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L'étanchéisation à la pression d'arbres et de pistons de type quelconque présente dans l'industrie de grosses difficultés. Celles-ci sont particulièrement importantes quand on se trouve en présence de régimes de rotation élevés des arbres ou de vitesses élevées des pistons. On sait que l'ensemble de la technique hydrau- lique souffre du fait qu'il n'était pas possible jusqu' ici d'éviter les pertes par fuite.
On connaît dans la pratique et on a décrit dans les publications qui se rapportent à ce sujet un grand nombre de dispositifs d'étanchéité. La technique moderne utilise de plus en plus des garnitures élastiques qui, soit par suite d'une précontrainte naturelle, soit par
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vissage, soit sons l'effet de l'agent sous pression, sont appliquées par leur surface de frottement contre la surface de l'arbre ou contre, la paroi du cylindre* Dans le cas'd'arbres rotatifs, on a dispose-les garnitures de ce type selon une certaine inclinaison par rapport à l'axe de l'arbre, de sorte quelors de la rotation de -l'arbre,
la pellicule de graissage est renouvelée de façon ininterrompue.. Le but de garnitures de ce type, disposées de la manière indiquée, ne peut toute- fois être atteint que d'une façon partielle, car les surfaces des garnitures soumises à l'effet de la pression exigent absolument une pellicule de graissage, et la présence d'une telle pellicule degraissage si-' gnifie une perte par fuite. Il-'existe également des garnitures dont la surface' dirigée vers le côté-haute pression,, présente une certaine conicité,' de.sorte qu'il en résulte la formation d'une arête vive.
liais, ' dans ce cas également, on n'obtient pas l'effet, réel d'une arête de lévre vive, car il se produit inévitablement une application par une certaine surface sous l'effet de l'agent sous pression. lorsque la pression croît, la pellicule de graissage devient plus mince,et les pertes par fuite sont plus faibles, mais le ' dégagement de chaleur est alors plus intense.Pour cette .raison, tous les systèmes hydrauliques sont associés
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à des difficultér. notables résultant de Itéohauffem3nt.
,La présente- invention permet, de remédier à tous ces inconvénients par le fait que la garniture .élastique en matière appropriée, encastrée à poste . fixe de. façon empêchant tout dégagement dans le carter -ou-dans le piston, rapplique non pas par une surface
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; J C011starf':c.r:t 2..^ une 01; pltlsie'LlrS "::':'GGf3B ;ri13:, i..,:c.c.:.lo<S't.1.6S à un tranchai c1e cou-teon, e.t sons une C011:trair te préalable 1.." contre la paroi du. cylindre ou contre la 5aJ =ôz;cx> C1A 1<;r1""\7'(-\ et par le fait Q"."" 1." hJV..¯........ w,$..
C,.'J .1.-"''-'"'''''''' "......J..;;...!- <..., . , Le 1 ..1- fors3 .(. :1.,..F ïw..L É de la garniture Clîlpach9 dans 1J9t'..S
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les cas Inapplication de cette garniture par une car-
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taine surface* Dans le cas d" arbre s 3:'C' i.u'! s cette ' ,,:,":,;::--j',..., de la lèvre c': e' -'''';-'''Che:'' a+.j "",,. 'Y\",..,i"'AV> :IJP"' Ci h'1'iA fagon en soi Co-nulise un profil ond7,lié, par =gc,< ie douze, .......... î3'=cli=ée Ql2, - '" d:àfOD%.3,'Gi DIQ. é;e 1 .. position inclinée 0.''lU'19 défoBK9.tio:n - 'La xorsie de la les angles de la lèvre d'étan-' cheité et la Cureté et 1''élasticité do la, râ:
':. :'.."¯" 2:''"em 2-izé* 'Vi\! -l....Y'.. \,..."............vJ. a.Gap'zés .....,ç;....r..r!J..!.........1..1'"" P2;t. lisee doivent être adaptés à 12 pression par re.-pEort laquelle on doit réaliser ] 1 é"- F ,fl %j / à " " g c ûi. "1':1 '"!,,, ""."'''''','0.-,",\ de rotation de 1' ",."'J.,.-.",,,, 0" à la vitesse 63 C1;)1 "'c...,.,.,.....,,,-;- ,,1'"J. piston.
