FR2605077A1 - Joint d'etancheite annulaire coulissant - Google Patents

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Antti-Jussi Heilala
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John Crane Safematic Oy
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Safematic Ltd Oy
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN JOINT D'ETANCHEITE ANNULAIRE COULISSANT POUR ETANCHEIFIER UN ESPACE LIBRE ENTRE UNE PIECE DE MACHINE ROTATIVE ET UNE PIECE DE MACHINE NON ROTATIVE. LE JOINT D'ETANCHEITE COMPREND AU MOINS UNE BAGUE D'ETANCHEITE STATIQUE A FIXER SUR LA PIECE DE MACHINE NON ROTATIVE ET MUNIE D'UNE BAGUE COULISSANTE 4 ET AU MOINS UNE CONTRE-BAGUE A FIXER SUR LA PIECE DE MACHINE ROTATIVE ET MUNIE D'UNE BAGUE COULISSANTE 4. LA BAGUE D'ETANCHEITE STATIQUE ET LA CONTRE-BAGUE SONT DISPOSEES DE MANIERE A ETRE FIXEES DE TELLE SORTE QUE LES SURFACES DE GLISSEMENT DES BAGUES COULISSANTES 4 SONT SERREES PAR PRESSION L'UNE CONTRE L'AUTRE. AFIN DE SIMPLIFIER LA STRUCTURE DU JOINT D'ETANCHEITE, LA CONTRE-BAGUE ET LA BAGUE D'ETANCHEITE STATIQUE SONT DES MODULES D'ETANCHEITE INTERCHANGEABLES M.

Description

I 3oint d'étanchéité annulaire coulissant La présente invention concerne
un joint d'étanchéité annulaire coulissant pour étanchéifier un espace libre entre une pièce de machine rotative et une pièce de machine non rotative, comprenant au moins une bague d'étanchéité statique destinée à être fixée sur la pièce de machine non rotative et munie d'une bague coulissante, et au moins une contre-bague destinée à être fixée sur la pièce de machine rotative et munie d'une bague coulissante, la bague d'étanchéité statique et la contre-bague étant disposées de manière à être fixées de telle sorte que les surfaces de glissement des bagues coulissantes
sont serrées par pression l'une contre l'autre.
On connaît des joints d'étanchéité annulaires coulissants par leur utilisation dans divers domaines techniques. Ils sont employés par exemple dans des réducteurs, des pompes et autres dispositifs similaires pour empêcher la fuite de liquide aux points de contact entre une pièce de machine rotative et une pièce de machine immobile. Il existe deux types de joints annulaires coulissants à étanchéification axiale. Les joints d'étanchéité à simple action comprennent deux bagues en rotation relative, dont l'une est fixée de manière étanche sur la pièce de machine rotative, tandis que l'autre est fixée de manière étanche sur la pièce de machine immobile. Les bagues sont pressées en contact étanche l'une contre l'autre au moyen de surfaces de glissement formées sur les bagues. Dans les joints d'étanchéité annulaires coulissants à simple action, la lubrification est entièrement réalisée par un liquide à pomper, de sorte que ces joints ne conviennent pas pour une utilisation avec des liquides contenant des particules engendrant une usure mécanique. Dans leur forme leur plus simple, les joints d'étanchéité à double action sont formés par deux joints d'étanchéité à simple action qui définissent entre eux un espace libre dans lequel est introduit un liquide d'étanchéité distinct, destiné essentiellement à lubrifier les surfaces de
glissement des bagues en rotation relative.
Un inconvénient des joints d'étanchéité annulaire coulissants précédemment connus est qu'ils sont constitués de plusieurs pièces différentes, telles qu'un corps de joint, une ou des bagues d'étanchéité, une ou des contre-bagues, un ou des ressorts ou encore un soufflet, des joints auxiliaires, etc. Suite au nombre important de pièces nécessaires, le joint d'étanchéité présente une structure compliquée, ce qui complique le stockage des pièces de rechanges, le contrôle de la fabrication et l'assemblage des joints d'étanchéité. De plus, la complexité nuit également souvent à la fiabilité du joint d'étanchéité, car plus le nombre de pièces augmente, plus le
risque de malfonctionnements augmente également.
Une des solutions connues est la bague coulissante décrite dans le brevet finlandais N 61.558. Ce type de joint d'étanchéité comprend huit pièces distinctes et différentes, non compris les joints toriques, les vis et les ressorts; ces pièces sont: une contre-bague, une bague d'étanchéité, un corps, une autre bague d'étanchéité, une autre contre-bague, une bague de support, une bague de pression et une bride. En plus de ces pièces, on a besoin d'au moins 8 à 10 joints toriques, 9 à 10 vis et 10 à 20 ressorts distincts. Lors de l'assemblage du joint d'étanchéité, il faut donc manipuler
à 50 pièces, dont 20 à 30 sont différentes entre elles.
