FR2590649A1 - Passage tournant lie a la pression, pouvant etre manoeuvre - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un passage tournant pour l'introduction de fluides gazeux ou liquides sous pression d'une première 1 dans une deuxième 2 partie de machine qui peuvent tourner relativement, la première partie de machine 1 contenant au moins un piston d'amenée 3 conçu sous forme de piston creux soutenu par ressort, les parties en mouvement relatif qui conduisent l'agent de pression étant soulagées hydrostatiquement. Pour constituer des passages tournants, en particulier à haute pression, de façon telle qu'il ne soit pas amené d'agent de fonctionnement pendant la rotation, qu'il n'existe pas non plus de forces de frottement entre les composants, on propose selon l'invention que le piston d'amenée 3 contienne une valve antiretour 7 s'ouvrant dans le sens d'amenée, soumise à une précharge mécanique, et qu'il soit prévu au moins un ressort de piston 16 agissant entre le piston d'amenée 3 et la première partie de machine 1 et dont la force est dirigée en sens opposé à la force qui est exercée sur le piston d'amenée 3 par le fluide sous pression. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

J.1g 2590649 L'invention concerne un passage tournant pour l'introduction

de fluides gazeux ou liquides sous pression

d'une première dans une deuxième partie de machine qui peu-

vent tourner relativement, la première partie de machine contenant au moins un piston d'amenée conçu sous forme de piston creux soutenu par ressort et un patin étant disposé

entre le piston d'amenée et la deuxième partie de machine.

Un inconvénient des passages tournants connus, mais en particulier des passages tournants à haute pression, réside dans le fait que lorsqu'on exige simultanément l'étanchéité, d'une part, et la liberté du mouvement rotatif, d'autre part, il doit nécessairement y avoir des surfaces ou des régions qui glissent l'une sur l'autre avec frottement. Pour limiter le plus possible la perte d'énergie causée par ce frottement,

et, en outre, pour dissiper aussi rapidement et aussi effi-

cacement que possible la chaleur engendrée de façon que ni

les surfaces d'étanchéité ni le fluide qui passe sous pres-

sion ne soient surchauffés, on permet souvent au fluide (liquide) qui passe de pénétrer dans un interstice entre les surfaces d'étanchéité placées l'une sur l'autre ou glissant,

ce qu'on appelle compensation hydrostatique (brevet DE 34 44 850).

Toutefois, cette mesure ne suffit pas lorsque, dans le cas

d'un passage tournant à haute pression, la vitesse de rota-

tion ou la vitesse circonférentielle est grande et qu'il

existe un état de fonctionnement dans lequel le passage tour-

nant fonctionne "à sec", c'est-à-dire qu'il n'y a pas de

fluide présent.

En particulier dans le cas de passages tournants dans lesquels il existe de grandes vitesses de glissement par suite de grandes vitesses de rotation ou de grands diamètres, on ne peut obtenir de résultats satisfaisants que si de

l'agent de pression ou du lubrifiant et de l'agent de refroi-

dissement sont présents en permanence.

Par suite, l'invention vise à donner à des passages tournants, en particulier à.haute pression, une structure

telle que lorsqu'il n'est pas amené d'agent de fonctionne-

ment pendant la rotation, il n'existe pas non plus de forces

de frottement entre les composants.

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Ce problème est résolu par le fait que dans un passage tournant de l'espèce indiquée au début, le piston d'amenée comporte une valve antiretour s'ouvrant dans le sens d'amenée, soumise à une précharge mécanique et qu'il est prévu au moins un ressort de piston agissant entre le piston d'amenée et la première partie de machine et dont la force est dirigée en sens opposé à la force qui est exercée

sur le piston d'amenée par le fluide sous pression.

Le ressort de piston contrariant la force de pres-

sion soulage donc les surfaces d'étanchéité placées l'une sur

l'autre et a pour effet que lorsque la pression devient infé-

rieure à un minimum dépendant de la tension du ressort, le piston, ou un patin, s'écarte de la surface de glissement en rotation. Ainsi, par un choix approprié du ressort de piston,

on peut arriver à ce que les surfaces d'étanchéité se sépa-

rent complètement l'une de l'autre lorsque la pression du

fluide à faire passer devient inférieure à une valeur déter-

minée ou disparaît complètement. Ces mesures donnent un pas-

sage tournant lié à la pression, pouvant être manoeuvré.