Dans le cas :"ûai.'1.3:"ta,7 2:ïi:121,"P..'i -'......-1' sic.ve:r3Dt de nr::..^ 'ii "t%:,.: : O"';..'l d.à11S 'le cas de pistons c,::..1t;3 d,; ,.,m4 ¯, tion ond,i;1é-e de la leurre d'etanchsiaation lJês pas néC(;1Sr2.j...re mais il ±3eLl(; c.1e'iBnir indispensable de )tà- '/1 - - ,. " ' Gi '0 ¯ voir des ...1"".'3:fa::3 C," G v ciïC.îî 2'., v.'L. 0"1 di,i Î ;zé,e.5 en sens .'d'.Yï':1'iJ .^" 6-3 pCt1r lenr.-3Cl1e:c le passais par aspiration a,,'h17;t e ou. il-9 pC11.fJSe3S... 'Si des tiges de.pistons doivent etra v vç::';'...v vJ...1....'v'-;' f G"'J=r=e 3..G: j É3L.1. 4 .L.r.4r6.:yr le- montage de lèvres d if J.t1.chéi}!atio dirigées en sens inverse est alors judicieux..
Il xi e J'vN 3wi.. a,lors dans la C4rrY L dV G.ei 1.14rS.f..(.G.,GJ.G \ !:l31'1agée entre les de1.1.x lèrres d t étal1chéisation 'lm0 pression ïZlâ'3Li.'?Tl, qui applique : 03:':S.:T'..i1 les arêtes -vives de ces lèvres contre la paroi dt1. cylindre ou. contre la, surface de 11 ari re . Ete.nt à.Ónné que la pressi on 113 peut s t échapper hors de la, cavité annulaire;, fd?r.3 en cas de dépression dans la chambre habituellement
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sous pression, les lèvres d é- anché, sa-c. on s'appliquant contre les surfaces conjuguées en réalisant une élan- chéité absolue.
Si la pression régnant dans la cavité annulaire ménagée entre les lèvres d'étanchéisation doit étre fonction de la pression régnant dans la chambre de pression, ces deux chambres ou cavités sont reliées l'une à l'autre par un alésage ménagé dans le carter ou dans le piston, Le montage d'un clapet de retenue, unidirectionnel dans cet alésage permet de retarder à volonté l'équilibre de pression dans la cavité annulaire.
La description qui va suivre;, faite en regard des dessins schématiques annexés, donnés à titre non limitatif et montrant plusieurs modes de, réalisation
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de 1.rent.onspermev-xa de mieux comprendre cette dernière.
Les figs. 1 à 4 dont, des vues en coupe de plusieurs modes de' réalisation de garnitures d'étanchéité pour arbres.
.Les figs. 5 à 8 sont des vues également en coupe de plusieurs garnitures d'étanchéité utilisables avec :des pistons.
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Sur les figes. 1 et 2, l'arbre rosatif 1 est guidé dans le carter 2 au moyen 'de la garniture 3, qui est encastrée à poste fixe dans ce carter. On a
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taillé dans la'garniture élasticue 2 -une lèvre d'étsn- chéisation 4 de forme ondulée et les angles formés sur les faces avant et arrière'de cette lèvre sont. adaptés aux conditions de travail données. Il est prévu, dans le sens dans lequel s'exerce la pression;,
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en avant de la-lèvre dtétano.'aé:
Lsation 4, une rainure annulaire 5 dont la profondeur est telle que, seule
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r'iJ<ce sfaccnnulaire de faible va.leur' de la- lèvre zei C:¯ ruz1 soit ":l'Q -.E Eze' J"û r3'î à-' ét#nciiéiJ='wi on 4- soit soumise à l'effet de pression.
De cette :::nière, la lèvre détancheisation qui ne prend appui sur l'arbre que par son arête en forme de
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tranchant da couteau, est peine déforzée et ne p.iu,'en sucun cas. 1' àpp1iqueT sur cet arbre 1 par une corte,ine, su.xface a. l,L? 2 i<C; sous pression q*1 S ,C: Ci.Tc7,:. e dans la rsinu-re annulaire ± form3 .r.éÀ.hnn"Iî...P? ax 'suite du. prof il oneule de la lèvre G'. $ C; i: c^,3.ehé.. s a-Gs. of1 ., une nouvelle pellicule .de graissage qui est sectionnée
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de façon permaxiente par i t û,.n.''C:4E.' 'de la lèvre et Li,3. est par suite en%rànée:
Xa, surface de friction de la garpiù.are 5 est subdivisée, par la lèvre 'dêtexichéisation et la rainure simulai re:, en deux surfaces de gui- àagp 6 et 7, Çs'.:? aS i76xv ï." de leur ' t: i. 0" C: une rotation aisée de 1 arbre et s?,.3,..'Oî,.'.c.il:L;Gixt; ï'l.L.' pellicule de 6r.,:iqga*é¯J st7-liis;n.i;ne#it épaisse -Dans des 1<li,euJr r.,,,ii ne sont pas constitués par de l'huile, par exemple dans de l'eau ou dans des acides, on doit choisir pour former la garniture 3 une matière appropriée.
