Dispositif d'étanchéité Uinvention a pour objet un dispositif d'étan chéité assurant l'étanchéité du joint entre un élément cylindrique soumis<B>à</B> une forte pression de fluide et la paroi cylindrique d'une chambre dans laquelle il coulisse.
Les dispositifs d'étanchéité actuellement utilisés dans ce cas, tels que les anneaux en U, les anneaux toriques, etc., cherchent<B>à</B> réaliser l'étanchéité par action directe de la pression du fluide sur l'anneau. Pour les très hautes pressions, en particulier au-dessus de 1200 kg/cm2, ces anneaux, qu'ils soient en cuir, en matière plastique ou en alliage métallique, résis tent mal et en particulier leur inégalité de résistance provoque des fuites et des détériorations.
On connaît également un dispositif d'étanchéité utilisé dans pareil cas, qui comprend un piston auxi liaire disposé devant l'élément cylindrique, recevant sur sa face avant la pression du fluide qui l'applique, par sa face arrière de surface inférieure<B>à</B> celle de sa face avant, sur un bloc en matière déformable interposé entre cette face arrière du piston auxiliaire et la face avant de l'élément cylindrique.
Mais les dispositifs de ce type sont toutefois d'efficacité douteuse.
Le dispositif & étanchéité selon l'invention ne pré sente pas les inconvénients des dispositifs connus. Il est caractérisé par une cuvette coaxiale audit<B>élé-</B> ment cylindrique et fixée<B>à</B> celui-ci du côté où règne la pression du fluide, et par un remplissage de matière déformable complètement enfermée entre la cuvette et un piston auxiliaire dont la face avant est soumise<B>à</B> la pression du fluide qui l'applique par une face arrière, de surface inférieure<B>à</B> celle de la face avant, sur le remplissage de matière déformable,
la cuvette présentant une paroi latérale mince qui est appliquée contre la paroi cylindrique de la chambre par l'expansion radiale du remplissage de matière déformable lorsque celui-ci est comprâne par le piston auxiliaire.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution et une variante du dispositif d'étanchéité suivant l'invention appliqué au piston d'un vérin hydraulique.
La fig. <B>1</B> est une vue schématique en coupe trans versale de la première forme d7exécution.
La fig. 2 en est une vue éclatée en perspective avec arrachement partiel en coupe.
Les fig. <B>3</B> et 4 sont des vues analogues de la deuxième forme d'exécution.
Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> sont des vues en coupe et écla tées d'une variante.
Le dispositif représenté aux fig. <B>1</B> et 2, qui assure l'étanchéité du joint entre le piston<B>7</B> d!un vérin hydraulique et la paroi de son cylindre<B>8,</B> comprend un piston auxiliaire différentiel<B>3</B> dont la grande face avant<B>9</B> reçoit la poussée du fluide con tenu dans l'espace<B>10.</B> Cette poussée applique la face annulaire arrière<B>11</B> du piston<B>3</B> sur un bloc de matière déformable 2 entièrement enfermé entre le piston<B>3</B> et une cuvette<B>1</B> coaxiale au piston<B>7</B> et fixée rigidement sur la face avant de celui-ci.
Ce bloc de matière déformable 2 peut être en matière plastique synthétique ou en alliage métalli que. Au lieu du bloc 2 on peut aussi utiliser un rem plissage en plusieurs pièces de matière déformable, par exemple des rondelles successives ou des seg ments.
La pression, due<B>à</B> la pression du fluide que la face<B>11</B> du piston différentiel exerce sur le bloc 2, est accrue proportionnellement au rapport des sur faces des faces<B>9</B> et<B>11</B> du piston et cette pression a pour effet d'écraser le bloc 2 qui déforme la paroi cylindrique mince externe de la cuvette<B>1,</B> comme indiqué en pointillé en 12, pour rappliquer sur la paroi du cylindre<B>8.</B>
Le bourrelet 12, qui se forme ainsi de façon homogène et régulière dans la partie médiane de la paroi latérale mince de la cuvette<B>1,</B> assure une étanchéité parfaite du joint entre le piston<B>7</B> et le cylindre<B>8,</B> cette étanchéité augmentant en proportion de la pression du fluide dans la chambre<B>10.</B>
Dans le dispositif des fig. <B>3</B> et 4, le piston auxi liaire différentiel est un anneau<B>6</B> de section en T recevant sur la face extérieure de sa traverse<B>13</B> la pression du fluide régnant dans la chambre<B>10</B> qui l'applique par ses faces annulaires intérieures 14 sur deux anneaux<B>de</B> matière déformable <B>5</B> logés entre râme <B>15</B> et les parois latérales minces<B>16, 17</B> d'une cuvette annulaire<B>18</B> fixée sur la face annulaire du piston du vérin.
Pour éviter dans le vérin des fig. <B>1</B> et 2 les fuites par le jeu qui existe, par construction, entre le piston<B>7</B> et le cylindre<B>8,</B> lorsque le fluide n7est pas sous pression, un anneau d'étanchéité torique 21 est disposé dans une gorge 22 de la cuvette<B>1.</B>
Dans la variante du dis-positif des fig. <B>1</B> et 2 représentée aux fig. <B>5</B> et<B>6,</B> une vis 4 permet d'exer cer une compression initiale sur le bloc de matière déformable 2 pour obtenir une déformation de la paroi latérale mince 24 de la cuvette<B>1,</B> ce qui annule le jeu et supprime la fuite.