Des tentatives ont été effectuées en vue d'obtenir des améliorations en la matière par une standardisation -cf. la norme DIN 24960. Ainsi, les contre-bagues sont rendues similaires par cette norme. Toutefois, le joint
d'étanchéité proprement dit peut encore être très compliqué.
La présente invention a pour but de fournir un joint d'étanchéité annulaire coulissant permettant d'éliminer les inconvénients de l'art antérieur. Cet but est atteint au moyen d'un joint d'étanchéité annulaire coulissant selon l'invention, qui est caractérisé par le fait que la contre-bague et la bague d'étanchéité statique sont des modules d'étanchéité interchangeables. L'avantage essentiel apporté par l'invention réside en ceci que le nombre de pièces différentes comprises dans le joint d'étanchéité est réduit par rapport aux solutions antérieures. Le stockage des pièces de rechange, le contrôle de la fabrication et l'assemblage sont ainsi nettement plus simples qu'avec les solutions connues. L'assemblage peut ainsi être automatisé d'une
manière avantageuse, et les coûts de fabrication peuvent être réduits.
L'exposé qui suit décrit plus en détails l'invention à l'aide de modes de réalisation préférentiels représentés sur le dessin annexé, dans lequel: Figure I est une vue de côté globale du mode de réalisation de base du joint d'étanchéité selon l'invention Figure 2 est une vue de côté globale d'un autre mode de réalisation de base du joint d'étanchéité selon l'invention Figure 3 est une vue de côté globale d'un joint d'étanchéité annulaire coulissant à double action selon l'invention; et Figure 4 est une vue de côté globale d'un joint d'étanchéité annulaire
coulissant à simple action selon l'invention.
La figure I représente globalement un joint d'étanchéité annulaire coulissant destiné à étanchéifier un espace libre entre une pièce de machine rotative et une pièce de machine non rotative. Pour la clarté de la représentation, seules les pièces de base du joint d'étanchéité sont représentées à la figure 1; en conséquence, la pièce de machine non rotative, telle que le carter de pompe, et la pièce de machine rotative, telle
que l'arbre, ne sont pas représentées sur la figure.
Le joint d'étanchéité annulaire coulissant est constitué par exemple d'une manière conventionnelle de deux bagues d'étanchéité, en fixant une contre-bague sur la pièce de machine rotative et une bague d'étanchéité statique sur la pièce de machine non rotative de telle sorte que les surfaces de glissement de la contre-bague et celles des bagues coulissantes prévues dans la bague d'étanchéité sont serrées par pression les unes contre les autres. La contres-bague tourne ainsi conjointement avec la pièce de machine rotative, tandis que la bague d'étanchéité statique reste en place par rapport à la pièce de machine non rotative. Tout cela est tout-à-fait évident pour un spécialiste en la matière, de sorte que des explications plus détaillées ne
seront pas données ici.
Dans l'exemple de la figure 1, la bague d'étanchéité de gauche est disposée pour servir de contre-bague montée sur la pièce de machine rotative, et la bague d'étanchéité de droite correspond à une bague
d'étanchéité statique à monter sur la pièce de machine non rotative.
Conformément à l'idée de base de l'invention, la contre-bague et la
bague d'étanchéité statique sont des modules d'étanchéité interchangeables.
Comme le montre la figure 1, les pièces de base du module sont un élément de fixation pour fixer le joint d'étanchéité soit sur l'arbre soit dans une espace d'étanchéité selon la norme DIN 24960, un élément élastique 3 à savoir dans l'exemple de la figure 1 un soufflet métallique-, et une bague coulissante 4. A la figure 1, le module est désigné globalement par la lettre M. Comme le montre la figure 1, les modules M peuvent être des pièces totalement identiques, de sorte que les deux modules M sont élastiques dans
le sens axial.
En plus des pièces de base des modules M, la fig' re I représente des joints toriques 2 et 5. Lorsque le module M est employé comme contrebague à fixer sur la pièce de machine rotative, le joint torique 2 est positionné sur le diamètre intérieur du module M. Lorsque le module M est employé comme bague d'étanchéité statique à fixer sur la pièce de machine non rotative, le joint torique 5 est positionné sur le diamètre extérieur du module M. Un avantage de cette solution est que le même module M peut être
employé tant comme contre-bague que comme bague d'étanchéité statique.