Ainsi, par la disposition selon l'invention, on obtient cet avantage que des passages peuvent fonctionner avec peu de frottement et donc peu d'usure même dans des

domaines de fonctionnement extrêmes, par exemple à des pres-

sions de 0 à 400 bars, des vitesses de rotation de 0 à plus

de 10 000 t/mn et un débit de 0 à plus de 100 1/mn.

En outre, il est avantageux qu'une valve anti-retour disposée dans le piston d'amenée soit conçue de telle sorte que lorsqu'on branche à nouveau l'agent de pression, il se

constitue sur le côté postérieur du piston une pression dy-

namique qui exerce une force sur le piston et le ressort de

piston et déplace le piston avec patin en direction de l'an-

neau de valve ou de la partie tournante de machine et les

amène à s'appliquer.

En outre, la valve anti-retour du piston d'amenée fait en sorte que dans ce cas, le fluide à faire passer ne sorte pas de l'ouverture formée, abstraction faite d'un petit reste qui se trouve déjà dans le piston d'amenée derrière la valve anti-retour. Bien entendu, la deuxième partie tournante

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de machine, dans laquelle entre l'agent de pression, peut aussi être munie d'une valve anti-retour, de sorte que de ce côté aussi, on évite une sortie de l'agent par l'ouverture

formée entre les surfaces d'étanchéité.

L'invention influence favorablement le bilan ther- mique de l'ensemble de la machine, en ce sens que lors de processus de manoeuvre, l'agent de fonctionnement n'est pas seulement poussé en va-et-vient dans les tuyaux, mais ramené au réservoir par une dérivation et que lors du processus de

manoeuvre suivant, de l'huile fraîche est à nouveau amenée.

Beaucoup de machines qui sont munies de passages

tournants à haute pression fonctionnent, au moins occasion-

nellement, mais dans certains cas principalement, dans un

état o l'amenée du fluide sous pression (par exemple liqui-

de de refroidissement ou lubrifiant) n'est pas désirée ou

n'est pas nécessaire à une phase de fonctionnement déterminée.

Alors, si l'on utilise le passage tournant selon l'invention, on peut, seulement en abaissant la pression dans le fluide à faire passer, découpler le passage tournant de sorte que, comme on vient de le décrire, les surfaces d'étanchéité ne frottent plus l'une sur l'autre. Comme déjà indiqué, il n'est

pas engendré ainsi, entre les surfaces d'étanchéité, de cha-

leur de frottement dont la dissipation poserait des problèmes lorsque le passage tournant n'est pas traversé par le fluide

sous pression.

Dans un mode d'exécution simple et avantageux de l'invention, il est prévu que le patin soit relié d'une seule pièce à la deuxième partie de machine. Ce mode d'exécution

est conçu pour des cas d'application dans lesquels les exi-

gences en ce qui concerne la vitesse de rotation et l'étan-

chéité ne sont pas trop grandes, car alors il se produit un mouvement de rotation des surfaces de joint à rotule l'une contre l'autre, ou lorsque la pression et l'écoulement ne

sont désirés qu'à l'arrêt.

Une autre mesure selon l'invention, par laquelle

on résout également le problème selon l'invention indépen-

damment de la mesure que l'on vient d'indiquer, réside dans le fait que, dans un passage tournant présentant les

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particularités indiquées au début, le piston d'amenée est conçu du côté frontal sous la forme d'une partie de sphère percée, que le patin présente une surface d'étanchéité ou de

compensation conique en forme d'entonnoir dans laquelle s'en-

gage la tête en forme de partie de sphère du piston d'amenée et dont l'autre surface d'étanchéité est conçue sous forme de nervure annulaire plane qui s'applique sur une surface d'étanchéité, également plane et pratiquement annulaire, d'un disque de glissement, et qu'au moins une de ces deux surfaces d'étanchéité et de glissement est disposée excentriquement

par rapport à l'axe de rotation.

