Dispositif de graissage, en particulier pour appareil mélangeur.
La présente invention se rapporte à un dispositif de
graissage susceptible d'un grand nombre d'applications; elle convient particulièrement bien à des appareils mélangeurs et la
description qui va suivre portera spécialement sur cette application.
L'expression système de graissage "en vase clos" utilisée dans cette description désigne un système dont le lubrifiant ne circule pas en dehors du carter. Les joints mécaniques montés sur
un arbre tournant nécessitent un moyen de graissage refroidi pour empêcher leur usure rapide. Jusqu'à présent, on assurait le refroidissement, dans les systèmes de "graissage en vase clos", en les entourant d'une chemise d'eau, mais avec un tel procédé, le transfert de chaleur n'est pas très bon et il faut un carter qui est souvent trop volumineux.
C'est ainsi, par exemple, qu'il est précisé, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.600.101, que : "Une cavité 52 contenant un fluide de refroidissement et de dimensions assez grandes
est disposée au-dessus d'une partie importante du passage 50 et au-dessus de l'ensemble de la cavité 49 du joint, ce qui permet d'abaisser considérablement la température de la très faible quantité de fluide pompé qui pénètre dans la cavité 49 du joint ou en sort".
Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.005.518 est décrit un système contenant un lubrifiant liquide qui se refroidit en circulant dans un récipient extérieur dans lequel est logé un serpentin de refroidissement.
L'utilisation d'un appareil de refroidissement distinct
du carter qui renferme les pièces à refroidir peut présenter des inconvénients dans la cas d'un système de "graissage en vase clos". Ce dispositif connu nécessite des éléments extérieurs en plus d'un carter qui, par lui-même, est peu encombrant.
Il est également de pratique courante d'employer des serpentins pour refroidir des liquides. On peut citer, à ce propos, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 1.639.680 qui représente une boite de vitesses contenant une huile lubrifiante refroidie par un serpentin logé dans le carter, et le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.526.273 qui décrit un échangeur.de chaleur à serpentin contenant un fluide à refroidir.
L'invention a pour objet un dispositif de graissage comprenant des organes d'étanchéité destinés à rendre étanche un espace compris entre un carter et un arbre qui le traverse et, dans cet espace, un moyen de graissage servant à lubrifier ces organes, caractérisé en ce qu'il comporte, logés dans cet espace, des moyens de réglage servant à régler la température de ce moysn de graissage.
Ledit arbre peut être un arbre tournant (ou arbre rotatif), et le moyen de graissage peut être un lubrifiant. Les moyens de réglage de la température peuvent être placés dans le lubrifiant et ils peuvent comporter un serpentin renfermant le fluide de refroidissement du lubrifiant. Le serpentin peut être fixé, tout en le traversant, à un couvercle détachable du carter, ce qui permet de le retirer facilement. Le serpentin peut être muni d'un raccord de fixation au couvercle. Le lubrifiant peut entrer dans ledit espace et en sortir respectivement par un élément d'admission et par un élément d'échappement, ces deux éléments appartenant, de préférence, au couvercle du carter.
Les organes d'étanchéité comprennent avantageusement un . dispositif d'étanchéité tournant fixé à l'arbre et l'entourant. Des bagues fixes d'étanchéité sont appliquées contre ce dispositif d'étanchéité et contre le carter . Des organes de retenue empêchent ces bagues de s'éloigner du dispositif tournant en se déplaçant dans le sens longitudinal. Ce dispositif d'étanchéité tournant consiste, avantageusement, en un boîtier fixé à l'arbre, des ressorts étant prévus pour appliquer des bagues d'étanchéité tournantes contre les bagues fixes. Il peut être également prévu des doigts en saillie du boîtier, destinés à empêcher tout déplacement relatif de rotation entre le boîtier et les bagues tournantes.
Suivant une forme de réalisation, l'invention peut s'appliquer à un appareil mélangeur comprenant un arbre tournant muni d'un agitateur à une extrémité, et, dans ce cas, le dispositif de graissage selon l'invention est un dispositif comprenant des organes d'étanchéité* destirés à rendre étanche un espace compris entre le carter de l'appareil mélangeur et l'arbre, et, dans cet espace, un moyen de graissage, par exemple un lubrifiant, servant à lubrifier ces organes, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un serpentin en hélice en tube creux entourant l'arbre et logé dans le lubrifiant, le fluide que contient ce serpentin ayant pour rôle de régler la température de ce lubrifiant.
