Garniture d'étanchéité La présente invention se rapporte aux gar nitures d'étanchéité destinées à être utilisées entre des pièces soumises à un mouvement de translation relatif et en particulier aux garni tures d'étanchéité destinées à assurer l'étan chéité des pistons plongeurs utilisés dans les machines fonctionnant à de hautes pressions. On sait que la réalisation de telles garnitures, en particulier dans les compresseurs de gaz et les pompes de circulation, est extrêmement délicate.
On a proposé d'utiliser des garnitures en bronze et en particulier en bronze au plomb, constituées par plusieurs bagues, elles-mêmes formées de plusieurs pièces, ou fendues comme des segments. Mais ces garnitures provoquent une usure rapide des tiges de pistons (leur usure propre a moins d'importance, les pièces d'étanchéité pouvant se déformer assez pour la rattraper). Il en résulte que les garnitures ne sont réellement étanches que peu de temps et que, dans la pratique, on est amené à ad mettre des fuites très sensibles pendant leur utilisation.
On a proposé également des garnitures en métal antifriction composées ordinairement de bagues de formes variées d'une seule pièce et que la pression serre sur la tige du piston. L'emploi de ces garnitures qui, par ailleurs, présentent de grandes qualités, se heurte aux difficultés suivantes : si elles sont trop dures pour la pression employée, elles cessent vite d'être étanches et leur durée d'usage est insuf fisante. Si, par contre, leur dureté est insuffi sante, le métal a tendance à couler ou Huer le long de la tige et la durée est également insuffisante.
La présente invention permet de supprimer ces inconvénients et de réaliser des garnitures qui, tout en présentant les qualités de malléa bilité adaptées à la pression à laquelle elles sont soumises, de manière à assurer une étanchéité permanente, ne risquent néanmoins pas de fluer sous l'effet de cette pres sion.
La garniture d'étanchéité conforme à l'in vention, destinée à être utilisée entre des piè ces soumises à un mouvement de translation relatif et notamment destinée à assurer l'étan chéité des pistons plongeurs utilisés dans les machines fonctionnant à de hautes pressions, est caractérisée par le fait qu'elle comporte une bague de forme allongée, en métal déformable, dont la partie antérieure, située du côté de la zone sous pression, est soumise directement à l'action de ladite pression et disposée de ma nière à s'appliquer, sous l'effet de cette pres sion, sur la tige de piston, de façon à faire joint avec elle, et dont la partie postérieure, de forme tubulaire,
est agencée de manière à s'appliquer sur ladite tige de piston sans être soumise à la pression.
La partie postérieure de la bague a pour but d'empêcher le métal de la partie formant le joint de Huer . En outre, le cas échéant,. elle assure un bon guidage de l'élément mobile dans la garniture.
Pour obtenir ce résultat, on pourra en par ticulier prévoir, pour constituer la garniture, en plus de la bague ci-dessus indiquée en mé tal déformable, une autre bague en métal dur à l'intérieur de laquelle sera disposée la partie postérieure tubulaire de la garniture en métal déformable et qui présentera, en outre, une surface d'appui, rodée et étanche, ou avec interposition d'un joint, destinée à s'appliquer, sous l'effet de la pression, sur une surface cor respondante d'une boîte d'étanchéité. Cette surface, de préférence plane, sera prévue sur la bague en métal dur de manière que la partie postérieure de la garniture soit située en dehors de la zone de pression.
Enfin, on pourra prévoir un dispositif, tel que des ressorts, destiné à presser la surface d'appui de la bague en métal dur sur son siège lors de la mise sous pression.
Le dessin ci-joint représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution de la garniture selon l'in vention.
La fig. 1 est -une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'in vention, appliqué à une pompe à piston plon geur.
Les fig. 2 et 3 représentent des variantes du dispositif d'étanchéité.
A la fig. 1, 1 désigne le corps de pompe sur lequel est vissée une boîte de garniture 2 et à l'intérieur duquel se déplace un piston plongeur 3.
4 désigne un élément, de forme annulaire; monté dans la boîte de garniture 2 et qui est serré par cette boîte contre le corps de pompe 1, avec interposition d'un joint 5. L'élément 4 est rodé en 6 à sa partie antérieure, du côté de la zone de pression. La garniture d'étan chéité objet de l'invention est formée de deux bagues 7 et 8. La bague 7 est en acier et a la forme tubulaire indiquée dans le dessin; elle comporte une partie plane 9 rodée qui vient s'appliquer, sous l'effet de la pression, sur la partie rodée 6 de l'élément 4. La partie posté rieure tubulaire 10 de cette bague 7 est intro duite dans l'élément annulaire 4 avec un cer tain jeu, de façon qu'elle ne soit pas soumise à la pression.
Dans la bague en acier 7 est montée une bague 8, en métal déformable antifriction, de forme allongée et dont la par tie antérieure 11 constitue l'élément formant joint proprement dit, capable de se déformer sous l'effet de la pression pour venir s'appli quer contre le piston 3, tandis que la partie postérieure 12, de forme tubulaire, est ancrée à l'intérieur de la partie postérieure 10 de la bague 7 et, par conséquent, non soumise à la pression, en raison du jeu existant entre ladite bague 7 et l'élément 4. Cet élément tubulaire, de même longueur que l'élément 4, peut être parfaitement ajusté sur la tige de piston dont il assure le guidage et empêche le métal de la partie antérieure 11 de couler le long de la tige du piston vers l'extérieur.
Des ressorts 13 sont intercalés entre le corps de pompe 1 et la partie antérieure 11 de la garniture, avec interposition d'une ron delle d'appui 14 du côté de la partie 11, dans le but d'appliquer la face plane 9 de la bague 7 contre la face 6 de l'élément 4 lors de la mise en pression.
Dans la forme d'exécution représentée et qui est destinée à réaliser l'étanchéité à de très hautes pressions pouvant atteindre 2000 kg/cm2, on voit que la bague en métal antifriction est entièrement enrobée dans la bague d'acier.
Les fig. 2 et 3 montrent des variantes d'exécution de la garniture elle-même, destinées à être adaptées à des pressions plus faibles.
Dans ces figures, on voit que la partie antérieure 11 de la bague en métal antifriction est libre. La fig. 2 montre un dispositif destiné, par exemple, à être utilisé pour des pressions de l'ordre de 100 kg/cm2 et la fig. 3, un dis positif destiné à être utilisé pour des pressions de l'ordre de 500 kg/cm . Dans ce dernier cas, la bague antifriction est longue et de faible épaisseur et, cas échéant, pourrait présenter dans sa partie postérieure des nervures encas trées dans des rainures de la bague exté rieure 7.
On pourrait apporter de nombreuses modi fications à la garniture sans sortir du domaine de la présente invention.
En particulier, l'élément en métal défor- mable pourrait être en une matière autre que l'antifriction, par exemple du bronze au plomb, des plastiques, des alliages de magnésium, pourvu que ladite matière puisse se déformer sans se fendre et que son coefficient de frotte ment sur la tige de piston ait une valeur sem blable à celui du métal antifriction.
La bague extérieure de support 4 pourra également être en un métal autre que l'acier, par exemple du bronze, ou en toute autre ma tière ayant la dureté suffisante et permettant à la matière assurant l'étanchéité de s'y accro cher solidement. En outre, la forme des deux bagues pourra bien entendu varier suivant les conditions d'emploi et les matériaux utilisés.