Joint étanche pour arbre rotatif. Les joints étanches pour arbres rotatifs proposés jusqu'à ce jour possèdent générale- nient un disque fixe en face d'un disque ro- t.atif et un organe pour supporter 6lastiqua- ment l'un ou l'autre des disques.
Entre les surfaces do ces disques une couche d'huile ou ,d'autre liquide et d'épaisseur capillaire t.enclait à empêcher toute fuite de gaz ou de liquide. Dans quelques-uns de ces disposi tifs le disque fixe amovible est fixé au car ter et. entoure partiellement :le disque rota tif. Dans d'autres dispositifs, le disque ro tatif est combiné avec une boîte presse- c#toupe; dans d'autres il est relié souplement < i l'arbre et clans d'autres encore le disque rotatif est composé de deux ou plus d'élé- m ents.
La présente invention a pour objet un joint étanche pour arbre rotatif qui com porte un disque présentant une surface ob- turatr;ce et relié à l'arbre de façon à per mettre son application avec une légère pres sion sur une face latérale du palier qui cons titue une autre surface obturatrice.
Le disque peut être relié à l'arbre par des moyens élastiques qui permettent une certaine liberté de mouvements de l'axe du disque relativement à l'axe de l'arbre et per mettent ainsi à ladite surface du disque de s'appliquer contre ladite surface du palier. De l'huile ou autre liquide s'échappant ou ayant une tendance à s'échapper vers l'ex térieur du coussinet de l'arbre ou de l'exté rieur vers l'intérieur, peut être distribué sous forme d'une mince couche entre les surfaces du disque et du palier qui se trou vent en regard l'une de l'autre de façon à Empêcher ou retarder la .fuite de gaz ou de liquide.
Même s'il n'y a pas de liquide dans l'espace capillaire entre lesdites surfaces, du gaz peut agir comme lubréfiant et également comme fermeture.
La surface latérale du palier, sur laquelle appuie le disque, sera de préférence plane. D'autres formes cependant telles que sphé- rkque, conique, peuvent donner de bons ré sultats. Des rainures collectrices courtes peuvent être pratiquées dans- la surface du disque ou sur la face à, l'extrémité du pa lier. Elles sont alors disposées, de préfé- rence, de telle façon que les aires qu'elles dé crivent se recouvrent radia.lement, sans que ces rainures communiquent directement entre elles.
De l'huile ou un autre liquide se rassem blant dans ces rainures, pourra. être distri bué de façon égale entre les deux surfaces en regard l'une de l'autre. Les rainures peu vent être disposées en spirale, de telle façon qu'un mouvement rotatif relatif (les surface contigu @. s'oppose i toute fuite de liquide obturateur.
Le dessin annexé montre, à. titre- d'exem ple, différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La, fib. 1 est une section axiale (l'un pre- niier dispositif; La fib. ? en est une vue en bout., mon- fiant la position relative (les rainures se trouvant clans la surface du disque que ce dispositif comporte; La fil-. 3 est une section axiale (l'un dis positif appliqué à une pompe d'anlivdride sulfureux dont l'arbre est prolon--,é pour re eevoir la. roue dentée par l'intermédiaire de laquelle la puissance est transmise du mo teur;
La fil-. -1 est une forme d'exécution s'ap pliquant à une machine analogue; Les fig. 5 et 6 montrent une autre forme de l'objet de l'invention; la fib. 5 en est une coupe axiale, (font la. fig. 6 montre certains éléments; La fig. 7 est une vue en élévation, par tie en coupe montrant une forme de l'objet de l'invention, susceptible d'être appliquée à une machine de brande puissance, telle qu'une turbine à vapeur;
La fi-,. 8 montre une autre forme pos- #:ible d'un des éléments du dispositif montré dans la fig. 7.
Le dispositif montré en fig. 1 comporte un disque D, suffisamment rigide pour bar der sa. forme sans déformation appr(@ciable sous les efforts auxquels il peul; être sou mis, solidaire d'un ressort 2 ayant la forme d'un soufflet, et (l'une collerette 3, forcée sur l'arbre S.
Cet arbre est maintenu axiale- ment par rapport au palier C, par des moyens bien connus en eux-niêm( s et qui ne sont pas montrés au dessin. I: < ). position de la collerette ï) sur l'arbre est telle que le disque est comprimé légèrement contre la surface de l'extéricur du palier C, ou plutôt:
contre une mince couelie -1 du fluide ayant ten dance à s'échapper, couche qui sépare les deux surfaces en regard l'une de l'autre.
L'attache souple du dis:@lue < l, l'arbre permet à cette couche de garder une épaisseur pra- tiquement uniforme pendant la. rotation de l'arbre, même si l'axe de cciui-ci est courbe ou n'est plus en alibiieiiient exact clans les paliers, du fait (les efforts moteur, des fautes de construction, elc.
Il est bien connu ;111'u n passage d'épais- seur capillaire, offre iiiu# réist@ince très brande à l'écoulement- d'un liquide c'u (1'11n l-a-z, (le sorte qu'une f uit-e d'huile ou d'mi autre liquide,
même .on. une pre..sion con- @idérable, est réduite au minimum.