L'extrémité en forme de partie de sphère du piston d'amenée forme, avec la surface de compensation conique en

forme d'entonnoir du patin, un joint à rotule. Un joint à ro-

tule de ce genre permet des mouvements de compensation faci-

les, par exemple du piston d'amenée, qui sont inévitables en

vertu des tolérances de fabrication ou de déformations élas-

tiques pendant le fonctionnement, sans qu'il se forme une

ouverture de fuite entre les surfaces d'étanchéité. L'étan-

chéité entre les surfaces d'articulation est alors assurée seulement le long d'une région linéaire étroite qui est formée par l'application d'une sphère sur une surface conique

en entonnoir.

Toutefois, cette étanchéité est pratiquement sta-

tionnaire, c'est-à-dire qu'il ne s'effectue pratiquement pas

de mouvement de rotation relatif du patin et du piston d'ame-

née autour de l'axe de rotation. Au lieu de cela, le degré

de liberté de rotation de la première partie de machine rela-

tivement à la deuxième est obtenu par le fait que l'autre surface d'étanchéité du patin est conçue sous forme de filet annulaire plan qui s'applique de manière à pouvoir glisser

sur une autre surface d'étanchéité, également plane et pra-

tiquement annulaire, du disque de glissement. La force avec laquelle les deux surfaces d'étanchéité sont poussées à s'écarter l'une de l'autre est calculée de telle sorte que

le fluide à faire passer peut pénétrer sous forme de pelli-

cule mince entre les surfaces appliquées l'une sur l'autre,

mais que la pression dans cette pellicule diminue graduelle-

ment de l'intérieur vers l'extérieur et correspond à peu

près, un peu avant d'atteindre le bord extérieur d'étanchéi-

té, à la pression extérieure.

La pellicule pénétrant entre les surfaces d'étan-

chéité assure, d'une part, la compensation hydrostatique mentionnée et diminue considérablement le frottement entre les surfaces d'étanchéité. Du fait que l'on maintient aussi petites que possible les surfaces soumises à la pression du joint à rotule situé de l'autre côté du patin, on évite dans

une large mesure entre les surfaces d'articulation cette com-

pensation hydrostatique et par suite de la zone de contact seulement linéaire entre la tête sphérique du piston d'amenée et la surface de compensation du patin, le contact entre solides, entre le piston d'amenée et la surface d'étanchéité

en entonnoir est maintenu le long de toute la ligne de con-

tact, sans que, par exemple, une pellicule de liquide mouille

la région d'étanchéité proprement dite.

La combinaison de ces deux mesures, c'est-à-dire des surfaces d'étanchéité compensées hydrostatiquement d'un côté du patin et une surface d'étanchéité dans une large mesure linéaire, peu compensée hydrostatiquement, de l'autre côté du patin, a pour effet que le patin suit le mouvement du piston

d'amenée, tandis qu'il peut tourner en glissant sur la surfa-

ce d'étanchéité plane relativement à la deuxième partie de machine. Donc, alors que l'un des joints, en tant que joint fixe, est de toute façon pratiquement exempt d'usure, l'usure

et le frottement de l'autre joint sont diminués considérable-

ment puisque, entre les surfaces d'étanchéité planes, se trouve une pellicule du fluide passant sous pression, qui

diminue le frottement.

Par la mesure supplémentaire qui est de disposer excentriquement par rapport à l'axe de rotation au moins celle des deux surfaces d'étanchéité à glissement qui tourne dans

le cas d'espèce, on obtient, en outre, que de nouvelles ré-

gions de surface soient toujours placées l'une en face de l'autre et subissent aussi temporairement l'action directe de

l'agent de pression, de sorte que de cette manière, on ob-

tient une dissipation rapide de chaleur et un refroidissement efficace.

Dans l'ensemble, ces mesures permettent la réali-

sation d'un passage tournant qui, même à des vitesses de rotation extrêmement grandes (par exemple 10 000 tours/mn), peut être utilisé en service permanent de façon étanche aux

hautes pressions et avec une usure réduite.

Dans le mode d'exécution préférentiel de l'inven-

tion, il est prévu que le piston d'amenée est mobile axiale-

ment dans un cylindre de guidage de la première partie de machine, que dans sa région antérieure, il est dégradé en forme de gradin et dans cette région il présente un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du cylindre de guidage, et que dans l'espacement ainsi formé, un ressort

de compression, en tant que ressort de piston, entoure con-

centriquement le piston d'amenée, ce ressort s'appuyant, d'une part, sur le gradin du piston d'amenée et, d'autre part, sur un rebord du cylindre de guidage faisant saillie

radialement vers l'intérieur et fait en sorte qu'il s'effec-

tue une séparation des surfaces placées l'une contre l'autre

lorsque la pression est inférieure à une grandeur déterminée.