Le carter comprend une partie principale qui entoure l'arbre, une partie extrême fixée à l'une des extrémités de cette partie principale du côté de l'agitateur et un couvercle amovible fixé à l'autre extrémité de cette partie principale. Le serpentin est fixé, tout en le traversant, à ce couvercle, ce qui permet de retirer facilement ce serpentin.
Le fluide contenant dans le serpentin peut être un fluide de refroidissement servant à refroidir le lubrifiant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la Fig. 1 est une vue en plan d'un appareil mélangeur auquel est appliqué le dispositif selon l'invention;
- la Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
- la Fig. 3 représente, en coupe transversale et à plus grande échelle, le dispositif d'étanchéité utilisé dans cet appareil mélangeur.
<EMI ID=1.1>
est muni d'un dispositif de graissage comprenant des organes d'étan.. chéité 28, représentés par des bagues fixes d'étanchéité 74 et 75 et par un dispositif d'étanchéité tournant 30, et servant à rendre étanche un espace 38 délimité par un carter 12 et par un arbre 20 qui traverse ce dernier. Cet espace 38 contient du lubrifiant servant à graisser ces organes d'étanchéité 28. Un serpentin 90 en
tube creux entoure le dispositif tournant 30 et il est plongé dans le lubrifiant, le fluide qu'il contient servant à régler la température de ce lubrifiant.
Les Fig. 1 et 2 montrent les détails de l'appareil mélangeur 10, qui comprend un carter 12 formé d'une partie principale 14., d'une partie extrême 16 et d'un couvercle 18. Ce carter est traversé par un arbre tournant 20 porté par des paliers (non représentés). Il est avantageusement en acier ou en alliage d'acier, comme par
<EMI ID=2.1>
rence, en un alliage comme l'acier inoxydable "304" ou "316", ou en acier au carbone. Un agitateur 22 est fixé à l'extrémité inférieure de l'arbre 20. L'agitateur représenté est utilisé normalement avec des mélangeurs à admission latérale, irais, bien entendu, l'invention s'applique également à des mélangeurs à admission par le haut. D'ailleurs, l'agitateur utilisé dans ce mélangeur ne fait pas partie de l'invention.
Le carter 12 et l'arbre 20 délimitent un espace 38. En l'absence des organes d'étanchéité 28, le fluide mélangé risquerait de s'infiltrer dans l'espace 38, ou bien des saletés ou des corps étrangers provenant de l'extérieur risqueraient de traverser cet espace et de contaminer le fluide mélangé. On a donc l'habitude
de prévoir un joint dans l'espace délimité par l'arbre et par le carter.
Le dispositif d'étanchéité tournant 30 est, de préférence, du type "à montage symétrique" ou "type double". La Fig. 3 représente les détails de ce joint. Un boîtier d'étanchéité 50 entoure l'arbre tournant 20 et il lui est fixé à l'arbre d'une vis 54 enfilée dans une ouverture 52 du boîtier et qui pénètre dans une ouverture 56 de l'arbre 20.
Une série de trous 58, orientés longitudinalement, sont disposés sur le pourtour du boîtier 50, au voisinage du couvercle
18 du carter. Les ressorts à boudin 62 sont logés dans ces trous desquels ils dépassent. Ces ressorts sont appliqués contre une bague de compression 64 qui exerce une pression sur une bague d'étanchéité 70 et, par celle-ci sur une bague tournante d'étanchéité 66. Cela a pour effet d'appliquer, de façon étanche aux fluides,
<EMI ID=3.1>
bague fixe d'étanchéité 74.
Un rebord 84 du couvercle 18 empêche la bague fixe d'étanchéité 74 de se déplacer longitudinalement en s'éloignant de la bague tournante 66.
Comme on l'a signalé, il s'agit d'un joint du type
<EMI ID=4.1>
d'étanchéité est donc identique à sa partie supérieure que l'on vient de décrire. Des ressorts à boudin 62 sont logés dans des trous longitudinaux 60 du boîtier 50.
Ces ressorts sont appliqués contre une bague de compression 64 qu'ils appliquent, à leur tour, contre une bague d'étanchéité 70 de l'arbre. Ce montage a pour effet d'obliger la bague d'étanchéité 70 d'exercer une pression sur la bague d'étanchéité tournante 66, de sorte que la face tournante 68 est appliquée, de façon étanche aux fluides, contre la face d'étanchéité 77 de la bague fixe 75. Il peut être prévu une bague 78 destinée à assurer l'étanchéité entre les bagues fixes d'étanchéité et le carter. Un couvercle 80 est fixé à la partie extrême 16 du carter 12 par tous moyens appropriés, par exemple à l'aide d'une série de boulons 82. Ce couvercle a pour rôle d'empêcher la bague fixe d'étanchéité 75 de s'éloigner de la bague tournante d'étanchéité 66 en se déplaçant longitudinalement.
