Dispositif d7étanchéité pour arbre. La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour arbre. Dans #ce genre de dispositif, il est de pratique génê- rale, notamment dans le cas de vapeur<B>à</B> haute pression -et de vitesses périphériques d'arbre élevées, ou de vitesses linéaires, 6le- vêts dans le cm d'arbres<B>à</B> mouvement de va- et-vient, d'utiliser des bagues, de charbon par exemple, divisées en segments égaux bu tant les uns contre les autres, leur alésage correspondant au diamètre, de l'arbre<B>à</B> la température de régime<B>19,
</B> plus élevée,. Un désavantage de eettû construction, dans la -cas d'une bague en charbon par exemple, réside dans le fait que, si Fon dé-sire marcher<B>à</B> une température plus basse, Parbre, du fait du plus grand coefficient de dilatation de l'acier, se contraete davantage que l'alésage de la ba gue et laisse un vide,, puisque tous les seg ments de la bague sont influencés, de, la même manière par la pression du fluide et ne peuvent pas se serrer davantage, -car ils sont<B>déjà,</B> appuyés les uns -contre les autres.
<B>Du</B> fait de son poids, une telle bague conti nue<B>à</B> reposer sur l'arbre,<B>à</B> -sa partie la plus élevée, et un vide<B>dû à</B> la contraction appa raît dans sa partie la plus basse,<B>f</B> ormaut ainsi un passage<B>à</B> travers lequel le fluide peut s'échapper. Ceci est particulièrement désavantageux dans le -cas d'un dispositif ,comprenant plusieurs bagues, -car alors tous les vides laissant passer le fluide se tr#al--Lve- ronten ligne.
La présente invention -a pour but de per mettre d'atténuer ces inconvénients et,<B>à</B> cet -effet, le dispositif d'étanchéité qui en cons titue l'objet est -caractérisé par au moins une bague de garniture. comprenant des segments plus grands alternant avec des segments plus petits, de telle manière que par l'action d'une pression résultante différente de fluide sur lessegments respectifs, les segments les plus petits tend-eut <B>à</B> s'écarter en se déplaçant vers l'extérieur, pour permettre aux segments Ifs plus grands de se déplacer vers l'intérieur pour suivre Pabre, lorsqu'il se contracte.
Le dessin représente partiellement,<B>à</B> titre d'exemple, plusieurs, formes d'exécution du dispositif d'étanchéîté faisant l'objet de l'in- v#--ution.
Fig. <B>1</B> est une vue -en élévation d'une ba gue, d'une première forme d'exécution.
Fig. 2 est une vue de profil correspon dant<B>à</B> la fig. <B>1.</B>
Fig. <B>3</B> est une vue -en élévation d'une ba gue d'une deuxième forme d'exécution.
Fig. 4 est une vue de profil -correspon dant<B>à</B> la fig. <B>3.</B>
Fig. <B>5</B> est une vueen élévation d'une ba gue d'une autre forme d'exécution.
Fig. <B>6</B> est une vue en coupe longitudinale par rapport<B>à</B> l'arbre d'une partie de la forme d'exécution comprenant des bagues telles que celle présentée aux fig. <B>3</B> et 4.
Fig. <B>7</B> est une vue en coupe longitudinale par rapport<B>à</B> Parbre, d'une partie d'une au tre forme d'exécution. La bagua de garnituTe représentée aux fig. <B>1</B> et 2 comprend des segments dedimen- sians inégales, les plue grands, indiqués par <B>1,</B> alternant avec les plus petits, indiqués par 2. La- périphérie de -la bague, présente une gorge -dans laquelle vientse. loger un ressort <B>3</B> entaurant.la bague et tendant<B>à</B> serrer les sagments <B>da</B> cette bague sur l'arbre 4.
La profondeur radiale des segments 2 est moindre que celle des segments<B>1,</B> de sorte qu'un jeu radial<B>5</B> apparaisse<B>à</B> l'origine en tre ces segme nts 2 et l'arbre 4 et qu'ainsites segments soient libres de et déplacer vers l'intérieur, jusqu'à ce qu'ils butent -contre les segments<B>1,</B> afin de rattraper tout jeu exces sif aux joints radiaux pouvant apparaître d'une autre manière.
Les joints -entre- les segments -sont radiaux -et l'angle embrassé par les grands segments, est de 120', tandis que l'augl, & :em'brassé par les petits segments est de<B>60'.</B>
<B>.</B> La bague représantée, aux fig. <B>3</B> et 4 est divisée en un plus grand nombre de,segments, comprenant quatre grands segments<B>1</B> aller- naut avec quatre segments 2, les. joints éntre les segments étant inclinés par rapport<B>à</B> la direction radiale. Pour le reste elle est cons tituée comme la bague -des fig. <B>1</B> et 2.
Dans la,- bagues des fig. <B>1,</B> 2,<B>3</B> et 4, les petits segments 2 comportent des -cavités ra diales<B>6</B> ménagées dans leurs, faces latérales et dans lesquelles s'engagent des chevilles fixées dans la, paroi de l'enveloppe de, presse- étoupe, dans laquelle la bague est placée. Cette -disposition place la bague -dans une position angulaire définie -par rapport<B>à</B> une, partie fixe du dispositif -d'étanchéité et limite également l'étendue du mouvement- radial -des petits -segments vers l'extérieur.
La bague représentée<B>à</B> la fig. <B>5</B> com- prend,deux grands segments<B>1</B> alternant avec deux petits segments 2. Les surfaces de- con tact de'deux segments adjacents présentent chacune un gradin disposé -de façon qu!à Pori- gine, il,<B>y</B> ait un espace<B>7</B> entre les. gradins. Ce.s, gradins. servent ainsi<B>à</B> limiter le dépla cement radial relatif des deux segments,.<B>Un</B> ressort<B>3</B> logé & ans une gorge de la périphé rie de la bague entoure cette dernière.