Cette vis peut être serrée par ses pans<B>26</B> dans le taraudage de la tige<B>19</B> du piston différentiel<B>3 1</B> grâce au jeu laissé dans un évidement<B>27</B> que pré sente la cuvette<B>1,</B> jusqu7à écrasement du bloc 2 entre la paroi 24<B>de</B> la cuvette<B>1</B> et le manchon<B>19</B> du piston<B>3.</B>
Sealing device The invention relates to a sealing device ensuring the sealing of the joint between a cylindrical element subjected <B> to </B> a high fluid pressure and the cylindrical wall of a chamber in which it slides. .
The sealing devices currently used in this case, such as U-rings, O-rings, etc., seek to achieve sealing by direct action of the pressure of the fluid on the ring. . For very high pressures, in particular above 1200 kg / cm2, these rings, whether made of leather, plastic or metal alloy, resist poorly and in particular their unequal resistance causes leaks and leaks. deteriorations.
Also known is a sealing device used in such a case, which comprises an auxiliary piston disposed in front of the cylindrical element, receiving on its front face the pressure of the fluid which applies it, through its rear face of lower surface <B> to </B> that of its front face, on a block of deformable material interposed between this rear face of the auxiliary piston and the front face of the cylindrical element.
However, devices of this type are of doubtful effectiveness.
The sealing device according to the invention does not have the drawbacks of known devices. It is characterized by a bowl coaxial with said cylindrical element and fixed <B> to </B> the latter on the side where the pressure of the fluid prevails, and by a filling of completely enclosed deformable material. between the bowl and an auxiliary piston, the front face of which is subjected <B> to </B> the pressure of the fluid which applies it by a rear face, of lower surface <B> to </B> that of the front face , on the filling of deformable material,
the cup having a thin side wall which is applied against the cylindrical wall of the chamber by the radial expansion of the filling of deformable material when the latter is compressed by the auxiliary piston.
The appended drawing represents, <B> to </B> by way of example, two embodiments and a variant of the sealing device according to the invention applied to the piston of a hydraulic cylinder.
Fig. <B> 1 </B> is a schematic cross-sectional view of the first embodiment.
Fig. 2 is an exploded perspective view thereof partially cut away in section.
Figs. <B> 3 </B> and 4 are analogous views of the second embodiment.
Figs. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> are sectional and exploded views of a variant.
The device shown in FIGS. <B> 1 </B> and 2, which seals the seal between the piston <B> 7 </B> of a hydraulic cylinder and the wall of its cylinder <B> 8, </B> comprises a differential auxiliary piston <B> 3 </B> whose large front face <B> 9 </B> receives the thrust of the fluid contained in the space <B> 10. </B> This thrust applies the face rear annular <B> 11 </B> of the piston <B> 3 </B> on a block of deformable material 2 completely enclosed between the piston <B> 3 </B> and a cup <B> 1 </ B > coaxial with the piston <B> 7 </B> and rigidly fixed to the front face thereof.
This block of deformable material 2 can be made of synthetic plastic or a metal alloy. Instead of block 2, it is also possible to use a filling made of several pieces of deformable material, for example successive washers or segments.
The pressure, due <B> to </B> the pressure of the fluid that the face <B> 11 </B> of the differential piston exerts on the block 2, is increased in proportion to the ratio of the surfaces of the faces <B> 9 </B> and <B> 11 </B> of the piston and this pressure has the effect of crushing the block 2 which deforms the outer thin cylindrical wall of the bowl <B> 1, </B> as indicated in dotted lines in 12, to reapply on the wall of the cylinder <B> 8. </B>
The bead 12, which thus forms homogeneously and regularly in the middle part of the thin side wall of the bowl <B> 1, </B> ensures a perfect seal between the piston <B> 7 </ B > and the cylinder <B> 8, </B> this seal increasing in proportion to the pressure of the fluid in the chamber <B> 10. </B>
In the device of FIGS. <B> 3 </B> and 4, the auxiliary differential piston is a ring <B> 6 </B> of T-section receiving on the outside face of its crossmember <B> 13 </B> the pressure of the fluid prevailing in the chamber <B> 10 </B> which applies it by its internal annular faces 14 to two rings <B> of </B> deformable material <B> 5 </B> housed between the core <B> 15 </B> and the thin side walls <B> 16, 17 </B> of an annular cup <B> 18 </B> fixed to the annular face of the piston of the cylinder.
To avoid in the jack of figs. <B> 1 </B> and 2 leaks by the clearance which exists, by construction, between the piston <B> 7 </B> and the cylinder <B> 8, </B> when the fluid is not under pressure, an O-ring seal 21 is arranged in a groove 22 of the cup <B> 1. </B>
In the variant of the device of FIGS. <B> 1 </B> and 2 shown in fig. <B> 5 </B> and <B> 6, </B> a screw 4 makes it possible to exert an initial compression on the block of deformable material 2 to obtain a deformation of the thin lateral wall 24 of the cup < B> 1, </B> which cancels the game and removes the leak.
This screw can be tightened by its sides <B> 26 </B> in the tapping of the rod <B> 19 </B> of the differential piston <B> 3 1 </B> thanks to the play left in a recess < B> 27 </B> that the bowl <B> 1 </B> presents until the block 2 is crushed between the wall 24 <B> of </B> the bowl <B> 1 </B> and the piston <B> 19 </B> sleeve <B> 3. </B>