Dispositif à joint hydraulique pour assurer l'herméticité d'un organe pénétrant dans une chambre à vide. La présente invention a pour objet un dis positif à joint hydraulique, pour assurer l'herméticité d'un organe pénétrant dans une chambre à vide, cet organe pouvant par exem ple consister en un arbre rotatif.
Dans les chambres où règnent des vides élevés, il n'est pas possible d'introduire un organe mobile, ou un organe qu'il peut être nécessaire de faire mouvoir, par exemple en vue d'un réglage, de telle manière qu'on évite des fuites, à moins d'utiliser un joint hydraulique. Si l'utilisation de mercure ne présente pas d'inconvénient, il est possible d'utiliser un joint au mercure puisque la hau teur du joint n'excède pas 760 mm, mais cette hauteur est souvent peu commode.
Toutefois, en général, il n'est pas possible d'utiliser le mercure pour les vides élevés et le seul liquide admissible est une huile possédant une pres sion de vapeur négligeable, telle que l'huile connue sous la désignation commerciale d'huile ,;apiezon". Toutefois, en général, comme la hauteur .d'un joint d'huile est de 10,6 à 12 mètres, il n'est généralement pas possible d'utiliser un tel joint.
Grâce à l'invention, il est possible de ré duire à quelques millimètres seulement la hauteur du joint de liquide dans un dispositif à joint hydraulique.
Conformément à l'invention, le dispositif comprend un siphon annulaire qui contient le liquide de joint, l'espace situé au-dessus du liquide d'une des branches de ce siphon étant relié à la chambre à vide, alors que l'espace situé au-dessus du liquide de l'autre branche du siphon est relié à une source auxiliaire de vide; la différence de pression entre le vide régnant dans la chambre à vide et la source de vide auxiliaire, mesurée en hauteur du liquide de joint, étant inférieure à la hauteur effective du siphon. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispo sitif suivant l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des coupes verticales de deux dispositifs d'herméticité à joint hydraulique servant à assurer l'herméticité d'un organe pénétrant dans une chambre à. vide, cet organe pénétrant dans ladite cham bre par la partie inférieure, dans la fia. 1, et par la partie supérieure. dans la fig. 2.
La fig. 3 est une vue schématique d'une chambre à vide munie d'un dispositif d'her méticité et de pompes.
Sur la fig. 1 de ce dessin, 1 représente la paroi d'une chambre à vide, 2 l'organe mo bile pénétrant dans cette chambre. Un boî tier 3, contenant le liquide de joint 4, est. assujetti à la paroi 1 de la. chambre à vide par une pièce tubulaire 5. Cette pièce est munie d'une portion tubulaire pendante 6. qui plonge dans le liquide 4 et entoure l'or- ga.ne 2. L'organe 2 sort du boîtier 3 à tra vers une garniture 7 qui peut être de l'une quelconque des constructions utilisées dans la pratique. Le boîtier 3 et le tube 6 consti tuent ainsi une sorte de siphon renversé an nulaire ayant une branche intérieure 8 reliée à la chambre à vide et une branche exté rieure 9.
L'espace situé au-dessus du liquide de la branche extérieure 9 est relié par un tuyau 10 à une source auxiliaire de vide. Dans les appareils à, vide poussé, on utilise habituellement une pompe à vide préliminaire suivie d'une pompe finale, la. pompe préli minaire étant en général une pompe mécani que capable de réduire la pression à environ 0,1 mm de mercure, alors que la pompe finale est en général une pompe à dispersion qui peut réduire la -pression régnant dans la chambre à vide à 0,001 mm ou à, une valeur encore plus petite.
La fi-. 3 représente sché matiquement cette disposition, 11 étant la pompe préliminaire et 12 la. pompe finale, le susdit tuyau 10 reliant le boîtier 3 du dispo sitif d'herméticité à la tubulure à vide de la pompe préliminaire 11. Dans ces conditions. la pression régnant dans l'espace 8 surmon tant le liquide de la branche intérieure chi siphon est, par exemple. 0,001 mm et celle régnant dans la capacité 9 surmontant, la branche extérieure est, par exemple. 0,1 mm.
