans le sens qui appliquera élastiquement la bague auto- lubrifiante contre la surface conjuguée.
A la ?ig. 6 on a représenté, en coupe axiale radiale, 'un anneau A12 pourvu de tels ressorts. La bague 19 comporte, comme dans les exemples précédents, une frette noyée 2g et sa cavité 3g est fermée par une rondelle 82g engagée dans le talon interne 75g et contre une rainure annulaire 95 de la pièce 2g.
On retrouve la bague auto-lubrifiante 5g et, sous cette bague, une bague noyée 84g, de préférence à profil en U ou similaire assurant sa rigidification. Dans la cavité 3g sont disposés, de préférence à intervalles égaux, des ressorts tels que celui 96, représenté. Chacun de ces ressorts, par exemple en hélice à spires de rayon décroissant, prend appui par sa grande base contre la rondelle 82g qui pourra, avantageusement, comporter, au droit de chaque ressort, une saillie 97 venue d'emboutissage, cependant que l'autre extrémité du ressort prend appui contre la portion massive 83 de la bague 1g et peut être
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maintenue contre tout glissement périphérique par une saillie 98, venue de matière avec cette portion 83 dans la cavité 3g.
A titre de variante, le ressort 96 peut, comme représenté à la Fig.6, être engagé par son extrémité dans un trou 99 prévu dans la portion massive 83.
Avantageusement,, dans les exemples des Fig. 3 et 5, comme dans le premier exemple, les rondelles 82f (Fig.3) et 82g (Fig.5) seront montées ooulissantesdans les rainures 81f ou 81g des talons 75f ou 75g pour ne pas gêner la défor- mation de ces talons et leur application oontre l'une des surfaces on tre lesquelles l'étanchéité doit être réalisée. les joints des différents exemples peuvent être rendus aumo-serreurs en prévoyant dans le flanc de la bagua élastique tournée vers l'espace où règne la plus forte pression, un ou plusieurs trous, faisant communiquer avec cet espace la cavité annulaire ménagée dans cette bague, comme il a été décrit au brevet principal.
C'est ainsi que dans l'exemple de la Fig.2 où l'espace situé à droite de la paroi 89 est à la pression la plus élevée, ce ou ces trous seraient ménagés dans le flanc 73.
'Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
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