Par cette construction relativement simple, on obtient un soulagement uniforme des surfaces d'étanchéité au côté frontal

du piston d'amenée.

La valve anti-retour située dans le piston d'amenée est formée d'une boule qui est poussée, par un ressort de valve soumis à une précharge, à l'envers du sens d'amenée,

dans un siège correspondant. Avec cette construction rela-

tivement simple et en même temps efficace d'une valve anti-

retour, la précharge du ressort assure que la valve s'ouvre seulement lorsqu'une certaine différence minimale de pression

est atteinte.

La coopération du ressort de valve et du ressort de piston est la suivante: Le ressort de piston, en combinaison avec la valve anti-retour préchargée par ressort, disposée dans le piston d'amenée, assure que, lorsque la pression devient inférieure à un minimum dépendant des caractéristiques des ressorts, la valve anti-retour se ferme tout d'abord et qu'ensuite les éléments de glissement soient séparés mécaniquement par le ressort de piston. Si la pression augmente à nouveau, le piston est tout d'abord.,déplacé contre le ressort de piston par la pression régnant devant la valve anti-retour, de sorte que les surfaces de glissement et d'étanchéité sont à nou- veau amenées en contact. Alors seulement, la valve anti-retour

s'ouvre et libère l'écoulement.

Par suite, la perte d'agent de pression lors de la

séparation des surfaces d'étanchéité est limitée à la quan-

tité minimale qui se trouve dans le piston d'amenée derrière la valve anti-retour. Au moins dans le cas de liquides, des

courants de fuite de ce genre sont en général captés et ame-

nés à nouveau au réservoir à agent de pression. En outre, selon l'invention, comme butées pour le piston d'amenée sont prévus, d'une part, la surface de compensation du patin ou de la deuxième partie, située en face de son côté frontal et, d'autre part, un anneau de butée ou le rebord de la première partie de machine. Ainsi, l'une des deux butées est formée par la surface d'étanchéité elle-même, tandis que l'autre

butée a pour rôle d'empêcher que, lorsque la pression dimi-

nue, les surfaces d'étanchéité ne se séparent trop l'une de l'autre. Dans le cadre de l'invention, il est prévu que la course libre axialement du piston d'amenée entre les deux butées est au maximum de 2 mm. Une telle possibilité de

coulissement axial du piston d'amenée est entièrement suffi-

sante pour assurer une séparation complète des surfaces d'étanchéité glissant l'une sur l'autre pour le cas o le

passage tournant n'est pas parcouru par l'agent de pression.

En même temps, ce petit interstice entre les surfaces d'étan-

chéité peut aussi se refermer immédiatement quand on applique

à nouveau une pression au passage tournant du côté d'amenée.

Selon l'invention, il est prévu un patin sur lequel le diamètre intérieur de la nervure annulaire est plus grand

que le diamètre intérieur de la surface d'étanchéité du dis-

que de glissement et le diamètre extérieur de la nervure annulaire est plus petit que le diamètre extérieur de la surface d'étanchéité du disque de glissement, et dont

l'excentricité correspond au maximum à la moitié de la diffé-

rence de la largeur de la nervure annulaire et de la largeur

de la surface d'étanchéité appliquée.

Etant donné qu'au moins une des deux surfaces d'étanchéité est disposée excentriquement, par un mode d'exé- cution de l'une des deux surfaces qui est agrandi selon la

description qui précède, on arrive à ce que même lors du mou-

vement excentrique de l'une des deux parties, ce soit tou-

jours la totalité de la plus petite des deux surfaces d'étanchéité qui s'applique sur la plus grande, de sorte que

les conditions d'étanchéité ne se modifient à aucun moment.