Des; rainure: < i@llectric@#s 5, (). î, formt@es dans la .snrfaee du disque, retenant, le li- qUide, s'étendent radialement autour de l'ar bre, (le telle sorte que les zones de l'autre surface de contact continué parcourues lia r chaque rainure s(:
recouvrent entre elles, coin.-me montré en p(rintillé, Pour de grandes inacliines, plusieurs rainures peuvent être formées dans eliaque zone.
Dans la forme (l'exécution (le la. fig. <B>43,</B> une rondelle métallique 8 est placée contre l'épaulement 9. Des anneaux en caoutclioue 10 entre lesquels et pincé le disque et une autre rondelle inf@talliqiie 11 sont pressés fortement les uns enntre les autres, au moyen d'un écrou 1? v_s.r@ sur l'arbre formant à un ,joint étairelie flexible du disque a111 s sur l'arbre.
Le joint peut être fait de telle façon que les îuineaux cri caoutchouc eux- mêmes fournissent la. pression légère qui es-1 nu,essaire pour tenir le disque\ en contact avec l'extrémité (lu palier.
Dans l'exemple de la. f1. -1-, l'appui (lu disque D sur le palier est effect:uf# @m moyen d'un ressort indépendant l4. Dans la forme d'exécution de la fig. 5,
le disque D est indépendant de l'arbre i au quel il est cependant accouplé au moyen de joints universels disposés sur chacune de ses faces de façon à ce qu'il puisse coin- inander l'arbre Sl. Ce joint comporte un tourillon 15 coaxial à l'arbre S et monté avec ,jeu dans le couss*net. Ce tourillon et l'arbre 8 ,,ont accouplés par une pièce courte cylindrique 16 munie de deux griffes 17, 18 prévues une sur chaque face extérieure de la pièce 16,
mais décalée l'une de l'autre à un angle de<B>90'.</B> Chaque griffe est engagée dans une coulisse correspondante prévue dans l'arbre et dans la p_èce cylindrique.
L'accouplement entre le disque et l'arbre <B>8'</B> est effectué comme suit: Sur la face extérieure d'une bride for rée sur l'extrémité de l'arbre Sl est prévue une margelle 21 ayant deux encoches diamé trales 2 2 et un culot 23 est<B>*</B>logé clans la margelle et engagé. avec dent ailettes 24 dans lesdites encoches.
Le culot présente une mortaise 25 perpendiculaire ù l'axe. des en coches et dans laquelle est engagé un tenon \? 7 qui fait corps avec le disque D.<B><I>Il</I></B> y a partout suffisamment clé jeu pour permettre un petit mouvement relatif dans n'importe quelle direction, jeu d'une amplitude suffi sante pour compenser tout manque de pré cision dans l'alignement clés axes des deux arbres s et & . Un ressort 23 appuyé contre un épaulement ménagé autour de<B>la</B> mar gelle presse légèrement contre le disque D.
Cet arrangement permet au d_sque D de gar der sa position exacte vis-à-vis du palier t; flans être influencé par les effor4s moteurs.
Dans la fig. 7., le disque D, le ressort en soufflet 2 et la collerette 3 sont faits en une pièce. On peut régler la pression du disque sur l'extrémité du palier, en vissant la collerette 3 sur l'arbre S. Un anneau ob turateur 30, une calotte 31 tournant avec l'arbre, mais pouvant glisser axialement sur lui, sont fixés sur l'arbre S par un écrou 12.
Une clavette est employée pour l'entraî nement de la pièce 31. Afin d'éliminer tout mouvement de rotation relatif des parties en contact avec l'anneau 30, la pièce 31 est en prise .avec le disque D, au moyen de dents 33 et d'encoches 34.
La fig. 8 montre une forme avantageuse du ressort en sou-filet 3, comportant un cer tain nombre de disques. minces en acier se recouvrant à leur périphérie intérieure et extérieure et forcés les uns sur >les autres ainsi que sur le disque D et sur le manchon 3. Tous les joints sont ainsi étanches.
L'invention s'applique plus particulière ment à des pompes ou appareils auxiliaires où circulent des gaz ou liquides nocifs, ou des gaz ou liquides coûteux, car dans le pre mier cas des fuites sont dangereuses et clans le second cas des fuites peuvent représenter une dépense annuelle considérable.
L'invention s'applique .également t des installations de force motrice à. vapeur de vant avoir un haut rendement. Lorsqu'on l'applique à des turbines à vapeur à basse pression, à des pompes à air ou autres ma chines semblables, elle permet de réduire la pénétration de l'air dans le circuit de va peur et dans le condenseur, et augmente par conséquent notablement le rendement de toute l'installation.
Des formes simples du dispositif peuvent être employées pour divers usages, par exem ple pour moteurs automobiles, boîtes d'en grenages, essieux, pour empêcher clos fuites d'huile et l'entrée d'eau et poussières.
On a trouvé qu'en appliquant l'invention à l'arbre de la pompe d'une machine de ré frigération dans laquelle le fluide employé est de l'anhydride sulfureux, il n'y a pas de fuites appréciables de gaz, tandis que la ré sistance à la friction est si petite que l'on peut employer un moteur électrique de puis sance plus petite. que celle qui serait autre ment nécessaire. -