Boîte à garniture pour un arbre tournant. La présente invention a poux objet une boîte à garniture pour un arbre tournant, ca ractérisée par le fait qu'elle comporte un élé ment annulaire destiné à être monté sur l'ar bre, une garniture élastique destinée à être montée autour @de l'arbre, la garniture élas tique comportant une partie tubulaire desti née à entourer l'arbre, cette partie tubulaire présentant, à l'une -de ses extrémités,
une par tie en forme de bride venant en prise avec une face de l'élément annulaire, des moyens étant destinés à maintenir la partie périphé rique de la partie en forme de bride étroite ment en prise avec l'élément annulaire et à presser la partie tubulaire sur l'arbre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécutiou de la boîte à garniture pour un arbre tournant, fai sant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue d'une première forme ,d'exécution, la boîte, représentée en coupe, étant montée en position de fonctionne ment sur l'arbre tournant .dont on veut assu rer l'étanchéité. La fig. 2 est une vue en perspective des différentes parties constituant la boîte repré sentée sur la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'une seconde forme d'exécution dans laquelle la boîte est aussi re présentée en coupe.
La fig. 4 est une vue analogue d'une troi sième forme d'exécution.
Comme représenté en fig. 1, une boîte à garniture 11 est montée sur un arbre tour nant 13, en vue d'empêcher des fuites le long de l'arbre par une ouverture 15 ménagée dans une paroi 17 à travers laquelle passe l'arbre. L'ouverture 15 peut évidemment comporter un palier.
La paroi 17 est,de préférence munie d'un bossage 19 constituant une portée annulaire entourant l'ouverture 15 de passage de l'arbre et ce bossage peut, évidemment, faire partie intégrante de la paroi 17, comme cela est re présenté sur la fig. 1 ou bien, ce peut être une douille ou pièce rapportée amovible 19', comme on le voit sur la fig. 3.
La boîte à gar niture 11 comporte un élément annulaire 21 en forme de cuvette destinée à être montée au tour de l'arbre tournant 13 .et présentant une portée 23 venant s'appuyer sur la portée du bossage 19, de façon à :s'adapter sur elle à frottement.
Dans la cuvette 21 se trouve une garniture élastique 25, de préférence en une matière analogue à du caoutchouc, et il est préférable d'utiliser, comme matière' de garni ture, un caoutchouc synthétique tel que du "duprêne". La pièce 25 comporte une partie tubulaire 27 .s'adaptant étroitement sur les surfaces de l'arbre 13 sur lequel elle est des- tinée à être montée. La partie tubulaire 27 présente, à.
une extrémité, une partie en saillie 29, en forme de bride, de dimensions telles que les bords périphériques de la bride 29 s'adaptent étroitement contre les surfaces in térieures des parois latérales de la. cuvette 21., la. face d'extrémité de ladite bride 29 venant porter contre le fond de la cuvette. II est éga lement prévu une bague de retenue 31, de préférence faite en une bande annulaire ou cylindrique en acier ou autre matière appro priée.
Cette bague de retenue est destinée à, être montée sur la. partie tubulaire 2 7 de la garniture et sert à maintenir étroitement sur l'arbre 13 cette partie tubulaire de la garni ture.
La. garniture 25 est maintenue dans la cuvette 21 de n'importe quelle façon appro priée et elle peut de préférence y être fixée soit par des moyens élastiques; soit dans une position relativement fixe par rapport à celle-ci.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 1, un collier cylindrique 33 s'adapte étroitement à l'intérieur des parois latérales de la cuvette 21. Par suite, une fois que la garniture a été mise en place, comme repré senté sur la fig. 1, on enfonce à force le col lier 33 dans la cuvette 21, de façon qu'il vienne porter sur la bride 29, sur le bord de celle-ci. Le collier peut être réglé de façon à serrer avec la force voulue contre cette bride et il est maintenu dans cette position contre tous efforts normaux involontaires.