Pour des cas d'application déterminés, un mode d'exécution avantageux et préférentiel de l'invention peut être celui dans lequel le piston d'amenée présente d'un côté la surface plane de glissement et dans lequel la surface d'étanchéité de la partie tournante de machine est exécutée sous forme de partie de sphère et est en coopération avec la surface de compensation conique du patin. Un tel mode d'exécution signifie pratiquement une inversion cinématique de différents composants et on peut l'utiliser lorsque, par suite, on obtient, par exemple, une possibilité de montage

plus avantageuse.

De même, par inversion cinématique, on peut former des modes d'exécution dans lesquels le patin est exécuté d'un

côté en forme de parties de sphère et s'engage dans une piè-

ce complémentaire conique en forme d'entonnoir, au côté frontal du piston d'amenée, ou sur la deuxième partie de

machine, opposée.

D'autres avantages, particularités et possibilités d'application de la présente invention sont expliqués plus précisément ci-après à propos des dessins, dans lesquels:

la figure 1 est une vue en coupe d'un passage tour-

nant avec patin disposé axialement; la figure 2 montre un détail de la figure 1;

la figure 3 est une vue en coupe d'un passage tour-

nant axial sans patin; la figure 4 montre un détail de la figure 3, et

la figure 5 est une vue en coupe d'un passage tour-

nant avec patin disposé radialement.

Les exemples d'exécution représentés par les fi-

gures 1 à 5 concernent exclusivement des passages tournants dans lesquels, par exemple, un liquide est introduit sous pression, axialement ou radialement, d'une partie de machine fixe dans une partie de machine tournante. Une inversion des relations, ou la rotation indépendante des deux parties de

machine de manière entièrement analogue, est imaginable.

Tous les exemples d'exécution présentent pratique-

ment la même constitution fondamentale. Les parties concor-

dantes portent donc les mêmes références, tandis que les parties de forme différente mais de même fonction portent des

références particulières.

Comme on peut le voir par la figure 1, l'appareil

pour le passage d'un agent de pression d'une partie de machi-

ne fixe 1 à une partie de machine tournante 2 est essentiel-

lement formée par un piston d'amenée 3 et par un cylindre de guidage 4. Le piston d'amenée 3 peut coulisser axialement dans le cylindre de guidage 4 dans des limites définies par une bague de butée 43 et par la surface 23. Le piston d'amenée 3

et le cylindre de guidage 4 sont intégrés à la partie de ma-

chine 1 et reliés de manière à pouvoir tourner à la partie tournante de machine 2, par l'intermédiaire de roulements à billes 5. Le piston d'amenée 3 présente une perforation axiale continue à gradins 6 dans laquelle est disposée une valve anti-retour 7. La valve 7 est formée en détail d'un siège 8 qui est arrêté par une butée fixe 9, d'une perforation de

valve 10, d'une boule de valve 11 et d'un ressort de valve 12.

La partie de machine fixe 1 est alimentée, par le tuyau 13, en fluide de travail que l'on considère ci-après comme liquide. On a désigné par 14 le raccordement du tuyau 13. Dans la région du siège de valve 8, la perforation à gradins 6 a son plus grand diamètre, qui diminue alors par paliers jusqu'à l'extrémité opposée. Comme le montre le

dessin, le piston d'amenée 3 est dégradé en sa région anté-

rieure o est formé un espacement intermédiaire 15 par un gradin 17. Dans l'espacement 15 ainsi formé est disposé un ressort de piston 16. Le gradin 17 et le rebord 18, dirigé vers l'intérieur, du piston d'amenée 3 et du cylindre de guidage 4, forment chacun la butée pour le ressort de piston 16. A l'extrémité arrière, le piston 3 présente une face 30 et à l'extrémité avant une région 19 qui sort du cylindre de guidage 4 avec sa tête 20. Dans le mode d'exécution selon les figures 1 et 5, la région 19 du piston d'amenée 3 présente une tête 20 en forme de partie de sphère, une région cylindrique 31 et une région de rebord 21, qui s'emboîte dans le patin 22. Le patin

22 présente pour la tête 20 ou pour cet emboîtement une sur-

face de compensation 23 en forme d'entonnoir, constituée en conséquence. L'évidement est désigné par 24. Comme on peut le voir en particulier par la figure 2, le patin 22 est muni d'une nervure annulaire 25 dont la surface annulaire ou d'étanchéité 26 s'applique sur la surface d'étanchéité 27 du disque de glissement 28 disposé dans la partie de machine tournante 2. La perforation 29 du disque de glissement 28 est ici recouverte. Par la perforation, le fluide de travail. est amené à un consommateur, par exemple à une pince de serrage

(non représentée).