On a indiqué sur la fig.1 une admission d'huile de graissage ou de refroidissement par l'alésage 9
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de .J,.ß's3:'t:y en direction de 'la surface c 3..û- '' Ci.e la lèvre d'é'-a.nchéîs,1-ion ,-. Cet agenoeaBnl sutorise des régimes de rotation élevés de 1. a.r.'ra nLre en ,oas de haute pression, car 1'hv,î#e amenée de façon permanente p-eut S étlllà.ßc'',.' à travers lintervalle prévu entre 1''arbre 1 et la surface de 4ïlda:'.t-. 7, en assurant 1 évacuation ou la dispersion de la chaleur,
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On montré sur la. i 3. 2 deux lèvres d' étt#1iché. isation de même .sens,'disposées l'une derrière l'autre.
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En outre, sur cette figure, la surface latérale ou le flanc de la rainure annulaire 5 opposé à la lèvre d'étanchéisation 4 est taillé selon un angle de sens opposé. Ceci est avantageux dans le -cas de pompe ou de moteur .à pistons en étoile, car de cette manière le fluide pénétrant dans la cavité annulaire 5 sur le coté haute pression, ne peut pas s'en échapper aussi rapidement du côté aspiration. Il est possible de déterminer l'écoulement du fluide nécessaire en ce point .-pour réaliser la dispersion de chaleur par ¯ un calcul approprié de cet angle.
Sur les figs. 3 et 4-, les profilages .des garnitures 3 n'ont pas une forme ondulée, car les arbres ne tournent pas3 mais sont animés d'un mouvement de va-et-vient. On a représenté sur la fig.3 un système, de lèvres agissant des deux cotés ou, à effet bidirec- tionnel, et on a montré sur la fig.
4- des lèvres d'étan- chéisation dirigées l'une vers 1*autre. La cavité annulaire 5 limitée par les,deux lèvres d'étanchéisa- tion 4 est reliée à la chambre sous pression par l'alésage 8. On peut monter dans cet alésage 8 un clapet de retenue à effet unidirectionnel, qui permet de retarder à volonté l'échappement de la pression hors de la cavité annulaire 5.
On a représenté sur les figs. 5 à 8 des agence - ments correspondants, appliqués à des pistons. Suivant ces modes de réalisation, seules -les. admissions de fluide de refroidissement sur la face arrière de la
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lèvre dtét-anchéisation 4 sont supprimées par rapport aux agencements précédents, car il se produit, par suite du mouvement du piston, une dispersion thermique suffisante.
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Les détails de réalisation peuvent être modi- fiés,' dans le domaine des équivalences techniques,
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sans s 1 éczr.te r de 1 ' in;en%1 on. i'Y 1D=A''T"' I"5
1.- Dispositif d'étanchéité résistant à la pression pour arbres et pistons, caractérisé en ce
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qu'#1 est pré rap dans la garniture d' étanchéité ' 'élastique en matière 'appropriée, qui'est encastrée à poste fixe et d'une façon tout dégagement dans le carter ou dans- le.
piston, une ou plusieurs'
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lévres d'étanchéisation, qui sto-o ¯posent,' Inaction ' de la pression et qui s'appliquent par leur arête vive en forme de tranchant de couteau contre l'arbre ou contre la paroi du cylindre; sous'l'effet d'une' pression .préalable de faible valeur, et en.
ce qu'il est prévu, en avant de la lèvre d'étanchéisation (dans le sens dans lequel agit la pression) 'une rainure annulaire taillée de façon telle que seule une surface annulaire de faible valeur de- la lèvre d'étanchéisation soit soumise à 1+effet de la près- sion engendrée dans'cette rainure annulaire, tandis que les surfaces de guidage de la garniture d'étan- chéité permettent un déplacement aisé de l'arbre ou 'du piston.
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