Un disque de serrage 35 est destiné à être disposé autour de l'arbre 13, dans la position voulue pour porter contre et serrer l'extré mité du collier 33 et un ressort à boudin 37, destiné à venir porter à une extrémité contre le disque de serrage 35 et à l'autre extrémité contre une Mitée 39 de l'arbre 13, assure la force nécessaire pour maintenir la boîte à garniture en place contre le bossage 19.
Dans une variante, un ressort ou autre dispositif élastique pourrait être prévu pour pousser normalement la pièce 25, axialement le long de l'arbre 13 et la serrer dans la cu vette.
Dans la, forme d'exécution de la fig. 3, le collier 33 et le :disque de serrage 35 sont rem placés par une pièce 41. comportant une par tie 34 formant collier et une partie 36 for mant disque de serrage, ces deux parties étant en une seule pièce ayant la forme d'une cu vette.
La. partie 34 formant collier présente, cependant, un ,jeu suffisant pour s'adapter fa cilement à l'intérieur des parois latérales de 1s cuvette 21 et serrer élastiquement la par tie formant bride de la garniture 25.
Dans cette forme d'exécution, les moyens serrant la boîte, constitués par un ressort 37 destiné à s'appuyer contre une butée de l'arbre, ser vent non seulement à maintenir la cuvette 21 en position telle qu'elle porte contre la partie bride du manchon 19' dans le plan 23, mais encore < r pousser élastiquement la pièce 25 dans la, cuvette 21 et, par suite, à la mainte nir élastiquement en position.
La butée 39 peut être constituée par un collier distinct placé sur l'arbre et fixé sur lui, de toute façon appropriée, par exemple â l'aide du jeu de vis représenté, ou bien elle peut faire partie intégrante de l'arbre 13.
Il est évident que le collier 33 de la. fig. 1 peut, :si on le désire, être fait de façon à s'adapter avec un certain jeu dans la cuvette 21 ou bien, de façon analogue, la partie collier 34 de la. pièce formant à la fois collier et dis- que de serrage, représentée sur la fig. 3, peut être faite de façon à s'adapter à, force, à la manière du collier 33 de la. fig. 1.
De même, un collier de ce genre n'est pas nécessaire ment limité à ce mode de fixation par rapport à la cuvette, mais il pourrait être maintenu par tous moyens. commodes, par exemple au moyen de parties venant mutuellement en prise, d'un jeu de vis, etc.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, le ressort 37 agit par l'intermédiaire de la pièce de serrage 41 pour serrer la garniture 25 dans la cuvette 21 et, dans les deux formes d'exé- cutiondécrites, les pièces 33 ou 34 maintien nent la cuvette 21 en prise de fermeture étanche avec le bossage 19.
Tandis que la force @de, serrage est appliquée sur les bords de la bride 29 de la garniture, la partie tubu laire 27 de celle-ci prend naturellement sur l'arbre une position qui est sensiblement celle représentée sur les figures. En fait, les pièces ,sont de préférence assemblées au début dans cette position. La partie tubulaire 27 de la garniture est étroitement en prise sur la sur face de l'arbre et cette prise s'étend sur toute la longueur de la partie tubulaire 27.
Toute fuite ,de, fluide le long de l'arbre par l'ouver ture 15, en direction de la boîte, est arrêtée par celle-ci du fait de la prise à frottement, maintenue par le ressort 37, entre les surfaces portantes coopérantes de la cuvette 21 et du bossage 19, et l'échappement -du fluide est arrêté le long ,de l'arbre, entre lui et la garni ture, par la mise en prise étroite de l'organe 25, étant entendu que la garniture tourne avec l'arbre et est serrée étroitement sur celui-ci. Les bonds de la bride 29 ode la garniture sont serrés par le bord du collier 33 ou 34 dans la.
cuvette, ce qui empêche également toute fuite de fluide entre ces éléments, étant en tendu que la garniture et la cuvette tournent ensemble, de sorte qu'il n'y a pas de risque d'usure d e la garniture.
Si l'arbre 13 venait à se déplacer axiale ment vers la gauche, en regardant l'une des fig. 1 ou 3, la prise assurant le joint entre la pièce 25 et l'arbre ainsi qu'entre les pièces 21 et 25 serait augmentée. Toutefois si, en fo@nc- tionnement, l'arbre se déplace vers la .droite, en regardant les fig. 1 ou 3, la bride 29 a un effet de diaphragme, ce qui maintient l'effet de joint.