La coopération du ressort de valve 12 et du ressort

de piston 16, c'est-à-dire le mode de fonctionnement du pas-

sage tournant lié à la pression, pouvant être manoeuvré, est

décrit ci-après.

Le fluide sous pression est amené, en passant par un tuyau d'amenée non représenté plus précisément, à travers la perforation de valve 10 et la perforation à gradins 6 de la partie de machine fixe 1. Afin que le liquide puisse passer de la perforation de valve 10 à la perforation 24, il faut que la pression dans la perforation de valve 10 ou sur la boule de valve 11 soit si grande que la valve anti-retour 7

s'ouvre. Par la pression agissant sur le côté frontal supé-

rieur 30 du piston d'amenée 3 et sur la valve anti-retour 7,

le piston d'amenée 3 est poussé par sa tête en forme de par-

tie de sphère 20 contre la surface de compensation 23, conique ou en forme d'entonnoir, du patin 22. Cette force de poussée se transmet aussi par l'intermédiaire du patin 22 - comme le montre la figure 2 - à la surface d'étanchéité 26 de la il nervure annulaire 25 qui est poussée de façon correspondante contre la surface d'étanchéité 27 du disque de glissement 28 qui est relié à la partie de machine 2 de façon étanche à la pression. Les dimensions géométriques du piston d'amenée 3 et les caractéristiques du ressort de valve 12 et du ressort

de piston 16 sont choisies de telle sorte que la valve anti-

retour 7 s'ouvre seulment quand les surfaces d'étanchéité du patin 22 sont appliquées étroitement des deux côtés contre les

parties complémentaires.

Si par contre la pression diminue dans la perfora-

tion à gradins 6, la valve anti-retour 7 se ferme tout d'abord et lorsque la pression diminue davantage dans le

tuyau d'amenée (non représenté), le piston d'amenée 3 est fi-

nalement écarté, par le ressort de piston 16, de la surface de compensation 23 et, par sa région de rebord 21 qui est disposée sur le prolongement cylindrique 31 de la tête 20 et s'engage dans l'évidement 24 du patin 22, écarte celui-ci de la partie de machine tournante 2, c'est-àdire du disque

de glissement 28. Selon les conditions de pression qui rè-

gnent, le passage tournant couple et découple automatiquement

la partie de machine fixe 1 et la partie tournante 2.

Ainsi, dans l'état découplé, le frottement du joint

tournant, qui - comme le montre la figure 2 - est essentiel-

lement formé par les surfaces d'étanchéité respectives 26 et 27 du patin 22 et du disque de glissement 28, disparaît. I1 ne se produit plus de frottement résiduel minimal entre les parties de machine 1, 2 en rotation relative que dans les

roulements à billes 5, à très faible frottement.

Si par contre la perforation à gradins 6 est soumi-

se à un frottement suffisamment grand, le liquide qui s'y

trouve dépasse la boule de valve 11 qui cède contre la pres-

sion du ressort de valve 12 et arrive, par la perforation 29

du disque de glissement 28, dans la partie de machine tour-

nante 2 et à un consommateur (non représenté). Les surfaces d'étanchéité du patin 22 sont ici fermées fermement par la pression de poussée du piston d'amenée 3. Comme on peut le voir sur la figure 2, la tête en forme de partie de sphère 20

du piston d'amenée 3 ne s'applique pratiquement sur la sur-

face de compensation conique 23 du patin 22 que le long d'une

région circulaire. Cette région d'application se trouve re-

lativement près du bord inférieur intérieur de la surface conique de compensation 23, de sorte que le joint entre tête

et surface de compensation 23 n'est soulagé hydrostatique-

ment que dans une faible mesure.