Il convient de remarquer qu'il y a un certain intervalle 32 entre les pièces fixes et l'arbre tournant.
Des doigts 51 du boîtier d'étanchéité 50 s'adaptent dans <EMI ID=5.1>
rôle d'empêcher ces dernières de tourner par rapport au boîtier 50. Les spécialistes comprendront que l'on peut avoir recours à d'autres moyens pour empêcher une telle rotation relative.
Un lubrifiant approprié, comme l'eau ou l'huile, pénètre
<EMI ID=6.1>
et arrive dans l'espace 38. Il a pour rôle de lubrifier les organes d'étanchéité 28.
Ce lubrifiant peut ressortir du carter par une ouverture d'échappement 40. Comme signalé plus haut, l'invention convient particulièrement bien à un système de graissage du type "en vase clos".
Des bagues toriques 42 et 44 contribuent à retenir le lubrifiant dans l'espace 38.
Le lubrifiant que contient l'espace 38 se trouve sous uno
<EMI ID=7.1>
L'arbre tournant 20 fait tourner le dispositif d'étanchéité 30. Les faces en contact des bagues d'étanchéité tournantes et des bagues fixes dégagent de la chaleur qui porte le lubrifiant à une température indésirable. Jusqu'à présent, il était courant de refroidir le lubrifiant soit en lui faisant parcourir un circuit passent par un réservoir de refroidissement, soit en entourant le carter d'une chemise de fluide de refroidissement. Ces deux procédés assurent
un refroidissement convenable du lubrifiant, nais ils présentent les inconvénients signalés plus haut.
Conformément à l'invention, un serpentin 90 en tube creux entoure le dispositif tournant d'étanchéité 30. Ce serpentin est de préférence en hélice, mais peut avoir une autre forme. Il peut être en tout matériau approprié, par exemple en acier inoxydable. On a constaté qu'un serpentin en acier inoxydable d'un diamètre extérieur de 6 mm et dont la paroi a une épaisseur de 0,5 mm peut supporter la pression relativement élevée du lubrifiant.
Si l'on utilise un serpentin plus épais, on diminue la quantité de fluide de refroidissement qui y circule. Le nombre des spires du serpentin 90 dépend des conditions environnantes. Un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau, de l'huile ou de la glycérine pénètre dans le serpentin par l'ouverture d'admission
92, circule dans le serpentin 90 et quitte le dispositif par l'ouverture de sortie 98. Il convient de remarquer que le serpentin 90 est fixé au couvercle 18 du carter 12, ce qui facilite grandament le montage de l'appareil ou le remplacement du serpentin. Il est important, également, que le serpentin de refroidissement comporte des raccords 96 de fixation au couvercle 18. Ces raccords facilitent le montage.
Le transfert de chaleur assuré par l'invention est très bon, pour diverses raisons. Une première raison, c'est que le lubrifiant que contient l'espace 38 circule sous l'effet de la rotation de l'arbre 20 et du dispositif tournant d'étanchéité 30 et peut, de_la sorte, répartir plus rapidement dans le lubrifiant la chaleur dégagée. Ensuite, le lubrifiant est au contact d'une paroi externe du carter 12 (partie principale 14). De la sorte, l'air atmosphérique qui entoure le carter 12 assure l'évacuation de la chaleur du lubrifiant. Enfin, les spires du serpentin offrent une grande surface assurant un échange de chaleur efficace.
Le serpentin 90 sert en général à refroidir un fluide qui l'entoure, mais l'invention couvre également le chauffage du fluide.
On a décrit ci-dessus un joint tournant "à. montage symétrique", mais l'invention ne se limite pas à ce cas et elle peut s'appliquer à des dispositifs d'étanchéité de tous types. De plus, le dispositif de graissage selon l'invention convient également à des joints du type coulissant à déplacement alternatif.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de graissage comprenant des organes d'étanchéité destinés à rendre étanche un espace compris entre un carter et un arbre qui le traverse et, dans cet espace, un moyen de graissage servant à lubrifier ces organes, caractérisé en ce qu'il comporte,
logés dans cet espace, des moyens de réglage servant à régler la température de ce moyen de graissage.