Cette action de diaphragme s'exerce dans la bride 29 dont les bords extérieurs sont évidemment serrés à tout moment par le col lier 33 ou 34 ,dans la cuvette, l'effet de dia phragme étant ,dû au déplacement -de la par tie tubulaire 27 de la garniture avec l'arbre. La bague de retenue 31 sert toutefois, lorsque la bride 29 agit comme diaphragme, pour maintenir étroitement sur l'arbre la partie tu bulaire 27 de la garniture et maintenir la prise, assurant l'herméticité ,de cette pièce sur l'arbre.
Si l'arbre reste dans cette position déplacée vers la droite en regardant les fig. 1 et 3, pendant un temps prolongé, l'élasticité de la matière de la garniture, avec la force; exercée par la flexion de la bride 29, provoque le glissement de la partie tubulaire 27 dans un sens, en vue de ramener la garniture dans sa position normale, sans toutefois, à aucun moment, nuire à l'efficacité de la boîte à gar niture.
On a représenté sur la fig. 4 une, autre forme d'exécution dans laquelle une cuvette 43 est placée sur la bride 29 -de la garniture 25, mais en sens inverse -de celui de la cuvette de la fig. 3.
La cuvette 43 comporte, à une de ses extrémités, une bride 45 s'étendant radiale ment, laquelle vient en prise plus ou moins étroitement sur le bord périphérique de la bride de la garniture en l'enfermant. La pa roi extérieure 47, entourant le pourtour de la garniture, s'étend au delà,de celle-ci, vers la paroi 17.
Une bague,deportée 49 est placée dans l'ouverture constituée par la partie paroi 47 et, en service, bute contre la portée 23. La bague 49 peut être maintenue dans la po sition représentée dans la fig. 4 par tous moyens appropriés s'opposant à la rotation par rapport ià la cuvette 43.
Dans la forme d'exécution -de la fig. 4, des parties refoulées ou en saillie 51 -de la paroi 47 de la cuvette s'engagent dans des dépres- ,sions ou des fentes correspondantes de la bague 49.
En conséquence, .lorsque ces pièces sont assemblées, les parties refoulées 51 ten dent à fixer la bague 49 en l'empêchant de tourner par rapport ;
à la cuvette, en venant en prise sur la périphérie de cette cuvette. Un épaulement 53 sert à mettre en position et à porter l'extrémité du ressort<B>37.</B> Il est par suite évident qu'en fonctionnement le ressort 37 serre à force sur la bride 45 s'étendant vers l'intérieur, en exerçant ainsi une force sur les bords extérieurs de la bride 29 de la gar niture et poussant la cuvette 43, la garniture et la bague 49, comme un tout, pour les mettre en contact serré avec la portée 23.
La bague 49 formant portée peut être en n'importe quel métal de qualité élevée pour paliers, choisi de façon à assurer une surface antifriction et sans fuite lorsqu'elle est ser rée contre un bossage ménagé sur la paroi 7.7. Lorsque l'on utilise cette forme d'exécution, il n'est pas nécessaire, par suite, d'usiner sui vant une forme compliquée une matière pour paliers relativement coûteuse, puisque seule la bague 49, qui est évidemment de construc tion simple, a besoin d'être ainsi faite.
Lors du montage, on glisse simplement la bague en place comme représenté sur la fig. 4 et elle est maintenue dans cette position par les saillies 51 en regard.
En outre, il est possible d'utiliser une douille à paroi, telle, par exemple, que la douille 19' de la fig. 3. Lorsque l'on utilise une construction de ce genre, la douille peut de même être faite en un métal pour palier de qualité élevée, appropriée, qui coopère convenablement avec la bague 49. Par exem ple, si une douille faite en bronze pour palier de bonne qualité est mise en place dans la pa roi, la bague 49 peut être en acier pour palier de n'importe quelle qualité désirée.