Comme déjà signalé, la force exercée par le piston d'amenée sur la surface de compensation 23 est transmise

ensuite, par l'intermédiaire du patin 22, à la nervure annu-

laire 25 qui s'applique, par toute sa surface d'étanchéité 26, sur la surface d'étanchéité 27, plus grande, également

plane, du disque de glissement 28. Dans la surface d'étan-

chéité est encore prévu un canal annulaire 32 qui sert à

évacuer sans pression vers la chambre de fuites 33, en pas-

sant par une perforation non représentée, le liquide qui passe entre les surfaces d'étanchéité et de glissement 26 et 27. Le disque de glissement 28 est relié solidairement et

de façon étanche à la pression à la partie de machine tour-

nante 2.

Entre les surfaces d'étanchéité et de glissement 26 et 27, il pénètre une mince pellicule de liquide, mais la

pression agissant dans la pellicule de liquide diminue radia-

lement vers l'extérieur et correspond à peu près, avant d'atteindre le canal annulaire 32, à la valeur de la pression extérieure. Cette pellicule de liquide, par son champ de pression, diminue très notablement le frottement entre les surfaces d'étanchéité et de glissement 26 et 27, de sorte que l'on peut faire tourner relativement le patin 22 et le disque

de glissement 28 à des vitesses de glissement et à des pres-

sions de service relativement élevées. Ainsi, dans la région de joint, il n'apparaît pas de températures trop élevées, échauffant notablement les surfaces d'étanchéité elles-mêmes

ou encore le fluide que l'on fait passer sous pression.

Comme mesure supplémentaire dans le cas de passa-

ges tournants axiaux (figure 1), pour un refroidissement ou une dissipation de chaleur plus efficaces, on dispose le disque de glissement 28 excentriquement par rapport à l'axe de rotation R, de sorte que les surfaces d'étanchéité et de

glissement 26, 27 dans la région de l'excentricité, coïnci-

* dent sans cesse, à chaque tour du disque de glissement 28,

avec de nouvelles régions de surface, qui, entre temps, su-

bissent directement l'action du liquide de refroidissement que l'on fait passer sous pression. Par cette mesure, on peut encore augmenter davantage la vitesse circonférentielle et la pression de service d'un passage de cegenre sans effet

désavantageux. Dans le cas de systèmes d'amenée radiaux -

comme représenté sur la figure 5 et encore expliqué plus loin-

le patin 35 ne recouvre qu'une région partielle de la surface circonférentielle 36 de l'anneau de valve 37, de sorte que pendant la rotation, des régions de surface continuellement plus froides entrent en contact avec la surface d'étanchéité

38 du patin.

Les figures 3 et 4 montrent un mode d'exécution dans lequel on a renoncé aux surfaces de glissement planes 26 et 27. La région 39 du piston d'amenée 3 qui dépasse du cylindre de guidage 4 présente également une tête 20 en forme de partie de sphère qui glisse dans un creux 40, en forme d'entonnoir ou de calotte, de la partie de machine tournante 2. Le creux 40 et le diamètre de sphère de la tête sont harmonisés entre eux de telle sorte qu'ici aussi, le

soulagement hydrostatique existe.

La constitution et le mode de fonctionnement du piston d'amenée 3, de la valve anti-retour 7 et du cylindre de guidage 4 du système d'amenée radial déjà mentionné de la

figure 5 sont tels que décrit plus haut. Dans ce mode d'exé-

cution, le patin 35 est placé radialement sur la surface circonférentielle 36 d'un anneau de valve 37. La chambre de

pression 41 du patin 35 recouvre simultanément, dans l'exem-

ple d'exécution de la figure 5, trois valves anti-retour 42.

Ainsi, les principes selon l'invention peuvent s'appliquer à ces passages tournants avec amenée aussi bien

radiale qu'axiale du fluide.

La surface d'étanchéité 26 du patin ainsi que les

surfaces d'étanchéité, appliquées dessus, de la tête du pis-

ton d'amenée et la surface de glissement du disque de

glissement ou de la partie de machine et de l'anneau de val-

ve peuvent, selon les besoins, dans tous les modes d'exécu-

tion, être aussi revêtues de matières qui améliorent encore

les propriétés désirées d'adhérence, de glissement et d'étan-

chéité et/ou diminuent davantage l'usure des parties qui glissent.