La dispositif représenté<B>à</B> la fig. <B>6</B> pré- #s-ente -deux paires. de bagues<B>10</B> présentant chacune<U>comme</U> celle des fig. <B>3</B> -et 4 quatre petits segments 14 alternant avec, quatre grands segments<B>16.</B> La profondeur radiale des petits segments est moindre que<B>celle</B> des grands, de façon<B>à</B> former<B>à</B> lorigine un jeu radial<B>à</B> entre -ces segments 14 et l'arbre '4.
Chaque paire de bagues<B>10</B> est logée dans un compartîment distinct -d'une enveloppe de presse-étoupe, <B>11,</B> qui est en deux moitiés et est maintenue de la façon habituelle par une enveloppe fendue 12 d'une turbine parexem- ple. Les chevilles d'arrêt<B>13,</B> montées sur l'enveloppe<B>11,</B> font saillie Uns les cavités<B>6</B> ménagées dans 1ee petits segments de cha que bague.
Des chevilles. d'arrêt<B>13</B> font éga- lement EE#illie dans Ues cavités<B>16</B> ména gées dans les segments<B>16.</B> Dans le cas -des petits segments, les clicvilles <B>13</B> limitent le mouvement<B>de,</B> ces, segments vers l'extérieur, tandis que dans le -cas clés. grands segments, les chevilles<B>13</B> limitant<B>le</B> mouvement deces segments vers l'intérieur.
Les bagues sont de section rectangulaire et retenues par un res sort<B>3</B> qui les, entoure et on remarquera que les différentes bagues# sont maintenues angu- lairem-ent; l'une par rapport<B>à</B> l'autre, par les chevilles<B>13</B> de telle, manière que lessagments 14 d'une bague ne soient par -en regard clés segments 14 de la bague adjacente -et qu'ainsi les jeux<B>5</B> d'une bague ne soient<B>pu</B> en re- gard,des jeux,correspondants de la bagu#a ad jacente.
Le dispositif de la fig. <B>7</B> comprend -deux bagues<B>17</B> et<B>18</B> formées comme précédein- ment de patits segments 14 et de grands seginents <B>16.</B> Cette paire de bagues est logé a dans une enveloppe da presse-étoupe,<B>19,</B> clia- que bagne présentant une e#ace périphéri que conique entourée par un ressort<B>3,
</B> de telle manière que le ressort axerca sur la ba gué une force présentant une composante axiale dans la direction -de la pression de fluide qui apparalit de droite<B>à</B> gauehe dans la figure. La bague<B>18</B> est ainsi appliquée ZD latéralement contre, la bague<B>17</B> qui appuie contre la paroi annulaire 20 -de l'enveloppe<B>19,</B> cette paroi 20 absorbe ainsi la poussée axiale due<B>à</B> l'action des ressorts.
Une paroi annu laire 21 de l'enveloppe<B>19</B> est disposée entre les ressorts<B>3, de</B> manière<B>à</B> absorber la pous,- sée axiale de réaction du ressort de<B>la</B> bague <B>17.</B> Une autre paroi annulaire de, Penveloppe <B>19</B> absorbe la poussée axiale de réaction du ressort de la bague<B>18.</B> La bague<B>18</B> présente une rainure cireanférentielle <B>23,</B> ménao-ée en <B>face</B> de la paroi annulaire 21.
Le bord inté rieur de cette paroi sert ainsi de butée limi tant le mouvement vers l'extérieur -des petits segments 14 de la bague<B>18.</B> De la même manîère, le fond d'une rainura circonféren- tielle <B>23,</B> ménagée dans la bague<B>17,</B> coopère avec un épaulement 24 de, l'enveloppe<B>19,</B> pour limiter le mouvement vers l'extérieur des petits 6egments 14 decette bague<B>17.</B>
<B>A</B> la, fig. <B>7</B> comme<B>à</B> la fig. <B>6,</B> on remar quera que pour chaque paire de bagnes le jeu radial<B>5</B> entre le petit segment 14 et Par- bre 4 est obturé par le grand segment<B>16</B> de la bague adjacente.
Daùs une forme d'exécution différente, on pourrait monter des vis radialement dans l'au- veloppe -de presse-éloupe, de telle manière qu'elles s'étendent dans les compartiments et dans les cavités correspondantes formées dans la périphérie des segments se, déplaçant vers l'extérieur, un vide étant ménagé entre l'ex trémité de<B>19,</B> viset le fond de laeavité, pour permettre toute usure désirée.
Le fonctionnement est la suivant: La différence -de pression<B>de</B> fluide ré sultante sur les segments respectifs tend<B>à</B> provoquer un déplacement des petits seg ments vers lextérieur, ce déplacement donne de l'espace aux grands #segments pour qu'ils puissent se déplacer vers l'intérieur si Par- bre vient<B>à</B> se contracter.
Les grands segments, qui sont les seuls <B>à</B> être -en contact avec l'arbre, ne s'appuyant pas sur celui-ci avec toute la force provoquée par la pression du fluide, mais seulement avec une petite partie, -cette for-ce dépendant (les angles sous-tendus, par les, joints des grands ,segments et de l'action -de coincement des plus petits segments. Comme les grands, seg ments ne s'appuyent pas avec une grande force sur l'arbre, l'usure est très. réduite.
Le dispositif décrit n'est pas limité<B>à</B> des arbres rotatifs, mais peut également s'appli quer<B>à</B> dts arbres# ayant un mouvement de va-et-vient.