La différence de pression entre les deux branches du tube. à<B>U</B> n'est donc qu'environ 0,1 mm de mercure. soit. environ 1.5 mm d'huile, et: si l'on utilise de l'huile, les ni veaux de liquide: dans les branches du siphon s ont approximativement ceux représentés sur le dessin. La source auxiliaire de vide pour rait être une pompe indépendante donnant, par exemple, un vide de 10 mm de mercure. Dans ce cas, la. différence @de pression entre les deux branches du siphon serait de l'ordre de 150 mm d'huile et les dimensions du dis positif d'herméticité seraient encore très pe tites.
Une chicane 13 est fixée à l'organe 2 au dessus de la garniture 7 pour diriger vers la branche extérieure du siphon les bulles d'air qui seraient susceptibles de fuir à tra vers ladite boîte. Ces bulles s'élèveraient alors dans l'espace 9, d'on l'air est raréfié par la source auxiliaire de vide par l'intermédiaire du tuyau. 10. Lorsqu'on relie la pompe préliminaire 11 seulement à l'espace 9, comme représenté en fig. 1, il est. préférable qu'un récipient <B>Il</B> soit relié nu boîtier 3 pour retirer le liquide de joint. dudit boîtier et permettre d'établir une communication. libre entre le tuyau 10 et la chambre à, vide.
On évite ainsi les diffé rences de niveau qui se produiraient entre les deux branches du siphon en raison du fait que les différences de vide sont temporaire ment grandes. Suivant la fig. 1. la partie supérieure du récipient 14 est reliée au tuyau 10 par un tuyau 15, et sa partie inférieure est reliée à la partie inférieure du boîtier 3 par un tuyau 1.6. On peut alors retirer le liquide du boîtier 3 jusqu'à un niveau infé rieur à. l'extrémité inférieure du tube 6 en abaissant le récipient. 14.
Par la suite, lorsque le vide régnant. dans la chambre a été réduit à. 1 mm de mercure, par exemple, on réintro- duit le liquide dans le boîtier 3 en élevant le récipient 14 jusqu'à la position indiquée. La fig. 2 représente l'application du dis positif d'herméticité hydraulique à un organe pénétrant dans la chambre à vide par la partie supérieure.
Le boîtier 3 comporte une paroi tubulaire intérieure 17 constituant un espace annulaire destiné à contenir le liquide, et une cloche 18 est figée à l'organe 2 et plonge dans le liquide, ce qui constitue un siphon annulaire à deux branches 8 et 9 situées respectivement entre .la cloche et la paroi 17 et entre la cloche et la paroi exté rieure du boîtier 3.
Dans la construction de la fig. 2, la hau teur effective du joint hydraulique est la dis tance qui sépare le sommet de la chambre 17 de l'extrémité inférieure de la cloche 18 et, pour maintenir le joint, il faut que la pres sion de la source de vide auxiliaire avec la quelle communique le tuyau 10, exprimée en hauteur -de .la colonne du liquide de joint, excède la pression régnant dans la chambre à vide d'une quantité inférieure à la hauteur effective du tube à<B>U.</B> Dans la construction de la fig. 1, la hauteur effective du joint hydraulique est égale à la hauteur du tuyau 10 au-dessus " de l'extrémité inférieure du tube 6.
On peut aussi utiliser ce dispositif pour assurer l'herméticité d'un arbre pénétrant ho rizontalement dans la chambre à vide en re liant .l'arbre horizontal par un engrenage d'angle à un arbre descendant verticalement. La partie 5 de la pièce tubulaire de la fig. 1 serait alors prolongée sous forme d'un coude pour envelopper l'engrenage d'angle et l'ar bre horizontal.
Le récipient 14 de la fig. 1 pourrait être relié au boîtier 3 uniquement par un seul tuyau 16 et, dans ce casa lorsqu'on abaisse ce récipient pour vider le boîtier de l'huile qu'il contient, on renverserait ce récipient ide façon que l'espace situé au-dessus de l'huile qu'il contient soit soumis à l'action de raréfaction de la pompe 11 en même temps. que le boî tier 3.