Claims (11)

-R E V E N D I C A T I ONS -

1. Passage tournant pour l'introduction de fluides gazeux ou liquides sous pression d'une première (1) dans une

deuxième (2) partie de machine qui peuvent tourner relative-

ment, la première partie de machine (1) contenant au moins un piston d'amenée (3) conçu sous forme de piston creux soutenu

par ressort et les parties en mouvement relatif qui condui-

sent l'agent de pression étant soulagées hydrostatiquement, passage caractérisé en ce que le piston d'amenée (3) comporte une valve antiretour (7) s'ouvrant dans le sens d'amenée, soumise à une précharge mécanique et en ce qu'il est prévu au moins un ressort de piston (16) agissant entre le piston d'amenée (3) et la première partie de machine (1) et dont la force est dirigée en sens opposé à la force qui est exercée

sur le piston d'amenée (3) par le fluide sous pression.

2. Passage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un patin (22) est disposé entre le piston d'amenée (3)

et la deuxième partie de machine (2).

3. Passage selon la revendication 2, caractérisé en

ce que le piston d'amenée (3) est relié directement à la deu-

xième partie de machine (2).

4. Passage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston d'amenée (3) est conçu du côté frontal sous la forme d'une partie de sphère (20) percée, en ce que le

patin (22) présente une surface d'étanchéité ou de compensa-

tion conique (23) en forme d'entonnoir dans laquelle s'engage la tête en forme de partie de sphère (20) du piston d'amenée (3) et dont l'autre surface d'étanchéité (26) est conçue sous forme de nervure annulaire plane (25) qui s'applique sur une surface d'étanchéité (27), également plane et pratiquement annulaire, d'un disque de glissement (28), et en ce qu'au moins une de ces deux surfaces d'étanchéité et de glissement (26, 27) est disposée excentriquement par rapport à l'axe de

rotation (R).

5. Passage selon l'une des revendications 1'à 4,

caractérisé en ce que le piston d'amenée (3) est mobile axialement dans un cylindre de guidage (4) de la première partie de machine (1), en ce que dans sa région antérieure, il est dégradé en forme de gradin et dans cette région il

présente un diamètre extérieur plus petit que le diamètre in-

térieur du cylindre de guidage (4), et en ce que dans l'es-

pacement (15) ainsi formé, un ressort de compression, en tant que ressort de piston (16), entoure concentriquement le pis- ton d'amenée (3), ce ressort s'appuyant, d'une part, sur le

gradin (17) du piston d'amenée et, d'autre part, sur un re-

bord (18) du cylindre de guidage (4) faisant saillie radia-

lement vers l'intérieur.

6. Passage selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que la valve anti-retour (7) située dans le

piston d'amenée (3) est formée d'une boule (11) qui est pous-

sée, par un ressort de valve (12) soumis à une précharqe, à

l'envers du sens d'amenée, dans un siège correspondant (8).

7. Passage selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que lorsque la pression d'ouverture de la valve antiretour (7) est exercée, la force agissant sur le

ressort de piston (16) est plus grande que sa précharge.

8. Passage selon l'une des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que comme butées pour le piston d'amenée (3) sont prévus, d'une Dart, la surface de compensation (23, 40) du patin (22) ou de la deuxième Dartie (2), située en face de son côté frontal et, d'autre part, un anneau de butée (43)

ou le rebord (18) de la première partie de machine (1).

9. Passage selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisé en ce que la course libre axialement du piston d'amenée (3) entre les deux butées (43, 18) est au maximum

de 2 mm.

10. Passage selon l'une des revendications 1 à 9,

caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la nervure annulaire (25) est plus grand que le diamètre intérieur de la surface d'étanchéité (27) du disque de glissement (28), qui présente une perforation (29), et le diamètre extérieur de la nervure annulaire (25) est plus petit que le diamètre

extérieur de la surface d'étanchéité (27) du disque de glis.-

sement (28), et en ce que l'excentricité (e) correspond au maximum à la moitié de la différence de la largeur de la

nervure annulaire (25) et de la largeur de la surface d'étan-

chéité appliquée (27).

11. Passage selon l'une des revendications 2 à 10,

caractérisé en ce que le piston d'amenée (3) présente du côté

frontal la surface plane de glissement, et en ce que la sur-

face d'étanchéité de la deuxième partie de machine, tournan- te, est exécutée sous forme de partie de sphère et est en

coopération avec la surface de compensation conique du patin.