Le mode de réalisation de la figure 2 correspond à celui de la figure 1. La seule différence est que l'élément élastique 3' est constitué par un soufflet en caoutchouc. A la figure 2, le module est globalement désigné par la lettre M'. En plus de l'élément élastique 3', le module M' comprend un élément de fixation 1' et une bague coulissante 4'. Les joints toriques sont désignés d'une manière similaire à ceux de la figure I. A partir des modules M, M' représentés aux figures 1 et 2, on peut assembler différents types de modules, de diverses manières. La figure 3 représente globalement un joint d'étanchéité annulaire coulissant à double action, avec l'emploi des modules M de la figure 1. Les références numériques de la figure 3 correspondent à celles de la figure 1. A la figure 3, la référence 6 désigne en outre un module de fixation distinct à l'aide duquel
le module M peut être fixé par exemple sur un arbre ou une douille distincte.
La référence 7 désigne une vis de fixation et la référence 8 un joint torique qui est monté entre le module de fixation 6 et le module M. A la figure 3, la référence 9 désigne une pièce de machine stationnaire, telle qu'une partie de la structure de carter ou autre pièce similaire, qui est en outre munie de
moyens d'amenée d'un liquide d'étanchéité distinct.
Le mode de fonctionnement du joint d'étanchéité annulaire coulissant de la figure 3 correspond à celui du joint d'étanchéité selon le brevet finlandais N 61.558. Hormis les joints toriques, vis et autres éléments similaires, seuls trois types de pièces sont nécessaires dans le joint d'étanchéité selon l'invention pour constituer les modules M. Si l'on exclut d'une manière similaires les joints toriques, vis, etc., la solution selon le brevet finlandais
N 61.558 nécessite huit pièces différentes.
L'utilisateur et le fournisseur du produit bénéficient notamment du petit nombre de pièces différentes, car ils n'ont besoin que d'un très petit stock de pièces de rechange. En outre, les opérations de réparation peuvent être effectuées très rapidement, par le simple remplacement d'une pièce usée ou endommagée par une autre. La fabrication bénéficie à son tour de la structure modulaire, essentiellement par le fait qu'elle permet des séries de
fabrication plus grandes, réduisant ainsi les coûts de production.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation possible, selon lequel on assemble un joint d'étanchéité à simple action à partir de modules M. En plus des modules d'étanchéité M, la figure représente globalement un module de bridage 10. En consequence, seuls deux modules différents sont utilisés dans cet exemple, à savoir le module d'étanchéité M et le module de bridage 10. Les modes de réalisation décrits ci-dessus n'ont aucunement une intention restrictive; au contraire, l'invention peut bi2n évidemment
connaître des variantes en restant dans le cadre des revendications annexées,
et ce de diverses manières. En conséquence, il est bien évident que les modules peuvent, d'une manière similaire, présenter une forme différente de celle décrite dans les exemples de réalisation ci-dessus. De même, le nombre de modules compris dans le joint d'étanchéité peut être choisi en fonction des
nécessités particulières.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Joint d'étanchéité annulaire coulissant pour étanchéifier un espace libre entre une pièce de machine rotative et une pièce de machine non rotative, comprenant au moins une bague d'étanchéité statique destinée à être fixée sur la pièce de machine non rotative et munie d'une bague coulissante (4, 4'), et au moins une contre-bague destinée à être fixée sur la pièce de machine rotative et munie d'une bague coulissante (4, 4'), la bague d'étanchéité statique et la contre-bague étant disposées de manière à être fixées de telle sorte que les surfaces de glissement des bagues coulissantes (4, 4') sont serrées par pression l'une contre l'autre, c a r a c t é r i s é en ce que la contre-bague et la bague d'étanchéité statique sont des modules
d'étanchéité interchangeables (M, M').
2. Joint d'étanchéité annulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules d'étanchéité (M, M') constituant tant la contre-bague que la bague d'étanchéité statique sont axialement élastiques et totalement identiques.
3. Joint d'étanchéité annulaire selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'élasticité des modules d'étanchéité (M) est obtenue au moyen d'un
soufflet métallique (3) en soi connu.
4. Joint d'étanchéité annulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élasticité des modules d'étanchéité (M') est obtenue au moyen
d'un soufflet en caoutchouc (3') en soi connu.
5. Joint d'étanchéité annulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les modules d'étanchéité (M, M') sont disposés de manière à être
fixés en place au moyen de modules de fixation distincts (6).
FR8714142A 1986-10-08 1987-10-02 Joint d'etancheite annulaire coulissant Pending FR2605077A1 (fr)

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